ID:
502189
Durata (ore):
56
CFU:
6
SSD:
GEOCHIMICA E VULCANOLOGIA
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (03/03/2025 - 13/06/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
L’insegnamento fornisce una introduzione alla Geochimica e si propone di gettare le basi per la comprensione dei principi chimici alla base dei processi geologici. L'obiettivo del corso è di rendere familiari agli studenti gli strumenti propri della Geochimica, come la termodinamica, la cinetica, la geochimica degli elementi in traccia e la geochimica isotopica e la petrocronologia. Quando possibile viene adottato un approccio quantitativo ai processi geologici facendo uso di elementi maggiori ed in traccia, nonché di isotopi radiogenici e stabili.
Tra i risultati di apprendimento attesi figurano la capacità di interpretare i processi di frazionamento chimico e isotopico, di impiegare elementi e rapporti isotopici quali traccianti dei processi geologici e petrogenetici, di ricostruire i cicli geochimici degli elementi nei diversi ambienti.
Tra i risultati di apprendimento attesi figurano la capacità di interpretare i processi di frazionamento chimico e isotopico, di impiegare elementi e rapporti isotopici quali traccianti dei processi geologici e petrogenetici, di ricostruire i cicli geochimici degli elementi nei diversi ambienti.
Prerequisiti
Il corso prevede la conoscenza delle nozioni di base di Matematica e Chimica come vengono fornite dai corsi della laurea triennale in Scienze Geologiche, ed in particolare dei seguenti argomenti: particelle fondamentali e struttura dell'atomo, isotopi, rappresentazione degli elementi nella tavola periodica, configurazione elettronica, valenza, caratteristiche dei metalli e dei non metalli, dimensioni atomiche, potenziale di prima ionizzzione, elettronegatività, caratteristiche dei legami ionico e covalente, variazione delle proprità chimiche all'interno della tavola periodica. Queste nozioni faranno oggetto di un ripasso generale all'inizio del corso.
Metodi didattici
Il corso si compone di lezioni frontali che comprendono la spiegazione della teoria e lo svolgimento di esercizi e calcoli per illustrare tramite esempi l'applicazione delle nozioni a problemi geochimici.
Verifica Apprendimento
Per gli studenti che seguono il corso, sono previste due verifiche in itinere che constano in 4-5 domande aperte volte ad accertare la conoscenza
delle nozioni impartite. In alternativa si può sostenere un colloquio orale finale dove, oltre alla conoscenza del programma del corso, viene verificata la capacità di risolvere problemi di geochimica simili a quelli illustrati durante le lezioni in aula.
delle nozioni impartite. In alternativa si può sostenere un colloquio orale finale dove, oltre alla conoscenza del programma del corso, viene verificata la capacità di risolvere problemi di geochimica simili a quelli illustrati durante le lezioni in aula.
Testi
Testi di riferimento:
- White W.M. 2013. Geochemistry. Wiley-Blackwell
- Gill, Robin, Chemical fundamentals of geology and environmental geoscience, 2015, Chapman and Hall. Edizione 2015 disponibile online su Perlego.
- Francis Albarède, Geochemistry: An Introduction, 2009, Cambridge University Press. Edizione 2009 disponibile online su Perlego, Edizione 2003.
- Winter J.D. 2014. Principles of Igneous and Metamorphic Petrology. Pearson Education Limited
Testi di consultazione:
- Rollinson H.R. 1993. Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation. Longman Scientific & Technical.
- Faure G. 1986. Principles of isotope geology. 2nd edition. John Wiley & Sons, New York
- Ottonello G. 1991. Principi di geochimica. Zanichelli, Bologna.
- Cox K.G., Bell J.D., Pankhurst R.J. 1979. The interpretation of igneous rocks. Allen & Unwin, London.
- Wood B.J. & Fraser D.G. 1978. Elementary thermodynamics for geologists. Oxford University Press.
- Nordstrom D.K. & Munoz J.L. 1985. Geochemical thermodynamics. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc., Menlo Park, California.
- Longinelli A. & Deganello S. 1999 Introduzione alla geochimica. Utet.
- Clark I & Fritz P. 1997 Environmental isotopes in hydrogeology. Lewis Publishers, Boca Raton
- White W.M. 2013. Geochemistry. Wiley-Blackwell
- Gill, Robin, Chemical fundamentals of geology and environmental geoscience, 2015, Chapman and Hall. Edizione 2015 disponibile online su Perlego.
- Francis Albarède, Geochemistry: An Introduction, 2009, Cambridge University Press. Edizione 2009 disponibile online su Perlego, Edizione 2003.
- Winter J.D. 2014. Principles of Igneous and Metamorphic Petrology. Pearson Education Limited
Testi di consultazione:
- Rollinson H.R. 1993. Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation. Longman Scientific & Technical.
- Faure G. 1986. Principles of isotope geology. 2nd edition. John Wiley & Sons, New York
- Ottonello G. 1991. Principi di geochimica. Zanichelli, Bologna.
- Cox K.G., Bell J.D., Pankhurst R.J. 1979. The interpretation of igneous rocks. Allen & Unwin, London.
- Wood B.J. & Fraser D.G. 1978. Elementary thermodynamics for geologists. Oxford University Press.
- Nordstrom D.K. & Munoz J.L. 1985. Geochemical thermodynamics. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc., Menlo Park, California.
- Longinelli A. & Deganello S. 1999 Introduzione alla geochimica. Utet.
- Clark I & Fritz P. 1997 Environmental isotopes in hydrogeology. Lewis Publishers, Boca Raton
Contenuti
Nozioni di base di geochimica.
Ripasso delle principali proprietà degli elementi in relazione alla loro posizione nella tavola periodica. La struttura interna degli atomi.
Nucleosintesi primordiale e stellare. Abbondanze degli elementi nel sistema cosmico e solare. I meteoriti. Origine e differenziazione della Terra. Struttura e composizione della Terra. Atmosfera, Idrosfera e Biosfera. Classificazione degli elementi di interesse geologico. Elementi maggiori ed in tracce. Elementi compatibili ed incompatibili. Elementi leggeri, litofili a largo raggio ionico (LILE), metalli di transizione, elementi ad alta forza di campo (HFSE), elementi delle Terre Rare (REE) e metalli del gruppo del platino (PGE). La classificazione degli elementi secondo Goldschmidt.
Geocronologia
Meccanismi di decadimento degli atomi radioattivi. Leggi che regolano il decadimento radioattivo. Serie di decadimento. Carta dei nuclidi.
Il metodo Rb- Sr. Datazione di minerali contenenti Rb. Datazione di rocce magmatiche e metamorfiche. L’evoluzione degli isotopi dello Sr nella Terra con il tempo e datazione delle rocce sedimentarie. Il metodo Sm-Nd. Isotopi del Sr e del Nd come traccianti petrogenetici. I metodi U-Pb e Th-Pb. Geochimica di U e Th. Condizioni di equilibrio secolare. Datazione di minerali ricchi in U e Th: monaziti e zirconi. Diagrammi concordia e discordia U-Pb. La sistematica Pb-Pb e la geocrona. Età delle meteoriti e della Terra. Il metodo K-Ar e le sue applicazioni. Il metodo Ar/Ar. La datazione con il metodo del 14C.
Geochimica dei processi di alta T
Richiami di termodinamica e definizione di sistema, fase e componente. Soluzioni e termodinamica dei sistemi multicomponenti. Diagrammi di fase binari. Regola delle fasi. Esempi di sistemi con soluzione solida completa, con eutettico, con peritettico. Sistemi a due fasi liquide e smescolamenti in fase solida. Fusione e cristallizzazione all’equilibrio e frazionata, con relativi effetti sulla composizione finale della roccia o del fuso prodotti. Diagrammi di fase ternari. Influenza della P e del contenuto in H2O sugli equilibri di fase.
Genesi ed evoluzione chimica dei magmi. Comportamento degli elementi maggiori. Elementi in tracce e loro classificazione in funzione del loro comportamento geochimico. Coefficienti di ripartizione solido-liquido. Dipendenza dei coefficienti dai parametri intensivi (P, T), struttura cristallina e composizione del fuso. La differenziazione crosta-mantello. Mantello primitivo e mantello impoverito.
Ripasso delle principali proprietà degli elementi in relazione alla loro posizione nella tavola periodica. La struttura interna degli atomi.
Nucleosintesi primordiale e stellare. Abbondanze degli elementi nel sistema cosmico e solare. I meteoriti. Origine e differenziazione della Terra. Struttura e composizione della Terra. Atmosfera, Idrosfera e Biosfera. Classificazione degli elementi di interesse geologico. Elementi maggiori ed in tracce. Elementi compatibili ed incompatibili. Elementi leggeri, litofili a largo raggio ionico (LILE), metalli di transizione, elementi ad alta forza di campo (HFSE), elementi delle Terre Rare (REE) e metalli del gruppo del platino (PGE). La classificazione degli elementi secondo Goldschmidt.
Geocronologia
Meccanismi di decadimento degli atomi radioattivi. Leggi che regolano il decadimento radioattivo. Serie di decadimento. Carta dei nuclidi.
Il metodo Rb- Sr. Datazione di minerali contenenti Rb. Datazione di rocce magmatiche e metamorfiche. L’evoluzione degli isotopi dello Sr nella Terra con il tempo e datazione delle rocce sedimentarie. Il metodo Sm-Nd. Isotopi del Sr e del Nd come traccianti petrogenetici. I metodi U-Pb e Th-Pb. Geochimica di U e Th. Condizioni di equilibrio secolare. Datazione di minerali ricchi in U e Th: monaziti e zirconi. Diagrammi concordia e discordia U-Pb. La sistematica Pb-Pb e la geocrona. Età delle meteoriti e della Terra. Il metodo K-Ar e le sue applicazioni. Il metodo Ar/Ar. La datazione con il metodo del 14C.
Geochimica dei processi di alta T
Richiami di termodinamica e definizione di sistema, fase e componente. Soluzioni e termodinamica dei sistemi multicomponenti. Diagrammi di fase binari. Regola delle fasi. Esempi di sistemi con soluzione solida completa, con eutettico, con peritettico. Sistemi a due fasi liquide e smescolamenti in fase solida. Fusione e cristallizzazione all’equilibrio e frazionata, con relativi effetti sulla composizione finale della roccia o del fuso prodotti. Diagrammi di fase ternari. Influenza della P e del contenuto in H2O sugli equilibri di fase.
Genesi ed evoluzione chimica dei magmi. Comportamento degli elementi maggiori. Elementi in tracce e loro classificazione in funzione del loro comportamento geochimico. Coefficienti di ripartizione solido-liquido. Dipendenza dei coefficienti dai parametri intensivi (P, T), struttura cristallina e composizione del fuso. La differenziazione crosta-mantello. Mantello primitivo e mantello impoverito.
Lingua Insegnamento
Italiano
Altre informazioni
=
Corsi
Corsi
SCIENZE GEOLOGICHE
Laurea
3 anni
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