Studio della distribuzione degli elementi chimici nei materiali naturali (solidi, liquidi e gassosi) e loro cicli geochimici. Dinamiche lineari e non lineari in sistemi naturali complessi, interazioni tra differenti serbatoi. Stazionarietà, variabilità e resilienza. Analisi grafico-numerica e statistica dei dati geochimici (Matlab, R)
1) Environmental and low temperature geochemistry. P. Ryan, Wiley Blackwell, 2014.
2) Introduction to Geochemistry. Principles and Applications. K.C. Misra, Wiley-Blackwell, 2012.
3) Geochemical and Biogeochemical reaction modelling, 2008
Craig B. Bethke, Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-87554-7
4) Metodi matematici e statistici per le scienze della Terra., 2006, Vol. III, Tecniche statistiche
A. Buccianti, F. Vlacci, F. Rosso, Liguori editore.
Obiettivi Formativi
Il corso intende fornire una preparazione di base per la comprensione dei principali processi geochimici e biogeochimici alla base dei meccanismi di trasferimento degli elementi e/o specie chimiche nei materiali naturali.
Lo studente acquisisce competenze per un corretto trattamento dei dati geochimici e biogeochimici (utilizzo software R e Matlab), per la loro validazione dal punto di vista analitico e per impostare modelli concettuali per descrivere i fenomeni analizzati (naturali e antropici) in modo critico.
Lo studente acquisisce la capacità di valutare e quantificare il comportamento degli elementi chimici in vari contesti naturali al fine di comprendere il meccanismo di trasferimento degli stessi tra differenti matrici geologiche e/o ambienti naturali.
Prerequisiti
Corsi vincolanti: Chimica Generale Inorganica e organica, Mineralogia, Petrografia
Corsi raccomandati: Geologia
Metodi Didattici
Strumenti a supporto della didattica: lavagna semplice, videoproiettore per computer, lavagna luminosa, esercitazioni per analisi dati in aula informatica, utilizzo della piattaforma Moodle e-learning. Utilizzo del software Matlab e R.
Altre Informazioni
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni: raccomandata (ma facoltativa)
Modalità di verifica apprendimento
Esame finale orale con discussione del contenuto di un articolo scientifico fornito dal docente; almeno 3 ulteriori domande sugli argomenti del programma svolto.
Programma del corso
Origine degli elementi. Processi di nucleosintesi. Origine dell'universo e dei pianeti. Meteoriti loro composizione e classificazione. Differenziazione chimica della Terra. Cicli geochimici e biogeochimici degli elementi e loro legame con le proprietà della tavola periodica, descrizione termodinamica dell'equilibrio chimico, misure di disequilibrio, cinetica delle reazioni chimiche. Geochimica della fase gassosa. Geochimica della fase acquosa. Geochimica di suoli e sedimenti. Valutazione del rischio geochimico, valori del fondo naturale, anomalie geochimiche. Sistemi con dinamica lineare e non lineare. Stazionarietà, variabilità e resilienza. Analisi grafico-numerica e statistica dei dati geochimici. Costruzione di mappe geochimiche mediante procedure di geostatistica lineare. Utilizzo delle piattaforma software Matlab/R.