Introduzione allo studio delle rocce ignee, metamorfiche e sedimentarie. Riconoscimento, descrizione, classificazione dei materiali litoidi che costituiscono il nostro pianeta. I mezzi di studio utilizzati, pur essendo vari, hanno come riferimento primario il rilevamento del contesto geologico e l’analisi dei materiali litoidi al microscopio e per via chimica. Particolare attenzione verrà inoltre data ai meccanismi di genesi delle rocce anche in virtù dell’ambiente geodinamico di formazione.
B. D’Argenio, F. Innocenti, F.P. Sassi (1994) Introduzione allo srtudio delle rocce, UTET, 162 pp. [ISBN 88-02-04870-3]. [Solo rocce sedimentarie]
John D. Winter (2010) Principles of Igneous and Metamorphic Petrology (2nd Edition), Prentice Hall, 720 pp. [ISBN-10: 0321592573/ISBN-13: 9780321592576]
R. W. Le Maitre, A. Streckeisen, B. Zanettin, M. J. Le Bas, B. Bonin, P. Bateman (2002) Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms
Recommendations of the International Union of Geological Sciences Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. Cambridge University Press
2nd Edition Paperback (ISBN-13: 9780521619486)
Douglas Fettes, Jacqueline Desmons (2011) Metamorphic Rocks: A Classification and Glossary of Terms
Recommendations of the International Union of Geological Sciences Subcommission on the Systematics of Metamorphic Rocks. Cambridge University Press. Paperback (ISBN-13: 9780521336185)
Obiettivi Formativi
Conoscenza delle rocce che costituiscono il pianeta e le condizioni nelle quali esse si formano. Comprensione del contesto chimico-fisico di cristallizazione e genesi. Conoscenza delle relazioni esistenti tra geodinamica e differenziazione delle rocce
Prerequisiti
Conoscenza della Chimica, e Mineralogia, e dei concetti base della fisica.
Metodi Didattici
Il corso di Petrografia si articola in lezioni frontali, esercitazioni di laboratorio ed esercitazioni fuori sede. Le esercitazioni di laboratorio prevedono 1 credito formativo dove verranno forniti i rudimenti di base per il riconoscimento delle rocce sul campione a mano ed al microscopio. Le due esercitazioni di terreno (1 credito formativo) saranno focalizzate sullo studio della giacitura, fabric, e relazioni di campagna delle rocce cristalline (magmatiche e metamorfiche).
Modalità di verifica apprendimento
Esame Orale
Programma del corso
Introduzione al corso di Petrografia; l’interno della Terra; composizione chimica media della Terra; gradienti termico e barico; condizione di equilibrio per le rocce. Il ciclo delle rocce.
Le rocce ignee: distribuzione delle rocce magmatiche sulla Terra. Il magma: chimismo, temperatura, densità, struttura, viscosità; idrolisi dei silicati. Meccanismi di messa in posto delle rocce vulcaniche, relative giaciture e strutture. Corpi magmatici e relazioni di campagna.
Strutture e microstrutture rocce ignee: effetto raffreddamento, disequilibrio chimico. Cenni di petrografia microscopica; il microscopio ottico a luce polarizzata; caratteristiche ottiche dei minerali; rudimenti per il riconoscimento minerali comuni delle rocce in sezione sottile.
Classificazione rocce ignee: metodi di diagrammazione triangolare; diagramma di Streckeisen rocce intrusive; classificazione delle rocce gabbroidi; classificazione rocce ultramafiche; diagramma di Streckeisen rocce effusive; TAS. Norma C.I.P.W.; saturazione e sottosaturazione in silice.
Principi di termodinamica applicata agli equilibri di fase in rocce magmatiche e metamorfiche: fase e sistema; parametri di stato; principi di Clapeyron e LeChatelier. Diagrammi di fase, regola delle fasi, regola della leva, cristallizzazione all’equilibrio, fusione parziale, fusione congruente ed incongruente, variazioni con la pressione eutectici e peritectici; solvus e formazione delle pertiti ed antipertiti. Diagrammi di stato: unari (H2O, SiO2); binari (CaMgSi2O6-CaAl2Si2O8; NaAlSiO4-SiO2; Mg2SiO4-SiO2; CaAl2Si2O8-NaAlSi3O8; KAlSi3O8- NaAlSi3O8); ternari (CaAl2Si2O8-CaMgSi2O6–Mg2SiO4; NaAlSiO4-CaMgSi2O6–SiO2; CaAl2Si2O8-Mg2SiO4-SiO2; NaAlSiO4-KAlSiO4-SiO2). Il diagramma di Yoder & Tilley e la classificazione dei basalti. Diagrammi P-T basalti e peridotite: effetto della pressione (totale e di acqua) effetto della profondità. Genesi dei magmi basaltici: fusione parziale adiabatica, fusione parziale per abbassamento del solidus.
Processi di differenziazione magmatica: fusione parziale ed evoluzione. Serie Comagmatiche (Serie Tholeiitica, Serie Calco-Alcalina, Serie Shoshonitica, Serie Alcaline), e indici seriali.
Elementi in Traccia e processi petrogenetici: richiami dei concetti fondamentali; HFSE e LILE; fusione parziale modale all’equilibrio; cristallizzazione frazionata; mescolamento, pattern REE, pattern elementi incompatibili.
Il magmatismo Oceanico (MORB e OIB). Le associazioni orogeniche di arco insulare e di margine continentale attivo; le associazioni alcaline ed ultralcaline. I graniti: caratteristiche petrografiche, chimiche e genesi.
Le rocce metamorfiche: fattori del metamorfismo (temperatura, pressione, volatili); le reazioni metamorfiche (CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2; KAl2Si3AlO10(OH)2 + SiO2 = KAlSi3O8 + Al2SiO5 + H2O); P di H2O e litostatica.
Gradi metamorfici, isograde e minerali indice; facies metamorfiche. Gruppi isochimici di rocce metamorfiche; Tipologie di metamorfismo; Classificazione rocce metamorfiche. Metamorfismo: di Contatto (facies, aureole, cornubianiti); cataclastico (facies, distribuzione, strutture, miloniti); di fondo Oceanico (facies, distribuzione, strutture, metabasalti). Metamorfismo regionale: in catene orogeniche e prismi di accrezione; metamorfismo di profondità. Metamorfismo e fusione parziale: granuliti, kinzigiti, migmatiti. Metasomatismo: Skarn.
Cenni di Classificazione delle Rocce Sedimentarie. La classificazione di Folk