Obiettivi Formativi

Il corso intende fornire le conoscenze di base per (i) la comprensione dei processi fondamentali che governano l’origine e l’evoluzione delle rocce ignee e metamorfiche, (ii) l’analisi e la caratterizzazione delle rocce magmatiche, metamorfiche e di mantello, (iii) la comprensione dei principali processi petrogenetici in termini di ambientazione geotettonica ed evoluzione crostale.

Learning Goals

The aim is to give basic knowledge of (i) processes governing the origin and evolution of magmatic and metamorphic rocks, (ii) analyses and characterization of magmatic, metamorphic and mantle rocks, (iii) relationships between petrogenetic processes and tectonic setting.

Metodi didattici

Lezioni frontali e lezioni con esercitazioni

Teaching Methods

Lectures and lectures with exercises

Prerequisiti

Conoscenza di base in Mineralogia e Geologia

Prerequisites

Basic knowledge of Mineralogy and Geology

Verifiche dell'apprendimento

Colloquio orale sugli argomenti trattati nel corso delle lezioni

Assessment

Final oral exam

Programma del Corso

Introduzione sulla composizione mineralogica, chimica e sulla classificazione delle rocce magmatiche. Utilizzo della composizione in elementi maggiori per la classificazione delle rocce magmatiche. Diagrammi di variazione. Serie magmatiche. Composizione del mantello. Natura del magma. Struttura atomica dei fusi. Ruolo dei fluidi volatili nei fusi. Proprietà fisiche del magma: temperatura, viscosità, densità. Meccanismi di risalita dei magmi. Principali strutture magmatiche. Tessiture magmatiche e fattori che ne influenzano l’origine. Generazioni dei magmi e ambienti tettonici dove i magmi sono generati. Processi di fusione parziale e di differenziazione magmatica. Diagrammi di fase per le rocce magmatiche: regola delle fasi; sistemi binari ad un eutettico, ad un peritettico, con barriera termica, con soluzione solida completa e parziale; cenni sui diagrammi di fase ternari. Associazioni petrotettoniche: magmatismo associato a margini divergenti, ad ambienti di intraplacca, a margini convergenti e collisionali. Cenni sui diagrammi di discriminazione tettonica. Elementi in tracce: classificazione e proprietà. Cenni sui coefficienti di distribuzione. Proprietà delle REE e loro utilizzo in petrologia ignea. Determinazioni isotopiche a fini geocronologici e petrogenetici. Isotopi radiogenici: metodo Rb-Sr, metodo Sm-Nd, metodo U-Pb, metodo K-Ar. Isotopi stabili: isotopi dell’ossigeno. Introduzione al metamorfismo: condizioni P-T del metamorfismo, natura del protolite, tipi di metamorfismo, zone metamorfiche, grado metamorfico. Principali tessiture metamorfiche. Metamorfismo e deformazione. Processi di differenziazione metamorfica. Classificazione e nomenclatura delle rocce metamorfiche. Meccanismi del metamorfismo e reazioni metamorfiche. Principali microstrutture metamorfiche. Diagrammi chemografici e rappresentazione delle reazioni metamorfiche. Facies metamorfiche: gradiente metamorfico e serie di facies metamorfiche associate, tipi di metamorfismo e serie di facies metamorfiche associate. Metamorfismo del sistema femico, pelitico, carbonatico e ultrafemico. Cenni sulla costruzione dei “grid” petrogentici e sulla geotermobarometria. Traiettorie P-T-t. Relazioni tra ambienti tettonici e metamorfismo.

Course Syllabus

Introduction: mineralogical and chemical composition of magmatic rocks. Classification of magmatic rocks. The application of major element chemistry to rock classification. Variation Diagrams based on Major Elements. Magmatic series. Mantle composition. Nature of magma. Atomic structure of melts. Volatile fluids in melts. Physical Properties of Magma: temperature, viscosity, density. The ascent of magma. Main magmatic structures and textures. Generation of magma and relations with global tectonics. Processes of partial melting and magmatic differentiation. Igneous phase diagrams: phase rule, bynary systems with a eutectic, a peritectic, a thermal barrier, solid solution, partial solid solution. brief introduction to phase diagrams of ternary systems. Magmatic petrotectonic associations: oceanic magmatism, intraplate magmatism, convergent margins magmatism. Brief introduction to tectonic discrimination diagrams. Trace elements. Brief introduction to partition coefficients and trace element compatibility. Rare earth elements. Geochronological and petrogentic use of isotopes. Radiogenic isotopes: Rb-Sr, Sm-Nd, U-Pb, K-Ar. Stable isotopes: O. Introduction to metamorphism: P-T metamorphic conditions, nature of the protolith, types of metamorphism based on metamorphic conditions, metamorphic zones, metamorphic grade. Main metamorphic textures. Metamorphism and deformation. Metamorphic differentiation. Classification and nomenclature of metamorphic rocks. Metamorphic mineral reactions. Chemographic diagrams. Metamorphic facies series and metamorphic gradients. Metamorphism of mafic, pelitic, calcareous and ultramafic rocks. Brief introduction to petrogentic grid and geothermobarometry. P-T-t path. Tectonic setting and metamorphic rocks relationship.