Last Name First Name University Role
Barchi Massimiliano Rinaldo University of Perugia, Department of Physics and Geology Professor, Coordinator of the Phd School
Baldanza Angela University of Perugia, Department of Physics and Geology Researcher
Balic-Zunic Tonci University of Copenaghen, Section of Geology Professor
Bennett Richard Anthony University of Arizona, Department of Geosciences Professor
Cardellini Carlo University of Perugia, Department of Physics and Geology Professor
Caricchi Luca Université de Genève Professor
Cencetti Corrado University of Perugia, Department of Physics and Geology Professor
Cherin Marco University of Perugia, Department of Physics and Geology Researcher, Phd Coordination group
Chiodini Giovanni Istituto Nazionale Geofisica e Vulcanologia Professor
Cirilli Simonetta University of Perugia, Department of Physics and Geology Professor
Comodi Paola University of Perugia, Department of Physics and Geology Professor
De Paola Nicola University of Durham Professor
Di Matteo Lucio University of Perugia, Department of Physics and Geology Professor
Frondini Francesco University of Perugia, Department of Physics and Geology Professor
Koyi Hemin Uppsala University Professor
Kueppers Ulrich Ludwig- Maximilians University, Munchen Professor
Martini Rossana Université de Genève Professor
Melelli Laura University of Perugia, Department of Physics and Geology Researcher, Phd Coordination group
Mondini Alessandro Consiglio Nazionale delle Ricerche Professor
Pauselli Cristina University of Perugia, Department of Physics and Geology Researcher
Perugini Diego University of Perugia, Department of Physics and Geology Professor
Petrelli Maurizio University of Perugia, Department of Physics and Geology Researcher, Phd Coordination group
Porreca Massimiliano University of Perugia, Department of Physics and Geology Researcher
Rettori Roberto University of Perugia, Department of Physics and Geology Professor
Robertson Peter Queen's University Belfast Professor
Rooney David Queen's University Belfast Professor


BISOLFATI Matteo square

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PhD Project
Title: Constraining the geochemical composition of lavas erupted on extraterrestrial planets by spectral analysis of experimental samples. (Petrology, Planetary Geology)

Topic: This PhD work will focus on the analysis of the spectral response in the infrared range of samples rocks made in the laboratory by melting natural material. Gained results will be comparate with the cosmic radiometry measurements, in collaboration with the Italian Space Agency (ASI). In parallel we will analyze the fractal geometric characteristics through the analysis of Digital Elevation Models of natural surfaces with the purpose to extrapolate chemical, geometric and geomorphological information of geological environments.

Pisello et al., 2019. Retrieving magma composition from TIR spectra: implications for terrestrial planets investigations. Scientific Reports, doi: 10.1038/s41598-019-51543-9  


Andrea Fabbrizzi

FABBRIZZI Andrea square

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Skype: andrea_fabbrizzi
PhD project

Title: Sediment accumulation over the off-axis seamount chain at 8°20’N, East Pacific Rise

Topic: My Ph.D. program is based on the interplay between tectonics and sedimentation in Marine Geology and Geophysics. Through a collaboration with the IGPP - Scripps Institution of Oceanography(University of California San Diego), I will study deep ocean sediment distribution across off-axis seamount structures along the southern segment of the East Pacific Rise. Using bathymetric seafloor imagery and CHIRP data, we will observe the sediment thickness variability to understand the relative-age distribution and age-progression along adjacent seamounts. Moreover, I will be studying the seismogenic behavior of a subducting seamounts: characterization of rupture network, fluid release, plate coupling and seismic hazard in convergent margins.

1. Porreca et al., 2020. 3D geological reconstruction of the M. Vettore seismogenic fault system (Central Apennines, Italy): Cross-cutting relationship with the M. Sibillini thrust. Journal of Structural Geology, doi:

Nicola Mitillo

MITILLO Nicola square

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PhD Project
Title: Characterization of CO2 Geological Reservoir Storage
Topic: Mostly of carbonates reservoirs have been used for oil and gas production for their favorable characteristics like porosity and permeability, but only recently researchers understood the potential value of these formations as tools in addressing climate change. From this point of view, carbonate reservoirs, which are known to be much more chemically reactive when interacting with CO2, were poorly investigated. For this reason, the aims of the PhD will be to fully understand the behavior and interaction between the injected CO2 and the hosting rock from a petrophysical, mineralogical and geochemical point of view.

1. Zucchini A. et al, 2019. The influence of the dolomitization process on texture and porosity of carbonates. Congresso congiunto SIMP-SGI SOGEI – Il tempo del pianeta Terra e il tempo dell'uomo: Le geoscienze fra passato e futuro (Parma, Italia)


RICCI Lisa square

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PhD Project
Title: Tectonic and volcanic Earth degassing along the European Cenozoic Rift System (ECRIS): Origin of the fluids and quantification of the process.

Topic: My current project is focuses on the study of Earth degassing along the passive rift named European Cenozoic Rift System (ECRIS). The aims of the project are the quantitative estimation of the CO2 flux and the study of the chemical and isotopic composition of fluids discharged to the surface along the ECRIS system. The quantification of the total CO2 discharged to the atmosphere from rift areas is crucial for the correct definition of the present-day global Earth degassing.

1. Mancini et al., 2020. Geogenic CO2 flux calculations from the Late Pleistocene Tivoli travertines (Acque Albule Basin, Tivoli, Central Italy). DOI: 10.3301/IJG.2020.10
2. Ricci et al., 2018. Oxygen isotopic analysis of Mineo (Sicily, Italy) pallasite. Plinius, doi: 10.19276/plinius.2018.03016
3. Ricci et al., 2017. Oxygen isotopic analysis of Mineo (Sicily, Italy) pallasite. Geoscience: a tool in a changing world. Abstract book. Congresso SIMP-SGI-SOGEI-AIV 2017, doi: 10.3301/ABSGI/2017.01

The fields of Physics and Geology share several methodologies and research themes, such as the application of physical, numerical, experimental, and computer technology methods. Particularly relevant are the studies on the cosmic radiation and astroparticles, nuclear and elementary particle physics, the properties of condensed matter, cosmochemistry and geochemistry of the solar system bodies, the nuclear dating of meteorites and rocks, tectonics and geodynamics, the exploration of mineral and hydrocarbon resources, and the dynamics of earthquakes, landslides, and volcanic eruptions. The interdisciplinary teaching and research training approach is aimed at forming specialists with an outstanding scientific profile, who are able to develop their future career in both basic and applied research and the industry. Agreements with foreign high level Universities (such as the Niels Bohr Institute in Copenaghen) have been signed to insure the possibility of co-tutorship of the PhD Thesis and of achieving the title of Doctor Europaeus.

The integration between physical and geological disciplines occurs through the development of two interacting curricula: Physics and Geology.

The curriculum in Physics includes theoretical and experimental research carried out in collaboration with international organizations, such as CERN, ESA, ESO and NASA. It focuses on fundamental interactions, particle and astroparticle physics, and nuclear interactions. Moreover, the curriculum comprises education and research training in condensed matter and solid state physics, as well as in biophysics and nanoscience research, also in collaboration with international facilities such as Elettra, ILL and ESS.

The curriculum in Geology includes field and experimental research on the main constituents of the earth (minerals, rocks, fossils), on the magmatic, geomorphologic, sedimentologic and tectonic processes.  Moreover, it includes research training aimed at localizing and exploiting geologic resources such as geomaterials, water and hydrocarbon resources. Specific lines of research are developed in the context of engineering geology, hydrogeological, seismological, and volcanic risks.

A list of present and past specific research topics can be found in the section devoted to PhD Students.

Here you will find a collection of photos relative to the celebration of the PhD Honoris Causa to John Sandercock:

Coordinator of the PhD Program and Responsible for the Curriculum in Physics

Prof Giovanni Carlotti 

tel.:  [+39] 075 585 2767

e-mail: giovanni.carlotti(at)

Vice-Coordinator and Responsible for the Curriculum in Geology

Prof Diego Perugini 

tel.: [+39] 075 585 2608

e-mail: diego.perugini(at)

The PhD board provides a Doctoral Training Program, consisting of a wide range of first-class teaching activities. Starting from this program, PhD students are strongly encouraged in customizing their personal training path, coherently with the objectives of their specific research project.

Doctoral Courses and Schools

The courses will be taken by teachers belonging to the PhD board or by qualified external teachers, and may also be organized as thematic schools and workshops. All courses and schools will be open to students from other Italian or international PhD programs, promoting intellectual, scientific and personal exchanges among the participants. Eight courses (on average 3 ECTS each) will be offered, distributed in two periods: First semester (and winter schools), November-February; Second semester (and summer schools), March-October.

Doctoral Courses

Title: Inverse Problems in Geophysics
Teacher: Prof. Rick Bennett Introduction to Atmospheric Physics and Climate
ETCS and Scheduling: 3 ECTS credits, Online, second semester

Title: Introduction to Atmospheric Physics and Climate
Teacher: Dr. Paolina Bongioannini Cerlini
ETCS and Scheduling: 6 ECTS credits, possibly in presence, second semester

Title: Combining GIS, Machine Learning, and Remote Sensing: how the spatial analysis could improve your research.
Teachers: Dr. Laura Melelli, Dr. Alessandro Mondini, Dr. Maurizio Petrelli
ETCS and Scheduling: 3 ECTS credits, possibly in presence, second semester


Title: School in Structural Geology “G. Pialli”
ETCS and Scheduling: 6 ETCS credits, possibly in presence, second semester (tentatively in September)

Title: School of Paleoanthropology
ETCS and Scheduling: 6 ECTS credits, possibly in presence, second semester (tentatively in June)

Title: International Short Course on Application of Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry to Earth Sciences
ETCS and Scheduling: 3 ECTS credits), possibly in presence, 25-25 June 2021

Courses offered by the MSc in Geology, University of Perugia
The Department of Physics and Geology activated two new MSc courses ("GeoSciences for Risk and Environment Management" and "Geology for Energy Resources"), whose topics effectively interface with the educational objectives of the PhD program. Three courses (6 ECTS each), borrowed from the MSc classes, will be included in the PhD program, aimed to integrate specific training demands.

Title and MsC: Earth System Science, MsC in Geosciences for Risks and Environment
Teacher: Prof. Diego Perugini
6 ECTS credits, possibly in presence, first semester

Title and MsC: Mathematical methods for Geosciences, MsC in Geosciences for Risks and Environment Management
Teacher: Dr. Maurizio Petrelli
ETCS and Scheduling: 6 ECTS credits, possibly in presence, first semester

Title and MsC: Environmental geochemistry, MsC in Geosciences for Risks and Environment Management
Teacher: Prof. Francesco Frondini
ETCS and Scheduling: 6 ECTS credits, possibly in presence, second semester


Seminars and Lectures, on topics not strictly related to the student research projects, will be organized, usually in the period between November 1st and May 31st, aimed at broadening the skills and increasing the awareness of PhD students. The lectures will be given by Italian and foreign qualified experts, by members of the PhD Board, as well as by former PhD students.

Title: Optimization of geomorphological slope units
Speaker: Massimiliano Alvioli (CNR-IRPI)
Scheduling: 27/01/2020

Title: Analytical techniques for geological sites characterization
Speaker: Andrea Chiuri (ENEA)
Scheduling: To be defined

Title: How safe is the “safe”; salt structures as repositories for radioactive waste disposal
Speaker: Hemin Koyi (University of Uppsala)
Scheduling: To be defined

Title: Diffraction, a basic method in Geosciences
Speaker: Tonci Balic-Zunic (University of Copenhagen)
Scheduling: To be defined

Further training activities

The doctoral training program also comprises further activities, shared with other University of Perugia PhD programs, as described in the following.
Disciplinary and interdisciplinary training, advanced linguistic and computing training:
- Foreign language courses at CLA (Centro Linguistico d'Ateneo/University Language Center) according to the Common European Framework of Reference (CEFR), of six-month (10 CFU/ECTS) or annual (13 CFU/ECTS) duration;
- Computer lab courses or specific modules (1-2 CFU/ECTS) related to software for data analysis (R, Stata, GIS), word processing programs (LaTeX), specialized software, dedicated to geological data processing;
- Research management, knowledge of research systems and funding systems (1 CFU/ECTS);
- Enhancement of research results and intellectual property (6 courses, each 1 CFU/ECTS each). Each course is focused on the transition from basic research to applied research; research enhancement techniques; the funding of applied research; the protection of intellectual property; the university's actions to promote patents; business creation and research spin-offs. All the courses and modules described in this section require a final check.


Descrizione e obiettivi del corso

Il corso di dottorato in “Sistema Terra e Cambiamenti Globali”, di nuova istituzione, è focalizzato a formare specialisti con competenze innovative ed interdisciplinari, in grado di affrontare problematiche relative alle dinamiche terresti, allo sfruttamento delle risorse energetiche rinnovabili (e non) e dei geomateriali, nonché ai possibili reimpieghi di materie prime-seconde nell'ottica di un'economia circolare, alla mitigazione dei rischi geologici (sismico, vulcanico e idro-geomorfologico).
Inoltre, il corso di dottorato fornirà opportunità di formazione, sia in ambito nazionale che internazionale, sulle tematiche riguardanti il cambiamento climatico, le strategie di mitigazione dei rischi naturali e/o indotti, la domanda di risorse naturali e la sostenibilità ambientale.
L'attività del Corso e la sua offerta formativa poggiano innanzitutto sulla esperienza e la qualificazione dei membri del Collegio dei docenti, le cui ricerche hanno garantito costantemente l'attrazione di fondi competitivi sia di carattere nazionale ( PRIN, PNRA) e internazionale ( ITN, ERC); si gioveranno inoltre delle numerose collaborazioni, già in atto, con qualificate istituzioni accademiche e di ricerca a livello internazionale, nonché delle collaborazioni attivate con soggetti pubblici ( INGV, CNR, ENEA, ARPA, etc..) e privati ( ENI, ENEL, COLACEM, etc…).

Sbocchi occupazionali e professionali previsti

Il corso di dottorato in “Sistema Terra e Cambiamenti Globali” formerà esperti di elevato profilo tecnico-scientifico, in grado di inserirsi in diversi ambiti occupazionali pubblici e privati, come del resto è sempre avvenuto per i dottori di ricerca formati nelle scuole di dottorato di precedente istituzione, incentrate nelle Scienze della Terra. Le competenze aggiornate ed innovative, caratteristiche della nuova scuola, accresceranno ulteriormente le opportunità di inserimento dei neo-dottori in diversi ambiti, quali: le istituzioni accademiche e gli enti di ricerca, nazionali e internazionali, che si occupano di scienze della terra; le agenzie governative che richiedono ricercatori in grado di supportare le decisioni di gestione e politiche per affrontare alcuni dei maggiori problemi ambientali che la società moderna si trova oggi a fronteggiare, anche in un'ottica di sempre maggiore interazione tra operatori e comunità locali (licenze sociali); le aziende pubbliche e private che si occupano di gestione del territorio e mitigazione dei rischi geologici, di reperimento, modellazione e gestione delle georisorse, di produzione sostenibile di risorse minerarie ed energetiche e dello studio e valorizzazione del patrimonio paesaggistico e culturale.

Attività didattica disciplinare e interdisciplinare

L’attività didattica del Dottorato ha il suo fulcro nel progetto di ricerca svolto dai singoli dottorandi, che saranno fortemente incoraggiati a personalizzare il proprio percorso formativo, al fine di conseguire la migliore formazione possibile nel loro settore di ricerca elettivo.
Per supportare al meglio la costruzione di tale percorso formativo, il Dottorato mette a disposizione le migliori risorse didattiche disponibili all’interno del Collegio dei docenti e negli Atenei e centri di ricerca internazionali con i quali il collegio mantiene collaborazioni di ricerca, programmando ed attivando una serie di attività didattiche, che comprende insegnamenti specifici del dottorato, insegnamenti mutuati dai corsi di laurea magistrale e cicli seminariali.
Nei primi due anni di attivazione del corso, tutte le attività di seguito descritte potranno essere organizzate in comune con il Dottorato di Ricerca in Scienza e Tecnologia per la Fisica e la Geologia (e in particolare con il curriculum Geologia di quel dottorato).

Insegnamenti ad hoc previsti nell’iter formativo

Il nucleo dell’attività didattica è costituito da 8 insegnamenti (mediamente 3 CFU per ogni insegnamento), tenuti da docenti appartenenti al Collegio o da qualificati docenti esterni italiani o stranieri, coerenti con gli obiettivi formativi generali del corso e con gli specifici percorsi formativi dei dottorandi, distribuiti opportunamente nel triennio di attivazione. Comprendono almeno un insegnamento per ciascuno dei macrosettori, indicati come coerenti con gli obiettivi formativi del corso. Alcuni insegnamenti saranno integrati nella forma di “scuole” tematiche (alcune delle quali già consolidate nella attività del Dipartimento di Fisica e Geologia), dedicate a discipline rilevanti rispetto agli obiettivi formativi del corso. Tutti i corsi e le scuole saranno aperte alla partecipazione di dottorandi, provenienti da altri corsi di dottorato dedicati alle Geoscienze, attivati in Italia e all’estero, consentendo agli studenti del corso proficue esperienze di scambio intellettuale.
Gli insegnamenti saranno distribuiti in due periodi:
Primo semestre (e winter schools): dal 1 novembre al 28 febbraio;
Secondo semestre (a summer schools): dal 1 marzo al 31 ottobre.

Insegnamenti mutuati da corsi di laurea magistrale

L’offerta formativa del Dipartimento di Fisica e Geologia comprende da quest’anno due nuovi corsi di Laurea Magistrale (“GeoSciences for Risk and Environment Management” e “Geology for Energy Resources”), le cui tematiche si interfacciano efficacemente con gli obiettivi formativi del Corso di dottorato. Tre insegnamenti (ciascuno di 6 CFU), attivati nell’ambito dei corsi di Laurea magistrale, saranno mutuati dal Corso di Dottorato, per integrare specifiche esigenze formative dei dottorandi iscritti al corso.

Cicli seminariali

Allo scopo di allargare gli orizzonti della conoscenza dei dottorandi ad aspetti specialistici ed innovativi, anche esterni all’ambito specifico della propria ricerca individuale, il Collegio organizza cicli di seminari, tenuti da esperti italiani e stranieri delle discipline oggetto del corso (inclusi i componenti del Collegio o ex-allievi del Corso di Dottorato), che si svolgeranno di regola nel periodo compreso tra il 1 novembre e il 31 maggio.

Soggiorni di ricerca in Italia e all’estero

Il percorso formativo dei dottorandi sarà arricchito da soggiorni presso altre università o enti di ricerca, in Italia (per un periodo medio di 3 mesi) o all’estero, sia nell’ambito delle istituzioni coinvolte nel dottorato (per un periodo medio di 12 mesi), che presso altre qualificate istituzioni (per un periodo medio di 6 mesi).

Altre attività formative

L’offerta formativa comprende infine attività, organizzate tipicamente in comune tra più dottorati dell’Ateneo, e riferite alle esigenze formative di cui all'art. 4, comma 1, lett. F del D.M. 45/2013, come di seguito descritto.
Formazione disciplinare e interdisciplinare e di perfezionamento linguistico e informatico: corsi di lingua straniera svolti presso il Centro Linguistico d'Ateneo (CLA) con riferimento al Common European Framework of Reference (CEFR), che potranno avere una durata semestrale (10 CFU) o annuale (13 CFU); laboratori informatici, offerti in altri corsi di studio dell'Ateneo, nonché specifici moduli (1-2 CFU ciascuno) relativi a uso di software per analisi dei dati (R, Stata, GIS), programmi per videoscrittura (LaTeX), software specialistici, dedicati all'elaborazione di dati geologici.
Gestione della ricerca, della conoscenza dei sistemi di ricerca e dei sistemi di finanziamento: corsi da 1 CFU, riguardanti le tecniche di progettazione e sviluppo della ricerca; la redazione e gestione dei piani finanziari dei progetti di ricerca; la gestione dei progetti per fasi di avanzamento dei lavori e loro rendicontazione; la gestione deirapporti con i finanziatori.
Valorizzazione dei risultati della ricerca e della proprietà intellettuale: 6 corsi da 1 CFU, che tratteranno: il passaggio dalla ricerca di base alla ricerca applicata; le tecniche di valorizzazione della ricerca; il finanziamento della ricerca applicata; la tutela delle opere dell'ingegno; l'intervento degli atenei a favore dei brevetti; la creazione d'impresa e gli spin off della ricerca.
Tutti i corsi e i moduli descritti in questa sezione prevedono una verifica finale.