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PETROGRAFIA CON LABORATORIO

Oggetto:

Petrography

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Anno accademico 2020/2021

Codice attività didattica
MFN1607
Docenti
Daniele Castelli
Chiara Teresa Groppo
Corso di studio
Corso di Laurea in Scienze Geologiche
Anno
2° anno
Periodo
Secondo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
11
SSD attività didattica
GEO/07 - petrologia e petrografia
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto ed orale
Prerequisiti
Nozioni di base di stechiometria e di chimica fisica. Nozioni di base di termodinamica e di ottica.
Nozioni di Cristallochimica, Ottica Cristallografica e Mineralogia descrittiva. Nozioni di base dei principi di classificazione delle rocce.
Basic knowledge of stoichiometry and chemical physics. Basic concepts of thermodynamics and optics.
Basic knowledge of crystalchemistry, optical cristallography and descriptive mineralogy. Principles of rock classification.
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Sommario del corso

Oggetto:

Obiettivi formativi

Fornire le conoscenze per la classificazione su base mineralogica, chimica e microstrutturale delle rocce, con particolare enfasi sulle rocce magmatiche e metamorfiche. Fornire le conoscenze di base per lo studio delle rocce al microscopio ottico in luce polarizzata. Illustrare le modalità di associazione delle rocce ignee e introdurre i principi fondamentali della petrogenesi ignea. Illustrare le basi della zoneografia metamorfica e introdurre i principi fondamentali della petrogenesi metamorfica e le relazioni tra magmatismo, metamorfismo e ambienti geodinamici.

upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png DIDATTICA ALTERNATIVA: Obiettivi formativi invariati

 

 

The course aims to: 1) provide the basics for the mineralogical, chemical and structural classification of rocks, with emphasis on igneous and metamorphic rocks; 2) provide the basics for studying rocks under the polarized optical microscope; 3) illustrate the main igneous associations and introduce the basic principles of igneous petrogenesis; 4) illustrate the distribution of metamorphic zones and facies and introduce the basic principles of metamorphic petrogenesis; 5) discuss relationships between magmatism, metamorphism and geodynamic environments.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione.

Alla fine di questo insegnamento lo studente dovrà:

  • conoscere i principi della classificazione delle rocce magmatiche e metamorfiche, sia sua base mineralogica che su base chimica;
  • possedere le conoscenze di base sul significato geodinamico delle associazioni petrografiche plutoniche, vulcaniche e metamorfiche e sui principali processi petrogenetici endogeni.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Alla fine di questo insegnamento lo studente saprà:

  • utilizzare una terminologia appropriata nella descrizione delle rocce magmatiche e metamorfiche;
  • riconoscere, classificare e descrivere le rocce magmatiche e metamorfiche più comuni sia a livello macroscopico che a livello microscopico.

Autonomia di giudizio

Al termine dell’insegnamento lo studente saprà formulare un giudizio:

  • sulle metodologie di indagine usate per la classificazione delle rocce magmatiche e metamorfiche.

Abilità comunicative

Alla fine dell’insegnamento lo studente dovrà sapere:

  • utilizzare il linguaggio scientifico corretto per descrivere le rocce magmatiche e metamorfiche dal punto di vista petrografico;
  • interfacciarsi con le diverse figure professionali che lavorano nell’ambito dei materiali lapidei s.l.

Capacità di apprendimento

Alla fine di questo insegnamento lo studente saprà utilizzare in modo autonomo il microscopio ottico in luce trasmessa polarizzata per la descrizione e classificazione delle rocce magmatiche e metamorfiche più comuni e valutare in modo critico i dati ottenuti.

upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png DIDATTICA ALTERNATIVA: Risultati dell'apprendimento attesi invariati

 

 

Knowledge and understanding.

At the end of this course the student will have:

  • A basic knowledge of the chemical and mineralogical vs structural classification of igneous, and metamorphic rocks;
  • A basic knowledge of the geodynamic significance of the most common associations of plutonic, volcanic and metamorphic rocks, and of the most significant endogenous petrogenetic processes.

Applying knowledge and understanding

At the end of this teaching the student will know:

  • to use an appropriate terminology for describing magmatic and metamorphic rocks;
  • to recognize, to classify and to describe the most common magmatic and metamorphic rocks at both the macro- and micro-scales.

Making  judgment.

At the end of this course the student will be able to make a judgment about the main methodological techniques used for the classification of magmatic and metamorphic rocks.

Communication skills

At the end of the course the student is expected to:

  • use an appropriate scientific language in describing magmatic and metamorphic rocks;
  • be able to transfer basic petrographic information and to collaborate with various professional figures working with stone materials.

Learning skills

At the end of the course the student will have the ability to use autonomously the petrographic optical microscope for describing and classifying the most common magmatic and metamorphic rocks and to critically evaluate the obtained results.

Oggetto:

Programma

Natura, composizione e dinamica del mantello e della crosta terrestre; relazioni tra regime geodinamico e processi petrogenetici; il ciclo delle rocce.
Sistematica su basi strutturali, mineralogiche e petrochimiche quantitative delle rocce magmatiche.
Principi generali della cristallizzazione magmatica. Genesi dei magmi primari e secondari alla luce dei dati della petrologia sperimentale.
Definizione di province petrografiche e di associazioni petrografiche.
Analisi seriale delle associazioni di rocce. Le principali associazioni plutoniche e vulcaniche.
Richiami di sistematica e caratteri petrochimici essenziali delle principali famiglie di rocce sedimentarie.
Generalità nel processo metamorfico: le trasformazioni mineralogiche e strutturali. Sistematica e caratteri petrochimici delle rocce metamorfiche.
I tipi principali di metamorfismo. I fattori del metamorfismo.
Facies metamorfiche e serie di facies metamorfiche. Il grado metamorfico e le associazioni caratteristiche del metamorfismo di alta, intermedia e bassa pressione.
Rapporti tra deformazione e cristallizzazione metamorfica.
Le principali reazioni metamorfiche nei diversi sistemi chimici (ultrafemico, pelitico, basaltico, granitico, marnoso, carbonatico).
Relazioni tra magmatismo, metamorfismo e regime geodinamico; elementi di petrografia regionale. Applicazioni geocronologiche e petrologiche di sistemi isotopici. Esercitazione di terreno: plutoniti e vulcaniti terziarie della Provincia Periadriatica; metamorfiti della crosta continentale austroalpina e della crosta oceanica ligure-piemontese.

Laboratorio/esercitazioni

Classificazione e descrizione macroscopica delle rocce magmatiche e delle loro strutture più comuni.
Elaborazione di dati petrochimici (norma CIPW).
Riconoscimento microscopico di rocce magmatiche rappresentative e delle principali microstrutture.
Classificazione e descrizione microscopica di rocce sedimentarie rappresentative.
Classificazione e descrizione macroscopica delle rocce metamorfiche e delle loro strutture più comuni.
Riconoscimento microscopico di rocce metamorfiche rappresentative e delle principali microstrutture.
Esercitazione di terreno: plutoniti della Valle del Cervo (Biella); vulcaniti andesitiche (Panoramica Zegna); granuliti (Zona Ivrea); micascisti eclogitici (Zona Sesia), meta-ofioliti (Zona Piemontese).

 

upload_Coronavirus-2019-nCoV-CDC-23312_without_background.png DIDATTICA ALTERNATIVA: il programma resta invariato.

 

 

BASIC CONCEPTS: Major structural units of the Earth; occurrence and composition of the Earth mantle and crust; petrogenesis and geodynamics; the rock cycle.

 IGNEOUS PETROGRAPHY: The IUGS chemical and mineralogical classification and nomenclature of igneous rocks; textures of igneous rocks; igneous structures and field relationships. Chemical petrology of igneous rocks; the CIPW norm calculation. Introduction to magmatic processes; the generation and diversification of magmas. Igneous rock associations. Field description and optical petrography of igneous rocks.

 SEDIMENTARY PETROGRAPHY: Petrochemical review of the most significant sedimentary rock-types; introduction to optical petrography of sedimentary rocks.

 METAMORPHIC PETROGRAPHY: Introduction to metamorphic processes; mineralogical transformation, deformation and textures of metamorphic rocks. Nomenclature and chemical classification of metamorphic rocks. Types of metamorphism; metamorphic grade and high- to low-pressure metamorphism; metamorphic facies and facies series. Metamorphic reactions and mineral assemblages in ultramafic, mafic, pelitic, granitic, and calcareous rocks. Field description and optical petrography of metamorphic rocks.

GENERAL TOPICS: Magmatism, metamorphism and tectonics. Application of isotope geochemistry to geochronology and petrology. Regional petrology and field occurrence of igneous and metamorphic rocks of the Western Alps. 

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Modalità di insegnamento

 

L'insegnamento comprende lezioni frontali (56 ore), esercitazioni in aula (52 ore) e in campo (16 ore).
ATTREZZATURE DIDATTICHE
Computer con connessione di rete e videoproiettore;
postazione docente con microscopio in luce trasmessa/riflessa polarizzata e videocamera per videoproiezione;
36 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 11 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/).

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In seguito all’emergenza sanitaria dovuta a COVID 19 si prevede di svolgere tutte le esercitazioni, in aula e sul terreno, in presenza e le lezioni frontali in modalità online o in parte online e in parte in presenza in funzione delle disposizioni vigenti e della disponibilità di aule.

 

 

The Course consists of lectures (56 h), practicals (52 h) and field excursions (16 h).
EQUIPMENTS
Computer with network connection and video projector;
One teaching station with transmitted/reflected light, polarizing microscope with digital camera and imaging software;
Thirty-six student stations with transmitted light, polarizing microscopes (Aula Pognante).
For further training aside from official lectures/practicals, students have access to 11 additional trasmitted light, polarizing microscopes (Aula 2).
COLLECTIONS
Collection of some 120 thin sections representative of the most common magmatic, metamorphic and sedimentary rocks (one for each student station, for a total of about 3000 thin sections);
Hand-specimen collection (about 300 samples) of magmatic, metamorphic and sedimentary rocks (Aula Collezioni I42).
Atlas of the petrographic collections available via the Internet (http://www.atlantepetro.unito.it/).

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Due to the COVID 19 emergence, laboratory and fieldwork activities are planned to be held in presence. Theoretical lectures will be held either remotely or partially remotely and partially in presence, according to the rules and the availability of classrooms.

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame è suddiviso in due prove:
1) Prova scritta/pratica: (a) esercizio di calcolo normativo su un'analisi chimica di una roccia vulcanica e discussione dei risultati ottenuti (15%); (b) descrizione microscopica di una roccia (magmatica o metamorfica) in sezione sottile (85%). Le sezioni sottili usate all'esame non sono mai state osservate durante le esercitazioni del corso.
2) Prova orale: (a) descrizione macroscopica di un campione di roccia magmatica o metamorfica (scelto tra quelli discussi durante le esercitazioni del corso); (b) due o tre domande di teoria sui contenuti del corso.
Nella valutazione finale la prova scritta/pratica e la prova orale hanno lo stesso peso.
Per sostenere la prova orale è necessario aver superato (nello stesso appello o in appelli precedenti) la prova scritta (18/30).
Una volta superata, la prova scritta resta valida anche per gli appelli successivi.

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COORTE 2019/20 (STUDENTI FREQUENTANTI NELL’ A.A. 2020/2021)

L’esame verrà svolto in presenza o a distanza tramite la piattaforma Webex, in funzione delle disposizioni vigenti in merito all’emergenza sanitaria dovuta a COVID 19.
Se gli studenti di questa coorte potranno frequentare le esercitazioni in presenza nel secondo semestre, l’esame sarà analogo a quello per gli studenti che hanno frequentato in a.a. precedenti il 2019/2020.
Se gli studenti di questa coorte NON potranno frequentare le esercitazioni in presenza nel secondo semestre, l’esame sarà analogo a quello per gli studenti che hanno frequentato nell’a.a. 2019/2020.

COORTE 2018/19 (STUDENTI FREQUENTANTI NELL’ A.A. 2019/2020)

L’esame verrà svolto in presenza o a distanza tramite la piattaforma Webex, in funzione delle disposizioni vigenti in merito all’emergenza sanitaria dovuta a COVID 19. In entrambi i casi, l'esame è suddiviso in due prove:

1) Prova pratica: (a) descrizione MACROSCOPICA, sulla base di una foto, di un campione di roccia magmatica o metamorfica scelto tra quelli discussi durante le esercitazioni del corso; (b) descrizione MICROSCOPICA di una roccia (magmatica o metamorfica) in sezione sottile, sulla base di brevi video realizzati al microscopio a diversi ingrandimenti. Le sezioni sottili usate all'esame sono diverse da quelle discusse durante le esercitazioni.

2) Prova orale: due o tre domande di teoria sui contenuti del corso. La discussione partirà dal commento di un’analisi chimica di una roccia magmatica e della sua mineralogia normativa.

STUDENTI CHE HANNO FREQUENTATO IN A.A. PRECEDENTI IL 2019/2020

L’esame verrà svolto in presenza o a distanza tramite la piattaforma Webex, in funzione delle disposizioni vigenti in merito all’emergenza sanitaria dovuta a COVID 19.

Se l’esame sarà svolto in presenza, sarà svolto nelle modalità tradizionali, precedenti rispetto all’emergenza Covid.

Se l’esame verrà svolto a distanza:

  • Gli studenti che hanno frequentato l’insegnamento di Petrografia con Laboratorio negli a.a. precedenti rispetto al 2019/2020 e che non hanno ancora sostenuto/superato la prova scritta/pratica svolgeranno l’esame con le stesse modalità degli studenti che hanno frequentato nell’A.A. 2019/2020.
  • Gli studenti che hanno frequentato l’insegnamento di Petrografia con Laboratorio negli A.A. precedenti rispetto al 2019/2020 e che hanno già sostenuto e superato la prova scritta/pratica svolgeranno l’esame orale in modalità telematica. La prova orale consisterà di: (a) descrizione MACROSCOPICA, sulla base di una foto, di un campione di roccia magmatica o metamorfica scelto tra quelli discussi durante le esercitazioni del corso; (b) due o tre domande di teoria sui contenuti del corso.

PER TUTTE LE COORTI

Nella valutazione finale, la prova pratica e la prova orale hanno lo stesso peso. Per sostenere la prova orale è necessario aver superato (nello stesso appello o in appelli precedenti) la prova pratica (18/30). Una volta superata, la prova pratica resta valida anche per gli appelli successivi.


The exam consists of two parts.
1) written/practical test: (a) CIPW norm calculation after bulk-rock chemical composition of a vulcanic rock, and discussion of the obtained results (15%); (b) microscopic description of a magmatic or metamorphic rock in thin section (85%). The thin sections used for this test have not been discussed during the course;
2) oral test: (a) macroscopic description of a magmatic or metamorphic rock (the hand sample is chosen among those discussed during the course); (b)two or three questions on the contents of the course, to demonstrate sufficient knowledge of the subject.
The written and oral tests have the same importance for the final assessment.
The written test needs to be successfully passed (18/30) in order to access the oral test.
Once successfully passed, the written test does not expire.

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COHORT 2019/20 (STUDENTS ATTENDING THE PETROGRAPHY COURSE IN THE A.Y. 2020/2021)

The examination will be held in presence or in telematic mode through the Webex platform according to the rules related to the COVID 19 sanitary emergence.

If the students of this cohort will be able to attend the laboratory activities in presence during the second semester, the exam will be the same as for students who attended in a.y. prior to 2019/2020.

If the students of this cohort will NOT be able to attend the laboratory activities in presence during the second semester, the exam will be the same as for students who attended in the a.y. 2019/2020.

 

COHORT 2018/19 (STUDENTS ATTENDING THE PETROGRAPHY COURSE IN THE A.Y. 2019/2020)

The examination will be held in presence or in telematic mode through the Webex platform according to the rules related to the COVID 19 sanitary emergence. In both cases, the exam is divided in two parts, and will be taken either remotely or in presence, according to the rules:

1) Practical part: (a) MACROSCOPIC description, based on a photo, of a sample of magmatic or metamorphic rock chosen from those discussed during the practicals of the course; (b) MICROSCOPIC description of a rock (magmatic or metamorphic) in thin section, based on short videos made under the microscope at different magnifications. The thin sections used during the exam are different from those discussed during the practical lectures.

2) Oral part: two or three questions on the course contents. The discussion will start from the commentary on a chemical analysis of a magmatic rock and its normative mineralogy.

 

STUDENTS WHO ATTENDED THE PETROGRAPHY COURSE PRIOR TO A.Y. 2019/2020

The examination will be held in presence or in telematic mode through the Webex platform according to the rules related to the COVID 19 sanitary emergence.

If the exams will be held in presence, it will be carried out in the traditional way, as prior to the Covid emergency.

If the exams will be held in telematics mode:

  • those students who attended the Petrography course prior to a.y. 2019/2020 and who have not yet taken/passed the written/practical part of the exam, will do the exam in the same way as the students who attended in the a.y. 2019/2020.
  • those students who attended the Petrography course prior to a.y. 2019/2020 and who have already taken and passed the written/practical part, will carry out the oral part in telematics mode. The oral exam will consist of: (a) MACROSCOPIC description, based on a photo, of a sample of magmatic or metamorphic rock chosen from those discussed during the practicals of the course; (b) two or three questions on the course contents.

 

FOR ALL THE COHORTS

In the final assessment, the practical test and the oral test have the same weight. To take the oral exam it is necessary to have passed the practical part (18/30) (in the same session or in previous sessions). Once passed, the practical part remains valid also for subsequent exams.

 

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Testi consigliati e bibliografia

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

I testi base consigliati per il corso sono:

D'AMICO, INNOCENTI & SASSI, 1987. "Magmatismo e metamorfismo", UTET, Torino.

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

MORBIDELLI, 2003. “Le rocce ed i loro costituenti”. Bardi Editore, Roma.

PECCERILLO & PERUGINI, 2003. Introduzione alla Petrografia ottica. Morlacchi Ed., Perugia.

MACKENZIE, DONALDSON & GUILFORD, 1990. "Atlante delle rocce magmatiche e delle loro tessiture", Zanichelli, Bologna.

YARDLEY, MACKENZIE & GUILFORD, 1990. “Atlas of metamorphic rocks and their textures”, Longman, Earth Science Series.

Per approfondimenti ed eventuali integrazioni, è consigliata la consultazione del seguente materiale:

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

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

EHLERS & BLATT, 1982. "Petrology. Igneous, sedimentary and metamorphic", Freeman and Co., San Francisco.

BUCKER & FREY, 1994. "Petrogenesis of metamorphic rocks", VI Ed., Springer Verlag, Berlin.

YARDLEY, 1989. "An introduction to metamorphic petrology", Longman, Earth Science Series.

WILLIAMS, TURNER & GILBERT, 1982. "Petrography: an introduction to the study of the rocks in thin section", II ed., Freeman and Co., San Francisco.

 

 

PDF files with slides used during both lectures and practicals are available at the Course website.
Suggested textbooks include:
D'AMICO, INNOCENTI & SASSI, 1987. "Magmatismo e metamorfismo", UTET, Torino.
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.
PECCERILLO & PERUGINI, 2003. "Introduzione alla Petrografia ottica". Morlacchi Ed., Perugia.
MACKENZIE, DONALDSON & GUILFORD, 1990. "Atlante delle rocce magmatiche e delle loro tessiture", Zanichelli, Bologna.
YARDLEY, MACKENZIE & GUILFORD, 1990. “Atlas of metamorphic rocks and their textures”, Longman, Earth Science Series.
Further readings:
BEST, 2003. "Igneous and metamorphic petrology", Freeman and Co., San Francisco.
WINTER, 2009. “Principles of Igneous and Metamorphic Petrology (2nd Edition)”. Prentice Hall, N.J.
EHLERS & BLATT, 1982. "Petrology. Igneous, sedimentary and metamorphic", Freeman and Co., San Francisco.
BUCKER & GRAPES, 2011. "Petrogenesis of metamorphic rocks, VIII Ed.", Springer Verlag, Berlin.
YARDLEY, 1989. "An introduction to metamorphic petrology", Longman, Earth Science Series.
WILLIAMS, TURNER & GILBERT, 1982. "Petrography: an introduction to the study of the rocks in thin section", II ed., Freeman and Co., San Francisco.

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Altre informazioni

https://www.atlantepetro.unito.it/
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Orario lezioniV

Lezioni: dal 08/03/2021 al 18/06/2021

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    Ultimo aggiornamento: 12/10/2020 22:39
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