Corso di laurea: Scienze Geologiche Programmazione per l'A.A. 2012/2013

Le scienze della terra. Il pianeta terra. L’interno della Terra. Tettonica delle placche. Rocce e minerali. Rocce ignee e vulcani. Sedimenti e roccesedimentarie. Principi di stratigrafia e cronologia geologica. Rocce metamorfiche. Tettonica: pieghe e faglie. Processi di degradazione meteorica epedogenesi. Il ciclo idrologico e le acque sotterranee. I corsi d’acqua. Il vento e i deserti. I ghiacciai e l’opera del ghiaccio. Coste ed erosione costiera.Sedimentazione in ambiente marino e oceanico. Il rilievo delle terre emerse: interazione tra tettonica e clima. La rappresentazione della superficie terrestre:carte topografiche e geologiche.

D. DUFF – Principi di Geologia Fisica di Holmes – Ed. Piccin
F. PRESS, R. SIEVER, J. GROTZINGER , T. H JORDAN– Capire la Terra – Ed. Zanichelli
A.N. STRAHLER - Geografia Fisica – Ed. Italiana a cura di G.B. Pellegrini, U. Sauro, G. Zanon, Ed. Piccin.

1. I NUMERI E LE FUNZIONI REALI. Cenni di teoria degli insiemi: simboli ed operazioni insiemistiche fondamentali. Gli assiomi dei numeri reali. Alcune conseguenze degli assiomi dei numeri reali. Numeri naturali, interi, razionali. Non esiste alcun numero razionale $c$ tale che $c^2 =2$. Densita' dei numeri razionali in $\R$. Teorema della radicen-esima. Studio dell'equazione algebrica $x^n = a$. Funzioni e rappresentazione cartesiana. Funzione valore assoluto e sue proprieta'. Le funzioni potenza, esponenziale e logaritmo: definizioni e proprieta'. Richiami su equazioni e disequazioni algebriche, razionali, irrazionali, logaritmiche, esponenziali. Massimo e minimo assoluti di funzioni.2. ALGEBRA LINEARE. Matrici e determinanti. Operazioni con le matrici. Determinante di una matrice. Sistemi di equazioni lineari. Teoremi di Cramer e di Rouche-Capelli. Sistemi omogenei.3. GEOMETRIA ANALITICA. Il piano cartesiano. Punti e rette nel piano cartesiano. Distanza di un punto da una retta. Parallelismo e perpendicolarita' tra rette. 4. LIMITI DI FUNZIONI E DI SUCCESSIONI.Nozione di limite per le funzioni e per le successioni. Successioni definite per ricorrenza. Progressioni.Limite destro e limite sinistro. Teorema di unicita'. Operazioni con i limiti di funzioni. Forme indeterminate. Limiti notevoli. Limiti di funzioni composte. Funzioni continue. Continuita' delle funzioni elementari. Il numero di Nepero. Limiti notevoli dedotti dal numero di Nepero.5. CALCOLO DIFFERENZIALE. Definizione di derivata e suo significato geometrico. Derivate di ordine superiore. Punti angolosi e cuspidi. Derivabilita' e continuita'. Operazioni con le derivate. Derivate delle funzioni elementari. Teorema di derivazione delle funzioni composte. Regola di L'Hospital. Massimi e minimi relativi.Funzioni crescenti o decrescenti in un intervallo. Caratterizzazione della monotonia per le funzioni derivabili. Concavita', convessita' e flessi del grafico di una funzione. Asintoti. Studio qualitativo dei grafici delle funzioni di una variabile reale.

G. Anichini, Carbone et alii, Percorso di Matematica, Prentice Hall,
P. Marcellini -- C. Sbordone, Calcolo, Liguori Editore.

ELEMENTI DI STATISTICA. Regressione lineare, media aritmetica, varianza, deviazione standard, metodo dei minimi quadrati, coefficiente di correlazione. Esempi di interpretazione di dati statistici.

G. Anichini, Carbone et alii, Percorso di Matematica, Prentice Hall,
P. Marcellini -- C. Sbordone, Calcolo, Liguori Editore.

1. La composizione della materia: molecole e composti
molecolari, ioni e composti chimici, la nomenclatura chimica, peso atomico e
peso molecolare.

2. Le reazioni chimiche: le equazioni chimiche,
bilanciamento delle reazioni semplici, numero di ossidazione e reazioni redox,
significato quantitativo delle reazioni chimiche.

3. La stechiometria delle reazioni: il concetto di
mole ed il concetto di equivalente, calcoli stechiometrici.

4. Lo stato gassoso: leggi dei gas, equazione di stato
dei gas ideali, volume molare, densità dei gas, legge della diffusione dei gas,
gas reali, equazione di gas reali, significato molecolare della pressione e
della temperatura.

5. Lo stato liquido e le soluzioni: pressione di
vapore dei liquidi e temperatura di ebollizione, solvatazione dei soluti,
concentrazione delle soluzioni, legge di Raoult, forze intermolecolari e
deviazioni dalla legge di Raoult, proprietà colligative delle soluzioni,
calcolo dell’abbassamento crioscopico e dell’innalzamento ebullioscopico,
osmosi e calcolo della pressione osmotica,.

6. Cenni sullo stato solido: solidi ionici e solidi
molecolari

7. Diagrammi di stato.

8. Cenni di Cinetica
reazioni di equilibrio, velocità di una reazione chimica, ordine di una
reazione, cammino di reazione, energia di attivazione ed equazione di
Arrhenius, deduzione cinetica dell’equilibrio chimico, catalizzatori omogenei
ed eterogenei

9. Equilibrio chimico: costante di equilibrio, influenza della concentrazione,
della pressione e della temperatura sugli equilibri chimici, catalisi.

8. Equilibri ionici in soluzione acquosa: acidi e basi
forti, acidi e basi deboli, prodotto ionico dell’acqua, calcolo del pH di acidi
e basi forti, calcolo del pH di acidi e basi deboli, reazioni d’idrolisi,
soluzioni tampone, Prodotto di solubilità e dipendenza della solubilità dal pH

10. Cenni di termodinamica e termochimica: variabili
di stato, I principio della Termodinamica, capacità termiche molari, misura del
calore, Legge di Hess ed entalpie di reazione, II principio della
Termodinamica, III principio della Termodinamica ed entropie di
reazione, energia libera, relazione tra l’energia libera e la costante di
equilibrio.

11. Cenni di Elettrochimica: conducibilità delle
soluzioni acquose, conducibilità specifica e conducibilità equivalente,
conducibilità equivalente di elettroliti forti e deboli, conducibilità a
diluizione infinita e misura del grado di dissociazione, elettrolisi, leggi di
Faraday, pile e potenziali normali di semilelementi, uso dei potenziali normali
per la previsione di una reazione redox, sovratensione e potenziali di scarica.

1.Peter W: Atkins, Loretta Jones
“Chimica Generale” Zanichelli
2. John C: Kotz, Paul Treichel
“Chimica” EdiSes
3. R.H. Petrucci, W.S. Harwood
“Chimica generale” Piccin

1. La composizione della materia: molecole e composti
molecolari, ioni e composti chimici, la nomenclatura chimica, peso atomico e
peso molecolare.

2. Le reazioni chimiche: le equazioni chimiche,
bilanciamento delle reazioni semplici, numero di ossidazione e reazioni redox,
significato quantitativo delle reazioni chimiche.

3. La stechiometria delle reazioni: il concetto di
mole ed il concetto di equivalente, calcoli stechiometrici.

4. Lo stato gassoso: leggi dei gas, equazione di stato
dei gas ideali, volume molare, densità dei gas, legge della diffusione dei gas,
gas reali, equazione di gas reali, significato molecolare della pressione e
della temperatura.

5. Lo stato liquido e le soluzioni: pressione di
vapore dei liquidi e temperatura di ebollizione, solvatazione dei soluti,
concentrazione delle soluzioni, legge di Raoult, forze intermolecolari e
deviazioni dalla legge di Raoult, proprietà colligative delle soluzioni,
calcolo dell’abbassamento crioscopico e dell’innalzamento ebullioscopico,
osmosi e calcolo della pressione osmotica,.

6. Cenni sullo stato solido: solidi ionici e solidi
molecolari

7. Diagrammi di stato.

8. Cenni di Cinetica
reazioni di equilibrio, velocità di una reazione chimica, ordine di una
reazione, cammino di reazione, energia di attivazione ed equazione di
Arrhenius, deduzione cinetica dell’equilibrio chimico, catalizzatori omogenei
ed eterogenei

9. Equilibrio chimico: costante di equilibrio, influenza della concentrazione,
della pressione e della temperatura sugli equilibri chimici, catalisi.

8. Equilibri ionici in soluzione acquosa: acidi e basi
forti, acidi e basi deboli, prodotto ionico dell’acqua, calcolo del pH di acidi
e basi forti, calcolo del pH di acidi e basi deboli, reazioni d’idrolisi,
soluzioni tampone, Prodotto di solubilità e dipendenza della solubilità dal pH

10. Cenni di termodinamica e termochimica: variabili
di stato, I principio della Termodinamica, capacità termiche molari, misura del
calore, Legge di Hess ed entalpie di reazione, II principio della
Termodinamica, III principio della Termodinamica ed entropie di
reazione, energia libera, relazione tra l’energia libera e la costante di
equilibrio.

11. Cenni di Elettrochimica: conducibilità delle
soluzioni acquose, conducibilità specifica e conducibilità equivalente,
conducibilità equivalente di elettroliti forti e deboli, conducibilità a
diluizione infinita e misura del grado di dissociazione, elettrolisi, leggi di
Faraday, pile e potenziali normali di semilelementi, uso dei potenziali normali
per la previsione di una reazione redox, sovratensione e potenziali di scarica.

1.Peter W: Atkins, Loretta Jones
“Chimica Generale” Zanichelli
2. John C: Kotz, Paul Treichel
“Chimica” EdiSes
3. R.H. Petrucci, W.S. Harwood
“Chimica generale” Piccin

1. IntroduzioneIntroduzione. Descrizione di un fenomeno fisico.Unità di misura ed equazioni dimensionali. Quantificare una grandezza. Il concetto di errore. Unità di misura del Sistema Internazionale (SI): tempo, massa, lunghezza. I prefissi. Unità derivate. Equazioni dimensionali.Grandezze scalari e vettoriali. Rappresentazione dei vettori in componenti rispetto ad un sistema di riferimento. Somma di vettori. Prodotto scalare e vettoriale tra vettori.2. MeccanicaIl concetto di forza. Forze e moto. Prima legge di Newton. Sistemi di riferimento inerziali. Natura vettoriale delle forze. Seconda legge di Newton. Peso di un corpo. Alcune forze particolari: attrito, forza di reazione ad un peso. Azione e reazione. Terza legge di Newton.Moto unidimensionale. Definizione di spostamento, velocità media, velocità istantanea. Accelerazione media e istantanea.Moto rettilineo ad accelerazione costante. Moti in più dimensioni. Scomposizione dei moti lungo gli assi di un sistema di riferimento. Moto del proiettile.Cenni di moto circolare uniforme. Posizione e spostamento e velocità angolare. Accelerazione centripeta. Periodo e frequenza. Velocità angolare della Terra.Lavoro ed energia. Definizione di lavoro meccanico. Teorema delle forze vive. Lavoro e forza peso. Forza elastica e lavoro della forza elastica (molla). Definizione di potenza.Energia potenziale. Definizione di forze conservative e non. Lavoro ed energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Relazione tra forza ed energia potenziale. Estensione della conservazione dell’energia meccanica.Sistemi di punti materiali. Il centro di massa. Estensione del concetto per un sistema rigido. Il concetto di equilibrio. Forze interne ed esterne.Quantità di moto. Quantità di moto per un sistema di punti. Conservazione della quantità di moto. Centro di gravità e baricentro.Definizione di momento angolare. Conservazione del momento angolare.La gravitazione. Legge di Newton. Energia potenziale gravitazionale. La forza di Newton è conservativa. Velocità di fuga.3. FluidiDefinizione di fluido.Pressione. Come varia la pressione di un fluido a riposo in un campo gravitazionale. Principio di Pascal. Equazione di Bernoulli di conservazione dell’energia nel caso di fluidi. Principio di Archimede.Fluidi reali: viscosità e tensione superficiale. La lava.4. Calore e cenni di termodinamicaDefinizione di temperatura. Punto triplo dell’acqua. Termometro a gas perfetto. Dilatazione termica.Calore e temperatura. Capacità termica e calore specifico.Transizioni di fase. Calore latente. Esempio sul calore latente. Stato termodinamico (equilibrio). Funzioni di stato. Trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento. Il problema del riscaldamento globale.Prima legge della termodinamica. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Seconda legge della termodinamica. Processi reversibili e irreversibili. Entropia. Terza legge della termodinamica.5. Elettricità e magnetismoCariche elettriche. Quantizzazione della carica elettrica. Conduttori ed isolanti. La legge di Coulomb. Definizione di campo elettrico. Linee di campo. Legge di Gauss per il campo elettrico. Potenziale elettrico. Differenza di potenziale. Lavoro. Superfici equipotenziali. Potenziale di una sfera carica.Condensatori e capacità. Condensatori ideali.Correnti elettriche. Densità di corrente. Resistenza. Legge di Joule. Resistenze in serie e parallelo. Generatori di fem. Esempi di circuiti e leggi di Kirchoff.I magneti permanenti. Campo magnetico terrestre. Effetto del campo magnetico sul moto delle cariche elettriche. Forza di Lorentz. Altre sorgenti di campo magnetico. Legge di Biot-SavartCenni sulla legge di Gauss per il campo magnetico. Legge di Ampere.Flusso del campo magnetico. Legge di Faraday. Forza elettromotrice indottaCenni sulle equazioni di Maxwell nel vuoto.6. Elasticità, oscillazioni e ondeDeformazioni elastiche nei solidi. Legge di Hooke per forze di trazione e compressione. Il moto armonico semplice. Cenni sul moto armonico smorzato. Cenni sulle oscillazioni forzate e risonanza. Cos’è un’onda. Onde trasversali e longitudinali. Lunghezza d’onda e frequenza. Onde meccaniche ed elettromagnetiche. Fenomeni di riflessione, rifrazione e interferenza.Onde meccaniche e trasporto di energia. I terremoti. Onde stazionarie. Onde sonore. Effetto Doppler e applicazioni.Onde elettromagnetiche. Spettro elettromagnetico. Onde piane e trasversali. Velocità nel vuoto e in un mezzo. Indice di rifrazione. Energia dell’onda elettromagnetica. Principio di Huygens. Interferenza e diffrazione. Potere risolutivo: criterio di Reyleigh. Spettrometri e spettroscopia e loro applicazioni.La polarizzazione: circolare, lineare. Polaroidi.Ottica geometrica: spettro luminoso. Indice di rifrazione. Riflessione e rifrazione. Riflessione totale e angolo limite. Dispersione cromatica. Strumenti ottici: specchi, diottri e lenti e loro applicazioni.

 "Fisica generale - Principi e applicazioni", A. Giambattista, B. McCarthy Richardson, R. C. Richardson, Casa Ed. Graw Hill, (4 edizione)
 "Fisica con fisica moderna" II edizione, Giancoli, Casa Editrice Ambrosiana (edizione 2006 o 2007)
 "Principi di fisica", J. Serway, Casa ed. EdiSES
 "Fondamenti di fisica", D. Halliday, R. Resnik, J. Walker, Casa Editrice Ambrosiana (sesta edizione 2006)
 "Principi di fisica", Elio Ragozzino, Casa ed. EdiSES (edizione 2007)

1. Introduzione




Introduzione. Descrizione di un fenomeno fisico.
Unità di misura ed equazioni dimensionali. Quantificare una grandezza. Il
concetto di errore. Unità di misura del Sistema Internazionale (SI): tempo,
massa, lunghezza. I prefissi. Unità derivate. Equazioni dimensionali.
Grandezze scalari e vettoriali. Rappresentazione dei vettori in
componenti rispetto ad un sistema di riferimento. Somma di vettori.
Prodotto scalare e vettoriale tra vettori.









2. Meccanica




Il concetto di forza. Forze e moto. Prima legge di Newton. Sistemi di
riferimento inerziali. Natura vettoriale delle forze. Seconda legge di
Newton. Peso di un corpo. Alcune forze particolari: attrito, forza di
reazione ad un peso. Azione e reazione. Terza legge di Newton.
Moto unidimensionale. Definizione di spostamento, velocità media,
velocità istantanea. Accelerazione media e istantanea.
Moto rettilineo ad accelerazione costante. Moti in più dimensioni.
Scomposizione dei moti lungo gli assi di un sistema di riferimento. Moto del
proiettile.
Cenni di moto circolare uniforme. Posizione e spostamento e velocità
angolare. Accelerazione centripeta. Periodo e frequenza. Velocità angolare
della Terra.
Lavoro ed energia. Definizione di lavoro meccanico. Teorema delle forze
vive. Lavoro e forza peso. Forza elastica e lavoro della forza elastica
(molla). Definizione di potenza.
Energia potenziale. Definizione di forze conservative e non. Lavoro ed
energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Relazione tra forza
ed energia potenziale. Estensione della conservazione dell’energia meccanica.
Sistemi di punti materiali. Il centro di massa. Estensione del concetto
per un sistema rigido. Il concetto di equilibrio. Forze interne ed esterne.
Quantità di moto. Quantità di moto per un sistema di punti. Conservazione
della quantità di moto. Centro di gravità e baricentro.
Definizione di momento angolare. Conservazione del momento angolare.
La gravitazione. Legge di Newton. Energia potenziale gravitazionale. La forza di Newton è
conservativa. Velocità di fuga.




3. Fluidi




Definizione di fluido.
Pressione. Come varia la pressione di un fluido a riposo in un campo
gravitazionale. Principio di Pascal. Equazione di Bernoulli di conservazione
dell’energia nel caso di fluidi. Principio di Archimede.
Fluidi reali: viscosità e tensione superficiale. La lava.




4. Calore e cenni di termodinamica




Definizione di temperatura. Punto triplo dell’acqua. Termometro a gas
perfetto. Dilatazione termica.
Calore e temperatura. Capacità termica e calore specifico.
Transizioni di fase. Calore latente. Esempio sul calore latente. Stato
termodinamico (equilibrio). Funzioni di stato. Trasmissione del calore:
conduzione, convezione e irraggiamento. Il problema del riscaldamento
globale.
Prima legge della termodinamica. Trasformazioni reversibili e
irreversibili. Seconda legge della termodinamica. Processi reversibili e
irreversibili. Entropia. Terza legge della termodinamica.




5. Elettricità e magnetismo




Cariche elettriche. Quantizzazione della carica elettrica. Conduttori ed
isolanti. La legge di Coulomb. Definizione di campo elettrico. Linee di
campo. Legge di Gauss per il campo elettrico.
Potenziale elettrico. Differenza di potenziale. Lavoro. Superfici
equipotenziali. Potenziale di una sfera carica.
Condensatori e capacità. Condensatori ideali.
Correnti elettriche. Densità di corrente. Resistenza. Legge di Joule.
Resistenze in serie e parallelo. Generatori di fem. Esempi di circuiti e
leggi di Kirchoff.
I magneti permanenti. Campo magnetico terrestre. Effetto del campo
magnetico sul moto delle cariche elettriche. Forza di Lorentz. Altre sorgenti
di campo magnetico. Legge di Biot-Savart
Cenni sulla legge di Gauss per il campo magnetico. Legge di Ampere.
Flusso del campo magnetico. Legge di Faraday. Forza elettromotrice
indotta
Cenni sulle equazioni di Maxwell nel vuoto.




6. Elasticità, oscillazioni e onde




Deformazioni elastiche nei solidi. Legge di Hooke
per forze di trazione e compressione. Il moto armonico semplice. Cenni sul
moto armonico smorzato. Cenni sulle oscillazioni forzate e risonanza.
Cos’è un’onda. Onde trasversali e longitudinali. Lunghezza d’onda e
frequenza. Onde meccaniche ed elettromagnetiche. Fenomeni di riflessione,
rifrazione e interferenza.
Onde meccaniche e trasporto di energia. I terremoti. Onde stazionarie.
Onde sonore. Effetto Doppler e applicazioni.
Onde elettromagnetiche. Spettro elettromagnetico. Onde piane e
trasversali. Velocità nel vuoto e in un mezzo. Indice di rifrazione. Energia
dell’onda elettromagnetica. Principio di Huygens. Interferenza e diffrazione.
Potere risolutivo: criterio di Reyleigh. Spettrometri e spettroscopia e loro
applicazioni.
La polarizzazione: circolare, lineare. Polaroidi.
Ottica geometrica: spettro luminoso. Indice di
rifrazione. Riflessione e rifrazione. Riflessione totale e angolo
limite. Dispersione cromatica. Strumenti ottici: specchi, diottri e lenti e
loro applicazioni.

"Fisica generale - Principi e applicazioni", A. Giambattista, B. McCarthy Richardson, R. C. Richardson, Casa Ed. Graw Hill, (4 edizione)
"Fisica con fisica moderna" II edizione, Giancoli, Casa Editrice Ambrosiana (edizione 2006 o 2007)
"Principi di fisica", J. Serway, Casa ed. EdiSES
"Fondamenti di fisica", D. Halliday, R. Resnik, J. Walker, Casa Editrice Ambrosiana (sesta edizione 2006)
"Principi di fisica", Elio Ragozzino, Casa ed. EdiSES (edizione 2007)

Ruolo della mineralogia nell’ambito delle Scienze della Terra. Definizione di minerale. Stato cristallino e stato amorfo. Isotropia e anisotropia. Fusione e solidificazione di solidi cristallini e amorfi.CristallofisicaPrincipali proprietá fisiche scalari e vettoriali. Aggregazione: aggregati, associazioni, geminati. Abito e forma dei cristalli.Cristallografia morfologica e strutturaleLeggi fondamentali della cristallografia morfologica: legge della costanza dell’angolo diedro; legge di Hauy. Morfologia e simmetria dei cristalli. Coesistenza degli elementi di simmetria. Forme semplici e forme composte. Classi di simmetria. Gruppi e sistemi cristallini. Principi di cristallografia strutturale: filari, piani reticolari e reticoli spaziali. Gruppi puntuali. I 14 reticoli di traslazione di Bravais e loro simmetria. Elementi di simmetria composta. Cenni sui gruppi spaziali. Introduzione allo studio strutturale dei cristalli. La diffrazione dei raggi X. Equazioni di Laue e di Bragg. Il diffrattometro delle polveri. Uso dei raggi X in mineralogia.MinerogenesiGeneralità. Nucleazione e accrescimento. Genesi magmatica, metamorfica, sedimentaria.Stabilità dei minerali. Diagrammi delle fasi. Polimorfismo. Aspetti strutturali e termodinamici delle trasformazioni polimorfe. Tipi di polimorfismo. I principali sistemi polimorfi.CristallochimicaI legami chimici nelle strutture cristalline. Raggio atomico e raggio ionico. Coordinazione degli ioni. Poliedri e numeri di coordinazione. Le regole di Pauling. Struttura cristallina. Isostrutturalismo. Esempi di alcuni tipi comuni di strutture. Isomorfismo e soluzioni solide. Formule cristallochimiche. Cristallizzazione di miscele isomorfe: sistemi binari con miscibilità completa allo stato solido e con miscibilità parziale allo stato solido; sistemi con eutettico e peritettico; sistemi ternari.Mineralogia sistematicaClassificazione dei mineraliSilicati: classificazione e caratteri strutturali e compositivi delle principali famiglie e specie.Caratteristiche generali e specie principali delle seguenti classi: carbonati, ossidi, idrossidi, alogenuri, solfati, solfuri, elementi nativi.Genesi, stabilità, distribuzione geologica e associazioni paragenetiche dei principali minerali di interesse petrografico-petrologico. Cenni sull’utilizzo di specifiche fasi minerali ai fini termobarometrici e geocronologici.

Klein C. - Mineralogia, Zanichelli.
Lo Giudice A. - Guida al corso di Mineralogia e costituenti delle rocce con laboratorio. www3.unict.it/idgeg/MATERIALE DIDATTICO.htm.

Studio morfologico dei cristalli. Applicazione della legge di Hauy, ricerca degli elementi disimmetria, lettura di facce e descrizione delle forme semplici compatibili con la simmetriadelle 32 classi cristalline. Sistemi cristallini.Proprietà dei mineraliProprietá fisiche scalari: peso specifico, densitá, punto di fusione.Proprietá fisiche vettoriali: deformazioni elastiche, plastiche e clastiche. Scorrimenti, fratture esfaldature. Durezza. Velocitá di accrescimento. Proprietá magnetiche ed elettriche.Piezoelettricitá .Ottica cristallograficaGeneralità sulle onde luminose. Propagazione della luce nei cristalli. La luce polarizzata. Fenomeni luminosi nei mezzi otticamente isotropi: riflessione erifrazione.Fenomeni luminosi nei mezzi otticamente anisotropi: doppia rifrazione e birifrangenza.Cristalli birifrangenti uniassici e cristalli birifrangenti biassici. Indicatrici ottiche.Microscopio da mineralogia. Dispositivi polarizzanti. Osservazioni con il solo polarizzatore eluce parallela: stima dell’indice di rifrazione; rilievo; pleocroismo. Osservazioni apolarizzatori incrociati e luce parallela: stima della birifrangenza; estinzione e misura dell’angolo di estinzione; segno dell’allungamento ottico. Osservazioni a polarizzatori incrociati eluce convergente: figura di interferenza dei cristalli uniassici; determinazione del segno otticodei cristalli uniassici; figura di interferenza dei cristalli biassici; determinazione del segnoottico dei cristalli biassici.Strategie per lo studio ed identificazione dei minerali. Principali metodi analitici.

- W.S. Mackenzie, C. Guilford. Atlante dei minerali costituenti le rocce in sezione sottile. Zanichelli.
- A. Lo Giudice. Guida al corso di Mineralogia e costituenti delle rocce con Laboratorio.
- C. Klein. Mineralogia. Zanichelli.

Studio morfologico dei cristalli. Applicazione della legge di Hauy, ricerca degli elementi disimmetria, lettura di facce e descrizione delle forme semplici compatibili con la simmetriadelle 32 classi cristalline. Sistemi cristallini.Proprietà dei mineraliProprietá fisiche scalari: peso specifico, densitá, punto di fusione.Proprietá fisiche vettoriali: deformazioni elastiche, plastiche e clastiche. Scorrimenti, fratture esfaldature. Durezza. Velocitá di accrescimento. Proprietá magnetiche ed elettriche.Piezoelettricitá .Ottica cristallograficaGeneralità sulle onde luminose. Propagazione della luce nei cristalli. La luce polarizzata. Fenomeni luminosi nei mezzi otticamente isotropi: riflessione erifrazione.Fenomeni luminosi nei mezzi otticamente anisotropi: doppia rifrazione e birifrangenza.Cristalli birifrangenti uniassici e cristalli birifrangenti biassici. Indicatrici ottiche.Microscopio da mineralogia. Dispositivi polarizzanti. Osservazioni con il solo polarizzatore eluce parallela: stima dell’indice di rifrazione; rilievo; pleocroismo. Osservazioni apolarizzatori incrociati e luce parallela: stima della birifrangenza; estinzione e misura dell’angolo di estinzione; segno dell’allungamento ottico. Osservazioni a polarizzatori incrociati eluce convergente: figura di interferenza dei cristalli uniassici; determinazione del segno otticodei cristalli uniassici; figura di interferenza dei cristalli biassici; determinazione del segnoottico dei cristalli biassici.Strategie per lo studio ed identificazione dei minerali. Principali metodi analitici.

- W.S. Mackenzie, C. Guilford. Atlante dei minerali costituenti le rocce in sezione sottile. Zanichelli.
- A. Lo Giudice. Guida al corso di Mineralogia e costituenti delle rocce con Laboratorio.
- C. Klein. Mineralogia. Zanichelli.

- Stratigrafia: definizione e scopi.- Il record stratigrafico.- Stenone e i Princìpi di Stratigrafia.- Principio di sovrapposizione ed eccezioni.- Successioni dritte e rovesciate.- Metodi di determinazione della polarità degli strati.- Principi delle relazioni di “inclusione” ed “intrusione”.- Principio della orizzontalità degli strati ed eccezioni.- La definizione di “Strato” e il Principio di continuità laterale. eccezioni.- Il principio delle relazioni di “cross-cutting”.- Classificazione stratigrafica.- Unità Litostratigrafiche: definizioni.- Simboli delle principali litologie.- Scala delle carte geologiche.- Correlazione litologica e litostratigrafica.- Tasso di sedimentazione: serie condensate e comprensive.- Successioni continue e discontinue.- Concetto di “Lacuna Stratigrafica”.- Unità stratigrafiche e il Codice Internazionale di Stratigrafia.- I limiti stratigrafici.- Passaggi verticali e orizzontali.- Significato temporale dei limiti.- Relazioni tra unità litostratigrafiche e tempo.- Le Discordanze: definizione e tipi.- Datazione di una successione rocciosa.- Breve storia della biostratigrafia e il significato dei fossili.- Il “Principio della successione faunistica” di W. Smith.- Le Unità Biostratigrafiche.- I fossili guida e la correlazione biostratigrafica.- I biorizzonti e il concetto di “omotossia”.- Le datazioni radiometriche.- Il decadimento radioattivo e il tempo di dimezzamento.- Limiti delle datazioni radiometriche.- Integrazione tra datazioni radiometriche e biostratigrafia (biocronologia di un evento).- I diagrammi “Age-depth”.- Il tempo geologico.- Unità Cronologiche e Cronostratigrafiche: definizioni e “gerarchie”.- Rapporti tra Unità Cronostratigrafiche e le altre Unità.- L’età della Terra e le prime suddivisioni del Tempo Geologico.- La Scala del Tempo Geologico.- Il “Catastrofismo” e l’”Uniformismo”.- I limiti delle Unità Cronostratigrafiche.- Gli Stratotipi e il concetto di GSSP (Global Stratigraphic Section and Point, “Il Chiodo d’oro”).- Il caso del limite Pliocene/Pleistocene.- Il concetto di “facies”.- Le variazioni del livello del mare.- La curva eustatica “ideale”.- Concetto di Trasgressione e Regressione.- Variazioni orizzontali e verticali di facies.- Il principio di Walther.- Serie trasgressive e regressive (il “Ciclo Sedimentario”).- Geometrie deposizionali: on-lap, down-lap, top-lap.- Successioni aggradanti, progradanti e retrogradanti.- Le colonne o sezioni stratigrafiche.- Scala di una colonna stratigrafica.- Realizzazione di una colonna stratigrafica.- Realizzazione di profili geologici elementari.

- A. Ferrari: Unità stratigrafiche e correlazioni, Pitagora Editrice Bologna.
- S. Raffi-E. Serpagli: Introduzione alla Paleontologia, Utet Torino (pag. 3-20. 419-505).
- P. Cotillon - “Stratigrafia”, Ed. Hoepli Milano.
- L. Montanari – “Approccio alla Geologia Stratigrafica”, Dario Flaccovio Ed., pag. 229-288.
http://www.ucmp.berkeley.edu/exhibit/geology.html

Principi fondamentali della Geomorfologia; Rapporti fra clima e morfologia; Le superfici di spianamento ed il ciclo dell'erosione; Degradazione meteorica;Morfologia strutturale; Modellamento dei versanti; Azione erosiva delle acque superficiali; Morfologia fluviale; Problemi della rete idrografica; Morfologiaglaciale; Morfologia periglaciale; Morfologia carsica; Morfologia costiera; Morfologia sottomarina; Morfologia vulcanica; Morfologia antropica; I paesaggi.Metodi di lettura; Lineamenti geomorfologici della Sicilia; Lettura e interpretazione delle carte topografiche e geomorfologiche (esercitazioni).

-CASTIGLIONI G.B.- Geomorfologia. UTET, Torino, 1979.
-DERRAU M. - Precis de Geomorphologie. Masson Ed., Paris, 1974.
- PANIZZA M.- Geomorfologia. Pitagora Ed., Bologna, 1992.
-THORNBURY W.D. - Principles of Geomorphology.Wiley Ed.,New York,1969
Altre indicazioni bilbiografiche
-BARTOLINI C.- I fattori geologici delle forme del rilievo. Pitagora Ed., Bologna,1992.

SISMOLOGIA

Definizione di Onda elastica e raggio sismico.

Leggi di Snell. Principio di Huygens. Legge
della riflessione e della rifrazione. Principio di sovrapposizione.

Tipi di onde sismiche.

parametri elastici: modulo di Young, coefficiente di Poisson;modulo
di rigidità; modulo di compressibilità; velocità onde sismiche; rapporto di Poisson.

Struttura interna della terra. Domocrone. Importanza del
terremoto di Zagabria.

Moto armonico: pendolo matematico e fisico.

Equazione generale della sismometria

pendolo sottosmorzato;smorzato criticamente e
sovrasmorzato.

Sismometro elettromagnetico.

Dinamica crostale: deriva dei continenti e tettonica a
placche.

Pendolo a torsione di Wood-Anderson;

Legge di attenuazione; concetto di telesisma; saturazione del
limite superiore della scala delle magnitudo.

Rapporto tra magnitudo e frequenza;

Curve cumulative di Gutenberg-Richter e di Benioff.

Parametri della sorgente: magnitudo, momento sismico, stress
apparente e stress drop.

Trasformata di Fourier.

Modello di Brune.

Calcolo ipocentrale.

Meccanismi focali. Metodo grafico-analitico.

Macrosimica:
scala MSC e MSK, impatto ed effetti; modello di Blake.

Tremore: Modelli di Schick, Chouet, Crosson e Bame.





GRAVIMETRIA

Campo gravitazionale terrestre. Misure geodimetriche.

Misure di accelerazione di gravità assolute e relative.
Correzioni pendolari.

Gravimetri: lineari e astatici;

Comportamento statico e dinamico dei gravimetri; astatizzazione.


Correzione alle misure di gravità: Correzione di Faye;

Riduzione di Bouger; correzione topografica; concetto di
anomalia gravimetrica.



CAMPO MAGNETICO

Intensità campo magnetico; potenziale magnetico; momento
magnetico.

Campo di un dipolo. Variazioni campo
magnetico,isocline e isogone.

Paleomagnetismo.

Origine del campo magnetico terrestre: dinamo autoeccitata.

Isteresi
magnetica.

Gasperini, Mantovani – Geofisica della Terra solida –Liguori editore
Patanè, La Delfa, Tanguy – L’Etna e il mondo dei vulcani –Maimone editore

Petrografia e petrologia concetti base; le rocce magmatiche, loro
struttura, composizione e classificazione; genesi ed evoluzione del magma; relazioni
tra tettonica e magmatismo. Le rocce sedimentarie, concetti di base e metodi,
classificazione delle rocce sedimentarie. Il metamorfismo: definizioni,
condizioni e tipi di metamorfismo; il
processo metamorfico e classificazione delle rocce metamorfiche.

: Le rocce e i loro costituenti. Lucio Morbidelli, Bardi Editore

Petrografia e petrologia concetti base; le rocce magmatiche, loro
struttura, composizione e classificazione; genesi ed evoluzione del magma; relazioni
tra tettonica e magmatismo. Le rocce sedimentarie, concetti di base e metodi,
classificazione delle rocce sedimentarie. Il metamorfismo: definizioni,
condizioni e tipi di metamorfismo; il
processo metamorfico e classificazione delle rocce metamorfiche.

Le rocce e i loro costituenti. Lucio Morbidelli, Bardi Editore

RICHIAMI DI CRISTALLOCHIMICA• Particelle fondamentali e organizzazione dell’atomo• Proprietà periodiche degli elementi• Potenziale di ionizzazione• Elettronegatività• Legame e raggio ionico• Legame covalente• Legame di Van der Waals e polarizzabilità• Legame metallicoRICHIAMI DI TERMODINAMICA CHIMICA• Concetti generali e definizioni• Energia libera e potenziale chimico• Regola delle fasi di Gibbs• Transizioni di fase allo stato solido• Stato standard e attività termodinamica• Energia libera di Gibbs e altre grandezze termodinamiche• Calore specifico e stime semi-empiricheCOSMOCHIMICA• Origine dell’Universo• Origine degli elementi• Origine degli elementi in funzione del ciclo delle stelle• Meteoriti: classificazione e composizioniSTRUTTURA E COMPOSIZIONE DELLA TERRA• Struttura della Terra• Composizione della TerraGEOCHIMICA DEI FUSI NATURALI• Struttura dei fusi naturali• Struttura in funzione delle variabili intensive• Immiscibilità di fusi naturali• Fusi carbonatitici• Variazioni composizionali in fusi naturaliGEOCHIMICA DEGLI ELEMENTI IN TRACCE• Classificazione• Coefficienti di distribuzione• Controllo sulla distribuzione dei parametri chimico-fisici• Distribuzione in processi geologici• Fusione parziale all’equilibrio e frazionata• Cristallizzazione all’equilibrio e frazionata• Variazione delle REE in sistemi naturali• Distribuzione e variazione di elementi incompatibili in sistemi naturali• Esempi di modellizzazioni di sistemi geologiciGEOCHIMICA DEI GAS• Comportamento dei gas perfetti• Fugacità• Gas vulcanici• Solubilità di H2O• Solubilità di CO2• Solubilità di H2O + CO2• Solubilità dello zolfo• Esempi di concentrazioni di H2O e CO2 nei magmi• Solubilità di alogeni• Monitoraggio di gas vulcaniciCENNI DI GEOCHIMICA ISOTOPICA• Nuclidi radiogenici e stabili• Nuclidi isotopi, isobari, isotoni• Schemi di decadimento radioattivo• Frazionamento isotopico• Composizione di isotopi stabili: notazione delta• Variazione di ?18O in natura• Variazione di ?D in natura• Applicazioni nel campo delle Scienze della Terra

• Albarede F. (2003). Geochemistry – An introduction. Cambridge University Press, 262 pp.
• Allegre C.J. (2008). Isotope geology. Cambridge University Press, 512 pp.
• Dickin A.P. (2005). Radiogenic isotope geology. Cambridge University Press, 492 pp.
• Faure G. (1986). Principle of isotope geology, 2nd Edition. John Wiley & Sons, 589 pp.
• Faure G., Mensing T.M. (2005). Isotopes – Principles and applications. Wiley, 897 pp.
• Longinelli A., Deganello S. (1999). Introduzione alla geochimica. UTET, 460 pp.
• Ottonello G. (1991). Principi di geochimica. Zanichelli, 722 pp.
• Rollinson H. (1993). Using geochemical data – evaluation, presentation, interpretation. Longman, 352 pp.
• Sharp Z. (2007). Principles of stable isotope geochemistry. Pearson Prentice Hall, 344 pp.

1. Introduzione al corso:

-
I materiali lapidei naturali ed artificiali (esempi d’uso)

-
Nomenclatura e colore

-
Metodi di rappresentazione (carte tematiche)



2. I materiali lapidei naturali

-
classificazione delle rocce:

Ø
rocce magmatiche e filoniane

Ø
rocce sedimentarie

Ø
rocce metamorfiche

-
riconoscimento delle rocce:

Ø
metodologie mineralogiche, petrografiche e geochimiche

-
petrografia delle rocce carbonatiche

·


3. Materiali lapidei artificiali

-
Definizione e classificazione

-
Caratterizzazione dei componenti primari

-
Argille e loro derivati

-
Classificazione delle argille

-
Caratterizzazione mediante metodologie mineralogiche, fisiche e
chimiche

.
Principali tipi di utilizzo e prodotti di derivazione

-
Materiali ceramici

-
Componenti principali delle ceramiche

-
Caratterizzazione dei prodotti ceramici mediante metodi ottici, chimici
e fisici

-
Classificazione dei prodotti ceramici

-
Processo produttivo

-
Archeometria delle ceramiche

·
Malte e calcestruzzi

-
Classificazione delle malte e
intonaci

-
Componenti principali

-
Principali tipologie di leganti

-
Caratteristiche degli aggregati

-
Cementi

-
Processi chimico-fisici

-
Petrografia delle malte

-
Metodi analitici



4. Proprietà
dei materiali

·
Principali proprietà fisiche (densità, peso specifico,, porosità,
granulometria, permeabilità all’acqua, all’aria o ai gas, coefficiente di
imbibizione, assorbimento capillare, gelività ,cristallizzazione salina)

·
Proprietà meccaniche ( comportamento elastico, plastico, a fatica, a
frattura; tenacità e resilienza; durezza; comportamento a compressione, a
taglio, a flessione)

·
Proprietà termiche

·
Proprietà chimiche

·
Proprietà tecnologiche



5. Estrazione
e lavorazione

-
tipologie di materiali e cicli produttivi

-
principali metodi di coltivazione

-
metodi estrattivi

-
metodologie di rifinitura

-
normativa



6. Degrado
dei materiali lapidei


Definizione, classificazione e normativa
descrizione e analisi dei processi
caratterizzazione dei prodotti
alterazione e degrado dei materiali messi in opera
relazioni tra litologia, ambiente e degrado
cenni sulle metodologie d'intervento
cenni su protettivi e consolidanti
protocolli analitici di manutenzione e restauro

• L. Morbidelli: Le rocce e i loro costituenti. Bardi ed.
• Angelo Peccerillo & Diego Perugini: Introduzione alla Petrografia ottica. Morlacchi ed.
• Piero Primavori: Pianeta Pietra. Zusi ed. (per le foto a colori vedi l'ed. in inglese:Planet Stone)
• Piero Primavori: Lessico del settore lapideo Zusi edit.
• Ninina Cuomo di Caprio: Ceramica in Archeologia 2
• Monica T. Price: Atlante delle pietre decorative . Guida tecnica illustrata. Hoepli ed.
• E. Pecchioni, F. Fratini, E. Cantisani: Le malte antiche e moderne tra tradizione ed innovazione
• S. Tinè: Codice di pratica professionale per il restauro delle fronti esterne degli edifici. Flaccovio ed.
• Clerici & F. Sfratato : La geologia nella pratica edilizia. Flacc. ed
• Del Gaudio & A. Vallario: Attività estrattive: cave , recuperi e pianificazione. Liguori ed.
• AIMAT: Manuale dei materiali per l'ingegneria. McGraw-Hill

1. Introduzione al corso:

§
I materiali lapidei naturali ed artificiali (esempi d’uso)

§
Nomenclatura e colore

§
Metodi di rappresentazione (carte tematiche)



2. I materiali lapidei naturali

§
classificazione delle rocce:

Ø
rocce magmatiche e filoniane

Ø
rocce sedimentarie

Ø
rocce metamorfiche

§
riconoscimento delle rocce:

Ø
metodologie mineralogiche, petrografiche e geochimiche

§
petrografia delle rocce carbonatiche

·


3. Materiali lapidei artificiali

§
Definizione e classificazione

§
Caratterizzazione dei componenti primari

§
Argille e loro derivati

Ø
Classificazione delle argille

Ø
Caratterizzazione mediante metodologie mineralogiche, fisiche e
chimiche

Ø
Principali tipi di utilizzo e prodotti di derivazione

·
Materiali ceramici

Ø
Componenti principali delle ceramiche

Ø
Caratterizzazione dei prodotti ceramici mediante metodi ottici, chimici
e fisici

Ø
Classificazione dei prodotti ceramici

Ø
Processo produttivo

Ø
Archeometria delle ceramiche

·
Malte e calcestruzzi

Ø
Classificazione delle malte e
intonaci

Ø
Componenti principali

Ø
Principali tipologie di leganti

Ø
Caratteristiche degli aggregati

Ø
Cementi

Ø
Processi chimico-fisici

Ø
Petrografia delle malte

Ø
Metodi analitici



4. Proprietà
dei materiali

·
Principali proprietà fisiche (densità, peso specifico,, porosità,
granulometria, permeabilità all’acqua, all’aria o ai gas, coefficiente di
imbibizione, assorbimento capillare, gelività ,cristallizzazione salina)

·
Proprietà meccaniche ( comportamento elastico, plastico, a fatica, a
frattura; tenacità e resilienza; durezza; comportamento a compressione, a
taglio, a flessione)

·
Proprietà termiche

·
Proprietà chimiche

·
Proprietà tecnologiche



5. Estrazione
e lavorazione

§
tipologie di materiali e cicli produttivi

§
principali metodi di coltivazione

§
metodi estrattivi

§
metodologie di rifinitura

§
normativa



6. Degrado
dei materiali lapidei

§
Definizione, classificazione e normativa

§
descrizione e analisi dei processi

§
caratterizzazione dei prodotti

§
alterazione e degrado dei materiali messi in opera

§
relazioni tra litologia, ambiente e degrado

§
cenni sulle metodologie d'intervento

§
cenni su protettivi e consolidanti

§
protocolli analitici di manutenzione e restauro

• L. Morbidelli: Le rocce e i loro costituenti. Bardi ed.
• Angelo Peccerillo & Diego Perugini: Introduzione alla Petrografia ottica. Morlacchi ed.
• Piero Primavori: Pianeta Pietra. Zusi ed. (per le foto a colori vedi l'ed. in inglese:Planet Stone)
• Piero Primavori: Lessico del settore lapideo Zusi edit.
• Ninina Cuomo di Caprio: Ceramica in Archeologia 2
• Monica T. Price: Atlante delle pietre decorative . Guida tecnica illustrata. Hoepli ed.
• E. Pecchioni, F. Fratini, E. Cantisani: Le malte antiche e moderne tra tradizione ed innovazione
• S. Tinè: Codice di pratica professionale per il restauro delle fronti esterne degli edifici. Flaccovio ed.
• Clerici & F. Sfratato : La geologia nella pratica edilizia. Flacc. ed
• Del Gaudio & A. Vallario: Attività estrattive: cave , recuperi e pianificazione. Liguori ed.
• AIMAT: Manuale dei materiali per l'ingegneria. McGraw-Hill