190426 - ELEMENTI DI GEOCHIMICA E GEOCHIMICA AMBIENTALE

insegnamento

ID:

190426

Tipo Insegnamento:

Obbligatorio

Durata (ore):

60

CFU:

Url:

Dettaglio Insegnamento:

SCIENZE GEOLOGICHE/PERCORSO COMUNE Anno: 3

Anno:

2025

Periodo di attività

Secondo Semestre (19/02/2026 - 05/06/2026)

Obiettivi Formativi

Il corso è diviso in due segmenti: Primo segmento (3CFU) ELEMENTI DI GEOCHIMICA (Prof.ssa Costanza Bonadiman) Secondo segmento (3CFU) ELEMENTI DI GEOCHIMICA AMBIENTALE (Prof. Gianluca Bianchini) Obiettivi formativi ELEMENTI DI GEOCHIMICA (prof.ssa Costanza Bonadiman) Questo segmento propone di introdurre lo studente allo studio dei processi chimici in ambito geologico e fornire le conoscenze di base e abilità (ovvero a la capacità di applicare le conoscenze acquisite) per comprendere gli aspetti geochimici che regolano meccanismi operanti in diversi ambienti geologici. Si acquisiranno le conoscenze per improntare un’indagine geochimica di base, e la capacità di leggere ed interpretare l’analisi chimica elementare (elementi maggiori, minori, in traccia) ed isotopica (isotopi stabili e radiogenici) di una roccia e di un minerale. Inoltre, saranno impartite le conoscenze di base sui metodi di visualizzazione ed elaborazione dei dati geochimici. Sono previste esperienze dirette in laboratorio (1-2 visite) per acquisire le conoscenze di base sulla preparazione dei campioni geologici per le analisi geochimiche e le metodologie e tecniche analitiche. Infine per entrambi i moduli di questo corso sarà fornito un cenno alle tecniche di campionamento di rocce, sedimenti e suoli e, ove possibile, con una escursione sul campo. ELEMENTI DI GEOCHIMICA AMBIENTALE (prof. Gianluca Bianchini) Questo segmento si propone di mostrare come le indagini geochimiche possano contribuire in modo concreto alla caratterizzazione delle risorse naturali e alla definizione di strategie per il loro utilizzo sostenibile. In particolare, gli studenti acquisiranno conoscenze di base sul comportamento degli elementi chimici negli ambienti superficiali e sui principali processi geochimici e mineralogici che ne regolano la distribuzione e la mobilità. Il corso si fonda sull’idea che i fenomeni osservabili in natura – nelle rocce, nei regoliti, nei suoli e nelle acque superficiali e sotterranee – siano il risultato di processi chimici e mineralogici complessi. L’obiettivo didattico principale è quello di fornire allo studente una panoramica ampia delle tecniche analitiche oggi disponibili, fondamentali per comprendere le reazioni ambientali in corso e i cicli biogeochimici degli elementi. Al termine del corso, lo studente sarà in grado di: - comprendere l’interconnessione tra geochimica, mineralogia e petrografia; - riconoscere l’importanza applicativa di queste discipline nello studio e nella gestione sostenibile di risorse fondamentali come il suolo e l’acqua; - identificare le principali applicazioni della geochimica nei settori ambientale, agronomico, industriale e minerario.

Prerequisiti

Per entrambi i moduli è richiesto il possesso di solide conoscenze di base in chimica, nonché una buona familiarità con i concetti fondamentali di mineralogia e petrografia. È pertanto obbligatorio aver già superato l’esame del corso di Chimica, mentre è fortemente consigliato aver sostenuto (o almeno frequentato) gli insegnamenti di Mineralogia e Petrografia.

Metodi didattici

ELEMENTI DI GEOCHIMICA (prof.ssa Costanza Bonadiman) Il corso è organizzato nel seguente modo: Lezioni teoriche frontali attraverso proiezioni power-point, costantemente aggiornate. Le presentazioni sono messe a disposizione degli studenti all'inizio di ogni lezione o gruppi di lezioni che sviluppano un argomento. L’attività di apprendimento prevede anche attività pratiche di utilizzo di fogli di calcolo e lezioni pratiche in laboratorio GEOCHIMICA AMBIENTALE (prof. Gianluca Bianchini) L’erogazione dell’insegnamento avverrà tramite lezioni frontali, online o in presenza (didattica blend), esercitazioni, escursioni sul campo e visite educative (es. laboratori, musei.). La modalità di erogazione a distanza può includere video-lezioni, videoconferenze interattive e seminari. Le videoconferenze interattive favoriscono la partecipazione degli studenti, creando un ambiente simile a una classe tradizionale. Durante le lezioni vengono fatti riepiloghi di cultura generale su materie dell’ambito generico di geologia e su materie più specifiche quali mineralogia, petrografia e geochimica. Le lezioni su tutti gli argomenti saranno svolte con l’ausilio di presentazioni powerpoint e video prodotti ad hoc per il corso. Esercitazioni di calcolo saranno in particolare dedicate all’elaborazione di dati geochimici. L'escursione didattica sul terreno è un'attività curriculare obbligatoria che offre agli studenti l'opportunità di apprendere in modo pratico e diretto.

Verifica Apprendimento

La verifica dell’apprendimento verterà sui programmi congiunti dei due moduli e svilupperà in tre fasi: - Prova scritta (durata: 3 ore), prevista indicativamente al termine del corso: questa consisterà nella risoluzione, mediante l’utilizzo di fogli di calcolo, di due esercizi basati su dati geochimici e nelle risposte aperte di tre quesiti. La prova sarà finalizzata a valutare la capacità dello studente di applicare le conoscenze acquisite e di affrontare criticamente problematiche geochimiche. - Prova orale (durata indicativa: 30 minuti): lo studente dovrà esporre un argomento scelto autonomamente ma che tenga conto dei contenuti sviluppati in entrambi i segmenti. Seguiranno due domande integrative da parte dei docenti, volte a verificare il livello di approfondimento e la comprensione critica dei contenuti. - Valutazione del quaderno di campo relativo all’escursione didattica: saranno valutati la completezza, la correttezza dei disegni e degli sketch, nonché la capacità di collegare le osservazioni sul terreno con i concetti teorici affrontati nel corso. Il voto finale sarà determinato dalla media dei punteggi ottenuti nella prova scritta, nella prova orale e nella valutazione del quaderno di campo.

Testi

Faure G., Principles and applications of inorganic geochemistry, Prentice Hall, 1998 White, W.M. – 2013 Geochemistry. Wiley-Blackwell

Contenuti

ELEMENTI DI GEOCHIMICA (prof.ssa Costanza Bonadiman) - Richiami sulle proprietà periodiche degli elementi - La classificazione geochimica degli elementi - Gli elementi in traccia nei minerali e nelle rocce: definizione e classificazione, coefficienti di ripartizione solido/liquido e variazione degli elementi in traccia durante processi di differenziazione magmatica; diffusione in liquidi e solidi. - Isotopi radiogenici: principi base sulla struttura dei nuclei, decadimento isotopico, principi base di geocronologia (es. metodi Rb-Sr, Sm-Nd, U-Pb). Errori analitici e costanti di decadimento, isotopi radiogenici come traccianti di processi magmatici e di variazioni oceaniche, geodinamica chimica. - Isotopi stabili: frazionamento isotopico, dipendenza dalla temperatura, applicazioni idrologiche e geotermometriche. Es. isotopi dell’ossigeno e del carbonio nel mantello e variazioni (paleo)-climatiche. - Cenni sulle applicazioni della geochimica nella soluzione dei problemi globali (cicli geochimici degli elementi) ELEMENTI DI GEOCHIMICA AMBIENTALE (prof. Gianluca Bianchini) -I principali componenti e processi chimici che caratterizzano e avvengono nelle matrici ambientali, acqua e suolo. -La conoscenza dei principali processi che regolano la mobilità degli elementi. -I processi di alterazione delle rocce, genesi dei suoli e "mineralizzazione" delle acque naturali. -i suoli, georisorsa da tutelare e sfruttare in modo sostenibile: indagini geochimiche e mineralogiche per caratterizzare e valutare la qualità dei terreni. -l'acqua, georisorsa fondamentale per la vita del pianeta: indagini geochimiche per caratterizzare e valutare la qualità delle acque naturali. -i cicli geochimici (carbonio e azoto): indagini mineralogiche e geochimiche per comprenderne le dinamiche. In conclusione, questa parte del corso evidenzia come le indagini geochimiche rappresentino strumenti fondamentali per la caratterizzazione delle risorse naturali e per l’elaborazione di strategie di utilizzo sostenibile. Tali tecniche permettono di analizzare le proprietà chimiche dei materiali geologici, valutare quantità e qualità delle risorse, e comprendere i processi naturali che ne determinano l’evoluzione.