Obiettivo di questo corso è quello di introdurre i principi della modellazione sperimentale dei processi tettonici. Il principio della modellazione si basa sull’utilizzo di materiali fisicamente testati che permettano di rispettare i criteri di similitudine nel riprodurre in laboratorio processi che abbiano dimensioni e scale temporali geologiche. Il laboratorio di Tettonica Sperimentale di Roma Tre è il primo laboratorio di questo genere sviluppato in Italia, e si ispira alla più vasta tradizione di modellazione analogica o fisica già largamente affermata in altri paesi. Durante il corso saranno forniti gli strumenti necessari alla comprensione e alla corretta distinzione fra geometria, cinematica e dinamica terrestri, affinché lo studente possa imparare a identificare e analizzare criticamente e quantitativamente relazioni causa-effetto fra gli stessi. Lezioni introduttive forniranno le basi teoriche sui principi base della modellazione analogica, caratteristiche fisiche e reologiche dei materiali analoghi, la messa in scala dei modelli e la quantificazione dei risultati sperimentali. Seguiranno sessioni pratiche durante le quali gli studenti realizzeranno modelli sperimentali rispondendo a specifici quesiti scientifici. Per ciascun argomento trattato, verranno fornite informazioni teoriche di base, successivamente implementate - anche grazie al coinvolgimento attivo degli studenti (i.e. lettura articoli scientifici, ricerche on line, esercizi, realizzazione di esperimenti, presentazioni in aula) - da interpretazioni più avanzate e da specifici esempi di casi naturali.
scheda docente materiale didattico
a) Introduzione alla modellazione sperimentale: cos'è un modello sperimentale; storia della modellazione sperimentale; panoramica sull'attività svolta presso i Laboratori nazionali ed internazionali di Tettonica Sperimentale.
b) Materiali analogici e proprietà dei materiali (questa sessione include le misurazioni delle proprietà dei materiali presso il laboratorio LET);
c) Principi di scaling;
d) Quantificazione dei modelli analoghi;
e) Panoramica sulle tecniche di analisi delle immagini;
f) Esercizi con MATPIV (e introduzione a MATLAB);
g) Costruzione di modelli alla scala crostale per lo studio di sistemi convergenti, estensionali e trascorrenti (attività svolta presso il Laboratorio LET).
h) Costruzione di modelli alla scala del mantello per lo studio del processo di subduzione;
i) Modelli viscoelastici per lo studio dei terremoti di subduzione.
j) modelli di erosione e tettonica.
Tutti i modelli realizzati saranno e interpretati i risultati della modellazione. Inoltre, verranno evidenziate potenziali applicazioni ad esempi naturali.
- Mantle Dynamics: Mantle Convection in the Earth and Planets, Schubert, G., Turcotte, D. L. and P. Olson, Cambridge University Press, 2001
- Dynamic Earth, Plates, Plumes and Mantle Convection, Davies, G.F., Cambridge University Press, 1999.
- Treatise on Geophysics, volumi 1, 3, 6, 7, 9 Ed. Schubert G., Elsevier 2007
- Bibliografia fornita dal docente durante il corso.
Programma
Saranno affrontati i seguenti argomenti:a) Introduzione alla modellazione sperimentale: cos'è un modello sperimentale; storia della modellazione sperimentale; panoramica sull'attività svolta presso i Laboratori nazionali ed internazionali di Tettonica Sperimentale.
b) Materiali analogici e proprietà dei materiali (questa sessione include le misurazioni delle proprietà dei materiali presso il laboratorio LET);
c) Principi di scaling;
d) Quantificazione dei modelli analoghi;
e) Panoramica sulle tecniche di analisi delle immagini;
f) Esercizi con MATPIV (e introduzione a MATLAB);
g) Costruzione di modelli alla scala crostale per lo studio di sistemi convergenti, estensionali e trascorrenti (attività svolta presso il Laboratorio LET).
h) Costruzione di modelli alla scala del mantello per lo studio del processo di subduzione;
i) Modelli viscoelastici per lo studio dei terremoti di subduzione.
j) modelli di erosione e tettonica.
Tutti i modelli realizzati saranno e interpretati i risultati della modellazione. Inoltre, verranno evidenziate potenziali applicazioni ad esempi naturali.
Testi Adottati
- Geodynamics: Second Edition, Turcotte, D. L. and Schubert, G., John Wiley & Sons, New York, 2002.- Mantle Dynamics: Mantle Convection in the Earth and Planets, Schubert, G., Turcotte, D. L. and P. Olson, Cambridge University Press, 2001
- Dynamic Earth, Plates, Plumes and Mantle Convection, Davies, G.F., Cambridge University Press, 1999.
- Treatise on Geophysics, volumi 1, 3, 6, 7, 9 Ed. Schubert G., Elsevier 2007
- Bibliografia fornita dal docente durante il corso.
Modalità Erogazione
Il corso può essere erogato in lingua inglese, se specificatamente richiesto. Parte del corso di tiene presso il Laboratorio di Tettonica Sperimentale Lezioni frontali, attività di laboratorio, esercizi sia in aula che a casa, lettura articoli scientifici, seminari Nel caso di un prolungamento dell’emergenza sanitaria da COVID-19 saranno recepite tutte le disposizioni che regolino le modalità di svolgimento delle attività didattiche e della valutazione degli studenti. In particolare si applicheranno le seguenti modalità: didattica virtualeModalità Frequenza
ObbligatoriaModalità Valutazione
Il voto dell'esame finale sarà attribuito seguendo il seguente schema: - Presentazione e discussione di un set di esperimenti realizzato durante il corso 60%. - Esame orale sulla base del programma teorico presentato durante il corso 30%. - partecipazione durante le lezioni 10%. Nel caso di un prolungamento dell’emergenza sanitaria da COVID-19 saranno recepite tutte le disposizioni che regolino le modalità di svolgimento delle attività didattiche e della valutazione degli studenti. In particolare si applicheranno le seguenti modalità: esami in modalità virtuale