Własności magnetyczne skał 1300-WWMS-OG

Przedmiot ma na celu dostarczyć uczestnikowi wiedzę i umiejętności interpretacyjne dotyczące metod magnetycznych, przydatnych w dziedzinach takich jak: geologia, ochrona środowiska, archeologia, biologia czy medycyna.
Treść przedmiotu koncentruje się wokół praktycznych narzędzi badawczych:
- zrozumienia procesów fizycznych leżących u podstaw magnetyzmu,
- znajomości metod pomiarowych i przyrządów laboratoryjnych dostępnych na Uniwersytecie Warszawskim,
- znajomości podstawowych metod statystycznych przydatnych w metodach magnetycznych,
- zastosowań metod magnetycznych w zagadnieniach związanych z badaniem historii Ziemi, stratygrafii, paleomagnetyzmu, procesów środowiska naturalnego i wpływu człowieka.

Część wykładowa (24h) przedmiotu obejmuje następujące tematy:
1. Wprowadzenie do magnetyzmu, badania ziemskiego pola magnetycznego. Przykłady zastosowań metod magnetycznych w naukach o Ziemi.
2. Podatność magnetyczna – model fizyczny, mierzenie podatności w laboratorium i w terenie, interpretacja.
3. Namagnesowanie – model fizyczny, domeny magnetyczne, pętla histerezy, ferromagnetyki w przyrodzie.
4. Identyfikacja minerałów magnetycznych metodami laboratoryjnymi. Charakterystyka magnetyczna typowych minerałów.
5. Geochemia, warunki powstawania i stabilności minerałów magnetycznych. Wpływ procesów wietrzenia i przemiany termiczne. Obieg żelaza w przyrodzie. Magnetyzm złóż węglowodorów.
6. Magnetyzm środowiskowy. Synteza minerałów magnetycznych przez mikroorganizmy. Warunki chemiczne w osadach i w czasie diagenezy. Wpływ antropogeniczny.
7. Paleomagnetyzm i magnetostratygrafia. Stabilność namagnesowania w geologicznej skali czasu. Odczytywanie dawnego pola magnetycznego i odtwarzanie wędrówki kontynentów.
8. Niewielkie zmiany ziemskiego pola magnetycznego – wysokorozdzielcza stratygrafia i badania znalezisk archeologicznych.
9. Analizy FORC (ang. „first order reversal curve”), układy wieloskładnikowe (analizy „end-members”) i granulometria magnetyczna.
10. Anizotropia magnetyczna – model fizyczny i relacja do procesów naturalnych: sedymentologii i tektoniki.
11. Anizotropia magnetyczna – interpretacje geologiczne: efekt kompakcji i deformacji tektonicznej oraz tekstura magnetyczna skał. Określanie kierunkowości w strukturze materiałów. Analiza porowatości metodami magnetycznymi.
12. Możliwości i ograniczenia metod magnetycznych. Przyczyny niedokładności pomiarów i trudności interpretacyjnych. Podsumowanie i dyskusja.

Część praktyczna (6h) obejmuje wizytę w laboratorium magnetycznym (laboratorium Europejskiego Centrum Edukacji Geologicznej UW, Instytutu Geofizyki PAN lub Państwowego Instytutu Geologicznego PIG-PIB) oraz zapoznanie się z możliwościami dostępnych instrumentów pomiarowych, sposobie przeprowadzenia pomiarów i interpretacji wyników.

Przedmiot wykładany jest w jęz. polskim z podaniem terminologii i bibliografii zarówno polskiej jak i angielskiej.

Rodzaj przedmiotu

ogólnouniwersyteckie

Założenia (opisowo)

Do uczestnictwa w przedmiocie wystarczy podstawowa wiedza z fizyki oraz chemii na poziomie szkoły średniej.

Koordynatorzy przedmiotu

Maciej Łoziński

Efekty kształcenia

Uczestnik zna:
- podstawowe pojęcia z zakresu własności magnetycznych,
- możliwości badawcze metod magnetycznych w odniesieniu do osadów i skał,
- parametry fizyczne mierzone w badaniach,
- stosowane metody pomiarowe i rodzaje aparatury.
Uczestnik posiada umiejętność:
- interpretacji pomiarów magnetycznych w kontekście środowiska przyrodniczego,
- zrozumienia i wykorzystania wyników badań zawartych w publikacjach naukowych,
- planowania własnych badań naukowych, w tym realizacji pracy dyplomowej z zastosowaniem metod magnetycznych jako metody podstawowej lub dodatkowej.

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_W08 ma wiedzę w zakresie specjalistycznych programów komputerowych, zna zasady metodyczne modelowania geologicznego, ma wiedzę w zakresie planowania badań w celach modelowych, zna zasady schematyzacji warunków geologicznych dla potrzeb modelowych
K_W10 ma 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_W13 posiada wiedzę nt. zasad planowania badań z wykorzystaniem technik
i narzędzi badawczych dostępnych w jednostce a także poza nią. zna również zasady bezpieczeństwa jakie obowiązują w trakcie prac w laboratorium oraz w trakcie pobytu w terenie
K_U01 stosuje zaawansowane techniki badań laboratoryjnych, umie posługiwać się sprzętem laboratoryjnym, podstawową i zaawansowaną aparaturą badawczą
K_U02 korzysta z zasobów internetowych danych geologicznych, potrafi dokonać ich weryfikacji, wykorzystuje do obliczeń geologicznych proste oraz zaawansowane programy komputerowe, interpretuje wyniki obliczeń w sposób opisowy lub graficzny
K_K02 współdziała w grupach tematycznych na zajęciach terenowych oraz podczas grupowych zajęć kameralnych

Kryteria oceniania

Zaliczenie na ocenę w formie testu.

Praktyki zawodowe

brak

Literatura

Westphal M. 1993. Paleomagnetyzm i własności magnetyczne skał. Wyd. Naukowe PWN.
Gubbins D., Herrero-Bervera E. (Red.) 2007. Encyclopedia of geomagnetism and paleomagnetism. Springer Science & Business Media.
Maher B. A., Thompson R. (Red.) 1999. Quaternary climates, environments and magnetism. Cambridge University Press.
O'Reilly W. 1984. Rock and mineral magnetism. Blackie & Son Ltd.
Tarling D., Hrouda F. (Red.) 1993. Magnetic anisotropy of rocks. Chapman & Hall.
Evans M., Heller F. 2003. Environmental magnetism: principles and applications of enviromagnetics. Elsevier.

Więcej informacji

Więcej informacji o poziomie przedmiotu, roku studiów (i/lub semestrze) w którym się odbywa, o rodzaju i liczbie godzin zajęć - szukaj w planach studiów odpowiednich programów. Ten przedmiot jest związany z programami:

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 1300-WWMS-OG w USOSweb