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

Curso 2022/2023
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 14/07/2022

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

  • Aitor Cambeses Torres
  • José Francisco Molina Palma

Horario de Tutorías

Aitor Cambeses Torres

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

José Francisco Molina Palma

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

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

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 %).

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