Personale docente

Giulio Di Toro

Professore associato confermato

GEO/03

Indirizzo: VIA G. GRADENIGO, 6 - PADOVA . . .

Telefono: 0498279105

Fax: 0498279111

E-mail: giulio.ditoro@unipd.it

  • Il Lunedi' dalle 14:30 alle 15:30
    presso Dipartimento di Geoscienze, Via Gradenigo 6, Padova

Giulio Di Toro è Professore associato in Geologia Strutturale presso l’Università di Padova e ricercatore associato all’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Roma). Prima di dedicarsi alla geologia, ha giocato a pallavolo in squadre professionistiche (1987-1995) e con la nazionale Italiana (1991-1993).
Obiettivo principale della sua ricerca è di unire osservazioni provenienti da indagini geologiche di terreno (studiando faglie sismogenetiche e rocce di faglia) e sperimentali (simulando terremoti in laboratorio) con indagini sismologiche per meglio comprendere la fisica dei terremoti. Tra i risultati di questa attività di ricerca interdisciplinare, la scoperta di meccanismi di lubrificazione di faglie attivati a velocità di scivolamento sismiche (ca. 0.1-1 m/s) ad opera di gel di silice (Di Toro et al., Nature, 2004) e fusi di frizione (Di Toro et al., Science, 2006) e la proposta di un modello generale di comportamento delle rocce durante i terremoti (Di Toro et al., Nature, 2011). Un secondo risultato di questa attività, è (1) la realizzazione in Italia del più potente simulatore di terremoti esistente al mondo (SHIVA: http://www.roma1.ingv.it/laboratori/laboratorio-hp-ht/usems-project/the-shiva-apparatus) installato presso l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia di Roma e (2) l’installazione di un secondo apparato sperimentale per studiare l’attrito nelle rocce e in altri materiali presso il Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova.

Giulio Di Toro è co-autore di oltre 60 pubblicazioni scientifiche, co-editore di tre volumi speciali sulla meccanica dei terremoti, ha presentato 40 relazioni ad invito e 250 contributi a congressi internazionali e ca. 35 seminari in Università e Istituti di ricerca (USA, Giappone, Francia, Germania, Norvegia, Gran Bretagna, Israele, ecc.) ed è membro dell'editorial advisory board della rivista Tectonphysics. E' stato supervisore di otto post-doc, sei dottorati, nove tesi magistrali e nove tesi di laurea triennale.

Alcuni dei riconoscimenti internazionali per l’attività di ricerca svolta comprendono il premio della European Geosciences Union come “Outstanding Young Scientist 2008” per gli “extraordinary contributions in fault and earthquake mechanics” e dall’Accademia dei Lincei per la Geologia (2010), consegnato dal Presidente della Repubblica Giorgio Napolitano, per “l’approccio innovativo allo studio dei terremoti”. Nel 2008 ha ricevuto un finanziamento di 2.000.000 Euro dall’European Research Council (ERC Starting Grant – periodo 2008-2013) per lo studio della fisica dei terremoti.

Articoli principali

1. Di Toro, G., Han R., Hirose, T., De Paola, N., Nielsen, S., Mizoguchi, K., Ferri, F., Cocco, M., Shimamoto, T., 2011. Fault lubrication during earthquakes. Nature, vol. 471, pp. 494-498.
2. Burlini, L., Di Toro, G., 2008. Volcanic symphony in the lab. Science, vol. 322, pp. 207-208.
3. Di Toro, G., Hirose, T., Nielsen, S., Pennacchioni, G., Shimamoto, T., 2006. Natural and experimental evidence of melt lubrication of faults during earthquakes. Science, vol. 311, pp. 647-649.
4. Di Toro, G., Nielsen, S., Pennacchioni, G., 2005. Earthquake rupture dynamics frozen in exhumed ancient faults. Nature, vol. 436, pp. 1009-1012.
5. Di Toro, G., Goldsby D.L., Tullis, T.E., 2004. Friction falls towards zero in quartz rock as slip velocity approaches seismic rates. Nature, vol. 427, pp. 436-439.

Ultimi 24 mesi
1. Smith, S.A.F., Bistacchi, A., Mitchell, T., Mittempergher, S., Di Toro, G., 2013. The structure of an exhumed intraplate seismogenic fault in crystalline basement. Tectonophysics, vol. 599, pp. 29-44.
2. Violay, M., Nielsen, S., Spagnuolo, E., Cinti, D., Di Toro, G., 2013. Pore fluid in experimental calcite-bearing experimental faults: abrupt weakening and geochemical signature of coseismic processes. Earth and Planetary Science Letters. vol. 361, pp. 74-84.
3. Smith, S.A.F., Di Toro, G., Kim, S. Ree J-H., Nielsen S., Billi, A., Spiess, R., 2012. Co-seismic recrystallization during shallow earthquake slip. Geology, vol. 41, pp. 63-66.
4. Griffith, W.A., Mitchell, M.T., Renner, J., Di Toro, G., 2012. Coseismic damage and softening of fault rocks at seismogenic depths. Earth and Planetary Science Letters, vol. 353-354, 219-230.
5. Pittarello, L., Pennacchioni, G., Di Toro, G., 2012, Amphibolite-facies pseudotachylytes in Premosello metagabbros and felsic mylonites (Ivrea Zone,Italy). Tectonophysics, vol. 580, pp. 43-57.
6. Fondriest, M., Smith, S.A.F., Zampieri, D., Mittempergher, S., Di Toro, G., 2012. Fault Zone Structure and Slip Localization in Dolostones, an example for the Southern Alps, Italy. Journal of Structural Geology, , vol. 45, pp. 52-67.
7. Hadizadeh, J., Mittempergher, S., Gratier, J-P., Renard, F., Di Toro, G., Richard, J., Babaie, A.H., 2012. A microstructural study of fault rocks from the SAFOD; Implications for the deformation mechanisms and strength of the creeping segment of the San Andreas Fault, Journal of Structural Geology, vol. 42, 246-260.
8. Di Toro, G., 2012. Photograph of the Month. Earthquake Scars. Journal of Structural Geology, vol. 38, pp. 1-2.
9. Niemeijer, A.R., Di Toro, G., Smith, S.A.F., Griffith, A.W., Bistacchi, A., Nielsen, S., 2012. Inferring earthquake physics and chemistry using an integrated laboratory and field approach. Journal of Structural Geology, vol. 39, pp. 2-36.
10. Di Toro, G., Mittempergher, S., Ferri F., Mitchell, T.M., Pennacchioni, G., 2012. The contribution of structural geology, experimental rock deformation and numerical modeling in the understanding of the seismic cycle Preface to the Special Volume "Physico-chemical processes in seismic faults". Journal of Structural Geology, vol. 38, pp. 3-10.
11. Tisato, N., Di Toro, G., De Rossi, N., Quaresimin, M., Candela T., 2012. Experimental investigation of flash weakening in limestone. Journal of Structural Geology, vol. 38, 183-199.
12. Ferri, F., Di Toro, G., Hirose, T., Han, R., Noda, H., Shimamoto, T., Quaresimin, M., De Rossi, N. 2011. Low- to high-velocity frictional properties of the clay-rich gouges from the slipping zone of the 1963 Vaiont slide (Northern Italy). Journal of Geophysical Research, 116, B09208, doi:10.1029/2011JB008338.
13. Gratier, J-P., Richard, J., Renard, F., Mittempergher, S., Doan, M-L., Di Toro, G., Hadizadeh, J., Boullier, A-M., 2011. Aseismic sliding of active faults by pressure solution creep: evidence from the San Andreas Fault Observatory at Depth (SAFOD). Geology, 39, 1131-1134a.
14. Niemeijer, A.R., Di Toro, G., Nielsen, S., Di Felice, F. 2011. Frictional melting of gabbro under extreme experimental conditions of normal stress, acceleration and sliding velocity. Journal of Geophysical Research, 116, B07404, doi:10.1029/2010JB008181.

Meccanica dei terremoti.
Meccanica delle rocce.
Attrito nelle rocce.
Rocce di faglia.

Gli argomenti di tesi proposte vertono sui seguenti argomenti:
1. meccanica dei terremoti (studi sperimentali, teorici e di terreno)
2. meccanica delle faglie (studi sperimentali, teorici e di terreno)
3. meccanica delle rocce (studi sperimentali, microstrutturali e teorici)
4. attrito e usura nelle rocce (studi sperimentali, microstrutturali e teorici)
5. studi microstrutturali, mineralogici e geochimici di rocce di faglia
6. rilievi geologico-strutturali di zone di faglia sismogenetiche.

Queste ricerche sono portate avanti con colleghi con diverso background scientifico (fisici, sperimentali, geochimici, ingegneri, ecc.).

Qui di seguito alcuni degli argomenti trattati nelle Tesi di Laurea Triennale e Magistrale

Tesine Laurea triennale (B.S.)
1. Stefano Aretusini (2011). B.S. Thesis. Evoluzione microstrutturale con il rigetto in faglie sismogenetiche in tonalite (Faglia delle Gole Larghe, Adamello, Italia).
2. Federico Tancon (2011). B.S. Thesis. Caratterizzazione alla mesoscala del Thrust della Valsugana (Valle Imperina, Alpi Meridionali, Italia).
3. Ervin Lazzarini (2011). B.S. Thesis. Rilevamento geologico-strutturale del Thrust della Valsugana (Valle Imperina, Alpi Meridionali, Italia). Thrust Valsugana in Valle Imperina.
4. Francesca Prando (2011). B.S. Thesis. Analisi di immagine di rocce di faglia in calcari (Faglia di Tre Monti, Appennino Centrale, Italia).
5. Matteo Demurtas (2012). B.S. Thesis. Caratterizzazione geologico-strutturale della Linea Val di Centa (Passo della Fricca, ALpi Meridionale, Italia).
6. Gloria Guastalli (2012) B.S. Thesis. Structural Geology Survey of the Linea Val di Centa (Passo della Fricca, Southern Alps, Italy).
7. Luca Del Zilio (2012). B.S. Thesis. Studio preliminare del contesto strutturale dei Boati del Fadalto (Alpi Meridionali, Italia).
8. Matteo Miolo (2012). B.S. Thesis. Analisi microstrutturale, geochimica e mineralogica di rocce di faglia sperimentali in dolomia.

Tesi Laurea Magistrale (M.S.)
1. Barbara Bonetto (2005). Analisi Rietveld di cataclasiti: contributo della diffrazione dei raggi X da polveri alla comprensione dell'evoluzione strutturale di una faglia sismogenetica (Faglia delle Gole Larghe, Adamello, Alpi Meridionali). Relatore Prof. Gabriella Salviulo. Correlatore: Dr. Giulio Di Toro.
2. Silvia Mittempergher (2006). Effects of fluids on the seismicity of a fault. Study of exhumed structures in the Nortehrn Adamello (Southern Alps, Italy). Relatore Prof. Giorgio Pennacchioni. Correlatore: Dr. Giulio Di Toro.
3. Nicola Tisato (2008). Studio sperimentale del coefficiente di attrito e della temperatura di flash durante lo scivolamento sismico. Relatore: Dr. Giulio Di Toro.
4. Michele Fondriest (2010). Field and microstructural investigation of an exhumed fault zone in dolostone (Western Venetian Fore-Alps, Italy). Relatore Prof. Dario Zampieri; Correlatore: Dr. Giulio Di Toro.
5. Angela Castagna (2012). M.S. Thesis. Micro roughness of pseudotachylyte as a gauge of frictional power dissipated during earthquakes. Relatore Prof. Giulio Di Toro; Correlatori: Dr. Stefan Nielsen e Prof. Ashley Griffith.
6. Stefano Aretusini (2013) Architecture and seismic markers of an exhumed fault zone in dolostones (Foiana Line, Italian Southern Alps). Relatore Prof. Giulio Di Toro; Correlatore: Dr. Michele Fondriest.