GEOLOGIA PER LO STUDIO DEI BENI CULTURALI

Il corso mira a fornire le conoscenze di base di Mineralogia e Petrografia per il riconoscimento dei minerali e delle rocce più comuni. Minerali e rocce verranno contestualizzati sulla base degli ambienti e dei processi di formazione e sul loro utilizzo nell’ambito dei Beni Culturali. In particolare, verranno esaminate le principali caratteristiche chimico-fisiche di rocce e minerali e le loro principali forme di degrado in relazione all’utilizzo in architettura e nell’arte e all’esposizione all’inquinamento e agli eventi atmosferici. Verranno presentate le principali metodologie di indagine per lo studio, l’identificazione e la caratterizzazione chimico-fisica di rocce e minerali. Verranno accennate alcune delle metodologie di indagine geochimica utili al tracciamento, la datazione e alla caratterizzazione di materali lapidei per i Beni Culturali.

Lo studente imparerà a riconoscere le rocce utilizzate in ambiente storico e artistico, sarà in grado di determinare le principali forme di degrado ad esse collegate e a contestualizzarle in relazione al loro utilizzo, al clima e alla natura dell’inquinamento cui possono essere soggette.
Lo studente alla fine del corso avrà appreso un linguaggio geologico di base che gli consentirà di comunicare con gli addetti del settore del restauro, dei beni culturali e del lapideo. In particolare, lo studente avrà acquisito le conoscenze di base dei principali processi litogenetici e geomorfologici che lo aiuteranno nella scelta di possibili azioni per la conservazione, la salvaguardia e il restauro dei beni culturali.

Conoscenze di chimica generale e inorganica e di fisica.

• Struttura interna e dinamica della terra. Il sistema terra e i suoi sottosistemi. Cenni di tettonica delle placche.
• Distribuzione e abbondanza degli elementi nella crosta terrestre.
• Classificazioni dei minerali, in particolare silicati, ossidi e idrossidi di ferro e alluminio, carbonati di calcio e magnesio, solfati di calcio.
• Mineralogia:
- Concetti di stato cristallino, stato amorfo, abito cristallino, accrescimento cristallino. Polimorfismo e isomorfismo.
- Concetti di cristallochimica: reticolo cristallino, distanza reticolare, tipi di impaccamento, poliedri di coordinazione, regole di Pauling, sostituzioni atomiche e soluzioni solide, tipi di legame.
- Cristallografia morfologica e classificazione dei cristalli: riconoscimento di gruppi e sistemi, cenni alle classi. Assi cristallografici. Elementi e operatori di simmetria puntuale. Indici di Miller. Cenni ai reticoli primitivi, multipli e ai gruppi spaziali.
- Descrizione macroscopica dei minerali. Proprietà fisiche e ottiche dei minerali (durezza, tenacità, frattura, sfaldatura, isotropia e anisotropia, pleocroismo, birifrangenza). Osservazioni al microscopio petrografico.
- Mineralogia sistematica e classificazione Strunz con particolare attenzione ai silicati.
• Petrografia:
- Definizione e classificazione delle rocce. I processi litogenetici (magmatico, sedimentario e metamorfico). Il ciclo delle rocce.
- Rocce magmatiche. Caratteristiche fisico/chimiche dei magmi. Schemi classificativi delle rocce magmatiche (diagrammi di Streckeisen, TAS).
- Rocce sedimentarie. Ambienti di sedimentazione, composizione e classificazione. Criteri distintivi e terminologia in uso per la classificazione delle rocce sedimentarie.
- Rocce metamorfiche. Principali ambienti metamorfici e tipi di metamorfismo. Protolite e grado metamorfico.
- Osservazione macroscopica delle rocce con annessa analisi tessiturale ed analisi mineralogica a livello qualitativo/quantitativo.
• I principali materiali lapidei naturali impiegati nelle opere d’arte e nell’architettura. Principali georisorse legate ai beni culturali in Italia.
• Le principali forme di degrado dei materiali lapidei: chimico, fisico e biologico.
• Materiali leganti e laterizi: cemento, calce, malte, calcestruzzo, gesso etc.
• Cenni di geochimica isotopica per lo studio dei beni culturali: principali metodi di radiodatazione, rapporti isotopici.

Capire la terra (J.P. Grotzinger, T.H. Jordan)
Mineralogia e petrografia (C. Klein, A. R. Philpotts)
Dispense e articoli scientifici forniti dal docente durante il corso.

Una prova scritta costituita da:
- Dieci domande a riposta multipla su argomenti di carattere generale del corso (60/100)
- Cristallografia morfologica: riconoscimento di gruppo e sistema cristallino di un solido semplice con discussione su elementi chiave per il riconoscimento (20/100)
- Analisi tessiturale a macroscopia di un campione di roccia con discussione su possibile contenuto mineralogico e caratteristiche chiave per la classificazione (20/100).
Lo studente può richiedere l'integrazione orale.

scritto

Voti riportati in trentesimi, vedi modalità di verifica dell'apprendimento per il peso assegnato a ciascun elemento.

Il corso prevede sia lezioni frontali sia esercitazioni pratiche di laboratorio (riconoscimento delle rocce, proprietà ottiche dei cristalli, proprietà fisiche delle rocce e dei minerali). È inoltre prevista un’escursione sul campo per approfondire alcuni dei concetti trattati durante il corso.

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Cambiamento climatico e energia" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile