Scienze geologiche

Ruolo della mineralogia nell’ambito delle Scienze della Terra e della professione di geologo. Natura dei minerali. Definizione di minerale: concetto di ordine a lungo e corto raggio. Proprietà fisico-chimiche. La simmetria dal microscopico al macroscopico e mineralogia morfologica: elementi di simmetria, periodicità, reticoli, indici di Miller, concetto di gruppo puntuale e spaziale, proiezione stereografica. Riconoscimento macroscopico dei principali minerali. Riconoscimento al microscopio stereoscopico di minerali. Elementi di cristallochimica. Legame chimico, poliedri di coordinazione, regole di Pauling. Soluzioni solide, polimorfismo, diagrammi P-T. Concetti di mineralogia sistematica e principali classificazioni. Minerali ignei. Minerali metamorfici. Minerali sedimentari e dei suoli. Mineralogia extraterrestre. Minerali e salute. Interazione radiazione e materia consolidata: lo studio microscopico della materia cristallina; ottica cristallografica e mineralogica cristallografia a raggi X, teoria e applicazioni pratiche. Riconoscimento di minerali tramite microscopia in luce trasmessa e diffrattometria a raggi X su polveri. Introduzione all’analisi mineralogica: microsonda elettronica e SEM. Ogni argomento sarà integrato da esercitazioni pratiche. Esercitazioni: Riconoscimento dei principali minerali in base ai caratteri esterni; definizione del gruppo puntuale di cristalli e indicizzazione delle facce per i vari sistemi. Lettura e interpretazione di diffrattogrammi delle polveri e calcolo dei parametri di cella (solo per minerali cubici); calcolo di formule cristallochimiche e classificazione di un minerale tramite l'ausilio di diagrammi di fase e di sistematica mineralogica al Museo di Mineralogia. Laboratorio di Ottica: 1. Il microscopio polarizzatore. Regolazioni del microscopio. Osservazioni al solo polarizzatore: misure di angoli, sfaldature e fratture, rilievo. 2. Osservazioni al solo polarizzatore: determinazione degli indici di rifrazione con il metodo della linea di Becke; colore e pleocroismo. 3. Osservazioni a polarizzatori incrociati: colori di interferenza, misura del potere birifrattivo. Estinzioni rette e inclinate, segno dell'allungamento. 4. Osservazioni in luce convergente: figure di interferenza e segno ottico di sostanze uniassiche. 5. Osservazioni in luce convergente: figure di interferenza e segno ottico di sostanze biassiche. Stima del 2V.

Da tutti i corsi precedenti: conoscenze di base della matematica e uso della calcolatrice scientifica. Dal corso di Chimica: tavola periodica degli elementi, proprietà periodiche degli elementi chimici, stato di ossidazione, elettronegatività, raggi atomico/ionico con particolare riferimento agli elementi più abbondanti sulla crosta terrestre. Concetto di legame chimico, legame covalente, ionico, metallico, idrogeno, forze di Van der Waals, ibridizzazione. Soluzioni. Diagrammi di stato di H2O e S.

Dispense del docente reperibili all'indirizzo https://elearning.uniroma1.it/course/view.php?id=2094 Solo gli studenti regolarmente iscritti possono accedere al materiale didattico ivi depositato. Per la parte di ottica mineralogica si consiglia il sito: https://homepage.ruhr-uni-bochum.de/olaf.medenbach/eng.html DEER W.A., HOWIE R.A., ZUSSMAN J. (1994) - Introduzione ai minerali che costituiscono le rocce. Ed. Zanichelli, Bologna (per olivine, pirosseni, anfiboli, miche, feldspati, minerali della silice e carbonati). KLEIN C. (2004) - Mineralogia. Ed. Zanichelli, Bologna. KLEIN C., PHILPOTTS A. (2012) Earth Materials - Introduction to mineralogy and petrology. Cambridge University Press. Cambridge, UK.

Il corso consiste di attività frontale e di laboratorio.

Facoltativa ma fortemente consigliata, la frequenza del Laboratorio di ottica verrà monitorata

Modalità di verifica durante il corso: interpretazione di un diffrattogramma (durata ca. 45 minuti). La prova è facoltativa ed ha carattere di esonero. Il superamento della prova esonera dallo svolgimento della stessa prova all’esame e concorre alla valutazione finale; il non-superamento o la mancata effettuazione della prova non concorre alla valutazione finale, ma in tal caso la prova è parte dell’esame finale. Modalità d’esame: al termine dell’insegnamento, interpretazione di un diffrattogramma (v. sopra), identificazione macroscopica di due minerali, identificazione della simmetria di un modello di cristallo idealizzato e prova orale sulle tematiche trattate nel corso. Il mancato superamento della prova di interpretazione del diffrattogramma preclude la prosecuzione dell'esame. Il voto finale tiene conto delle conoscenze scientifiche degli argomenti trattati nei campi della cristallochimica, della mineralogia generale e sistematica, dell'ottica mineralogica e delle capacità analitiche, verbali e di interpretazione dello studente.

Il corso consiste di attività frontale e di laboratorio.