I modulo: equilibri di minerali metalliferi; indicatori e tamponi. “Ore petrology”: riconoscimento di minerali metalliferi e studio di relazioni di fase.
II modulo: caratteristiche dei fluidi idrotermali ed alterazioni idrotermali. Inclusioni fluide (IF) e vetrose. Metodi analitici per lo studio delle IF. Applicazioni delle IF alle alterazioni idrotermali a ricerche su giacimenti idrotermali e sistemi geotermici. Applicazioni delle inclusioni vetrose alla petrologia e vulcanologia.
Diapositive fornite dai docenti. Libri di testo presenti (online o cartacei) presso la biblioteca di Geomineralogia del Dip. Scienze della Terra (Via G. La Pira, 4 Firenze)
Sheperd T., Rankin A.H. and Alderton D.H.M. (1985). A practical guide to fluid inclusion studies, Blackie, 239 pp.
Samson, A. Anderson, D. Marshall (eds.) (2003). Fluid inclusions, Analysis and interpretation. Mineral. Assoc. Canada, vol. 32
James R. Craig and David J. Vaughan (1981). Ore microscopy and ore petrology, John Wiley & Sons, 406 pp.
Robb L. (2005). Introduction to ore-forming processes. Blackwell Publishing, 372 pp.
Obiettivi Formativi
Conoscenza e comprensione: conoscenza di base degli equilibri termodinamici che regolano alcuni minerali metalliferi, riconoscimento degli stessi tramite microscopia in luce riflessa ed elaborazione di dati tessiturali volti a ricostruire le relazioni di fase (sequenza paragenetica); conoscenza di base delle proprietà termodinamiche dell’acqua; capacità di riconoscimento e classificazione a livello petrografico (microscopio in luce trasmessa) di inclusioni fluide; capacità di esecuzione di analisi microtermometriche di base; elaborazione e interpretazione dei dati petrografici su minerali metalliferi e di dati microtermometrici su inclusioni fluide per ottenere informazioni (T, P, profondità, composizione dei fluidi) circa le condizioni di deposizione di minerali.
Lo studente acquisirà le conoscenze e la comprensione attraverso la fruizione di forme di didattica frontale (lezioni), ed esercitazioni in aula e laboratorio.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: capacità di progettare e svolgere indagini scientifiche in autonomia e/o in gruppo, comunicare in modo scritto e orale i risultati e le informazioni desumibili dalle analisi tramite microscopia riflessa/trasmessa e di laboratorio per operare con istituzioni pubbliche, imprese o studi professionali privati nel campo dell’esplorazione e ricerca delle risorse minerarie e geotermiche.
Autonomia di giudizio: obiettivo del corso è che lo studente diventi autonomo nell’esame petrografico di minerali metalliferi (riconoscimento fasi mineralogiche e rapporti di fase) e nella raccolta, selezione ed interpretazione dei dati microtermometrici derivanti dallo studio di inclusioni fluide e delle alterazioni idrotermali con elevata capacità critica, di organizzazione e di pianificazione del lavoro.
Per il raggiungimento di tali obiettivi sono previste esercitazioni su casi studio reali da restituire in forma di relazione in sede di esame finale.
Si svilupperà quindi la capacità di comunicare informazioni, opinioni e problematiche scientifiche impiegando un lessico chiaro e specifico ai diversi contesti professionali e/o scientifico-accademici in cui lo studente si troverà ad operare.
Lezioni frontali con utilizzo in aula di lavagna semplice, videoproiettore per computer, lavagna luminosa. Utilizzo della piattaforma Moodle per scambio materiale con gli studenti e/o comunicazioni.
Le esercitazioni in aula e laboratorio avverranno mediante i seguenti strumenti a supporto della didattica: microscopio ottico in luce riflessa, microscopio in luce riflessa dotato di stage microtermometrico.
CFU:6; ore totali del corso (compreso il tempo dedicato alla frequenza di lezioni, seminari, studio privato, esami, etc...): 150
Altre Informazioni
Frequenza altamente consigliata, soprattutto per le esercitazioni al microscopio in luce riflessa e trasmessa
Modalità di verifica apprendimento
L’esame consisterà in: i) prova pratica di riconoscimento di fasi mineralogiche e sequenza paragenetica tramite microscopio in luce riflessa su sezione lucida selezionata dal docente (l’esaminando avrà a disposizione circa 30 minuti per studiare la sezione in autonomia); ii) relazione scritta sulle attività di laboratorio relativa alla parte di inclusioni fluide da consegnare al docente qualche giorno prima della data di esame; iii) prova orale: lo studente sarà tenuto a rispondere ad alcune domande relative agli argomenti principali trattati nel corso (microscopia ottica in luce riflessa; equilibri di fase di interesse mineralogico; inclusioni fluide: teoria ed applicazioni). Si valuterà quindi la capacità di organizzare discorsivamente la conoscenza e l’impiego del lessico specialistico e la capacità di ragionamento critico.
Il voto dell’esame sarà il risultato delle media ottenuta dalle tre prove sopraelencate.
Programma del corso
I modulo. Georisorse minerarie: definizioni; brevi richiami di termodinamica (en. libera di Gibbs, equilibri di reazione); regola delle fasi in sistemi chiusi ed aperti (Korzhinsky-Thompson); reazioni di sulfidazione; associazioni mineralogiche come indicatori e tamponi della fugacità di S. “Ore petrology”: studio degli equilibri di fase nei sistemi Fe-S, Fe-Zn-S, Cu-Fe-Zn-S, Fe-As-S e utilizzo per applicazioni di geotermometria e geobarometria (es. geotermometro pirite-pirrotina, geobarometro a sfalerite); introduzione alla microscopia in luce riflessa: struttura e parti del microscopio (teoria); caratteristiche ottiche dei minerali metalliferi (es. solfuri) e loro riconoscimento in luce riflessa (teoria e pratica); tessiture e cenni alla ricostruzione della sequenza paragenetica (teoria e pratica).
II modulo. Caratteristiche dei fluidi idrotermali ed alterazioni idrotermali nei principali giacimenti minerari e nei campi geotermici. Origine dei fluidi idrotermali e delle sostanze disciolte, movimento dei fluidi nella crosta, trasporto e deposizione dei metalli nei fluidi.
Inclusioni fluide: origine, classificazione, applicazioni, principali metodi analitici. Proprietà PVT del sistema H2O, cenni sulle caratteristiche PVTX dei sistemi fluidi più rilevanti per lo studio delle inclusioni fluide (H2O+NaCl, H2O+CO2, H2O+NaCl+CO2 ecc.). Analisi microtermometriche (teoria e pratica). Interpretazione ed elaborazione dei dati microtermometrici: informazioni termo-barometriche e calcolo della salinità. Cenni su altre metodologie analitiche. Caratteristiche delle inclusioni fluide e delle alterazioni idrotermali in sistemi magmatici-idrotermali (porphyry-copper, skarn), in sistemi epitermali e nei campi geotermici. Applicazioni a studi giacimentologici ed alla prospezione mineraria ed alle ricerche geotermiche.
Principali caratteristiche e metodi analitici delle inclusioni vetrose. Applicazioni delle inclusioni vetrose alla vulcanologia e petrologia.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
15 La vita sulla Terra
12 Consumo e produzione responsabili