FABRIZIO AGOSTA | APPLIED STRUCTURAL GEOLOGY

L’insegnamento denominato Applied Structural Geology esamina in dettaglio i meccanismi di deformazione fragile, trattando i temi della meccanica delle fratture e delle faglie, con particolare enfasi ai principali processi di enucleazione e crescita di singole faglie e popolazioni di faglie. Numerosi esempi di processi di fagliazione documentati in rocce cristalline, terrigene e carbonatiche verranno illustrati, nonché alle peculiarità deformative delle rocce porose terrigene e calcaree. L’obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti gli strumenti necessari per riconoscere la natura dei singoli elementi strutturali, per poi poterne caratterizzare gli attributi dimensionali attraverso specifiche analisi di campagna. Al termine del corso gli studenti saranno in grado di realizzare un’analisi strutturale multiscalare quali-quantitativa della deformazione fragile ed elaborare statisticamente i dati di campagna per ricavare le leggi di scala empiriche utili alla costruzione di modelli di circolazione dei geofluidi a scala dei reservoir.

Le principali abilità saranno:

• Analizzare l’architettura di un ammasso roccioso fratturato, eseguendo un’analisi qualitativa volta al riconoscimento dei singoli elementi strutturali e delle relazioni di taglio/terminazione;
• identificare i principali processi deformativi che hanno dato luogo all’enucleazione e crescita di singole zone di faglia e di popolazioni di faglie;
• valutare le proprietà multiscalari dei singoli elementi strutturali attraverso l’elaborazione di dati quantitativi raccolti in campagna utilizzando i metodi propri dell’analisi strutturale;
• utilizzare i principali software di modellazione geologica ad elementi discreti finiti per la costruzione di volumi geoecellulari popolati stocasticamente da network di fratture;
• discutere le proprietà petrofisiche, quali porosità e permeabilità, di reservoir fratturati sulla base dei dati di sottosuolo o provenienti dallo studio di analoghi di superficie.

Nessuno

 I principali argomenti trattati sono:

• Meccanica delle fratture
• Meccanica delle faglie
• Processi di formazione delle faglie
• Attributi scalari di faglie e fratture
• Anatomia dei reservoir fratturati
• Metodi di analisi quantitativa della deformazione
• Tecniche di costruzione dei modelli ad elementi discreti dei network di fratture

Meccanica delle fratture (6 ore)

• Distribuzione dello stress intorno cavità ed inclusioni rigide
• Criterio di Griffith
• Fratture di Modo I-II-III e anti-Modo I

Meccanica delle faglie (6 ore)

• Criteri di Navier – Coulomb – Mohr e di Anderson
• Leggi di Amonton e Hubbert-Rubey
• Legge di Byerlee ed attrito dinamico

Formazione delle zone di faglia (10 ore)

• Meccanismi di formazione di singole faglie in rocce poco porose
• Meccanismi di formazione di singole faglie in rocce porose
• Meccanismi di formazione di popolazioni di faglie
• Faglie e fratture associate a processi plicativi

Attributi scalari di faglie e fratture (4 ore + 4 ore di laboratorio)

• Metodi qualitativi di analisi di faglie e fratture
• Metodi quantitativi  di analisi di faglie e fratture
• Concetto di stratigrafia meccanica

Anatomia dei reservoir fratturati (6 ore)

• Classificazione dei reservoir fratturati
• Porosità primaria e secondaria
• Tensori della permeabilità

Modelli geocellulari degli ammassi rocciosi (12 ore di laboratorio + 8 ore di escursione in agro)

• Tecniche di costruzione dei modelli ad elementi discreti dei network di fratture attraverso l’utilizzo del software MOVETM prodotto dalla Midland Valley.

Il corso prevede 56 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni. In particolare sono previste 32 ore di lezione in aula, 16 ore di esercitazioni guidate in laboratorio e 8 ore (1 giorno) di attività didattica in agro.

Il corso prevede una presentazione finale da parte degli studenti inerente un argomento a scelta tra quelli discussi durante il corso ed un colloquio orale finale.

• Structural Geology, Fossen, Cambridge 2015
• Fundamentals f Structural Geology. Pollard D. & Fletcher D., Cambridge University, 2005 (consigliato)
• Geologic Analysis of Naturally Fractured Reservoirs. Nelson R., Gulf Professional Publishing, 2001
• Articoli scientifici monografici

All’inizio del corso, dopo aver descritto obiettivi, programma e metodi di verifica, il docente mette a disposizione degli studenti il materiale didattico (presentazioni power point, carte geologiche ed articoli scientifici) attraverso l’utilizzo del software dropbox. Contestualmente, si raccoglie l’elenco degli studenti che intendono iscriversi al corso, corredato di nome, cognome, matricola ed email. Il docente provvede quindi a contattare via email gli studenti per eventuali comunicazioni.

Orario di ricevimento: il lunedì dalle 9:30 alle 11:30 presso studio docente e il venerdì dalle 9:30 alle 11:30 presso  studio docente.

25/2/2021 – 26/3/2021 - 29/6/2021 - 23/7/2021 - 24/9/2021 - 19/10/2021 - 17/12/2021

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