Universitą degli Studi di Pavia - Facoltą di Scienze MMFFNN

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Geochimica

Corsi di laurea:
Chimica, Scienze Geologiche
Docenti:
Vannucci Riccardo
Anno accademico:
2011/2012
Codice corso:
502189
Crediti formativi:
9
Ambiti:
GEO/08
Decreto Ministeriale:
270/04
Lingua di insegnamento:
Italiano

Modalitą

Esame orale finale

Prerequisiti

Nessuno

Programma

1) Principi chimici in geologia. L’energia nei processi geologici. L’equilibrio nei sistemi geologici. La regola delle fasi. Diagrammi di fase nello spazio P-T. Diagrammi di fase nello spazio T-X.
2) La termodinamica in geologia. Potenziale chimico. Energia libera e potenziale chimico. Energia libera di una fase in funzione del potenziale chimico dei componenti. Diagrammi G-X. Stato standard, attivitą e coefficiente di attivitą. Legge di Raoult e legge di Henry. Coefficienti di distribuzione e loro relazione con la costante di equilibrio, coefficiente di attivitą e attivitą della silice.
3) Cinetica dei sistemi geologici. Velocitą di una reazione. Strutture di disequilibrio. Il decadimento radioattivo. Dipendenza della velocitą di reazione da T. Diffusione. Temperature di chiusura.
4) Elementi di interesse geologico.
Elementi maggiori ed in tracce. Elementi compatibili ed incompatibili: LILE, metalli di transizione, HFSE, REE), PGE). Gli elementi nell’universo. Abbondanze nel sistema cosmico e solare. Le meteoriti. L’atmosfera, la natura dell’idrosfera. La biosfera.
5) Geochimica del processo magmatico.
Classificazione degli elementi in tracce. Coefficienti di distribuzione e loro dipendenza da P, T, X e ƒO2. Ruolo del controllo cristallochimico. Controllo geologico sulla distribuzione degli elementi in tracce. Mobilitą degli elementi in tracce. Mobilitą degli elementi. Fusione parziale all’equilibrio e frazionata. La genesi dei fusi MORB. Cristallizzazione frazionata.
6) Geocronologia e geochimica isotopica
6.1 Isotopi radiogenici
La struttura interna degli atomi. Sistematica nucleare. Stabilitą nucleare ed abbondanza. Meccanismi di decadimento degli atomi radioattivi. Serie di decadimento.
Il metodo K-Ar. Il metodo 40Ar/39Ar. Tecniche di riscaldamento.
Il metodo Rb- Sr. Impiego degli isotopi dello Sr in petrologia. L’evoluzione degli isotopi dello Sr nella Terra con il tempo.
Il metodo Sm-Nd. Evoluzione isotopica del Nd. Geologia iotopica di Nd e Sr in rocce crostali e di mantello.
I metodi U-Pb e Th-Pb. Datazione di minerali ricchi in U e Th: monaziti e zirconi. Diagrammi concordia U-Pb.
La geologia isotopica del piombo. Etą delle meteoriti e della Terra. Datazione di Pb comune mediante modelli a stadio singolo.
6.2 Isotopi stabili
Notazione ed espressione dei risultati. Frazionamento degli isotopi stabili. Isotopi dell’Ossigeno e dell’Idrogeno nei minerali nelle rocce. Geotermometria mediante isotopi stabili. Processi a sistema aperto: scambi acqua roccia, campi geotermici. Gli isotopi di B e Li.
7) Idrochimica: principali parametri misurati nelle acque (conducibilitą, temperatura, pH, Eh, alcalinitą, ioni maggiori). Modi di esprimere la concentrazione. Classificazione delle acque naturali. Le acque marine e continentali: composizione chimica e fattori che la regolano. Interazione acqua-roccia: dissoluzione/precipitazione (costante di equilibrio, solubilitą e prodotto di solubilitą, indici di saturazione), ossidazione/riduzione (reazioni principali), adsorbimento/scambio (fasi responsabili, isoterme di adsorbimento). Termodinamica applicata all'interazione acqua-roccia. Speciazione in fase acquosa. Geochimica degli elementi in tracce in soluzione.
8) Isotopi ambientali
Notazione ed espressione dei risultati. Standard internazionali. Frazionamento degli isotopi stabili. Isotopi dell’Ossigeno e dell’Idrogeno nell’acqua e nel vapore d’acqua. Composizione isotopica delle precipitazioni, retta meteorica mondiale, interazione acqua-roccia. Isotopi stabili del Carbonio dell'Azoto e dello Zolfo e loro applicazioni in geologia. Datazione delle acque con gli isotopi radioattivi (Tritio e 14C).

Testo generale:
- White W.M. 2001. Geochemistry.
On-line textbook: http://www.geo.cornell.edu/geology/classes/geo455/Chapters.HTML
- Dongarrą G. e Varrica D. 2004. Geochimica e ambiente. EdiSES?
- Krauskopf K.B. 1980. Introduction to geochemistry. McGraw?-Hill

Bibliografia

White W.M. 2001. Geochemistry. On-line textbook:
http://www.geo.cornell.edu/geology/classes/geo455/Chapters.HTML
Gill R.C.O. 1988. Chemical fundamentals of geology. Unwin Hyman, London.
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.
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.


Elenco appelli e prove

Nessuna prova presente

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