Anno di corso: 1

Crediti: 12
Crediti: 6
Crediti: 12
Crediti: 12
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 1
Tipo: Altro

Anno di corso: 2

Crediti: 8
Crediti: 10
Crediti: 8
Crediti: 8
Crediti: 12
Crediti: 12
Crediti: 6

Anno di corso: 3

Crediti: 8
Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 12
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 7
Tipo: Lingua/Prova Finale

GEORISORSE

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2017/2018
Anno di corso: 
3
Anno accademico di erogazione: 
2019/2020
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
50
Prerequisiti: 

Conoscenze di base di mineralogia, petrografia e chimica.

Moduli

Metodi di valutazione

Tipo di esame: 
Orale
Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

Prova scritta preliminare, costituita da un test a risposte chiuse (10 quesiti) e 3 semplici esercizi.

La successiva prova orale consiste in un colloquio sugli argomenti svolti a lezione.

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Introduzione alle risorse minerarie, dai minerali metallici (ore minerals) ai minerali industriali (industrial minerals), fino alle rocce ornamentali (dimension stones) ed agli aggregati (sabbie e ghiaie). Vengono forniti i concetti base per la descrizione di un giacimento, sia dal punto di vista geometrico - morfologico, sia genetico (giacimenti magmatici, idrotermali, sedimentari, metamorfici ed arricchimento supergenico), nonchè le tecniche di prospezione mineraria. Vengono infine descritte le principali metodologie di coltivazione mineraria di cave e miniere, a cielo aperto ed in sotterraneo, nonché le principali tecniche analitiche utili per caratterizzare ore ed industrial minerals.

Contenuti

- Ore ed industrial minerals, concetto di giacimento minerario, tenore, tonnellaggio e Clarke (tenore medio crostale).

- Estrazione e lavorazione dei minerali metallici ed industriali, ore dressing, problematiche ambientali connesse (es. AMD - acid mine drainage).

- Cave e miniere, normativa nazionale ed internazionale. Tecniche di coltivazione mineraria a cielo aperto ed in sotterraneo.

- Coltivazione mineraria con esplosivo, a cielo aperto ed in sotterraneo.

- Evoluzione della crosta terrestre dall'Archeano al Fanerozoico, principali eventi metallogenici.

- Le principali tecniche analitiche per la caratterizzazione chimica e mineralogica di ore ed industrial minerals: microscopia ottica in luce trasmessa e riflessa, XRF, ICP-AES, ICP-MS, NAA, SEM, TEM, microanalisi EDS e WDS, XRPD, spettroscopia Raman.

- Morfologia e natura dei corpi minerari in funzione delle rocce incassanti: filoni, pipes, mantos, pods, corpi stratiformi e stratabound.

- Tessiture degli ore minerals e della ganga, implicazione per il loro trattamento (ore dressing).

- Risorse e riserve minerarie, prospezione mineraria geochimica, geofisica, core-drilling, esempi.

- Giacimenti magmatici: cristallizzazione frazionata, liquazione, assimilazione magmatica. Esempi: solfuri massicci nelle komatiiti di Kambalda (Australia), livelli a cromite e PGE nel Bushveld complex (Sud Africa), solfuri massicci di Fe-Ni-Cu di Norilsk (Russia), kimberliti, carbonatiti, pegmatiti, greisen, skarn.

- Giacimenti idrotermali: fattori chiave nella loro genesi, tecniche di studio. Porphyry, VMS (volcanogenic massive sulphide), MVT (Mississippi Valley Type), SEDEX (Sedimentary Exhalative), IOCG (Iron Oxide Copper Gold), giacimenti ad U.

- Giacimenti sedimentari: placer, BIF (banded Iron Formations), evaporiti.

- Giacimenti metamorfici: talco, grafite, silicati di Al.

- Giacimenti residuali (es. Al, Ni) ed arricchimento supergenico.

- Rocce ornamentali: classificazione commerciale, tipologie, cave a cielo aperto ed in sotterraneo, principali metodologie di coltivazione, lavorazione dei materiali lapidei, impatto ambientale e relativa mitigazione.

- Prove tecniche (fisico-meccaniche) per la caratterizzazione dei materiali lapidei e degli aggregati.

Programma esteso

Ore minerals & industrial minerals, deposito minerario, minerali utili, ganga, cubaggio, tenore, tout-vènant, mercantile, clarke e clarke di concentrazione. Diagrammi tonnellaggi - tenore. Prezzi degli ore minerals e dei metalli, classificazione commerciale. Metalli "critici": REE e PGE. Import ed export delle materie prime, la produzione lombarda. Recupero e sottoprodotti, forma mineralogica del metallo, sostanze indesiderate, processi di smelting ed ore dressing, problematiche ambientali. Classificazione normativa delle materie prime: materiali di I e II categoria, cave e miniere.

Cenni alle relazioni tra tettonica e metallogenesi dall'Archeano al Fanerozoico.

Esplosivistica civile: principali tipi di esplosivo, deflagranti e detonanti, caratteristiche tecniche. Tiro a fuoco, elettrico e NONEL. Detonatori a fuoco, elettrici, elettronici, NONEL, booster, ritardati e microritardati, esploditori. L'uso dell'esplosivo negli scavi a cielo aperto, in cave di industrial minerals e di rocce ornamentali; scavi in sotterraneo.

Le principali tecniche analitiche per lo studio e la caratterizzazione di materiali geologici di interesse economico ed industriale. Analisi chimiche whole-rock: XRF, ICP-ES, ICP-MS, NAA, pregi e limiti. Microscopia ottica in luce trasmessa e riflessa, analisi modale. Analisi mineralogiche: diffrattometria a raggi-X su polveri (XRPD). Microscopia elettronica a scansione (SEM) ed in trasmissione (TEM), microanalisi chimiche in dispersione di energia (EDS) e di lunghezza d'onda (WDS). Cenni sulla spettroscopia Raman.

Natura e morfologia dei corpi minerari: singenesi ed epigenesi, corpi discordanti e concordanti. Corpi minerari tabulari (filoni, vene), tubulari (pipes, mantos), disseminazioni, ammassi, corpi di sostituzione (es. skarn), corpi stratiformi e stratabound. Principali tipologie di host rock e rapporti con le mineralizzazioni. Tessiture e strutture dei minerali metallici e di ganga, rapporti con ore dressing.

Risorse e riserve minerarie, cenni di prospezione mineraria: indagini geologiche di terreno, remote sensing, geochimica, geofisica, sondaggi, trattamento statistico dei dati.

Classificazione genetica dei giacimenti minerari, metallogenesi, ereditarismo, permanenza, trasformismo, zoning, metallotect, epoca metallogenica e paragenesi. Giacimenti magmatici: cristallizzazione magmatica (es. diamanti nelle kimberliti, cromiti nei complessi basici stratificati, feldspati nelle pegmatiti), segregazione magmatica (cristallizzazione frazionata, liquazione). Giacimenti idrotermali: origine dei fluidi idrotermali, leganti, trasporto, deposizione, giacimenti VMS (volcanic massive sulfide), SEDEX (sedimentary-exalative), MVT (Mississippi Valley Type). Giacimenti di uranio. Giacimenti legati a processi metamorfici. Giacimenti legati a processi sedimentari (BIF banded iron formations, Cu in arenarie, placer, evaporiti). Giacimenti legati a processi di alterazione meteorica: lateriti, bauxiti. Arricchimento supergenico.

Principali ore minerals (associazioni, ore assemblage, matrix assemblage, mining grade): Be, Cr, Cu, Au, Fe, Pb, Zn, Li, Mn, Hg, Mo, Ni, Co, Nb, Ta, PGE (platinum group elements), Ag, Sn, W, Ti, U, V, REE.

Rocce ornamentali: tipologie commerciali, ciclo produttivo di cava e problematiche ambientali. Varietà commerciali: marmi, pietre e graniti. Lavorabilità delle rocce ornamentali in funzione delle caratteristiche mineralogiche e tessiturali. Principali produttori mondiali, i bacini estrattivi italiani. Cave di rocce ornamentali: indagini geologiche preliminari, tipologie di cave rispetto alla morfologia, coltivazione a cielo aperto ed in sotterraneo. Metodi di coltivazione a progressione verticale ed orizzontale. Principali tecniche di coltivazione: filo elicoidale, filo diamantato, perforazione (con e senza esplosivo), tagliatrice a catena, flame-jet, water-jet, cementi espandenti. Lavorazione dei materiali lapidei: riquadratura, taglio, sega a telaio, finitura, lavorazioni speciali. Impa

Bibliografia consigliata

Slide del corso (disponibili su e-learning), appunti e dispense distribuiti durante il corso, testi consigliati dal docente.

Arndt & Ganino (2012) - Metals and Society. An introduction to Economic Geology. Springer, 160 pp.

Brigo & Montanari (2006) - Metalli e minerali industriali. Parametri geominerari ed economici. Aracne editrice, 394 pp.

Evans (1993) - Ore geology and industrial minerals. An introduction (III edition). Blackwell Publishing, 389 pp.

Kesler & Simon (2015) - Mineral resources, economics and the environment (II edition). Cambridge University Press, 434 pp.

Primavori (1999) - Pianeta Pietra. Giorgio Zusi Editore, 326 pp.

Metodi didattici

4 CFU frontali, 1 CFU di laboratorio (tecniche analitiche), 1 CFU di didattica campus abroad (visite tecniche presso cave, miniere ed impianti di lavorazione). Erogato in italiano.

Contatti/Altre informazioni

Periodo di erogazione dell'insegnamento:
II semestre

Orario di ricevimento:
Lunedì dalle 10:30 alle 12:30 o su appuntamento (edificio U4, I piano, stanza 1027).