Professori ufficiali: Pierfranco LATTANZI; Marcello FRANCESCHELLI; Rafaele CABOI 

Ufficio: Dipartimento di Scienze della Terra, Via Trentino 51 - Cagliari
P. Lattanzi                  070 675 7722
Giorno e Orario di ricevimento studenti: su appuntamento (e-mail o telefono)

M. Franceschelli       070 675 7713 
Giorno e Orario di ricevimento studenti: dal lunedì al venerdì su appuntamento

R. Caboi                     070 675 7717
Giorno e Orario di ricevimento studenti: tutti i giorni lavorativi per appuntamento 

I modulo: Mineralogia (4 CFU - 24 ore lezioni frontali; 6 ore laboratorio; 6 ore terreno)
P. Lattanzi

Prerequisiti
Indispensabile la conoscenza dei fondamenti di Chimica

Obiettivi dell’insegnamento
Introduzione ai fondamenti della mineralogia e alla collocazione dei minerali nei processi naturali ed ambientali

Conoscenze (sapere): fondamenti di cristallografia morfologica, di cristallochimica e di mineralogia sistematica; le risorse minerali della Sardegna; cenni alle problematiche ambientali

Abilità/Capacità (saper fare): capacità di osservazione dei minerali e riconoscimento delle loro caratteristiche diagnostiche salienti; capacità di riconoscere gli elementi di simmetria

Comportamenti (saper essere):  consapevolezza dell’importanza dei minerali nei processi naturali ed ambientali; connessioni con le altre scienze della natura

Programma
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 ed osservazione diretta delle principali specie mineralogiche)
Georisorse e mineralogia ambientale (Cenni di minerogenesi – i fluidi idrotermali - Mineralogia economica – le risorse minerarie della Sardegna - Impatto ambientale dell’attività mineraria)
 
Testi di riferimento 
G. Tanelli, Conoscere i minerali (reperibili solo fotocopie)
F. Corsini, Elementi di mineralogia (scaricabile dal sito dell’Università di Firenze)
C. Klein, Mineralogia (traduzione italiana), Zanichelli

Strumenti didattici: lucidi, fotocopie, collezione di minerali e di modelli di cristalli

Metodi didattici: Lezioni frontali con esercitazioni, escursioni, esercitazioni in laboratorio

Lingua di insegnamento: italiano

Materiale didattico a disposizione degli studenti: una copia del testo 3; una piccola collezione di minerali e modellini reperibili presso l'aula 16 di Monserrato (rivolgersi alla sig.a Schirru) 

Modalità iscrizione esame: su appuntamento

Modalità d’esame: test scritto, salvo diversi accordi; il voto viene integrato con i risultati relativi ai moduli di Geochimica e Petrografia
 

II modulo: Petrografia (4 CFU - 32 ore lezioni frontali, ore di terreno incluse nelle 16 ore di attività didattica assistita)
M. Franceschelli

Prerequisiti
Mineralogia

Obiettivi dell’insegnamento
Acquisizione dei fondamenti della petrografia utili per la sistematica delle rocce e per la comprensione di altre discipline delle Scienze della  Terra.

Conoscenze (sapere): Conoscenza dei tratti fondamentali del processo magmatico e metamorfico e dei criteri classificativi delle rocce.

Abilità/Capacità (saper fare): Capacità di applicare semplici criteri di riconoscimento delle rocce

Comportamenti (saper essere):  Attitudine alla  descrizione qualitativa dei sistemi naturali.

Programma
Programma: Il pianeta Terra - Il ciclo delle rocce.
Caratteristiche generali dei magmi
I principali minerali delle rocce magmatiche                                                    
La giacitura delle rocce ignee                                                                                             
La composizione chimica delle  rocce ignee
La classificazione e la nomenclatura delle rocce  ignee
La cristallizzazione magmatica                                                                                  
L’evoluzione dei magmi
Serie magmatiche ed ambienti geodinamici
Cenni sulla genesi dei magmi
I fattori del processo metamorfico.       
I tipi di metamorfismo
I principali minerali delle rocce metamorfiche 
La giacitura  delle rocce metamorfiche
La classificazione e la nomenclatura delle rocce metamorfiche
Grado metamorfico, isograde e zone metamorfiche 
Facies metamorfiche, serie di facies e gradiente geotermico         
Cenni sul metamorfismo progressivo di rocce ignee, pelitiche e carbonatiche.       
Migmatiti ed anatessi crostale 
Cenni di geotermobarometria  
Traiettoria delle  rocce nel campo pressione-temperatura
Metamorfismo e tettonica a placche
 
Testi di riferimento
Introduzione allo studio delle rocce.  D’Argenio,F.Innocenti, F.P.Sassi
Le rocce ed i loro costituenti. L.Morbidelli, Bardi Editore Roma 
Materiale didattico fornito dal docente

Strumenti didattici: Presentazioni Microsoft Power Point, fotocopie, computer, microscopi, collezioni didattiche di  rocce ecc.

Metodi didattici: lezioni frontali, esercitazioni in gruppo, escursioni  sul terreno

Lingua di insegnamento: italiano

Materiale didattico a disposizione degli studenti:  Slides Microsoft Power Point ,  Collezioni di rocce, materiale bibliografico  reperibile in biblioteca o  presso lo studio del  docente.

Modalità iscrizione esame: a voce o per e-mail (prima dell'appello)

Modalità d’esame: prove scritte, in itinere e finale (quesiti a risposta aperta); colloquio finale con discussione ed eventuale integrazione dei risultati della prova scritta.
 

III modulo: Geochimica (3 CFU - 20 ore lezioni frontali, 2 ore laboratorio, 2 ore terreno)
R. Caboi

Prerequisiti
Chimica generale ed inorganica

Obiettivi dell’insegnamento
Esporre i concetti della Chimica applicati ai sistemi naturali (processi chimico-fisici nelle geosfere, biosfera inclusa)

Conoscenze (sapere): Conoscenza dei rudimenti della Geochimica e delle sue metodologie di laboratorio e di campo.

Abilità/Capacità (saper fare): Semplici calcoli termodinamici applicati alle reazioni tra i minerali e le soluzioni naturali.

Comportamenti (saper essere):  Attitudine ad una descrizione quantitativa oltre che qualitativa dei sistemi naturali.

Programma 
ELEMENTI DI COSMOCHIMICA, DIFFERENZIAZIONE PRIMARIA DELLA TERRA
Composizione chimica delle stelle, origine degli elementi chimici, la Terra come corpo celeste, differenziazione primaria della Terra, composizione delle sfere geochimiche interne.
COMPOSIZIONE DELLA CROSTA TERRESTRE, PROPRIETA’ CRISTALLOCHIMICHE DEGLI ELEMENTI
Elementi maggiori e in tracce, tipi di legame e poliedri di coordinazione nei minerali.
FRAZIONAMENTI ISOTOPICI - Isotopi stabili e isotopi radioattivi.
PROPRIETA’ ENERGETICHE E TERMODINAMICHE DELLE FASI NEI PROCESSI GEOCHIMICI
Energia di Gibbs, equilibrio termodinamico, affinità all’equilibrio, attività termodinamica.
INTERAZIONE ACQUA-ATMOSFERA, ACQUA-ROCCIA, SOLUBILIZZAZIONE E ALTERAZIONE DEI MINERALI
Processi congruenti e incongruenti, equilibri acido-base, equilibri redox.
ELEMENTI DI IDROGEOCHIMICA
Classificazione geochimica delle acque naturali, acque di pioggia, acque continentali e marine, acque termali .
ELEMENTI DI BIOGEOCHIMICA
composizione della biosfera, cicli biogeochimici principali, stato stazionario e inquinamento
METODOLOGIE GEOCHIMICHE IN LABORATORIO E SUL CAMPO
visita ai laboratori geochimici, campionamenti e misure di campagna.

Testi di riferimento
Dongarrà G., Barrica D. Geochimica e ambiente, EdiSES, Napoli, 2004. 
Longinelli A., Deganello S. Introduzione alla Geochimica, Utet, Torino, 1999
Ottonello G. Principi di Geochimica, Zanichelli, Bologna, 1991
Fornaseri, M. Lezioni di Geochimica, Vestri, Roma, 1974 

Strumenti didattici: lucidi, fotocopie, computer, piccole strumentazioni per misure di laboratorio e di campagna (es. pH-metro, conduttimetro, termometro, etc.)

Metodi didattici: insegnamento frontale, esercitazioni in gruppo, escursione con misure di campo
 
Lingua di insegnamento: italiano

Materiale didattico a disposizione degli studenti: appunti lezioni, presentazioni PowerPoint,  materiale  bibliografico, etc. (studio del docente).

Modalità iscrizione esame: e-mail (entro 4 giorni prima dell’appello)
 
Modalità d’esame:  Prove scritte, in itinere e finale (quesiti a risposta aperta); colloquio finale con discussione ed eventuale integrazione dei risultati della prova scritta

Commissione d’esame: R. Caboi, M. Franceschelli, P. Lattanzi (F. Frau)