Giovanni MONGELLI | GEOCHIMICA

Per gli studenti che frequentano il corso di studi in Scienze Geologiche, il corso di Geochimica mira a fornire gli strumenti fondamentali per comprendere i cicli degli elementi nell'ambito delle diverse sfere geochimiche. Particolare attenzione viene posta ai fenomeni ed alle interazioni che coinvolgono crosta continentale, atmosfera e soluzioni alle basse temperature, integrando così i concetti e le informazioni fornite dai Corsi di Mineralogia e Petrografia.

In grande sintesi, le principali abilità da sviluppare, declinate secondo quanto previsto dai Descrittori di Dublino, saranno:

- Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente deve dimostrare di essere in grado di conoscere gli aspetti fondamentali dei processi che governano l’interazione fra alcune delle principali sfere geochimiche;

- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente deve dimostrare di essere in grado di progettare ed applicare i differenti modi di rappresentare i dati geochimici nelle diverse matrici;

- Autonomia di giudizio: lo studente deve essere in grado di gestire in piena autonomia i processi di modellazione dei vari fenomeni e di indicare le metodologie più appropriate per l'interpretazione dei dati;

- Abilità comunicative: lo studente deve sviluppare la capacità di comunicare utilizzando in modo corretto il linguaggio scientifico;

- Capacità di aggiornamento: lo studente deve essere in grado di aggiornarsi tramite la consultazione di testi dedicati.

È necessario avere acquisito le seguenti conoscenze fornite dai corsi di “Chimica” e "Mineralogia":

- concetti di chimica inorganica con particolare riferimento alle proprietà degli atomi, alla termodinamica e all'elettrochimica;

- conoscenza delle proprietà dei minerali e della loro classificazione sistematica

1- Cenni di Termodinamica (4 ore).

Richiami alle leggi fondamentali della termodinamica; potenziale chimico, costante di equilibrio e concetto di attività; forza ionica e coefficiente di attività.

2- Cenni di Cosmochimica (2 ore)

Origine degli elementi e nucleosintesi; abbondanze degli elementi chimici nel sistema solare; meteoriti e loro importanza.

3- La Crosta Continentale come sistema geochimico (6 ore).

Composizione crostale; processi di weathering e mobilità degli elementi in ambiente superficiale; gli elementi del gruppo delle Terre Rare e i modelli di composizione della Crosta Continentale Superiore.

4- Processi di interazione Acqua-Roccia (12 ore).

Diagrammi di Attività. Solubilità dei composti SiO2, Al(OH)3 e Fe(OH)3. Sistema Carbonatico e solubilità del composto CO2. Diagrammi Eh-pH con particolare riferimento agli elementi altervalenti Fe, U ed Eu.

5- Isotopi Stabili (6 ore).

Gli isotopi stabili di H, O, C, S e N; gli isotopi stabili di H e O e il ciclo idrologico.

6- Decadimento radioattivo e sistemi radiometrico (6 ore).

Le leggi del decadimento, sistema K-Ar; sistema U-Th-Pb.

7- Rappresentazione dei dati geochimici di matrici solide e fluide (12 ore).

Spider diagrams; patterns delle Terre Rare; Diagramma di Piper; Diagramma di Stiff; come costruire un diagramma di attività ed un diagramma Eh-pH.

8- Sistema analitico SEM-EDS e mappature geochimiche di matrici solide (4 ore).

9- Determinazioni su matrici fluide nel Laboratorio di Geochimica Ambientale (8 ore)

10- Escursioni sul campo (12 ore).

Il corso prevede 72 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni. In particolare sono previste 48 ore di lezione frontale in aula e 24 ore di esercitazioni guidate in aula, in laboratorio e sul campo. La partecipazione alle attività di laboratorio e di campo è obbligatoria.

Durante il corso si svolgeranno prove intermedie ed informali di verifica che riguarderanno il programma ad esclusione delle attività di laboratorio e delle escursioni sul campo.

Alla fine del corso, si svolgerà una prova scritta sugli argomenti svolti durante le lezioni frontali e Il cui voto, definito in trentesimi, qualora dovesse essere pari ad almeno 18/30 garantirà il superamento dell'esame. Qualora la prova dovesse risultare insufficiente, il docente darà la possibilità di recuperare mediante un esame orale.

Testi e materiali di riferimento:

- S.M. Richardson, H.Y. McSween Jr., Geochemistry, pathways and processes. Prentice Hall.

- H.Rollinson, Using geochemical data– evaluation, presentation, interpretation. Longman.

- D.G. Brookins, Eh-pH diagrams for Geochemistry. Springer-Verlag

- Appunti delle lezioni e materiale didattico fornito dal docente durante il corso.

- Materiale didattico integrativo online disponibile presso la piattaforma dedicata di Ateneo.

Il docente riceverà gli studenti nel proprio ufficio (situato al piano secondo dell’edificio 3D) il mercoledì dalle ore 10.00 alle ore 14:00 previo appuntamento concordato via email (giovanni.mongelli@unibas.it).

20/01/2021; 24/03/2021; 19/05/2021; 23/06/2021; 14/07/2021; 20/10/2021; 15/12/2021

Sono previsti seminari tenuti da esperti esterni.