Guía docente de Geología Química (26811H1)

Curso 2023/2024
Fecha de aprobación: 23/06/2023

Grado

Grado en Geología

Rama

Ciencias

Módulo

Petrología y Geoquímica

Materia

Geología Química

Curso

3

Semestre

2

Créditos

6

Tipo

Optativa

Profesorado

Teórico

Aitor Cambeses Torres. Grupo: A

Práctico

  • Aitor Cambeses Torres Grupo: 1
  • Irene Novo Fernández Grupo: 1

Tutorías

Aitor Cambeses Torres

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  • Primer semestre
    • Lunes de 12:00 a 14:00 (Departamento)
    • Martes de 12:00 a 14:00 (Departamento)
    • Miércoles de 12:00 a 14:00 (Departamento)
  • Segundo semestre
    • Lunes de 17:00 a 19:00 (Departamento)
    • Martes de 17:00 a 19:00 (Departamento)
    • Miércoles de 18:00 a 19:00 (Departamento)
    • Jueves de 18:00 a 19:00 (Departamento)

Irene Novo Fernández

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  • Martes de 09:00 a 10:00 (Departamento)
  • Jueves de 09:00 a 10:00 (Departamento)

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Tener cursadas las asignaturas de Geología y Química

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Grado)

  • Introducción
  • Diagramas de fase
  • Cinética de los procesos geológicos
  • Composición química de las rocas
  • Elementos traza en Geología
  • Geología isotópica
  • Cálculo de composiciones de líquidos y sólidos durante procesos de fusión y cristalización
  • Construcción de diagramas de fase a partir de datos termodinámicos
  • Cálculo de edades y relaciones isotópicas en rocas.
  • Cálculo de coeficientes de partición y aplicación de ecuaciones de fraccionamiento.

Competencias

General competences

  • CG01. Capacidad de análisis y síntesis 
  • CG02. Capacidad para pensar reflexivamente 
  • CG03. Capacidad de resolver problemas 
  • CG04. Capacidad para aplicar conocimientos a la práctica 
  • CG06. Capacidad de acceso y de gestión de la información 
  • CG07. Capacidad para trabajar y tomar decisiones de forma autónoma 
  • CG09. Motivación por una formación integral 
  • CG11. Conocimiento de una lengua extranjera 
  • CG12. Capacidad emprendedora 

Competencias Específicas

  • CE02. Relacionar las propiedades físicas de la materia con su estructura. Saber identificar y caracterizar minerales y rocas mediante técnicas instrumentales comunes, así como determinar sus ambientes de formación y sus aplicaciones industriales. 
  • CE03. Conocer y valorar las aportaciones de los diferentes métodos geofísicos y geoquímicos al conocimiento de la Tierra. 
  • CE05. Reconocer los minerales, las rocas y sus asociaciones, los procesos que las generan y su dimensión temporal. Saber utilizar las técnicas de correlación y su interpretación. Conocer las técnicas para identificar fósiles y saber usarlos en la interpretación y datación de los medios sedimentarios antiguos. Saber reconocer los sistemas geomorfológicos e interpretar las formaciones superficiales. 
  • CE15. Preparar, procesar, interpretar y presentar datos usando las técnicas cualitativas y cuantitativas adecuadas, así como los programas informáticos apropiados. 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

Los principales objetivos son:

  • Suministrar al alumno la información básica sobre los procesos químicos que fundamentan los procesos geológicos
  • Iniciar al alumno en las relaciones de fase de sistemas petrológicos mediante diagramas apropiados
  • Iniciación al estudio de la difusión, a efectos de hacer comprender al alumno los factores cinéticos que afectan a los procesos ígneos.
  • Proporcionar los principios de la geología isotópica y la geocronología
  • Enseñar al alumno a trabajar numéricamente con los datos geoquímicas e isotópicos y hacer una valoración petrogenética de los mismos

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

Tema 1- ENERGIA EN LOS PROCESOS GEOLOGICOS

  • Introducción
  • Energía en sistemas mecánicos
  • Energía en sistemas químicos y mineralógicos: Energía libre
  • Minerales estables, inestables y metaestables

Tema 2-EQUILIBRIO EN SISTEMAS GEOLÓGICOS

  • Significado de estabilidad mineral
  • Sistema, fase y componente
  • Equilibrio
  • Regla de las fases

Tema 3-DIAGRAMAS DE FASE EN EL ESPACIO P-T

  • Diagramas monarios
  • Cambios de fase
  • Principio de Le Chatelier
  • Ecuación de Clapeyron

Tema 4-DIAGRAMAS DE FASE EN EL ESPACIO T-X (I)

  • Diagramas binarios
  • Diagramas de fase sin solución sólida
  • Cristalización en equilibrio y fraccional
  • Fusión en equilibrio y fraccional
  • Diagramas de fase con solución sólida
  • Cristalización en equilibrio y fraccional
  • Fusión en equilibrio y fraccional
  • Diagramas de fase con solución sólida limitada
  • Cristalización en equilibrio y fraccional
  • Fusión en equilibrio.

Tema 5-DIAGRAMAS DE FASE EN EL ESPACIO T-X (II)

  • Sistemas binarios con un peritéctico
  • Cristalización en equilibrio y fraccional
  • Fusión en equilibrio y fraccional
  • Fusión incongruente
  • Sistemas congruentes acoplados

Tema 6-DIAGRAMAS DE FASE EN EL ESPACIO T-X (III)

  • Diagramas ternarios
  • Diagramas ternarios con un eutéctico
  • Cristalización en equilibrio y fraccional
  • Fusión en equilibrio y fraccional
  • Diagramas ternarios con solución sólida

Tema 7-CINETICA DE LOS PROCESOS GEOLOGICOS

  • Velocidad de reacción
  • Dependencia de la T de la velocidad de reacción
  • Difusión
  • Viscosidad
  • Persistencia de minerales metaestables

Tema 8-ISÓTOPOS EN GEOLOGIA (I)

  • Estructura nuclear de los átomos
  • Mecanismos de desintegración radiactiva
  • Introducción a la Espectrometría de Masas

Tema 9-ISÓTOPOS EN GEOLOGIA (II)

  • Isótopos radiactivos y radiogénicos
  • Introducción a la geocronología
  • Isocronas: concepto y cálculo

Tema 10-ISÓTOPOS EN GEOLOGIA (III)

  • Introducción a los métodos de datación radiométrica:
  • Sistema Rb-Sr
  • Sistema Sm-Nd

Tema 11-ISÓTOPOS EN GEOLOGIA (IV)

  • Sistema U-Pb
  • Diagramas de Concordia
  • Cálculo de la edad en el diagrama de concordia
  • Otros sistemas isotópicos.

Práctico

Manejo de Diagramas de Fase:

  • Cálculo de recorridos de sólidos y líquidos en cristalización en equilibrio y fraccional
  • Cálculo de recorridos de sólidos y líquidos en fusión en equilibrio y fraccional

Aplicación de la Ecuación de Clapeyron a los diagramas de fase:

  • Construcción de Diagramas de fase a partir de los datos termodinámicos
  • Cálculo de las extensiones estables en un diagrama de fase en el espacio P-T
  • Aplicación de la Ley de la Palanca al cálculo de composiciones en un diagrama de fase T-X

Problemas de Geocronología:

  • Cálculo de isocronas
  • Cálculo de la edad
  • Cálculo de las relaciones isotópicas iniciales
  • Cálculo de la variación de las relaciones isotópicas iniciales en el tiempo

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • FAURE, G. (1986). Principles of Isotope Geology, (2ª Ed.). John Wiley & Sons, N. Cork. ISBN: 0-471-86412-9
  • GILL, R. (1989). Chemical Fundamentals of Geology (2ª Ed.) Unwin Hyman, London. ISBN: 0-04-551123-3
  • RAGLAND, P.C. (1989). Basic Analytical Petrology. Oxford University Press, Oxford. ISBN-10: 019504534

Bibliografía complementaria

  • BOWEN, R. (1988). Isotopes in the Herat sciences. Elsevier, London & New Cork. ISBN: 1-85166-145-X
  • DALRYMPLE, G.B. (1991). The age of the earth. Stanford University Press. California. ISBN: 0-8047-2331-1
  • DICKIN, A.P. (1995). Radiogenic isotope geology. Cambridge University press. ISBN: 0-521-43151-4
  • EHLERS, E. (1972). The interpretation og geological phase diagrams. W.H. Freeman & Co. San Francisco.
  • ISBN: 0-7167-0254-1
  • ELSDEN. J. (2009). Principles of Chemical Geology. Bibliolife. ISBN-10: 1103285734
  • FAURE, G. (2001). Origin of igneous rocks. The isotopic evidence. Springer-Verlag, Berlín New Cork.
  • ISBN:3-540-67772-0
  • FAURE, G. & MNESING, T.M. (2005). Isotopes principles and applications. John Wiley & Sons, New Jersey.
  • ISBN: 0-471-38437-2
  • HENDERSON, P. (1982) Inorganic Geochemistry. Pergamon Press, Oxford. ISBN-10: 0080204473
  • MAALOE, S. (1985). Principles of igneous petrology. Springer –Verlag, Berlín, New Cork. ISBN: 0-387-13520-0

Metodología docente

  • MD01. Lección magistral/expositiva 
  • MD03. Resolución de problemas y estudio de casos prácticos 
  • MD07. Seminarios 
  • MD11. Realización de trabajos individuales 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)

Evaluación Ordinaria

INSTRUMENTOS DE EVALUACION

  • Exámenes escritos para el programa de teoría y programa de prácticas. Se realizará una prueba escrita que incluya una parte de teoría y otra de prácticas.
  • Realización de trabajos. Evaluación de la participación personal.

CRITERIOS DE EVALUACION

  • Exámenes escritos con una parte de teoría y otra de prácticas.
  • Valoración de los trabajos realizados, atendiendo a la presentación, redacción y claridad de ideas, estructura y nivel científico, creatividad, justificación de lo argumentado y actualización de la bibliografía consultada.
  • Asistencia a clase y seminarios.

CALIFICACION FINAL

  • El estudiante ha de aprobar por separado la teoría y las prácticas, la teoría representará el 60% y las prácticas el 40% de la nota global del examen. La calificación de la teoría más las prácticas supone el 85% de la nota final. Los trabajos realizados se valoran con el 10% y la asistencia y aprovechamiento a clases y seminarios suponen el 5% de la calificación final.

Evaluación Extraordinaria

INSTRUMENTOS DE EVALUACION

  • Exámenes escritos para el programa de teoría y programa de prácticas. Se realizará una prueba escrita que incluya una parte de teoría y otra de prácticas.

CRITERIOS DE EVALUACION

  • Exámenes escritos con una parte de teoría y otra de prácticas.

CALIFICACION FINAL

  • El estudiante ha de aprobar por separado la teoría y las prácticas, la teoría representará el 60% y las prácticas el 40% de la nota global del examen. La calificación de la teoría más las prácticas supone el 100% de la nota final.

Evaluación única final

La evaluación única contemplara una única prueba escrita que incluya los contenidos de teoría y prácticas de la asignatura

Información adicional

Toda la información de la asignatura así como el contenido de la misma utilizado para el desarrollo de la misma estará disponible a través de la plataforma PRADO