GEOLOGIA DEL SOTTOSUOLO
cod. 1005855

Anno accademico 2023/24
1° anno di corso - Primo semestre
Docente
Andrea ARTONI
Settore scientifico disciplinare
Geologia stratigrafica e sedimentologica (GEO/02)
Ambito
Discipline geologiche e paleontologiche
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
64 ore
di attività frontali
6 crediti
sede: PARMA
insegnamento
in ITALIANO

Obiettivi formativi

Il corso ha lo scopo di introdurre lo studente alla conoscenza e comprensione “teorica” delle principali tecniche geologiche e geofisiche utilizzate nell'esplorazione del sottosuolo che rappresenta attualmente uno degli aspetti fondamentali della ricerca nel campo delle scienze della terra e dell’esplorazione petrolifera e del sottosuolo in generale.

Inoltre, il corso ha lo scopo di introdurre all’applicazione pratica delle conoscenze teoriche acquisite per la ricostruzione e rappresentazione di modelli geologici di sottosuolo.

Infine, si prefigge di rendere lo studente in grado di saper comparare, valutare e criticare i modelli geologici ricostruiti con tecniche differenti sia conosciute durante il corso (Metodologie di esplorazione del sottosuolo – prospezioni geofisiche e prospezioni geologiche) sia conosciute durante i precedenti anni di formazione (tecniche di geologia di superficie).

Prerequisiti

Conoscenze di Fisica Terrestre o Geofisica Applicata

Contenuti dell'insegnamento

Introduzione.
Metodologie di esplorazione del sottosuolo: Sismica a Riflessione; Sismica a Rifrazione; Gravimetria; Magnetometria; introduzione alle Tecniche Geofisiche di Pozzo.
Interpretazioni profili sismici a riflessione: interpretazione sismo-stratigrafica; interpretazione sismica degli stili strutturali.
Costruzione di mappe geologiche di sottosuolo.
Integrazione di Geologia di superficie e di sottosuolo

Programma esteso

Introduzione: obiettivi e scopo del corso; utilità della Geologia del Sottosuolo nelle Scienze della Terra; argomenti trattati;
organizzazione/programmazione delle lezioni, esercitazioni, del materiale didattico e delle escursioni; libri di testo principali e letture consigliate; modalità di svolgimento dell’esame e criteri di valutazione.

Metodologie di esplorazione del sottosuolo
- Prospezioni geofisiche vs prospeziojni geologiche.

Prospezioni Geofisiche
- Sismica a Riflessione
Le basi teoriche: proprietà elastiche delle rocce; la propagazione dell onde sismiche attraverso rocce stratificate e diverse proprietà elastiche;
Il profilo sismico a riflessione: riflettore e riflessioni; le onde sismiche e la loro descrizione; risoluzione orizzontale e verticale; rumore coerente e incoerente; rapporto segnale/rumore; multiple, pegleg, diffrazioni.
I profili sismici: a) acquisizione (tecnologie di acquisizione terrestri e marine; impatto ambientale delle tecnologie di acquisizione e soluzioni proposte); b) processing [processing del segnale; imaging (normal move out, correzioni statiche, analisi delle velocità; stacking)]; filtraggio, deconvoluzione; migrazione; c) diversi tipi di rappresentazione (area variabile, wiggle, densità variabile).
- Sismica a rifrazione Principi teorici di base e casi di applicazione.
- Gravimetria Principi teorici di base e casi di applicazione.
- Magnetometria. Principi teorici di base e casi di applicazione.
- Introduzione alle Tecniche Geofisiche di Pozzo. Principi teorici di base della resistività e conducibilità elettrica delle rocce; diversi tipi di log geofisico di pozzo: elettrici, nucleari, acustici; Log di potenziale spontaneo (SP) e loro intepretazione; Log di resistività (normale, laterale, induzione e microresistività/microlog) e loro interpretazione; altri log geofisici e loro utilizzo.

Prospezioni Geologiche
- Perforazioni di pozzi: diverse tecnologie di perforazione di pozzi; infrastruttura e organizzazione dell’impianto di perforazione.
- Il log finale del pozzo e la sua lettura.

Interpretazioni profili sismici a riflessione (con esercizi su profili sismici digitalizzati e software per grafica)
- Interpretazione sismo-stratigrafica:
facies sismiche;
sequenze sismiche;
facies sismiche e sequenze sismiche in sistemi depositionali silicoclastici;
facies e sequenze sismiche in sistemi depositionali carbonatici;
principi delle stratigrafia sismica sequenziale;
- Interpretazione sismica degli stili strutturali:
profli sismici a riflessione con tettonica estensionale;
profli sismici a riflessione con tettonica compressiva;
profli sismici a riflessione con tettonica trascorrente;
profli sismici a riflessione con tettonica salina e dipirica;
- Integrazione interpretazione stratigrafica e strutturale e log di pozzo.

Costruzione di mappe geologiche di sottosuolo. (con esercizi svolti utilizzando software dedicati)
- Costruzioni di mappe di sottosuolo di orizzonti stratigrafici;
- Costruzioni di mappe di sottosuolo di isocronopache;
- Costruzione di mappe di sottosuolo di superfici di faglia;
- Altri tipi di mappe di sottosuolo.

Integrazione di Geologia di superficie e di sottosuolo (con escursione sul terreno)
- Esercizio di caso di studio con a) raccolta e sintesi di dati geologici e cartografia geologica, b) rilievo di terreno, c) interpretazione profilo sismico, d) integrazione di log di pozzi. Definizione di un modello geologico integrato superficie-sottosuolo.

Bibliografia

Testi di Riferimento

Bischke R. E., Metzner D., Tearpock D. J., Brenneke J. 2021. Applied Three-Dimensional Subsurface Geological Mapping: With Structural Methods, 3rd Edition. Pearson Editor.

Withjack M.A., Bally A.W. et al., Seismic Expression of Structural Styles,
Geol. Soc. Of America Short Course, USA.

Mussett A.E., Aftan Khan M., Looking into the Earth. Cambridge University Press

Asquit G. 2006. Basic Well Log Analysis for Geologists. AAPG,
USA.

Metodi didattici

Il Corso consiste di lezioni orali e di esercitazioni pratiche riguardanti l'interpretazione di linee sismiche a riflessione in diversi contesti tettonici e stratigrafici.
Seminari di esperti

Modalità verifica apprendimento

La valutazione finale consiste nella sommatoria di:
1) risultati delle esercitazioni pratiche. Votazione da 0 a 30 per ciascuna prova.
Le esercitazioni pratiche si svolgeranno durante tutto il periodo del corso e dovranno essere consegnate nella forma definitiva almeno una settimana prima del giorno in cui si sosterrà l’esame orale.

2) esame orale della durata di 30-45 minuti relativo a:
a) conoscenza e comprensione della teoria alla base delle tecniche geologiche e geofisiche di sottosuolo. Votazione da 0 a 30.
b) discussione di un esercizio simile o uguale ad un esercizio svolto durante il corso. Per la votazione di questa parte dell'esame orale si terrà conto del livello di partecipazione all'attività didattica (frequenza di presenze, interventi, partecipazione a discussioni durante le lezioni). Votazione da 0 a 30.
L’iscrizione online è obbligatoria per l’esame orale.

La votazione finale è la media aritmetica delle votazioni ottenute nelle esercitazioni pratiche (votazione punto 1) e nell’esame orale (votazioni punti 2a e 2b).

La valutazione finale verrà comunicata al termine dell’esame orale.

Altre informazioni

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