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PETROGENESI

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PETROGENESIS

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Anno accademico 2016/2017

Codice dell'attività didattica
MFN0904
Docente
Daniele Castelli (Titolare del corso)
Corso di studi
Corso di Laurea Magistrale in Scienze Geologiche Applicate
Anno
1° anno
Periodo didattico
Primo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
GEO/07 - petrologia e petrografia
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Orale
Prerequisiti
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.
Basic knowledge of mineralogical and chemical composition of igneous, sedimentary and metamorphic rocks. Basic knowledge of the geodynamic significance of igneous and metamorphic rock associations, and the main petrogenetic processes operating within the Earth crust and upper mantle.
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Approfondire i principi di petrogenesi magmatica e metamorfica che consentono l'interpretazione delle paragenesi minerali e delle microstrutture nelle rocce e nei geomateriali di interesse industriale e tecnologico.
L'acquisizione di tali conoscenze e capacità consente allo studente, e futuro geologo, 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.

Deepen those principles of igneous and metamorphic petrogenesis that allow the interpretation of minerals assemblages and microstructures in rocks and geomaterials of industrial and technological interest.
The acquisition of such knowledge and ability allows the student, 
future geologist , to know how to combine chemical, mineralogical and structural knowleges in order to model and / or interpret operating processes in natural systems of geological interest or artificial systems with applications in the field of Material Sciences. 

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenze più approfondite sui principali aspetti della petrogenesi magmatica e metamorfica; capacità di interpretare diagrammi di fase relativi a sistemi sperimentali semplici e loro applicazione allo studio dei geomateriali, inclusi i geomateriali di interesse industriale e tecnologico.

Deeper knowledge of magmatic and metamorphic petrogenesis; interpretation of phase diagrams of petrological model systems and their application to the study of geomaterials, including geomaterials of industrial and technological interest.

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Modalità di insegnamento

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

Lectures, practical exercises, optical microscopy labs, field excursions.
The Course consists of lectures (32 h), practicals (24 h) and field excursions (12 h).

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Modalità di verifica dell'apprendimento

 L’ esame avviene mediante 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 studente 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.

 The exam consists of an oral test about 30’ long (with two questions on the subjects treated during the course) to ascertain that the student acquired the due knowledge on: i) the most common magmatic and metamorphic petrogenetic processes; ii) the interpretation of petrologic phase diagrams and their application to the study of geomaterials, including geomaterials of industrial and technological interest.

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Programma

 

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.

 

BASIC CONCEPTS: Definition of petrological vs thermodynamic systems, components and phases, with worked examples from igneous and metamorphic rocks; review of chemical equilibrium, phase rule, and extensive and intensive properties of a system. The most common equipments for experimental petrology.
MAGMATIC PROCESSES: Binary, ternary and quaternary model systems, with eutectic, peritectic, solid solution and/or miscibility gap; their use in the interpretation of mineral assemblages and structures of acidic, basic and ultrabasic igneous rocks.
METAMORPHIC PROCESSES: Chemographic description of mineral assemblages and metamorphic reactions in different bulk-rock compositions; petrogenetic grids and prograde vs retrograde metamorphism of ultramafic, mafic, pelitic, granitic, and calcareous protoliths.
APPLIED PETROLOGY: Geomaterials and case-studies in the MgO-Al2O3-SiO2-(Cr2O3) e CaO-Al2O3-SiO2 model systems; simple binary alloy systems.
REGIONAL PETROLOGY: Field analysis of igneous and metamorphic rock associations from the Western Alps.

Testi consigliati e bibliografia

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Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile come file pdf alla homepage del Corso. I testi base consigliati per il corso sono: Dispense fornite dal docente D'AMICO, INNOCENTI & SASSI, 1987. "Magmatismo e metamorfismo", UTET, Torino. MORBIDELLI, 2003. “Le rocce ed i loro costituenti”. 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.

PDF files with slides used during both lectures and practicals are available at the Course website.  Suggested textbooks include: 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, 2009. “Principles of Igneous and Metamorphic Petrology (2nd Edition)”. Prentice Hall, N.J. 

Further readings: BEST, 2003. "Igneous and metamorphic petrology", Freeman and Co., San Francisco. BUCKER & GRAPES, 2011. "Petrogenesis of metamorphic rocks, VIII Ed.", Springer Verlag, Berlin. PHILPOTTS & AGUE, 2009. "Principles of Igneous and Metamorphic Petrology (2nd Edition)”, Cambridge Univ. Press, UK. 



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Orario lezioni

GiorniOreAula
Mercoledì9:00 - 11:00Aula 3 Dipartimento di Scienze della Terra
Giovedì14:00 - 16:00Aula Pognante Dipartimento di Scienze della Terra

Lezioni: dal 28/09/2015 al 15/01/2016

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Note

ATTREZZATURE DIDATTICHE
Computer con connessione di rete e videoproiettore; Una postazione docente con microscopio in luce trasmessa/riflessa Tipo testo Testo 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/).

 

EQUIPMENTS
Computer with network connection and video projector; One teaching station with transmitted/reflected light, polarizing microscope with digital camera and imaging software; Twenty-four student stations with transmitted light, polarizing
microscopes (Aula Pognante).
For further training aside from official lectures/practicals, students have access to 10 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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Altre informazioni

http://www.atlantepetro.unito.it/page.asp
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Ultimo aggiornamento: 28/07/2016 10:36
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