FONDAMENTI DI SCIENZE DELLA TERRA E LABORATORIO - 2 - LABORATORIO

L’insegnamento di Fondamenti di Scienze della Terra è composto da 4 moduli. Il Modulo 1 (mineralogia e petrografia) e il Modulo 3 (processi geologici) sono costituiti da lezioni frontali di teoria, mentre il Modulo 2 (laboratorio di riconoscimento rocce) e Modulo 4 (laboratorio di cartografia) sono costituiti da attività di laboratorio, esercitazioni ed escursioni didattiche in campo. Fondamenti di Scienze della Terra e Laboratorio è un insegnamento caratterizzante delle Scienze Ambientali; i contenuti teorici e le attività di laboratorio mirano a fornire allo studente le basi per poi sviluppare e comprendere i successivi insegnamenti erogati durante il corso di laurea. Inoltre, il programma è strutturato in modo da fornire allo studente una visione multidisciplinare delle Scienze della Terra, spaziando in molte discipline nell’ambito geologico, come mineralogia, petrografia, sedimentologia, geofisica, geochimica, vulcanologia, cartografia e sistemi informativi geografici.

Nella sua totalità, l’insegnamento di Fondamenti di Scienze della Terra (Moduli 1-4) si propone di fornire allo studente le basi per comprendere le caratteristiche geologico-fisiche del territorio, con particolare riferimento alla mineralogia, alla petrografia e geochimica, ed alla distribuzione dei vari tipi di rocce affioranti. Sono inoltre approfonditi gli aspetti della sedimentologia, stratigrafia, geomorfologia e geologia strutturale. Il Pianeta Terra sarà studiato come un sistema indisturbato (naturale), base fondamentale per comprendere poi i cambiamenti e gli impatti che hanno provocato (e continuano a provocare) le attività antropiche. In particolare, l’insegnamento si prefigge di (i) descrivere la struttura del pianeta, (ii) analizzare i processi geologici che l’hanno formato, (iii) conoscere le tipologie e le proprietà dei principali minerali che compongono le rocce; (iv) identificare una roccia e conoscere le sue proprietà; (v) studiare i processi che portano alla degradazione e all’erosione delle rocce; (vi) leggere le successioni litostratigrafiche per risalire ai processi geologici che le hanno formate; (vii) comprendere la tettonica delle placche e saper leggere le deformazioni della crosta continentale; (viii) conoscere e decifrare correttamente una carta topografica e saper leggere una carta geologica.

Il Modulo 2 ha lo scopo di esercitare lo studente al riconoscimento delle rocce e mira a consolidare i concetti appresi durante il Modulo 1. Le rocce sono aggregati di minerali, quindi il loro riconoscimento si basa sull’identificazione delle specie mineralogiche che li formano, sui loro rapporti, e sulla loro tessitura. Si analizzeranno minerali e rocce presenti nel laboratorio di geo-mineralogia.

Lo scopo ultimo dei quattro moduli in cui si articola l’insegnamento è quello di fornire un quadro generale delle conoscenze riguardanti le Scienze della Terra in campo ambientale. Questo permetterà al laureato in Scienze Ambientali di acquisire le competenze necessarie per coordinare e/o consultare specialisti del settore durante la sua futura attività professionale.

L’insegnamento di Fondamenti di Scienza della Terra e Laboratorio mira a fornire allo studente un’ampia ed esaustiva introduzione alle Scienze della Terra sfruttando ragionamenti e concetti di Geologia per comprendere l’ambiente. La frequenza e la partecipazione alle attività formative del Modulo 1 (lezioni frontali, seminari) e del Modulo 2 (laboratorio, escursione didattica) permetteranno allo studente di:

1. Conoscenza e comprensione
1a. Conoscere i concetti di base e la terminologia appropriata per le Scienze della Terra;
1b. Capire i processi chimico-fisici che hanno generato i vari tipi di rocce;
1c. Capire i fattori geologici, geografici e climatici della degradazione fisica, alterazione chimica ed erosione delle rocce;
1d. Utilizzare le conoscenze acquisite negli insegnamenti di base nell’analisi delle risorse naturali e della vulnerabilità del territorio utilizzando laboratori specifici ed interdisciplinari da svolgersi in campo;
1e. Comprendere le dinamiche ambientali, i processi interni alla Terra e i relativi effetti esterni.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
2a. Saper utilizzare correttamente la terminologia e i principi geologici in tutti i processi di applicazione e comunicazione delle Scienze Ambientali;
2b. Saper identificare i processi geologici che hanno modellato il pianeta e comprenderne i meccanismi e i prodotti;
2c. Saper individuare e descrivere i più comuni tipi di roccia, la loro composizione mineralogica, le loro proprietà e gli ambienti di formazione;
2d. Saper descrivere i processi di degradazione fisica e chimica delle rocce;

3. Capacità di giudizio
3a. Saper formulare e argomentare ipotesi sulla base dei concetti appresi durante l’insegnamento;
3b. Saper applicare conoscenze e gli strumenti delle Scienze della terra per spiegare la forma, composizione e proprietà del sistema Terra;
3c. Saper applicare un approccio critico e multidisciplinare;

4. Abilità comunicative
4a. Saper comunicare i concetti appresi in ambito geologico, utilizzando una terminologia appropriata;
4b. Saper interagire con diverse figure professionali che un laureato in Scienze Ambientali troverà lungo il proprio percorso professionale, come biologi, chimici, geologi, medici, epidemiologi, nonché con figure di ambiti non scientifici (politici, economisti, ecc.);
4c. Saper semplificare e riassumere i concetti di Scienze della Terra ad un pubblico generale, utilizzando una terminologia semplice e diretta;

5. Capacità di apprendimento
5a. Saper applicare i concetti appresi in classe a casi di studio reali;
5b. Saper leggere i processi geologici ed ambientali che hanno plasmato un territorio;
5c. Saper consultare criticamente i testi di riferimento e saper interpretare la bibliografia che verrà proposta durante il percorso didattico.

È necessario aver acquisito le conoscenze di base di chimica generale inorganica.

Il laboratorio del Modulo 2 è diviso in 2 parti.

La Parte 1 (classificazione dei minerali) inizia con alcune lezioni sulla morfologia dei cristalli. Si utilizzano modelli semplici tridimensionali per riconoscere gli elementi e il grado di simmetria che caratterizzano i sistemi cristallini. Si imparano a classificare i minerali nei sistemi e classi cristalline studiate nel Modulo 1. Si analizzano alcuni minerali presenti nella collezione del laboratorio. Saranno trattati con particolare attenzione i silicati, i carbonati e i solfati.

La Parte 2 (riconoscimento macroscopico di rocce) propone una serie di esercitazioni pratiche per il riconoscimento macroscopico delle rocce affioranti sulla Terra. Saranno trattate rocce magmatiche intrusive ed effusive, rocce sedimentarie e rocce metamorfiche. Si imparerà a classificare le rocce sulla base dei minerali presenti e della tessitura e si imparerà ad utilizzare i diagrammi classificativi.

Il testo di riferimento per l’insegnamento di Fondamenti di Scienze della Terra e Laboratorio (Moduli 1-4) è:
Grotzinger, J.P., Jordan, T.H. Capire la Terra. Terza edizione italiana condotta sulla settima edizione americana, Zanichelli, 2016. ISBN: 978-8808821232 [https://www.zanichelli.it/ricerca/prodotti/capire-la-terra-grotzinger-jordan ]

Si consiglia anche la visione di un testo facoltativo integrativo di approfondimento. Questo testo è disponibile presso la biblioteca di area scientifica o su richiesta al docente:
Klein, C., Philpotts, A.R. Mineralogia e petrografia. Prima edizione italiana condotta sulla seconda edizione inglese, Zanichelli, 2018. ISBN: 978-8808320605
[https://www.zanichelli.it/ricerca/prodotti/mineralogia-e-petrografia ]

Frequenza. L’ammissione all’esame è condizionata all’assolvimento dell’obbligo di frequenza ai laboratori dei Moduli 2 e 4 (almeno il 70% di presenza) e alla partecipazione alle uscite didattiche. La frequenza sarà verificata durante ogni singolo laboratorio. Gli studenti lavoratori sono invitati a mettersi in contatto con i docenti per programmare un percorso di studi appropriato alle proprie necessità e tempistiche.

Esame. L’esame del Modulo 1 verrà sostenuto assieme al Modulo 2 e consiste in una prova orale divisa in due parti. Nella prima parte gli studenti dovranno riconoscere e descrivere una roccia che sarà fornita il giorno dell’esame. Tutte le rocce appartengono alla collezione del laboratorio di geo-mineralogia e sono consultabili dagli studenti durante il Modulo 2 e, a richiesta, durante la preparazione degli esami in qualsiasi momento dell’anno (contattare i docenti). La seconda parte tratterà i concetti presentati durante le lezioni frontali. Alla prima parte (riconoscimento rocce) verranno assegnati un massimo di 10 punti, alla seconda parte (teoria) verranno assegnati un massimo di 20 punti.

Votazione finale. Le valutazioni dei Moduli 1+2 e 3+4 di Fondamenti di Scienze della Terra e Laboratorio sono integrate in un unico voto finale. Le votazioni assegnate alle prove del Modulo 1+2 e Modulo 3+4 saranno considerate valide per un periodo massimo di 12 mesi.

Le attività di laboratorio si terranno nelle aule didattiche; gli studenti verranno divisi in 3 classi in modo da ottimizzare l’accesso alle risorse del laboratorio ed essere seguiti dai docenti. L’insegnamento è strutturato in brevi lezioni fontali che introducono le successive esercitazioni pratiche.
Tutte le lezioni e materiali integrativi sono in forniti come presentazioni in formato PDF e sono caricati sulla piattaforma Moodle dell’insegnamento subito dopo le lezioni. Si invitano gli studenti a consultare periodicamente Moodle per essere sempre aggiornati.

L’insegnamento di Science della Terra e Laboratorio prevede due escursioni didattiche in campo nei Moduli 2 e 4. Le escursioni mirano a consolidare le conoscenze geologiche acquisite durante le lezioni frontali e i laboratori.

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