Mineralogia

A.A. 2017/2018
6
Crediti massimi
52
Ore totali
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
Programma
Mineralogia

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.
Simmetria. Operazioni simmetria. Proiezione stereografica. Classi di simmetria e rappresentazione stereografica degli operatori di simmetria. Forma cristallina. Tipi di forme cristalline. Crescita cristallina. Nucleazione. Difetti e crescita. Geminazione. Tipi di geminazione.
C. Cristallochimica
Impacchettamenti. Concetto di coordinazione. Poliedri di coordinazione. 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.
E. Tecniche d'indagine mineralogica
E.1. Teoria della diffrazione dei raggi-X da parte dei cristalli. Generazione dei raggi-X. Equazione di Bragg. La sfera di Ewald. Diffrazione di polvere. Interpretazione manuale di un diffrattograma. Diffrazione a cristallo singolo: Metodo di Laue, diffrattometro con detector puntuale, cristallo rotante con area detector.
E.2. Fluorescenza raggi-X, formule dei minerali.
E.3. Ottica cristallografica. Natura della luce. Assorbimento. Riflessione e rifrazione. Legge di Snell. Birifrangenza. Formula di Fresnel. Indicatrici ottiche e sistemi cristallini. Descrizione del microcopio a luce polarizzata. Osservazioni di minerali in luce parallela (rilievo, linea di Becke, ritardo e colori d'interferenza) e in conoscopia (figure d'interferenza).
Propedeuticità
Sono propedeutici gli insegnamenti di Chimica e Laboratorio di Mineralogia del primo anno.
Prerequisiti e modalità di esame
Il corso di Mineralogia richiede la conoscenza degli argomenti trattati nei corsi di Matematica I (in particolare trigonometria e geometria), di Chimica e laboratorio e di Fisica II (Onde elettromagnetiche e ottica). La verifica avviene attraverso un esame che consiste di una prova scritta e di una prova (discussione) orale, entrambe obbligatorie:
La prova scritta punta ad accertare le conoscenze di base 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 (3) descrizione breve di concetti concisi.
La discussione orale, partendo dai contenuti della prova scritta, verte su tutti gli argomenti trattati nel corso.
Alla prova orale si accede con un punteggio di 18/30. Il superamento della prova scritta è valido per successivi appelli entro l'anno accademico.

Modalità di esame: Scritto e Orale; Modalità di frequenza: Fortemente consigliata; Modalità di erogazione: Tradizionale
Metodi didattici
Scritto e orale
Modalità di frequenza:
Fortemente consigliata
Modalità di erogazione:
Tradizionale
Materiale didattico e bibliografia
I supporti ai lucidi ppt usati durante le lezioni e raggiungibili nel portale ARIEL, sono di supporto i seguenti testi.
Klein, K. Mineralogia. Zanichelli
Carobbi, G. Mineralogia. USES
Esercitazioni: 12 ore
Lezioni: 40 ore
Turni:
Turno I
Docente: Camara Artigas Fernando
Turno II
Docente: Camara Artigas Fernando
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
9:00 - 10:00 AM
Via Botticelli 23, primo piano