GEOCHIMICA
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2022/2023
- Docente
- COSTANZA BONADIMAN
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Primo Semestre
- SSD
- GEO/08
Obiettivi formativi
- Il corso esamina la formazione e distribuzione degli elementi chimici nell’evoluzione del Sistema Solare e del pianeta Terra.
Lo scopo fondamentale del corso è quello di fornire agli studenti gli strumenti di base per comprendere semplici problematiche geologiche legate alla mobilità, distribuzione, concentrazione e dispersione degli elementi nei vari materiali terrestri. Inoltre si intende fornire allo studente della laurea triennale la conoscenza dei metodi geochimici che vedrà poi applicata in molti altri corsi del suo percorso formativo sia triennale che magistrale.
Le principali conoscenze acquisite saranno:
•la composizione geochimica della Terra
•comprendere il comportamento degli elementi geochimici nei principali processi geologici
•fondamenti delle principali sistematiche isotopiche utilizzate in ambito geocronologico e per la comprensione dell’evoluzione del sistema terra
•conoscenze di base del frazionamento isotopico (isotopi stabili) e relativa applicazione.
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
•valutare lo strumento geochimico idoneo per risolvere problemi geologici
•utilizzare la geochimica isotopica per scopi geocronologici
•comprendere i fondamentali processi che hanno formato la Terra nell’evoluzione del Sistema Solare Prerequisiti
- E’ necessario avere acquisito ed assimilato le conoscenze fornite dal corso di “Chimica” e "Mineralogia" ed aver acquisito del corso di "Geologia" i concetti elementari di struttura interna della Terra.
Contenuti del corso
- Il corso prevede 50 ore di didattica, svolte come lezioni teoriche ed esercizi /esempi in aula.
Cosmochimica (8 ore)
• Evoluzione stellare
• Nucleosintesi
• Origine del sistema solare
• Origine dei “pianeti terrestri”
Differenziazione chimica della Terra (8 ore)
• Struttura interna della Terra
• Differenziazione primaria della Terra (Nucleo-Mantello)
• La crosta
• L’idrosfera
(Conoscenze già acquisite) (6 ore)
• Principi di Chimica inorganica: struttura dell’atomo; tavola periodica degli elementi; legami chimici; sostituzione ionica nei cristalli.; Chimica dei minerali
Termodinamica elementare per geologi (12ore)
• principi base di termodinamica
• Stato standard, attività e fugacità
• Sistemi solidi e fluidi multicomponenti
• Geotermometri e geobarometri
• Fusi silicatici
• Comportamento degli elementi in traccia
Modellistica geochimica; esercizi/ esempi (8 ore)
• elementi maggiori: diagrammi di classificazione di rocce ignee e sedimentarie, diagrammi di variazione
• modelli di processi di fusione e cristallizzazione
Geochimica isotopica; esercizi/ esempi (10 ore)
• Decadimento radioattivo: meccanismi di decadimento dei radionuclidi; legge del decadimento radioattivo; serie di decadimento.
• Geocronometri: Metodi di datazione isotopica: datazione K-Ar e Ar-Ar; datazione Rb-Sr; datazione Sm-Nd; datazioni U e Th- Pb, Pb-Pb;
• Radionuclidi cosmogenici¸ principi della datazione 14C.
• Isotopi stabili e frazionamento isotopico.
Cenni sulle applicazioni della geochimica nella soluzione dei problemi globali (4 ore)
• Cicli geochimici
• Chimica dell’atmosfera Metodi didattici
- Il corso è organizzato nel seguente modo:
• lezioni ed esercizi in aula su tutti gli argomenti del corso
Le lezioni sono svolte tramite l’ausilio di presentazioni su schermo costantemente aggiornate. Le presentazioni sono messe a disposizione degli studenti al termine di ogni argomento trattato. Modalità di verifica dell'apprendimento
- L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati.
L’esame prevede due prove (esami parziali)
La prima prova scritta riguarda gli argomenti trattati nella prima metà del corso, chiaramente indicati dal docente prima della prova. La prova ha lo scopo di valutare lo studio della materia e la comprensione degli argomenti trattati. Lo studente deve scegliere un progetto tra quelli indicati dalla docente ed illustrarlo con una presentazione orale (30 minuti), che verrà valutata con un voto in trentesimi che tiene conto:
- inquadramento della tematica scelta
- capacità di descrivere dati
- capacità di discutere i risultati ottenuti
- capacità di proporre conclusioni.
Per superare la prova è necessario acquisire almeno 18 punti su 30.
La seconda prova scritta riguarda gli argomenti trattati nell'ultima parte del corso, chiaramente indicati dal docente dal docente prima della prova. La prova ha lo scopo di valutare lo studio della materia e la comprensione degli argomenti trattati. Questa prevede 6 domande (ognuna di peso 5) : 3 richiedono una risposta aperta, 3 prevedono la risoluzione un problema numerico. Il tempo previsto per la prova è di 3 ore. Per superare la prova è necessario acquisire almeno 18 punti su 30. Non è consentito consultare testi o utilizzare PC, smart phone, iwatch etc.. Tavola periodica e tabella dei nuclidi sono fornite dal docente.
Coloro he avranno superato positivamente entrambe le prove scritte possono ritenere di aver superato l'esame con un voto, che rispecchia l'impegno complessivo. Testi di riferimento
- Faure G., Principles and applications of inorganic geochemistry, Prentice Hall, 1998
Wood B.J.; Fraser D.G. Elementary Thermodynamics for Geologists; Oxford University press, 1977.
