Τμήμα Γεωλογίας

Πετρολογία μαγματικών και μεταμορφωμένων πετρωμάτων

Σχολή  ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ
Τμήμα  ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ
Επίπεδο σπουδών  ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΟ
Κατηγορία μαθήματος  Υποχρεωτικό
Διδάσκων  Ι. Ηλιόπουλος, Αναπλ. Καθηγητής
Κωδικός μαθήματος  GEO_608
Εξάμηνο σπουδών  6ο
Τίτλος μαθήματος  Πετρολογία μαγματικών και μεταμορφωμένων πετρωμάτων
Αυτοτελείς διδακτικές δραστηριότητες  Διαλέξεις, Εργαστηριακές Ασκήσεις, Φροντιστήριο, Άσκηση πεδίου
Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας  2 (Θ), 2 (Ε), 1 (ΦΡ)
Πιστωτικές μονάδες  4
Τύπος μαθήματος  Υποβάθρου, Επιστημονικής Περιοχής, Ανάπτυξης Δεξιοτήτων
Προαπαιτούμενα μαθήματα  Για την καλύτερη κατανόηση του μαθήματος θα ήταν σκόπιμο οι φοιτητές να έχουν παρακολουθήσει πρώτα τα εξής μαθήματα: Φυσική, Χημεία, Ορυκτολογία Ι, Ορυκτολογία ΙΙ, Πετρογραφία Ι, Πετρογραφία ΙΙ
Γλώσσα διδασκαλίας & εξετάσεων

Ελληνικά

Το μάθημα προσφέρεται σε φοιτητές Erasmus  Ναι (στην Αγγλική)
Ηλεκτρονική σελίδα μαθήματος (url)  https://eclass.upatras.gr/courses/GEO308/
Μαθησιακά αποτελέσματα

Με την ολοκλήρωση της διδασκαλίας του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι ικανοί να:

  1. αναγνωρίσουν ορυκτολογικές παραγενέσεις και ιστολογικά χαρακτηριστικά σε μαγματικά και μεταμορφωμένα πετρώματα
  2. εφαρμόσουν τους νόμους της θερμοδυναμικής και να αξιολογήσουν την θερμοδυναμική ισορροπία μαγματικών και μεταμορφωμένων χημικών συστημάτων.
  3. ερμηνεύσουν τη γένεση των μαγματικών πετρωμάτων (γρανιτών, βασαλτών, κ.α.) μέσω της χρήσης δυαδικών και τριαδικών συστημάτων φάσεων.
  4. Προσδιορίσουν τις αντιδράσεις, τις συνθήκες μεταμόρφωσης και την διαδρομή P-T-t μεταμορφωμένων πετρωμάτων μέσω της χρήσης συστασιακών διαγραμμάτων φάσεων και πετρογενετικών δικτύων.

Με την ολοκλήρωση της διδασκαλίας του μαθήματος οι φοιτητές θα έχουν αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες:

  1. Ικανότητα να επιδείξουν τη γνώση και την κατανόηση κρίσιμων διαδικασιών, εννοιών, αρχών και θεωριών που διέπουν τον σχηματισμό των μαγματικών και μεταμορφωμένων πετρωμάτων.
  2. Ικανότητα κατασκευής και χρήσης γεωχημικών διαγραμμάτων για πετρολογικές ερμηνείες
  3. Ανάπτυξη δεξιοτήτων απαραίτητων για την αναγνώριση και ερμηνεία κρίσιμων ορυκτολογικών παραγενέσεων και ιστολογικών χαρακτηριστικών.
  4. Ικανότητα εφαρμογής της αποκτηθείσας γνώσης για την ερμηνεία των διαδικασιών που επιφέρουν χημικές/ορυκτολογικές διαφοροποιήσεις των μαγματικών και μεταμορφωμένων πετρωμάτων.
  5. Ικανότητα τοποθέτησης των πετρογενετικών διεργασιών στο πλαίσιο της θεωρίας των λιθοσφαιρικών πλακών
Γενικές Ικανότητες
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Αυτόνομη εργασία
  • Ομαδική εργασία 
Περιεχόμενο μαθήματος

ΜΕΡΟΣ  Α΄ ΜΑΓΜΑΤΙΚΗ ΠΕΤΡΟΛΟΓΙΑ

Θεωρητική Προσέγγιση:

Προέλευση των στοιχείων και ορυκτών στο σύμπαν. Βασικές πετρολογικές έννοιες. Μελέτη του μανδύα της Γης. Ταξινόμηση μαγματικών πετρωμάτων. Θεμελιώδεις  έννοιες  θερμοδυναμικής. Διαγράμματα φάσεων ενός δυο και τριών συστατικών, ο κανόνας των φάσεων. Ισορροπίες υγρού-κρυστάλλων στα μαγματικά συστήματα. Διεργασίες παραγωγής και εξέλιξης μάγματος. Βασάλτες-Γρανίτες. Γεωχημικές διεργασίες στα μαγματικά πετρώματα. Μοντέλα μαγματικής εξέλιξης. Διεργασίες μανδυακής μετασωμάτωσης. Περιβάλλοντα μαγματισμού.

Εργαστηριακή Εξάσκηση:

  • Στην αρχή του εξαμήνου, κάθε φοιτητής χρεώνεται την ατομική του συλλογή μαγματικών πετρωμάτων και ένα πετρογραφικό μικροσκόπιο. Μετά την ολοκλήρωση των ασκήσεων Α΄ Μέρους (Μαγματικά Πετρολογία), ο φοιτητής παραδίδει τα αποτελέσματα της εργασίας του ως «Εργαστηριακή Μελέτη Μαγματικών Πετρωμάτων».
  • ΑΣΚΗΣΗ Α1: Ανασκόπηση μαγματικών ιστών, ταξινόμηση μαγματικών πετρωμάτων.
  • ΑΣΚΗΣΗ Α2: Βασικές αρχές θερμοδυναμικής, Μελέτη διαγραμμάτων φάσεων δυο συστατικών.
  • ΑΣΚΗΣΗ Α3-4: Μελέτη διαγραμμάτων φάσεων δυο και τριών συστατικών, Διεργασίες παραγωγής μαγμάτων.
  • ΑΣΚΗΣΗ Α5-Α6: Γεωχημικές διαδικασίες στα μαγματικά πετρώματα, Πετρογένεση.

ΜΕΡΟΣ  Β΄ ΠΕΤΡΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΜΕΝΩΝ

Θεωρητική Προσέγγιση:

Φυσικές και χημικές διεργασίες της μεταμόρφωσης. Ζώνες, ισόβαθμοι και φάσεις μεταμόρφωσης. Χημειογραφική αναπαράσταση των ορυκτολογικών παραγενέσεων. Συστασιακά διαγράμματα, αντιδράσεις και πετρογενετικά δίκτυα μεταμορφωμένων πετρωμάτων των σειρών φάσεων χαμηλών, μετρίων και υψηλών πιέσεων. Γεωθερμοβαρομετρία και Ρ-Τ-t διαδρομές μεταμορφωμένων πετρωμάτων. Μεταμόρφωση και θεωρία των τεκτονικών πλακών

Εργαστηριακή Εξάσκηση:

  • Για τις ασκήσεις του Β΄ Μέρους (Μεταμορφωμένα Πετρώματα), ο φοιτητής παραδίδει τις απαντήσεις του στα προβλήματα που του δίδονται προς επεξεργασία, στο τέλος κάθε άσκησης.
  • ΑΣΚΗΣΗ Β1 Μικροϊστολογικά χαρακτηριστικά μεταμορφωμένων πετρωμάτων.
  • ΑΣΚΗΣΗ Β2 Χαρακτηριστικές παραγενέσεις μεταμορφικών ζωνών και φάσεων.
  • ΑΣΚΗΣΗ Β3 κατασκευή και χρήση διαγραμμάτων ACF, AKF  και AFM.
  • ΑΣΚΗΣΗ Β4–6  Προσδιορισμός του βαθμού μεταμόρφωσης πετρωμάτων διαφορετικών συστάσεων από περιοχές που έχουν υποστεί μεταμόρφωση τύπου χαμηλών, μετρίων και υψηλών πιέσεων.
  • ΑΣΚΗΣΗ Β7 Προσδιορισμός των συνθηκών Ρ-Τισορροπίας των πετρωμάτων με χρήση επιλεγμένων αντιδράσεων.
Τρόπος παράδοσης
  • Πρόσωπο με πρόσωπο
  • Εξ αποστάσεως εκπαίδευση (Ανοικτά Μαθήματα)
Χρήση τεχνολογιών πληροφορίας & επικοινωνιών

Θεωρία:

  • Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
  • Επικοινωνία με τη χρήση της πλατφόρμας e-class.
  • Ψηφιακή διάθεση όλων των διαλέξεων και των εργαστηριακών ασκήσεων μέσω της πλατφόρμας των ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ

Εργαστηριακή άσκηση:

Χρήση λογισμικών τηλεδιάσκεψης (skype, hangouts) για την online εκπαίδευση φοιτητών στο μικροσκόπιο
Οργάνωση διδασκαλίας  
Δραστηριότητα Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου
 Διαλέξεις  2x13=26
 Εργαστηριακές ασκήσεις (υποχρεωτικές με ανάλυση παρασκευασμάτων λεπτών τομών πετρωμάτων με χρήση πολωτικού μικροσκοπίου  2x13=26
Φροντιστήριο για την μελέτη των χαρτοασκήσεων και των λεπτών τομών 1x13=13
Άσκηση Υπαίθρου με παράδοση ατομικής έκθεσης μελέτης 2x8=16
Αυτοτελής μελέτη, προετοιμασία και μελέτη  με τη βοήθεια ΑΝΟΙΚΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ με βιντεοσκοπημένες διαλέξεις και εργαστήρακές ασκήσεις 3x13=39
 Σύνολο μαθήματος  120
 Αξιολόγηση φοιτητών

Γλώσσα Αξιολόγησης: Ελληνική

Ι. Θεωρία (50% της συνολικής βαθμολογίας)

Τελική Εξέταση: γραπτή, διαβαθμισμένης δυσκολίας, που μπορεί να περιλαμβάνει Δοκιμασία Πολλαπλής Επιλογής, Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης, Ερωτήσεις Ανάπτυξης Δοκιμίων, Προβλήματα-ασκήσεις

 ΙΙ. Εργαστήριο (50% της συνολικής βαθμολογίας)

  • Εργαστηριακή Μελέτη παρασκευασμάτων (λεπτών τομών) πετρωμάτων (25% της συνολικής βαθμολογίας)
  • Προφορική εξέταση με τη χρήση πετρογραφικού μικροσκοπίου (25% της συνολική βαθμολογίας)
  • Η ποσόστωση της βαθμολογία ισχύει μόνο στην περίπτωση που ο φοιτητής εξασφαλίζει το βαθμό βάσης ‘5’ στην τελική γραπτή εξέταση.
  • Βαθμολογική κλίμακα: 1 έως 10. Ελάχιστος βαθμός επιτυχίας: 5.
  • Βαθμοί <3 αντιστοιχούν σε βαθμό ECTS F.
  • Βαθμός 4 αντιστοιχεί σε βαθμό ECTS FX.

Για τους επιτυχημένους βαθμούς υπάρχει η εξής αντιστοιχία:

5 <-> E, 6 <-> D, 7 <-> C, 8 <-> Β and >9 <-> A
Προτεινόμενη βιβλιογραφία
  1. «Πετρολογία Μεταμορφωμένων»,  Καταγάς, Χ., 2017, Πανεπιστημιακές Σημειώσεις, Πανεπιστήμιο Πατρών.
  2. «Mαγματική Πετρολογία», Κοτοπούλη, Κ.Ν. 2009, Πανεπιστημιακές Σημειώσεις, Πανεπιστήμιο Πατρών.
  3.  «Igneous and Metamorphic Petrology», M. Best, 2003, Blackwell Publishing.
  4. «An introduction to Igneous and Metamorphic Petrology», J.D. Winter,2001, Pentice Hall.
  5. «An Introduction to Metamorphic Petrology», B.W.D. Yardley, 1989, Longman/Wiley.
  6. «Igneous and Metamorphic Rocks Under the Microscope: Classification, Textures, Microstructures and Mineral Preferred Orientation», D. Shelley, 1992, Springer.

-Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

  1. Journal of Petrology
  2. Metamorphic Geology