Course Syllabus
Obiettivi
Il corso di Petrografia (12 CFU) è finalizzato alla comprensione dei processi petrogenetici che regolano la formazione e l’evoluzione delle rocce ignee e metamorfiche nei principali contesti geodinamici. L’insegnamento fornisce le basi teoriche e metodologiche per analizzare la composizione chimica e mineralogica, le microstrutture e le tessiture delle rocce, interpretandole in funzione delle condizioni fisico-chimiche e dei contesti geologici .
Attraverso l’integrazione di dati petrografici, geochimici e termodinamici, lo studente acquisisce la capacità di ricostruire i processi di fusione parziale, cristallizzazione e differenziazione, e di trasformazione mineralogica attraverso reazioni di fase. Le attività di laboratorio e campus comprendono l’analisi al microscopio ottico di sezioni sottili di rocce e l’osservazione di affioramenti di rocce magmatiche e metamorfiche, con l’obiettivo di sviluppare competenze applicative nella descrizione, classificazione e interpretazione delle rocce nel loro contesto geologico.
Le competenze sviluppate permettono allo studente di integrare osservazioni e dati per l’interpretazione dei processi geologici, fornendo una preparazione solida per affrontare discipline avanzate nell’ambito delle Scienze della Terra e per la lettura critica del record geologico attraverso l’analisi delle rocce.
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 , didattica erogativa in presenza) e Laboratorio di Petrografia (6 CFU, didattica interattiva in presenza). Il modulo di Petrografia Generale è organizzato in 21 lezioni da 2 ore in presenza, Didattica Erogativa, la cui frequenza è consigliata.
Il modulo di Laboratorio di Petrografia è organizzato con 7 ore di lezioni frontali, didattica erogativa in presenza, 48 ore di laboratorio, didattica interattiva interattiva, e 24 ore di uscita sul campo, didattica interattiva. La frequenza alla didattica interattiva 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.
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 Petrography course (12 ECTS) is aimed at understanding the petrogenetic processes that govern the formation and evolution of igneous and metamorphic rocks within major geodynamic settings. The course provides the theoretical and methodological foundations needed to analyse the chemical and mineralogical composition, microstructures, and textures of rocks, interpreting them in relation to physicochemical conditions and geological context.
Through the integration of petrographic, geochemical, and thermodynamic data, students acquire the ability to reconstruct processes such as partial melting, crystallization and differentiation, and mineralogical transformations through phase reactions. Laboratory and field activities include optical microscopy of rock thin sections and the observation of igneous and metamorphic outcrops, aimed at developing practical skills in rock description, classification, and interpretation within their geological context.
The competencies acquired enable students to integrate observations and data for the interpretation of geological processes, providing a solid foundation for advanced studies in Earth Sciences and for the critical reading of the geological record through rock analysis.
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 21 lessons of 2 hours, delivered didactics in person, 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 delivered didactics in person (1 CFU), 48 hours of interactive teaching on the recognition and description under the microscope of igneous and metamorphic rocks in person (4 CFU) and 24 hours of excursion on the field (interactive teaching). Attendance at the interactive teaching 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.
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
