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MINERALOGIA (096SM)

A.A. 2020 / 2021

Periodo 
Secondo semestre
Crediti 
9
Durata 
84
Tipo attività formativa 
Caratterizzante
Percorso 
[PDS0-2012 - Ord. 2012] comune
Syllabus 
Lingua insegnamento 

Italiano

Obiettivi formativi 

Il Corso di Mineralogia si propone di far conoscere i minerali ed il loro ruolo nell'ambito delle Scienze della Terra. Gli argomenti trattati riguardano la struttura dei minerali, i tipi di legame e la loro influenza rispetto alle proprietà fisiche presenti, la sistematica mineralogica. Quindi si affronteranno le modalità di studio di tipo ottico (microscopio) e di tipo strutturale (RaggiX). Particolare attenzione sarà dedicata ai silicati, minerali costituenti fondamentali delle rocce.
Il corso prevede lezioni ed esercitazioni (laboratori). L'esame consiste di una prova pratica (riconoscimento macroscopico e microscopico di minerali) e di una prova orale.

Conoscenza e comprensione.
Lo studente acquisirà le conoscenze di base delle caratteristiche dei principali minerali costituenti fondamentali delle rocce, e dei processi che portano alla loro formazione. Per raggiungere questo scopo ci si avvarrà oltre che di lezioni teoriche in aula anche, e soprattutto, di attività pratiche nei laboratori volte al riconoscimento microscopico di minerali in sezione sottile, e macroscopico tramite campioni di minerali.

Capacità di applicare Conoscenza e Comprensione.
Le attività di laboratorio svolte sia singolarmente che in gruppo, serviranno a mettere in pratica le conoscenze teoriche acquisite in aula. La determinazione delle simmetrie su modelli, il riconoscimento di minerali tramite spettri di polveri fatti ai Raggi-X e l’utilizzo del microscopio permetteranno allo studente di applicare le conoscenze apprese e comprendere l’importanza delle proprietà fisiche nella formazione dei minerali.

Autonomia di giudizio.
L’autonomia di giudizio si potrà sviluppare nella sistemazione e rielaborazione degli appunti di lezione e laboratorio. In questo modo lo studente potrà assimilare quanto esposto e gli darà modo di rivedere e approfondire gli argomenti trattati.

Abilità comunicative.
Lezioni e attività di laboratorio saranno svolte stimolando gli studenti a interagire con il docente, in modo da migliorare le abilità di formulazione di domande e di argomentazione delle risposte.

Capacità di apprendimento.
Quanto appreso dallo studente durante le lezioni in aula e in laboratorio, gli potrà permettere di identificare in un contesto geologico naturale, in riferimento a specifiche problematiche, quali elementi mineralogici abbiano necessità di essere approfonditi. Le capacità di apprendimento troveranno riscontro nelle diverse modalità di valutazione previste.

Prerequisiti 

Prerequisito necessario sono conoscenze di chimica, matematica. e fisica.

Contenuti 

Modulo 1
1. Cristallografia reticolare.
2. Cristallografia morfologica.
3. Esercitazioni: studio morfologico dei cristalli.
4. Cristallografia chimica.
5. Esercitazioni: calcolo della formula cristallochimica dei minerali.
6. Cristallografia strutturale.
7. Esercitazioni: identificazione di minerali a partire da uno spettro di polveri.
8. Sistematica dei silicati.

Modulo 2
1. Sistematica mineralogica e riconoscimento macroscopico di minerali.
2. Cristallografia ottica.
3. Uso del microscopio da mineralogia.

Metodi didattici 

Lezioni Frontali in aula, esercitazioni di gruppo in aula e in laboratorio di microscopia per l'uso del microscopio e in Museo di Mineralogia e Petrografia per l'identificazione di minerali.
Eventuali cambiamenti alle modalità qui descritte, che si rendessero necessari per garantire l'applicazione dei protocolli di sicurezza legati all'emergenza COVID19, saranno comunicati nel sito web di Dipartimento, del Corso di Studio e dell'insegnamento.

Programma esteso 

Modulo 1 (6 CFU):
1. Cristallografia reticolare. La simmetria nei cristalli: traslazione, rotazione e riflessione. I reticoli bravesiani. I sette sistemi di simmetria, i 32 gruppi puntuali di simmetria. Elicogire e slittopiani, i 230 gruppi spaziali.
2. Cristallografia morfologica. Crescita di cristalli, associazioni e geminati. Misura dell'angolo diedro tra coppie di facce, legge di Hauy, indici di Miller. Proiezione stereografica. Descrizione delle 32 classi di simmetria.
3. Esercitazioni: studio morfologico dei cristalli, mediante l'individuazione della simmetria e la proiezione delle forme semplici presenti con l'ausilio del reticolo di Wulf,
4. Cristallografia chimica. I legami nei minerali: ionico, covalente, metallico e di Van der Walls. Raggi ionici, poliedri di coordinazione regole di Pauling. Impaccamenti compatti e principali tipi strutturali a stechiometria semplice. Isomorfismo e polimorfismo. Proprietà fisiche dei minerali.
5. Esercitazioni: calcolo della formula cristallochimica dei minerali a partire da un'analisi chimica e viceversa,
6. Cristallografia strutturale. Interazione Raggi X materia, Legge di Bragg, reticolo reciproco, sfera di riflessione, intensità dei raggi diffratti. Spettro continuo e caratteristico dei Raggi-X, rivelazione degli effetti di diffrazione, metodo delle polveri.
7. Esercitazioni: identificazione di minerali a partire da uno spettro di polveri usando il Manuale di Hanawalt.
8. Sistematica dei silicati con particolare riferimento ai costituenti fondamentali delle rocce.

Modulo 2 (3 CFU):
1. Sistematica mineralogica e riconoscimento macroscopico di minerali.
2. Cristallografia ottica.
3. Uso del microscopio da mineralogia.

Modalità di verifica dell'apprendimento 

Per acquisire i crediti che competono alla Mineralogia, oltre alla frequenza delle lezioni ed esercitazioni, gli studenti devono superare un esame che consiste di due prove pratiche e di un orale finale. Le prove pratiche riguarderanno il Modulo 2, mentre la prova orale concerne i contenuti delle lezioni (Modulo 1).
Eventuali cambiamenti alle modalità qui descritte, che si rendessero necessari per garantire l'applicazione dei protocolli di sicurezza legati all'emergenza COVID19, saranno comunicati nel sito web di Dipartimento, del Corso di Studio e dell'insegnamento.

Altre informazioni 

Informazioni dettagliate, quali programmi, testi, presentazioni Power Point delle lezioni sono presenti sul sito MOODLE del corso.

Testi di riferimento 

1. Cornelis Klein: Mineralogia. ZANICHELLI.


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