OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento intende fornire le conoscenze sui principali giacimenti minerari, sugli “ore-minerals”, sulla loro distribuzione mondiale e sull’importanza di alcuni minerali strategici. La comprensione dei processi metallogenici consentirà allo studente di acquisire sia le conoscenze basilari per individuare e riconoscere i principali minerali utili sia la capacità di riconoscere e descrivere i processi di concentrazione di elementi in processi magmatici metamorfici e sedimentari applicando le conoscenze acquisite a casi reali.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione alle attività formative previste (lezioni frontali e attività in laboratorio e sul terreno) consentiranno allo studente di acquisire le conoscenze teoriche e pratiche per sviluppare le capacità necessarie per affrontare studi nel campo dei giacimenti minerari.

Nello specifico lo studente alla fine del corso saprà:

• conoscere e descrivere  i principali processi di formazione dei giacimenti
• conoscere le materie prime minerali e la loro distribuzione mondiale e nazionale
• conoscere i fabbisogni e i minerali critici per la società moderna
• conoscere le problematiche di concentrazione dei minerali e i principali metodi di separazione
• conoscere le tecniche di indagine mineralogica applicabili alla separazione e concentrazione dei minerali e in ogni fase della vita di un giacimento, dall’esplorazione alla fase di recupero ambientale

In base alle lezioni, alla discussione di casi di studio e alle attività pratiche svilupperà le capacità per:

• distinguere i principali minerali utili, le loro proprietà e le principali tessiture delle mineralizzazioni
• descrivere i principali tipi di giacimenti magmatici, sedimentari metamorfici e idrotermali
•  correlare i principali processi metallogenici ai processi petrogenetici e agli ambienti geodinamici
•  utilizzare gli ore-minerals come indicatori di specifici processi in differenti ambienti (magmatici, sedimentari idrotermali e pedogenetici)
• utilizzare dati geologici, mineralogici, petrografici e geochimici per la comprensione dei processi metallogenici di varia natura e per le applicazioni di separazione e concentrazione dei minerali.

PREREQUISITI

Per affrontare efficacemente i contenuti dell’insegnamento sono necessarie le conoscenze di geochimica, geologia, mineralogia, petrografia.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento prevede lezioni frontali, esercitazioni in aula e in laboratorio. Essendo previste attività per l’applicazione delle conoscenze acquisite ed attività pratiche e metodologiche, la frequenza a lezioni ed esercitazioni in aula e laboratorio è fortemente consigliata.

Le lezioni frontali in aula sono erogate mediante presentazioni multimediali.

Le esercitazioni in aula sulla discussione di carte metallogeniche costituiscono un momento importante di autovalutazione. Le esercitazioni di laboratorio sono mirate all’applicazione pratica delle conoscenze teoriche acquisite durante le lezioni frontali e costituiscono anche un test di autovalutazione. Le esercitazioni in laboratorio prevedono report individuali e discussione finale con il docente. In particolare saranno sviluppati:

• Esercitazioni di analisi macroscopiche per il riconoscimento di minerali e tessiture delle mineralizzazioni;
• Esercitazioni allo stereomicroscopio per singoli studenti  su granulati e minerali pesanti separati
• Esercitazioni collettive al microscopio metallografico utilizzando le collezioni del DISTAV di ore-minerals,
• Esercitazioni collettive al microscopio elettronico a scansione per la determinazione della composizione di minerali, mappe di elementi e caratteri tessiturali per la separazione e concentrazione.

Le esercitazioni di laboratorio si svolgono in aule attrezzate con 24 microscopi polarizzatori, 2 micrscopi metallografici, 12 stereomicroscopi e nel laboratorio di microscopia elettronica e microanalisi  del Dipartimento di Scienze della Terra dell'Ambiente e della Vita (DISTAV).

Per il primo semestre, le lezioni saranno effettuate possibilmente in
presenza, garantendo comunque la fruizione delle lezioni anche a distanza,
mediante videoregistrazione, sincrona o asincrona. Le esercitazioni di
laboratorio saranno organizzate possibilmente in presenza, eventualmente con
più turni.
Tutte le attività in presenza saranno effettuate nel rispetto dei limiti di
capienza delle aule/laboratori e del distanziamento, previsti dalla
normativa vigente a seguito dell'emergenza COVID19.
Per il primo semestre, le lezioni saranno effettuate possibilmente in
presenza, garantendo comunque la fruizione delle lezioni anche a distanza,
mediante videoregistrazione, sincrona o asincrona. Le esercitazioni di
laboratorio saranno organizzate possibilmente in presenza, eventualmente con
più turni.
Tutte le attività in presenza saranno effettuate nel rispetto dei limiti di
capienza delle aule/laboratori e del distanziamento, previsti dalla
normativa vigente a seguito dell'emergenza COVID19.

Si rimanda all'istanza AulaWeb specifica dell'insegnamento per eventuali aggiornamenti a causa di variazioni della situazione sanitaria ed epidemiologica.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti.

Concetti fondamentali. Giacimento, ganga, tenore, tenore minimo coltivabile, sottoprodotti. Classificazioni dei Giacimenti Minerari. Cenni di geologia economica. Giacimenti sedimentari (di accumulo meccanico, di alterazione, di precipitazione chimica): placers, depositi residuali, evaporiti, giacimenti stratificati di ferro, fosforiti. Giacimenti associati a rocce magmatiche basiche-ultrabasiche (Cr, Ni, Cu, PGE); diamanti in kimberliti e lamproiti; giacimenti associati a rocce da intermedie ad acide (pegmatiti, skarn, porphyry -Cu -Sn -W -Mo); giacimenti vulcanogenici a solfuri; giacimenti esalativi-sedimentari, giacimenti a solfuri tipo strata-bound (tipo Mississipi Valley), U, V roll-type); giacimenti in vene e alcuni depositi idrotermali. Processi metallogenici e ambienti geodinamici. Riconoscimento al microscopio metallografico di minerali, strutture e tessiture di mineralizzazioni, mineralogia applicata ai processi industriali di concentrazione e problemi di liberazione dei minerali utili dalla ganga. Esempi e casi di studio applicativi, Escursioni a  siti e impianti estrattivi a cielo aperto e/o in sotterraneo.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Tutte le slides utilizzate durante le lezioni e altro materiale didattico saranno disponibili su AulaWeb al termine di ogni ciclo di lezioni/esercitazioni di laboratorio insieme ad altro materiale bibliografico in formato pdf.

I libri indicati sono suggeriti come testo di appoggio e sono disponibili e consultabili insieme ad altri libri per eventuali approfondimenti presso la biblioteca della Scuola di Scienze M.F.N. e presso il docente.

J.R. Craig, D.J Vaughan, B. Skinner (1996): Resources of the Earth. Prentice Hall.
A. Evans (1993 ): Ore geology and Industrial Minerals: an introduction.Wiley-Blackwell
J.R. Craig, D.J Vaughan (1994): Ore Microscopy and ore petrography. John Wiley & Sons.