ID:
76681
Tipo Insegnamento:
Obbligatorio
Durata (ore):
60
CFU:
6
Url:
SCIENZE GEOLOGICHE/PERCORSO COMUNE Anno: 2
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (23/09/2024 - 20/12/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Alla base del corso c’è il concetto che i processi a scala geologica possono essere compresi ed interpretati attraverso lo studio dei minerali (“alfabeto” della Geologia) che costituiscono le rocce (“parole” della Geologia). Lo scopo del corso è quindi l’apprendimento di conoscenze fondamentali di simmetria, cristallochimica e sistematica dei minerali unito all’acquisizione delle abilità di identificare e descrivere i minerali nei contesti geologici e nei relativi processi di formazione e trasformazione sia naturali che artificiali.
Le principali conoscenze fondamentali apprese dagli studenti riguardano:
- elementi di base dello stato solido e cristallino;
- elementi di cristallografia e simmetria - morfologica;
- concetti base di cristallochimica;
- conoscenza sistematica dei principali gruppi di minerali ‘formatori di rocce’.
Le principali abilità (capacità) acquisite dagli studenti riguardano:
- riconoscimento della simmetria di un sistema periodico semplificato bi- e tri-dimensionale;
- determinazione della formula cristallochimica dei principali minerali formatori di rocce.
Le principali conoscenze fondamentali apprese dagli studenti riguardano:
- elementi di base dello stato solido e cristallino;
- elementi di cristallografia e simmetria - morfologica;
- concetti base di cristallochimica;
- conoscenza sistematica dei principali gruppi di minerali ‘formatori di rocce’.
Le principali abilità (capacità) acquisite dagli studenti riguardano:
- riconoscimento della simmetria di un sistema periodico semplificato bi- e tri-dimensionale;
- determinazione della formula cristallochimica dei principali minerali formatori di rocce.
Prerequisiti
Conoscenze di base acquisite dalla scuola superiore e/o dalla frequenza dei corsi di Matematica (proprietà ed operazioni semplici con i vettori; principali funzioni trigonometriche; cenni sui numeri complessi), Chimica (modelli atomici e struttura elettronica degli atomi; elementi e tavola periodica; peso atomico e molecolare, mole; potenziale di ionizzazione, elettronegatività, numeri di ossidazione; legame chimico; equilibri di fase e chimico; principi di termodinamica; energia libera di Gibbs), Fisica I (grandezze scalari e vettoriali; unità di misura; energia potenziale e meccanica; capacità termica e calore specifico; principi della termodinamica), Geologia I (interno della Terra; introduzione alle rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie; introduzione ai processi magmatici, sedimentari e metamorfici) e Fisica II (cenni sui campi elettrici e magnetici).
Metodi didattici
Lezioni frontali (in aula e a distanza), su tutti gli argomenti, svolte con l’ausilio di presentazioni su schermo e lavoro alla lavagna; gli studenti vengono regolarmente interpellati per la verifica della comprensione degli argomenti trattati.
Esercitazioni (in aula e a distanza) sui blocchi di argomenti 1a, 1b e 2b (alcune si avvalgono di tutor in aula; il docente/tutor distribuisce il materiale per l’esercitazione, gli studenti lavorano individualmente e/o a gruppi, il docente/tutor coadiuva gli studenti nello svolgimento degli esercizi e verifica la correttezza degli esercizi svolti; è consegnato agli studenti materiale per le esercitazioni con verifica successiva insieme al docente/tutor)
Esercitazioni (in aula e a distanza) sui blocchi di argomenti 1a, 1b e 2b (alcune si avvalgono di tutor in aula; il docente/tutor distribuisce il materiale per l’esercitazione, gli studenti lavorano individualmente e/o a gruppi, il docente/tutor coadiuva gli studenti nello svolgimento degli esercizi e verifica la correttezza degli esercizi svolti; è consegnato agli studenti materiale per le esercitazioni con verifica successiva insieme al docente/tutor)
Verifica Apprendimento
Le prove d’esame sono finalizzate a verificare l’apprendimento e le abilità degli studenti durante lo svolgimento del corso ed al termine dello stesso.
Sono previste quattro prove parziali per gli argomenti dei gruppi 1a+b (1° parziale), 2a+b (2° parziale): il 1° parziale (di norma come prova in itinere ad inizio Novembre) prevede 8-9 quesiti tra cui lo svolgimento di quattro esercizi (indici, gruppo piano, proiezione stereografica, gruppo spaziale); il 2° parziale (durante la sessione di esami a Gennaio) prevede 12 quesiti tra cui un esercizio (formula cristallochimica). Le prove sono svolte di norma in forma scritta. Per ciascuna prova scritta è concesso un tempo di 2-2 ½ ore. Alternativamente le prove possono essere svolte in forma orale. Prove di recupero sono previste di norma a Febbraio e Luglio. Gli esiti delle prove sono comunicati agli studenti al termine dei relativi moduli (i.e. nella sessione di esame Gennaio-Febbraio). Le prove scritte (o orali) sono valutate in trentunesimi e ripartite in tre categorie: i) superata con voto sufficiente (> 18 o più alto), ii) non superata con voto leggermente insufficiente ma integrabile con colloquio orale e iii) non superata con voto molto insufficiente.
Il voto finale del corso integrato, assegnato allo studente, risulterà dalla media dei voti attribuiti alle quattro prove parziali (scritte, eventualmente integrate da orali), due relative al presente modulo e due per il secondo modulo, pesata per ¾ e dal voto assegnato alla prova del diffrattogramma, al termine del secondo modulo, pesato ¼.
Sono previste quattro prove parziali per gli argomenti dei gruppi 1a+b (1° parziale), 2a+b (2° parziale): il 1° parziale (di norma come prova in itinere ad inizio Novembre) prevede 8-9 quesiti tra cui lo svolgimento di quattro esercizi (indici, gruppo piano, proiezione stereografica, gruppo spaziale); il 2° parziale (durante la sessione di esami a Gennaio) prevede 12 quesiti tra cui un esercizio (formula cristallochimica). Le prove sono svolte di norma in forma scritta. Per ciascuna prova scritta è concesso un tempo di 2-2 ½ ore. Alternativamente le prove possono essere svolte in forma orale. Prove di recupero sono previste di norma a Febbraio e Luglio. Gli esiti delle prove sono comunicati agli studenti al termine dei relativi moduli (i.e. nella sessione di esame Gennaio-Febbraio). Le prove scritte (o orali) sono valutate in trentunesimi e ripartite in tre categorie: i) superata con voto sufficiente (> 18 o più alto), ii) non superata con voto leggermente insufficiente ma integrabile con colloquio orale e iii) non superata con voto molto insufficiente.
Il voto finale del corso integrato, assegnato allo studente, risulterà dalla media dei voti attribuiti alle quattro prove parziali (scritte, eventualmente integrate da orali), due relative al presente modulo e due per il secondo modulo, pesata per ¾ e dal voto assegnato alla prova del diffrattogramma, al termine del secondo modulo, pesato ¼.
Testi
Testi utili per lo studio:
BONATTI e FRANZINI - Cristallografia mineralogica - Boringhieri, 1984.
GOTTARDI - I minerali - Boringhieri, 1992
KLEIN - Mineralogia - Zanichelli, 2004
PUTNIS - Introduction to Mineral Sciences - Cambridge University Press, 1992
MAZZI e BERNARDINI - Fondamenti di Cristallografia e Ottica Cristallografica - USES, 1983.
Testi per approfondimenti per approfondimenti di argomenti specifici:
BORCHARDT-OTT - Crystallography - Springer Verlag.
BONATTI e FRANZINI - Cristallografia mineralogica - Boringhieri, 1984.
GOTTARDI - I minerali - Boringhieri, 1992
KLEIN - Mineralogia - Zanichelli, 2004
PUTNIS - Introduction to Mineral Sciences - Cambridge University Press, 1992
MAZZI e BERNARDINI - Fondamenti di Cristallografia e Ottica Cristallografica - USES, 1983.
Testi per approfondimenti per approfondimenti di argomenti specifici:
BORCHARDT-OTT - Crystallography - Springer Verlag.
Contenuti
Stato amorfo e cristallino. Disposizione periodica omogenea atomi nei cristalli. Reticoli 2D e 5 tipi maglie semplici e multipla. Il reticolo di traslazione. Cella elementare. Linee di riflessione ed assi rotazione. Compatibilità rotazioni con traslazione. I 10 gruppi puntuali di simmetria 2D. Linea di riflessione con scorrimento. 17 gruppi planari. [totale gruppo argomenti 1a: 11 ore] Reticoli 3D e terne assiali. I 14 reticoli di Bravais semplici e multipli. Sistemi cristallini. Centro di inversione, piano di simmetria, assi di rotazione propri ed impropri. Coesistenza elementi di simmetria. Simmetria massima reticoli P. Le 32 classi di simmetria oloedriche e meroedriche. Cristallografia morfologica. Elementi geometrici cristalli. Relazione reticolo di traslazione e morfologia. Leggi cristallografia morfologica. Indici di Miller. Forme cristalline semplici e composte. Proiezione stereografica delle 32 classi. Elicogire e slittopiani. I 230 gruppi spaziali: derivazione dei 13 gruppi del sistema monoclino. Proprietà generali gruppi spaziali. [totale 1b: 22 ore] Richiami ai tipi di legame chimico. Valenza nominale. Raggi ionici di Shannon. Principi di Goldschmidt e Laves. Impacchettamenti compatti di sfere. Regole di Pauling. Isomorfismo e diagrammi di miscibilità allo stato solido. Polimorfismo e diagrammi di fase. Geminazioni e difetti nei minerali. Proprietà fisiche. Genesi. Classificazioni dei minerali e silicati.[totale gruppo argomenti 2a: 13 ore] Mineralogia descrittiva di nesosilicati, inosilicati a catena semplice, inosilicati a catena doppia, fillosilicati, tettosilicati, ossidi (spinelli) ed altri gruppi (idrossidi, solfuri, carbonati, solfati, fosfati, alogenuri). Cenni analisi chimiche dei minerali. Calcolo formule cristallochimiche.[totale 2b: 14 ore]
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
SCIENZE GEOLOGICHE
Laurea
3 anni
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Persone
Persone (3)
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