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Oggetto:
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MINERALOGIA CON LABORATORIO

Oggetto:

Mineralogy

Oggetto:

Anno accademico 2019/2020

Codice attività didattica
MFN0644
Docenti
Piera Benna (Titolare del corso)
Marco Bruno (Titolare del corso)
Corso di studio
Corso di Laurea in Scienze Geologiche
Anno
2° anno
Periodo didattico
Primo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
11
SSD attività didattica
GEO/06 - mineralogia
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto ed orale
Prerequisiti
Conoscenze di matematica, fisica e chimica.
Knowledge of mathematics, physics and chemistry.
Propedeutico a
Petrografia con Laboratorio
Petrography
Oggetto:

Sommario del corso

Oggetto:

Obiettivi formativi

Fornire le conoscenze di base sulla Mineralogia e sui principali minerali che costituiscono le rocce.

 Provide the basic knowledge on Mineralogy and on the main rock-forming minerals.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione. Al termine di questo insegnamento lo studente dovrà: aver acquisito le conoscenze di base della Mineralogia; conoscere la classificazione dei minerali; conoscere i caratteri dei minerali (morfologia, abito, geminazioni, colore, lucentezza, sfaldatura, durezza ecc); conoscere la struttura, la composizione e le caratteristiche ottiche dei principali minerali delle rocce; conoscere i metodi di indagine per lo studio e il riconoscimento dei minerali.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Alla fine di questo insegnamento lo studente dovrà essere in grado di: utilizzare una terminologia appropriata nella descrizione macroscopica e microscopica dei minerali; risolvere esercizi di cristallografia, diffrazione, cristallochimica, ottica cristallografica; riconoscere gli elementi di simmetria nei vari sistemi cristallini e fare la proiezione stereografica di modellini di cristalli, utilizzando il reticolo di Wulff; descrivere i caratteri macroscopici dei minerali; determinare le principali proprietà ottiche dei minerali al microscopio in luce polarizzata.

Autonomia di giudizio. Al termine dell’insegnamento lo studente saprà formulare un giudizio: sui diversi metodi e strumenti che possono essere utilizzati per il riconoscimento dei minerali delle rocce.

Abilità comunicative. Alla fine dell’insegnamento lo studente dovrà sapere utilizzare il linguaggio tecnico della mineralogia per descrivere i minerali.

Capacità di apprendimento. Alla fine di questo insegnamento lo studente avrà le capacità di studio autonomo e di valutazione critica sulle proprietà dei principali minerali delle rocce.

Knowledge and understanding. At the end of this course the student must: have acquired the basic knowledge of Mineralogy; know the classification of minerals; know the characters of the minerals (morphology, twinning, color, cleavage, hardness, etc.); know the structure, the composition and the optical characteristics of the main rock-forming minerals; know the methods of investigation for the study and recognition of minerals.

Ability to apply knowledge and understanding. At the end of this course the student must be able to: use an appropriate terminology in the macroscopic and microscopic description of minerals; solving exercises of crystallography, diffraction, crystal chemistry, optical crystallography; recognize the symmetry elements in different crystalline systems and make the stereographic projection of crystal models, using the Wulff net; describe the macroscopic properties of minerals;
determining the main optical properties of minerals under a microscope in polarized light.
indicate the methods and tools that can be used to identify minerals.

Autonomy of judgment. At the end of the course the student will be able to formulate a judgment: on the different methods and tools that can be used for minerals recognition.

Communication skills. At the end of the course the student must know: to use the technical language of mineralogy to describe minerals.

Learning ability. At the end of this course the student will have the ability to study independently and to critically evaluate the properties of the main rock-forming minerals.

Oggetto:

Programma

 Cristallografia strutturale. Stato cristallino uni- bi- e tridimensionale. Reticolo. Elementi di simmetria. Gruppi puntuali e gruppi spaziali. Cella elementare. Equidistanza dei piani reticolari. Reticolo reciproco. Elementi di simmetria traslazionali. Reticoli di Bravais. Strutture cristalline.

Cristallografia morfologica. Assi cristallografici. Legge di Haüy. Facce e indici (hkl). Spigoli e direzioni [uvw]. Classi e sistemi cristallini. Proiezione stereografica. Reticolo di Wulff. Geminati. 

Diffrazione. Diffrazione dei raggi X. Equazioni di Laue. Equazione di Bragg. Reticolo reciproco e sfera di riflessione. Metodo delle polveri. Il Diffrattometro per cristallo singolo. Il microscopio elettronico a trasmissione (TEM). Diffrazione elettronica.

Cristallochimica. Legami chimici. Raggi ionici. Numero di coordinazione. Regole di Pauling. Isomorfismo. Soluzioni solide. Diagrammi di stato. Polimorfismo. Principali strutture cristalline. Classificazione strutturale dei silicati.

Ottica Cristallografica. Luce naturale e polarizzata. Mezzi isotropi ed anisotropi. Indici di rifrazione. Direzioni di vibrazione. Formula di Fresnel. Ritardo e polarizzazione cromatica. Indicatrice ottica e sua orientazione nei sistemi cristallini. Cristalli uniassici e biassici. Birifrazione e birifrangenza. Pleocroismo. Rilievo e linea di Becke. Il microscopio polarizzante. Determinazione delle proprietà ottiche delle sostanze cristalline.

Mineralogia descrittiva. Struttura, composizione e caratteristiche ottiche dei principali minerali delle rocce.

Laboratorio di Mineralogia. Esercizi di cristallografia, diffrazione RX e TEM, cristallochimica, ottica cristallografica. Proiezione stereografica (reticolo di Wulff). Identificazione di una sostanza cristallina mediante il metodo delle polveri. Determinazione dei caratteri macroscopici dei minerali. Osservazione al microscopio dei principali minerali delle rocce (quarzo, feldspati, miche, pirosseni, anfiboli, olivina, granato, tormalina, carbonati). Determinazione delle caratteristiche ottiche in luce parallela (forma e abito, colore e pleocroismo, rilievo e indici di rifrazione, sfaldatura e frattura, estinzione, colore di interferenza e birifrangenza, geminazione e zonatura) e in luce convergente (figura di interferenza). Determinazione della composizione del plagioclasio e misura dell’angolo c^gamma in pirosseni ed anfiboli.

Strumentazione: microscopi da mineralogia, campioni di minerali, modellini di cristalli, reticoli di Wulff, indicatrici ottiche (Aula Pognante)

 Structural crystallography. Crystalline state. Lattices. Symmetry operations. Point groups and space groups. Unit-cell. Interplanar spacing. Bravais lattices.Crystal structures. Reciprocal lattice.

Morphology. Crystallographic axes. Haüy’s law. Faces and edges.Crystal classes and systems. Stereographic projection (Wulff net). Twins.

Diffraction. X-ray diffraction. Laue and Bragg equations. Ewald sphere. Powder Method. Single-crystal diffractometer. Electron diffraction (TEM).

Crystal chemistry. Chemical bonds. Ionic radii. Coordination number. Pauling rules. Isomorphism. Solid solutions. State diagrams. Polymorphism. Main crystal structures. Structural classification of silicates.

Optical Crystallography. Polarized light. Isotropic and anisotropic media. Indices of refractions. Vibration directions. Fresnel formula. Retardation. Interferece colours. Optical indicatrix. Uniaxial and biaxial crystals. Birefringence and double refraction. Pleochroism. Relief and Becke line. The polarizing microscope. Optical properties of minerals.

Descriptive mineralogy. Structure, composition and optical properties of the main rock-forming minerals.

Laboratory. Exercises on crystallography, XR and TEM diffraction, crystal chemistry, optical crystallographic. Stereographic projection (Wulff net). Identification of a crystalline substance by the powder method. Macroscopic and microscopic observation of the main rock-forming minerals. Orthoscopic and conoscopic examination of crystals. Extinction angles in albite twinned plagioclase, in pyroxene and amphibole.

Instrumentation: mineralogy microscope, mineral samples, crystal models, Wulff net, optical indicatrix (Aula Pognante)

Oggetto:

Modalità di insegnamento

La metodologia didattica impiegata consiste in: 
Lezioni frontali: 56 ore. Esercitazioni: 32 ore. Laboratorio: 32 ore.

  The teaching methodology employed consists of:
Lectures: 56 hours. Exercises: 32 hours. Laboratory: 32 hours.

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame è suddiviso in due prove: prova scritta e prova orale.

La prova scritta consiste in quattro esercizi: 1. proiezione stereografica; 2. determinazione delle proprietà ottiche al microscopio; 3. esercizio di cristallochimica; 4. esercizio sui contenuti del corso. Gli esercizi devono essere svolti in due ore, senza l'aiuto di appunti, libri e cellulare. Durante le due ore della prova scritta lo studente non può uscire dall'Aula. Lo studente deve portare un foglio protocollo a quadretti, matite colorate, righello, squadretta, goniometro e calcolatrice “scientifica”. I parametri di valutazione della prova scritta sono: la capacità di risolvere gli esercizi in modo corretto, lineare e sintetico; la capacità di scrivere le frasi in modo corretto, utilizzando lettere maiuscole e minuscole, punteggiatura corretta e separando le frasi tra di loro.

La prova orale verte sui contenuti del corso. Per sostenere la prova orale è necessario aver superato la prova scritta, per la quale non viene attribuito alcun punteggio ma semplicemente una valutazione di “sufficiente” o “insufficiente”. Il voto finale dipende essenzialmente dalla prova orale. Quest’ultima va sostenuta nello stesso appello della prova scritta. Se non si supera l'orale si deve ripetere anche la prova scritta. I parametri di valutazione della prova orale sono: la capacità di organizzare discorsivamente la conoscenza; la capacità di ragionamento critico sullo studio realizzato; la qualità dell’esposizione e la competenza nell’impiego del lessico specialistico.

The examination is divided into two parts: written test and oral exam.

The written test consists of four exercises: 1. stereographic projection; 2. determination of optical properties with microscope; 3. exercise on crystal chemistry; 4. exercise on the course contents. The 4 exercises have to be done in two hours, without the help of notes, books and mobile. The student must bring a squared protocol sheet, colored pencils, ruler, squares, protractor and "scientific" calculator. The evaluation parameters of the written test are: the ability to correct the exercises correctly, linearly and synthetically; the ability to write sentences correctly, using uppercase and lowercase letters, correct punctuation and separating sentences between them.

The oral exam consists in a few questions about the course contents. The written test needs to be successfully passed in order to access the oral exam, for which there is no score, but simply an evaluation of "sufficient" or "insufficient". Your score depends on the oral exam. The oral exam should be supported in the same appeal of the written test. If you fail the oral examination you have to repeat also the written test. The evaluation parameters of the oral test are: the ability to organize knowledge discursively; the capacity for critical reasoning on the study carried out; the quality of exposure and the competence in the use of specialized vocabulary.

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Attività di supporto

Per prepararsi per l’esame lo studente deve esercitarsi al microscopio e con i modellini dei minerali, chiedendo le chiavi dei microscopi e i modellini in Portineria del DST (lasciando un documento di identità in deposito). I modellini non possono essere portati fuori dal DST. Su richiesta dello studente, è possibile consultare il materiale didattico che si trova nelle vetrine dell’Aula Pognante (indicatrici ottiche, modelli di strutture, minerali), in presenza del docente.

Dopo aver studiato la parte di Mineralogia Descrittiva lo studente deve guardare le Slide “FOTO” che si trovano nel sito MATERIALE DIDATTICO.

To prepare for the exam the student must practice with the microscope and with the models of the minerals, asking for the keys of the microscopes and for the models in the porter's office of the DST (leaving an identity document on deposit). The models cannot be taken out of the DST. At the request of the student, it is possible to consult the material in the Aula Pognante (optical indicators, models of structures, minerals), in the presence of the professor.

After studying the part of Descriptive Mineralogy, the student must look at the "FOTO" Slides found on the site MATERIALE DIDATTICO.

 

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Testi consigliati e bibliografia

Rigault G (1965) Introduzione alla Cristallografia - Levrotto e Bella, Torino

Rigaul G (1965) Elementi di ottica cristallografica - Levrotto e Bella, Torino

Klein C (2004) Mineralogia - Zanichelli, Bologna

Klein C & Philpotts A (2018) Mineralogia e petrografia - Zanichelli, Bologna

Deer WA, Howie RA & Zussman J (1992, II ed.) (2013, III ed.) An introduction to the rock-forming minerals - (Longman Scientific & Technical, London) (Mineralogical Society).

MacKenzie WS & Adams AE (1995) A Colour Atlas of Rocks and Minerals in Thin Section. Manson Pub.

Pellant C (2000) Rocks and Minerals - Dorling Kindersley Ltd London

Pellant C (2014) Rocks and Minerals - Bloomsbury London

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Note

Le dispense a cura del docente sono nel sito MATERIALE DIDATTICO

The “dispense”  are on the site MATERIALE DIDATTICO

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Orario lezioniV

GiorniOreAula
Martedì14:00 - 17:00Aula Pognante Dipartimento di Scienze della Terra
Mercoledì9:00 - 12:00Aula Pognante Dipartimento di Scienze della Terra
Giovedì9:00 - 13:00Aula Pognante Dipartimento di Scienze della Terra

Lezioni: dal 02/10/2017 al 19/01/2018

Registrazione
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    Ultimo aggiornamento: 17/04/2019 18:08
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