ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ Δ ΕΞΑΜΗΝΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ- ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ. Χριστίνα Στουραϊτη

Transcript

1 1 ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ Δ ΕΞΑΜΗΝΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ- ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Χριστίνα Στουραϊτη

2 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΓΕΩΧΗΜΕΙΑΣ Δ ΕΞΑΜΗΝΟ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟ ΕΤΟΣ ΕΒΔΟΜΑΔΑ ΗΜ/ΝΙΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΔΙΔΑΣΚΟΥΣΑ 1 η Τετ 22/2/17 Εισαγωγή- Επεξηγήσεις, κανονισμοί και τρόπος αξιολόγησης. Η γεωχημεία στο πρόγραμμα σπουδών. Αντικείμενο της Γεωχημείας. Περιεχόμενα μαθήματος. Α. Αργυράκη Χ. Στουραϊτη Παρ 24/2/17 Στοιχεία Κοσμοχημείας Χ. Στουραϊτη 2 η Τετ 1/3/17 Δομή του ατόμου. Χημικά στοιχεία & γεωχημική θεώρηση του περιοδικού πίνακα των στοιχείων. Ταξινόμηση στοιχείων κατά Goldschmidt Χ. Στουραϊτη Παρ 3/3/17 Στοιχεία κρυσταλλοχημείας. Ιοντικές υποκαταστάσεις. Χ. Στουραϊτη 3 η Τετ 8/3/17 Συντελεστής κατανομής ιχνοστοιχείων. Χ. Στουραϊτη Παρ 10/3/17 Γεωχημεία μαγμάτων Ι Χ. Στουραϊτη 4 η Τετ 15/3/17 Γεωχημεία μαγμάτων ΙΙ Χ. Στουραϊτη Παρ 17/3/17 5 η Τετ 22/3/17 Εφαρμογή των νόμων της θερμοδυναμικής σε γεωχημικές διεργασίες βάθους Ι. Εφαρμογή των νόμων της θερμοδυναμικής σε γεωχημικές διεργασίες βάθους ΙΙ. Χ. Στουραϊτη Χ. Στουραϊτη Παρ 24/3/17 Γεωχημεία ισοτόπων. Θεωρία των ισοτόπων. Χ. Στουραϊτη 6 η Τετ 29/3/17 Σύγχρονες μέθοδοι ραδιοχρονολόγησης μαγματικών πετρωμάτων και μεταμορφικών γεγονότων (Rb-Sr, Sm-Nd, Ar-Ar) Χ. Στουραϊτη Παρ 31/3/17 Σταθερά ισότοπα (Η, Ο, C, N, S). Θεωρία & εφαρμογές στη γεωλογία Χ. Στουραϊτη 2 7 η Τετ 5/4/17 Εφαρμογές της γεωχημείας των ιχνοστοιχείων και ισοτόπων στη μελέτη γεωχημικών διεργασιών. Σύνοψη διεργασιών βάθους. Χ. Στουραϊτη

3 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΓΕΩΧΗΜΕΙΑΣ Δ ΕΞΑΜΗΝΟ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟ ΕΤΟΣ Παρ 7/4/17 1 η ΠΡΟΟΔΟΣ Χ. Στουραϊτη ΔΙΑΚΟΠΕΣ ΠΑΣΧΑ 8 η Τετ 26/4/17 Γεωχημεία υδατικών διαλυμάτων- Χημική σύσταση φυσικών υδάτων Α. Αργυράκη Παρ 28/4/17 Διεργασίες χημικής αποσάθρωσης- Παράγοντες, χημικές αντιδράσεις, προϊόντα Α. Αργυράκη 9 η Τετ 3/5/17 Οξειδοαναγωγικές γεωχημικές διεργασίες Α. Αργυράκη Παρ 5/5/17 Διεργασίες στην κρίσιμη ζώνη - Γεωχημεία εδαφών Α. Αργυράκη (Σ. Κελεπερτζής) 10 η Τετ 10/5/17 Θαλάσσια Γεωχημεία- Γεωχημεία ιζημάτων Α. Αργυράκη Παρ 12/5/17 Γεωχημικές διεργασίες κατά τη διαγένεση Α. Αργυράκη (Ε. Σταθοπούλου) 11 η Τετ 17/5/17 Α. Αργυράκη Παρ 19/5/17 Α. Αργυράκη 12 η Τετ 24/5/17 Στοιχεία οργανικής γεωχημείας- Γεωχημεία Ορυκτών Καυσίμων Α. Αργυράκη Παρ 26/5/17 Γεωχημεία υδροθερμικών διαλυμάτων Α. Αργυράκη 13 η ΑΣΚΗΣΗ ΥΠΑΙΘΡΟΥ ΛΑΥΡΙΟ- ΗΜΕΡΗΣΙΑ Α. Αργυράκη Χ. Στουραϊτη 3

4 Συγγράμματα 4 + Υλικό στη σελίδα του μαθήματος στο eclass <Βιβλιογραφία>

5 Γεωχημεία μαγματικών πετρωμάτων 5 Γιατί μελετάμε τα μαγματικά πετρώματα? Τι προσδοκούμε να μάθουμε? Τι είδους απαντήσεις ψάχνουμε?

6 Στόχοι 6 Κατανόηση των ηφαιστειακών διεργασιών Εκτίμηση του κινδύνου έκρηξης ενός ηφαιστείου μελετώντας τα ηφαιστειακά προϊόντα προηγούμενων εκρήξεων Διερεύνηση των διεργασιών μαγματικού θαλάμου κάτω από ένα ηφαίστειο Διερεύνηση της δομής και της σύστασης του φλοιού Από τη μελέτη παλαιών πυριγενών πετρωμάτων εξάγουμε συμπεράσματα για το τεκτονικό περιβάλλον σχηματισμού τους

7 Στόχοι 7 Κατανόηση του τρόπου σχηματισμού των οικονομικά εκμεταλλεύσιμων ορυκτών πόρων (κοιτάσματα) Προσδιορισμός της απόλυτης ηλικίας απόθεσης μιας στρωματογραφικής ακολουθίας ιζηματογενών και ηφαιστειακών πετρωμάτων Προσδιορισμός της προέλευσης των μαγμάτων (συνθήκες σχηματισμού) Προσδιορισμός των «γεωχημικών επαρχιών» (geochemical domains) του μανδύα και η εξέλιξη τους στο χρόνο.

8 8 Τι πληροφορίες μας παρέχουν τα πυριγενή πετρώματα Πληροφορίες για μαγματικές διεργασίες που συμβαίνουν στην επιφάνεια της γης σε σύγχρονα περιβάλλοντα αλλά και παλαιότερα Πληροφορίες για διεργασίες που συμβαίνουν σε μεγάλα βάθη που δεν μπορούμε να προσεγγίσουμε, πχ. σε ένα μαγματικό θάλαμο βάθους 5 km, κάτω από ένα ενεργό ηφαίστειο, του οποίου τα προϊόντα τα μελετάμε στην επιφάνεια

9 Γνώσεις που απαιτούνται 9 Ανάλυση των δεδομένων υπαίθρου Αναγνώριση δειγμάτων επι τόπου Περιγραφή και ερμηνεία λεπτών τομών Ερμηνεία αναλύσεων πετρωμάτων και ορυκτών Ερμηνεία διαγραμμάτων φάσεων και δεδομένων πειραματικής πετρολογίας -

10 10 Ερευνητική δραστηριότητα Τομέα Γεωχημείας Οικονομικής Γεωλογίας Γεωχημικές έρευνες εντοπισμού ορυκτών πρώτων υλών που συνδέονται με μαγματικά σώματα Γεωχημικές έρευνες για τη μελέτη της γένεσης πετρολογικών σχηματισμών. Μελέτη περιβαλλοντικών επιπτώσεων από την εκμετάλλευση των ορυκτών πόρων Εφαρμοσμένη έρευνα για την ανάπτυξη μεθόδων απορρύπανσης εδαφών και νερών. Μελέτη των γεωλογικών υλικών (δομής και σύστασης) στα πλαίσια αρχαιομετρικών ερευνών.

11 Λιθογεωχημεία Εργασίες υπαίθρου 11 (1) (2)

12 Χημικές αναλύσεις 12 (1) (3) (4) (2)

13 13 Αναλύσεις σε ορυκτά

14 Ερμηνεία αποτελεσμάτων 14 Γεωχημική ταξινόμηση Ορυκτολογικός προσδιορισμός

15 15 Γενικό μοντέλο μαγματισμού σε περιβάλλον νησωτικού τόξου Τα κύρια στοιχεία, ιχνοστοιχεία και οι λόγοι ισοτόπων δείχνουν ότι το υποβυθιζόμενο ίζημα ηπειρωτικής προέλευσης συμμετέχει σε μικρό ποσοστό στην επί τις % κατά βάρος σύσταση (weight %) του μάγματος ενός νησιωτικού τόξου. Το μεγαλύτερο τμήμα του υποβυθιζόμενου φλοιού προσπερνά το τόξο και κατέρχεται στον βαθύτερο μανδύα. (παράδειγμα: Farallon plate)

16 16 Γεωχημεία και Τεκτονική Λιθοσφαιρικών Πλακών

17 17

18 Σκοπός του μαθήματος 18 Στο τέλος του μαθήματος: Θα είστε σε θέση χρησιμοποιώντας θερμοδυναμικά δεδομένα να προσδιορίσετε εάν μια αντίδραση είναι ή οχι εφικτή ή σημαντική κάτω από συγκριμένες συνθήκες (πίεσης, θερμοκρασίας, σύστασης) Θα είστε σε θέση να «διαβάσετε» μια χημική ανάλυση ολικού πετρώματος, να χαρακτηρίσετε το είδος του πετρώματος και το περιβάλλον σχηματισμού του. να καθορίσετε ένα σχέδιο δειγματοληψίας και αναλύσεων συγκεκριμένων χημικών παραμέτρων σε μια περιοχή μελέτης. Θα είστε σε θέση να κατανοήσετε την πολυπλοκότητα των γεωχημικών διεργασιών, βασιζόμενοι στις γνώσεις σας σεχτικά με την σταθερότητα των ορυκτών αλλά και των χημικών στοιχείων και την κινητικότητα τους στα διάφορά περιβάλλοντα (μαγματικόυδοθερμικό περιβάλλον).