Guía docente de Geoquímica de Isótopos Radiogénicos (M45/56/2/15)

Curso 2024/2025
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 09/07/2024

Máster

Máster Universitario en Geología Aplicada a los Recursos Minerales y Energéticos (Georec)

Módulo

Recursos Minerales

Rama

Ciencias

Centro Responsable del título

Escuela Internacional de Posgrado

Semestre

Segundo

Créditos

3

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • José Francisco Molina Palma
  • Jane Hannah Scarrow

Horario de Tutorías

José Francisco Molina Palma

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  • Tutorías 1º semestre
    • Lunes 8:00 a 10:00 (Departamento)
    • Martes 8:00 a 10:00 (Departamento)
    • Miércoles 8:00 a 10:00 (Departamento)
  • Tutorías 2º semestre
    • Lunes 8:00 a 10:00 (Departamento)
    • Martes 8:00 a 9:00 (Departamento)
    • Miércoles 8:00 a 9:00 (Departamento)
    • Jueves 8:00 a 9:00 (Departamento)
    • Viernes 8:00 a 9:00 (Departamento)

Jane Hannah Scarrow

Email

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

Se estudia la distribución de isótopos radiogénicos (isótopos de Sr, Nd, Pb, Hf, Os y de gases nobles) en materiales terrestres y en meteoritos, y se analizan sus principales aplicaciones para la caracterización e interpretación de depósitos minerales. Se incluyen visitas al laboratorio IBERSIMS, el único laboratorio de microsonda iónica de la Unión Europea equipado con una SHRIMP IIe/mc, y a los laboratorios de Espectrometría de Masas con Fuente de Ionización Térmica (TIMS) e ICP-Masas del Centro de Instrumentación Científica de la UGR.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales

  • CG01. Adquirir habilidades y destrezas generales basadas en el método científico que le permitan adquirir y desarrollar aquellas otras específicas de su conocimiento y ámbito de trabajo. 

Competencias Específicas

  • CE02. Saber aplicar técnicas de análisis mineralógico y técnicas geoquímicas de análisis elemental e isotópico (estables y radioactivos) avanzadas de utilidad para la caracterización de materiales geológicos. 

Competencias Transversales

  • CT01. Capacidad de análisis y síntesis desarrollada a partir de un pensamiento reflexivo 
  • CT02. Resolución de problemas y toma de decisiones 
  • CT03. Conocimiento y uso de las tecnologías de la información y comunicación (TICs) y de los recursos informáticos relativos al ámbito de estudio 
  • CT04. Comunicación verbal y escrita 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

  • Conocer los mecanismos que controlan la distribución de isótopos radiogénicos en materiales terrestres y en meteoritos

  • Aprender los métodos empleados en el estudio de isótopos radiogénicos.

  • Saber interpretar datos isotópicos.

  • Saber laborar informes científico-técnicos.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

Tema 1: Introducción a STATA y a la aplicación ISOTOOLS

Tema 2: Isótopos radiogénicos

  • Isótopos radiogénicos en Geología
  • Métodos de análisis isotópico
  • Ecuaciones de mezcla

Tema 3: Geología isotópica del estroncio

  • Intrdoucción y aspectos generales
  • Variación de la razón 87Sr/86Sr inicial en meteoritos y rocas terrestres

Tema 4: Geología isotópica del neodimio

  • Introducción y aspectos generales
  • Evolución isotópica del Nd

Tema 5: Geología isotópica del plomo

  • Geoquímica elemental e isotópica del Pb
  • La composición del plomo común

Tema 6: Geología isotópica del hafnio

  • Geoquímica elemental e isotópica del Hf
  • Isótopos de Hf en zircón

Tema 7: Aplicaciones de los isótopos radiogénicos a procesos ígneos

  • Isótopos de Sr
  • Isótopos de Nd
  • Isótopos de Pb

Práctico

Práctica 1: Comandos básicos para trabajar con STATA

Práctica 2: Ecuaciones de mezcla

Práctica 3: Estudio de isótopos de Sr con ISOTOOLS

Práctica 4: Estudio de isótopos de Nd con ISOTOOLS

Práctica 5: Estudio de isótopos de Pb con ISOTOOLS

Práctica 6: Estudio de isótopos de Hf con ISOTOOLS

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Albarede F., 2009, Geochemistry: An introduction. Cambridge University Press.

  • Basu A. and Hart S. (eds.), 1996. Earth Processes: Reading the Isotopic Code. AGU. Geophysical Monograph 95.

  • Bea, F., Molina, J.F., Montero, P. (2020) An Introduction to the Isotope Geology of Sr, Nd, Pb, and Hf using STATA™ and IsoTools”. Apple Books. 

  • Dickin, A. P., 1995, Radiogenic Isotope Geology, Cambridge University Press.

  • Faure, G., 1986. Principles of Isotope Geology. John Wiley & Sons. New York.

  • Faure, G., 2001. Origin of igneous rocks: the isotopic evidence. Springer Verlag. Berlin.

  • Faure G. and Mensing T. M., 2009. Isotopes, principles and applications. John Wiley & Sons. New York.

Bibliografía complementaria

  • Arndt, N., and Goldstein, S.L., 1987. Use and abuse of crust-formation ages. Geology (1987) 15 (10), 893–895.

  • Bea, F., 1996. Residence of REE, Y, Th and U in granites and crustal protoliths; Implications for the chemistry of crustal melts. Journal of Petrology 37(3), 521–552.

  • Bea, F., Bortnikov, N., Montero, P., Zinger, T., Sharkov, E., Silantyev, S., Skolotnev, S., Trukhalev, A., and Molina-Palma, J.F., 2020. Zircon xenocryst evidence for crustal recycling at the Mid-Atlantic Ridge. Lithos 354-355 105361.

  • Bea, F., Montero, P., Molina, J.F., Scarrow, J.H., Cambeses, A., and Moreno, J.A., 2018. Lu-Hf ratios of crustal rocks and their bearing on zircon Hf isotope model ages: The effects of accessories. Chemical Geology 484 179–190.

  • Bea, F., Montero, P., and Ortega, M., 2006. A LA-ICPMS evaluation of Zr reservoirs in common crustal rocks: implications for Zr and Hf geochemistry, and zircon-forming processes. Canadian Mineralogist 44 693–714.

  • Bouvier, A., Vervoort, J.D., and Patchett, P.J., 2008. The Lu–Hf and Sm–Nd isotopic composition of CHUR: Constraints from unequilibrated chondrites and implications for the bulk composition of terrestrial planets. Earth and Planetary Science Letters 273, 48–57.

  • Cumming, G. L., & Richards, J. R. (1975). Ore lead isotope ratios in a continuously changing Earth. Earth and Planetary Science Letters, 28, 155-171.

  • DePaolo, D.J., and Wasserburg, G.J., 1976. Nd isotope variations and petrogenetic models. Geophysical Research Letters 3 249–252.

  • Goldstein, S.L., O’ Nions, R.K., and Hamilton, P.J., 1984. A Sm-Nd isotopic study of atmospheric dust and particulates from major river systems. Earth and Planetary Science Letters 70 221–236.

  • Hawkesworth, C.J., and Kemp, A.I.S., 2006. Using hafnium and oxygen isotopes in zircons to unravel the record of crustal evolution. Chemical Geology 226 144–162.

  • Hiess, J., Condon, D. J., McLean, N., & Noble, S. R. (2012). 238U/235U Systematics in Terrestrial Uranium-Bearing Minerals. Science, 355, 16101-16614.

  • Montero, M.P., Bea, F., Corretge, L.G., Floor, P., and Whitehouse, M.J., 2009. U-Pb ion microprobe dating and Sr-Nd isotope geology of the Galiñeiro Igneous Complex. A model for the peraluminous/peralkaline duality of the Cambro-Ordovician magmatism of Iberia. Lithos 107, 227–238.

  • Söderlund, U., Patchett, P.J., Vervoort, J.D., and Isachsen, C.E., 2004. The 176Lu decay constant determined by Lu–Hf and U–Pb isotope systematics of Precambrian mafic intrusions. Earth and Planetary Science Letters 219, 311–324.

  • Stacey, J. S., & Kramers, J. D. (1975). Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model. Earth and Planetary Science Letters, 26, 207-221.

  • Stern, R.J., 2002. Crustal evolution in the East African Orogen: a neodymium isotopic perspective. Journal of African Earth Sciences 34(3-4), 109–117.

  • Valley, J.W., 2003. Oxygen isotopes in zircon. Reviews in mineralogy and geochemistry 53(1), 343–385.

Enlaces recomendados

Metodología docente

  • MD01 Clases expositivas 
  • MD02 Trabajos supervisados 
  • MD03 Orientación y tutorización 
  • MD04 Discusión con los estudiantes 
  • MD05 Toma de decisiones en situaciones prácticas 
  • MD06 Resolución de casos prácticos 

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

Evaluación Ordinaria

  • Prueba escrita individual (60%), que podrá ser sustituida a criterio del profesor por elaboración de trabajos o ejercicios.
  • Resolución de casos prácticos (20 %).
  • Exposiciones y debates sobre los trabajos realizados (10%).
  • Asistencia y participación activa (10 %).

Evaluación Extraordinaria

  • Prueba escrita individual (66.7%), que podrá ser sustituida a criterio del profesor por elaboración de trabajos o ejercicios.
  • Resolución de casos prácticos (33.3 %).

Evaluación única final

  • Prueba escrita individual (66.7%), que podrá ser sustituida a criterio del profesor por elaboración de trabajos o ejercicios.
  • Resolución de casos prácticos (33.3 %).

Información adicional

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).