Scheda programma d'esame
GEOCHEMISTRY APPLIED TO GEOTHERMAL RESEARCH
PAOLO FULIGNATI
Academic year2022/23
CourseGEOSCIENCES AND GEOTECHNOLOGIES
Code042DD
Credits6
PeriodSemester 1
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
GEOCHIMICA APPLICATA ALLA GEOTERMIAGEO/08LEZIONI54
PAOLO FULIGNATI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Lo studente che completa con successo il corso avrà acquisito una approfondita conoscenza riguardo i principali processi geochimici che sono coinvolti nel processo di interazione acquas-roccia. Egli sarà a conoscenza dei principali metodi di acquisizione ed elaborazione di dati di geochimica dei fluidi (classificazione delle acque, geotermometri idrogeochimici etc.). Lo studente avrà una approfondita conoscenza della geochimica degli isotopi stabili (in particolare ossigeno ed idrogeno) e delle applicazioni per problematiche ambientali e per tracciare il processo di interazione acqua-roccia. Lo studente sarà in grado di dimostrare una conoscenza avanzata delle metodologie di studio i delle inclusioni fluide e dell'utilizzo dei dati ottenuti con queste metodologie di indagine per problematiche relative allo studio di sistemi idrotermali attivi e fossili.

Knowledge

The student who successfully completes the course will have acquired the ability to demonstrate a solid knowledge of the main geochemical processes that are involved in the water-rock interation process. He will be aware of the principal methods of acquisition and elaboration of fluid geochemistry data (classification of waters, hydrogeochemical geothermometers etc.). The student will have a solid knowledge of stable isotope geochemistry (particularly oxygen, hydrogen) and its use for environmental applications and for tracing the water-rock interaction processes. The student will be able to demonstrate advanced knowledge of methods of investigation of fluid inclusions and on the use of fluid inclusion data in the study of active and fossil hydrothermal systems.

 

Modalità di verifica delle conoscenze

Per l'accertamento di specifiche conoscenze (ie. isotopi stabili) saranno svolte delle prove in itinere utilizzando test.

Assessment criteria of knowledge

Ongoing assessment to monitor academic progress on specific arguments (ie. stable isotope) will be carried out in the form of tests

 

Capacità

Lo studente conoscerà quali sono i principali processi geochimici che interessano i sistemi idrotermali e magmatico-idrotermali.

Lo studente sarà a conoscenza delle principali procedure di campionamento dei fluidi ed analisi idrogeochimica e sarà in grado di interpretarne i risultati per finalità geotermiche

Lo studente sarà a conoscenza dell'uso della geochimica degli isotopi stabili (in particolare ossigeno ed idrogeno) nello studio dei sistemi idrotermali e sarà in grado di interpretare i dati isotopici per applicazioni ai sistemi idrotermali

Lo studente sarà a conoscenza di cosa sono le inclusioni fluide ed il loro uso nello studio dei sistemi idrotermali e sarà in grado di interpretare i dati di inclusioni fluide per applicazioni ai sistemi idrotermali

Skills

Students will know what are the main geochemical processes that affect magmatic-hydrothermal and hydrothermal systems

Students will know the main procedures of fluid sampling and hydrogeochemistry analysis and will be able to interpret the results for geothermal puprpouses

Students will know the use of stable isotope (in particular oxygen and hydrogen) geochemistry in the study of hydrothermal systems and will be able to interpret the stable isotope data for hydrothermal applications

Students will know what are fluid inclusion and their use in the study of hydrothermal systems and will be able to interpret fluid inclusion data for hydrothermal applications

Modalità di verifica delle capacità

Attività pratiche (esercitazioni, laboratorio) saranno svolte per la verifica delle capacità

Assessment criteria of skills

Practical activities (excercises, laboratory) will be carried out to verify the assessment criteria of skill

Comportamenti

Lo studente potrà acquisire e/o sviluppare sensibilità alle problematiche legate allo studio dei sistemi idrotermali

Lo studente potrà acquisire opportune accuratezza e precisione nello svolgere attività di raccolta e analisi di dati sperimentali

Behaviors

Students will acquire and/or develop an awareness of hydrothermal issues

Students will acquire accuracy and precision when collecting and analysing experimental data

Modalità di verifica dei comportamenti

Durante le sessioni di laboratorio e di esercitazione saranno valutati il grado di accuratezza e precisione delle attività svolte

Assessment criteria of behaviors

During the lab and exercise sessions, the accuracy and precision of the activities carried out will be evaluated

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Conoscenze di base in geochimica

Conoscenze di base in geotermia

Conoscenze di base in vulcanologia

Prerequisites

Knowledge of basic geochemistry

Knowledge of basic geothermics

Knowledge of basic volcanology

Indicazioni metodologiche

Lezioni frontali con l'ausilio di power point

Esercitazionim in laboratorio

 

Teaching methods

 

  • Lectures, with visual aids such as powerpoints
  • Laboratory work

 

 

 

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Generalità sui sistemi idrotermali. Relazioni tra vulcanismo e sistemi idrotermali ad esso associati. Facies di alterazione idrotermale. Sistemi idrotermali e magmatico-idrotermali attivi e fossili. Analogie tra sistemi idrotermali fossili e sistemi idrotermali attivi (geothermal fields). Processi di interazione acqua-roccia. Reazioni di idrolisi, di scambio di base e di silicazione. Modificazioni geochimiche subite dalle rocce interessate da alterazione idrotermale. Prospezioni idrogeochimiche e metodi di classificazione delle acque. Geotermometri chimici. Processi di scaling. Geochimica degli isotopi stabili. Uso degli isotopi stabili per caratterizzare il processo di interazione acqua-roccia e loro applicazioni nello studio di sistemi idrotermali attivi e fossili. Le inclusioni fluide: come si formano e come si riconoscono. Informazioni fornite dallo studio delle inclusioni fluide. Metodologie di analisi. Elaborazione dati microtermometrici. Esempi pratici di applicazione dello studio di inclusioni fluide per la caratterizzazione e la ricostruzione evolutiva di campi geotermici attivi e giacimenti minerari di origine idrotermale.

Syllabus

Hydrothermal systems. Relationships between volcanism and associated hydrothermal systems. Hydrothermal alteration facies. Active and fossil hydrothermal and magmatic-hydrothermal systems. Analogies between fossil hydrothermal systems and active hydrothermal systems (geothermal fields). Water-rock interaction processes. Hydrolisis, base exchange and silication reactions. Geochemical modifications induced by hydrothermal alteration. Hydrogeochemical surveys and methods for the classification of waters. Chemical geothermometers. Scaling processes. Stable isotope geochemistry. Stable isotope characterization of water-rock interaction processes and its applications to active and fossil hydrothermal systems. Fluid inclusions: their origin and their identification. Data that can be obtained from fluid inclusion study. Methodologies of investigation.Elaboration of microthermometric data. Examples of fluid inclusion investigation for the characterization of active geothermal systems and hydrothermal ore deposits.

 

Bibliografia e materiale didattico

I principali testi consultabili sono i seguenti: Celico P. (1986) Prospezioni idrogeologiche (Volume primo). Liguori Editore, 735 pp. Faure G. (1986) Principles of Isotope Geology (2nd edition). J. Wiley & Sons, 589 pp. Longinelli A. & Deganello S. (1999) Introduzione alla Geochimica. UTET, 459 pp. Pirajno F. (1992) Hydrothermal Mineral Deposits. Springer Verlag, 709 pp. Shepherd T.J., Rankin A.H. & Alderton D.H. (1985) A Practical Guide to Fluid Inclusion Studies. Blackie and Son, Glasgow, 239 pp.

Bibliography

Recommended reading includes the following works: Celico P. (1986) Prospezioni idrogeologiche (Volume primo). Liguori Editore, 735 pp. Faure G. (1986) Principles of Isotope Geology (2nd edition). J. Wiley & Sons, 589 pp. Longinelli A. & Deganello S. (1999) Introduzione alla Geochimica. UTET, 459 pp. Pirajno F. (1992) Hydrothermal Mineral Deposits. Springer Verlag, 709 pp. Shepherd T.J., Rankin A.H. & Alderton D.H. (1985) A Practical Guide to Fluid Inclusion Studies. Blackie and Son, Glasgow, 239 pp.

 

Indicazioni per non frequentanti

Non esistono differenze per gli studenti che non seguono il corso

Non-attending students info

No differences exist for non-attending students

Modalità d'esame

L'esame orale consiste in un colloquio tra il candidato ed il docente. Durante l'esame orale al candidato protrebbe essere richiesto di risolvere esercizi scritti davanti al docente. La prova non può considerarsi superata se  il candidato mostra di non essere in grado di esprimersi in modo chiaro e di usare la terminologia corretta, o se non risponde correttamente ameno alle domande relative ai parti fondamentali del corso.

Assessment methods

The oral test consists of an interview between the candidate and the lecturer. During the oral test the candidate could be requested to also solve written problems/exercises in front of the lecturer.  It is not possible to pass the test if the candidate shows an inability to express him/herself in a clear manner using the correct terminology, or if the candidate does not respond sufficiently to  questions regarding the most fundamental part of the course.  

Updated: 31/08/2022 12:04