- Area di Scienze
- Corso di Laurea Triennale
- Scienze e Tecnologie Geologiche [E3401Q]
- Insegnamenti
- A.A. 2019-2020
- 1° anno
- Introduzione alla Petrografia
- Introduzione
Syllabus del corso
Obiettivi
Il
modulo di “Introduzione alla Petrografia”
ha l'obiettivo di fornire una conoscenza generale dei processi che regolano
l’evoluzione della Terra, con particolare riguardo alla formazione delle rocce.
Durante le esercitazioni di Riconoscimento Rocce gli studenti imparano a distinguere
i principali minerali costituenti le rocce e a descrivere e classificare i
litotipi più diffusi.
Contenuti sintetici
LEZIONI FRONTALI (4 CFU) - Origine e composizione del sistema solare. Il Sistema Terra. Cenni di Mineralogia e introduzione al concetto di cristallizzazione magmatica. Struttura interna della Terra e cenni di sismica. Le placche litosferiche. Il magmatismo lungo i margini di placca. Le zone di subduzione. Vulcani. Rocce sedimentarie. Metamorfismo.
ESERCITAZIONI RICONOSCIMENTO ROCCE (2 CFU) - Principali minerali costituenti le rocce. Tessiture e classificazione delle rocce.
Programma esteso
LEZIONI FRONTALI (4 CFU)
Origine e composizione del sistema solare: abbondanza e distribuzione degli elementi nel Sistema Solare, nelle meteoriti e nella crosta terrestre. Il Sistema Terra: formazione ed evoluzione della Terra; atmosfera primordiale ed attuale; Archeano; cratoni. Cenni di Mineralogia e introduzione al concetto di cristallizzazione magmatica: la Tavola Periodica; proprietà chimico-fisiche degli elementi; i minerali; i minerali silicatici e loro classificazione; polimorfismo; isomorfismo; soluzioni solide; diagramma di fase dei plagioclasi; cenni di cristallizzazione magmatica. Struttura interna della Terra e cenni di sismica: proprietà delle onde sismiche; classificazione delle onde sismiche; la sismica come strumento per capire la composizione interna della Terra; nucleo; mantello; crosta continentale; crosta oceanica; litosfera; astenosfera. Le placche litosferiche: cenni sulla teoria della tettonica delle placche; le placche litosferiche; litosfera continentale; litosfera oceanica; i margini di placca; i margini divergenti, convergenti e trasformi. Il magmatismo lungo i margini di placca: definizione di magma; caratteristiche chimico-fisiche del magma; classificazione chimica del magma; cenni sulla fusione parziale di mantello e crosta; classificazione modale e chimica delle rocce ignee; magmatismo intraplacca; magmatismo lungo le dorsali oceaniche. Le zone di subduzione: morfologia e struttura delle zone di subduzione; struttura termica; magmatismo; archi insulari, archi magmatici. Vulcani: nomenclatura dei corpi ignei; rocce vulcaniche; morfologie vulcaniche; lave e piroclastiti; rischio vulcanico. Le rocce sedimentarie: alterazione superficiale; erosione; trasporto; deposizione; diagenesi; ambienti di sedimentazione; strutture sedimentarie; rocce terrigene; rocce carbonatiche. Metamorfismo: il concetto di processo metamorfico; fattori del metamorfismo; grado e facies metamorfici; minerali indice; metamorfismo di contatto e regionale; rocce metamorfiche.
ESERCITAZIONI RICONOSCIMENTO ROCCE (2 CFU)
Principali minerali costituenti le rocce. Rocce ignee: tessitura e nomenclatura; diagramma di Streckeisen; riconoscimento di: graniti, granodioriti, tonaliti, sientiti, monzoniti, gabbri, dioriti, rioliti, andesiti, basalti, tefriti. Rocce sedimentarie: tessiture e nomenclatura. Riconoscimento di: conglomerati, brecce, arenarie, grainstone, wackestone, mudstone, dolomia, travertino, gesso, selce. Rocce metamorfiche: tessiture e nomenclatura. Grado e facies metamorfica. Riconoscimento di: ardesie, filladi, micascisti, orthogneiss, anfiboliti, granuliti basiche, eclogiti.
Prerequisiti
Nessuno
Modalità didattica
Il modulo è articolato in 32 ore di Lezioni frontali e 24 ore di Esercitazioni. Le lezioni frontali si svolgono tra ottobre e metà novembre, mentre le Esercitazioni durante l’intero semestre (da ottobre a gennaio). La frequenza alle lezioni frontali non è obbligatoria, ma consigliata. La frequenza alle Esercitazioni è obbligatoria per almeno il 75% del totale (lo studente deve firmare l’elenco presenze).
Sulla piattaforma e-learning sono disponibili: 1) un test di autovalutazione a risposta multipla affinchè lo studente possa verificare la propria prepazione; 2) una mappa concettuale per aiutare lo studente a comprendere come devono essere trattati gli argomenti a carattere generale; 3) prove d’esame.
Eventuali dubbi su tutto ciò che concerne il programma del modulo di “Introduzione alla Petrografia”, le esercitazioni Riconoscimento Rocce ed il materiale fornito on-line possono essere chiariti durante le ore di tutoraggio.
Materiale didattico
Tutte le slide presentate a lezione e durante le esercitazioni saranno disponibili sulla piattaforma e-learning (http://elearning.unimib.it/)
"Capire la Terra"
J.P.
Grotzinger, T.H. Jordan, Terza edizione italiana a cura di Elvidio Lupia Palmieri, Maurizio Parotto, Zanichelli, 2016
per approfondimenti:
"Mineralogia e Petrologia"
Cornelis Klein, Anthony Philpotts, Prima edizione italiana a cura di Giorgio Gasparotto e Roberto Braga, Zanichelli 2018
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre (Ottobre - Gennaio)
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Per verificare l’apprendimento dell’insegnamento di Principi di Geologia sono previsti 7 appelli d'esame, le cui date vengono comunicate ad inizio Anno Accademico. L'esame è articolato in tre prove, ognuna con votazione in trentesimi. Il superamento di ogni prova è propedeutico per l'accesso a quella successiva. Le tre prove devono essere obbligatoriamente svolte nel seguente ordine:
1. Cartografia (2 CFU) – prova scritta riferita alle Esercitazioni del modulo di “Introduzione alla Geologia”. Lo studente deve tracciare un profilo topografico, delimitare un bacino idrografico, tracciare l'intersezione di un limite geologico con la topografia, calcolare le coordinate di un punto su una carta topografica, disegnare una sezione geologica (da carta geologica semplificata) e rispondere in breve a 9 domande di teoria. Questa prova si svolge circa una settimana prima dell’orale di Riconoscimento Rocce e della prova scritta inerente la Parte Teorica. Le date sono comunicate a tutti gli studenti via e-mail direttamente dal docente. Una valutazione ≥ 18/30 è da considerarsi valida per tutti gli appelli d'esame successivi.
2. Riconoscimento Rocce (2 CFU) – prova orale riferita alle Esercitazioni del modulo di “Introduzione alla Petrografia”. Lo studente deve dimostrare di saper riconoscere i principali minerali costituenti le rocce, di aver acquisito una corretta terminologia per la descrizione delle tessiture e di essere in grado di classificare due rocce tra quelle analizzate durante le esercitazioni. Questa prova si svolge nella stessa giornata della prova scritta inerente la Parte Teorica. Se lo studente non supera la prova di Parte Teorica, una valutazione ≥ 25/30 in Riconoscimento Rocce è da considerarsi valida solo per l'appello successivo.
3. Parte Teorica (4 + 4 CFU) – prova scritta riferita alle lezioni frontali di entrambi i moduli “Introduzione alla Geologia” e “Introduzione alla Petrografia”. La prova consta di 5 domande, 2 a risposta aperta e 3 a risposta sintetica, da svolgere in 2 ore. Le domande a risposta aperta richiedono una descrizione con terminologia adeguata dei principali concetti chiave e dei collegamenti ad essi trasversali. Le domande a risposta sintetica richiedono una trattazione strettamente focalizzata sull’argomento.
La valutazione finale dell’insegnamento di Principi di Geologia è calcolato sulla media pesata delle tre prove.
Non sono previste verifiche intermedie durante lo svolgimento delle lezioni.
Orario di ricevimento
Tutti i giorni su appuntamento. Contattare la docente (nadia.malaspina@unimib.it ) con l'e-mail (......@campus.unimib.it).
Aims
Aim of the “Introduction to Petrography” class is to give a general understanding of the main geological processes that occurred during the Earth evolution, with emphasis on rock petrogenesis. During the practical activity (Rock Lab), students will acquire the basic skills and the ability to identify and classify the most representative lithologies.
Contents
LECTURES (4 CFU)
Origin and composition of the Solar System. The Earth. Principles of Mineralogy and some basic concepts of magma crystallization. Earth internal structure and a brief introduction to seismology. The lithospheric plates. Plate boundaries and magma genesis. Subduction zones. Volcanoes. The sedimentary rocks. The metamorphism.
ROCK LAB – Practical activity (2 CFU)
The main rock-forming minerals. Rock textures and classification.
Detailed program
LECTURES (4 CFU)
Origin and composition of the Solar System: abundance and distribution of elements in the Solar System, in the Meteorites and in the Earth's Crust. The Earth: the birth of the Earth and its evolution; primordial and present-day Earth’s atmosphere; the Archean Eon; cratons. Principles of Mineralogy and some basic concepts of magma crystallization: the Periodic Table; chemical-physical properties of elements; rock-forming minerals; silicate structures and classification; polymorphism; isomorphism; solid solutions; the plagioclase phase diagram; some elementary notes on magma crystallization processes. Earth’s internal structure and a brief introduction to seismology: properties of seismic waves; types of seismic waves; seismic waves and the Earth’s interior; the core; the mantle; the continental crust; the oceanic crust; the lithosphere; the asthenosphere. The lithospheric plates: brief history of plate tectonics; the lithospheric plates; the continental lithosphere; the oceanic lithosphere; the plate boundaries; divergent, convergent and transform boundaries. Plate boundaries and magma genesis: magma definition and meaning; chemical-physical properties of magma; chemical classification of magma; basic concepts of partial melting of the mantle and the crust; modal and chemical classification of igneous rocks; intraplate magmatism; the mid-ocean ridge magmatism. Subduction zones: landform and structure of the subduction zones; thermal structure and partial melting; igneous products; island arcs; continental arcs. Volcanoes: nomenclature of igneous bodies; volcanic rocks; volcanic landforms and type of volcanoes; lavas and pyroclastic rocks; volcanic hazard. The sedimentary rocks: weathering and erosion; transport mechanisms; deposition; diagenetic processes; sedimentary depositional environments; sedimentary structures; clastic rocks; carbonate rocks. The metamorphism: definition and conditions of metamorphism; factors controlling metamorphism; metamorphic grade; metamorphic facies and index minerals; contact and regional metamorphisms; metamorphic rocks.
ROCK LAB – Practical activity (2 CFU)
The main rock-forming minerals: mineral characteristics; quartz, plagioclase, K-feldspars, sanidine; leucite; biotite, amphibole, pyroxene; olivine; muscovite; garnet; staurolite. Igneous rocks: texture, structure and nomenclature; Streckeisen diagram; detailed description of granite, granodiorite, tonalite, syentite, monzonite, gabbro, diorite, rhyolite, trachyte, andesite, basalt, tephrite, phonolite. Sedimentary rocks: texture, stucture and nomenclature; detailed description of conglomerate, breccia, sandstone, grainstone, wackestone, mudstone, dolomite, travertine, gypsum. Metamorphic rocks: texture, structure and nomenclature; metamorphic conditions, structure and index mineral; detailed description of slate, phyllite, micaschist, orthogneiss, amphibolite, granulite, eclogite.
Prerequisites
None
Teaching form
The “Introduction to Petrography” class consists of a combined learning approach based on Lectures (32 hours in total) and Practical Activity (Rock Lab, 24 hours in total). Lectures usually run between October and mid-November, whereas the practical activity lasts the entire first semester (from October to January). Attendance at the lectures is not mandatory, but highly recommended. Attendance at the Rock Lab is required for 75% of total (students have to sign in).
Additional educational material is available on the e-learning platform: 1) a multiple-choice test in order to self-evaluate the exam preparation; 2) a concept map in order to understand how develop a long essay question on a broad subject; 3) examination tests.
Any doubts on lectures and practical activity, as well as on available e-material, can be clarified during the tutoring.
Textbook and teaching resource
All teaching material is available on the e-learning platform (http://elearning.unimib.it/)
"Understanding Earth"
John Grotzinger; Thomas H. Jordan; Frank Press; Raymond Siever
Further reading:
"Principles of Igneous and Metamorphic Petrology"
2nd Edition - Anthony Philpott; Jay Ague
Semester
First semester (October - January)
Assessment method
Seven exam sessions of the Principles of Geology course are scheduled at the beginning of the Academic Year. Students are evaluated on three tests in this course. Each test has an evaluation in thirtieths. A positive assessment of each test is required to sit for the next one. The three tests have to take as follows:
1. Cartography Test (2 CFU) - written examination, related to the module of "Introduction to Geology". The student will have to: draw a topographic profile, a drainage basin and the intersection of a geological surface with the topography; calculate the coordinates of a point on the map, draw a geological section (from a simplified geological map) and answer 9 questions about cartography. This examination will take place approximately one week before the oral examination on Rock Recognition and of the written examination related to the Theoretical Part. The dates will be communicated from the professor to all students by e-mail. A rating ≥ 18/30 is valid for all subsequent dates of examination.
2. Rock Lab Test (2 CFU) – oral examination about the Practical Activity of “Introduction to Petrography”. Students have to identify the main rock-forming minerals, to describe with correct terminology rock textures and structures, and to classify two rocks among those analyzed. This oral examination has to be taken on the same day of the Final Test. If students do not pass the Final Test, a grade ≥ 25/30 in Rock Lab test shall be considered valid only for the next exam session.
3. Final Test (4 + 4 CFU) – written examination about both classes of “Introduction to Geology” and “Introduction to Petrography”. This test consists of five questions: two long and three short essay questions. The long essay questions require that students are able to neatly and clearly describe with correct terminology the key-concepts relevant to the topic, as well as all related minor issues. The short essay questions require a clear and concise response focused on the subjects.
The final grade of the Principles of Geology exam is calculated on the weighted average of the three tests.
No Mid-semester examinations are expected.
Office hours
Every day by appointment. Contact the teacher (nadia.malaspina@unimib.it ) by the student e-mail address (......@campus.unimib.it).