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

Nozioni di Tettonica, Petrografia, Stratigrafia, Sedimentologia e Mineralogia acquisite negli insegnamenti del ciclo di laura triennale.

L’insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi formativi della Laurea Magistrale in Scienze Geologiche Applicate LM-74. Il presente insegnamento richiama alcune nozioni di base apprese durante il ciclo di laurea triennale e ne approfondisce alcuni concetti fondamentali, ampliando la discussione alle questioni relative il reperimento e lo sfruttamento delle georisorse minerarie e dei combustibili fossili. L’insegnamento si propone inoltre di fornire le conoscenze di base relative alla genesi, tipologia e distribuzione delle georisorse naturali non rinnovabili e gli strumenti terminologici e tecnici necessari alla comprensione degli aspetti applicativi riguardanti l’esplorazione mineraria e petrolifera.

Conoscenza e capacità di comprensione

Le conoscenze acquisite tramite il presente insegnamento, in aggiunta alla rielaborazione delle nozioni di base acquisite durante la laurea triennale, permetteranno di:

• conoscere e classificare le georisorse minerarie e i fattori che ne determinano la loro criticità e sfruttabilità;
• conoscere i contesti geodinamici di formazione delle georisorse minerarie, ricostruirne le fasi evolutive fondamentali e identificare le aree geologiche potenzialmente idonee all’esplorazione e allo sfruttamento delle georisorse;
• caratterizzare i materiali geologici da un punto di vista minero-petrografico e sapere distinguere le specie minerali strategiche da quelle non economiche;
• conoscere le tecniche di coltivazione applicate alla estrazione delle differenti georisorse e le criticità ambientali potenzialmente collegate con lo sfruttamento dei principali tipi di materiali utili;
• descrivere campioni mineralizzati e interpretarne, almeno a grandi linee, le tessiture e discutere la mineralogia e le associazioni mineralogiche in prospettiva dei processi di formazione;
• conoscere i processi di formazione, migrazione e accumulo di idrocarburi; identificare i contesti stratigrafici e strutturali potenzialmente più favorevoli alla formazione di giacimenti di idrocarburi.

 Autonomia di giudizio

Al termine dell'insegnamento studentesse e studenti saranno in grado di ragionare su:

• metodologie di indagine geologico-giacimentologica più adatte per la ricerca di materie prime;
• aspetti economici legati alla richiesta/produzione/consumo delle georisorse.

Abilità comunicative:

Alla fine dell'insegnamento studentesse e studenti dovranno essere in grado di:

• utilizzare il linguaggio tecnico-scientifico applicato in ambito delle georisorse;
• coordinarsi con le diverse figure professionali che lavorano nel campo della ricerca e sfruttamento delle materie prime.

Capacità di apprendimento

Alla fine di questo insegnamento studentesse e studenti avranno le capacità di studio autonomo e di valutazione critica delle tipologie di materie prime potenzialmente reperibili in diversi contesti geologici.

 

• Programma:

  • Le georisorse: definizioni e possibile classificazione; cenni di geologia economica. Possibili classificazioni dei giacimenti.
  • Analisi dei principali processi geologici che portano alla formazione di concentrazioni economicamente sfruttabili di materie prime.
  • Processi legati al magmatismo basico e acido e giacimenti correlati (diamanti; cromiti; solfuri di Ni-Fe-Cu-PGE; ilmenite; mineralizzazioni in carbonatiti, pegmatiti).
  • Processi idrotermali magmatici e giacimenti correlati (skarn; porphyry Cu-Mo, epitermali Au).
  • Processi idrotermali relativi a vulcanismo di fondo oceanico ed in ambiente esalativo-sedimentario e giacimenti correlati(VMS; SEDEX and MVT)
  • Processi esogeni di alterazione fisica e giacimenti correlati (placers, paleoplacers).
  • Processi di alterazione e giacimenti correlati (lateriti ferrifere e nichelifere, bauxiti, depositi ossidati di Cu, Zn e Pb).
  • Processi di precipitazione chimica e giacimenti correlati (BIF, evaporiti)
  • Minerali industriali: generalità, tendenze attuali, processi di concentrazione di minerali selezionati.
  • Dal giacimento alla sostanza utile: rassegna dei principali metodi di estrazione e trattamento dei minerali; fattori da cui dipende la coltivabilità di un giacimento.
  • Analisi macroscopica di campioni provenienti da siti estrattivi; cenni di microscopia in luce riflessa.
  • Esercitazioni didattiche sul terreno: visite a situazioni di potenziale interesse per l'attività estrattiva.
  • Geologia degli idrocarburi: introduzione storico-economica. Definizione di Petroleum system e suoi componenti. Rocce madri, maturazione e generazione degli idrocarburi, migrazione primaria e secondaria, rocce serbatoio, rocce sigillo. Trappole strutturali, stratigrafiche, combinate. Geohistory analysis di un bacino. Giacimenti non convenzionali.

L'insegnamento si articola in:

Lezioni frontali (44 ore), in cui verranno fornite le nozioni di base utili per la comprensione delle tematiche riguardanti la genesi, il contesto geodinamico, la sfruttabilità, la lavorazione e le problematiche ambientali relative all’ambito delle georisorse.

Escursioni (12 ore), suddivise in due giornate di attività di campo in aree di antiche attività minerarie in cui si avrà occasione di verificare in proprio e sul campo le conoscenze acquisite tramite lezioni frontali e di laboratorio.

Il materiale didattico utilizzato in aula (slides-pdf-articoli) verrà reso disponibile tramite le piattaforme Moodle e Campusnet.

 

L'esame accerta l'acquisizione delle nozioni di base e della terminologia tramite lo svolgimento di una sola prova orale, che verterà su tutti gli argomenti del programma trattati dai due docenti dell'insegnamento. Durante la prova verrà inoltre richiesto di esaminare alcuni campioni mineralizzati effettuandone il riconoscimento della loro composizione e associazione mineralogica, formulando considerazioni critiche sulla tipologia di giacimento di provenienza, contesto geodinamico di formazione del giacimento e sulle sfruttabilità delle georisorse associate sulla base delle attuali tecniche di coltivazione e trattamento.

Dispense su supporto elettronico fornite dal docente.

Testi base consigliati per il corso:

NEUKIRKEN & RIES, The World of Mineral Deposits: A Beginner’s Guide to Economic Geology. Springer, 2020.

SELLEY & SONNENBERG, Elements of Petroleum Geology (III edizione). Academic Press, Elsevier, 2015.

BJøRLYKKE, Petroleum Geoscience, From Sedimentary Environments to Rock Physics, Springer, 2015.

ALLEN & ALLEN, Basin Analysis (sections 8 and 10). Blackwell Scientific Publications, 1990.

 

 

The textbooks SELLEY & SONNENBERG, Elements of Petroleum Geology (3rd edition), BJøRLYKKE, Petroleum Geoscience, From Sedimentary Environments to Rock Physics (2nd edition) e ALLEN & ALLEN, Basin Analysis are available in the Earth Science Department  Library Malaroda.

The textbook RIDLEY, Ore deposits geology, Cambridge University Press 2013  is  available as hard copy in the Library Spezia.