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PICCOLO SUSSIDIARIO SCIENTIFICO
GEOFISICA
La geofisica e` la applicazione dei principi basici della fisica allo studio della terra. La geofisica e` parte integrale delle tecniche di esplorazione di risorse (minerali, idrocarburi, materiali industriali e di costruzione, etc..), di ingegneria ambientale e geotecnica, risorse idriche e altre problematiche di importanza per lo sviluppo. Il principale vantaggio della geofisica sulle altre metodologie investigative e` che non e` invasiva- distruttiva, e` economica e fornisce informazioni complementari ai metodi di investigazione tradizionale. Le tecniche geofisiche sono più effettive quando sono usate come guida per il campionamento diretto e la progettazione di interventi di affettazione del sottosuolo
FISICA DALLA TERRA SOLIDA
E' la branca della geofisica che si occupa della struttura interna del pianeta ? dalla crosta fino al nucleo interno ?, dei materiali di cui è costituita e dei fenomeni che la interessano, come i terremoti e il magnetismo. La forma e le dimensioni del pianeta sono più specificamente oggetto della geodesia, che si occupa anche della determinazione del campo gravitazionale terrestre, del moto di rotazione intorno al proprio asse, della posizione dei poli, delle maree e dei movimenti tettonici. Quanto a quest?ultima applicazione, grazie alle più moderne tecniche satellitari, è possibile determinare gli spostamenti delle zolle tettoniche con una precisione dell?ordine del centimetro.
GEOFISICA APPLICATA
Principali applicazioni degli studi geofisici sono la ricerca di giacimenti di petrolio, gas naturale, minerali e acqua dolce, significativi dal punto di vista economico. Le ricerche geofisiche vengono inoltre condotte a scopi ingegneristici, per valutare la tenuta e il comportamento del suolo in vista della costruzione di strade, ferrovie, edifici, gallerie ecc.
TECNICHE DELLA GEOFISICA APPLICATA
Usati soprattutto per la ricerca di petrolio, gas e minerali metalliferi, i rilevamenti elettrici ed elettromagnetici permettono di disegnare mappe di conduttività delle rocce. Speciali strumenti, calati all'interno di fori di sonda, consentono ai geofisici di valutare la porosità delle rocce attraverso lo studio del loro comportamento elettrico locale, mentre elettrodi conficcati nel suolo permettono di studiare il passaggio di correnti continue e alternate negli strati rocciosi superficiali. Per mezzo di rilevamenti gravimetrici si misurano le variazioni di densità dovute a corpi rocciosi anomali; gli strumenti impiegati, detti gravimetri, possono essere collocati su terraferma, su nave o in fori di sonda. I rilevamenti magnetici possono essere effettuati a terra o anche da un aereo, soprattutto per l'esplorazione petrolifera. Impiegando sofisticati magnetometri si registrano le anomalie del campo magnetico e si distinguono particolari geologici non evidenziati dai soli dati sismici.
La misurazione dei tempi di percorrenza delle onde sismiche è uno dei metodi più comuni usati in geofisica applicata. L'esplorazione sismica comprende la tecnica a rifrazione e quella a riflessione. La prima viene impiegata a scopi ingegneristici, per la ricerca di petrolio, o per individuare acque sotterranee. La tecnica a riflessione serve invece a evidenziare il contatto tra diversi tipi di roccia ed è pertanto più indicata per lo studio delle strutture geologiche.
I rilevamenti geotermici hanno come scopo la misura delle variazioni di temperatura nella crosta e dei flussi di calore. Importanti per gli studi vulcanologici, essi servono anche a individuare giacimenti di energia geotermica
IDROGEOLOGIA
L?idrogeologia è quella branca della geologia che si occupa delle interazioni tra materiali geologici e acqua. Più in particolare, l?idrogeologia può essere definita come lo studio delle leggi che governano il moto delle acque sotterranee, le interazioni chimiche, meccaniche e termiche che si sviluppano tra l?acqua e il mezzo poroso ed il trasporto di energia e di costituenti chimici da parte del flusso idrico sotterraneo. La legge di Darcy (1856) e le equazioni di Dupuit (1863) costituirono i primi ?germogli? di un diverso approccio scientifico-applicativo, molto spesso empirico, che stava rapidamente prendendo piede. Nel 1906, Thiem pubblicò un interessante lavoro, che fornì un ulteriore indispensabile strumento di analisi del deflusso idrico sotterraneo, in termini di regime stazionario. Agli inizi degli anni ?30,Theis (1935), ?analizzò? i problemi connessi all?estrazione delle acque sotterranee e allo sfruttamento delle risorse idriche, in condizioni di regime transitorio. Qualche anno dopo, Jacob (1940), presentò le equazioni fondamentali che descrivono direttamente il flusso dell?acqua o di un fluido, incorporando le osservazioni circa il comportamento elastico dei mezzi porosi, eseguite da Meinzer già nel 1925. Successivamente, il flusso idrico sotterraneo venne sempre più espresso sottoforma di equazioni differenziali, ossia in termini di relazioni tra cause e effetti, tra stato della natura in un punto o istante e il punto vicino o istante successivo. Hantush (allievo di Jacob), propose alcune soluzioni a tali problemi. Piper (1944) e Stiff (1951) furono invece tra i primi a pensare all?idrochimica e introdussero quindi delle rappresentazioni grafiche utili per l?interpretazione di analisi chimiche sulle acque. Pochi anni dopo, Chebotarev (1955) presentò alcuni studi sull?evoluzione chimica delle acque Lo studio della fisica del flusso e delle caratteristiche chimiche assumono pari importanza con i primi anni ?60, mentre negli anni ?70 l?interesse si focalizza sui meccanismi di trasporto di massa da un punto all?altro del dominio sotterraneo dell?acquifero. Gli anni ?80 e ?90 segnarono la definitiva affermazione dell?idrogeologo come figura professionale, impegnata alla compiuta progettazione di opere per lo sfruttamento delle risorse idriche sotterranee a quelle inerenti il recupero delle stesse, mediante lo sviluppo di progetti di disinquinamento e ripristino ambientale, grazie all?introduzione in campo normativo di alcune importanti decreti, quali il D.Lgs. 152/99, il D.Lgs 31/2001 e il D.M. 471/99. L?idrogeologo, da mero osservatore dell?ambiente che lo circonda, diventa sempre più concretamente una figura professionale pratica, applicativa e, sotto molti aspetti, decisamente propositiva e risolutiva. L?idrogeologia ?pura? lascia così campo aperto all?idrogeologia applicata che rappresenta l?impiego delle conoscenze idrologiche ed idrogeologiche ai fini di pianificazione ambientale, anche in collaborazione con altri ambiti professionali. I settori di impiego dell?idrogeologia applicata vanno dallo sfruttamento delle risorse idriche sotterranee al monitoraggio delle risorse idriche sotterranee e alla protezione delle aree di ricarica e delle zone di captazione. L?individuazione dei siti adatti all?ubicazione di scarichi e discariche ed il monitoraggio fisico e chimico con lo studio della contaminazione e/o inquinamento, completano la gamma di interventi mirati sul territorio
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Last update: 18:51 06/03 2005
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