SCIENZE GEOLOGICHE
Corso di laurea
Piano di Studi
Primo anno
Matematica (12 cfu)
- Fornire una solida conoscenza di base del linguaggio matematico, della geometria analitica in due e tre dimensioni, del calcolo differenziale e integrale in una variabile (incluse semplici equazioni differenziali), dell'algebra lineare, della statistica descrittiva, della probabilità discreta e continua, e dei metodi di interpolazione, con l’obiettivo di fornire strumenti per l'analisi dei dati e la costruzione di modelli matematici.
Risultati attesi:
Conoscenza teorica e operativa di base dei seguenti argomenti:
- sistemi di equazioni lineari;
- calcolo differenziale e integrale di una variabile, incluse semplici equazioni differenziali;
- probabilità discreta e continua;
- statistica, inclusi metodi di interpolazione dei dati.
Saper analizzare e utilizzare semplici modelli matematici di fenomeni naturali.
- Fornire una solida conoscenza di base del linguaggio matematico, della geometria analitica in due e tre dimensioni, del calcolo differenziale e integrale in una variabile (incluse semplici equazioni differenziali), dell'algebra lineare, della statistica descrittiva, della probabilità discreta e continua, e dei metodi di interpolazione, con l’obiettivo di fornire strumenti per l'analisi dei dati e la costruzione di modelli matematici.
Fisica 1 (6 cfu)
- Lo studente sarà introdotto:
i) al linguaggio della fisica come descrizione matematica dei fenomeni naturali;
ii) alle quantità fisiche, scalari e vettoriali, e alla loro misura; iii) alla analisi dimensionale;
iv) ai sistemi e unità di misura.
Lo studente apprenderà a descrivere i più semplici tipi di moto in una e due dimensioni (cinematica) e i più comuni tipi di forze a distanza (forza di gravità) e di contatto (attrito, forze vincolari, elasticità).
Lo studente alla fine del corso conoscerà le leggi fondamentali della meccanica, con particolare attenzione all'uso del concetto di conservazione delle grandezze fisiche. Sarà capace di risolvere problemi fisici rilevanti nella vita quotidiana attraverso semplici modelli matematici: statica e dinamica del copro rigido e meccanica dei fluidi ideali.
La descrizione sarà estesa anche ai fenomeni termici e termodinamici.
Lo studente apprenderà a costruire modelli deterministici in grado di descrivere e predire l’evoluzione di sistemi naturali.
- Lo studente sarà introdotto:
Mineralogia con Laboratorio (12 cfu)
- : Conoscenze di base della cristallografia strutturale e morfologica e delle proprietà fisiche dei minerali. Conoscenze di base della cristallochimica dei silicati costituenti le rocce; sistematica dei minerali non silicatici più abbondanti in natura. Ricalcolo della formula cristallochimica di un minerale. Osservazione e riconoscimento delle caratteristiche fisiche macroscopiche dei minerali, definibili con esame visuale, e/o strumenti semplici, volte all'identificazione macroscopica dei minerali più comuni. Aspetti teorici dell’ottica cristallografica per lo studio in sezione sottile dei minerali e delle rocce attraverso il microscopio polarizzante in luce trasmessa.
Nozioni essenziali della cristallografia a raggi- X; esercitazioni sulla lettura e l’interpretazione dei dati sperimentali e la successiva soluzione di problemi di base nell’identificazione di minerali comuni in diffrattometria di polvere
- : Conoscenze di base della cristallografia strutturale e morfologica e delle proprietà fisiche dei minerali. Conoscenze di base della cristallochimica dei silicati costituenti le rocce; sistematica dei minerali non silicatici più abbondanti in natura. Ricalcolo della formula cristallochimica di un minerale. Osservazione e riconoscimento delle caratteristiche fisiche macroscopiche dei minerali, definibili con esame visuale, e/o strumenti semplici, volte all'identificazione macroscopica dei minerali più comuni. Aspetti teorici dell’ottica cristallografica per lo studio in sezione sottile dei minerali e delle rocce attraverso il microscopio polarizzante in luce trasmessa.
Geografia fisica e Laboratorio di cartografia I (9 cfu)
- Acquisizione delle conoscenze di base sui processi naturali che hanno luogo sulla superficie terrestre, nell’atmosfera, nell’idrosfera e dei meccanismi di modellamento che si svolgono sulla superficie terrestre, anche in funzione della loro distribuzione geografica. Comprensione della dinamica del sistema Sole-Terra e dei suoi effetti sul sistema climatico. Acquisizione dei principi di base della cartografia, dei diversi sistemi di riferimento e della produzione cartografica italiana (IGM e CTR). Acquisizione di criteri e metodi per la lettura delle carte topografiche e per applicazioni di cartometria.
- Acquisizione delle conoscenze di base sui processi naturali che hanno luogo sulla superficie terrestre, nell’atmosfera, nell’idrosfera e dei meccanismi di modellamento che si svolgono sulla superficie terrestre, anche in funzione della loro distribuzione geografica. Comprensione della dinamica del sistema Sole-Terra e dei suoi effetti sul sistema climatico. Acquisizione dei principi di base della cartografia, dei diversi sistemi di riferimento e della produzione cartografica italiana (IGM e CTR). Acquisizione di criteri e metodi per la lettura delle carte topografiche e per applicazioni di cartometria.
Chimica (9 cfu)
- Grandezze chimiche e fisiche fondamentali, bilanciamento di equazioni, nomenclatura chimica dei composti più comuni. Periodicità. Legame chimico e simbolismo di Lewis. Leggi dei gas. Fondamenti di Termodinamica. Equilibrio chimico. Chimica Inorganica descrittiva.
Complementi di chimica inorganica degli elementi costitutivi della crosta terrestre: conoscenze relative all'abbondanza dei diversi elementi, ai principali composti da essi formati, ai minerali dai quali si estraggono.
- Grandezze chimiche e fisiche fondamentali, bilanciamento di equazioni, nomenclatura chimica dei composti più comuni. Periodicità. Legame chimico e simbolismo di Lewis. Leggi dei gas. Fondamenti di Termodinamica. Equilibrio chimico. Chimica Inorganica descrittiva.
Geologia I con laboratorio (12 cfu)
- Il corso si propone di introdurre lo studente alle conoscenze di base della Geologia Fisica e della Geologia del Sedimentario e Geodinamica, ivi inclusi principi e regole fondamentali della Stratigrafia. Descrizione e classificazione macroscopica delle principali rocce sedimentarie, ignee e metamorfiche.
- Il corso si propone di introdurre lo studente alle conoscenze di base della Geologia Fisica e della Geologia del Sedimentario e Geodinamica, ivi inclusi principi e regole fondamentali della Stratigrafia. Descrizione e classificazione macroscopica delle principali rocce sedimentarie, ignee e metamorfiche.
Campo Interambito I (3 cfu)
- Attività multidisciplinari sul terreno volte all’osservazione, e alla descrizione di minerali, rocce e strutture geologiche.
- Attività multidisciplinari sul terreno volte all’osservazione, e alla descrizione di minerali, rocce e strutture geologiche.
Petrografia con laboratorio (12 cfu)
- Acquisizione strumenti di base per la descrizione della composizione mineralogica e delle microstrutture delle rocce a fini classificativi, con pratica al microscopio.
Conoscenza dei principali processi petrogenetici nel quadro dell'evoluzione del sistema Terra, con enfasi sui processi di genesi e differenziazione dei magmi e sulle associazioni metamorfiche nei diversi contesti geodinamici.
- Acquisizione strumenti di base per la descrizione della composizione mineralogica e delle microstrutture delle rocce a fini classificativi, con pratica al microscopio.
Elementi di informatica per le geoscienze (6 cfu)
- Lo scopo di questo corso è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base di informatica nel contesto delle geoscienze. Le lezioni consistono di spiegazioni teoriche ed esercitazioni pratiche al calcolatore su argomenti relativi alle applicazioni delle geoscienze, utilizzando i software Matlab e GIS
- Lo scopo di questo corso è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base di informatica nel contesto delle geoscienze. Le lezioni consistono di spiegazioni teoriche ed esercitazioni pratiche al calcolatore su argomenti relativi alle applicazioni delle geoscienze, utilizzando i software Matlab e GIS
Paleontologia con laboratorio (12 cfu)
- Riconoscimento e classificazione dei più importanti gruppi fossili, con particolare attenzione a quelli più comuni negli affioramenti toscani e a quelli di importanza litogenetica.
Conoscenza dei principali processi di fossilizzazione, delle teorie evolutive e delle grandi tappe dell'evoluzione della biosfera.
Potenzialità dei diversi gruppi fossili ai fini di applicazioni paleoecologiche, biostratigrafiche e/o paleobiogeografiche.
- Riconoscimento e classificazione dei più importanti gruppi fossili, con particolare attenzione a quelli più comuni negli affioramenti toscani e a quelli di importanza litogenetica.
Geologia II (12 cfu)
- Capacità di riconoscere, descrivere e interpretare le strutture deformative della crosta sia alla mesoscala sia alla scala regionale; conoscenza di base di alcune catene orogeniche antiche e recenti.
- Capacità di riconoscere, descrivere e interpretare le strutture deformative della crosta sia alla mesoscala sia alla scala regionale; conoscenza di base di alcune catene orogeniche antiche e recenti.
Rilevamento Geologico e Laboratorio di Cartografia II (12 cfu)
- Realizzazione di carte geologiche a scale diverse in aree di media difficoltà geologica ed elaborazione della legenda, degli schemi tettonici, stratigrafici e delle sezioni geologiche. Lettura ed interpretazione di tutti i tipi di carte geologiche e descrizione delle principali caratteristiche
strutturali e stratigrafiche.
- Realizzazione di carte geologiche a scale diverse in aree di media difficoltà geologica ed elaborazione della legenda, degli schemi tettonici, stratigrafici e delle sezioni geologiche. Lettura ed interpretazione di tutti i tipi di carte geologiche e descrizione delle principali caratteristiche
Fisica 2 (6 cfu)
- Introduzione all’elettromagnetismo e ai processi fisici
di base per i fenomeni magnetici di interesse per la Geologia.
Equazioni della fluidodinamica, tensore di pressione. Transizione
alla turbolenza. Introduzione a convezione, diffusione, trasporto.
- Introduzione all’elettromagnetismo e ai processi fisici
Lingua straniera (3 cfu)
- Conoscenza di livello base o intermedio o avanzato di una lingua dell'Unione Europea diversa dall'italiano.
- Conoscenza di livello base o intermedio o avanzato di una lingua dell'Unione Europea diversa dall'italiano.
Prova finale e tirocinio (3 cfu)
- La prova finale, condotta sotto la supervisione di un docente del Corso di Laurea, è intesa ad accertare il livello culturale raggiunto dal candidato e la capacità di produrre ed elaborare dati ed osservazioni in misura adeguata al livello del Corso di Studio.
Lo studente dovrà produrre e discutere un elaborato, completo di testo, riferimenti bibliografici, tabelle, figure, carte geologiche etc., su un tema circoscritto che rientri in uno dei settori disciplinari caratterizzanti il Corso di Laurea. L'attività di tirocinio fa sempre parte della prova finale.
- La prova finale, condotta sotto la supervisione di un docente del Corso di Laurea, è intesa ad accertare il livello culturale raggiunto dal candidato e la capacità di produrre ed elaborare dati ed osservazioni in misura adeguata al livello del Corso di Studio.
Vulcanologia (6 cfu)
- Acquisizione delle conoscenze di base relative ai vulcani, ai processi eruttivi, ai diversi tipi di eruzioni e dei loro prodotti, ai principali tipi di strutture vulcaniche, alle risorse naturali connesse ai sistemi vulcanici, ad aspetti di pericolosità vulcanica.
- Acquisizione delle conoscenze di base relative ai vulcani, ai processi eruttivi, ai diversi tipi di eruzioni e dei loro prodotti, ai principali tipi di strutture vulcaniche, alle risorse naturali connesse ai sistemi vulcanici, ad aspetti di pericolosità vulcanica.
Campo interambito II (3 cfu)
- Attività sul terreno in aree campione, per evidenziare il valore dell'approccio multi-disciplinare come strumento per dare risposta a problemi di tipo scientifico e applicativo.
- Attività sul terreno in aree campione, per evidenziare il valore dell'approccio multi-disciplinare come strumento per dare risposta a problemi di tipo scientifico e applicativo.
Fondamenti di Geofisica (6 cfu)
- Acquisire conoscenze di base su metodi e tematiche geofisiche fondamentali nel campo delle geoscienze, quali il campo di gravità terrestre e le prospezioni gravimetriche, il campo magnetico terrestre e le prospezioni magnetiche, la sismologia e l’esplorazione sismica.
- Acquisire conoscenze di base su metodi e tematiche geofisiche fondamentali nel campo delle geoscienze, quali il campo di gravità terrestre e le prospezioni gravimetriche, il campo magnetico terrestre e le prospezioni magnetiche, la sismologia e l’esplorazione sismica.
Geomorfologia (6 cfu)
- Acquisizione e conoscenza dei criteri e dei principi necessari alla caratterizzazione e alla interpretazione delle forme elementari del rilievo terrestre; comprensione della loro distribuzione, associazione ed evoluzione nel tempo. Capacità di distinguere e classificare forme attive, inattive, quiescenti, relitte. Acquisizione di elementari tecniche di fotointerpretazione.
- Acquisizione e conoscenza dei criteri e dei principi necessari alla caratterizzazione e alla interpretazione delle forme elementari del rilievo terrestre; comprensione della loro distribuzione, associazione ed evoluzione nel tempo. Capacità di distinguere e classificare forme attive, inattive, quiescenti, relitte. Acquisizione di elementari tecniche di fotointerpretazione.
Geochimica (6 cfu)
- Principi e metodologie propri della geochimica elementare ed isotopica per lo studio dei processi geologici dell’ambiente primario e secondario.
Meccanismi che regolano il comportamento degli elementi chimici nei sistemi solidi (litosfera), liquidi (idrosfera) e gassosi (atmosfera) per la comprensione dei principali processi responsabili dell’origine e dell’ evoluzione del nostro pianeta.
- Principi e metodologie propri della geochimica elementare ed isotopica per lo studio dei processi geologici dell’ambiente primario e secondario.
Geologia applicata (12 cfu)
- Fornire un'adeguata formazione geologico-applicativa di base, finalizzata alla conoscenza degli elementi essenziali per svolgere attività di ricerca e professionali nel campo della geotecnica e geognostica, delle risorse idriche, della geologia delle costruzioni e dei rischi geologici.
- Fornire un'adeguata formazione geologico-applicativa di base, finalizzata alla conoscenza degli elementi essenziali per svolgere attività di ricerca e professionali nel campo della geotecnica e geognostica, delle risorse idriche, della geologia delle costruzioni e dei rischi geologici.
12 cfu a scelta nel gruppo AFC: attività consigliate per la libera scelta
- La libera scelta all'interno delle attività proposte viene approvata automaticamente dal Consiglio di Corso di Studio.
Rilevamento geomorfologico (6 cfu)
- Riconoscimento della genesi e dell' evoluzione delle forme del rilievo (da rilevamento di terreno e dall’analisi di fotografie aeree). Trasferimento dei dati rilevati su basi di rappresentazione (carte topografiche e ortofotocarte). Realizzazione di carte geomorfologiche.
- Riconoscimento della genesi e dell' evoluzione delle forme del rilievo (da rilevamento di terreno e dall’analisi di fotografie aeree). Trasferimento dei dati rilevati su basi di rappresentazione (carte topografiche e ortofotocarte). Realizzazione di carte geomorfologiche.
Paleontologia dei vertebrati (6 cfu)
- Acquisizione di conoscenze di base nei seguenti ambiti: 1) origine, storia evolutiva e sistematica dei principali gruppi di vertebrati; 2) paleoecologia e tafonomia dei vertebrati in ambiente terrestre e marino; 3) modelli di evoluzione e meccanismi di estinzione negli ecosistemi terrestri e marini; 4) principali tecniche di prospezione, scavo, recupero, preparazione, conservazione e analisi dei vertebrati fossili.
- Acquisizione di conoscenze di base nei seguenti ambiti: 1) origine, storia evolutiva e sistematica dei principali gruppi di vertebrati; 2) paleoecologia e tafonomia dei vertebrati in ambiente terrestre e marino; 3) modelli di evoluzione e meccanismi di estinzione negli ecosistemi terrestri e marini; 4) principali tecniche di prospezione, scavo, recupero, preparazione, conservazione e analisi dei vertebrati fossili.
Applicazioni di analisi strutturale (6 cfu)
- Conoscenza delle metodologie di base dell'analisi strutturale applicate alla geologia delle Alpi Apuane. Raccolta dati e loro elaborazione finalizzate alla comprensione delle strutture sin-metamorfiche e fragili. Conoscenze dei materiali lapidei apuani: tipologie, varietà merceologiche e caratteri giacimentologici.
- Conoscenza delle metodologie di base dell'analisi strutturale applicate alla geologia delle Alpi Apuane. Raccolta dati e loro elaborazione finalizzate alla comprensione delle strutture sin-metamorfiche e fragili. Conoscenze dei materiali lapidei apuani: tipologie, varietà merceologiche e caratteri giacimentologici.
Storia e didattica della Geologia (6 cfu)
- Al termine del corso gli studenti dovranno essere in grado: di conoscere e discutere gli aspetti principali dello sviluppo storico del pensiero geologico dalle origini ad oggi; di riflettere criticamente su cosa caratterizza i metodi di studio della geologia rispetto alle altre scienze sperimentali. Avranno inoltre acquisito conoscenze e competenze di base per quanto riguarda: 1) le metodologie e tecnologie didattiche specifiche per l’insegnamento scolastico delle Scienze della Terra; 2) la progettazione e lo sviluppo delle attivita' di insegnamento relative alle Scienze della Terra.
- Al termine del corso gli studenti dovranno essere in grado: di conoscere e discutere gli aspetti principali dello sviluppo storico del pensiero geologico dalle origini ad oggi; di riflettere criticamente su cosa caratterizza i metodi di studio della geologia rispetto alle altre scienze sperimentali. Avranno inoltre acquisito conoscenze e competenze di base per quanto riguarda: 1) le metodologie e tecnologie didattiche specifiche per l’insegnamento scolastico delle Scienze della Terra; 2) la progettazione e lo sviluppo delle attivita' di insegnamento relative alle Scienze della Terra.
Analisi dei materiali geologici (6 cfu)
- Tipologie di materiali geologici e problematiche analitiche. Principi base delle più importanti tecniche strumentali usate nell’analisi chimica, isotopica e mineralogica di materiali geologici. Acquisizione, valutazione, trattamento e rappresentazione di dati geoanalitici.
- Tipologie di materiali geologici e problematiche analitiche. Principi base delle più importanti tecniche strumentali usate nell’analisi chimica, isotopica e mineralogica di materiali geologici. Acquisizione, valutazione, trattamento e rappresentazione di dati geoanalitici.
Attività a libera scelta (12 cfu)
- 2 attività formative a scelta all'interno della rosa di attività consigliata per la scelta libera (Gruppo AFC) o altre attività a scelta fra gli insegnamenti attivati nell'Ateneo, la cui coerenza con il progetto formativo è sottoposta all'approvazione del Consiglio del Corso di Laurea.
Fino a 6 dei 12 CFU a libera scelta dello studente possono essere utilizzati per incrementare il numero di crediti acquisiti tramite prova finale e/o tirocinio. L’attività di tirocinio è facoltativa ed eventualmente da svolgere presso laboratori del Dipartimento di Scienze della Terra, dell’Università di Pisa, del CNR, dell’INGV o di altri Enti pubblici e privati, Università italiane o straniere; vedi elenco degli enti convenzionati) serve ad acquisire tecniche e metodologie di analisi anche per l’inserimento nel mondo del lavoro. Al fine di procedere con la verbalizzazione dei cfu del tirocinio è necessario che il tirocinante alleghi alla tesina di laurea il registro delle presenze, una relazione di una pagina sull'attività svolta e un attestato di fine tirocinio a firma del tutor aziendale.
- 2 attività formative a scelta all'interno della rosa di attività consigliata per la scelta libera (Gruppo AFC) o altre attività a scelta fra gli insegnamenti attivati nell'Ateneo, la cui coerenza con il progetto formativo è sottoposta all'approvazione del Consiglio del Corso di Laurea.
Fino a 6 dei 12 CFU a libera scelta dello studente possono essere utilizzati per incrementare il numero di crediti acquisiti tramite prova finale e/o tirocinio. L’attività di tirocinio è facoltativa ed eventualmente da svolgere presso laboratori del Dipartimento di Scienze della Terra, dell’Università di Pisa, del CNR, dell’INGV o di altri Enti pubblici e privati, Università italiane o straniere; vedi elenco degli enti convenzionati) serve ad acquisire tecniche e metodologie di analisi anche per l’inserimento nel mondo del lavoro. Al fine di procedere con la verbalizzazione dei cfu del tirocinio è necessario che il tirocinante alleghi alla tesina di laurea il registro delle presenze, una relazione di una pagina sull'attività svolta e un attestato di fine tirocinio a firma del tutor aziendale.
Ulteriori CFU per prova finale e/o tirocinio (6 cfu)
- Fino a 6 dei 12 CFU a libera scelta dello studente possono essere utilizzati per incrementare il numero di crediti acquisiti tramite prova finale e/o tirocinio.
La verbalizzazione dei cfu del tirocinio e della prova finale è congiunta, è tuttavia necessario che il tirocinante alleghi alla tesina di laurea il registro delle presenze, una relazione di una pagina sull'attività svolta e un attestato di fine tirocinio a firma del tutor aziendale.
- Fino a 6 dei 12 CFU a libera scelta dello studente possono essere utilizzati per incrementare il numero di crediti acquisiti tramite prova finale e/o tirocinio.
La verbalizzazione dei cfu del tirocinio e della prova finale è congiunta, è tuttavia necessario che il tirocinante alleghi alla tesina di laurea il registro delle presenze, una relazione di una pagina sull'attività svolta e un attestato di fine tirocinio a firma del tutor aziendale.
Geologia stratigrafica (6 cfu)
- Fornire allo studente i concetti e gli strumenti di base della geologia stratigrafica, le nozioni per descrivere e interpretare sul terreno una successione sedimentaria e restituirla correttamente attraverso log sedimentari.
- Fornire allo studente i concetti e gli strumenti di base della geologia stratigrafica, le nozioni per descrivere e interpretare sul terreno una successione sedimentaria e restituirla correttamente attraverso log sedimentari.
Minerali - Ambiente - Risorse (6 cfu)
- Acquisire una conoscenza naturalistica delle principali emergenze minerarie e mineralogiche toscane, con particolare enfasi sulla loro importanza nell’ambito dell’evoluzione del pensiero scientifico e nella loro fruizione quali geositi. Maturare la consapevolezza della loro importanza scientifica e storica. Conoscere le eventuali problematiche di carattere ambientale legate alle differenti tipologie di mineralizzazione.
- Acquisire una conoscenza naturalistica delle principali emergenze minerarie e mineralogiche toscane, con particolare enfasi sulla loro importanza nell’ambito dell’evoluzione del pensiero scientifico e nella loro fruizione quali geositi. Maturare la consapevolezza della loro importanza scientifica e storica. Conoscere le eventuali problematiche di carattere ambientale legate alle differenti tipologie di mineralizzazione.
Geologia Planetaria (6 cfu)
- Fornire le conoscenze di base dei processi di formazione del Sistema Solare e dei processi geologici avvenuti e che avvengono sui corpi celesti che lo costituiscono. Fornire gli strumenti fondamentali per la classificazione delle rocce extraterrestri (meteoriti, micrometeoriti, polveri cosmiche) e delle rocce da impatto, per la comprensione della loro petrogenesi, e per la loro collocazione in un contesto geologico planetario.
- Fornire le conoscenze di base dei processi di formazione del Sistema Solare e dei processi geologici avvenuti e che avvengono sui corpi celesti che lo costituiscono. Fornire gli strumenti fondamentali per la classificazione delle rocce extraterrestri (meteoriti, micrometeoriti, polveri cosmiche) e delle rocce da impatto, per la comprensione della loro petrogenesi, e per la loro collocazione in un contesto geologico planetario.
Elementi di geofisica applicata (6 cfu)
- Fornire agli studenti la base di conoscenza sui metodi di esplorazione geofisica del sottosuolo al fine di valutare l'applicabilita' di ciascun metodo in funzione del problema specifico da affrontare
- Fornire agli studenti la base di conoscenza sui metodi di esplorazione geofisica del sottosuolo al fine di valutare l'applicabilita' di ciascun metodo in funzione del problema specifico da affrontare
