Geología

Grado y Doble Grado. Curso 2022/2023.

GEOQUÍMICA - 800750

Curso Académico 2022-23

Datos Generales

SINOPSIS

COMPETENCIAS

Generales
CG1. Reconocer y utilizar teorías, paradigmas, conceptos y principios propios de la Geología.
CG2. Recoger e integrar diversos tipos de datos y observaciones con el fin de comprobar hipótesis.
CG3. Aplicar conocimientos para abordar y resolver problemas geológicos usuales o desconocidos.
CG4. Valorar la necesidad de la integridad intelectual y de los códigos de conducta profesionales.
CG5. Reconocer los puntos de vista y opiniones de los otros técnicos e integrar información multidisciplinar para resolver problemas geológicos.
CG6. Desarrollar las destrezas necesarias para ser autónomo y para el aprendizaje continuo a lo largo de toda la vida: autodisciplina, autodirección, trabajo independiente, gestión del tiempo y destrezas de organización.
CG7. Identificar objetivos para el desarrollo personal, académico y profesional y trabajar para conseguirlos.
CG8. Desarrollar un método de estudio y trabajo adaptable y flexible.
CG9. Reseñar la bibliografía utilizada en los trabajos de forma adecuada.
CG10. Utilizar Internet de manera crítica como herramienta de comunicación y fuente de información.
CG11. Comprender y utilizar diversas fuentes de información (textuales, numéricas, verbales, gráficas).
CG12. Transmitir adecuadamente la información geológica de forma escrita, verbal y gráfica para diversos tipos de audiencias.
Transversales
CT1. Adquirir capacidad de análisis y síntesis
CT2. Demostrar razonamiento crítico y autocrítico
CT3. Adquirir capacidad de organización, planificación y ejecución
CT4. Adquirir la capacidad de comunicarse de forma oral y escrita en la lengua castellana.
CT5. Adquirir capacidad de gestión de la información
CT6. Adquirir la capacidad para la resolución de problemas
CT7. Adquirir la capacidad para la toma de decisiones y de dirección de recursos humanos
CT8. Adquirir la capacidad de trabajo autónomo o en equipo
CT9. Adquirir habilidades en las relaciones interpersonales
CT10. Adquirir capacidad para el aprendizaje autónomo
CT11. Adquirir la capacidad para adaptarse a nuevas situaciones
CT12. Demostrar creatividad e iniciativa y espíritu emprendedor
CT13. Demostrar motivación por la calidad en el desarrollo de sus actividades
CT14. Adquirir sensibilidad hacia temas medioambientales
Específicas
CE1. Saber aplicar los principios básicos de la Física, la Química, las Matemáticas y la Biología al conocimiento de la Tierra y a la comprensión de los procesos geológicos.
CE2. Disponer de un conocimiento adecuado de otras disciplinas relevantes para la Geología.
CE3. Capacidad para identificar y caracterizar las propiedades de los diferentes materiales y procesos geológicos usando métodos geológicos.
CE5. Capacidad para analizar la distribución y la estructura de diferentes tipos de materiales y procesos geológicos a diferentes escalas en el tiempo y en el espacio.
CE15. Ser capaz de obtener, recoger, almacenar analizar y representar muestras utilizando las técnicas adecuadas de campo, laboratorio y gabinete.
CE16. Ser capaz de obtener, preparar, procesar, interpretar y presentar datos usando las técnicas cualitativas y cuantitativas adecuadas, así como los programas.
CE17. Ser capaz de integrar datos de campo y laboratorio con las teorías, conceptos y principios propios de la disciplina, siguiendo una secuencia de observación a reconocimiento, síntesis y modelización.
Otras
Resultados del aprendizaje

1) Explicar el origen de los elementos químicos en el universo

2) Describir los aspectos fundamentales de la física atómica (núcleo y corteza electrónica) que determinan el comportamiento de los elementos químicos en la naturaleza.

3) Desarrollar y aplicar dichos fundamentos a la datación isotópica. Explicar los conceptos fundamentales de fraccionación elemental y homogeneización isotópica.

4) Evaluar, interpretar y aplicar la información suministrada por los datos de composición de elementos mayores y trazas en sistemas geológicos, con especial énfasis en el sistema manto-corteza dentro el paradigma de la tectónica de placas.

5) Extraer información sobre el origen y la evolución de rocas ígneas y sedimentarias a partir de los datos de composición química (elementos mayores y trazas) e isotópica (isótopos radiogénicos y estables) de dichos materiales.

6) Aplicar métodos de calculo, estadísticos y gráficos en el estudio de los aspectos mencionados anteriormente.

7) Enumerar las principales técnicas y métodos analíticos utilizados en la obtención de información composicional de rocas y minerales.

8) Planificar estrategias de análisis para problemas geológicos concretos.

ACTIVIDADES DOCENTES

Clases teóricas
Las clases teóricas presenciales son magistrales pero se incentiva constantemente la participación de las alumnas y alumnos.

En caso de ser necesaria la implementación de docencia virtual se utilizarán las herramientas del campus virtual adecuadas. Será necesaria la preparación de material gráfico y texto más detallado para cada sesión teórica. Las tutorias utilizando collaborate o herramientas similares serán muy importantes en este caso para poder permitir a los alumnos avanzar sin arrastrar dudas o lagunas de las clases pasadas. Del mismo modo se harán tests (no evaluables) para conocer y monitorizar el grado de comprensión por parte de los alumnos. Esto servirá al profesor para observar posibles debilidades en su metodología docente e implementar nuevas estrategias.
Clases prácticas
Las clases prácticas presenciales (2 horas) consisten en una breve introducción por parte del profesor (unos 20-30 minutos) sobre los ejercicios a realizar en la sesión. Posteriormente las alumnas y alumnos realizan los ejercicios con la ayuda de los profesores presentes en cada sesión. Las prácticas están diseñadas para reforzar los conceptos básicos explicados en las clases teóricas y permitir a los alumnos aproximarse a ellos desde su propia perspectiva.

En caso de ser necesaria la docencia online, se preparará material gráfico y texto detallado que permita a los alumnos una mejor comprensión de los ejercicios. Se les enviará igualmente documentación con los ejercicios resueltos de manera explicada la semana siguiente a cada sesión. Las tutorías sirven simultáneamente para la resolución de dudas tanto de teoría como de prácticas.
Tanto en el caso de docencia presencial como virtual se intenta inculcar a alumnas y alumnos la idea de que teoría y prácticas no son "compartimentos estancos" si no que forman parte de la misma unidad de conceptos y habilidades.

Presenciales

60

No presenciales

90

Semestre

1

Breve descriptor:

Elementos químicos en el Sistema Solar y en la Tierra. Termodinámica química. Cinética química. Distribución y reparto de elementos menores y traza. Geoquímica isotópica. Ciclos geoquímicos.

Objetivos

Conocer la distribución general de los elementos químicos en la Tierra y en el Sistema Solar.

Comprender los principios de la termodinámica y cinética químicas y conocer sus aplicaciones geoquímicas. 

Saber calcular y aplicar coeficientes de reparto y distribución de elementos menores y traza.

Comprender el fraccionamiento isotópico y conocer sus aplicaciones geoquímicas.

Conocer la ley de la radioactividad y los principales métodos de datación radiométrica.

Comprender el concepto de balance masas en los ciclos geoquímicos y conocer los ciclos geoquímicos más importantes.

Contenido

 

 

Introducción:

Desarrollo histórico. Conceptos, disciplinas, objetivos. El encuadre de la geoquímica en el marco de las ciencias de la Tierra.

 

Análisis geoquímicos.

Tipos y Técnicas de análisis geoquímico. Precisión, cartidumbre, representatividad. Diseño de estrategias de análisis en base al problema que se pretende resolver. Ejemplos ilustrativos de diferentes tipos de análisis en investigaciones geológicas y medioambientales.

 

Elementos químicos en el sistema Solar y en la Tierra.

El origen de los elementos, nucleosíntesis. Abundancia de los elementos. Los elementos químicos como entes dinámicos.

 

Distribución y reparto de elementos mayores omenores y traza.

Los elementos químicos en los sitemas geológicos. Los elementos como trazadores de procesos geológicos en rocas ígneas, sedimentariasi y metamórficas. Comportamiento de los elementos en las fases minerales. Coeficiente de reparto y fraccionación elemental. Fundamentos de geotermometría y geobarometría.

 

Termodinámica y cinética.

Conceptos fundamentales. Variables termodinámicas. leyes fundamentales de la termodinámica. Reacciones químicas y concepto de equilibrio químico. Energía libre de Gibbs, presión y temperatura. Equilibrio de fases, diagramas.

 

Cinética:

Mecanismos y velocidad de reacción. Difusión de los elementos químicos en fases minerales. Nucleación y crecimientos cristalino.

 

Geoquímica isotópica.

Conceptos fundamentales. Isótopos radiogénicos. Geocronología absoluta. Isótopos radiogénicos como trazadores geoquímicos. Isótopos estables. Fraccionación isotópica. Los isótopos estables como trazadores geoquímicos.

 

Ciclos geoquímicos.

Los reservorios geoquímicos de la Tierra. Transferencia de materia en y entre diferentes reservorios. Mezclasl y reciclado de los elementos químicos en las diferentes geosferas: Evolución de la atmósfera, océanos, corteza continental y oceánica, manto y núcleo. Los elementos químicos dentro del paradigma de la tectónica de placas.

 

CLASES PRÁCTICAS:

Cada semana los alumnos realizarán ejercicios esencialmente numéricos y gráficos sobre los temas explicados en las clases teóricas. Dos semanas serán destinadas a la realización de prácticas en el ordenador utilizando los programas Igpet e Isoplot.

 

TRABAJOS BIBLIOGRÁFICOS:

Se sugerirá a los alumn@s la realización opcional de trabajos sobre temas relacionados con la asignatura. Estos trabajos podrán suponer hasta un 20% de la calificación final en cado de que su calidad sea considerada excepcional. En el presente curso los temas sugeridos son:

 

1)  El origen y la edad del universo.

2) La historia de la Tierra en el Periodo Hádico.

3) Gaia (la hipótesis de James Lovelock). Historia, contenido y ensayo crítico.

4) La relación entre las grandes extinciones/radiaciones de vida y los cambios en la composición de la hidrosfera-atmósfera de la Tierra.

5) Los elementos químicos y sus isótopos en estudios paleoambientales.

6) Trabajo sugerido por alumn@s con especial interés en un tema relacionado con el contenido de la asignatura (no necesariamente el reflejado en el programa).

 

 

 

 

 

Evaluación

Un examen (escrito) único a final del cuatrimestre con cuestiones referidas a conceptos fundamentales desarrollados en las clases teóricas y prácticas.

En caso de que sea necesario un examen no presencial se realizará el mismo utilizando las herramientas del campus virtual y procurando que su formato sea lo más parecido posible al examen presencial habitual (entre 6 y 10 preguntas cortas que cubren los contenidos y conceptos fundamentales de la asignatura).

Bibliografía

Albarède A. (2003). Geochemistry. Cambridge University Press.
Allègre C. (2005). Géologie Isotopique. Editions Belin, Francia.
Bryson B. (2003). A Short History of Nearly Everything. Varias ediciones en diferentes idiomas.
Dickin A.P. (2005). Radiogenic Isotope Geology. Cambridge University Press.
Faure G., Mensing T. (2005). Isotopes: Principles and Applications (3rd Ed.). John Wiley & Sons, INC.
Gill R., Ed. (1997). Modern Analytical Geochemistry. Longman.
Rollinson H.R. Using Geochemical data: Evaluation, Presentation, Interpretation.
Rollinson H. R. (2007). Early Earth Systems. Blackwell Publishing.

Nota: Durante el curso se recomendará bibliografía adicional ad hoc en función del desarrollo de las clases teóricas y prácticas.

Otra información relevante

Los valores de los créditos presenciales y no presenciales corresponden a horas (1 ECTS es equivalente a 25 horas).

Estructura

MódulosMaterias
FORMACIÓN BÁSICAGEOLOGÍA

Grupos

Prácticas de Laboratorio
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
GRUPO PRÁCTICAS A105/09/2022 - 25/11/2022MIÉRCOLES 15:30 - 17:30-JAVIER FERNANDEZ SUAREZ
SONIA SANCHEZ MARTINEZ
GRUPO PRÁCTICAS A205/09/2022 - 25/11/2022VIERNES 09:00 - 11:00-JAVIER FERNANDEZ SUAREZ
SONIA SANCHEZ MARTINEZ
GRUPO PRÁCTICAS B105/09/2022 - 25/11/2022JUEVES 18:00 - 20:00-JAVIER FERNANDEZ SUAREZ
SONIA SANCHEZ MARTINEZ
GRUPO PRÁCTICAS B205/09/2022 - 25/11/2022VIERNES 17:00 - 19:00-CRISTINA DE IGNACIO SAN JOSE
JAVIER FERNANDEZ SUAREZ


Clases teóricas y/o prácticas
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo A05/09/2022 - 25/11/2022LUNES 09:00 - 10:003202SONIA SANCHEZ MARTINEZ
JUEVES 09:00 - 10:003202SONIA SANCHEZ MARTINEZ
VIERNES 12:30 - 13:303202SONIA SANCHEZ MARTINEZ
Grupo B05/09/2022 - 25/11/2022LUNES 16:30 - 17:303202JAVIER FERNANDEZ SUAREZ
JUEVES 16:30 - 17:303202JAVIER FERNANDEZ SUAREZ
VIERNES 15:30 - 16:303202JAVIER FERNANDEZ SUAREZ