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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
GEOLOGIA E GEOLOGIA TECNICA
Insegnamento
PROCESSI DI FORMAZIONE DEI MINERALI
SCP8085502, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
GEOLOGIA E GEOLOGIA TECNICA
SC1180, ordinamento 2009/10, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese MINERAL FORMING PROCESSES
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Geoscienze
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile LUCA VALENTINI GEO/06

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Discipline mineralogiche, petrografiche e geochimiche GEO/06 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
ESERCITAZIONE 2.0 24 26.0
LEZIONE 4.0 32 68.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2009

Syllabus
Prerequisiti: Conoscenze di base di matematica, fisica, chimica, mineralogia, appresi durante la laurea triennale.
Conoscenze e abilita' da acquisire: A completamento del corso, lo studente dovrebbe avere acquisito una chiave di lettura che consenta di interpretare gli assemblaggi mineralogici presenti in rocce o materiali inorganici sintetici (e.g. ceramiche, cementi) e le microstrutture e tessiture associate, in termini di processi chimico-fisici di base.
In particolare, lo studente dovrà acquisire familiarità con:

1) Ruolo di termodinamica e cinetica di reazione nel determinare assemblaggi mineralogici, in funzione di variabili come T e P.

2) Significato e ruolo dell'interfaccia solido-liquido.

3) Terminologia e meccanismi inerenti la nucleazione e crescita di minerali.

4) Utilizzo di tecniche di laboratorio per lo studio dei punti precedenti.

5) Tecniche di modellazione digitale dei processi di nucleazione e crescita di minerali
Modalita' di esame: L'esame consiste in una prova scritta (quiz a risposta multipla, 10-12 domande) finalizzato a verificare l'apprendimento generale dei vari argomenti trattati durante il corso, e di una breve discussione orale, mediante l'ausilio di una presentazione power point, con la quale lo studente approfondisce un argomento a sua scelta. Entrambe le prove vengono sostenute lo stesso giorno (approssimativamente 30 minuti per il quiz e 15 minuti per la presentazione).
Criteri di valutazione: Comprensione e approfondimento degli argomenti trattati; approccio critico agli argomenti e indipendenza nello studio; capacità espositive.
Contenuti: - Proprietà di volume (bulk) di minerali e assemblaggi mineralogici (e.g. porosità, permeabilità) e proprietà di superficie (e.g. superficie specifica, carica superficiale). Metodi di analisi (e.g. microtomografia 3D; microscopia confocale; light scattering).
- Richiami di termodinamica e di chimica in soluzione acquosa (e.g. energia libera, solubilità).
- Cinetiche di reazione e processi di base all'interfaccia solido-liquido (dissoluzione, diffusione, adsorbimento). Weathering e diagenesi.
- Nucleazione e crescita dei minerali: teorie classiche e teorie recenti.
- Strutture frattali e nano-strutture. Tecniche di analisi mediante "total scattering" dei raggi X.
- Modellazione numerica di assemblaggi mineralogici all'equilibrio termodinamico e di processi di dissoluzione, diffusione, nucleazione e crescita. Utilizzo di software con interfaccia grafica e stesura di codici MATLAB.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: - Lezioni frontali mediante l’ausilio di presentazioni powerpoint
- Esercitazioni mediante software per: analisi d’immagine (ImageJ), equilibrio termodinamico (GEMS), processi di reazione-diffusione (HydratiCA); compilazione di codici in ambiente MATLAB; Laboratorio di microtomografia a raggi X.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Saranno fornite tutte le presentazioni PowerPoint, oltre a materiale di approfondimento (articoli su rivista, capitoli di libri).
Testi di riferimento:
  • Oelkers, Eric H.; Schott, Jacques, Thermodynamics and kinetics of water-rock interaction. --: The Mineralogical Society of America, --. Cerca nel catalogo
  • White, William M., Geochemistry. --: Wiley-Blackwell, --. Cerca nel catalogo
  • van Driessche, Alexander E.S., New perspectives on mineral nucleation and growthfrom solution precursors to solid materials. --: Springer, --. Cerca nel catalogo
  • Coelfen, Helmut; Antonietti, M., Mesocrystals and nonclassical crystallization. --: --, --. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Interactive lecturing
  • Active quiz per verifiche concettuali e discussioni in classe
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • Top Hat (active quiz, quiz)
  • Matlab

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Industria, innovazione e infrastrutture Citta' e comunita' sostenibili Consumo e produzione responsabili Agire per il clima