Geoquímica
Codi: 101035 Crèdits: 7| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500254 Geologia | OB | 3 | 1 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Gumer Galán García
- Correu electrònic:
- Gumer.Galan@uab.cat
Utilització d'idiomes a l'assignatura
- Llengua vehicular majoritària:
- espanyol (spa)
- Grup íntegre en anglès:
- No
- Grup íntegre en català:
- No
- Grup íntegre en espanyol:
- Sí
Altres indicacions sobre les llengües
S'utilitza en el CV, en les classes i en les respostes dels exàmens si es prefereixPrerequisits
És recomanable haver superat les assignatures de Fonaments de Geologia, Química de la Terra i Planeta Terra de 1er curs i Mineralogia de 2n curs.
Objectius
La Geoquímica és una assignatura obligatòria de la Geologia que aporta una metodologia química per abordar diferents tipus de problemes geològics i que interpreta els mateixos a partir principis físic-químics fonamentals. El seu contingut representa l'ampliació del temari de l'assignatura Química de la Terra, de 1er curs. A més, aporta una visió complementària d'altres assignatures com Planeta Terra, Fonaments de Geologia, Mineralogia, Sedimentologia, de 1er i 2n curs, i és clau per a comprendre altres com Petrologia ígnia, Petrologia metamòrfica, Petrologia sedimentària, Jaciments minerals, Geoquímica ambiental, Edafologia, Ambients geològics actuals, Registre geològic del canvi global i Riscos geològics de tipus químic, que són de 3er i 4rt curs del Grau de Geologia.
Els objectius generals de l'assignatura són: (1) presentar la distribució dels elements químics a la Terra, com a planeta del Sistema solar i, a escala més detallada, a les roques, minerals, fluids i atmosfera terrestres; (2) determinar les causes de les composicions químiques d'aquests materials, mitjançant l'estudi de les reaccions implicades en els processos geològics superficials i interns del planeta; i (3), presentar els mètodes de determinar les edades absolutes d'aquests processos.
El objectius concrets de la teoria en aquesta assignatura són:
- Adonar-se de la importància de la metodologia geoquímica en la resolució de problemes geològics
- Relacionar l'abundància dels elements químics a la natura amb la seva estabilitat nuclear i els seus processos de formació.
- Aplicar la desintegració radioactiva de alguns isòtops a la datació de processos geològics i avaluar les seves limitacions.
- Aplicar conceptes químics fonamentals a l'estudi del comportament dels elements en sistemes naturals (minerals, magmes, roques, aigües, gasos).
- Relacionar la composició química de la Terra i del Sistema Solar amb processos de diferenciació geoquímica durant la seva formació.
- Raonar la composició de les roques ígnies, metamòrfiques, sedimentàries, de l'hidrosfera i l'atmosfera a partir dels processos de diferenciació geoquímica.
- Relacionar l'estabilitat dels minerals en sistemes aquosos amb la composició química de les aigües naturals.
- Raonar la diferència entre les dissolucions ideals i no ideals
- Adquirir destresa en aplicar principis termodinàmics fonamentals a la resolució de problemes d' equlibri químic de relevància geològica:processos redox
- Raonar el comportament de alguns isòtops estables durant els processos geològics
Els objectius de les pràctiques són:
- Familiaritzar-se amb les expressions analítiques usuals en geoquímica.
- Avaluar les dades analítiques, a partir del seu tractament estadístic.
- Relacionar la composició química dels minerals amb la composició química de les roques que formen.
- Familiaritzar-se amb els diferent mètodes de mostreig per a roques i aigues, i amb el tractament de les mostres previ a l'anàlisi.
- Familiaritzar-se amb tècniques analítiques quantitatives freqüents per a l'anàlisi de roques i minerals.
- Determinar i discutir les edats absolutes de roques i minerals.
- Adquirir destresa en la presentació gràfica de dades geoquímiques amb software adient.
- Solucionar problemes d'estabilitat mineral i d'oxidació-reducció en condicions mediambientals.
Competències
- Analitzar i utilitzar la informació de manera crítica.
- Aprendre i aplicar a la pràctica els coneixements adquirits i resoldre problemes.
- Demostrar interès per la qualitat i la praxi de la qualitat.
- Demostrar que es coneixen les aplicacions i les limitacions dels mètodes geoquímics per al coneixement de la Terra.
- Processar, interpretar i presentar dades de laboratori utilitzant tècniques qualitatives i quantitatives, i els programes informàtics adequats.
- Transmetre adequadament la informació, de forma verbal, escrita i gràfica, i utilitzant les noves tecnologies de comunicació i informació.
- Treballar amb autonomia.
- Utilitzar conceptes de química en la resolució de problemes geològics.
Resultats d'aprenentatge
- Analitzar i utilitzar la informació de manera crítica.
- Aprendre i aplicar a la pràctica els coneixements adquirits i resoldre problemes.
- Definir conceptes geoquímics aplicats a l'estudi de la geologia, i saber-ne les limitacions.
- Demostrar interès per la qualitat i la praxi de la qualitat.
- Representar gràficament dades geoquímiques i geofísiques: diagrames de fases, diagrames composicionals i mètodes de representació geofísica.
- Transmetre adequadament la informació, de forma verbal, escrita i gràfica, i utilitzant les noves tecnologies de comunicació i informació.
- Treballar amb autonomia.
- Utilitzar nocions avançades de química per entendre problemes geològics i aportar-hi solucions.
Continguts
Teoria
Tema 1. Desenvolupament històric i objectius actuals de la Geoquímica.
Tema 2. La abundància dels elements químics: nucleosíntesi
Tema 3. El comportament geoquímic dels elements en minerals, roques i en fluids naturals.
Tema 4. Els geocronòmetres isotòpics.
Tema 5. Composició i diferenciació geoquímica al Sistema Solar, al sistema Terra, a les roques ígnies, sedimentàries, metamòrfiques i a l'hidrosfera.
Tema 6. Les reaccions químiques i l'estabilitat mineral en sistemes aquosos.
Tema 7. Termodinàmica elemental per a sistemes geològics.
Tema 8. Les reaccions redox a la natura.
Tema 9. El fraccionament isotòpic.
Pràctiques de laboratori i seminaris
1. Seminari: el significat de l'anàlisis químique.
2. Seminari: la formació dels elements químics i l'evolució estellar (complement al capítol 2)
3. Pràctica: tractament estadístic de dades geoquímiques i càlculs geoquímics.
4. Seminari: mostreig i preparació de mostres sòlides i d'aigües per a analitzar.
5. Seminari: bases teòriques de les tècniques analítiques físiques més usuals en geologia.
6. Pràctica: determinació i avaluació d'edats en roques i minerals (complement al capítol 4).
7. Pràctica: fonaments de les representacions gràfiques de dades analítiques (complement al capítol 5).
8. Pràctica: solució de casos d'estabilitat mineral en sistemes aquosos (complement al capítol 6).
9. Pràctica: casos de reacciones d'oxidació-reducció en sistemes geològics (complement al capítol 8).
Metodologia
Les competències que l'estudiant ha d'assolir amb aquesta assignatura les adquirirà mitjançant l'assistència a classes de teoria i seminaris, completant dades amb la bibliografia rellevant proporcionada, i realitzant exercicis pràctics, complementaris dels temes de teoria. Aquests es resoldran a classe, o personalment a casa, i es corregiran durant les pràctiques i les tutories. A més , d'alguns temes es proposaran tasques que l'estudiant ha de desenvolupar, bé personalment o en grup, i que seran discutides i supervisades pels professors a les tutories, juntament amb els dubtes d'altres conceptes teòrics o pràctics.
Per a les classes de teoria s'utilitzarà material audiovisual, les figures del qual es penjaran al Campus Virtual. Per als seminaris i les pràctiques també s'utilitzarà material audiovisual o documents específics, disponible al Campus Virtual. Algunes de les pràctique es faran a l'aula d'informàtica, si està disponible.
Degut a la situació especial per la COVID-19, i d'acord amb les instruccions rebudes per part de la Universitat, l'assignatura es farà de manera mixta, presencial i en línia, mantenint la màxima presencialitat possible. Tot i això, si no hi ha aules amb capacitatat suficient, i per preservar la igualtat de condicions dels estudiants, les classes de teoria estaran disponibles sincrònica o asincrònicament al Campus Virtual. Moltes pràctiques d'aquesta assignatura van ser dissenyades per fer en una aula d'informàtica. S'està intentant programar aquestes aules de manera remota, però si això no suposa cal avantatge respecte a fer-les en línia, es faran d'aquesta última manera. Tot i això, al llarg del curs hi haurà tantes tutories personalitzades i presencials com siguin necessàries per aclarir dubtes o resoldreels problemes plantejats.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes magistrals | 32 | 1,28 | 1, 3, 4, 8 |
| Seminaris i pràctiques de laboratori | 27 | 1,08 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Tutories personalitzades per a consultar dubtes | 14 | 0,56 | 2, 3, 8 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi de la matèria | 45 | 1,8 | 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 |
| Realitzar tasques, resoldre exercicis i preparar presentacions orals | 45 | 1,8 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |
Avaluació
L'avaluació de les competències pròpies d'aquesta assignatura tindrà en compte els següents conceptes:
1.- Un absentisme, sense justificar, superior al 25%, tant a teoria com a seminaris o a pràctiques de laboratori, es penalitzarà amb un descompte del 5% de la nota global.
2- L'entrega de tasques, fer una presentació oral i treballar regularment a pràctiques i col·laborar en la resolució d'exercicis representarà un 20% de la nota global (1,5 punts de l'entrega de tasques de teoria i de la presentació oral i 0, 5 punts de pràctiques).
3- Superar els dos exàmens parcials o un examen de recuperació final de teoria i de pràctiques valdrà el 80% de la nota global. L'examen de teoria valdrà el 50% de la nota global i l'examen de pràctiques el 30%. La nota de teoria i de pràctiques als exàmens no es compensarà, és a dir, si la nota de la part de teoria és <2 sobre 5 o la nota de la part de pràctiques <1 sobre 3, l'examen parcial o de recuperació serà suspès. Per aprovar l'assignatura es requereix un minim de 4 punts entre els dos exàmenes parcials o a l'examen de recuperació final, on són vàlides les mateixes normes per a teoria i pràctiques. A l'examen de recuperació final de tota l'assignatura s'hauran de presentar els alumnes que tinguin un o els dos exàmens parcials amb una nota<3, i aquests alumnes que hagin superat els dos parcials, però que vulguin millorar la nota final. Per optar a l'examen de recuperació final, l'alumne s'ha de presentar a tots els exàmens parcials. Per a aprovar l'assignatura s'ha de tenir una nota global de 5, integrant els conceptes 1, 2 i la mitjana ponderada dels exàmens parcials o la nota del'examen de recuperació final de teoria i pràctiques (3). Els conceptes 1 i 2 no són recuperables.
Si l'alumne es presenta a més del 35% d'avaluació continuada no tindrà dret a la qualificació "No Presentat".
Activitats d'avaluació
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Cotrol d'assistència a classes de teoria i pràctiques (75% mínim) | - 5% de la nota global si l'assistencia és menor del 25% | 0 | 0 | 4 |
| Dos exàmenes parcials de pràctiques-seminaris i/o un examen de recuperació (veure condicions) | 32,5% | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |
| Dos exàmens parcials de teorìa i/o un examen de recuperació (veure condicions) | 47,5% | 4 | 0,16 | 1, 3, 4, 7 |
| Entrega de tasques, presentacions orals i treball regular i col·laboració en la solució d'exercicis de pràctiques | 20% de la nota global | 5 | 0,2 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |
Bibliografia
ALBAREDE F. (2003,2009).- Geochemistry. An Introduction. Cambridge University Press (Disponible en línia)
BROWNLOW A.H. (1996).- Rewiew of Geochemistry. Prentice Hall.
FAURE G. (1998).- Principles and Applications of Geochemistry. Prentice Hall.
FAURE G. (1977, 1986).- Principles of Isotope Geology. John Wiley & Sons.
GILL R. (1989).- Chemical fundamentals of Geology. Unwin Hyman.
GILL R. et al. (2016).- Modern analytical geochemistry. An introduction to quantitative chemical analysis techniques for Earth, Environmental and Materils Sciences Longman. Routladge.
KRAUSKOPF K.B. , BIRD D.K. (1995). Introduction to Geochemistry. (3ª eidición). McGraw-Hill.
McSWEEN H.Y, RICHARDSON S. M., UHLE M. E. (2003). Geochemistry. Pathways and Processes. Columbia University Press.
MISRA, K.C. Introduction to Geochemistry Principles and Applications. Wiley-Blackwell
ROLLINSON H. (1993).- Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation. Longman
WALTER J.V. (2005). Essentials of Geochemistry. Jones and Bartlett Publishers.