Ambito disciplinare a/3 (Caratterizzante / Ambito mineralogico-petrograficogeochimico)

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1 Principali informazioni A.A sull insegnamento Titolo insegnamento Caratterizzazione Mineralogica dei Geomateriali - Modulo 1 Corso di studio Scienze Geologiche e Geofisiche - MAGISTRALE Crediti formativi 6 Denominazione inglese Mineralogical characterization of geomaterials Frequenza Fortemente consigliata Lingua di erogazione Italiano Docente responsabile Nome e Cognome Indirizzo mail e telefono Gioacchino Tempesta gioacchino.tempesta@uniba.it Luogo ed orario ricevimento Campus universitario Lunedì e Martedì dalle 16 alle 18 III piano (stanza n. 14) - e negli altri giorni previo Dipartimento di Scienze della appuntamento per o Terra e Geoambientali telefono Dettaglio crediti formativi Attività formativa/ Ambito disciplinare a/3 (Caratterizzante / Ambito mineralogico-petrograficogeochimico) SSD Crediti GEO/06 6 Modalità di erogazione Periodo di erogazione Anno di corso Modalità di erogazione I semestre II Lezioni frontali, esercitazioni e laboratorio Organizzazione della didattica Lezioni frontali: esercitazioni: Ore totali Ore di corso-didattica assistita Ore di studio individuale 85 9 Crediti 5 1 Calendario Inizio attività didattiche 24 settembre 2018 Fine attività didattiche 21 dicembre 2018 Syllabus Prerequisiti Propedeuticità obbligatorie Conoscenze di matematica, fisica, chimica, mineralogia, petrografia e geologia. Nessuna

2 Risultati di apprendimento previsti (declinare rispetto ai Descrittori di Dublino) (si raccomanda che siano coerenti con i risultati di apprendimento del CdS, riportati nei quadri A4a, A4b e A4c della SUA, compreso i risultati di apprendimento trasversali) Conoscenza e capacità di comprensione Acquisire una conoscenza approfondita delle caratteristiche fisico chimiche dei minerali che compongono i geomateriali e dei principi fisici utilizzati dalle tecniche di indagine per la loro caratterizzazione. Mettere in relazione artefatti ed effetti di interferenza generati dalle misure. Il livello di conoscenze minime dei concetti fondamentali sarà indicato durante le lezioni teoriche. Tali conoscenze saranno acquisite con l ausilio di lezioni teoriche ed esercitazioni in laboratorio. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Acquisire la capacità di usare le proprietà fisiche di qualsiasi minerale per il suo riconoscimento anche attraverso l uso dei risultati delle analisi strumentali. L utilizzo di simulazioni di misura su minerali proposte durante il corso si pone l obiettivo di favorire le capacità di applicare le conoscenze di base. Le predette capacità saranno acquisite attraverso esercizi in aula ed esperienze di misura in laboratorio. Autonomia di giudizio Acquisizione della capacità di discriminare, tra le tecniche di indagine note, quelle più idonee allo studio ed alla caratterizzazione dei geomateriali, anche in relazione alle tipologie di manufatti ed alla loro collocazione. L autonomia di giudizio sarà agevolata dalla discussione in aula di casi reali. Abilità comunicative La capacità di esporre con proprietà di linguaggio i concetti fondamentali delle tematiche affrontate sarà sollecitata durante il corso. Sarà valutata positivamente la capacità di illustrare, con chiarezza e proprietà di linguaggio, le tecniche analitiche, le procedure di acquisizione dei dati, le modalità di elaborazione ed interpretazione degli stessi. L uso di schemi e disegni esemplificativi potrà rendere la comunicazione più diretta e dettagliata. Questo risultato potrà essere conseguito attraverso la frequenza delle lezioni frontali e attraverso la partecipazione alla discussione dei casi di studio affrontati durante le esercitazioni Capacità di apprendimento Acquisizione della capacità di approfondire la comprensione di concetti complessi sviluppando ragionamenti autonomi finalizzati all individuazione dei nessi e delle differenze tra le varie tematiche del corso di studio nei due moduli. A questo scopo, durante le lezioni e le esercitazioni, lo studente sarà sollecitato a riprendere i contenuti di corsi precedenti che hanno fornito una base di partenza essenziale per padroneggiare gli sviluppi concettuali trattati durante il corso. Programma Contenuti di insegnamento Il corso consiste in 6 crediti di lezioni frontali e 1 di esercitazioni che comprendono esperienze di misure in labortorio ed esercizi in aula. I temi trattati durante le lezioni frontali sono suddivisi in due parti principali, una che analizza le proprietà dei minerali che

3 Testi di riferimento Note ai testi di riferimento compongono i geomateriali e l altra relativa alle techiche analitiche necessarie alla caratterizzazione di tutti i componenti dei geomateriali. Le conoscenze di questo modulo sono interconnesse a quelle del modulo 2. Il programma di lezioni sarà organizzato secondo la seguente suddivisione nelle quali sono specificati i temi affrontati: Lezioni frontali Cristallo ideale e cristallo reale. Relazioni proprietà-struttura nei minerali: proprietà fisico-meccaniche dipendenti dalla struttura cristallina. Elementi di cristallochimica. Introduzione ai difetti strutturali puntuali ed estesi nei minerali. Sintesi dei minerali in laboratorio: tecniche di sintesi e applicazioni. Deformazione cristallina: elasticità e deformazione continua nei mezzi isotropi, deformazione plastica, clivaggio e frattura nei solidi cristallini. Generalità sui metodi di indagine scientifica. Tecniche per la caratterizzazione dei geomateriali. Metodi classici per la misura delle proprietà dei minerali (indice di rifrazione e peso specifico). Diffrattometria a Raggi X (XRD): principi e sistemi per la misura con strumentazione fissa e mobile. Interpretazione dello spettro per l analisi qualitativa. Fluorescenza a Raggi X (XRF): principi e sistemi per la misura, Spettroscopia Raman: principi e sistemi per la misura con strumentazione fissa e mobile. Analisi in situ. Interpretazione dello spettro e identificazione dei minerali. Spettroscopia UV-VIS-NIR: principi e sistemi per la misura, Spettroscopia LIBS: principi e sistemi per la misura, Microscopia Elettronica in Trasmissione (TEM) ed in alta risoluzione con annessa analisi EDS. Esercitazioni: Misura delle proprietà fisiche di minerali necessarie all identificazione. Esecuzione in laboratorio di misure di XRF su minerali, elaborazione dello spettro acquisito, trattamento dello spettro, interpretazione qualitativa della composizione e indicazioni sulle procedure per l analisi quantitativa. Esecuzione in laboratorio di misure di spettroscopia Raman su minerali, elaborazione dello spettro acquisito, trattamento matematico del segnale, utilizzo dei database per l identificazione del minerale. Esecuzione in laboratorio di misure di spettroscopia in riflettanza dall UV al NIR su minerali, elaborazione dello spettro acquisito, interpretazione qualitativa dello spettro e analisi quantitativa. Interpretazione di immagini TEM associate ad analisi EDS per la caratterizzazione dei geomateriali. Putnis A. (1992) Introduction to Mineral Sciences, Cambridge University Press. A.S. Marfunin (1995) Advanced Mineralogy- Volume 2, Methods and Instrumentations: Results and Recent Developments. I testi devono essere integrati con le presentazioni in PDF delle

4 Metodi didattici Metodi di valutazione (indicare almeno la tipologia scritto, orale, altro) Criteri di valutazione (per ogni risultato di apprendimento atteso su indicato, descrivere cosa ci si aspetta che lo studente conosca o sia in grado di fare) lezioni. Lezioni frontali supportate da presentazioni multimediali, seminari ed esercitazioni in laboratorio ed in aula saranno svolte con l ausilio di strumentazioni scientifiche portatili, campioni di minerali naturali e di sintesi e PC. La valutazione sarà il risultato del colloquio previsto all esame finale con l ausilio di schemi, dimostrazioni e disegni. Al giudizio complessivo concorrerà anche la valutazione dell impegno profuso durante le esercitazioni, nonché l assiduità della frequenza delle lezioni e delle esercitazioni. Saranno valutate, inoltre, la capacità discussione ed approfondimento dei temi di lezione. Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente dovrà mettere in relazione le proprietà chimiche, mineralogiche e fisiche necessarie alla caratterizzazione dei materiali geologici. Dovrà, come requisito minimo, essere in grado di identificare le tecniche di indagine più adeguate alla soluzione del problema presentato. La mancata conoscenza dei concetti fondamentali pregiudicherà irrevocabilmente l esame. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente dovrà dimostrarsi in grado di utilizzare le conoscenze relative alle proprietà dei minerali ad alcuni casi di studio già discussi e presentati durante il corso. La dimostrazione da parte dello studente di aver acquisito le competenze minime necessarie all impostazione di una campagna di misure è il requisito indispensabile per il superamento dell esame. Autonomia di giudizio Lo studente dovrà dimostrarsi in grado di individuare, nel contesto di un problema presentato alla sua attenzione, le scelte metodologiche più idonee alla soluzione del problema anche in relazione all ottimizzazione delle risorse. La dimostrata capacità propositiva di metodi alternativi a quelli proposti durante le esercitazioni nei casi discussi all esame verrà valorizzata attraverso l incremento del voto finale, rispetto al punteggio minimo necessario al superamento dell esame. Abilità comunicative Lo studente dovrà dimostrarsi in grado di comunicare le procedure da utilizzare per la caratterizzazione dei geomateriali dimostrando la comprensione dei principi fisico chimici alla base dei metodi di indagine descritti. Requisiti necessari saranno la chiarezza nell esposizione e la proprietà di linguaggio, in modo che non diano adito ad ambiguità o fraintendimenti, ciò potrà essere raggiunto anche attraverso l uso di schemi e disegni. La padronanza nella comunicazione e la proprietà di linguaggio dimostrata all esame sono il requisito fondamentale per il raggiungimento della votazione massima. Capacità di apprendimento Lo studente dovrà dimostrare la comprensione degli argomenti che presenta mettendo in evidenza i caratteri della loro

5 interdisciplinarietà anche facendo riferimento a concetti studiati in altre discipline del corso di studi. La discussione all esame di temi con approfondimenti di casi di studio particolari, verrà riconosciuta con un incremento del voto finale. Altro L'articolazione complessiva del corso, ad alto coefficiente di interdisciplinarietà, comporta l'apprendimento di concetti scientifici peculiari rispetto agli altri insegnamenti presenti nel corso e della loro capacità di sviluppare forme e metodi della comunicazione scientifica e divulgativa degli stessi. Questi elementi, integrati reciprocamente, sono funzionali a che lo studente divenga sempre più autonomo nelle attività professionali future. Le spiccate caratteristiche di interdisciplinarietà di questa disciplina, risultano innovative nell ambito del corso di studi e permetteranno allo studente di effettuare un analisi critica di dell uso nel passato prossimo dei geomateriali, con particolare riferimento a quelli locali.