Presentazione

Organizzazione della Didattica

DM270
SCIENZE GEOLOGICHE


12

Corsi comuni

 

Frontali Esercizi Laboratorio Studio Individuale
ORE: 73 12 29 190

Periodo

AnnoPeriodo
I anno2 semestre

Frequenza

Obbligatoria

Erogazione

Convenzionale

Lingua

Italiano

Calendario Attività Didattiche

InizioFine
26/02/201801/06/2018

Tipologia

TipologiaAmbitoSSDCFU
caratterizzanteAmbito mineralogico-petrografico-geochimicoGEO/0612


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
Prof. SECCO LUCIANOGEO/06Dipartimento di Geoscienze

Altri Docenti

DocenteCoperturaSSDStruttura
DA ASSEGNARE-N.D.
Prof. NIMIS PAOLOIstituzionaleGEO/09Dipartimento di Geoscienze

Attività di Supporto alla Didattica

Non previste.

Bollettino

Il corso di Mineralogia richiede la conoscenza degli argomenti trattati nei corsi di Istituzioni di Matematica 1 e di Chimica Generale; inoltre, sono necessarie conoscenze base di geometria dei solidi, di trigonometria piana e di fisica elementare (propagazione delle onde, raggi luminosi, fenomeni di riflessione, rifrazione e diffrazione).

Il corso viene sviluppato in modo da fornire allo studente un’ampia conoscenza delle caratteristiche strutturali, chimiche e fisiche dei minerali; questi obiettivi vengono perseguiti attraverso lo studio della cristallochimica dei minerali e delle principali tecniche di indagine in ambito mineralogico. In particolare, lo studente imparerà a riconoscere e descrivere le caratteristiche morfologiche e di simmetria dei cristalli, le loro proprietà fisiche e a riconoscere i minerali macroscopicamente; inoltre, apprenderà le principali tecniche di riconoscimento dei minerali al microscopio polarizzatore e di studio e determinazione di composizione chimica (spettrometria) e di assetto strutturale (diffrattometria) dei cristalli.

Il corso si articola in ore frontali, esercitazioni e laboratori. E' prevista anche una escursione finalizzata allo studio dei minerali delle rocce e dei giacimenti nel loro contesto geologico.

1) Principi di cristallografia: la periodicità, il reticolo di traslazione, concetto di maglia e cella elementare, assi cristallografici, indici di una faccia, elementi di simmetria puntuale, i sette sistemi cristallini e le 32 classi di simmetria; reticoli di Bravais, elementi di simmetria con componente traslazionale, i gruppi spaziali. 2) Cristallochimica: composizione della litosfera e abbondanza degli elementi; tipi di legame nelle strutture cristalline; isomorfismo e soluzioni solide, i gruppi isomorfogeni, poliedri e numeri di coordinazione; i vari tipi di polimorfismo, politipismo; pseudomorfosi e paramorfosi; le proprietà fisiche dei minerali e relazioni con la cristallochimica: abito, peso specifico, durezza, frattura e sfaldatura, lucentezza, colore, reattività con acidi, magnetismo, radioattività. Esempi di strutture cristalline. 3) Ottica cristallografica: generalità sulle onde luminose; spettro visibile; luce polarizzata; riflessione e rifrazione; doppia rifrazione e birifrangenza; dispositivi polarizzanti; superficie degli indici; i colori d’interferenza; equazione di Johannsen, indicatrici ottiche, orientazione dell’indicatrice ottica nei diversi sistemi cristallini. Metodi di misura degli indici di rifrazione, osservazione dei cristalli col microscopio a luce polarizzata, in luce parallela e in conoscopia. 4) Teoria della diffrazione dei raggi X da parte dei cristalli: generalità sulle radiazioni X; interazioni tra radiazioni e cristallo; equazioni di Laue e di Bragg, reticolo reciproco, forma del reticolo reciproco e sue relazioni col reticolo diretto; simmetria di Laue; intensità di un effetto di diffrazione, il fattore di struttura. Il metodo delle polveri e il diffrattometro; metodi a cristallo singolo; tecniche spettrometriche: microsonda elettronica e fluorescenza; calcolo della formula cristallochimica di un minerale. 5) Mineralogia sistematica: generalità, composizione, struttura e caratteristiche fisiche dei più comuni minerali delle seguenti classi: elementi nativi, solfuri, alogenuri, ossidi e idrossidi, carbonati, solfati, fosfati, silicati (nesosilicati, sorosilicati, ciclosilicati, inosilicati, fillosilicati, tectosilicati)

L'esame si sviluppa in tre fasi successive: 1. un test a risposta chiusa (una sola corretta su quattro proposte) che verte sull'intero programma; 2. una prova pratica di riconoscimento macroscopico di minerali e di descrizione morfologica di modelli cristallografici; 3. una prova orale. Accede alla fase 2 chi ottiene nella fase 1 un punteggio non inferiore a 16/30. Accede alla fase 3 chi ottiene nella fase 2 un punteggio non inferiore a 15/30 La valutazione finale è data dalla media ponderata fra i voti ottenuti nelle fasi 1 e 2 (30%) e la valutazione conseguita nella fase 3 (70%).

Lo studente deve dimostrare di aver compreso gli argomenti svolti durante il corso, di saperli sfruttare per risolvere semplici problematiche mineralogiche e di saper correlare fra loro le diverse proprietà dei minerali (fisiche, chimiche, morfologiche) per giungere a determinare con ragionevole approssimazione la natura della fase mineralogica (composizione chimica, struttura, fenomeni di isomorfismo e polimorfismo, ecc.), le condizioni ambientali di formazione della stessa, le possibili coesistenze con altri minerali. Inoltre, lo studente dovrà dimostrare di aver compreso il ruolo che i principali minerali hanno nella geodinamica terrestre.

Klein, Mineralogia. : Zanichelli, Carobbi, Mineralogia. : USES, Bonatti, Franzini, Cristallografia Mineralogica. : Boringhieri, Guastoni, Appiani, Tutto Minerali. : Mondadori, Mottana, Crespi, Minerali e Rocce. : Mondadori,

I testi di riferimento 1, 2 e 3 sono in alternativa fra loro; come atlante iconografico, si suggeriscono i testi 4 o 5, in alternativa fra loro. Si segnalano anche i seguenti testi, disponibili in biblioteca: per la mineralogia generale: Klein and Philpotts; Earth Materials, Cambridge University Press per la mineralogia sistematica: Deer, Howie, Zussman; The Rock Forming Minerals, Longman Gottardi; I Minerali, Boringhieri Oltre ai testi di riferimento consigliati qui di seguito riportati, allo studente verranno fornite le slide del Power Point utilizzato dal docente a lezione. Prima di acquistare i testi, si consiglia di attendere la prima lezione del corso.