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Geologia applicata/Geofisica
01NIYMO
A.A. 2024/25
Geologia applicata/Geofisica (Geofisica)
Obiettivo dell'insegnamento è introdurre lo studente ai concetti ed ai metodi della Geologia e della Geofisica dal punto di vista teorico ed applicato. L'insegnamento si propone quindi di fornire alcuni strumenti e le conoscenze di base per l’analisi del contesto geologico in cui l’ingegnere ambientale si troverà ad operare. L'insegnamento si pone quindi sia come completante la formazione di base per la Laurea in Ingegneria Ambientale sia come propedeutico per gli studi sulla Tutela Ambientale, la Geoingegneria e la Protezione del Territorio erogati per la Laurea Magistrale.
Geologia applicata/Geofisica (Geologia applicata)
Il Corso integrato si svolge nell’ambito del Corso di Laurea in “Ingegneria Ambientale”. Obiettivo del Corso è introdurre lo studente ai concetti ed ai metodi della Geologia e della Geofisica dal punto di vista teorico ed applicato. Il corso si propone quindi di fornire alcuni strumenti e le conoscenze di base per l’analisi del contesto geologico in cui l’ingegnere ambientale si troverà ad operare. Il corso si pone quindi sia come completante la formazione di base per la Laurea in Ingegneria Ambientale sia come propedeutico per gli studi sulla Tutela Ambientale, la Geoingegneria e la Protezione del Territorio erogati per la Laurea Magistrale.
Geologia applicata/Geofisica (Geofisica)
The goal of the course is to introduce the student to the main principles and methods of Geology and Geophysics both form the theoretical and applied point of view. The course intends to give to the students some basic tools and knowledge which are essential to analyse the geological context in which an environmental engineer will have to work. The course is then a completion of the basic training of the first degree in Environmental Engineering and is propedeutical to the Master degree in Environmental Engineering.
Geologia applicata/Geofisica (Geologia applicata)
The course is dedicated to the students of the first degree in “Environmental Engineering”. The goal of the course is to introduce the student to the main principles and methods of Geology and Geophysics both form the theoretical and applied point of view. The course intends to give to the students some basic tools and knowledge which are essential to analyse the geological context in which an environmental engineer will have to work. The course is then a completion of the basic training of the first degree in Environmental Engineering and is propedeutical to the Master degree in Environmental Engineering.
Geologia applicata/Geofisica (Geofisica)
L’allievo dovrà sviluppare la capacità di approcciarsi a tematiche territoriali con particolare riguardo agli elementi costitutivi dell’ambiente naturale. Si desidera rendere l’allievo edotto delle basilari conoscenze tecniche di analisi della geologia e geofisica applicate nell’ambito di studi che riguardano fenomeni ambientali e territoriali. Si desidera quindi che l’allievo sia in grado di leggere ed estrarre le informazioni utili e necessarie per progettare in modo ottimale interventi sostenibili sul territorio. Quindi al termine dell’insegnamento si chiederà allo studente di: • avere un’adeguata conoscenza tecnico-scientifica dei materiali costituenti la superficie terrestre interessati dalle attività proprie dell’ingegneria ambientale; • avere una conoscenza di base delle forze e delle dinamiche che contribuiscono a modellare il paesaggio; • avere alcune nozioni sulle tecniche geofisiche di analisi non invasiva del sottosuolo. Ai fini dell’autonomia di giudizio e della comunicazione tecnica si chiederà allo studente di: • conoscere la terminologia tecnico-scientifica di base delle discipline geologiche e geofisiche; • ipotizzare le tecniche geofisiche più idonee allo studio di determinati problemi; • valutare gli effetti delle azioni geodinamiche sulle opere di ingegneria nonché l’impatto di queste ultime sull’ambiente circostante. Queste conoscenze e abilità vengono acquisite attraverso lezioni ed esercitazioni in aula, la presentazione di alcuni casi di studio proposti in quanto esemplari e le esercitazioni sul campo.
Geologia applicata/Geofisica (Geologia applicata)
L’obiettivo del corso è sviluppare nell’allievo la capacità di approcciarsi a tematiche territoriali con particolare riguardo agli elementi costitutivi dell’ambiente naturale. Si desidera rendere l’allievo edotto delle basilari conoscenze tecniche di analisi della geologia e geofisica applicate nell’ambito di studi che riguardano fenomeni ambientali e territoriali. Si desidera quindi che l’allievo sia in grado di leggere ed estrarre le informazioni utili e necessarie per progettare in modo ottimale interventi sostenibili sul territorio. Quindi al termine dell’insegnamento si chiederà allo studente di: • avere un’adeguata conoscenza tecnico-scientifica dei materiali costituenti la superficie terrestre interessati dalle attività proprie dell’ingegneria ambientale; • avere una conoscenza di base delle forze e delle dinamiche che contribuiscono a modellare il paesaggio; • avere alcune nozioni sulle tecniche geofisiche di analisi non invasiva del sottosuolo. Ai fini dell’autonomia di giudizio e della comunicazione tecnica si chiederà allo studente di: • conoscere la terminologia tecnico-scientifica di base delle discipline geologiche e geofisiche; • ipotizzare le tecniche geofisiche più idonee allo studio di determinati problemi; • valutare gli effetti delle azioni geodinamiche sulle opere di ingegneria nonché l’impatto di queste ultime sull’ambiente circostante. Queste conoscenze e abilità vengono acquisite attraverso lezioni ed esercitazioni in aula, la presentazione di alcuni casi di studio proposti in quanto esemplari e le esercitazioni sul campo.
Geologia applicata/Geofisica (Geofisica)
The goal of the course is to develop in the student the ability to approach territorial issues with particular regard to the constituent elements of the natural environment. Give to the student the basic knowledge of technical analysis of applied-geology and -geophysics in studies concerning environmental and territorial phenomena. So that the student is able to take the useful and necessary information to design sustainable interventions on the land in an optimal way. At the end of the course the student should be able to: • have a proper scientific-technical knowledge of the materials forming the Earth's surface involved by the typical activities of environmental engineering; • have a basic knowledge of the forces and dynamics that contribute to transform the landscape; • have some notions on geophysical techniques of non-invasive analysis of the subsurface. To stimulate the judgement autonomy and the technical communication ability the student will be requested to: • know the basic scientific and technical terminology of geology and geophysics; • hypothesize the geophysical techniques most suitable to study given problems; • evaluate the effects of geodynamic forces on given structures and the impact of given structures on the surrounding environment. The student acquire these knowledge and skills from the lessons, the lab and classroom exercises, the illustraion of meaningful case histories and from the field activities.
Geologia applicata/Geofisica (Geologia applicata)
The goal of the course is to develop in the student the ability to approach territorial issues with particular regard to the constituent elements of the natural environment. Give to the student the basic knowledge of technical analysis of applied-geology and -geophysics in studies concerning environmental and territorial phenomena. So that the student is able to take the useful and necessary information to design sustainable interventions on the land in an optimal way. At the end of the course the student should be able to: • have a proper scientific-technical knowledge of the materials forming the Earth's surface involved by the typical activities of environmental engineering; • have a basic knowledge of the forces and dynamics that contribute to transform the landscape; • have some notions on geophysical techniques of non-invasive analysis of the subsurface. To stimulate the judgement autonomy and the technical communication ability the student will be requested to: • know the basic scientific and technical terminology of geology and geophysics; • hypothesize the geophysical techniques most suitable to study given problems; • evaluate the effects of geodynamic forces on given structures and the impact of given structures on the surrounding environment. The student acquire these knowledge and skills from the lessons, the lab and classroom exercises, the illustraion of meaningful case histories and from the field activities.
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L’allievo che accede a questo insegnamento si suppone abbia le conoscenze di analisi, calcolo infinitesimale differenziale ed integrale, fisica (meccanica) e di chimica (struttura della materia e reazioni chimiche basilari). Si richiedono conoscenze di base di Matlab e Python.
Geologia applicata/Geofisica (Geologia applicata)
L’allievo che accede a questo insegnamento si suppone abbia le conoscenze di analisi, calcolo infinitesimale differenziale ed integrale; fisica (meccanica ed elettromagnetismo); chimica (struttura della materia e reazioni chimiche basilari).
Geologia applicata/Geofisica (Geofisica)
The student who wish to attend the course is supposed to have knowledge about calculus (differential and integral), physics (mechanics and electromagnetism), chemistry (atomic structure, elementary chemical reactions).
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The student who wish to attend the course is supposed to have knowledge about calculus (differential and integral), physics (mechanics and electromagnetism), chemistry (atomic structure, elementary chemical reactions).
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ELEMENTI DI ACQUISIZIONE E TRATTAMENTO DI DATI SPERIMENTALI Segnali digitali e analogici, campionamento, analisi spettrale, convoluzione, filtri digitali e analogici (3 ore) SISMICA e SISMOLOGIA Le equazioni d’onda, classificazione e propagazione delle onde nelle rocce, velocità e attenuazione delle onde sismiche e correlazione con i parametri geomeccanici, modelli reologici dei materiali che costituiscono la Terra (9 ore) Principi di sismologia, classificazione dei terremoti, zone sismogenetiche, database sismologici (9 ore) CAMPI DI POTENZIALI TERRESTRI Campi magnetico e gravimetrico, definizione di anomalia magnetica e di anomalia gravimetrica (21 ore) ; esempi di acquisizione ed elaborazione dati (18 ore) GEOLOGIA APPLICATA CLASSIFICAZIONE DI ROCCE E TERRENI – GEOMORFOLOGIA La composizione geochimica della Terra, I Minerali, Classificazione delle Rocce, Il Ciclo delle Rocce. Ambienti sedimentari (con particolare riguardo a quelli continentali), Alterazione delle rocce, Cenni di geomorfologia. STRATIGRAFIA E TETTONICA Basi teoriche della stratigrafia, principi di stratimetria (inclinazione, direzione e immersione degli strati) realizzazione di profili geologici e Tettonica (Pieghe, Faglie). ELEMENTI DI SISMOLOGIA, VULCANISMO E ISOSTASIA Il modello sismico della Terra, l’effetto del sito, localizzazione della sorgente di un terremoto, classificazione dei terremoti. I vulcani e l’attività vulcanica. Principi di isostasia. Paleomagnetismo. OROGENESI Teoria della Tettonica delle Placche. Orogenesi (con particolare riferimento alla struttura delle Alpi e dell'Appennino). CLASSIFICAZIONE DI ROCCE E TERRENI – GEOMORFOLOGIA La composizione geochimica della Terra, I Minerali, Classificazione delle Rocce, Il Ciclo delle Rocce, Vulcanismo e Plutonismo, Ambienti sedimentari (con particolare riguardo a quelli continentali), Alterazione delle rocce, Cenni di geomorfologia. TETTONICA Stratigrafia e Tettonica (Pieghe, Faglie). Teoria della Tettonica delle Placche. Orogenesi (con particolare riferimento alla struttura delle Alpi e dell'Appennino). ELEMENTI DI SISMOLOGIA Il modello sismico della Terra, l’effetto del sito, localizzazione della sorgente di un terremoto, classificazione dei terremoti. CENNI DI IDROGEOLOGIA Il ciclo dell'acqua. La circolazione idrica sotterranea. Tipi di acquifero e bacini idrogeologici. DISSESTI GRAVITATIVI Classificazione e studio dei dissesti gravitativi. Principali interventi sui dissesti gravitativi e rischio correlato ai dissesti.
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GEOFISICA ELEMENTI DI ACQUISIZIONE E TRATTAMENTO DI DATI SPERIMENTALI Segnali digitali e analogici, campionamento, analisi spettrale, convoluzione, filtri digitali e analogici. ONDE SISMICHE Le equazioni d’onda, soluzioni delle equazioni d’onda , classificazione delle onde sismiche, propagazione delle onde sismiche, velocità delle onde sismiche e parametri meccanici, modelli reologici dei materiali che costituiscono la Terra CAMPI DI POTENZIALE TERRESTRI Il campo magnetico e gravimetrico, anomalia magnetica e gravimetrica; esempi di acquisizione ed elaborazione di dati magnetici e gravimetrici GEOLOGIA APPLICATA CLASSIFICAZIONE DI ROCCE E TERRENI – GEOMORFOLOGIA La composizione geochimica della Terra, I Minerali, Classificazione delle Rocce, Il Ciclo delle Rocce. Ambienti sedimentari (con particolare riguardo a quelli continentali), Alterazione delle rocce, Cenni di geomorfologia. STRATIGRAFIA E TETTONICA Basi teoriche della stratigrafia, principi di stratimetria (inclinazione, direzione e immersione degli strati) realizzazione di profili geologici e Tettonica (Pieghe, Faglie). ELEMENTI DI VULCANISMO E ISOSTASIA I vulcani e l’attività vulcanica. Principi di isostasia. Paleomagnetismo. OROGENESI Teoria della Tettonica delle Placche. Orogenesi (con particolare riferimento alla struttura delle Alpi e dell'Appennino).
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GEOPHYSICS ELEMENTS OF ACQUISITION AND PROCESSING OF EXPERIMENTAL DATA Digital and analog signals, sampling, spectral analysis, convolution, digital and analog filters. SEISMIC WAVES The wave equation, rheological models of the earth materials, wave equations solutions. POTENTIAL FIELDS OF THE EARTH The magnetic and gravimetric field, the magnetic and gravimetric anomaly; examples of data acquisition and processing of magnetic and gravimetric anomalies APPLIED GEOLOGY CLASSIFICATION OF ROCKS AND SOILS – GEOMORPHOLOGY The geochemical composition of the Earth. The Minerals. The classifications of the Rocks. The Rocks Cycle. Sedimentary environments (especially with regard to those continental). Weathering of rock. Elements of geomorphology. STRATIGRAPHY AND TECTONICS Theoretical basis for stratigraphy. Principles of stratimetry (strike and dip of beds). Geological sections. Principles of tectonics (folds, faults). ELEMENTS OF SEISMOLOGY, VOLCANISM AND ISOSTASY Seismic model of the earth, site effects, earthquakes source localisation, earthquake classification. Volcanoes and volcanic activity. Principles of isostasy. Paleomagnetism. OROGENESIS Theory of Plate Tectonics. Orogenesis (with particular reference to the structure of the Alps and Apennines).
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GEOPHYSICS ELEMENTS OF ACQUISITION AND PROCESSING OF EXPERIMENTAL DATA Digital and analog signals, sampling, spectral analysis, convolution, digital and analog filters. SEISMIC WAVES The wave equation, rheological models of the earth materials, wave equations solutions. POTENTIAL FIELDS OF THE EARTH The magnetic and gravimetric field, the magnetic and gravimetric anomaly; examples of data acquisition and processing of magnetic and gravimetric anomalies APPLIED GEOLOGY CLASSIFICATION OF ROCKS AND SOILS – GEOMORPHOLOGY The geochemical composition of the Earth. The Minerals. The classifications of the Rocks. The Rocks Cycle. Sedimentary environments (especially with regard to those continental). Weathering of rock. Elements of geomorphology. STRATIGRAPHY AND TECTONICS Theoretical basis for stratigraphy. Principles of stratimetry (strike and dip of beds). Geological sections. Principles of tectonics (folds, faults). ELEMENTS OF SEISMOLOGY, VOLCANISM AND ISOSTASY Seismic model of the earth, site effects, earthquakes source localisation, earthquake classification. Volcanoes and volcanic activity. Principles of isostasy. Paleomagnetism. OROGENESIS Theory of Plate Tectonics. Orogenesis (with particular reference to the structure of the Alps and Apennines).
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L'insegnamento si propone di dare un esempio di integrazione tra tecniche affini ma diverse di analisi del territorio. Viene evidenziato l'incremento di conoscenza dato dalla interazione delle differenti tecniche, maggiore della somma della conoscenze singolarmente acquisibili.
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Geologia applicata/Geofisica (Geofisica)
The course aims to give an example of integration between similar but different techniques of analysis of the territory. The increase in knowledge given by the interaction of the different techniques is highlighted, greater than the sum of the knowledge that can be acquired individually.
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GEOFISICA L'insegnamento di Geofisica prevede lezioni in aula (circa 40 ore) ed esercitazioni numeriche in laboratorio (circa 20 ore) sulla parte di elaborazione dei segnali, propagazione delle onde simiche e di campi di potenziale terrestri; le lezioni saranno integrate con esercitazione di calcolo con ausilio del calcolatore e piattaforme Matlab/Octave per analizzare e interpretare dati geofisici. GEOLOGIA APPLICATA L'insegnamento di Geologia applicata prevede lezioni in aula ed esercitazioni riguardanti il riconoscimento delle rocce (campioni macroscopici) e la stratimetria. Lezioni ed esercitazioni saranno integrate da rilievi in situ.
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GEOFISICA Il corso di Geofisica prevede lezioni in aula ed esercitazioni numeriche in laboratorio sulla parte di elaborazione dei segnali, propagazione delle onde simiche e di campi di potenziale terrestri; le lezioni saranno integrate con esercitazione di calcolo con ausilio del calcolatore e piattaforme Matlab/Octave per analizzare e interpretare dati geofisici. GEOLOGIA APPLICATA Il Corso di Geologia applicata prevede lezioni in aula ed esercitazioni riguardanti il riconoscimento delle rocce (campioni macroscopici) e la stratimetria. Lezioni ed esercitazioni saranno integrate da rilievi in situ.
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GEOPHYSICS The course on Geophysics is based on lessons on the main theorethical aspects of signal processing, wave propagation and potential fields of the Earth; lessons will be integrated with laboratory work (on computer, using Matlab/Octave ) to model and to interpret geophysical data sets. APPLIED GEOLOGY The Applied Geology course is based on lectures and practical exercises regarding the recognition of rocks (macroscopic samples) and stratimetry. Lectures and practical exercises will be integrated by on-site surveys.
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GEOPHYSICS The course on Geophysics is based on lessons on the main theoretical aspects of signal processing, wave propagation and potential fields of the Earth; lessons will be integrated with laboratory work (on computer, using Matlab/Octave ) to model and to interpret geophysical data sets. APPLIED GEOLOGY The course on Applied Geology is based on lectures and practical exercises regarding the recognition of rocks (macroscopic samples) and stratimetry. Lectures and practical exercises will be integrated by on-site surveys.
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Sintesi degli argomenti trattati e copia delle slide in power point usate durante le lezioni sono disponibili sul portale della didattica. I testi consigliati: J.C. SANTAMARINA, 2005, DISCRETE SIGNALS AND INVERSE PROBLEMS. Wiley. ISBN-13 978-0-470-02187-3 PETER M. SHEARER, 2009, INTRODUCTION TO SEISMOLOGY, II EDITION, CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS. ISBN-13 978-0-511-58010-9 J. MILSOM and A. Eriksen, 2011, FIELD GEOPHYSICS, IV EDITION, John Wiley & Sons, Ltd. ISBN: 978-0-470-74984-5 A. PARRIAUX, 2009, GEOLOGY: BASIC FOR ENGINEERS. Taylor & Francis. F. PRESS, R. SIEVER, J. GROTZINGER, T. H. JORDAN, 2006, CAPIRE LA TERRA. Seconda Edizione. Zanichelli.
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Sintesi degli argomenti trattati e copia delle slide in power point usate durante le lezioni sono disponibili sul portale della didattica. TESTI DI RIFERIMENTO: J.C. SANTAMARINA, 2005, DISCRETE SIGNALS AND INVERSE PROBLEMS. Wiley. H.R. BURGER, A.F. SHEEHAN, C.H. JONES, 2006, INTRODUCTION TO APPLIED GEOPHYSICS - Exploring the shallow subsurface. W. W. Norton & C., NEW YORK. A. PARRIAUX, 2009, GEOLOGY: BASIC FOR ENGINEERS. Taylor & Francis. F. PRESS, R. SIEVER, J. GROTZINGER, T. H. JORDAN, 2006, CAPIRE LA TERRA. Seconda Edizione. Zanichelli.
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A synthesis of the arguments and a copy of the slides projected during the lessons are available on the web site of the course MAIN TEXTBOOKS: J.C. SANTAMARINA, 2005, DISCRETE SIGNALS AND INVERSE PROBLEMS. Wiley. ISBN-13 978-0-470-02187-3 J. MILSOM and A. Eriksen, 2011, FIELD GEOPHYSICS, IV EDITION, John Wiley & Sons, Ltd. ISBN: 978-0-470-74984-5. PETER M. SHEARER, 2009, INTRODUCTION TO SEIMOLOGY, II EDITION, CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS. ISBN-13 978-0-511-58010-9 A. PARRIAUX, 2009, GEOLOGY: BASIC FOR ENGINEERS. Taylor & Francis. F. PRESS, R. SIEVER, J. GROTZINGER, T. H. JORDAN, 2006, CAPIRE LA TERRA. Seconda Edizione. Zanichelli.
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A synthesis of the topics and a copy of the slides projected during the lessons are available on the web site of the course MAIN TEXTBOOKS: J.C. SANTAMARINA, 2005, DISCRETE SIGNALS AND INVERSE PROBLEMS. Wiley. H.R. BURGER, A.F. SHEEHAN, C.H. JONES, 2006, INTRODUCTION TO APPLIED GEOPHYSICS - Exploring the shallow subsurface. W. W. Norton & C., NEW YORK. A. PARRIAUX, 2009, GEOLOGY: BASIC FOR ENGINEERS. Taylor & Francis. F. PRESS, R. SIEVER, J. GROTZINGER, T. H. JORDAN, 2006, CAPIRE LA TERRA. Seconda Edizione. Zanichelli.
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Slides; Libro di testo; Strumenti di simulazione;
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Lecture slides; Text book; Simulation tools;
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Modalità di esame: Prova scritta in aula tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
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Modalità di esame: Prova orale obbligatoria;
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Exam: Computer-based written test in class using POLITO platform;
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Exam: Compulsory oral exam;
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GEOFISICA L’esame di Geofisica consiste in una prova scritta tesa ad accertare il livello di competenze teoriche e le abilità di elaborare dati sismici e di campi di potenziale, utilizzando i i codici di calcolo e le piattaforme informatiche introdotte durante l'insegnamento (Matlab/Octave). Si svolgerà attraverso la piattaforma Moodle di Ateneo. La prova scritta prevede un quesito relativi ad aspetti teorici, un esercizio di calcolo di parametri geofisici, un quesito relativo alla elaborazione di dati geofisici. La durata della prova scritta sarà di 60 minuti, e si richiede di utilizzare l'ambiente di calcolo Matlab/Octave; gli studenti potranno consultare il solo formulario fornito dal docente per l'esame. Il docente provvederà a rendere disponibile sul portale una simulazione di prova d’esame. La valutazione finale è basata sulla chiarezza espositiva e padronanza della terminologia tecnica (5 punti), capacità di ragionamento (5 punti) e di collegamento dei diversi aspetti della materia (10 punti), livello di competenza raggiunto (10 punti). GEOLOGIA APPLICATA L’esame di Geologia applicata sarà solo orale e riguarderà: gli argomenti svolti durante le lezioni (15 punti), la realizzazione di una sezione geologica (10 punti), il riconoscimento di un campione di roccia (5 punti).
Geologia applicata/Geofisica (Geologia applicata)
La prova finale sarà orale e consisterà in: • Una domanda su minerali, struttura, tessitura, giacitura e classificazione delle rocce (9 punti) • Una domanda sull’alterazione delle rocce e ambienti sedimentari (9 punti) • Una domanda sulla stratigrafia, tettonica e geologia regionale (9 punti) • Valutazione delle esercitazioni fatte durante il corso (3 punti)
Geologia applicata/Geofisica (Geofisica)
Exam: Computer-based written test in class using POLITO platform;
Geologia applicata/Geofisica (Geologia applicata)
Exam: Compulsory oral exam;
Geologia applicata/Geofisica (Geofisica)
The final test is oral and consists of: • a question about the characteristics and physical properties of rocks and soils (7 points) • a question concerning the hydrogeology / the landslides / applied geology (7 points) • two questions concerning seismic, seismology and geoelectrical methods( 11 points) • discussion on the written report concerning acquisition, processing and interpretation of the data from the joint field work (5 points).
Geologia applicata/Geofisica (Geologia applicata)
La prova finale sarà orale e consisterà in: • una domanda sulle caratteristiche e proprietà fisiche delle rocce e dei suoli (punti 9); • una domanda riguardante l’idrogeologia / i dissesti gravitativi / la geologia applicata (punti 9); • una domanda riguardante i metodi geoelettrici/sismici/elettromagnetici (punti 9); • discussione su acquisizione, elaborazione e risultati dell’esercitazione congiunta (punti 3).