00722 - MINERALOGIA

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso di mineralogia intende introdurre lo studente alla scienza dei minerali come materia fondamentale per un geologo: a partire dalla descrizione delle proprietà fisiche, strutture, cristallochimica, classificazione dei minerali verrà definita l'importanza dei minerali come costituenti fondamentali della crosta terrestre, la loro importanza economica, le implicazioni ambientali.

Contenuti

Definizione di minerale e stato cristallino. Il legame chimico nei cristalli, raggi atomico e ionico. Elementi di simmetria morfologica e proiezione stereografica. Elementi di simmetria nei reticoli cristallini, reticoli di Bravais, operatori di simmetria. Coordinazione: impaccamento compatto di sfere, poliedri di coordinazione, regole di Pauling. Strutture cristalline modello: diamante, grafite, ZnS, NaCl, PbS, CaF2, FeS2, Mg(OH)2, Al(OH)3 (strutture a strati), CaCO3. Classificazione strutturale dei silicati. Cristallochimica: isomorfismo, soluzioni solide, vicarianza di ioni, soluzioni solide sostituzionali semplici e doppie (Mg-Fe, NaSi-CaAl), interstiziali, omissionali. Sistemi binari con miscibilità completa (forsterite-fayalite, albite-anortite). Diagrammi con solvus, esempi di miscibilità parziale (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. Difetti nei cristalli: difetti tipo Frenkel, Schottky, dislocazioni, ruolo dei difetti nel condizionare il comportamento dei minerali nelle deformazioni e nei processi di diffusione allo stato solido. Proprietà fisiche dei minerali: proprietà scalari, vettoriali. Densità (peso specifico) e metodi di misurazione, punto di fusione, fragilità, elasticità, durezza e scala di Mohs, sfaldatura, piezoelettricità, proprietà magnetiche, colore. I raggi X e le lora applicazioni in mineralogia. La diffrazione secondo Laue e secondo Bragg. Il metodo delle polveri e il diffrattometro. I metodi di analisi usati in mineralogia con visite ai laboratori. 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.

Testi/Bibliografia

Per la parte generale e sistematica è consigliato il seguente testo:
C. KLEIN Mineralogia. Zanichelli 2004.
 
Per l’ottica mineralogica:
A. PECCERILLO e D. PERUGINI Introduzione alla petrografia ottica, Morlacchi editore.
W.D. NESSE Introduction to mineralogy, Oxford University Press
 
Altri testi:
A. MOTTANA Fondamenti di Mineralogia. Zanichelli Ed., Bologna.
CAROBBI - Mineralogia 2 ed. USES Ed., Firenze. MOTTANA, CRESPI, LIBORIO Minerali e rocce, Mondadori

Metodi didattici

Il corso è costituito da 5 crediti (40 ore) di lezioni frontali e di 3 crediti di esercitazioni in aula e in laboratorio.
Le esercitazioni consisteranno di moduli sui seguenti argomenti:
Simmetria nei cristalli
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 orale. Sono inoltre previste delle prove pratiche
(scritte) intermedie di cristallografia e di ottica mineralogica

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, telecamera per visionare minerali e rocce, laboratori del Dipartimento di Scienze della Terra e Geologico-Ambientali Microscopio ottico e campioni di minerali e rocce per esercitazioni

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giorgio Gasparotto