2024

Geoquímica Aplicada à Paleontologia

Nome: Geoquímica Aplicada à Paleontologia
Cód.: GEO10334M
6 ECTS
Duração: 15 semanas/162 horas
Área Científica: Geologia

Língua(s) de lecionação: Português
Língua(s) de apoio tutorial: Português

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

Objetivos de Aprendizagem



Para o aprofundamento do estudo de ambientes antigos, a paleontologia pode beneficiar dos dados provenientes da geologia isotópica e da geoquímica. As informações referentes às associações faunísticas e às características dos espécimes podem ser complementadas com informações de geoquímica por forma a criar reconstituições paleo-ambientais mais rigorosas.  Vários exemplos desse contributo nos estudos de paleontologia podem ser dados: (i) conhecimento de paleotemperaturas em fósseis marinhos a partir dos valores da razão de 18O/16O em exosqueletos; (ii) conhecimento das condições paleoceanográficas a partir dos valores de εNd em sedimentos e fósseis; (iii) determinação das condições de oxigenação em meio marinho a partir da concentração de lantanídeos  em fósseis e sedimentos.


Esta unidade curricular pretende fornecer aos formandos um conjunto de ferramentas, da área da geoquímica e da geologia isotópica (excluindo a radiocronologia), com aplicação nos estudos de paleontologia.

Conteúdos Programáticos




  1. Introdução: Os elementos químicos


    1. A abundância cósmica dos elementos

    2. A composição química da crosta

    3. A classificação geoquímica dos elementos


  2. Isótopos


    1. Isótopos estáveis e radiogénicos

    2. Características dos elementos com principais aplicações geológicas dos isótopos estáveis

    3. Mecanismos de fraccionação de isótopos estáveis.


  3. Sistemas de isótopos estáveis com interesse em paleontologia


    1. Oxigénio e Carbono



                                          i.    Características e propriedades


                                         ii.    Equações de fracionação dos isótopos estáveis de oxigénio


                                        iii.    Informações paleoambientais: paleotemperaturas, paleohidrologia e paleovegetação



  1. Os Lantanídeos


    1. Propriedades químicas

    2. Mecanismos de fraccionação em ambientes superficiais

    3. Aplicação dos lantanídeos na determinação de paleoambientes


  2. Isótopos de Neodímio: aplicações paleoceanográficas.

  3. A Geoquímica e a Estratigrafia: conceitos gerais e aplicações.


Transformações geoquímicas durante a diagénese e o metamorfismo.

Métodos de Ensino



A UC desenvolver-se-á alicerçada no ensino dos conceitos teóricos e na aplicação teórico-prática dos conceitos abordados. Cada módulo terá um conjunto de exercícios associado que integrará as diferentes possibilidades de aplicação dos sistemas em causa aos problemas paleontológicos.


Quando oportuno serão realizadas atividades laboratorias vocacionadas para a resolução de problemas específicos.

Avaliação



Dependendo da configuração da turma, a avaliação será efectuada através de: (i) Exame  teórico-prático; (ii) Apresentação dos resultados de um trabalho experimental.

Bibliografia




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  • Swart, P.K. (1983). Carbon and oxygen isotope fractionation in scleractinian corals: a review Earth-Science Reviews, 19, 1, pp 51-80.

  •  Jaffres, J.,  Shields, G.A., Wallmann, K. (2007). The oxygen isotope evolution of seawater: A critical review of a long-standing controversy and an improved geological water cycle model for the past 3.4 billion years, Earth-Science Reviews, 83, 1-2, pp 83-122.

  •  Kotelnikova, S. (2002). Microbial production and oxidation of methane in deep subsurface, Earth-Science Reviews, 58, 3-4, pp 367-395.

  • Prokoph, A., Shields, G.A., Veizer, J. (2008). Compilation and time-series analysis of a marine carbonate [delta]18O, [delta]13C, 87Sr/86Sr and [delta]34S database through Earth history, Earth-Science Reviews, 87, 3-4, pp 113-133.

  • Racki, G., Cordey, F. (2000). Radiolarian palaeoecology and radiolarites: is the present the key to the past?, Earth-Science Reviews, 52, 1-3, pp 83-120.

  • O’Neil, J. (1979). Stable Isotope Geochemistry. Reviews in Geophysics, 17, 4, pp 839-850.

  • N.N. Greenwood, A. Earnshaw (1998). Chemistry of the Elements. 2nd Ed. Butterworth-Heinemann.

  • David (ed) (2003). Treatise on Geochemistry. Elsevier.

  • J. Hoefs (2009). Stable Isotope Geochemistry, 6th Ed. Springer.

Equipa Docente (2022/2023 )