La Petrografia Avanzata è una disciplina che utilizza i metodi propri della Chimica-fisica per chiarire la genesi delle rocce e delle loro associazioni. Dei tre processi sedimentario, igneo e metamorfico, la Petrologia cerca di verificare le basi teoriche dei modelli genetici e ne saggia la validità attraverso la sperimentazione o sulla base di considerazioni teoriche. Il corso contiene i fondamenti di: A) Petrologia sperimentale e B) Petrologia teorica. A) Tecniche ed obiettivi della Petrologia sperimentale; problemi connessi con la preparazione ed esecuzione degli esperimenti; dispositivi per il controllo delle condizioni sperimentali. B) Modellizzazzione in termini chimico-fisici dei processi igneo e metamorfico. Energia libera ed Equilibri di Fase. Superfici nello spazio G-T-P; costruzione di linee univarianti e superfici divarianti. Regole di Schreinemakers per superfici inetersecantesi nello spazio G-T-P ed applicate ai sistemi multicomponenti, sistemi degenerati. Cenni di Termodinamica delle soluzioni. energia libera delle soluzioni; energia libera di soluzioni ideali e non ideali, la legge di Henry: applicazioni al comportamento degli elementi in tracce nei magmi; smistamento di soluzioni non ideali: essoluzioni. La costante di equilibrio di una reazione: applicazioni geotermobarometriche. Equilibri di fase nei sistemi ignei. Sistemi a due componenti; la regola della leva; i sistemi binari e ternari fondamentali, cenni ai sistemi quaternari. Proprietà dei fluidi nei sistemi igneo e metamorfico. Effetti dei volatili sull'equilibrio del fuso silicatico. Effetti di H2O e di CO2 sulla fusione e sulla cristallizzazione frazionata di magmi; ruolo della fugacità dell'ossigeno negli equilibri di fase. Equilibri di fase nei sistemi subsolidus: KFMASH: le metapeliti; CKNASH: gneiss e migmatiti acide; NCFMASH: le metabasiti; CFMASS: le ultramafiti; CMAS H2O-CO2: i metacarbonati e calcsilicati. Variazione della composizione chimica dei magmi durante la differenziazione magmatica. Diagrammi di variazione a due componenti; interpretazione dei diagrammi di variazione; uso dei calcoli e dei grafici di mixing. Il contributo della geochimica degli elementi in traccia nella definizione dei modelli petrogenetici. Frazionemento degli elementi in traccia durante il processo magmatico; approccio grafico e quantitativo all'identificazione dei principali processi di differenziazione magmatica (FC, PM, Mixing, ACF). La geochimica isotopica come strumento di indagine nella soluzione di problemi petrologici. Esercitazioni: Riconoscimento di microstrutture diagnostiche di equilibrio di fase nei sistemi ignei; costruzione ed utilizzo di modelli per la soluzione di problemi di Petrologia del magmatico; calcoli di mixing. Utilizzo dei programmi di calcolo di diagrammi di fase in sistemi ignei e metamorfici e per il frazionamento di elementi maggiori e in traccia durante i processi ignei (MELTS, THERMOCALC, TRACE, ecc.).