00722 - MINERALOGIA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce i concetti di base della scienza dei minerali. Lo studente è in grado di: - conoscere la struttura, la cristallochimica e la classificazione dei minerali; - conoscere i principali minerali e la loro distribuzione; - conoscere le proprietà fisiche dei minerali; - identificare i minerali che costituiscono le rocce sia a scala macroscopica che in sezione sottile.

Contenuti

 Definizione di minerale. Il legame chimico nei cristalli. Raggi atomico e ionico.   Impaccamenti compatti di sfere, poliedri di coordinazione, regole di Pauling. Alcune strutture modello: diamante, grafite, ZnS, NaCl, CaF2, FeS2, Mg(OH)2, Al(OH)3 (strutture a strati), CaCO3. Classificazione strutturale dei silicati. Elementi di cristallochimica: soluzioni solide, sistemi binari con miscibilità completa (forsterite-fayalite, albite-anortite), diagrammi con solvus, esempi di sistemi naturali (sistema ortoclasio-albite, calcite-magnesite), sistemi binari con peritettico (leucite-silice). Sistemi binari con eutettico. Il polimorfismo: regola delle fasi, polimorfismo distorsivo, ordine disordine (feldspati: sanidino, ortoclasio, microclino), cenni sul politipismo.
Elementi di simmetria morfologica e proiezione stereografica (limitata ai sistemi ortorombico e tetragonale; solo cenni sugli altri sistemi). Elementi di simmetria nei reticoli cristallini, reticoli di Bravais. Difetti nei cristalli, dislocazioni.
Proprietà fisiche dei minerali: proprietà scalari e vettoriali. Densità (peso specifico), punto di fusione, fragilità, elasticità, durezza e scala di Mohs, sfaldatura, piezoelettricità, proprietà magnetiche, colore.
I raggi-X e le lora applicazioni. La diffrazione secondo Bragg. Il metodo delle polveri e il diffrattometro.
Ottica mineralogica con esercitazioni di laboratorio e riconoscimento dei minerali più importanti per un geologo.
Sistematica dei principali minerali che costituiscono le rocce: olivine, granati, pirosseni, anfiboli, miche, feldspati, quarzo, calcite. Sistematica di alcuni minerali importanti: Solfuri: galena, blenda, pirite, calcopirite. Ossidi: corindone, ematite, spinelli, magnetite. Alogenuri: salgemma, fluorite. Carbonati: calcite, aragonite, dolomite, siderite, malachite. Solfati: gesso, baritina. Silicati: quarzo, K-feldspato, plagioclasi, olivina, granati, pirosseni (augite), anfiboli (orneblenda), fillosilicati (serpentino, muscovite, biotite), berillo, leucite, zeoliti.
Elementi di georisorse e cenni sui principali minerali di interesse industriale. Minerali e ambiente: problemi ambientali e sanitari legati ai minerali e all'attività mineraria (amianto, polveri, processi di drenaggio acido).

Testi/Bibliografia

Per la parte generale e sistematica è consigliato il seguente testo:

C.K. Klein, A.R. Philpotts - Mineralogia e petrografia, Zanichelli 2018.

Altri testi:

C. KLEIN - Mineralogia, Zanichelli 2004.

A. PECCERILLO e D. PERUGINI - Introduzione alla petrografia ottica, Morlacchi editore.

W.D. NESSE - Introduction to mineralogy, Oxford University Press.

 

Metodi didattici

Il corso è costituito da 5 CFU (40 ore) di lezioni frontali e di 3 CFU (36 ore) di esercitazioni in aula e in laboratorio.

Le esercitazioni consisteranno di moduli sui seguenti argomenti:

La simmetria nei cristalli

Le proprietà fisiche dei minerali

Ottica mineralogica

Tecniche di studio dei minerali

Riconoscimento dei minerali principali di interesse geologico

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova di esame é scritta. Nella prova di esame saranno proposti 5 quesiti di cui uno di carattere generale, uno specifico sui minerali costituenti le rocce, uno di ottica ed un esercizio. La prova ha una durata di 2 ore. L'esame viene completato da un colloquio in cui è richiesto di riconoscere e dare una breve descrizione di 2 minerali scelti fra i più comuni e, se necessario, fornire chiarimenti o integrazioni sullo scritto.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore

Telecamera per visionare minerali e rocce

Laboratori del Dipartimento di Scienze della Terra e Geologico-Ambientali

Modelli delle strutture dei principali minerali

Microscopio ottico e campioni di minerali e rocce per esercitazioni

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giorgio Gasparotto