Corsi di studi in Scienze Geologiche (L-34 e LM-74)

Conoscenze di base su sistematica e caratteri petrochimici essenziali delle rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche. Conoscenze di base sul significato geodinamico delle associazioni petrografiche plutoniche, vulcaniche e metamorfiche e sui principali processi petrogenetici endogeni.

Approfondire i principi di petrogenesi magmatica e metamorfica che consentono l'interpretazione delle paragenesi minerali e delle micro- e mesostrutture nelle rocce e nei geomateriali di interesse industriale e tecnologico.
L'acquisizione di tali conoscenze e capacità consentirà allo/alla studente/studentessa, e futuro/a geologo/a, di saper coniugare informazioni chimiche, mineralogiche, e strutturali al fine di modellizzare e/o interpretare processi operanti nei sistemi naturali di interesse geologico o in sistemi artificiali con applicazioni nell'ambito delle Scienze dei Materiali.

I contenuti proposti all'interno dell'insegnamento concorrono al raggiungimento degli obiettivi formativi della Laurea Magistrale per quanto riguarda gli aspetti applicativi dell'analisi alla scala mesoscopica e microscopica delle rocce magmatiche e metamorfiche e della loro interpretazione genetica.

 

Conoscenza e capacità di comprensione

Alla fine di questo insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà:
- conoscere i principali parametri fisici e chimici che governano la petrogenesi delle rocce magmatiche e metamorfiche;
- conoscere le principali metodologie di rappresentazione chemografica di paragenesi minerali;
- saper interpretare le principali tipologie di diagrammi di fase che illustrano la cristallizzazione magmatica e i processi di fusione parziale del mantello superiore e/o della crosta terrestre;
-  saper interpretare le principali tipologie di diagrammi di fase che illustrano paragenesi e reazioni metamorfiche nei più comuni sistemi (basico, pelitico, ultramafico, quarzoso-feldspatico e carbonatico) in funzione di diversi regimi P/T.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Alla fine di questo insegnamento lo/la studente/studentessa saprà:
- utilizzare una terminologia appropriata nella descrizione dei processi magmatici e metamorfici;
- descrivere paragenesi e strutture delle rocce magmatiche e metamorfiche nel contesto dei relativi processi petrogenetici;
- utilizzare i principi della petrogenesi magmatica e metamorfica per una più completa raccolta dei dati necessari alla redazione della cartografia geologica dei basamenti cristallini;
- utilizzare i principi della petrogenesi magmatica e metamorfica nella comprensione dei processi geologici che caratterizzano i basamenti cristallini, inclusi quelli rilevanti per la formazione delle georisorse.

Autonomia di giudizio

Al termine dell'insegnamento lo/la studente/studentessa saprà formulare un giudizio:
- sulle metodologie di indagine geologico-petrologica più adatte per lo studio dei basamenti cristallini.

Abilità comunicative

Alla fine dell'insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà sapere:
- utilizzare il linguaggio tecnico della petrogenesi magmatica e metamorfica;
- coordinarsi con le diverse figure professionali che lavorano nel campo della cartografia geologica e dello studio dei processi geologici e minerogenetici che caratterizzano i basamenti cristallini;
- utilizzare le competenze acquisite nell'eventuale confronto con figure professionali che operano in settori attigui (quali, ad es., le Scienze dei materiali e i Beni Culturali).

 Capacità di apprendimento

Alla fine di questo insegnamento lo/la studente/studentessa avrà le capacità di base per lo studio autonomo e la valutazione critica dei principali processi petrogenetici endogeni operanti in diversi contesti geologici.

 

Concetti propedeutici: definizione di sistema, componenti, fasi con esempi da meso- e microstrutture; richiami ai concetti di equilibrio, proprietà intensive ed estensive, regola delle fasi; apparati per la petrologia sperimentale.
Processi magmatici: sistemi sperimentali binari, ternari e quaternari; con relazioni di tipo eutettico, peritettico, miscibilità da parziale a completa allo stato solido. Loro utilizzo nell'interpretazione delle paragenesi minerali e delle microstrutture in rocce magmatiche di composizione acida, basica e ultrabasica.
Processi metamorfici: paragenesi minerali e reazioni metamorfiche in differenti sistemi metamorfici, e loro modellizzazione chemografica; griglie petrogenetiche nel metamorfismo progrado e retrogrado di protoliti ultrabasici, basici, quarzoso-feldspatici, pelitici e carbonatici.
Petrologia applicata: geomateriali nei sistemi MgO-Al2O3-SiO2-(Cr2O3) e CaO-Al2O3-SiO2, con discussione di casi di studio; esempi di leghe in sistemi binari.
Esercitazione in campo: analisi e rilevamento petrografico nei terreni cristallini, anche su tematiche interdisciplinari.

Lezioni teoriche, esercitazioni in aula, esercitazioni di microscopia, esercitazioni in campo. 
L'insegnamento comprende lezioni frontali (32 ore), esercitazioni in aula (24 ore) e in campo (12 ore). 

 L'esame consiste in una prova orale della durata di circa 30'. La prova consiste di 2 domande sugli argomenti svolti a lezione al fine di accertare che lo/la studente/studentessa abbia acquisito adeguate conoscenze: i) sui principali aspetti della petrogenesi magmatica e metamorfica;  ii) sull'interpretazione di diagrammi di fase relativi a sistemi sperimentali semplici e sulla loro applicazione allo studio dei geomateriali, inclusi i geomateriali di interesse industriale e tecnologico.

Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile come file pdf alla homepage del Corso.

I testi base consigliati per il corso sono:

FROST & FROST, 2013. "Essentials of Igneous and Metamorphic Petrology". Cambridge University Press. 

MORBIDELLI, 2014. "Le rocce ed i loro costituenti". III ed. Bardi Editore, Roma.

WINTER, 2001. "An introduction to igneous and metamorphic petrology". Prentice Hall, N.J.

E' consigliata la consultazione del seguente materiale per approfondimenti e integrazioni:

BEST, 2003. "Igneous and metamorphic petrology", Freeman and Co., San Francisco.

BUCKER & FREY, 1994. "Petrogenesis of metamorphic rocks", VI Ed., Springer Verlag, Berlin. PHILPOTTS, 2009. Principles of Igneous and Metamorphic Petrology", Cambridge Univ. Press, UK.

PHILPOTTS, 2009. Principles of Igneous and Metamorphic Petrology. Cambridge Univ. Press, UK.

Infine sono di seguito indicati siti internet di interesse: http://www.atlantepetro.unito.it/page.asp

ATTREZZATURE DIDATTICHE
Computer con connessione di rete e videoproiettore; Una postazione docente con microscopio in luce trasmessa/riflessa polarizzata e videocamera per videoproiezione; 24 postazioni studente con microscopi in luce trasmessa polarizzata (Aula Pognante).
Per ripassi ed esercitazioni individuali al di fuori dall'orario ufficiale di lezione/esercitazione, gli studenti hanno accesso ad ulteriori 10 microscopi in luce trasmessa polarizzata (Aula 2).
COLLEZIONI DIDATTICHE
Collezione didattica di circa 120 sezioni sottili tratte da campioni rappresentativi di rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie (una per ogni postazione studente, per un totale di circa 3000 sezioni sottili); 

Collezione didattica di oltre 300 campioni macroscopici di rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie (Aula Collezioni I42).
Atlante petrografico delle collezioni didattiche consultabile via Internet  (http://www.atlantepetro.unito.it/).