PRESENTAZIONE

Sono fornite conoscenze avanzate sui processi petrologici che tracciano l'evoluzione chimica e tettonica del sistema litosfera-astenosfera in corrispondenza delle dorsali medio-oceaniche ed in bacini di retroarco nelle zone di sovra-subduzione. L'insegnamento forma gli studenti ad un approccio multidisciplinare, integrando le informazioni derivanti dalla petrologia con gli studi di terreno e con modelli geofisici. È prevista un’escursione sul terreno per esaminare le situazioni specifiche trattate durante l’insegnamento.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento fornisce le conoscenze e l'approccio metodologico interdisciplinare sulla genesi ed evoluzione della litosfera oceanica, mettendo a confronto gli ambienti di dorsale medio-oceaniche e di retroarco. Sono trattati i seguenti aspetti: 1) eterogeneità geochimica del mantello terrestre e processi di fusione parziale ed estrazione di fusi, 2) migrazione e cristallizzazione frazionata e reattiva di fusi nella litosfera oceanica, 3) composizione chimica dei MORB come evidenza di mantello sorgente eterogeneo e processi di cristallizzazione frazionata nella crosta magmatica, 4) distribuzione e formazione della coltre sedimentaria con particolare attenzione ai sedimenti pelagici. Sono presentati casi di studio ed esempi specifici con esercitazioni pratiche sul terreno.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento è finalizzato all'acquisizione degli strumenti petrografici e chimici per la comprensione e modellizzazione quantitativa dei processi magmatici (fusione parziale, interazione fuso-roccia, differenziazione magmatica) e metamorfici (interazione fluido-roccia, reazioni di idratazione della litosfera oceanica e raffreddamento della crosta).

Nello specifico lo studente sarà in grado di:

• Conoscere il comportamento degli elementi in tracce e degli isotopi durante i fondamentali processi magmatici coinvolti nell’evoluzione della litosfera oceanica terrestre;
• Utilizzare metodi analitici per la modellizzazione dei processi magmatici e metamorfici;
• Conoscere e saper individuare le caratteristiche batimetriche dei diversi ambienti di dorsale oceanica, da dorsali ad espansione lenta e veloce a bacini di retroarco;
• Conoscere la distribuzione ed origine delle eterogeneità litologiche, chimiche ed isotopiche del mantello oceanico terrestre, e comprenderne l’influenza sulla genesi dei magmi basaltici MORB;
• Conoscere la struttura e la composizione geochimica della crosta oceanica e saperne interpretare le eterogeneità chimiche;
• Conoscere le relazioni tra metamorfismo e magmatismo in ambiente di dorsale oceanica;
• Conoscere processi di idratazione della litosfera oceanica;
• Conoscere i traccianti microstrutturali e chimici dei processi di interazione tra fusi/fluidi e rocce, e comprenderne l’importanza per il trasporto elementale in ambienti litosferici;
• Interpretare i modelli di evoluzione petrogenetica;
• Approfondire in modo autonomo tematiche specifiche trattate durante le lezioni, e restituire una presentazione orale, preferibilmente in lingua inglese, sull’argomento selezionato, in fase di verifica finale.

PREREQUISITI

Per affrontare efficacemente i contenuti dell’insegnamento sono necessarie conoscenze di base di petrografia, geologia e geofisica. E’ necessario avere acquisito ed assimilato le conoscenze fornite dall'insegnamento di “Metodi di indagine di geomateriali”.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento si compone di lezioni frontali e di esercitazioni teorico-pratiche sul terreno.

Le lezioni frontali in aula sono erogate mediante presentazioni multimediali.

Le esercitazioni di terreno sono mirate ad approfondire l’analisi di esempi naturali di associazioni di rocce che riflettono i processi petrogenetici presentati e discussi durante le lezioni frontali.

Gli studenti che hanno una certificazione valida di disabilità fisica o di apprendimento depositata presso l'Ateneo e che desiderano discutere possibili agevolazioni o altre circostanze riguardanti lezioni, compiti e esami, dovrebbero parlare sia con il docente sia con la Professoressa Sara Ferrando (sara.ferrando@unige.it), referente del Dipartimento per le disabilità.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma del corso prevede la presentazione e la discussione dei seguenti argomenti:

• Utilizzo degli elementi in tracce e degli isotopi radiogenici per tracciare i processi petrogenetici, e l’evoluzione dei diversi “reservoirs” sorgente dei fusi MORB;
• Il magmatismo come messaggero della composizione interna della terra: la mappatura della scala ed origine delle eterogeneità chimiche ed isotopiche del mantello oceanico dal magmatismo MORB e OIB, la differenziazione chimica della terra, l’evoluzione del mantello terrestre nel tempo;
• La fusione parziale del mantello e la genesi di magmi in ambienti estensionali di dorsale medio-oceanica e sovra-subduzione;
• Le caratteristiche morfologiche del fondale oceanico nei diversi ambienti di dorsale oceanica;
• L’accrezione magmatica ed il raffreddamento della crosta oceanica lungo dorsali ad espansione lenta e veloce;
• La formazione della coltre sedimentaria in prossimità delle dorsali oceaniche e sue caratteristiche litologiche;
• Le rocce ultrafemiche (peridotiti oceaniche ed orogeniche) quali testimoni della struttura e composizione del mantello terrestre, del metasomatismo del mantello e del legame genetico crosta-mantello;
• La migrazione di fusi e fluidi in mezzi porosi e in fratture, in ambienti oceanici (crostali e di mantello);
• Il metamorfismo e l'idratazione della litosfera oceanica come tracciante della dinamica della litosfera, del trasporto e rilascio di fluidi ed elementi in ambienti oceanici;
• Il ruolo dei fluidi nel raffreddamento della litosfera oceanica.

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.

I libri sotto indicati sono suggeriti come testo di appoggio, ma gli studenti possono comunque utilizzare anche altri testi di livello universitario. I testi consigliati sono disponibili e consultabili presso la biblioteca della Scuola di Scienze M.F.N.

Treatise on Geochemistry, H.D.Holland and K.K.Turekian (Eds), Elsevier, con particolare riferimento ai seguenti volumi:

• Volume 3: The Mantle and the Core (R.W. Carlson ed.)
• Volume 4: The Crust (R.Rudnick ed.)

J.D.Winter – Principles of igneous and metamorphic petrology. Prentice Hall, ISBN-13: 978-0-321-68132-4.

Anthony R. Philpotts, Jay J. Ague - Principles of Igneous and Metamorphic Petrology - Cambridge University Press (2022)

Nel corso delle lezioni, verranno inoltre fornite pubblicazioni scientifiche inerenti aspetti specifici del programma.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Consultare orario dettagliato al seguente link: https://easyacademy.unige.it/portalestudenti/

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consiste nella discussione del programma svolto, e nella presentazione orale, preferibilmente in lingua inglese, di una relazione sintetica, in formato PowerPoint, su un argomento selezionato dallo studente, nell’ambito dei diversi argomenti affrontati durante le lezioni teoriche.

Per la preparazione della relazione, lo studente dispone del materiale didattico fornito durante le lezioni, eventualmente integrato da specifiche pubblicazioni scientifiche sull’argomento.

Sono disponibili 2 appelli nella sessione invernale (gennaio-febbraio) e 3 appelli nella sessione estiva (giugno, luglio, settembre).

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento richiesto per ogni argomento saranno forniti nel corso delle lezioni.

L’esame orale verterà principalmente sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e avrà lo scopo di valutare se lo studente ha raggiunto un livello adeguato di conoscenze, e se ha acquisito la capacità di richiamare le nozioni teoriche applicandole a contesti concreti.

La relazione orale su un argomento selezionato è finalizzata a valutare la capacità dello studente di riferire in modo sintetico ed esaustivo sulle principali tematiche affrontate e discusse durante le lezioni frontali.

Sarà valutata anche la capacità di esporre gli argomenti in modo chiaro e con una terminologia corretta.

ALTRE INFORMAZIONI

La frequenza costante e regolare alle lezioni e alle correlate esercitazioni di laboratorio è fortemente raccomandata.

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/studenti-disturbi-specifici-apprendimento-dsa, predisposta dal "Settore servizi per l'inclusione degli studenti con disabilità e con DSA". È possibile, inoltre, contattare la Professoressa Sara Ferrando (sara.ferrando@unige.it), referente del DISTAV per le disabilità