Course Syllabus
Obiettivi
Il corso di Petrografia (12 CFU) intende fornire allo studente le nozioni fondamentali sulla genesi ed evoluzione delle rocce magmatiche e metamorfiche volte a:
- comprendere i processi petrogenetici (rocce ignee e metamorfiche) nei diversi contesti geodinamici.
- Comprendere come la composizione chimica e le microstrutture delle rocce ignee a metamorfiche possano essere utilizzate per l’interpretazione dei processi geologici in atto o passati.
- Comprendere come ottenere, utilizzare e interpretare dati termodinamici e geochimici per ricostrure l’origine e l’evoluzione delle rocce ignee e metamorfiche.
- Acquisire le competenze di microscopia ottica necessarie per la caratterizzazione mineralogica e microstrutturale delle rocce ignee e metamorfiche.
-Apprendere le tecniche di base per l'analisi di affioramenti di rocce ignee e metamorfiche.
Contenuti sintetici
Giacitura e messa in posto delle rocce magmatiche. Classificazione. Introduzione alla termodinamica. Generazione, cristallizzazione ed evoluzione dei magmi, in condizioni di equilibrio e non. Ambienti petrogenetici. Metamorfismo e rocce metamorfiche.
Programma esteso
Classificazione delle rocce ignee, con enfasi sul ruolo dei processi di cristallizzazione nel determinare le tessiture e microstrutture delle rocce ignee.
Cenni di termodinamica e regola delle fasi per studiare l'evoluzione magmatica. Utilizzo di diagrammi di fase binari e ternari per interpretare processi ignei, come fusione parziale, cristallizzazione, zonature e immiscibilità
Processi di camera magmatica con enfasi sui processi di differenziazione. Meccanismi di risalita dei magmi dal mantello e ed evoluzione nella crosta con enfasi sul ruolo della tettonica attiva
Processi di fusione del mantello per definire la genesi dei magmi basaltici con caratteristiche geochimiche distintive in diversi contesti geodinamici.
Sistematica degli elementi maggiori (ed in traccia) nelle serie magmatiche per caratterizzare i processi petrogenetici.
Analisi della natura progressiva del metamorfismo e ruolo di agenti metamorfici, protoliti e tipo di metamorfismo.
Classificazione e strutture delle rocce metamorfiche con enfasi sui processi di deformazione e ricristallizzazione (i.e., associazioni di minerali stabili). Comprensione delle principali reazioni metamorfiche e dei meccanismi di reazione.
Facies metamorfiche: comprensione di come la mineralogia delle rocce metamorfiche corrisponda ai gradienti P-T e ai protoliti (metamorfismo dei sedimenti pelitici, rocce mafiche e rocce carbonatiche).
Prerequisiti
Gli studenti devono aver seguito i corsi di Matematica, Fisica, Chimica e Mineralogia.
Modalità didattica
Il corso di Petrografia è suddiviso in due moduli: Petrografia Generale (6 CFU) e Laboratorio di Petrografia (6CFU). Il modulo di Petrografia Generale è organizzato in 42 ore di lezioni frontali sulla petrologia e petrogenesi di rocce ignee e metamorfiche la cui frequenza è consigliata.
Il modulo di Laboratorio di Petrografia è organizzato con 7 ore di lezioni frontali (1 CFU), 48 ore di esercitazioni sul riconoscimento e descrizione al microscopio di rocce ignee e metamorfiche (4 CFU) e 10 ore di escursione sul terreno (1 CFU). La frequenza alle esercitazioni è obbligatoria per almeno il 70% del totale. La partecipazione all'escursione è obbligatoria, qualora non risultino impedimenti fisici. Sostegno alle attività di esercitazioni è fornito durante le ore di tutoraggio.
Nel periodo di ricorrenza di COVID-19 o misure precauzionali contro il coronavirus, il corso sarà organizzato in modalità mista: parziale presenza e lezioni videoregistrate asincrone/sincrone.
Materiale didattico
Winter J.D.: “An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology”, 1ˢᵗ or 2ⁿᵈ edition, Prentice Hall, New Jersey.
Peccerillo A. e Perugini D. (2003) Introduzione alla petrografia ottica. Edizioni Morlacchi.
Le slides presentate a lezione e durante le esercitazioni saranno disponibili sulla piattaforma e-learning (
Approfondimenti:
Phillpotts A.R. & Ague J.J.: Principles of igneous and metamorphic petrology – 2ⁿᵈ ed. Cambridge.
Deer W.A., Howie R.A. e Zussman J. Introduzione ai minerali che costituiscono le rocce. Edizioni Zanichelli*.*
Periodo di erogazione dell'insegnamento
primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Sono previsti 6 appelli d'esame, le cui date sono comunicate all’inizio dell’a.a. L'esame è articolato in 2 prove: 1. laboratorio di microscopia – valutazione in classi di merito (A, B, C, D); 2. Prova sulla parte teorica (petrografia generale) con votazione in trentesimi. Il superamento della prova di laboratorio è propedeutica per la partecipazione alla prova sulla parte teorica.
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Prova di laboratorio di microscopia (6 CFU) – Lo studente deve dimostrare di saper redigere una relazione scritta finalizzata alla caratterizzazione al microscopio ottico (classificazione, mineralogia e caratteri microstrutturali) di una roccia ignea e di una roccia metamorfica scelte tra quelle studiate durante le esercitazioni. Per questa prova sono previste 3 ore. E’ prevista la possibilità di una verifica (esonero) intermedia durante lo svolgimento delle esercitazioni.
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Prova scritta sulla parte teorica (6 CFU) – Lo studente deve dimostrare di essere in grado di trattare i principali temi affrontati durante le lezioni frontali del modulo di Petrografia Generale. La prova consta di 12 domande a risposta aperta da svolgere in 1 ora.
La valutazione finale, in trentesimi, è ponderata sulla base del risultato delle 2 prove.
Orario di ricevimento
Lunedi' ore 14-18
Sustainable Development Goals
Aims
The course of Petrography (12 CFU) provides the fundamentals to understandi the origin and evolution of magmatic and metamorphic rocks. The aims of the course include:
- To understand the processes that are responsible for forming igneous and metamorphic rocks and the tectonic settings where they occur.
- To understand how the chemical composition, structure, and textures of igneous and metamorphic rocks can be used to interpret past and present geologic processes in an area.
- To learn how to obtain, use, and interpret thermodynamic and geochemical data to understand the origin and evolution of igneous and metamorphic rocks.
- To learn how to classify (mineralogy and microstructures igneous and metamorphic rocks under the microscope.
-To learn the fundamantals of fieldwork and sampling of igneous and metamorphic rocks.
Contents
Field relationships of magmatic rocks. Classification. Introduction to thermodynamics. Magma origin, crystallization, and evolution under equilibrium conditions and out-of-equilibrium. Petrogenetic environments. Metamorphism and Metamorphic Rocks.
Detailed program
Classification of igneous rocks, with emphasis on the role of crystallization processes.
Phase petrology and the phase rule to study the evolution of igneous rocks magmatic evolution. Binary, and ternary phase diagrams are used to interpret igneous processes, such as, partial melting, crystallisation, zoning, and immiscibility.
Magma chamber processes with emphasis on differentiation processes. Mechanisms of ascent of magmas from the mantle and is stored in the crust with emphasis on the role of active tectonics.
Mantle melting processes to define the genesis of basaltic magmas with distinctive geochemical characteristics in different geodynamic settings.
Major (and trace) elements systematics of magma series to investigate petrogenetic processes.
Analysis of the progressive nature of metamorphism concentrating on metamorphic agents, protholiths and type of metamorphism.
Classification structures and textures of metamorphic rocks with emphasis on the processes of deformation and recrystallization (i.e., stable mineral assemblages). Undertanding of the main metamorphic reactions and reaction mechanisms.
Metamorphic facies: understanding of how the mineralogy of metamorphic rocks corresponds to P-T gradients and protoliths (metamorphism of politic sediments, Mafic rocks and Calcareous rocks).
Prerequisites
Students are expected to have attended courses of Mathematics, Physics, Chemistry and Mineralogy.
Teaching form
The Petrography course is divided into two modules: General Petrography (6 CFU) and Petrography Laboratory (6 CFU).
The General Petrography module is organized in 42 hours of lectures on petrology and petrogenesis of igneous and metamorphic rocks. Participation to class lectures is recommended. The module of the Petrography Laboratory is organized as: 7 hours of lectures (1 CFU), 48 hours of laboratory classes on the recognition and description under the microscope of igneous and metamorphic rocks (4 CFU) and 10 hours of excursion on the field (1 CFU). Attendance at the laboratory classes is mandatory for at least 70% of the total. Participation in the excursion is mandatory, if there are no physical impediments. Support for practice activities is provided during tutoring hours.
In the period of recurrence of COVID-19 or coronavirus precautionary measures, I will adjust the course organization partially face-to-face, and/or online or blended teaching)
Textbook and teaching resource
Winter J.D.: “An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology”, 1ˢᵗ or 2ⁿᵈ edition, Prentice Hall, New Jersey.
Peccerillo A. e Perugini D. (2003) Introduzione alla petrografia ottica. Edizioni Morlacchi.
All slides presented will be available on the e-learning platforms (
Further readings:
Phillpotts A.R. & Ague J.J.: Principles of igneous and metamorphic petrology – 2ⁿᵈ ed. Cambridge.
Deer W.A., Howie R.A. e Zussman J. Introduzione ai minerali che costituiscono le rocce. Edizioni Zanichelli*.*
Semester
First Semester
Assessment method
There are 6 exam sessions, whose dates are announced at the beginning of the academic year. The exam is divided into 2 parts: 1. microscopy laboratory - evaluation in merit classes (A, B, C, D); 2. Written examination on the theoretical part (General Petrography) with a score in thirtieths. The passing of the laboratory test is preliminary to participation in the test on the theoretical part.
1. Microscopy laboratory test (5 CFU) - The student must demonstrate to be able to write a report aimed at the optical characterization (classification, mineralogy and microstructural characters) of an igneous rock and a metamorphic rock chosen among those studied during the laboratory classes. 3 hours are foreseen for this test. The possibility of an intermediate (exemption) test during the laboratory classes is foreseen.
2. Written test on the theoretical part (6 CFU) - The student must demonstrate to be able to deal with the main topics addressed during the lectures of the General Petrography module. The test consists of 12 open questions to be answered in 1 hour.
The final evaluation, in thirtieths, is weighted based on the results of the 2 tests.
Office hours
Monday from 2pm to 6 pm
