Course Syllabus
Obiettivi
Il Modulo Laboratorio di Petrografia (6 CFU) intende fornire allo/a studente/ssa le nozioni fondamentali sulla genesi ed evoluzione delle rocce magmatiche e metamorfiche volte a:
- 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
Descrizione e classificazione di rocce ignee e metamorfiche con particolare riferimento alla caratterizzazione microstrutturale, riconoscimento al microscopio ottico dei principali minerali ignei e metamorfici e applicazione di diagrammi di fase ai campioni naturali presi in esame.
Programma esteso
Introduzione all'ottica petrografica, proprietà ottiche dei minerali, minerali mafici e sialici.
Riconoscimento al microscopio ottico di olivina, clinopirosseno e ortopirosseno in peridotiti e gabbri a olivina.
Riconoscimento al microscopio ottico di anfibolo e biotite e clorite come alterazione della biotite in andestiti e graniti.
Riconoscimento al microscopio ottico di quarzo e feldspato alcalino in graniti.
Riconoscimento al microscopio ottico del plagioclasio, variazione della birifrangenza e del rilievo all’aumentare del contenuto in calcio, zonatura diretta/inversa/continua/discontinua/oscillatoria.
Principi classificativi delle rocce magmatiche plutoniche e diagrammi ternari (QAPF, diagrammi per rocce mafiche e ultramafiche). Definizione di struttura isotropa vs, anisotropa, indice di colore, grana, sequenza di cristallizzazione. Rapporti modali tra le fasi e ricalcolo per classificare la roccia. Identificazione e caratteristiche ottiche della mica bianca in graniti.
Riconoscimento al microscopio ottico e classificazione di: granodiorite, tonalite e quarzo-monzodiorite. Concetto di mirmechiti e pecilocristalli.
Riconoscimento al microscopio ottico e classificazione di: sienite, monzonite, diorite e gabbro. Struttura, grana, indice di colore; costituenti principali con relative caratteristiche ottiche e accessori (opachi, epidoto e titanite). Composizione del plagioclasio.
Principi classificativi delle rocce magmatiche vulcaniche. Concetto di fenocristalli e glomerocristalli, indice di profiricità e massa di fondo. Concetto di disequilibrio fenocristalli/massa di fondo indicate da microstrutture come orli opacitici e anse di corrosione. Applicazione nella descrizione e classificazione di andesite e basalti. Identificazione del vetro nella massa di fondo. Concetto di struttura ofitica e amigdalare in un basalto. Identificazione e caratteristiche ottiche di carbonato e ilmenite.
Riconoscimento al microscopio ottico e classificazione di latite e trachite. Concetto di microstrutture indici di devetrificazione nella massa di fondo, quali sferuliti.
Riconoscimento al microscopio ottico e classificazione di dacite e riolite. Concetto di microstrutture indici di devetrificazione nella massa di fondo, quali sferuliti e microstrutture ignimbritiche/axiolitiche.
Breve introduzione sui feldspatoidi e applicazione nell’osservazione di una roccia sottosatura ad hawyna. Ripasso con osservazione di una sezione sottile incognita e sua descrizione e classificazione.
Introduzione al metamorfismo: riconoscimento al microscopio ottico di biotite, clorite ed epidoto e microstrutture in ortogneiss facies scisti verdi e anfibolitica.
Riconoscimento al microscopio ottico di albite, anfibolo actinolite/tremolite e microstrutture in rocce mafiche in facies scisti verdi.
Riconoscimento al microscopio ottico di orneblenda, plagioclasio, titanite, microstrutture e relazioni di fase in rocce mafiche in facies anfibolitica.
Riconoscimento al microscopio ottico di orneblenda bruna, plagioclasio, clinopirosseno, ortopirosseno e microstruttura granoblastica di rocce mafiche in facies granulitica. Reazione di breakdown dell'anfibolo.
Riconoscimento al microscopio ottico di associazioni eclogitiche, granato, onfacite, fengite, glaucofane e reazioni metamorfiche in un sistema mafico al passaggio facies scisti verdi - scisti blu - eclogite.
Riconoscimento al microscopio ottico di microstrutture porfiroblastiche, clorite, muscovite, granato e cloritoide, rapporto blastesi-deformazione in rocce metapelitiche nella zona a clorite.
Riconoscimento microscopico di porfiroblasti sin- e post-cinematici. Rapporti blastesi-deformazione in micascisti a granato, paragneiss a cianite, granato e staurolite.
Riconoscimento al microscopio ottico di sillimanite e microstrutture di metapeliti di alto grado. Reazioni metamorfiche che coinvolgono muscovite e sillimanite e processi di fusione parziale.
Prerequisiti
Gli studenti devono aver seguito gli insegnamenti di Matematica, Fisica, Chimica, Principi di Geologia e Mineralogia.
Modalità didattica
Il modulo di Laboratorio di Petrografia è articolato in 48 ore di esercitazioni sul riconoscimento e descrizione al microscopio ottico di rocce ignee e metamorfiche (4 CFU) e 24 ore di escursione sul terreno (2 CFU). La frequenza alle esercitazioni è obbligatoria per almeno il 70% del totale. La partecipazione all'escursione è obbligatoria, qualora non risultino impedimenti fisici e richiederà l'elaborazione di una relazione che sarà valutata. Sostegno alle attività di esercitazioni è fornito durante le ore di tutoraggio.
Materiale didattico
“Introduzione alla Petrografia ottica” – Libro+ CD ROM - Peccerillo A, Perugini, D. – Morlacchi Editore, Perugia (2003)
Suggerito: “An Introduction to the Rock-Forming Minerals” Deer W.A., Howie R.A., Zussman - Mineralogical Society of Great Britain and Ireland
Le slides presentate a lezione e durante le esercitazioni saranno disponibili sulla piattaforma e-learning (
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre (Ottobre - Gennaio)
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Per superare il laboratorio di petrografia lo/a studente/ssa 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. Dovrà inoltre fornire una relazione scritta finalizzata alla caratterizzazione alla mesoscala di rocce ignee e metamorfiche studiate durante le 24 ore di escursione sul terreno. La valutazione è effettuata in classi di merito (A, B, C, D).
Orario di ricevimento
Tutti i giorni previo appuntamento. Contattare i Docenti (nadia.malaspina@unimib.it – rosario.esposito@unimib.it) utilizzando la posta elettronica ……@campus.unimib.it
Sustainable Development Goals
Aims
The module Laboratory of Petrography (6 CFU) provides the fundamentals to understandi the origin and evolution of magmatic and metamorphic rocks. The aims of the course include:
- 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
Description and classification of igneous and metamorphic rocks, with particular attention to the microstructural characterization, identification of the main igneous and metamorphic mineral phases under the optical microscope and application of phase diagrams to the studied natural samples.
Detailed program
Introduction to petrographic optics, optical properties of minerals, mafic and sialic minerals.
Optical microscope characterisation of olivine, clinopyroxene and orthopyroxene in peridotites and olivine gabbros.
Optical microscope characterisation of amphibole and biotite and chlorite as an alteration of biotite in andestites and granites.
Optical microscope recognition of quartz and alkali feldspar in granites.
Optical microscope recognition of plagioclase, variation of birefringence and refraction index as the calcium content increases, direct/inverse/continuous/discontinuous/oscillatory zoning.
Classification principles of plutonic magmatic rocks and ternary diagrams (QAPF, diagrams for mafic and ultramafic rocks). Definition of isotropic vs. anisotropic structure, color index, grain, crystallization sequence. Modal relationships between phases and recalculation to classify the rock. Identification and optical characteristics of white mica in granites.
Optical microscope recognition and classification of: granodiorite, tonalite and quartz-monzodiorite. Concept of myrmekites and poikilocrystals.
Optical microscope recognition and classification of: syenite, monzonite, diorite and gabbro. Structure, grain, color index; main constituents with related optical characteristics and accessories (opaque, epidote and titanite). Plagioclase composition.
Classification principles of volcanic magmatic rocks. Concept of phenocrysts and glomerocrystals, proficiency index and ground mass. Concept of phenocrystal/groundmass disequilibrium indicates by microstructures such as opaque rims and corrosion loops. Application in the description and classification of andesite and basalts. Identification of the glass in the ground mass. Concept of ophitic and amygdalar structure in a basalt. Identification and optical characteristics of carbonate and ilmenite.
Optical microscope recognition and classification of latite and trachyte. Concept of devitrification index microstructures in the groundmass, such as spherulites.
Optical microscope recognition and classification of dacite and rhyolite. Concept of microstructures indicative of devitrification in the ground mass, such as spherulites and ignimbritic/axiolitic microstructures.
Brief introduction on feldspathoids and application in the observation of a hawyna undersaturated rock. Review with observation of an unknown thin section and its description and classification.
Introduction to metamorphism: optical microscope recognition of biotite, chlorite and epidote and microstructures in greenschist and amphibolitic orthogneiss facies.
Optical microscope recognition of albite, actinolite/tremolite amphibole and microstructures in greenschist facies mafic rocks.
Optical microscope recognition of hornblende, plagioclase, titanite, microstructures and phase relationships in mafic rocks in amphibolitic facies.
Optical microscope recognition of brown hornblende, plagioclase, clinopyroxene, orthopyroxene and granoblastic microstructure of mafic rocks in granulitic facies. Breakdown reaction of the amphibole.
Optical microscope recognition of eclogitic associations, garnet, omphacite, phengite, glaucophane and metamorphic reactions in a mafic system at the greenschist - blueschist - eclogite facies transition.
Optical microscope recognition of porphyroblastic, chlorite, muscovite, garnet and chloritoid microstructures, blastesis-strain ratio in metapelitic rocks in the chlorite zone.
Microscopic recognition of syn- and post-kinematic porphyroblasts. Blast-strain ratios in garnet micaschist, kyanite paragneiss, garnet and staurolite.
Optical microscope recognition of sillimanite and microstructures of high-grade metapelites. Metamorphic reactions involving muscovite and sillimanite and partial melting processes.
Prerequisites
Students are expected to have attended teaching of Mathematics, Physics, Chemistry, Principles of Geology and Mineralogy.
Teaching form
The module Laboratory of Petrography is organised as: 48 hours of laboratory classes on the recognition and description under the optical microscope of igneous and metamorphic rocks (4 CFU) and 24 hours of field work (2 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 and will require the preparation of a report which will be evaluatedSupport for practice activities is provided during tutoring hours.
Textbook and teaching resource
“Introduzione alla Petrografia ottica” Peccerillo A, Perugini, D. – Morlacchi Editore, Perugia (2003)
Suggested: “An Introduction to the Rock-Forming Minerals” Deer W.A., Howie R.A., Zussman - Mineralogical Society of Great Britain and Ireland
All slides presented will be available on the e-learning platforms (
Semester
Firsy Semester (October - January)
Assessment method
To pass the laboratory of petrography the student must demonstrate to be able to write a report aimed at characterizing (classification, mineralogy and microstructural characters) with the optical microscope 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. He/she will also provide a report aimed at characterizing igneous and metamorphic rocks at the mesoscale studied during the 24 hours of campus abroad. Evaluation is provided in merit classes (A, B, C, D).
Office hours
Every day by appointment. Contact the Professors (nadia.malaspina@unimib.it – rosario.esposito@unimib.it) using the email ……@campus.unimib.it
