Catalogo dei Corsi di studio

Obiettivi formativi e risultati di apprendimento attesi (conoscenze, competenze e abilità)

Obiettivi formativi: Conoscenza dei principali processi metallogenetici. Conoscenza delle principali classificazioni dei giacimenti minerari. Acquisizione dei principi di base della minerografia per l’identificazione dei minerali metallici. Conoscenza delle principali proprietà fisiche e meccaniche dei materiali lapidei. Conoscenza dei processi di degradazione dei materiali lapidei e delle principali forme di alterazione. Acquisizione delle principali tecniche di indagine per la caratterizzazione dei materiali lapidei.

Risultati dell’apprendimento: Acquisire elementi di base sui processi di minerogenesi e metallogenesi, sui principali processi di concentrazione dei minerali utili. Conoscenza dei caratteri generali dei giacimenti minerari, sulle varie tipologie di tali giacimenti e sulle principali tecniche di mitigazione dell’impatto ambientale indotto dall’attività mineraria. Acquisire elementi di base sulle principali proprietà fisiche e meccaniche dei materiali lapidei, sui processi di degrado dei materiali lapidei e sulle principali forme di alterazione. Riconoscere le principali forme di alterazione dei materiali lapidei e definire le principali proprietà fisico-meccaniche dei materiali lapidei.

Programma

Descrizione del programma

Definizione di giacimento. Minerogenesi e metallogenesi. Fluidi mineralizzanti. Principali processi di concentrazione. Province metallogeniche, epoche metallogeniche. I giacimenti: caratteri generali, classificazione. Giacimenti sedimentari clastici: i placers. Giacimenti associati a bacini intra o epicratonici. Depositi stratiformi di tipo sedimentario, BIF (banded iron formations), SEDEX (sedimentary-exhalative). Giacimenti associati a sedimenti di tipo flysch. Giacimenti associati a sedimenti calcarei di piattaforma marina o di ambiente marino profondo. Depositi MVT (Mississippi Valley-type). Giacimenti sedimentari chimici. Ambienti di deposizione, trappole, tipologie delle mineralizzazioni (black shales, Kupfer-schiefer, red beds). Giacimenti biochimici. Giacimenti sedimentari organogeni. Giacimenti per concentrazione residuale (bauxitici, nickeliferi, ferriferi). Concentrazioni per ossido-riduzione. Giacimenti di sedimentazione intracarsica. Depositi Porphyry-copper. Depositi legati al magmatismo alcalino profondo. Zonatura ed alterazione dei giacimenti. Relazioni geodinamiche. Modelli metallogenici e prospezione mineraria.
Definizione di geomateriali. Rocce e minerali industriali. Materie prime per l’industria delle costruzioni, ceramica, chimica, del vetro e dei refrattari. Cenni sugli aspetti legislativi e normativi dell’attività estrattiva. Le diverse tipologie di cava. Principali tecniche di coltivazione in superficie ed in sotterraneo, movimentazione e trasporto del materiale. Taglio al monte nelle cave di rocce ornamentali. Principali tecniche di estrazione. Tecnologie innovative. Trattamento delle rocce ornamentali. Finitura e trattamento delle superfici. Principali tipologie di rocce ornamentali commercializzate in Italia ed all’estero. Le problematiche ambientali delle lavorazioni in miniera e in cava e le principali tecniche di mitigazione. Valutazione dell’impatto ambientale connesso con lo sfruttamento delle materie prime. Tecniche ed interventi di mitigazione dell’impatto.

Nella prima parte del corso si tratteranno i contenuti relativi ai processi di formazione dei giacimenti minerari, alle classificazioni giacimentologiche e ai modelli genetici. Saranno illustrati esempi delle principali tipologie di giacimenti minerari inseriti nel relativo contesto geodinamico. Nella seconda parte del corso si tratteranno i contenuti relativi alle rocce e ai minerali industriali, alle varie tipologie di cava e alle principali tecniche di coltivazione e di lavorazione dei materiali. Si affronteranno anche le principali problematiche ambientali dell’attività estrattiva. La terza parte del corso sarà destinata ad esercitazioni in laboratorio per il riconoscimento in luce riflessa dei principali minerali metallici e delle loro paragenesi.

Testi adottati

Testi consigliati
ZUFFARDI P. – GIACIMENTOLOGIA E PROSPEZIONE MINERARIA, Pitagora Editrice, Bologna.
SASSANO G.P., CARCANO C. – GEOLOGIA ECONOMICA E GIACIMENTI MINERARI, Chiandetti ed., Udine.
PARK C.F., MAC DIARMID R.A. – GIACIMENTI MINERARI, Ed. italiana a cura di B. De Vivo e F. Ippolito, Liguori ed., Napoli.
EVANS A.M. – AN INTRODUCTION TO ORE GEOLOGY, Blackwell Scientific Publications, Boston Palo Alto Melbourne.
PRIMAVORI P. – Pianeta pietra, G. Zusi Editore.
IPPOLITO F., NICOTERA P., LUCINI P., CIVITA M., DE RISO R., – Geologia Tecnica, ISEDI Petrini Editore
MANNING D.A.C. – Introduction to industrial minerals, Chapman & Hall.
VELDE B. – Introduction to clay minerals, Chapman & Hall.
FORNAIO M., LOVERA E., SACERDOTE I. – La coltivazione delle cave ed il recupero ambientale, Politeko Edizioni.
CARR D.D., ed., Industrial Minerals and Rocks, 6th edition: Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Littleton, Colorado (USA).
Articoli tecnici e scientifici specialistici forniti dal docente.
Appunti delle lezioni.

Prerequisiti

Da tutti i corsi precedenti: Riconoscimento delle principali rocce (ignee, sedimentarie, metamorfiche). Dal corso di Chimica: Nomenclatura chimica, reazioni chimiche, proprietà periodiche degli elementi. Concetti di numero di ossidazione ed elettronegatività. Solidi ionici, molecolari, covalenti, metallici. Stato liquido e soluzioni, equilibrio chimico in soluzioni acquose, pH, acidi e basi. Parametri chimici e fisici che influenzano la solubilità. Caratteristiche chimiche essenziali degli elementi più comuni. Dal corso di Fisica: Conversione delle unità di misura. Concetti di forza, sforzo e deformazione. Dal corso di Geochimica: Composizione e differenziazione chimica della Terra. Abbondanze degli elementi nella crosta terrestre. Classificazione geochimica degli elementi. Comportamento degli elementi nei sistemi magmatici. Alterazione delle rocce nell’ambiente supergenico. Geochimica isotopica e applicazioni. Dal corso di Mineralogia: Definizione di minerale. Riconoscimento macroscopico dei principali minerali. Soluzioni solide, polimorfismo, diagrammi P-T. Concetti di mineralogia sistematica e principali classificazioni. Minerali fondamentali delle rocce ignee, metamorfiche e sedimentarie. Dal corso di Petrografia: Struttura interna della Terra e sua composizione chimica e mineralogica. Ciclo delle rocce. Caratteri generali dei magmi. Genesi dei magmi. Differenziazione magmatica. Cinetica della cristallizzazione magmatica. Composizione mineralogica delle rocce plutoniche e vulcaniche e loro classificazione. Giaciture delle rocce plutoniche e vulcaniche. Processi petrogenetici ed ambienti geodinamici. Caratteri generali del metamorfismo. Intervalli di temperatura e pressione del metamorfismo. Tipi di metamorfismo. Classificazione delle rocce metamorfiche. Dal corso di Geologia I: Composizione e classificazione delle rocce sedimentarie. Rocce clastiche, carbonatiche, carbonato-terrigene, silicee, evaporitiche, residuali, organogene. Principali ambienti deposizionali.

Modalità di frequenza

La frequenza non è obbligatoria, ma si raccomanda una assidua partecipazione da parte dello studente, in particolar modo alle esercitazioni di laboratorio.

Modalità di valutazione

L’accertamento dell’effettivo conseguimento da parte dello studente avviene attraverso una prova orale a stimolo aperto e con risposta aperta. La determinazione del voto finale tiene conto della logica seguita dallo studente nel rispondere ai quesiti, l’adeguatezza della risposta in relazione alle competenze che si presuppone lo studente abbia acquisito e l’impiego di un appropriato linguaggio.
Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza di base degli argomenti relativi alle relazioni esistenti tra giacimenti minerari e le loro ambientazioni geodinamiche, come pure alle principali tecniche di coltivazione in cava e lavorazione dei materiali di interesse economico. Inoltre, deve essere in grado di applicare le conoscenze acquisite in modo competente e riflessivo.
Per il conseguimento del punteggio massimo, lo studente deve dimostrare una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati nel corso, averne approfondito gli aspetti focali ed essere in grado di collegare tra loro tali argomenti in modo coerente e logico.