G. Cruciani 070.675.7709 Ufficio: Dipartimento di Scienze della Terra, Via Trentino 51 - Cagliari Giorno e Orario di ricevimento studenti: dal lunedì al venerdì su appuntamento (e-mail o telefono)
SSD (Settore Scientifico Disciplinare): GEO/06-07 Codice insegnamento: 60/62/33 CFU (Crediti Formativi Universitari): 13 (80 ore lezioni frontali, 8 ore laboratorio; 8 terreno) Tipologia: caratterizzante (CA) Anno di corso: 2° Semestre: I Sede lezioni: Cittadella Universitaria Monserrato, Dipartimento di Scienze della Terra
Integrato: si
Prerequisiti Conoscenza della Chimica (in partcicolare padronanza dei principi fondamentali – tavola periodica, reazioni acido-base e di ossido-riduzione, ecc). E' possibile sostenere l'esame finale solo dopo aver superato l'esame di Chimica generale ed inorganica.
Propedeuticità Nessuna
Obiettivi dell’insegnamento Fornire le conoscenze di base per collocare adeguatamente i minerali, le rocce e i processi chimici della geosfera (compresa l'interazione con la biosfera) nel contesto naturale e ambientale.
Conoscenze, abilità e comportamenti attesi con riferimento agli obiettivi di apprendimento Conoscenze (sapere): conoscenza di base dei minerali e delle rocce come composti chimici costituenti la Terra solida ed in particolare come substrato per la biosfera; classificazione, proprietà fondamentali di simmetria e cristallochimica, principali caratteristiche macroscopiche e test utili al riconoscimento speditivo, concetti base del contesto naturale ed antropico (risorse minerali e impatto ambientale); conoscenza dei tratti fondamentali del processo magmatico e metamorfico e dei criteri classificativi delle rocce; conoscenze di base sull’abbondanza degli elementi chimici nelle sfere geochimiche; conoscenza dei fattori che influenzano il comportamento geochimico degli elementi. Abilità/Capacità (saper fare): collocare adeguatamente i minerali e le rocce nel contesto degli ambienti naturali; riconoscere gli elementi di simmetria nei cristalli; applicare semplici test diagnostici per i minerali e le rocce; comprendere i processi d’interazione tra sfere geochimiche diverse. Comportamenti (saper essere): sensibilità ai temi dello “sviluppo sostenibile” (in particolare, compatibilità ambientale dello sfruttamento delle risorse minerali); attitudine alla descrizione qualitativa e quantitativa dei sistemi naturali. Sensibilità verso l’approccio multidisciplinare e consapevolezza dei limiti di applicazione dei metodi geochimici.
Programma
Modulo di Mineralogia (con elementi di Geochimica) (7 CFU - 48 ore lezioni frontali; 12 ore laboratorio) P. Lattanzi
Classificazione geochimica degli elementi e abbondanze crustali
Elementi di simmetria (Operatori di simmetria; classi e sistemi di simmetria; simmetria di traslazione e celle elementari). Fondamenti di cristallochimica (Tipi di legame chimico nei cristalli; strutture rette da legame ionico: regole di Pauling; strutture dei silicati; vicarianza e isomorfismo; polimorfismo). Mineralogia sistematica (Introduzione alla mineralogia sistematica; informazioni sulle principali specie mineralogiche).
Alterazione chimica delle rocce: dissoluzione congruente e incongruente, processi di solvatazione, idrolisi dei silicati, processi di idratazione e deidratazione, ossidazione, carbonatazione.
Composizione chimica dell’atmosfera ed inquinanti atmosferici: ossidi di azoto, carbonio, composti dello zolfo; deposizioni umide e secche (piogge, piogge acide, particolato atmosferico).
Chimismo delle acque: classificazione geochimica delle acque naturali I suoli – caratteristiche mineralogiche e chimiche
Laboratorio: riconoscimento dei minerali; riconoscimento della simmetria di modelli di cristalli.
Modulo di Petrografia (6 CFU - 40 ore lezioni frontali; 12 ore laboratorio) G. Cruciani
Caratteristiche del pianeta Terra: dimensioni, temperatura, densità, struttura. Composizione chimica e mineralogica della crosta terrestre. Minerali e rocce. Genesi e caratteristiche fisico, chimiche, mineralogiche dei principali tipi di rocce ignee, metamorfiche e sedimentarie. Il ciclo delle rocce. I metodi di studio delle rocce.
Caratteristiche generali dei magmi. Giacitura delle rocce ignee. Composizione chimica delle rocce ignee. Classificazione e nomenclatura delle rocce ignee. Cristallizzazione magmatica. Serie continua e discontinua di Bowen. Evoluzione dei magmi. Serie magmatiche ed ambienti geodinamici. Fattori del processo metamorfico. Tipi di metamorfismo. Giacitura delle rocce metamorfiche. Classificazione e nomenclatura delle rocce metamorfiche. Reazioni metamorfiche e diagrammi P-T. Zone metamorfiche e Facies metamorfiche. Cenni sul metamorfismo progressivo di rocce pelitiche, carbonatiche e ignee. Migmatiti ed anatessi crostale. Metamorfismo e tettonica a placche . Cenni di geocronologia
Laboratorio: riconoscimento macroscopico di rocce ignee e metamorfiche. Le rocce al microscopio polarizzatore.
Testi di riferimento Dispense Prof. Corsini (reperibili in formato elettronico) – attuale testo-base di mineralogia (necessita di integrazioni); G. Tanelli – Conoscere i minerali (ex testo-base, oggi purtroppo quasi introvabile); C. Klein – Mineralogia (trad. italiana, Ed. Zanichelli) – testo molto completo, ottimo per integrazioni ed approfondimenti Introduzione allo studio delle rocce. B. D’Argenio, F.Innocenti, F.P.Sassi Le rocce ed i loro costituenti. L.Morbidelli, Bardi Editore, Roma Dongarrà G., Barrica D. Geochimica e ambiente, EdiSES, Napoli, 2004. Longinelli A., Deganello S. Introduzione alla Geochimica, Utet, Torino, 1999 Materiale didattico fornito dai docenti
Modalità di erogazione: tradizionale
Strumenti didattici: esposizione tradizionale (lavagna+ gesso), lucidi, fotocopie, presentazioni Power Point; collezioni didattiche di minerali, rocce e modelli di cristalli
Materiale didattico a disposizione degli studenti: testi, fotocopie, files (Power Point etc.), selezione di minerali e modellini di cristalli disponibili in Aula 16
Modalità d’esame: di regola scritto (sei domande aperte, che possono consistere anche nella descrizione e discussione di un modellino di cristallo e/o di un campione di minerale) Commissione d’esame: P. Lattanzi, G. Cruciani (M. Franceschelli, F. Frau)
070.675.7709