Geochimica degli isotopi stabili tradizionali (C, N, O, H, S)

1. Introduzione: scopo della disciplina, abbondanze isotopiche degli elementi, caratteristiche degli elementi che subiscono un frazionamento isotopico significativo, applicazioni nelle Scienze della Terra, effetti isotopici (all'equilibrio e cinetici).
2. Terminologia, standards e spettrometria di massa: Isotopi, isotopologhi, isotopomeri, il valore delta, il fattore di frazionamento α, i valori 1000lnα, Δ ed ε, standards di riferimento, spettrometria di massa dei rapporti isotopici.
3. Frazionamento isotopico all'equilibrio: teoria dei fattori di frazionamento degli isotopi stabili, relazione con la temperatura, determinazione sperimentale dei fattori di frazionamento, determinazione empirica dei fattori di frazionamento, altri fattori che controllano il frazionamento isotopico, sistemi isotopici multipli, distribuzione degli isotopologhi.
4. L'Idrosfera; abbondanze naturali degli isotopologhi dell'acqua, acque meteoriche, la linea delle acque meteoriche, evaporazione e condensazione, fattori che controllano la composizione isotopica del precipitato, acque sotterranee, sistemi geotermali, brine di bacino e acque di formazione, ghiaccio delle ere glaciali.
5. Gli Oceani; variazioni degli isotopi dell'ossigeno negli oceani moderni, profili di profondita' per gli isotopi dell'ossigeno e del carbonio negli oceani moderni, rapporti degli isotopi stabili come rilevatori della produttivita', composizioni isotopiche degli oceani antichi, interazioni basalto/acqua marina, tamponamento del rapporto isotopico dell'ossigeno dell'acqua oceanica.
6. Carbonati biogenici - ossigeno; il metodo dell'acido fosforico, la scala delle paleotemperature per gli isotopi dell'ossigeno, fattori che influenzano le paleotemperature stimate tramite gli isotopi dell'ossigeno, applicazioni della paleotermometria degli isotopi dell'ossigeno.
7. Il carbonio negli ambienti di bassa temperatura; il ciclo del carbonio, i serbatoi del carbonio, i valori isotopici del carbonio dei carbonati, marini e terrestri.
8. I minerali di bassa temperatura ad eccezione dei carbonati; fosfati, silice, minerali delle argille, ossidi di ferro.
9. Azoto; il ciclo dell'azoto, il frazionamento degli isotopi dell'azoto, valori caratteristici dei rapporti isotopici dell'azoto per diversi materiali (piante, suoli, fertilizzanti, pioggia, combustibili fossili, acque), rapporti isotopici degli isotopi dell'azoto negli animali.
10. Zolfo: tecniche analitiche, frazionamento all'equilibrio e geotermometria, formazione dei solfati e dei solfuri a bassa temperatura - il ciclo sedimentario dello zolfo, variazioni secolari dei rapporti isotopici dello zolfo, rapporti isotopici dello zolfo in ambienti terrestri, variazioni degli isotopi dell'ossigeno nei solfati.
11. Petrologia ignea: gli isotopi di carbonio, ossigeno, idrogeno, azoto e zolfo nella crosta e nel mantello, messa in posto di plutoni: interazioni con la crosta e l'idrosfera, calcolare i rapporti fluido/roccia, degassamento, assimilazione e cristallizzazione frazionata.
12. Materiali extraterrestri: classificazione delle meteoriti, gli isotopi dell'ossigeno nel sistema solare, isotopi dell'idrogeno, carbonio, azoto, zolfo e cloro nelle meteoriti.

Geochimica degli isotopi stabili non tradizionali

1. informazioni basilari sugli isotopi stabili non tradizionali.
2. applicazioni nell'ambito della petrologia ignea.

Geochimica degli isotopi radiogenici

1. fisica e struttura del nucleo: struttura nucleare ed energetica; il decadimento di nuclei eccitati ed instabili (decadimento alfa, beta e gamma, cattura di elettroni, fissione spontanea).
2. concetti di base della geochimica degli isotopi radiogenici: equazione del decadimento radioattivo; geocronologia.
3. sistemi di decadimento e loro applicazioni: sistema Rb-Sr; sistema Sm-Nd; sistema Lu-Hf; sistema Re-Os; sistema La-Ce; sistema U-Th-Pb; isotopi delle serie di decadimento di U e Th.
4. Isotopi dell'elio e di sltri gas rari: elio; neon.
5. isotopi cosmogenici e fossili: ¹⁴C; ³⁶Cl in idrologia; ¹⁰Be nelle zone di subduzione; eta' delle meteoriti per esposizione ai raggi cosmici; nuclidi fossili.