Obiettivi formativi
Gli obiettivi del corso sono di conoscere:
1) nozioni di base di cristallografia morfologica e reticolare
2) le proprietà fisiche dei minerali utili al riconoscimento
3) la sistematica dei minerali più comuni nelle rocce e nell'ambiente
Prerequisiti
Aver seguito e possibilmente dato l'esame nei corsi di Chimica e Matematica.
Contenuti dell'insegnamento
La mineralogia studia i minerali che sono i costituenti delle rocce. La mineralogia è propedeutica ai corsi della Natura e dell'Ambiente a causa delle molteplici interazioni tra i minerali e l’uomo. Lo scopo del corso è di fornire le nozioni di base sulle caratteristiche chimiche e fisiche dei minerali e sull'interazione tra minerali ed ambiente.
Programma esteso
Programma
(Conoscenza e capacità di comprensione,Capacità di apprendere) Definizione di minerale. Minerali nell'ambiente, risorse e rischi ambientali.
Parte 1. I minerali: come sono costituiti (Conoscenza e capacità di comprensione, Capacità di apprendere)
La cristallografia mineralogica: Reticoli bi e tri-dimensionali. Simmetria traslazionale e sistemi cristallini. Cristallografia morfologica. Leggi di Stenone e di Hauy. Faccia parametrica ed indici di Miller. Indicizzazione di facce e spigoli. Elementi di simmetria morfologica dei cristalli. I 32 gruppi puntuali e le forme compatibili.
(Conoscenza e capacità di comprensione applicate, Autonomia di giudizio): riconoscimento degli elementi di simmetria e determinazione della simmetria puntuale in cristalli ideali.
Parte 2: Proprietà chimiche e fisiche: come si riconoscono (Conoscenza e capacità di comprensione, Capacità di apprendere)
Proprietà fisiche scalari, vettoriali e tensoriali e relazioni con la simmetria del minerale: esempi su dilatazione termica, compressibilità, velocità della luce nel mezzo, durezza e magnetizzazione.
Proprietà chimiche:i principali elementi della crosta terrestre. Raggio ionico e poliedri di coordinazione. Il tetraedro SiO44-. L’articolazione dei poliedri: le regole di Pauling. Tipi di polimorfismo ed esempi nei minerali.L’isomorfismo.
(Conoscenza e capacità di comprensione applicate, Autonomia di giudizio) Diagrammi di stato di interesse mineralogico, ad uno, due e tre componenti.
Parte 3: I minerali nella natura e nell'ambiente (Conoscenza e capacità di comprensione, Capacità di apprendere)
Mineralogia sistematica: principali caratteristiche strutturali,
chimiche e fisiche delle famiglie di minerali esaminate. Saranno inoltre esaminate la distribuzione dei minerali nell'ambiente e le problematiche di interazione con l'uomo. I minerali della silice. I feldspati: chimismo, ordine- disordine e trasformazioni. I feldspatoidi. Gli inosilicati: anfiboli e pirosseni. I fillosilicati: derivazione delle tipologie strutturali; miche e minerali delle argille. I nesosilicati: olivine e granati. Cenni su epidoti, tormalina, silicati anidri di Al, zircone. Non silicati: i gruppi CO32-, SO42-, PO43- (carbonati, solfati e fosfati): differenze con i silicati e principali minerali. Gli ossidi: impacchettamenti compatti cubico ed esagonale. Gli spinelli. Cenni sui solfuri. I minerali del mantello.
Bibliografia
appunti lezioni; vengono distribuite tutte le slide proiettate a lezione; nelle esercitazioni è fornito il materialwe cartaceo, che è anche disponibile, assieme alle slide proiettate sul sito elly.
Testi di riferimento
Klein Mineralogia, Zanichelli
Dyar D., Guenther M., Mineralogy and optical mineralogy, Mineralogical society of america
Philippot Earth Materials Cambridge University Press
Wenk, Bulhash Mineralogy Cambridge University Press
Metodi didattici
Lezione frontale
Modalità verifica apprendimento
test scritto, con eventuale orale per migliorare il voto. Il test è costituito da due prove pratiche di cristallografia (riconoscimento simmetrie in modellino di minerale e proiezione di piani, noti gli indici di Miller), due di cristallochimica e proprietà fisiche dei minerali (un esercizio pratico ed una domanda aperta), ed infine due di sistematica. Ad ogni domanda si assegnano al massimo 5 punti, con possibilità di lode per compiti senza difetti.
Sarà anche possibile dare solo l'esame orale, con la stessa tipologia di domanda
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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