GEOCHIMICA

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Il corso ha l’obiettivo dichiarato di fornire le adeguate conoscenze e capacità di comprensione dei processi chimici connessi ai principali processi geologici nonché i fondamenti del linguaggio scientifico di base del linguaggio tecnico.

 

Conoscenza e capacità di comprensione

Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:

·       Descrivere le caratteristiche chimico-fisiche di solidi cristallini, fusi silicatici, fase acquosa e gassosa;

 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:

·       Applicare il metodo chimico-fisico per l’analisi e descrizione dei processi geologici;

·       Applicare il metodo chimico-fisico per la risoluzione di problematiche finalizzate alla ricerca scientifica oppure utili all’esercizio della professione di geologo.

 

Autonomia di giudizio

Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:

·       valutare criticamente le potenzialità e i limiti della geochimica in relazione al contesto geologico e ambientale;

 

Abilità comunicative

Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:

·       Comunicare efficacemente risultati e valutazioni tecnico-scientifiche utilizzando un linguaggio appropriato.

·       Sintetizzare informazioni provenienti da fonti scientifiche, dati sperimentali e casi studio.

 

Capacità di apprendere

·       Capacità di reperire, analizzare e valutare criticamente dati e informazioni provenienti da fonti specialistiche;

·       Aggiornare le proprie conoscenze in ambito geochimico.

42 ore (6 CFU) di lezioni frontali in aula.

Fondamenti di Chimica, Fisica, Mineralogia e Petrografia.

Obbligatoria.

Cosmochimica

• Origine dell’Universo
• Origine degli elementi
• Origine degli elementi in funzione del ciclo delle stelle
• Meteoriti: classificazione e composizioni

Struttura e Composizione della Terra

• Struttura della Terra
• Composizione della Terra

Geochimica dei Fusi Naturali

• Struttura dei fusi naturali
• Struttura in funzione delle variabili intensive
• Immiscibilità di fusi naturali
• Fusi carbonatitici
• Variazioni composizionali in fusi naturali

Geochimica degli Elementi in Tracce

• Classificazione degli elementi (potenziale ionico)
• Coefficienti di distribuzione
• Controllo sulla distribuzione dei parametri chimico-fisici
• Distribuzione in processi geologici
• Fusione parziale all’equilibrio e frazionata
• Cristallizzazione all’equilibrio e frazionata
• Variazione delle REE in sistemi naturali
• Variazione di elementi incompatibili in sistemi naturali
• Esempi di modellizzazioni di sistemi geologici

Geochimica dei Gas

• Comportamento dei gas perfetti
• Fugacità
• Gas vulcanici
• Solubilità di H₂O
• Solubilità di CO₂
• Solubilità di H₂O + CO₂
• Solubilità dello zolfo
• Esempi di concentrazioni di H₂O e CO₂ nei magmi
• Solubilità di alogeni
• Monitoraggio di gas vulcanici

Cenni di geochimica isotopica

• Nuclidi radiogenici e stabili
• Nuclidi isotopi, isobari, isotoni
• Schemi di decadimento radioattivo
• Frazionamento isotopico
• Composizione di isotopi stabili: notazione delta
• Variazione di delta ¹⁸O in natura
• Variazione di delta D in natura
• Applicazioni nel campo delle Scienze della Terra

• Longinelli e Deganello (1999). Introduzione alla Geochimica. UTET, 460 pp.
• Ottonello (1991). Principi di Geochimica. Zanichelli, 722 pp.

Esame orale con votazione su tutti gli argomenti del programma. Essa è finalizzata a valutare il grado di apprendimento dello studente e le capacità di esporre correttamente in forma orale i concetti acquisiti, nonché di mostrare un'adeguata padronanza del metodo scientifico di indagine. A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento di Scienze Biologiche Geologiche e Ambientali.

Nucleosintesi degli elementi

Utilizzi delle condriti in geochimica

Struttura e composizione della Terra

Caratteristiche strutturali dei fusi naturali

Viscosità e dipendenza da variabili intensive

Classificazione geochimica degli elementi

Coefficienti di distribuzione e dipendenza da parametri chimico-fisici

Processi di fusione parziale

Processi di cristallizzazione

Variabilità degli elementi in tracce nelle rocce

Variabilità degli elementi in tracce nelle acque

Gas vulcanici e monitoraggio

Solubilità di H₂O e CO₂ nei magmi

Solubilità dello zolfo nei magmi

Solubilità degli alogeni nei magmi

Nuclidi e processi di decadimento

Frazionamento isotopico

Notazione delta in isotopi stabili

Variabilità di delta ¹⁸O e delta D in natura