Sistematica dei principali sistemi isotopici utilizzati in petrologia e vulcanologia. Metodi di datazione of di processi magmatici. Metodi di analisi isotopica con esercitazioni. Isotopi come traccianti delle relazioni tra geodinamica, metasomatismo del mantello e genesi dei magmi. Applicazione di traccianti isotopici per lo studio della struttura ed evoluzione nel tempo dei serbatoi magmatici, dei processi di mescolamento tra magmi e per la stima dei tempi di residenza dei magmi.
Il corso ha lo scopo di fornire un quadro adeguato dei principali sistemi isotopici utilizzati in petrologia e vulcanologia e delle metodologie analitiche per la loro determinazione. Attraverso le conoscenze acquisite, lo studente dovrà essere in grado di utilizzare le diverse sistematiche isotopiche nello studio di processi legati alla genesi ed evoluzione dei magmi in sistemi vulcanici.
Prerequisiti
Conoscenze di base di chimica, geochimica, petrografia e petrologia
Metodi Didattici
Lezioni frontali, esercitazioni tramite programmi di calcolo, ed attività laboratoriste presso il laboratorio di Geochimica degli Isotopi Radiogenici del DST.
Altre Informazioni
Modalità di verifica apprendimento
L'esame orale è teso a determinare l'apprendimento delle conoscenze dello studente fornite durante il corso. Lo studente sarà tenuto a rispondere ad alcune domande relative agli argomenti principali trattati nel corso, inclusi i protocolli di misura descritti in classe ed illustrati in laboratorio. Si valuterà quindi la capacità critica di collegare e discutere l’applicazione dei traccianti isotopici alle problematiche trattate.
Programma del corso
Meccanismi di decadimento e leggi del decadimento radioattivo. Descrizione delle principali sistematiche isotopiche utilizzate in petrologia e vulcanologia e per la datazione di processi magmatici (es. K-Ar Rb-Sr, Sm-Nd, U-Th-Pb, serie dell’Uranio); Metodi di analisi di rapporti isotopici radiogenici con esercitazioni. Spettrometria di massa multicollettore a ionizzazione termica (TIMS) e al plasma (MC-ICPMS). Correzioni necessarie e stima degli errori analitici. Concetto di rapporto padre-figlio time-integrated, evoluzione isotopica del mantello terrestre e relazioni tra geodinamica e processi di metasomatismo del mantello. Isotopi della serie dell’Uranio e meccanismi di genesi dei magmi nei diversi ambienti geodinamici. Isotopi radiogenici e processi di differenziazione in camera magmatica. Tempi di residenza in sistemi vulcanici attivi e stima temporale dei processi di degassamento. Crystal Isotope Stratigraphy e applicazione di analisi isotopiche in situ per lo studio della struttura ed evoluzione dei serbatoi magmatici. Esempi di applicazioni a sistemi magmatici. Cenni su applicazione di isotopi stabili non tradizionali a problematiche petrologiche e vulcanologiche. Discussione critica in classe su casi studio.