Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Education

Department of
Geoscience

EARTH SYSTEM PETROLOGY

Bachelors courses taught by ESP

Geokemi

Kvalifikationsbeskrivelse

Formålet er at introducere de grundlæggende geokemiske metoder der anvendes i tolkningen af geologiske processer.

Deltagerne skal ved kursets afslutning kunne:

  1. Redegøre for grundstoffernes dannelse, affinitet og Jordens overordnede differentiation.
  2. Redegøre for hoved- og sporgrundstoffer, isotoper og geokemisk klassifikation.
  3. Redegøre for substitution og fordeling af grundstoffer og for massebevarelse ved blanding og differentiation.
  4. Redegøre for anvendelse af isotoper i geokronologi.
  5. Beskrive dannelse og differentiation af magma.
  6. Anvende ligevægts- og syre-base-reaktioner til beregning af  grundvandskemiske forhold.
  7. Anvende redox-processer i grundvandskemiske beregninger

Indhold

Geokemi er studiet af relative og absolutte koncentrationer af grundstoffer og isotoper, samt fordelingen og migration af disse i Jorden.

I dette kursus gennemgås:
Grundstoffernes dannelse, affinitet og Jordens overordnede differentiation.
Geokemisk klassifikation.
Substitution og fordeling af grundstoffer.
Massebevarelse ved blanding og differentiation.
Geokronologi ved hjælp af radiometriske metoder.
Dannelse og differentiation af magma.
Ligevægts og syre-base reaktioner i grundvand.
Redox-processer i grundvandskemi.

Petrologi (med feltkursus)

Kvalifikationsbeskrivelse

Formålet med kurset er gennem teori og praksis at give den studerende et indblik i, hvordan man kan anvende petrologiske undersøgelser til at beskrive og forstå magmatiske og metamorfe bjergarter.

Når kurset er færdigt, forventes den studerende at kunne:
1. Identificere de vigtigste magmatiske og metamorfe bjergartstyper i felten, i håndstykke og i tyndslib
2. Klassificere magmatiske og metamorfe bjergarter
3. Forklare hovedelement-, sporelement- og isotopdata for magmatiske og metamorfe systemer
4. Anvende fasediagrammer og udlede simple reaktioner
5. Forklare dannelse og udvikling af magmatiske bjergarter i forskellige pladetektoniske miljøer
6. Identificere protolither for metamorfe bjergarter og redegøre for metamorfe facies og de geologiske betingelser
7. Anvende geologisk kort, beskrive og tolke feltrelationer, samt udarbejde en feltrapport"   

Indhold

Magmatisk og metamorf petrologi inklusiv feltgeologi

Mineraler og bjergarter

Kvalifikationsbeskrivelse

Formål:

Kurset skal give et grundlæggende kendskab til mineraler og de mest almindelige bjergartstyper samt de væsentligste bjergartsdannende processer.

Læringsmål:

Når kurset er færdigt forventes den studerende at kunne:

1. Identificere de vigtigste mineraler i håndstykke.
2. Identificere de vigtigste krystalstrukturer i krystal modeller.
3. Redegøre for mineralernes krystalstruktur, symmetri, fysiske egenskaber samt forekomst.
4. Identificere de vigtigste magmatiske, sedimentære og metamorfe bjergartstyper.
5. Redegøre for klassifikationen, dannelsen samt forekomsten af magmatiske, sedimentære og metamorfe bjergarter.

Indhold

Mineraler og bjergarter er byggesten til vores planet. De spiller en vigtig rolle i vores samfund og er det uorganiske ressourcegrundlag for alle byggematerialer, metaller og meget mere.

Kurset formidler teorien om mineral- og bjergartsdannelse i de tre miljøer i bjergartskredsløbet (magmatisk, metamorf og sedimentær). Desuden indeholder kurset en stor praktisk komponent, hvor mineraler og bjergarter bliver identificeret ved at teste deres fysiske egenskaber.

Polarisationsmikroskopi af mineraler og bjergarter

Kvalifikationsbeskrivelse

Ved kursets afslutning er den studerende i stand til at:

  • Beskrive de fundamentale optiske egenskaber som bruges i polarisationsmikroskopet
  • Identificere og klassificere mineraler i tyndslib ved brug af polarisationsmikroskopet
  • Redegøre for bjergartsdannelse ud fra beskrivelsen og identifikation af mineraler i tyndslib

Indhold

I undersøgelsen af mineraler og bjergarter bruger geologer rutinemæssigt polariserende lysmikroskopi (PLM). Endvidere er PLM afgørende i mange anvendelser, f.eks. til undersøgelse af prøver fra borekerner, industrielle mineraler og natursten. Kurset lægger vægt på praktisk træning i tyndslibsanalyse.

Forelæsningsemner:

  • Krystaloptik (optisk anisotropi, specielt dobbeltbrydning), grundlæggende lysmikroskopi, undersøgelse og beskrivelse af mineralers optiske egenskaber.
  • Polariserende mikroskopiske observationer i plane polariseret lys, under krydsede polarisatorer og konoskopisk.
  • Anvendelse af mineraloptiske tabeller og databaser, systematisk mineralidentifikation.
  • Bestemmelse af modale sammensætninger, undersøgelse og beskrivelse af bjeergartstekstur (mikrostrukturer) ved hjælp af mikroskop.
  • Relatere observeret mineralogi og tekstur til bjergartsdannelsen.

Øvelser:

Indledende del:

  • Grundlæggende øvelser og laboratorieforsøg, der illustrerer dobbeltbrydning, dannelse af interferensfarver.

Hoveddel:

Undersøgelse og beskrivelse af tyndslib af almindelige mag-matiske og metamorfe bjergarter.

Mineralogi (geofysik)

Kvalifikationsbeskrivelse

Formålet er at de studerende kan identificere mineraler makroskopisk og kan relatere den kemiske sammensætning og krystalstruktur til dannelsesforhold af mineraler og bjergarter.

Når kurset er færdigt forventes den studerende at kunne:

  1. Forklare sammenhæng mellem mineralernes struktur, sammensætning, og deres fysiske egenskaber
  2. Beskrive analysemetoder til mineralidentifikation og kemisk analyse
  3. Skelne de forskellige mineraldannelsesmiljøer og redegøre for dannelsesbetingelser
  4. Identificere de mest almindelige mineraler i håndstykker
  5. Kunne integrere og diskutere informationer fra bjergartsmineralogien i forhold til de geologiske processer.

Indhold

Kurset Mineralogi bygger på kurset Mineraler og bjergarter og uddyber viden om mineralgrupper som forekommer i magmatiske,
metamorfe, og sedimentære bjergarter. De vigtigste mineraler/mineralgrupper gennemgås under følgende overskrifter: struktur, kemisk
sammensætning, optiske og fysiske egenskaber, forekomst og dannelsesmiljøer/betingelser. Desuden gives en introduktion til mineral analyse og anvendelser af mineraler.

Struktur- og feltgeologi

Kvalifikationsbeskrivelse

Dette kursus har to hovedformål.
Den ene er at give den studerende grundlæggende teknikker til at vurdere den geologiske arkitektur af et ukendt område og dokumentere observationer som et geologisk kort.
Den anden er at opbygge en grundlæggende forståelse for deformation af bjergarter på forskellige skalaer i tid og rum.

Efter dette kursus skal de studerende kunne:
(1) producere et geologisk kort over en moderat kompliceret område,
(2) gøre kvantitative forudsigelser om undergrundens arkitektur og dokumentere dette i form af tværsniter,
(3) udlede den geologiske historie fra geologiske kort og andre feltobservationer,
(4) skrive en feltrapport med brug af grundlæggende diagrammer såsom Lambert net og stratigrafiske søjler,
(5) udføre grundlæggende beregninger af stress og strain gennem tensor notation,
(6) bruge Mohrs cirkel til at beregne stress og at løse mekaniske problemer,
(7) plotte strukturelle data i Lambert nettet og udføre grundlæggende geometriske operationer såsom at finde en fold akse,
(8) udføre grundlæggende beregninger på viskøs deformation,
(9) genkende, fortolke og måle strukturer i forbindelse med homogene og inhomogene deformationer i feltet, herunder folder, foliation og lineation."

Indhold

Kurset dækker mekaniske og geometriske aspekter af bjergartsdeformation og giver intensiv træning i teknikker til at omsætte kortdata til kvantitative forudsigelser i 3D.

Kursets grundlæggende elementer er:
(1) Kortlægningsteknikker,
(2) Geometriske relationer på geologiske kort,
(3) Teknikker til at gøre forudsigelser om 3-dimensionelle geologiske arkitekturer,
(4) Teknikker til at præsentere strukturelle data, udføre geometriske operationer, og udtrække yderligere strukturelle informationer,
(5) Elementær viden om kontinuum mekanik relevante for strukturgeologi,
(6) Viden om typiske strukturelle elementer (folder, fejl, shear zoner),
(7) Hvordan man skriver en geologisk rapport.

På et 10 dages feltkursus træner den studerende disse elementer i praksis.

Mineralogi og optisk mikroskopi

Kvalifikationsbeskrivelse

Formål:
Vores planet er opbygget af mineraler og bjergarter. Vi bruger mineralernes sammensætning og struktur til at rekonstruere bjergkædedannelse, vulkanudbrud, jordskælvprocesser, tidligere klimaforhold, råstofdannelse, m.m. Mineralerne er også den vigtigste ressource til alle uorganiske materialer vi bruger i vores samfund.
Formålet af kurset er at de studerende kan identificere mineraler i håndstykke og med hjælp af et mikroskop og kan relatere den kemiske sammensætning og krystalstruktur til dannelsesforhold af mineraler og bjergarter.

Læringsmål:
Når kurset er færdigt forventes den studerende at kunne:

  1. Forklare sammenhæng mellem mineralernes struktur, sammensætning, og deres fysiske egenskaber
  2. Beskrive analyse metoder til mineral identifikation og kemisk analyse
  3. Skelne de forskellige mineraldannelsesmiljøer og redegøre for dannelsesbetingelser
  4. Identificere de mest almindelig mineraler i håndstykker og mikroskopet
  5. Integrere og diskutere informationer fra bjergartsmineralogien i forhold til de geologiske processer.
  6. Anvende polarisationsmikroskopet til bestemmelse af mineraler i tyndslib

Indhold

Mineraler og mineralgrupper som forekommer i magmatiske, metamorfe, og sedimentære bjergarter gennemgås under følgende overskrifter: struktur, kemisk sammensætning, optiske og fysiske egenskaber, forekomst og dannelsesmiljøer/-betingelser.
Desuden gives en introduktion til mineralanalyse og anvendelser af mineraler.
De studerende lærer at anvende polarisationmikroskopet til identifikation af mineraler i tyndslib. Den teoretiske del omhandler de optiske egenskaber af mineraler som er brugt til identifikation af mineraler i den praktiske del med polarisationsmikroskopet.

Kandidat courses taught by ESP

Advanced Structural and Field Geology

Kvalifikationsbeskrivelse

After this course, students should be able to:

  1. Produce and analyse a geological map in highly-deformed, complicated areas.
  2. Extract a complicated geological history from map observations and integrate this into a regional geological context.
  3. Recognize and interpret map-scale structures associated with different tectonic settings.
  4. Apply different quantitative techniques to make geometric subsurface predictions including the use of relevant software (balanced-cross sections; advanced use of Lambert net).
  5. Apply quantitative mechanical techniques to predict structural evolution and behavior (e.g. wedge mechanics; isostasy; advanced use of Mohr circle).
  6. Put map-scale deformation in a plate-tectonic concept; understand fundamental mechanics of global tectonics.

Indhold

In this course, students learn:

  1. Field-work techniques in highly deformed geological environments.
  2. Techniques to make predictions about 3-dimensional architecture in highly deformed areas (e.g. balancing cross sections).
  3. Map-scale geometries in convergent, divergent, and strike-slip settings (e.g. Fold- and thrust belts; wedges; orogens; rifts; core complexes).
  4. Rheology of brittle and viscous deformation (e.g. flow laws; fault mechanics; strength of lithosphere).
  5. Deformation microstructures and crystallographic preferred orientations.
  6. Basic concepts and mechanics of global tectonics on terrestrial planets.

Earth System Petrology Seminar

Kvalifikationsbeskrivelse

This seminar series will discuss our planet’s dynamics and evolution by coupling observations at the Earth’s surface with our growing knowledge of deep mantle and lithosphere processes. The course reviews topical research on, for example, mantle dynamics, mantle melting, crystallization and differentiation of magma in the Earth's crust, phase equilibria, heat and mass transfer, mantle-lithosphere interaction, plate tectonics, and linkage of deep earth processes to environmental perturbations.

Following this course the student is expected to be able to:
1. Present and discuss research papers
2. Critically evaluate extant literature
3. Critically evaluate existing models
4. Lead the discussion of a selected research problem

Indhold

Critical review of selected topics in petrology and the dynamic evolution of Earth based on presentation and discussion of topical research problems. Assignments aimed at increasing reading comprehension and oral presentation skills will increase students’ proficiencies in these areas. Students will also present assigned research papers. The students will write an extended seminar abstract summarizing the research papers covered as a final take home assignment.

Malmgeologi

Kvalifikationsbeskrivelse

Formålet er at give en oversigt over forskellige typer af malmforekomster og hvordan man undersøge malm-dannende processer.

De studerende forventes:

  1. At skelne metalliske råstoffer og deres geologiske miljøer/dannelsesprocesser.
  2. At tolke bjergartsteksturer og mineralselskaber i forhold til mineraliseringstyper.
  3. At anvende væske-inklusionsdata og isotopdata til tolkning af malmdannelse.
  4. At forklare de forskellige geofysiske og geokemiske metoder brugt til efterforskning af mineralforekomster.
  5. At perspektivere økonomien og brug af naturlige råstoffer over for genbrug og substituerende materialer.

Indhold

Kurset vil give en oversigt over malmdannende processer og deres geologiske miljøer, en beskrivelse af geologien/petrografien/geokemien
af forskellige mineraliseringstyper, en introduktion til væskeinklusioner og til malmefterforskningmetoder. Desuden diskuteres
udfordringer i bæredygtig udnyttelse af råstoffer og alternative fremgangsmåder (genbrug m.m).

Methods in Petrology and Geochemistry of the Deep Earth

Kvalifikationsbeskrivelse


Course purpose: Learn analytical and modeling tools available for petrologic and geochemical research to constrain the physical and geochemical evolution of our planet, the factors responsible for the distribution of the elements and their isotopes, minerals and rocks, and the dynamic links between deep Earth processes and plate tectonics.

The students are expected to:

  1. Show competence in the application of petrologic and geochemical tools based on thermodynamic and physical principles to model quantitatively magmatic processes and metamorphism.
  2. Demonstrate knowledge about analytical tools used in petrology and geochemistry to determine the chemical and isotope compositions of minerals and rocks.
  3. Critically evaluate petrologic and geochemical data.

Indhold

This course presents advance methods in petrology and geochemistry used to investigate deep Earth processes, including magmatism and metamorphism. Special focus will be on analytical and modeling tools available for petrologic and geochemical research to constrain the physical and geochemical evolution of our planet over its 4.6 Ga history, the factors responsible for the distribution of the elements and their isotopes, minerals and rocks, and the dynamic links between deep Earth processes and plate tectonics.
Tutorials, problem sets, and a written report based on an applied research project will increase students’ proficiencies to utilize these tools in their research. 

PhD courses taught by ESP

2017 Deep Earth Systems: Forging links between petrology and geophysics

2016 Deep Earth Systems: Forging links between petrology and geophysics

2015 Deep Earth Systems: Forging links between petrology and geophysics

Testimonials from past PhD course participants

"It was a great learning experience, challenging but motivating."

"Overall, this course was a great experience and I really appreciate the opportunity you gave me to be part of it."

"The course was incredibly enjoyable, had a lot of fun. It was very intense but I felt like I learned a lot."

"You’ve set a very high standard for an intense short course. Thank you."

"I’ll definitely recommend this course to other students: do it again!"

"This course has helped provide me with a deeper appreciation for the stuff that goes on in deep earth studies. Also, this course has been really fun. Kudos to the organizing committee :D"

PhD Course login

Students and instructors can login here