Zjawiska magnetyzmu od skali planetarnej do mikroskali 1300-TZMP
Przedmiot oferuje możliwość rozwijania zainteresowań studenta poprzez zindywidualizowane podejście do wybranego zagadnienia badawczego z zakresu badań magnetycznych. W trakcie pierwszych zajęć formułowany jest problem badawczy i sposób podejścia do jego opracowania, które będzie podstawą zaliczenia przedmiotu. Podczas spotkań z tutorem omawiane są pojawiające się pytania i trudności. Student ma możliwość pogłębiania swojej wiedzy i nadawania kierunku dalszej pracy, zgodnie ze swoimi zainteresowaniami naukowymi.
Szczególny nacisk położony jest na przygotowanie opracowania końcowego w interesującej i praktycznej formie, którą może być ilustrowany tekst naukowy (np. draft publikacji), opracowanie kartograficzne w programach GIS lub model komputerowy (np. model ruchu kontynentu).
Przykładowe tematy tutorialu:
- Rekonstrukcja wędrówki wybranego kontynentu z zastosowaniem programu GPlates. W wyniku badań paleomagnetycznych otrzymuje się dane o położeniu danego fragmentu skorupy względem bieguna magnetycznego Ziemi w określonym czasie. Uczestnik zajęć ma za zadanie zebrać literaturowe dane dla wybranego przez siebie bloku litosfery (np. Płw. Iberyjskiego, Płw. Dekan), zamodelować i zwizualizować wędrówkę danego bloku w ogólnodostępnym oprogramowaniu GPlates.
- Rewersje ziemskiego pola magnetycznego w kontekście geotektonicznym.
W pewnych okresach historii Ziemi rewersja biegunów następowała stosunkowo często (np. trias-wczesna kreda, paleogen, neogen), podczas gdy inne okresy charakteryzowała stała polarność (późny karbon-perm, późna kreda), co nie zostało dotychczas wyjaśnione. W ramach zajęć uczestnik ma za zadanie poszukać możliwych przyczyn stabilności położenia i polarności biegunów poprzez zestawienie danych o rewersjach z różnymi danymi geologicznymi: cyklami superkontynentów, modelem konwekcyjnych pióropuszy płaszcza, czy historią zmian klimatycznych.
- Porównanie możliwych źródeł pól magnetycznych Ziemi, Marsa i Księżyca. Pola magnetyczne ciał niebieskich można charakteryzować pod kątem ich natężenia, dipolarności, jak i zmienności w czasie. W przypadku Ziemi przyjmuje się, że za pole magnetyczne odpowiada przepływ zjonizowanego płynu (tzw. model geodynama). W ramach zajęć należy wyjaśnić, jakie warunki muszą być spełnione, aby „geodynamo” zadziałało również w przypadku innych ciał niebieskich (Marsa, Księżyca) oraz czy dostępne obserwacje to potwierdzają.
- Anomalie magnetyczne na Marsie a jego budowa geologiczna – projekt GIS. Coraz intensywniejsze działania zmierzające do wysłania człowieka na Marsa i jego kolonizacji stawiają wyzwania przed rozpoznaniem budowy geologicznej tej planety i rozmieszczeniem jej surowców. Dane teledetekcyjne z satelitów mogą pozwolić na wskazanie potencjalnie interesujących rejonów przyszłej eksploracji. Uczestnik zajęć ma za zadanie zebrać informacje w formie dostępnych map magnetycznych (pól globalnych i skorupowych), grawimetrycznych, geologicznych i sporządzenie na ich podstawie projektu w wybranym programie GIS (np. QGIS, ArcGIS). Następnie należy podjąć analizę zestawionych w ten sposób danych pod kątem szczególnych struktur w litosferze Marsa, interesujących dla przyszłych misji.
- Atlas minerałów ferromagnetycznych w dużym powiększeniu (SEM). Minerały magnetyczne stanowią bogaty świat ziaren różnego pochodzenia: detrytycznego (magmowego), diagenetycznego, mikrobialnego, jak również antropogenicznego (zanieczyszczenia). Ziarna te mogą przyjąć postać dobrze wykształconych kryształów, tworzyć różne agregaty lub skupienia amorficzne. Zadaniem uczestnika jest udokumentowanie nośników magnetycznych z wybranych i przygotowanych przez siebie skał lub osadów współczesnych. Opracowanie przyjmie formę atlasu zdjęć z mikroskopu skaningowego (SEM) wraz z opisem form ich wykształcenia i interpretacją ich genezy.
- Po co bakteriom kompas magnetyczny? Tradycyjnie badania paleomagnetyczne wiązały namagnesowanie skał osadowych z obecnością detrytycznych ziaren magnetytu, jednak współczesne badania pokazują istotną rolę drobnych kryształów magnetytu i grejgitu, syntetyzowanych przez bakterie. Część bakteryjnej biomineralizacji powstaje jako zbędny produkt uboczny procesów życiowych, jednak znaczna ich część okazuje się być celowo wykorzystywana do ustawiania się zgodnie z liniami sił pola magnetycznego Ziemi. Zadaniem uczestnika zajęć jest wskazanie możliwych przyczyn wykorzystywania tego osobliwego zjawiska przez mikroorganizmy.
Rodzaj przedmiotu
Założenia (opisowo)
Efekty kształcenia
Po zrealizowaniu tutorialu student zna i umie objaśnić:
- problematykę wybranych zjawisk magnetycznych wraz z ich zastosowaniem w naukach o Ziemi.
Po zrealizowaniu tutorialu student umie:
- samodzielnie wyszukiwać i filtrować potrzebne informacje w artykułach i książkach naukowych,
- formułować zagadnienia badawcze zgodnie ze swoimi zainteresowaniami,
- łączyć zebrane informacje, wyciągać wnioski i oceniać ich wagę,
- prowadzić dyskurs naukowy,
- pisać i ilustrować opracowania naukowe.
Student rozumie potrzebę starannego zgłębiania zagadnień badawczej i ciągłej nauki.
Efekty uczenia się w obszarze wiedzy:
K_W01 – ma pogłębioną wiedzę na temat procesów i czynników kształtujących Ziemię w zakresie geologii czwartorzędu, geomorfologii, stratygrafii, sedymentologii, paleontologii, geochemii, mineralogii, petrologii, geologii złóż
K_W02 – zna metody pozyskiwania i opracowywania materiałów geologicznych do celów zawodowych z wykorzystaniem technik komputerowych, poznaje metody i narzędzia do tworzenia różnorodnych modeli geologicznych w oparciu o bazy danych
K_W10 – ma pogłębioną wiedzę na temat doboru i wykonania specjalistycznych badań laboratoryjnych i dokumentacyjnych w badaniach różnych typów skał; ma wiedzę o procesach sedymentacyjnych, tektonicznych i diagenetycznych zachodzących w różnych typach skał
K_W12 – zna metody pozwalające na prezentację wyników badań w ujęciu statystycznym. Zna metody referowania wyników badań oraz referowania stanu wiedzy odnoszącej się do tych badań na podstawie istniejącej literatury krajowej i obcej; zna i prawidłowo stosuje terminy w języku obcym (j. angielskim) w zakresie geologii, ze szczególnym uwzględnieniem terminologii związanej z wdrażaniem europejskich norm
K_W14 – ma pogłębioną wiedzę o powiązaniach dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów z innymi dziedzinami nauki i dyscyplinami naukowymi obszaru albo obszarów, z których został wyodrębniony studiowany kierunek studiów, pozwalającą na integrowanie perspektyw właściwych dla kilku dyscyplin naukowych
Efekty uczenia się w obszarze umiejętności:
K_U04 – umie samodzielnie zanalizować zgromadzony materiał naukowy, zinterpretować otrzymane wyniki badań i wyciągnąć stosowne wnioski w oparciu o własne doświadczenia i najnowsze dane literaturowe
K_U08 – potrafi w pogłębiony sposób interpretować wyniki badań i mieć własne zdanie na temat różnic w poglądach; potrafi sprawnie korzystać z różnorodnej literatury fachowej polskiej i zagranicznej i krytycznie oceniać jej zawartość; potrafi referować wyniki badań oraz stan wiedzy odnoszącej się do tych badań na podstawie istniejącej literatury polskiej i obcej za pomocą technik multimedialnych; umie napisać pracę badawczą w języku polskim
K_U11 – ma umiejętność studiowania fachowej literatury polskiej i światowej oraz materiałów niepublikowanych, posiada umiejętności językowe na poziomie B2+, zdobyte poprzez korzystanie z anglojęzycznej literatury podczas przygotowywania się do seminariów oraz pisania pracy magisterskiej; ma umiejętność samodzielnego wyciągania wniosków i wykorzystania w pracy badawczej
Efekty uczenia się w obszarze kompetencji społecznych:
K_K01 – jest gotów do ciągłego podnoszenia swoich zawodowych kompetencji oraz znajdowania nowych technologii w celu rozwiązywania problemów badawczych poprzez zapoznawanie się z literaturą fachową i aktami prawnymi
K_K03 – potrafi odpowiednio określić harmonogram czynności oraz priorytety służące realizacji zadania badawczego
K_K06 – skutecznie komunikuje się ze specjalistami oraz społeczeństwem w mowie, na piśmie i poprzez prezentację multimedialną wyników badań
Kryteria oceniania
Podstawą zaliczenia przedmiotu jest odbycie się wszystkich spotkań, każdorazowo dokumentowanych przez tutora za pomocą kart indywidualnych spotkań tutorskich. Ponadto, na ocenę końcową składa się przygotowanie co najmniej jednego eseju, prezentacji lub projektu oraz ocena pracy i zaangażowania studenta. Eseje/prezentacje/projekty wykonywane są na ocenę, a ich liczba ustalana jest przez tutora na pierwszym spotkaniu. Student ma obowiązek przedstawienia krótkiej prezentacji podsumowującej tutorial podczas wspólnej sesji naukowej wszystkich tutee i ich opiekunów, odbywającej się na koniec roku akademickiego (czerwiec), w którym przedmiot jest realizowany.
Praktyki zawodowe
brak
Literatura
Przykładowa literatura:
Westphal M. 1993. Paleomagnetyzm i własności magnetyczne skał. Wyd. Naukowe PWN.
Butler R. F. 1992. Paleomagnetism: magnetic domains to geologic terranes. Boston: Blackwell Scientific Publications.
Gubbins D., Herrero-Bervera E. (Red.) 2007. Encyclopedia of geomagnetism and paleomagnetism. Springer Science & Business Media.
Kono M., Schubert G. (Red.) 2009. Treatise on Geophysics, Volume 5: Geomagnetism. Elsevier.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: