Obiettivi formativi
Obbiettivi del corso:
a) acquisire le conoscenze e le competenze necessarie per identificare le principali famiglie di minerali
b) valutare l'importanza dei minerali in diversi ambiti della ricerca di base e applicata.
Le abilità che lo studente comincerà a sviluppare includono l'uso corretto della terminologia scientifica, la capacità di sintesi e l'indipendenza di giudizio
Prerequisiti
Aver seguito e possibilmente dato l'esame nei corsi di Chimica e Matematica.
Contenuti dell'insegnamento
Il corso tratta i principi fondamentali della Mineralogia, includendo le caratteristiche chimiche e fisiche delle principali categorie di minerali e i loro contesti geologici di formazione. Sarà dato anche ampio spazio ad alcuni minerali di grande importanza per lo sviluppo sostenibile e l'economia circolare.
Programma esteso
Parte 1.
La struttura interna della Terra, i suoi elementi chimici e i minerali più abbondanti
Definizione di minerale
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. Soluzioni solide complete, parziali e diagrammi di stato.
Proprietà chimiche e fisiche: come si riconoscono i minerali.
Riconoscimento macroscopico (lab)
Parte 2
Concetti base di cristallografia: introduzione ai principi fondamentali della cristallografia, inclusi i vari sistemi cristallini e le loro caratteristiche simmetriche.
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.
Esercitazioni sulle proiezioni stereografiche (lab)
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.
Riconoscimento minerali (lab)
Parte 4.
Tecniche di analisi dei minerali: microscopio, SEM-EDS, XRD
Prove in laboratorio.
Bibliografia
Dopo ogni lezione frontale verranno fornite le slide proiettate, mentre per i laboratori verrà dato del materiale di approfondimento.
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 e laboratori didattici
Modalità verifica apprendimento
TEST SCRITTO con eventuale orale per migliorare il voto.
Il test sarà costituito da:
a) prove pratiche di cristallografia (riconoscimento degli elementi di simmetria, classe cristallina, facce e indicizzazione)
b) riconoscimento macroscopico di minerale
c) test scritto a risposte sia chiuse che aperte su tutto il programma.
Dopo accordi col docente sarà anche possibile dare solo l'esame orale, con la stessa tipologia di svolgimento.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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