Obiettivi formativi
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.
Prerequisiti
Aver seguito o star seguendo il corso di Chimica
Contenuti dell'insegnamento
La mineralogia studia i minerali che sono i costituenti delle rocce. La mineralogia è propedeutica al corso di Scienze geologiche in quanto i minerali sono le unità di base per lo studio delle Scienze della terra e a causa delle molteplici interazioni tra i minerali e l’uomo.
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.Mineralogia ottica: natura della luce, la birifrangenza, indicatrice ottica ed orientazione. Determinazioni ottiche in mineralogia: angolo di estinzione, linea di becke, segno ottico, birifrangenza, pleocroismo. Determinazione della composizione nei plagioclasi dall’angolo di estinzione
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
Klein C. (2004) Mineralogia, Zanichelli, Bologna
Wenk H.R., Bulakh A. (2016) Minerals , their constitution and origin, Cambridge University press, CambridgeDyar et al Mineralogy and optical mineralogy (2008), Mineralogical society of america Philippot (2016) Earth materials Cambridge university press
Metodi didattici
lezioni frontali, con utilizzazione di supporti audiovisivi, esercitazioni su temi di lezione e esercitazione individuale corretta e assistita in fase di preparazione dell'esame
Modalità verifica apprendimento
esame orale, preceduto da proiezione scritta di un modellino di cristallo (proiezione stereografica) e una determinazione ottica in sezione sottile
Altre informazioni
la frequenza, sebbene non obbligatoria, è caldamente consigliata.
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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