Obiettivi formativi
Fornire gli strumenti concettuali di base sullo stato cristallino, che caratterizza i minerali, per comprenderne la struttura e le
proprietà fisiche e chimiche;
• Descrivere le caratteristiche fisiche ed i più significativi fenomeni e trasformazioni che riguardano i minerali;
• Illustrare le più importanti famiglie di minerali che entrano nella costituzione della crosta terrestre, e le loro condizioni di
genesi
Prerequisiti
Conoscenza di base di chimica
Contenuti dell'insegnamento
La mineralogia studia i minerali che sono i costituenti delle rocce. La mineralogia è propedeutica ai corsi di Scienze Natura e dell'Ambiente e Scienze Geologiche. 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
vengono distribuite tutte le slide proiettate a lezione 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
Lezioni frontali
Modalità verifica apprendimento
E' previsto – di norma – un esame scritto seguito da un esame orale.
L'esame ‘scritto’ prevede un certo numero di quesiti a risposta aperta e/o multipla, riguardanti sia esercizi svolti in classe sia
domande inerenti i contenuti del programma.
Il superamento dello scritto (ottenuto rispondendo correttamente ad almeno metà dei quesiti posti) ammette di fatto lo
studente alla prova orale, che è obbligatoria.
L'esame ‘orale’ verte sull'intero programma svolto. Il superamento della prova orale prevede l'assegnazione di un voto,
espresso in trentesimi.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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