Mineralogia

A.A. 2021/2022
6
Crediti massimi
56
Ore totali
SSD
GEO/06
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Conoscenza e capacità di comprensione, Lo studente deve essere in grado di descrivere e comprendere la natura chimica e cristallina dei minerali attraverso la simmetria, la cristallochimica e le principali tecniche di indagine (diffrazione, fluorescenza e ottica cristallografica).
Conoscenza e capacità di comprensione applicate: l'insegnamento fornisce capacità di riconoscere e classificare i minerali sulla base di criteri comprendenti la natura cristallina e chimica dei minerali. Una mineralogia speziale comprendente un modesto numero di specie minerali viene sviluppata nell'ambito della divisioni dei minerali sulla base di criteri chimici, simmetria e tipi strutturali, inquadrando le spezie e i gruppi dei minerali nei contesti geologici. Lo scopo e quello di rendere evidente l'impatto della conoscenza mineralogica su altre discipline di Scienze della Terra.
Risultati apprendimento attesi
Autonomia di giudizio: L'insegnamento fornisce la capacità di identificare e classificare i minerali e i processi di crescita e trasformazione minerale. Vengono forniti gli elementi di cristallochimica necessari per valutare in modo critico la stabilità delle frequentissime soluzioni solide nei minerali formatori di rocce e dei processi di polimorfismo. Entrambe informazioni sono fondamentali nella interpretazione dei processi petrogenetici e geodinamici.
Abilità comunicative: L'insegnamento prevede l'acquisizione della conoscenza dei criteri internazionali di classificazione dei minerali illustrando la terminologia opportuna, comprensiva di simboleggiatura, ed i termini in lingua inglese, permettendo di comunicare in modo universale i problemi e i fenomeni legati a alla mineralogia e cristallochimica.
Capacità di apprendere: lo studente deve acquisire una conoscenza di base della mineralogia ed essere in grado di estendere le basi acquisite per completare le informazione richieste in altri ambiti concreti delle Scienze della Terra.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Periodo
Primo semestre
Durante la fase di didattica emergenziale, il programma viene mantenuto con le seguenti modifiche necessarie per una buona fruizione online del corso originariamente progettato per la didattica in presenza.

Metodi didattici:
Le lezioni si terranno sulla piattaforma Microsoft Teams e potranno essere seguite sia in sincrono sulla base dell'orario sia in asincrono perché saranno registrate e lasciate a disposizione degli studenti sulla medesima piattaforma; ad eccezione di alcune esercitazioni in aula attrezzata per la microscopia (3 di 3 ore ciascuna, alla fine del corso) che saranno erogate in presenza in gruppi divisi per ordine alfabetico. Queste ultime saranno anche registrate e lasciati disponibili sulla stessa piattaforma agli studenti che non abbiano potuto frequentare.
Programma e materiale di riferimento
Il programma e il materiale di riferimento non subiranno variazioni.
Il materiale didattico sono le presentazioni powerpoint che sono accessibili nel sito ARIEL (http://fcamaram.ariel.ctu.unimi.it/v3/home/Default.aspx). Le registrazioni sono anche accessibili dalla stessa piattaforma.

Modalità di verifica dell'apprendimento e criteri di valutazione:
Qualora non sia possibile fare prove scritte, tutte le verifiche saranno in forma orale attraverso la piattaforma Microsoft Teams.
Programma
A. Introduzione
Richiami di concetti dell'insegnamento Laboratorio di Mineralogia del primo anno: definizione di minerale, composizione chimica crosta e pianeta, raggio ionico e poliedro di coordinazione. Formula chimica. Materia cristallina. Relazione con proprietà fisiche. Stabilità dei minerali: regola delle fasi. Alcuni minerali importanti.
B. Simmetria
Periodicità. Reticoli. Brevi cenni storici. Leggi della cristallografia. Legge di Haüy. Indici di Miller. Sistemi cristallini. Reticoli bidimensionali. Reticoli tridimensionali. Reticoli di Bravais.
C. Cristallochimica
Impacchettamenti. Regole di Pauling. Isomorfismo. Essoluzione/smescolamenti. Polimorfismo. Trasformazioni polimorfiche. Politipismo. Paramorfosi. Stato metamittico. Pseudomorfosi. Polisomatismo.
D. Sistematica
Classificazione dei minerali. Concetto di specie e di gruppo minerale. L'IMA e i database di minerali e di strutture dei minerali. Regole di classificazioni. Gerarchie minerali. Generalità, composizione, struttura e caratteristiche fisiche dei più comuni minerali delle seguenti classi: Silicati (nesosilicati, sorosilicati, ciclosilicati, inosilicati, fillosilicati, tectosilicati); elementi nativi; ossidi e idrossidi; solfuri e solfosali; carbonati; borati; solfati; fosfati; composti organici. Brevi accenni ai processi di genesi minerale.
Esercitazioni: Tecniche d'indagine mineralogica
E.1. Simmetria. Operazioni simmetria. Proiezione stereografica. Classi di simmetria e rappresentazione stereografica degli operatori di simmetria. Forma cristallina. Tipi di forme cristalline. Geminazione. Tipi di geminazione.
E.2. Teoria della diffrazion. Reticolo reciproco. Generazione dei raggi-X. Equazione di Bragg. La sfera di Ewald. Diffrazione di polvere. Interpretazione manuale di un diffrattograma.
E.3. Fluorescenza raggi-X, formule dei minerali.
E.4. Ottica cristallografica. Natura della luce. Assorbimento. Riflessione e rifrazione. Legge di Snell. Birifrangenza. Formula di Fresnel. Indicatrici ottiche e sistemi cristallini. Descrizione del microscopio a luce polarizzata. Osservazioni di minerali in luce parallela (rilievo, linea di Becke, ritardo e colori d'interferenza) e in conoscopia (figure d'interferenza).
Prerequisiti
Il corso di Mineralogia richiede la conoscenza degli argomenti trattati nei corsi di Matematica I (in particolare trigonometria e geometria), di Chimica (tabella periodica e ionizzazione degli elementi, formulazione chimica) e laboratorio e di Fisica II (Onde elettromagnetiche e ottica).
Metodi didattici
Insegnamenti frontali ed esercitazioni (cristallografia morfologica, diffrazione a raggi X e ottica mineralogica con l'uso del microscopio a luce polarizzata)
Materiale di riferimento
I supporti ai lucidi ppt usati durante le lezioni e raggiungibili nel portale ARIEL.
Sono di supporto i seguenti testi:
Klein, K. Mineralogia. Zanichelli

[pagine Web] (portale ARIEL):
http://fcamaram.ariel.ctu.unimi.it/v3/home/Default.aspx
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La verifica avviene attraverso un esame che consiste di una prova scritta obbligatoria e di una prova (discussione) orale facoltativa:
La prova scritta punta ad accertare le conoscenze acquisite durante le lezioni teoriche e le esercitazioni di laboratorio attraverso (a) la soluzione di esercizi di tipo applicativo, aventi contenuti e difficoltà analoghi a quelli affrontati nelle esercitazioni, (b) domande a risposta Si/NO (c) descrizione di concetti.
La discussione orale verte su tutti gli argomenti trattati nel corso.
Alla prova orale si accede solo con un punteggio di 24/30 nello scritto. Il superamento della prova scritta è valido per successivi appelli entro l'anno accademico.
GEO/06 - MINERALOGIA - CFU: 6
Esercitazioni: 24 ore
Lezioni: 32 ore
Turni:
Turno I
Docente: Camara Artigas Fernando
Turno II
Docente: Camara Artigas Fernando
Turno Unico
Docente: Camara Artigas Fernando
Docente/i
Ricevimento:
9:00 - 10:00 AM
Via Botticelli 23, primo piano