- Oggetto:
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GEOCHIMICA
- Oggetto:
Geochemistry
- Oggetto:
Anno accademico 2018/2019
- Codice dell'attività didattica
- MFN0621
- Docenti
- Mauro Prencipe (Titolare del corso)
Dott. Diego Coppola (Titolare del corso) - Corso di studi
- Corso di Laurea in Scienze Geologiche
- Anno
- 2° anno
- Periodo didattico
- Secondo semestre
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 7
- SSD dell'attività didattica
- GEO/08 - geochimica e vulcanologia
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Scritto ed orale
- Prerequisiti
-
Conoscenza di base di matematica, fisica e chimica. Conoscenza dei princìpi di base della mineralogia e dei principali minerali costituenti le rocce.Knowledge of basic mathematics chemistry and physics.
- Propedeutico a
-
Geochimica ambientale; Georisorse; Indagini mineralogiche applicate all'ambienteEnvironmental geochemistry; Earth resources; Mineralogical environment applied research
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Il Corso si propone di introdurre lo studente allo studio dei fenomeni chimici in ambito geologico. Poiché la geochimica moderna utilizza largamente modelli termodinamici e cinetici, una parte del corso è volta a fornire le conoscenze di base e abilità direttamente utilizzabili per comprendere ed applicare tali modelli. Le applicazioni riguardano lo studio di alcuni equilibri in fase acquosa che sono di particolare rilevanza geologico/ambientale; le reazioni dei minerali delle rocce; la geochimica degli elementi in traccia; la geochimica degli isotopi stabili e instabili, nonché l’uso che di tali aspetti geochimici si fa nello studio di dinamiche e meccanismi operanti in diversi ambienti geologici.The course will introduce the student to the study of chemical fenomenology in the geological context. As Geochemistry is conceptually mainly based on thermodynamical and kinetical models, a large part of the course is devoted to the teaching of the essential knowledge and ability to understand and to apply such models. The applications concerns the study of equilibria in aqueous phase of particular relevance in geology, environmental geology and geochemistry; reactions of minerals in rocks; the geochemistry of rare elements; the isotopic geochemistry (both stable and unstable isotopes), together with their main uses in the study of dynamics and mechanims acting in different geological contexts.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione
Alla fine di questo insegnamento lo studente dovrà:
- Possedere una conoscenza del quadro concettuale, termodinamico, entro il quale tutta la fenomenologia geochimica viene inquadrata;
- Conoscere gli strumenti fondamentali, sviluppati in ambito termodinamico, per lo studio dei processi geologici considerati dal punto di vista geochimico;
- Avere nozione delle principali applicazioni in ambito geologico degli strumenti studiati.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Alla fine di questo insegnamento, lo studente sarà in grado di:
- interpretare in chiave termodinamica e da un punto di vista geochimico, vari aspetti fondamentali nell’ambito delle Scienze della Terra, a partire da quelli alla microscala (per esempio, mineralogici), alla mesoscala (per esempio, petrologici) per arrivare a quelli alla macroscala (per esempio, orogenetici e tettonici);
- utilizzare con competenza sistemi di calcolo per la modellizzazione termodinamica in un dato contesto petrologico;
- utilizzare strumenti legati allo studio dei fenomeni di frazionamento isotopico e degli elementi in traccia al fine di ricavare informazioni sulla storia evolutiva delle rocce per le quali tale studio venga applicato.
Autonomia di giudizio
Alla fine dell’insegnamento lo studente dovrà essere in grado di valutare quantitativamente la validità, l’applicabilità, l’attendibilità e i limiti di un dato modello termodinamico nella risoluzione di un dato problema geochimico.
Abilità comunicative
Alla fine dell’insegnamento lo studente dovrà:
- essere in grado di descrivere, sviluppare e impostare un dato problema di rilevanza geochimica utilizzando il linguaggio corretto in ambito termodinamico;
- interfacciarsi con altre figure, in differenti ambiti che considerano gli stessi problemi da punti di vista diversi, mostrando e illustrando gli aspetti importanti ed essenziali di carattere geochimico che possono portare contributi all’analisi e soluzione di problemi
Capacità di apprendimento
Alla fine di questo insegnamento lo studente avrà sviluppato le capacità di studio autonomo di problematiche geochimiche specializzate, da affrontarsi con gli strumenti concettuali e tecnici appresi.
Knowledge and understanding ability
At the end of this course the student will:
- Possess a knowledge of the conceptual thermodynamic frame, within which all the geochemical phenomenology is interpreted;
- Know the fundamental tools, developed in the thermodynamic field, for the study of the geological processes considered from the geochemical point of view;
- Understanding the main geological applications of the instruments studied.
Ability to apply knowledge and understanding
At the end of this teaching, the student will be able to:
- interpret from the thermodynamic and from a geochemical point of view, various fundamental aspects in the field of Earth Sciences, starting from those at the microscale (for example, mineralogical), at the mesoscale (for example, petrological) up to those at the macroscale (for example, orogenesis and tectonic);
- competently use computational systems for thermodynamic modeling in a given petrological context;
- use tools related to the study of isotopic fractionation phenomena and trace elements in order to obtain information on the evolutionary history of the rocks for which sucstudy is applied.
Autonomy in judgment
At the end of the course the student must be able to quantitatively assess the validity, applicability, reliability and limits of a given thermodynamic model in solving a given geochemical problem.
Communication skills
At the end of the course the student must:
- be able to describe, develop and set a given problem of geochemical relevance using the correct language in the thermodynamic field;
- interface with other figures, in different areas that consider the same problems under different points of view, showing and illustrating the important and essential geochemical aspects that can bring contributions to the analysis and solution of problems.
Learning ability
At the end of this teaching the student will have developed the ability to independently study specialized geochemical issues, to be faced with the conceptual and technical tools learned.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
La metodologia didattica impiegata consiste in:
- Lezioni frontali (N. ore): 40
- Esercitazioni in aula e laboratori (N. ore): 32
Teaching methodology:
40 hours of frontal lectures; 32 hours of exercitations
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
L’esame finale prevede una prova scritta preliminare consistente in un esercizio relativo a calcoli di equilibrio di specie ioniche in soluzione, e in una domanda aperta su una delle tematiche generali trattate durante il corso (termodinamica; cinetica; geochimica degli elementi in tracce; geochimica isotopica), per la quale lo studente e invitato a fornire una risposta esaustiva che dimostri la propria padronanza e la comprensione dell’argomento trattato. Il superamento della prova scritta è il requisito necessario per il passaggio alla prova orale, durante la quale verranno discussi, approfonditi e/o chiarificati i risultati della prova scritta, e si verificherà altresì il livello di conoscenza raggiunto dallo studente relativamente a una o due tra le altre tematiche affrontate a lezione.
The final exam includes a preliminary written test consisting of an exercise related to equilibrium calculations of ionic species in solution, and an open question on one of the general topics covered during the course (thermodynamics; kinetics; geochemistry of trace elements; geochemistry isotopic), for which the student is invited to provide an exhaustive answer that demonstrates his mastery and understanding of the subject. Passing the written test is the necessary requisite for the passage to the oral test, during which the results of the written test will be discussed, deepened and / or clarified, and the level of knowledge achieved by the student in relation to one or two between the other topics covered in class.- Oggetto:
Programma
Introduzione al corso e motivazioni, con una panoramica sulle possibili problematiche ed ambiti di interesse per la geochimica.
Chimica del sistema Terra: origine, abbondanza, e ripartizione degli elementi maggiori tra nucleo, mantello e crosta terrestre. Richiami sulle dinamiche generali di funzionamento su grande scala del Pianeta, e sui principali metodi di studio e di analisi per la costruzione di modelli di struttura e dinamica. Ruolo della geochimica.
Elementi di termodinamica con applicazione agli equilibri tra minerali nelle rocce, e alla ripartizione (speciazione) di determinate specie chimiche tra diversi minerali in equilibrio termodinamico, ad assegnate condizioni di pressione e temperatura. Cenni agli uso delle metodiche illustrate nella costruzione o validazione di modelli geodinamici.
Elementi di cinetica.
Geochimica in fase acquosa: precipitazione e dissoluzione di specie minerali; calcoli di concentrazione di specie chimiche in soluzione.
Geochimica degli elementi in traccia: definizioni; modelli e loro utilizzi in diversi contesti geologici.
Geochimica degli isotopi stabili e instabili: definizioni; abbondanza e meccanismi di formazione; modelli di speciazione e loro utilizzi in diversi contesti geologici; cenni alle tecniche di datazione con radioisotopi.Introduction and motivation to the study of geochemistry. Chemistry of the Earth system: origin, amount and fractionation of elements in core, mantle and Earth's crust. Large scale dynamics ot the Earth together with an overview on the main conceptual and technical instruments of investigation. Role of geochemistry.
Thermodynamics with applications to the study of equilibria of minerals in rocks, and to the study and interpretation of repartitions of chemical species among different minerals in thermodynamical equilibrium, at given conditions of temperature and pressure. Application of the discussed techniques to geodynamical modeling.
Introduction to kinetical aspect of geochemical processes.
Geochemistry in aqueous phase: dissolution and precipitation of mineral species; calculation of concentration of chemical species in solution.
Geochemistry of trace elements: definitions, models and their uses in different geological contexts.
Geochemistry of stable and unstable isotopes: definitions; abundances and formation mechanisms; models of speciations and their uses; isotopes dating.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
I testi base consigliati per il corso sono:
1) Geochemistry
Autore: William M. White Edizione: 2015
Casa editrice: Wiley-Blackwell
(esiste una versione del 2013, free, interamente scaricabile da Internet)2) Dispense a cura dei docenti.
- Oggetto:
Orario lezioni
Lezioni: dal 05/03/2018 al 15/06/2018
- Oggetto:
