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
Definizione di minerale. Minerali nell'ambiente, risorse e rischi ambientali.
Parte 1. I minerali: come sono costituiti
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. La
proiezione stereografica: riconoscimento e proiezione degli elementi di
simmetria e determinazione della simmetria puntuale in cristalli
ideali.
Parte 2: Proprietà chimiche e fisiche: come si riconoscono
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. Diffrazione a raggi X e riconoscimento dei minerali: diffrazione per polveri ed interpretazione delle relative diffrazioni.
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. Diagrammi di stato di interesse mineralogico, ad uno,
due e tre componenti.
Parte 3: I minerali nella natura e nell'ambiente
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
Klein Mineralogia, Zanichelli
Dyar et al Mineralogy and optical mineralogy, Mineralogical society of america
Philippot Earth meterials Cambridge university press
Wenk Mineralogy Cambridge university press
Metodi didattici
Lezione frontale
Modalità verifica apprendimento
test scritto, con eventuale orale per migliorare il voto
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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