MINERALOGIA E COSTITUENTI DELLE ROCCE CON LABORATORIO 1

Modulo LABORATORIO DI MINERALOGIA E COSTITUENTI DELLE ROCCE

Il corso si pone l’obiettivo di fornire adeguate conoscenze e sviluppare capacità di comprensione delle proprietà dei minerali e acquisire abilità nell’applicazione delle conoscenze, con particolare riferimento alle tecniche e alle procedure pratiche per l’identificazione dei minerali più diffusi. Abilità: acquisire dimestichezza con il microscopio da mineralogia e comprenderne il funzionamento. Sapere leggere ed interpretare le schede ottiche dei minerali. Conoscere le tecniche analitiche fondamentali per l'individuazione delle caratteristiche chimiche e fisiche di un minerale. Riconoscere gli elementi morfologici, incluso il grado di simmetria, dall'osservazione di modelli tridimensionali di cristalli. Essere capaci di effettuare osservazioni in sezione sottile, finalizzate a riconoscere i principali minerali che costituiscono le rocce.

Inoltre, in riferimento ai Descrittori di Dublino, questo corso contribuisce ad acquisire le seguenti competenze:

Conoscenza e capacità di comprensione (Comprendere le proprietà fisiche/chimiche e i processi del sistema Terra). Capacità di ragionamento induttivo e deduttivo; capacità di schematizzare un fenomeno naturale in termini di grandezze fisiche scalari e vettoriali; capacità di impostare un problema utilizzando opportune relazioni spaziali fra elementi geometrici riconoscibili in un modello tridimensionale che raffigura un minerale ideale e di risolverlo con metodi grafici, analitici o numerici; capacità di riconoscere semplici elementi geometrici in campioni naturali di minerali e/o in modellini tridimensionali e di utilizzare strumentazione scientifica per effettuare semplici prove sperimentali; capacità di comprensione dei caratteri fisici dei minerali costituenti le rocce.

Applicazione di conoscenza e comprensione (Analisi di materiali, geologia di terreno e metodi quantitativi). Capacità di applicare le conoscenze acquisite nella descrizione dei minerali sia a scala mesoscopica che microscopica con l'aiuto del microscopio polarizzatore utilizzando con rigore il metodo scientifico; capacità di individuare elementi di simmetria in modellini tridimensionali; raffigurare composizioni di minerali su diagrammi binari e ternari.

 Autonomia di giudizio (Valutazione, interpretazione dei dati geologici e gestione dell'incertezza). Capacità di ragionamento critico; capacità di individuare i metodi più appropriati per analizzare criticamente, interpretare ed elaborare i dati sperimentali; capacità di valutare l'accuratezza delle misure, la sensibilità e selettività delle tecniche utilizzate.

Abilità comunicative (Comunicazione efficace dei risultati a specialisti e non, relazioni tecniche). Capacità di esporre oralmente e/o in forma scritta, con proprietà di linguaggio e rigore terminologico, un argomento scientifico, illustrandone motivazioni e risultati.

Capacità di apprendimento. Capacità di leggere, comprendere e analizzare criticamente testi e argomenti scientifici, con particolare riferimento alla mineralogia; apprendere in autonomia nuovi argomenti scientifici, in ambito mineralogico, necessari per intraprendere studi successivi.

L’insegnamento verrà svolto mediante: lezioni partecipate, esercitazioni con microscopio polarizzatore per lo studio dei minerali in sezione sottile, esercitazioni con modellini tridimensionali rappresentativi dei vari sistemi cristallini e utilizzo di tecnologie multimediali (es. modelli 3D virtuali immersivi), esercitazioni mirate al riconoscimento mesoscopico dei minerali mediante strumenti semplici.

Conoscenze di base di matematica, chimica e fisica.

Obbligatoria come da regolamento del Corso di Laurea. https://www.dsbga.unict.it/it/corsi/l-34/presentazione-del-corso

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Presentazione degli argomenti che saranno trattati. Richiami di concetti base di chimica, fisica e matematica. 

1) Gruppi cristallini; sistemi cristallini; traslazioni, rotazioni, inversioni; operatori di simmetria (centro, asse, piano) e relativo riconoscimento sui modellini tridimensionali; legge di Hauy e indicizzazione (Miller) di direzioni e facce nei vari sistemi cristallini; individuazione della classe di simmetria. Cenni sulle proiezioni stereografiche.

2) Forma, abito, colore, tracce di sfaldatura, eventuale birifrangenza, alterazioni superficiali, eventuali geminazioni, fratture, striscio, reazioni con acido cloridrico opportunamente diluito, stima della durezza, peso specifico, densità.

3) Interazioni tra solidi cristallini e luce polarizzata; birifrangenza; microscopio a luce polarizzata (parti e principi di funzionamento); polaroidi; legge di Snell; indice di rifrazione; cenni sui fenomeni ottici e leggi dell’ottica geometrica.

4) Cenni sulla realizzazione di sezioni sottili di rocce; osservazioni microscopiche in luce parallela, al solo polarizzatore (colore, eventuale pleocroismo, tracce di sfaldatura, rilievo, forma, dimensioni, alterazioni, inclusioni) e a polarizzatori incrociati (colori di interferenza, tipo di estinzione, angoli di estinzione, eventuali zonature composizionali, geminazioni); osservazioni in luce convergente (figure di interferenza, comportamento ottico, segno ottico).

5) Cenni sui raggi X e loro applicazioni in mineralogia.

6) Cenni sulle occorrenze dei minerali in Natura, con particolare riferimento a quelli del territorio siciliano. I minerali in affioramento.

1. Mineralogia - Klein C. - Zanichelli Editore, 2004.

2. Mineralogia 1 - (Carobbi) Fondamenti di cristallografia e ottica cristallografica - Mazzi F. e Bernardini G.P. - USES Ed. Scientifiche Firenze, 1971.

3. Guide to thin section microscopy - M.M. Raith, P. Raase, J. Reinhardt, 2nd edition, 2012.

4. Introduzione ai minerali che costituiscono le rocce - William A. Deer, Robert A. Howie, Jack Zussman, G. Della Ventura, E. Paris – Zanichelli ed. 1994

MODALITA’ DI VALUTAZIONE

 E' prevista una prova  in itinere (orale e pratica) da effettuarsi durante il periodo di interruzione della didattica, come da calendario. La prova in itinere riguarderà gli argomenti svolti nella prima parte del corso.

E’ prevista una prova orale finalizzata ad accertare la conoscenza degli argomenti trattati nell'ambito del corso, unitamente a: 1) una prova pratica volta al riconoscimento mesoscopico dei minerali più diffusi nelle rocce, attraverso la valutazione dei caratteri morfologici e delle proprietà fisiche riscontrabili nel campione a mano; 2) una prova pratica al microscopio ottico in luce polarizzata finalizzata al riconoscimento dei principali minerali che costituiscono le rocce ignee, sedimentarie e metamorfiche della collezione didattica del Dipartimento e nell'esposizione accurata e appropriata delle conclusioni basate sulle osservazioni effettuate; 3) una prova pratica finalizzata al riconoscimento degli elementi di simmetria (centro di inversione, piani simmetria, assi rotazione) nei modellini 3D per risalire al relativo gruppo e sistema cristallino, e alla indicizzazione di facce nei modellini 3D.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere. A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. È possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata — Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del proprio Dipartimento (https://www.cinap.unict.it/content/referenti)

ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

-        Riconoscere gli elementi di simmetria dall'esame visivo di un modellino tridimensionale

-        Riconoscere e descrivere le indicatrici ottiche

-        Riconoscere minerali otticamente isotropi ed anisotropi; Riconoscere un minerale in base alle proprietà fisiche

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-    Stimare il rilievo dei minerali tramite il metodo della linea di Becke

-        Ricavare lo schema del pleocroismo tramite osservazioni al microscopio polarizzatore

-        Effettuare misure di angoli di estinzione rilevanti ai fini del riconoscimento microscopico di minerali 

-        Determinare il segno ottico dei minerali

-        Riconoscere i principali minerali in sezione sottile

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