Corso di laurea: Scienze Geologiche Programmazione per l'A.A. 2015/2016

1) GIACIMENTI DI IDROCARBURI- a) Richiami introduttivi di chimica organica; il petrolio. b) Origine degli idrocarburi: l’ipotesi biogenica-termogenica; c) Origine profonda degli idrocarburi: l’ipotesi Russo-Ucraina; d) Serpentinizzazione delle peridotiti ed ipotesi abiogenica degli idrocarburi; e) Diversi aspetti giaciturali dei depositi di idrocarburi (Alberta, Golfo del Messico, offshore brasiliano); f) Idrocarburi in ambienti extraterrestri: le condriti carbonacee e i casi di Titano ed Encelado.
2) GIACIMENTI DIAMANTIFERI- a) Ipotesi sull’origine dei diamanti; b) Il clan diatremico: kimberliti e lamproiti; c) Ricerca e sfruttamento di giacimenti diamantiferi: l’esempio della miniera di Argyle (NW Australia).
3) GIACIMENTI DI PLATINO- a) Cenni introduttivi sui PGE e sulla loro distribuzione sulla Terra; b) L’intrusione basica stratificata del Bushweld e la concentrazione di PGE nell’orizzonte a cromite.
4) GIACIMENTI AURIFERI- Speciazione dell’oro; l’oro colloidale; classificazione dei giacimenti auriferi primari; l’oro supergenico.
5) GIACIMENTI DI URANIO- a) introduzione: i minerali uraniferi; richiami introduttivi sulla radioattività; b) aspetti genetici e giaciturali dei più comuni giacimenti di uranio (ortomagmatici, pegmatitico-idrotermali, sedimentari); Ii giacimenti uraniferi dei Monti Metalliferi (Erzgebirge).
6) LO ZOLFO E IL SUO RUOLO NELLA METALLOGENESI- Richiami di geochimica dello zolfo; Lo zolfo nelle emanazioni vulcaniche: il caso del vulcano Kawaha Ijen ; zolfo, acqua marina ed evaporiti; evaporiti idrotermali; archeologia mineraria: le miniere di zolfo in Sicilia; Estrazione dello zolfo nel Golfo del Messico; la distribuzione dello zolfo in altri pianeti del sistema solare (Marte in particolare) per conoscere meglio la distribuzione dello zolfo e il suo ruolo nella metallogenesi sul pianeta Terra.
7) GIACIMENTI DI NIOBIO- I princpali minerali di niobio e tantalio; il pirocloro nelle carbonatiti; richiami sulla petrologia delle carbonatitri: il caso del vulcano Oldonio Lengai; le carbonatiti del Vulture; le carbonatiti del Brasile; il complesso carbonatitico Bareiro e la coltivazione a bariopirocloro di Araxà.
8) GIACIMENTI DI FERRO: I FERRODIASPRI ARCHEANI (BIF)- Aspetti composizionali, tessiturai e giaciturali dei BIF; ipotesi sulla formazione dei BIF; importanza economica dei BIF.
9) GIACIMENTI DI MINERALI CON SPECIFICHE GEMMOLOGICHE (ECCETTUATO IL DIAMANTE).

Dispense in formato elettronico (.pdf) forniti gratuitamente agli studenti

1) INTRODUZIONE ALLA PETROLOGIA SPERIMENTALE – Il caso del lago di lava Makaopuhi (Hawaii) – LE PRINCIPALI APPARECCHIATURE DI PETROLOGIA SPERIMENTALE: forni, autoclavi riscaldate internamente ed esternamente, il piston-cylinder di Boyd ed England, la tecnologia ANVIL e gli esperimenti in condizione di altissima pressione.
2) RICHIAMI SUI DIAGRAMMI DI FASE a due e a tre componenti indipendenti.
3) ORIGINE DEI MAGMI BASALTICI – Richiami petrografici sui diversi tipi di basalti e sulle peridotiti mantelliche – Il sistema petrologico CMAS -Il sistema petrologico Ol-Cpx-Opx – Influenza dei volatili sull’andamento delle curve di solidus della peridotite – minerali idrati nelle peridotiti mantelliche – Risultati sperimentali sulla fusione parziale di Lherzoliti naturali.
4) CONTESTUALIZZAZIONE GEOLOGICA DEL MAGMATISMO BASALTICO: PETROLOGIA DELLA CROSTA OCEANICA- Metodi di indagine sulla litosfera oceanica – Sequenze ofiolitiche – MORB – Il sistema Di-Fo-An – Dorsali a rapida espansione – Dorsali a lenta espansione – Core-Complexes oceanici – OIB - Isole oceaniche.
5) SISTEMI IDROTERMALI ABISSALI- Fluidi acquosi sovracritici – Idratazione di rocce ultrabasiche - La serpentinizzazione - Curve di equilibrio delle principali reazioni di idratazione di rocce ultrabasiche e basiche – Sistemi tipo Logatchev e tipo Lost City: Black smokers e white smokers oceanici – Serpentinizzazione e produzione abiogenica di idrocarburi.
6) CONTESTUALIZZAZIONE GEOLOGICA DEL MAGMATISMO BASALTICO: LE GRANDI PROVINCE MAGMATICHE. Tavolati basaltici continentali, plateau oceanici, dorsali asismiche – Esempi di grandi province magmatiche – L’ipotesi delle piume mantelliche – L’ipotesi della delaminazione crostale – L’ipotesi dell’impatto di asteroidi.
7) LE INTRUSIONI BASICHE STRATIFICATE- Il layering igneo- Le cumuliti -Assetto geologico, stratigrafia e composizione petrografica e mineralogica dell’intrusione dello Skaergaard- Lo iato dell’olivina e i rapporti olivina/ortopirosseno nello Skaergaard alla luce dei sistemi petrologici Fo-Qz e Fo-Fa-Qz – Il complesso del Bushweld e gli orizzonti a cromite.
8) LA SERIE TRACHIBASALTICA E IL DALY-GAP.-La serie trachibasaltica nel sistema TAS – La saturazione in allumina- le rocce peralacaline – Il minimo trachitico e quello fonolitico nel sistema Ne- Ks- Qz - Il sistema Ab- Or a diverse P(H2O)- Il Daly Gap e i tentativi di spiegazione dello stesso – Fusione parziale di rocce basiche con marcato metasomatismo alcalino e origine di magmi trachitici primari.
9) PETROLOGIA DELLE ROCE GRANITOIDI – Cenni sulla composizone e della costa continentale e ipotesi sulla sua formazione- I cratoni archeani – Richiami petrografici sui graniti – Il sistema Qz –Ab – Or - Dehydration Melting (anatessi) di metamorfiti regionali e formazione di magmi granitoidi – Migmatiti – Risalita verso la superficie dei magmi granitici.
10) PETROLOGIA DELLE ANDESITI Con particolare riferimento al magmatismo di arco insulare – La serie calcalcalina - Le sorgenti dei magmi andesitici - Fusione della crosta oceanica subdotta – Idratazione e fusione parziale del cuneo mantellico - Diversi P-T-t paths per sistemi subduttivi – Deidratazine e libeazione di fluidi acquosi ngli archi maturi – Slab-melting in contesti subduttivi più giovani – Fusione parziale del cuneo mantellico – Basalti alti in alluminio e loro differenziati.
11) ORIGINE DEI MAGMI IN AMBIENTI GEODINAMICI DI SUBDUZIONE: APPROFONDIMENTI E CONTESTUALIZZAZIONI GEOLOGICHE- Modelli di generazione di fusi andesitici in funzione dell’inclinazione dello slab e della velocità di subduzione- Il magmatismo nell’arco insulare Isuzu-Bonin: origine delle Boniniti – I vulcani serpentinitici delle Marianne – Il sistema arco-fossa delle Kurili-Kamchatka- Genesi delle Adakiti – Problemi geo-petrologici in corrispondenza dell’rcipelago delle Aleutine - Il magmatismo nel sistema subduttivo Centro-Americano – Esempi di contesti subduttivi fossili.
12) PETROLOGIA DEI LAMPROFIRI E CARBONATITI – I complessi intrusivi di Alnö e di Fen – L’associazione foiditi-carbonatiti e i problemi petrologici ad essa legati – Foiditi-carbonatiti in facies subvulcanica – L’associazione foiditi-carbonatiti nel vulcano attivo Oldoinyo-Lengai – Definizione, composizione mineralogica e classificazione delle carbonatiti in facies effusiva- Ipotesi sull’origine dei magmi carbonatitici – Il sistema petrologico CO2 – Ossidi alcalini – Silice + Allumina + Ossido di Ti - CaO+MgO+FeO.
13) APPROFONDIMENTO E CONTESTUALIZZAZIONI GEOLOGICHE DEL MAGMATISMO CARBONATITICO- Cenni sull’East African Rift- I lagli salati dell’Etiopia – Il lago Natron,
Tanzania - Assetto geologico e storia eruttiva dell’Oldoinyo Lengai – L’ipotesi di Nielsen e Vekslar (2002) sull’origine delle natrocarbonatiti del Lengai.
14) IL CLAN DIATREMICO – Il magmatismo alcalino basico-ultrabasico – Aspetti morfologici di un tipico diatrema – La tufo-breccia diatremica e i suoi xenoliti – I sistemi fluidizzati e le esplosioni diatremiche – Diatremi kimberlitici e lamproitici - Petrologia delle kimberliti e delle lamproiti – Minerogenesi del diamante associato alle tufo-brecce kimberlitiche e lamproitiche: una finestra sul mantello profondo-
15) PETROLOGIA DEI MATERIALI EXTRATERRESTRI- Definizione e classificazione delle meteoriti- Le condriti – Le condriti carbonacee tipo Ivuna di classe petrografica 1 – Condruli, CAI e Grani presolari- Descrizione di alcune importanti condriti: Orgueil, Murchison. Allende, TagishLake- Cenni sui composti organici nelle condriti carbonacee con particolare riferimento ai cosiddetti composti prebiotici- Le meteoriti differenziate del cruppo Howardite- Eucrite-Diogenite- Problemi interpretativi legati allo studio petrologico dei microganuli silicatici portati dalle sonde Hayabusa (JAXA) e Stardust (NASA).

Raccolta delle lezioni scaricabile dal sito: http://studium.unict.it/aof/index.php?option=com_browse&view=browse&catid=1857&parentid=1848

1 – Tettonica delle Placche e Associazioni petrotettoniche
1.1. - Margini continentali passivi.
1.2. - Margini continentali divergenti:DorsaliOceaniche. Crosta oceanica e Ofioliti.
1.3.-Margini continentali convergenti: Intervallo Arco- Fossa, Bacino di Avanarco, Arco Magmatico, Bacini di Retroarco.
1.4.-Associazioni strutturali e Stili tettonici in Sicilia e in Appennino meridionale.
2.-Principali domini strutturali e caratteristiche crostali nel Mediterraneo Centrale:
- domini di avampaese (Blocco Apulo - Bacino Ionico - Blocco Pelagiano),
- domini orogenici (Sistema a Thrust Esterno – Catena Appenninico-Maghrebide – Catena Kabilo-Calabride),
- Bacino Tirrenico,
- Blocco Sardo-Corso.
3-Rapporti avampaese ibleo, avanfossa Gela-Catania e domini orogenici. Falda di Gela. Evoluzione geodinamica: tempi e modalità delle deformazioni.
4.- Unità tettono-stratigrafiche
- Unità Iblee,
- Unità bacinali derivanti dalle coperture del Paleobacino ionico (Ionidi): Unità di M.Judica,
- Unità Imeresi, Unità Sicane, Unità Lercara. Successioni stratigrafiche e tempi di deformazione.
-Unità Panormidi: successioni stratigrafiche di margine e di piattaforma carbonatica s.s. ed età dei ricoprimenti.
- Unità bacinali alpino-tetidee (Unità Sicilidi): Unità di M.Soro, U. di Troina-Tusa, e loro coperture flyschoidi (Flysch di Troina e di Reitano).
- Unità derivanti dalla delaminazione del margine europeo: unità calabridi (U. epimetamorfiche, U. di Mandanici, U. dell’Aspromonte), coperture terrigene (Flysch di Capo d’Orlando, Calcareniti di Floresta) ed Unità Antisicilidi.
- Coperture terrigene “tardo-orogeniche” del Miocene medio-superiore e del Pliocene inferiore (Trubi). Depositi pliocenici e quaternari di avanfossa, di bacini-satellite e del margine tirrenico.
5 - Evoluzione geodinamica del sistema orogenico: fasi orogeniche (eo-alpina, balearica e tirrenica).

1) FINETTI I., LENTINI F., CARBONE S., DEL BEN A., DI STEFANO A., GUARNIERI P., PIPAN M. & PRIZZON A. (2005) – Crustal tectonostratigraphy and geodynamics of the southern Apennines from CROP and other integrating geophysical-geological data. In: CROP Deep Seismic exploration of the Mediterranean Region Cap. 15 (I.R. Finetti Ed.), Spec. Vol. Elsevier, chapter 12, 225-262.
2) FINETTI I., LENTINI F., CARBONE S., DEL BEN A., DI STEFANO A., FORLIN E., GUARNIERI P., PIPAN M. & PRIZZON A. (2005) – Geological outlaine of Sicily and lithospheric tectono-dinamics of its Tyrrhenian Margin from new CROP seismic data. In: CROP Deep Seismic exploration of the Mediterranean Region (I.R. Finetti Ed.), Spec. Vol. Elsevier, chapter 15, 319-376.
3) LENTINI F., CARBONE S. & GUARNIERI P. (2006) – Collisional and post-collisional tectonics of the Apenninic-Maghrebian Orogen (Southern Italy). In: Y. DILEK & S. PAVLIDES (Eds.), “Post-collisional Tectonics and Magmatism in the Eastern Mediterranean Region”. Geological Society of America, Special Paper 409, 57-81. doi: 10.1130/2006.2409(04).
4) CARBONE S. & LENTINI F. (2011) - Guida all’escursione del Corso di Geologia 2 e Laboratorio di Geologia 2: Madonie – Monti Sicani. Dipartimento di Scienze Geologiche, 22 pp., 31 Maggio-1 Giugno 2011.
5) CARBONE S. (2011) - Guida all’escursione del Corso di Geologia 2 e Laboratorio di Geologia 2: Falda di Gela – Monti Iblei. Dipartimento di Scienze Geologiche, 19 pp., 23 Giugno 2011.
6) LENTINI F. & CARBONE S. (2014) – Memorie descrittive della Carta Geologica d’Italia: Geologia della Sicilia. Con i contributi di S. Branca (vulcanico), A. Messina (basamenti cristallini). ISPRA, v. 96: pp. (in stampa)

1 - DEFINIZIONE E SIGNIFICATO DELLE CARTE GEOLOGICHE
- Cartografia Ufficiale: cenni storici
- Carte geologiche non ufficiali.
- Carte Geologiche di base
- Carte Tematiche e Carte Speciali
2 - LA CARTOGRAFIA UFFICIALE SECONDO NORMATIVA CARG
3- TIPOLOGIA DEI CONFINI GEOLOGICI (LIMITI STRATIGRAFICI E LIMITI TETTONICI)
4- RAPPRESENTAZIONE GRAFICA DI ELEMENTI LINEARI E PUNTUALI
- Simboli convenzionali
5- DISCONTINUITÀ E DISCORDANZE STRATIGRAFICHE
- Riconoscimento dei diversi tipi di superfici di discontinuità
6- PIEGHE : Tipi di piega e loro individuazione sulle carte geologiche
7- FAGLIE: Tipi di faglie e loro interpretazione sulle carte geologiche
8 - SOVRASCORRIMENTI PRINCIPALI
9 - SOVRASCORRIMENTI SECONDARI
10- ETÀ DELLE STRUTTURE E TEMPI DELLA DEFORMAZIONE
11- STRUTTURE E STILI TETTONICI
- Sistemi a falde di basamento e di copertura; sistemi a thrust
12- LETTURA ED INTERPRETAZIONE DI CARTE GEOLOGICHE
- Legenda
- Strutturazione della legenda su criteri stratigrafici e tettono-stratigrafici
- Contesto regionale delle carte geologiche
13 - COMPILAZIONE DI SEZIONI GEOLOGICHE A SCALE DIFFERENTI

B. Simpson: Lettura delle carte geologiche – Flaccovio Ed.

B.C.M. Butler e J.D. Bell: Lettura e interpretazione delle carte geologiche. Zanichelli Ed.

Metodologie analitiche innovative (distruttive, non distruttive, microdistruttive e non invasive), applicazioni avanzate ai materiali lapidei naturali ed artificiali (rocce, pigmenti, vetri, ceramiche tradizionali ed industriali, protettivi organici ed inorganici, ) e problematiche di interesse archeologico (archeometria dei materiali), industriale (processi produttivi, sperimentazione di protettivi e consolidanti di nuova generazione) ed ambientale (inquinamento solido, idrico ed atmosferico): • Diffrazione di neutroni (TOF - ND) e confronto con la diffrazione ai raggi X (XRD) • Spettroscopia e microscopia infrarossa in trasformata di Fourier (FTIR e Micro-FTIR)• Spettroscopia Raman• Fluorescenza ai raggi X portatile pXRF • Spettroscopia di assorbimento X (XAS)• Small Angle Neutron Scattering (SANS) e confronto con l’analisi di porosimetria a mercurio• Radiografia ai raggi X e neutronografia. Analisi di immagine• Ionoluminescenza • prove in laboratorio per testare la durabilità dei materiali lapidei• interpretazione ed elaborazione dati minero-petrografici e chimici • casi studio finalizzati ad apprenderne l’utilizzo nel campo dei Beni Culturali, industriale ed ambientale• stesura di un progetto di ricerca• Elaborazione dati (computer)• Certificazione dei materiali (qualità, provenienza, processo di produzione)

Dispense del corso e pubblicazioni su riviste scientifiche

• Rocce di pregio utilizzate per il decoro architettonico in Sicilia (Palermo e Trapani): grigio di Billliemi, rosso di Castellammare, rosso di Contorrano, Rosso di Piana dei Greci, Rosso d’Ogliastro, giallo di Castronovo, giallo di Segesta, Libeccio antico di Custonaci, Alabastro Cotognino, diaspri, smaltini di calcara. Riconoscimento macroscopico ed esercitazione in laboratorio
• Problemi di nomenclatura dei “marmi”
• Rocce di pregio utilizzate in antichità: Imezio, Greco scritto, Proconnesio, Cottanello, cipollino mandolato, marmo caristio, iassense, marmo di Chio, marmo calcidense, marmo di Sciro, semesanto, marmo Luculleo, marmo Tenario, marmo Tessalico, Marmo Frigio, marmo di Aquitania, Sienite egiziana, marmo Misio, Marmo Troadense, Portoro, rosso Asiago, rosso Verona , giallo di Siena, giallo antico, marmo Tripontico, Broccatello di Spagna, pietra Paesina, alabastro cotognino egiziano, alabastro Toscano, porfido verde, porfido rosso.
• Localizzazione delle cave dei più importanti marmi colorati usati dai romani. Diffusione e riuso dei più importanti marmi romani nelle province imperiali. I marmi e le pietre romane a Siracusa.
• Determinazione origine dei “marmi” usati in antico (analisi minero- petrografia, analisi geochimica ed isotopica).
• Opus sectile; tarsie in pietra; marmi mischi e tramischi; mosaico
• Minerali e glittica
• Gemme naturali, artificiali, sintetiche, trattate, ricostituite
• Metodi identificazione delle gemme: spettroscopia micro Raman, mappe micro FTIR
• Museologia; criteri ed ordinamento di alcuni musei siciliani e musei europei (Berlino, Londra, Barcellona, Parigi e Vienna); indicatori di qualità. Progetto di valorizzazione e fruizione museale

Dispense del corso.
Pietre e marmi antichi a cura di Lorenzo Lazzarini CEDAM (2004)
I materiali lapidei nell’edilizia storica di Palermo. Conoscenza per il restauro. Ilion Books (2008).