00452 - GEOCHIMICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze generali di base della Geochimica e delle sue applicazioni in campo geologico e geologico-ambientale. In particolare, lo studente acquisisce gli elementi conoscitivi fondamentali sul comportamento degli elementi chimici nell'ambiente superficiale e dei meccanismi che lo regolano. Durante il corso acquisisce inoltre un minimo di familiarità sulle procedure analitiche di terreno e di laboratorio. Lo studente è in grado di: - pianificare lo studio sulla dispersione superficiale di specifici elementi in traccia e valutarne il grado di mobilità; - studiare compiutamente le caratteristiche chimiche di un’'acqua naturale, individuarne la provenienza, i tipi di interazioni acqua/roccia a cui è stata sottoposta ed eventuali processi di mescolamento, diluizione ecc.; - svolgere alcune basilari procedure di analisi chimica su soluzioni acquose.

Contenuti

Genesi ed evoluzione delle stelle. Cosmochimica. Nucleosintesi e origine degli elementi.

Meteoriti. Composizione chimico-mineralogica, eta', classificazione e ipotesi genetiche.

Origine ed evoluzione del sistema solare e dei pianeti di tipo terrestre. Origine della Terra: condensazione, accrezione omogenea/eterogenea. Contributo della geochimica. Struttura interna della Terra. Segregazione Nucleo-Mantello. Differenziazione geochimica primaria. Classificazione geochimica degli elementi: litofili, siderofili e calcofili. Genesi ed evoluzione della crosta terrestre.

Cenni su genesi ed evoluzione dei magmi. Elementi maggiori, minori e in traccia. Regole di sostituzione di Goldschmidt. Clarke e Clarke di concentrazione. Concetto di disponibilità geochimica di un elemento.

Processi esogeni - Introduzione ai processi sedimentari. Disgregazione meccanica e alterazione chimica di minerali e rocce. Dissoluzione, ossidazione, idratazione e idrolisi. Richiami di termodinamica. I tre principi della termodinamica. Energia libera di Gibbs. Energia libera ed equilibrio chimico: applicazioni. Diagrammi di stabilita' dei minerali. Diagrammi Eh/pH e speciazione chimica in soluzione acquosa: applicazioni. Forza ionica e attività.

Idrosfera - Composizione dell'acqua marina. Evaporazione e precipitazione di sali. Sequenze evaporitiche, calcoli teorici e osservazioni sul terreno. Composizione e classificazione chimica delle acque continentali. Diagramma quadrato L.L..Diagrammi di saturazione. Diagrammi di variazione. Modelli di mescolamento di acque e calcoli relativi.

Atmosfera - composizione e struttura. Processi chimici e reazioni nucleari in atmosfera. Produzione di ozono e 14C. Storia dell'atmosfera terrestre.

Cicli geochimici - Carbonio, azoto e sodio.

Geochimica isotopica - Geochimica degli isotopi instabili. Il decadimento radioattivo. Datazione radiometrica, principi e applicazioni. Geochimica degli isotopi stabili. Principi di frazionamento isotopico. Misure di composizione isotopica e applicazioni relative.

Cenni su alcuni metodi di analisi chimica strumentale: AAS (Spettrometria di Assorbimento Atomico; ICP (Spettrometria di emissione atomica al plasma accoppiato induttivamente); LC (Cromatografia in fase Liquida).

 

Testi/Bibliografia

Konrad B. Krauskopf - Introduction to Geochemistry - McGraw-Hill Ed.

Gunter Faure - Principles and Applications of Geochemistry - Prentice Hall Ed.

Brian Mason - Principles of Geochemistry - John Wiley and Sons Ed.

C.A.J. Appelo and D. Postma - Geochemistry, groundwater and pollution - A.A. Balkema Publishers Ed.

James I. Drever - The Geochemistry of Natural Waters - Prentice Hall Ed.

Metodi didattici

Lezioni frontali.

Esercitazioni di laboratorio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

esame orale

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Enrico Dinelli