CURRICULUM IN SCIENZE GEOLOGICHE
La conoscenza dei materiali, degli ambienti deposizionali continentali e marini e
delle strutture geologiche è un requisito fondamentale per la programmazione
e realizzazione delle attività umane e per la comprensione dei processi naturali
ad una scala che possa effettivamente favorire un basso impatto delle azioni
umane sull’ambiente. I cambiamenti climatici, innescati o accelerati
dall’incremento esponenziale della popolazione, delle attività industriali e dei
consumi energetici, stanno creando problemi sempre più frequenti in vaste
aree del nostro pianeta, mettendo a rischio i presupposti stessi dello sviluppo.
Tutto questo richiede un numero di ricercatori adeguato, come quantità e
qualità. Obiettivo specifico del dottorato in scienze geologiche è fornire un alto
grado di preparazione al dottore di ricerca che dovrà possedere competenze
scientifiche elevate in contesti geologici complessi e caratterizzati da elevata
vulnerabilità ai rischi naturali (frane, valanghe, alluvioni, subsidenza,
bradisismi, terremoti, eruzioni vulcaniche, erosione costiera) e geologici
derivanti dalle attività antropiche.
Geologia strutturale e geodinamica
Le discipline geologico strutturali si rivolgono a studi a tutte le scale dei
processi deformativi (micro-meso e macro), alla cartografia di dettaglio dei
corpi rocciosi deformati e alla loro modellazione fisica e geometrica, con
particolare riguardo alle deformazioni di tipo fragile e alle loro applicazioni nel
campo dell’industria petrolifera. Di altrettanto interesse risultano tutti i
processi che riguardano lo studio della sismicità presente e passata e le sue
implicazioni per la valutazione del rischio sismico. Lo studio dei processi
geodinamici è rivolto a tutti i contesti tettonici, con particolare riferimento alle
zone di convergenza (subduzione e orogeni collisionali). L’utilizzo integrato di
tecniche moderne di modellazione, integrate con dati di vario tipo, è parte
fondamentale dello sviluppo dei temi di ricerca.
Sedimentologia Studio dei processi sedimentari
Analisi di provenienza dei sedimenti e delle rocce sedimentarie con lo scopo di
studiare le successioni clastiche deposte nei bacini sedimentari nei diversi
contesti geodinamici (es.: zone di convergenza e bacini di rift). Sviluppare e
individuare nuove tecniche per lo studio della mineralogia dei sedimenti e delle
rocce sedimentarie con applicazioni nel campo della ricerca degli idrocarburi.
Ricostruire l’evoluzione dei drenaggi nel tempo in funzione dei cambiamenti
tettonici e climatici. Quantificare la sedimentazione, i tassi d'erosione e il
trasporto solido nei bacini idrografici attuali, nei delta e nelle aree litorali.
Quantificare la presenza dei metalli pesanti nei sedimenti deposti nelle pianure
alluvionali.
Petrologia e petrografia
Geodinamica e Petrogenesi dei processi subduttivi con particolare riferimento
al ciclo profondo terrestre degli elementi volatili (C-O-H). L’origine e le
variazioni composizionali dell’atmosfera terrestre riflettono sia i flussi naturali
dei composti volatili (come H2O e CO2) rilasciati dalla Terra solida durante la
sua formazione, sia la successiva storia di degassamento del mantello
terrestre. I cambiamenti della concentrazione dei componenti volatili
dell’atmosfera sono quindi strettamente legati alla composizione dei volatili CO-H rilasciati dall’attività magmatica, che a sua volta dipende dai processi che
avvengono nelle regioni sorgente profonde del mantello terrestre. E’ quindi
necessario comprendere in maniera integrata il comportamento del sistema
Terra con un’attenzione particolare alle zone di subduzione, siti geodinamici
chiave nel ciclo globale di molti elementi volatili, tra i quali il Carbonio. L’analisi
geochimica e strutturale alla micro e nanoscala delle rocce metamorfiche e
magmatiche, associata alla modellizzazione termodinamica, permetterà di
valutare gli effetti della subduzione nel mantello terrestre e di investigare i
meccanismi di trasporto profondo e successivo rilascio verso l’esosfera delle
fasi volatili C-O-H.
Definizione della Pericolosità geologica
La definizione della pericolosità geologica e del rischio geologico (stabilità di
pendii in masse di terra e roccia; cartografia dei rischi geologici e ambientali;
paleosismologia e morfologia quantitativa per la pericolosità sismica; studi
sulla pericolosità vulcanica; dissesti connessi a grandi opere di ingegneria)
richiede la conoscenza dei processi geologici e la padronanza di strumenti di
analisi e modellazione. Per tutti questi aspetti viene data attenzione allo
sviluppo di conoscenze teoriche di base, strumenti di monitoraggio, di analisi e
di modellazione.
Caratterizzazione di geomateriali
Definizione delle proprietà in condizioni ambientali diverse, definizione di leggi
costitutive, descrizione e caratterizzazione di fratturazione e comportamento di
ammassi rocciosi e rocce serbatoio, fenomeni di degradazione idro-chemomeccanico. Sperimentazione, modellazione e analisi sono condotte in ambito
multidisciplinare.
Geologia e Petrografia applicata
Protezione delle risorse naturali e alla conservazione dei beni culturali. La
ricerca e utilizzo di georisorse, l’innovazione nei materiali da costruzione, la
protezione di beni culturali e monumentali.
Caratterizzazione geometrica e stratigrafica di acquiferi
Modellazione idrogeologica per lo studio dei processi di propagazione e
attenuazione di contaminanti e per la gestione delle risorse idriche. Analisi e
modellazione di: interazioni tra deflusso sotterraneo e strutture infrastrutture;
subsidenza da intenso sfruttamento delle risorse idriche e l’estrazione di
idrocarburi, ricerca e sfruttamento di risorse geotermiche (bassa, media e alta
entalpia, hot dry rocks, EGS), lo stoccaggio in sotterraneo di fluidi, la
microsismicità indotta Per tutti questi aspetti viene data attenzione allo
sviluppo di conoscenze teoriche di base, strumenti di monitoraggio, di analisi e
di modellazione. Lo sviluppo di tecniche di monitoraggio idrogeofisico e la
modellazione integrata sono strumenti di studio e sviluppo in tale ambito di
ricerca.
