Servizi e analisi
I servizi coprono il rilevamento geologico, la caratterizzazione del reperto alla scala dell’osservazione macroscopica e microscopica, l’integrazione di microanalisi su elementi di unicità o di interesse tecnologico (origine di anomalie cromatiche, natura e dimensioni dei cristalli presenti, contenuto micropaleontologico, identificazione di resti organici, ecc…).
Osservazione macroscopica
Consente di determinare tessitura, colore, variegature e alternanze cromatiche, geometrie e dimensioni dei corpi rocciosi, spessore del cortice, presenza di inclusioni e di porzioni litologiche estranee, eventuali strutture sedimentarie, biocostruite e bioturbazioni, tipo e grado di fratturazione del litotipo.
Osservazione microscopica e ultramicroscopica
Si avvale di stereomicroscopia a luce riflessa della superficie del reperto (non distruttiva), di microscopia a luce trasmessa su sezione sottile (distruttiva), e di microscopia elettronica (non distruttiva o parzialmente distruttiva). Queste tecniche consentono l’esame di: variazione cromatica, natura e dimensioni di grani e cristalli, consistenza, distribuzione della porosità, microstruttura interna, contenuto micropaleontologico.
Strumentazione: Microscopi stereoscopici a luce riflessa (Zeiss Discovery V12 con Axiocam 208 color; Zeiss Stemi 508 con Axiocam ERc5s; Leica M1650 con videocamera MC170Hd; Optika SZ series con camera Moticam 3+USB3).
Microscopi polarizzatori paleontologici, petrografici e metallurgici a luce trasmessa e luce riflessa dotati di telecamera per l’acquisizione dell’immagine, utili a classificare le litologie, descriverne i caratteri strutturali e tessiturali primari ed eventuali modifiche indotte dal degrado oppure da trattamenti tecnologico/termici.
Microscopia Elettronica Trasmessa (TEM), presso il Centro di Ateneo di microscopia elettronica, dove è disponibile un TEM Zeiss EM 910 per la caratterizzazione chimica e strutturale su scala nanometrica dei manufatti per lo studio di eventuali processi di mineralizzazione/litificazione o sostituzione metasomatica di composti organici
Microscopia Elettronica a Scansione. SEM-EDS EVO ZAISS presso il Tecknehub, tecnopolo dell’Università di Ferrara, che dispone di una camera in grado di analizzare manufatti di dimensioni decimetriche (15 X 10 cm) con peso fino ad 1 Kg e sistema di pressione variabile per eseguire analisi chimiche senza metallizzazione.
Analisi fisiche
Colore. Viene ricavato da carte del colore in condizioni normalizzate.
Strumentazione: Munsell Soil Color Charts® (Munsell Color, 2001); Rock-Color Chart® (Geological Society of America, 1964).
Densità. Le determinazioni possono essere sia massive, sia specifiche. Viene comunemente applicato allo studio delle ossidiane e può rivelarsi utile nel determinare il tipo di roccia base ma non per identificarne specificatamente la provenienza.
Strumentazione: micropicnometro a elio (non invasivo).
Analisi geochimiche
Sono finalizzate alla conoscenza della composizione degli elementi principali e degli elementi presenti in tracce. Ciò consente di determinare markers geochimici utili a identificare le provenienze dei geo-materiali per ricostruire il paleoambiente e le condizioni chimico-fisiche del bacino di genesi della roccia.
Composizione isotopica. Tecnica semplice ma distruttiva, richiede la polverizzazione del campione.
Strumentazione: Isotope ratio mass spectrometry - IRMS della Elementar per determinare i rapporti isotopici di C,O,H,S e N; dotata di PYRO cube - camera pirolitica ad alta temperatura (fino a 1.500 ° C).
Fluorescenza raggi X (WD - XRF): Richiede piccoli volumi di campione; determina elementi principali (Si, Al, Fe, Mg, Mn, Ca, Na, K, P) ed elementi in traccia (Ba, Ce, Co, Cr, Cu, Ga, Hf, La, Nb, Nd, Ni, Pb, Rb, Sc, Sr, Th, V, Y, Zn, Zr) con buona precisione e affidabilità.
Strumentazione: ARL XRF ADVANT’Xr della Thermo Scientific
Spettrometria plasma massa ICP-MS: determina la maggior parte degli elementi metallici della tavola periodica (Ca, K, Mg e Na), presenti in traccia e ultratraccia (Li, Be, B, Na, Mg, Al, P, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, As, Se, Rb, Sr, Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, Te, Ba, Tl, Pb, Bi, U) e Terre Rare.
Strumentazione: ICP-MS - Plasma massa ad accoppiamento induttivo con triplo quadrupolo (ICP-MS QQQ) dalla ditta ThermoFisher
Ionocromatografia (IC): determinazione quantitativa di un set di anioni (Br, Cl, F, NO2, NO3, PO4, SO4).
Strumentazione: Ion chromatography ICS-1000 Dionex
Spettrometria dell’assorbimento atomico (AAS): analisi distruttiva, in quanto necessita della parte interna del campione. I risultati sono simili all’INAA ma la tecnica quantifica un diverso set di elementi.
Strumentazione: Spettrometro di massa isotopica o IRMS (isotope ratio mass spectrometry) elementare per determinare i rapporti isotopici di C, O, H, N e S su elementi solidi (carbonati, silicati, solfati, ossidi ed idrossidi).
Caratterizzazione mineralogica
Necessaria per la classificazione, provenienza e definizione dello stato di conservazione della roccia.
Analisi sedimentologica: caratterizzazione dimensionale di sedimenti primari e microfossili.
Strumentazione:
Diffrazione raggi X (XRD): minerali presenti e indice di cristallinità e indicazioni sulle fasi mineralogiche. La tecnica richiede la polverizzazione del campione.
Strumentazione:
Fluorescenza di raggi – WD –XRF: elementi principali, elementi minori e in tracce. Richiede la polverizzazione del campione.
Strumentazione: Micro XRF –EDS Fluorescenza ai raggi X (XRF) dotata di telecamera e flusso di elio, che consente di caratterizzare con analisi puntuali in maniera non invasiva non distruttiva (spot dell’area di analisi da 200 micron a 0,5 cm). La strumentazione può essere utilizzata anche in situ
Fluorescenza a raggi ultravioletti (UVF): per individuare la provenienza del materiale e differenziare materiali simili limitata utilità di applicazione. Impiego di spettrofotometro.
Strumentazione: fluorescenza trasportabile Bruker
Microraman: caratterizzazione dei minerali
Strumentazione: Microraman cofocale Horiba
Analisi micropaleontologica e biostratigrafica
Riguarda i microfossili, con particolare riferimento ai foraminiferi planctonici contenuti nelle rocce sedimentarie. La tecnica permette di identificare le forme presenti in selci e radiolariti e di determinarne l’età mediante l’attribuzione biostratigrafica, consentendo di risalire con precisione ai livelli di provenienza dei campioni da una determinata formazione rocciosa. Può richiedere la preparazione di sezioni sottili ma è possibile in molti casi identificare i microfossili direttamente dall’osservazione allo stereomicroscopio.
Analisi di dati e costruzione di modelli
Per l’analisi dei dati geochimici vengono utilizzate le classificazioni dei maggiori elementi delle rocce sedimentarie, come conosciute in Scienze della Terra. Vengono utilizzate anche: analisi dei raggruppamenti, analisi delle componenti principali ed analisi fattoriale.
PetroPaleo si avvale anche di competenze in grado di elaborare mappe tematiche, modelli del territorio, ricostruzione di direttrici, indicizzazione del potenziale delle risorse litiche, stime basate su gravity models.