MINERALOGIA E OTTICA MINERALOGICA

Programma

Definizione di minerale. Minerali nell'ambiente, risorse e rischi ambientali.

Parte 1. I minerali: come sono costituiti

La cristallografia mineralogica: Reticoli bi e tri-dimensionali. Simmetria
traslazionale e sistemi cristallini. Cristallografia morfologica. Leggi
di Stenone e di Hauy. Faccia parametrica ed indici di Miller.
Indicizzazione di facce e spigoli. Elementi di simmetria morfologica
dei cristalli. I 32 gruppi puntuali e le forme compatibili. La
proiezione stereografica: riconoscimento e proiezione degli elementi di
simmetria e determinazione della simmetria puntuale in cristalli
ideali.

Parte 2: Proprietà chimiche e fisiche: come si riconoscono

Proprietà fisiche scalari, vettoriali e tensoriali e relazioni con la simmetria del minerale: esempi su dilatazione termica, compressibilità, velocità della luce nel mezzo, durezza e magnetizzazione. Diffrazione a raggi X e riconoscimento dei minerali: diffrazione per polveri ed interpretazione delle relative diffrazioni.

Proprietà chimiche:i principali elementi della crosta terrestre. Raggio ionico e poliedri di coordinazione. Il tetraedro SiO44-. L’articolazione dei poliedri: le regole di Pauling. Tipi di polimorfismo ed esempi nei minerali.
L’isomorfismo. Diagrammi di stato di interesse mineralogico, ad uno,
due e tre componenti.

Parte 3: I minerali nella natura e nell'ambiente

Mineralogia sistematica: principali caratteristiche strutturali,
chimiche e fisiche delle famiglie di minerali esaminate. Saranno inoltre esaminate la distribuzione dei minerali nell'ambiente e le problematiche di interazione con l'uomo. I minerali della silice. I feldspati: chimismo, ordine- disordine e trasformazioni. I feldspatoidi. Gli inosilicati: anfiboli e pirosseni. I fillosilicati: derivazione delle tipologie strutturali; miche e minerali delle argille. I nesosilicati: olivine e granati. Cenni su epidoti, tormalina, silicati anidri di Al, zircone.
Non silicati: i gruppi CO32-, SO42-, PO43- (carbonati, solfati e fosfati): differenze con i silicati e principali minerali. Gli ossidi: impacchettamenti compatti cubico ed esagonale. Gli spinelli. Cenni sui solfuri. I minerali del mantello.
Parte 4: mineralogia ottica: proprietà della luce, indicae di rifrazione, equazione di snell. Indicatrice ottica definizione e relazioni con la simmetria e gli assi cristallografici. La birifrangenza, il pleocroismo, figura d'interferenza. Osservazioni in microscopia a solo polarizzatore, polarizzatori incrociati e luce convergente.