Obiettivi formativi
<br />Il corso vuole fornire le basi che consentano di quantizzare e comprendere alcuni processi geologici di bassa temperatura. Partendo dai concetti fondamentali della termodinamica si trattano i processi in soluzione acquosa (solubilità, potenziale redox) e l’interazione acqua roccia (alterazione delle rocce). La geochimica isotopica tratta l’applicazione degli isotopi a studi geocronologici, petrologici e climatico-ambientali.<br />
Contenuti dell'insegnamento
<br /><br />Termodinamica: parametri intensivi ed estensivi, funzioni di stato (Entropia, Entalpia, Energia Libera di Gibbs), potenziale chimico. <br />Equilibri in soluzione acquosa: indice di saturazione, prodotto di attività ionica, solubilità di CO2 e abbondanza delle specie del carbonio in soluzione (relazione con pH). Solubilità della calcite. Dolomitizzazione . <br />Potenziale redox; campo di esistenza Eh vs. pH per le soluzioni acquose. Campi di stabilità Eh vs. pH di fasi di Fe e Mn. Diagrammi di isoattività delle specie di S e N. Sequenze redox nelle acque di falda. <br />Alterazione delle rocce: solubilità del Quarzo e della Gibbsite, alterazione delle rocce granitoidi (Quarzo, K-feldspato, Muscovite, Caolinite, Gibbsite) in sistemi aperti e chiusi. Bilanci di massa durante l'alterazione delle rocce. <br />Geochimica isotopica: gli isotopi, gli isotopi radiogenici, leggi del decadimento radioattivo. Datazione delle rocce: metodi K/Ar, Rb/Sr, U/Pb e metodi del Pb. <br />Isotopi stabili: Generalità (caratteri generali degli isotopi, strumenti di misura, notazioni in uso e standard di riferimento).Frazionamento isotopico: reazioni di scambio isotopico, effetti cinetici, cambiamenti di stato. <br />Gli isotopi stabili applicati a (i) studi idrologici, (ii) studi paleoclimatici e paleoambientali, (iii) processi di inquinamento, (iv) genesi magmatica (temperatura di cristallizzazione dei magmi, geotermometri isotopici).
Bibliografia
- Aquatic Chemistry - Stumm & Morgan<br />- Study and interpretation of the characteristics of natural waters - Hem<br />- Solutions, minerals and equilibria - Garrels and Christ<br />- Equilibres chimiques - Michard<br />- The geochemistry of natural waters - Drever<br />- Principles of isotopes geology - Faure<br />– Geochemistry, pathways and processes - Richardson and McSween<br />- Geochimica e ambiente - Dongarrà e Varrica<br />- Acque, minerali e ambiente - Venturelli