PRESENTAZIONE

L’insegnamento di Petrografia fornisce le basi teoriche e applicative per il riconoscimento, la classificazione e l’interpretazione delle rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche, con particolare attenzione ai processi geologici che ne determinano origine ed evoluzione.

Il corso integra lezioni frontali, esercitazioni pratiche di laboratorio e attività sul terreno, al fine di sviluppare competenze operative utili allo studio dei geomateriali naturali e alla lettura del paesaggio geologico.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento fornisce una introduzione agli equilibri termodinamici che controllano i processi genetici delle rocce e ai relativi metodi grafici di rappresentazione. Introduzione ai principi di classificazione e riconoscimento delle rocce. Analisi su fondamenti chimici e fisici dei concetti guida sui processi endogeni ed esogeni che a livello litosferico controllano genesi e trasformazione dei materiali rocciosi.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento fornisce una descrizione della struttura interna della Terra e introduce ai principali processi di petrogenesi magmatica, sedimentaria e metamorfica. Attraverso l’acquisizione del criterio genetico per distinguere i tre principali gruppi di rocce, il corso guida gli studenti nell’utilizzo dei diagrammi classificativi necessari per attribuire una nomenclatura corretta e scientificamente condivisa alle rocce.

Le esercitazioni pratiche, svolte su campioni di collezione, sono finalizzate a illustrare, comprendere e applicare il procedimento di analisi petrografica. L’integrazione delle diverse fasi osservative e interpretative consente di giungere all’identificazione e alla denominazione delle rocce mediante strumenti classificativi rigorosi e consolidati nella pratica scientifica.

Un ulteriore obiettivo formativo, specifico dell’ambito delle Scienze Naturali, riguarda la comprensione dei processi che regolano la dinamica litosferica e delle relazioni tra tessiture, composizione ed evoluzione delle rocce nel ciclo endogeno ed esogeno. Gli studenti dovranno essere in grado di discutere l’appartenenza delle rocce ai diversi ambienti petrogenetici, utilizzando dati tessiturali e mineralogici.

Infine, l’insegnamento intende fornire agli studenti gli strumenti necessari per riconoscere, interpretare e denominare correttamente una roccia, così da affrontare in modo consapevole e proficuo gli insegnamenti di Scienze della Terra del terzo anno, strettamente collegati e consequenziali al corso.

PREREQUISITI

L'insegnamento di Petrografia necessita delle conoscenze propedeutiche in chimica inorganica e mineralogia.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali in aula. Le lezioni frontali sono erogate mediante presentazioni power point, e consultazione di siti web.

Esercitazioni pratiche. Le esercitazioni pratiche sono basate su analisi demo e discussioni sugli esemplari della collezione didattica di rocce del DISTAV. I campioni di roccia sono discussi one to one e se necessario con l'ausilio di un proiettore 3D.

Le esercitazioni indoor si svolgono in aule attrezzate con microscopi e illuminazione specifica. Agli studenti è richiesto di dotarsi di una lente 10x e di una punta in acciaio per effettuare il cosiddetto scratch test (microdurezza relativa).

Escursioni didattiche in aree significative della geologia della Liguria (ofioliti appenniniche e alpine), per applicare i criteri di classificazione rocce esposti a lezione, e imparare a restituire dati geolitologici in carta.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Introduzione

Richiami sulla costituzione e sulla struttura interna della Terra. Elementi di tettonica globale e dinamica terrestre, con particolare attenzione ai processi endogeni ed esogeni che regolano l’evoluzione della litosfera.

I processi petrogenetici

a) Il processo magmatico

Definizione di magma e fuso silicatico; proprietà chimico-fisiche dei magmi e meccanismi di genesi dei fusi. Dinamica dei magmi nella crosta terrestre, processi di risalita e messa in posto. Raffreddamento e solidificazione dei fusi, con approfondimento dei processi di cristallizzazione magmatica.

b) Il processo sedimentario

Processi di alterazione, erosione, trasporto, sedimentazione, precipitazione chimica e diagenesi. Relazioni tra processi sedimentari, ambienti deposizionali ed evoluzione delle successioni sedimentarie.

c) Il processo metamorfico

La ricristallizzazione metamorfica e i principali fattori che controllano il metamorfismo. Condizioni termodinamiche, limiti di stabilità e ruolo della pressione, della temperatura e dei fluidi nei processi metamorfici.

Le rocce magmatiche

Elementi di petrologia magmatica: natura del fuso e del magma, proprietà chimiche e fisiche dei sistemi silicatici. Processi di genesi, evoluzione e solidificazione dei magmi. Cristallizzazione dei fusi silicatici e utilizzo dei diagrammi di stato binari applicati ai sistemi naturali.

Evoluzione magmatica: cristallizzazione frazionata.

Influenza dell’ambiente di solidificazione e della velocità di nucleazione e accrescimento sulle strutture e tessiture delle rocce magmatiche. Principi e criteri di classificazione delle rocce magmatiche.

Serie magmatiche, diagrammi di variazione e relazioni tra magmatismo e ambienti geodinamici.

Le rocce sedimentarie

Classificazione delle rocce sedimentarie sulla base delle modalità deposizionali, dei caratteri tessiturali e composizionali. Interpretazione paleoambientale delle successioni sedimentarie.

Cenni di pedologia e processi di formazione dei suoli.

Le rocce metamorfiche

Fattori del metamorfismo e loro ruolo nei processi di trasformazione mineralogica e tessiturale. Fattori di controllo, fattori cinetici .

Tipologie di metamorfismo e relativi contesti crostali e geodinamici. Processi di ricristallizzazione metamorfica, reazioni metamorfiche, cinetica e reversibilità delle trasformazioni mineralogiche.

Paragenesi mineralogiche, relazioni tra deformazione e ricristallizzazione. Strutture e tessiture delle rocce metamorfiche.

Rappresentazione delle reazioni nel campo pressione-temperatura (P-T), stabilità delle fasi e associazioni mineralogiche. Facies metamorfiche, gradienti geotermici, serie di facies e relazioni tra metamorfismo e geotettonica.

Attività pratiche – Rocce magmatiche

Metodi di identificazione delle rocce mediante l’analisi di struttura, tessitura, composizione mineralogica e composizione chimica.

Studio dei principali minerali delle rocce magmatiche: caratteristiche strutturali e chimiche, riconoscimento macroscopico e microscopico, relazioni di equilibrio con i fusi silicatici.

Analisi delle rocce intrusive, effusive e subvulcaniche; descrizione delle strutture e tessiture magmatiche e applicazione dei principali criteri classificativi.

Attività pratiche – Rocce sedimentarie

Riconoscimento macroscopico dei caratteri tessiturali, strutturali e mineralogici delle rocce sedimentarie. Applicazione dei principali criteri e metodi di classificazione.

Attività pratiche – Rocce metamorfiche

Studio dei minerali metamorfici e delle loro caratteristiche strutturali e composizionali. Riconoscimento macroscopico e microscopico delle rocce metamorfiche, con analisi delle principali strutture e tessiture.

Sono previste due esercitazioni didattiche sul terreno dedicate allo studio della successione ofiolitica dell’Appennino Settentrionale e delle unità ofiolitiche alpine del Gruppo di Voltri, finalizzate all’osservazione diretta dei principali caratteri litologici.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Klein & Philpots - Mineralogia e petrografia. Zanichelli Editore

Morbidelli L. – Le rocce e I loro costituenti. Bardi Editore

Winter J.D. - An introduction to igneous and metamorphic petrology - Prentice Hall

A disposizione (scaricabili da Aula WEB) copia dei Power Point usati nelle lezioni.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

LAURA GAGGERO (Presidente)

ROBERTO CABELLA

CRISTINA CARBONE (Presidente Supplente)

PIETRO MARESCOTTI (Presidente Supplente)

LEZIONI

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Lo studente frequentante può svolgere l'esame mediante tre verifiche scritte e tre prove di identificazione rocce durante il semestre. A fine delle lezioni, il colloquio finale per conferire il voto si basa sul riepilogo delle carenze eventualmente riscontrate e su eventuali approfondimenti. Il voto si basa su quello delle tre verifiche, ma non è necessariamente la media aritmetica di queste.

Lo studente può alternativamente iscriversi agli appelli d'esame durante l'anno. L'esame consiste in i) classificazione di un campione di roccia sottoposto al momento ii) tre domande sui processi igneo, sedimentario e metamorfico iii) una domanda sulle esercitazioni di terreno.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Le tre verifiche scritte in itinere sono giudicate per consequenzailità logica, appropriato uso del linguaggio tecnico-scientifico, capacità di applicare quanto imparato in aula.

Il colloquio al termine delle lezioni tende ad accertare se la preparazione dello studente è consolidata rispetto alle settimane precedenti e se lo studente ha colmato con consapevolezza critica mancanze di conoscenza emerse nelle verifiche scritte.

L'appello tradizionale verifica, attraverso domande da semplici a complesse, la profondità e correttezza delle conoscenze (nozioni), la capacità di organizzarle in uno schema razionale, la capacità di attingere alle conoscenze propedeutiche di Chimica Inorganica e Mineralogia, la capacità di correlare argomenti connessi.

Il voto sufficiente corrisponde alla capacità di classificare una roccia (magmatica, sedimentaria o metamorfica) con i criteri nomenclaturali, motivandone l'applicazione.

ALTRE INFORMAZIONI

La frequenza regolare è fortemente raccomandata in particolare per le esercitazioni sul terreno. Gli studenti dovranno fornirsi di abbigliamento adeguato per escursione (scarponcini) e di lente di ingrandimento.

Gli studenti con una certificazione di disabilità fisica o di apprendimento depositata presso l'Ateneo possono trovare informazioni sui servizi di supporto alla pagina web https://unige.it/disabilita-dsa, predisposta dal "Settore servizi per l'inclusione degli studenti con disabilità e con DSA. È possibile inoltre contattare la Professoressa Cristina Carbone (cristina.carbone@unige.it), referente del DISTAV per le disabilità, e il docente dell'insegnamento per concordare eventuali modalità didattiche che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.