B012781 - MINERALOGIA APPLICATA

Minerogenesi in sistemi aperti. Studio delle associazioni mineralogiche/giacimenti. I minerali metalliferi. Il processo metallurgico. Il diagramma di Ellingham. Bilanci di massa, isocona. Legge di Vanselow. Forza ionica, Debjie-Hueckel, seconda legge di Fick. Amianto, test per l’AMD. Inclusioni fluide. Isotopi in campo ambientale. Metodi di studio e riconoscimento dei minerali argillosi e metodi di calcolo quantitativi dei minerali principali che costituiscono le rocce. Reazioni di sulfidazione

Appelo e Postma: geochemistry groundwater and pollution (Balkema)
Sheperd, Rankin and Alderton: A practical guide to fluid inclusion studies (Blackie)
Duane M. Moore and Robert C. Reynolds Jr., X-ray diffraction and the identification and analysis of clay minerals
W.A. Deer, R.A. Howie, J Zussman: introduzione ai minerali che costituiscono le rocce.

BARTON (1970), Miner. Soc. Amer., Spec. Paper, 3, 187-198.
BARTON, BETHKE & TOULMIN (1963) In: Miner. Soc. Amer., Spec. Paper, 1, 171-185.
VAUGHAN & CRAIGH (1997) - "Geochemistry of hydrothermal ore deposits" III Ed.(cap.8)
CRAIG & VAUGHAN (1994) - "Ore microscopy and ore petrology" II Ed. (pp. 120-175)

Conoscenze: Geotermobarometria, caratteristiche delle inclusioni fluide, meccanismi di intrappolamento di elementi in tracce in matrici naturali Caratteristiche dei principali minerali che costituiscono le rocce, metodi di riconoscimento, registrazione dei dati e loro elaborazione. Equilibri di fase in campo mineralogico, con particolare riferimento ai minerali metalliferi. Principi di microscopia ottica in luce riflessa.
Competenze acquisite Interpretazione di dati termodinamici relativi a sistemi di interesse geologico (H2O-NaCl-CO2-CH4), interpretazione di analisi di matrici inquinate, interpretazione dei vari meccanismi di adsorbimento ed intrappolamento di elementi in tracce Lettura ed interpretazione di diffrattogrammi dei fillosilicati e riconoscimento ottico dei minerali mediante l’uso del microscopio. Interpretazione dei rapporti tessiturali di mineralizzazioni metallifere analizzate al microscopio in luce riflessa alla luce dei dati termodinamici, cinetici e sperimentali
Capacità acquisite al termine del corso: Misure microtermometriche, elaborazione dei risultati analitici di matrici inquinate, misura dei meccanismi di adsorbimento di elementi in tracce Riconoscimento dei minerali argillosi e metodi di calcolo per la loro valutazione quantitativa. Uso del microscopio polarizzatore.Capacità di analizzare le relazioni tessiturali di mineralizzazioni metallifere; loro interpretazione ai fini della ricostruzione dei processi minerogenetici in luce trasmessa e riconoscimento dei minerali.

Numero di ore totali del corso: 225 (= 9 x 25)
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale: ca. 90
Numero di ore relative alle attività in aula: 75
Numero di ore relative ad attività di laboratorio (lezioni in laboratorio): 30
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo): circa 30

Frequenza delle lezioni ed esercitazioni: raccomandata (ma facoltativa) alle lezioni, obbligatoria alle esercitazioni (almeno 2/3)

Orario di ricevimento
Pilario Costagliola: venerdi' 9.30-12.30
Marco Benvenuti: giovedi' 10.00-12.00 e su appuntamento;
Nicola Cipriani: su appuntamento.

Prova pratica e prova orale

Riconoscimento di minerali, mediante osservazioni macroscopiche, microscopia ottica e diffrattometria X. Metodi di analisi dei minerali argillosi. Mobilità degli elementi, protolite ed elementi immobili. Bilanci di massa. Isocone. Argille ed ossidi di Fe: proprietà ed adsorbimento, legge di Vanselow, costanti di equilibrio e coeff. di selettività. Isoterme, Ks, Keq, legge di Eisemann, scambio ionico tra cationi a valenza diversa. Equazione di Debye-Hueckel, coprecipitazione coefficiente di distribuzione ideale, IAP e SI. Diffusione e trasporto, II legge di Fick, advezione, coefficiente di ritardo, estrazioni sequenziali, applicazioni isotopiche a problemi ambientali. Test ABA. Cenni di legislazione ambientale. Inclusioni fluide: classificazione, applicazioni e studio microtermometrico. Proprietà P-T-X. Sistemi H2O-NaCl e H2O-NaCl-CO2. Studio delle relazioni di fase in campo geo-mineralogico: approccio tessiturale, termodinamico (equilibrio; energia libera di Gibbs; potenziali termodinamici). e cinetico (velocità di reazione; diffusione). Diagrammi di fase. Regola di Gibbs e sue applicazioni. Minerogenesi in sistemi aperti: regola delle fasi di Korzhinsky-Thompson. Reazioni di sulfidazione. Indicatori e tamponi. Geobarometri e geotermometri: aspetti generali.Sistemi di interesse in campo geo-mineralogico: Sistema Fe-S (geotermometro a pirrotina); Sistema Fe-Zn-S (geobarometro a sfalerite); Sistemi Cu-Fe-S e Cu-Fe-Zn-S : "malattia della calcopirite"; Sistema Fe-As-S (geotermometro ad arsenopirite).Esercitazioni in microscopia ottica in luce riflessa su campioni di mineralizzazioni finalizzate al riconoscimento delle principali fasi metallifere, alla caratterizzazione dei loro rapporti tessiturali ed alla ricostruzione della sequenza paragenetica.