Bazy danych i numeryczne modelowanie procesów geologiczno-geochemicznych 1300-OBMGW-GES
1) Metody konwencjonalnej geotermometrii i geobarometrii
a. podstawy termodynamiczne metody geotermobarometrycznych;
b. podstawy obliczania wzorów krystalochemicznych wybranych minerałów;
c. przegląd rodzajów termometrów i barometrów geologicznych i ich kalibracji;
i. termometry oparte o reakcje wymiany
ii. termometry solvusowe
iii. termometry i barometry typu „net transfer equilibria”
iv. pozostałe geotermobarometry (fengitowy, hornblendowy, etc.)
d. kryteria wykorzystania i wyboru odpowiedniego zestawu geotermobarometrów;
e. dokładność i precyzja oznaczeń warunków P–T, źródła błędów;
f. zastosowania geotermobarometrii w naukach mineralogicznych;
g. inne sposoby oznaczania warunków krystalizacji minerałów (metody inkluzji ciekło-gaozowych, metody izotopowe, diagramy fazowe);
h. wykorzystanie wybranych metod geotermobarometrycznych do obliczenia warunków procesów magmowych i metamorficznych zapisanych w skałach Masywu Czeskiego.
2) Geodynamika chemiczna
a. pierwiastki śladowe: podział, własności geochemiczne;
b. ruchliwość podczas procesów hydrotermalnych, metamorficznych i hipergenicznych, rozpoznawanie skał o zmodyfikowanej charakterystyce geochemicznej;
c. wykorzystanie pierwiastków śladowych w studiach petrogenetycznych;
d. normalizacja danych geochemicznych do składu chondrytu, prymitywnego płaszcza, skał N-MORB i górnej skorupy kontynentalnej;
e. diagramy klasyfikacyjne, normy CIPW;
f. diagramy dyskryminacyjne wykorzystywane do rozpoznawania środowisk geotektonicznych dla skał magmowych i silikoklastycznych oraz ich metamorficznych odpowiedników;
g. wykorzystanie diagramów dyskryminacyjnych na przykładzie wybranych serii magmowych i metamorficznych pochodzących z Masywu Czeskiego.
3) Zastosowanie rozwiązań numerycznych do modelowania stanu równowagi w roztworach wodnych
a) wykorzystanie programu PHREEQC (USGS) do modelowania stabilności faz mineralnych w roztworach wodnych, konstrukcja diagramów stabilności w układzie Eh/pH na podstawie własnych algorytmów w arkuszu kalkulacyjnym, ograniczenia i możliwości rozwiązań numerycznych w modelowaniu równowag jonowych.
4) Obliczanie wzorów krystalochemicznych minerałów uwodnionych
a) Obliczanie zawartości wody obecnej w różnego typu pozycjach
b) Zastosowanie różnego typu założeń przy obliczaniu wzorów krystalochemicznych
c) Identyfikacja szeregów kryształów mieszanych na podstawie przeliczania analiz chemicznych w mikroobszarze
5) Modelowanie geochemiczne procesów prowadzących do generowania i ewolucji stopów magmowych
a) frakcyjna krystalizacja
b) parcjalne wytapianie
c) mieszanie się magm
d) zastosowanie arkuszy kalkulacyjnych oraz programów Minpet, Genesis i Isoplot.
Rodzaj przedmiotu
Założenia (opisowo)
Efekty kształcenia
Po ukończeniu przedmiotu student:
jest zapoznany z podstawowymi sposobami oszacowania warunków krystalizacji paragenez mineralnych;
zna kryteria wykorzystania, a także zalety i wady poszczególnych typów i kalibracji poznanych geotermobarometrów; wyjaśnia możliwe źródła błędów uzyskanych obliczeń;
w oparciu o zdobytą wiedzę potrafi samodzielnie zaplanować optymalny tok działań do oszacowania warunków powstawania minerałów i ich zespołów;
na podstawie składu chemicznego skał (zawartości pierwiastków śladowych) potrafi określić środowiska geotektoniczne, w których był generowany stop magmowy (maficzny, felzytowy) lub z których pochodził detrytus dostarczany do miejsca depozycji (odtwarzanie obszarów alimentacyjnych);
znak kryteria wykorzystywania geochemicznych diagramów dyskryminacyjnych do odtwarzania pozycji geotektonicznej skał wulkanicznych i silikoklastycznych;
umie obliczyć normy CIPW i przygotować dane geochemiczne w normalizacji do wybranego źródła płaszczowego lub skorupowego.
potrafi poprawnie przeliczać wzory krystalochemiczne minerałów uwodnionych
umie dokonać niezbędnych założeń przy obliczaniu wzorów krystalochemicznych
potrafi wykonać proste obliczenia związane z równowagami fazowymi w obrębie niskotemperaturowych roztworów wodnych
nabywa umiejętności interpretacji diagramów opisujących równowagi jonowe w roztworach wodnych, poznaje możliwości oraz ograniczenia modelowania numerycznego procesów zachodzących w roztworach wodnych.
Umie przeprowadzić modelowania petrogenetyczne skał magmowych
KRK dla kierunku Geologia stosowana
K_W01 – ma wiedzę na temat procesów i czynników kształtujących Ziemię w zakresie geologii ogólnej ze szczególnym uwzględnieniem hydrogeologii, geologii inżynierskiej, tektoniki i kartografii geologicznej, gospodarki surowcami mineralnymi jak również ochrony środowiska
K_W02 – ma wiedzę na temat wielorakich związków między elementami środowiska, powiązaniami abiotyczno-biotycznymi oraz oddziaływaniami antropogenicznymi, zna podstawowe parametry i schematy opisujące te oddziaływania oraz metody ich zapisu matematycznego i analizy statystycznej
K_W05 – ma wiedzę na temat modeli środowiska geologicznego i geograficznego, baz geoprzestrzennych danych geologicznych i środowiskowych, posiada znajomość specjalistycznego oprogramowania, w tym ArcGIS, wprowadzania, przetwarzania i sposobów wizualizacji danych w programach opartych na bazach danych geologicznych i środowiskowych
K_W06 – ma wiedzę na temat modeli środowiska geologicznego, współoddziaływania pomiędzy środowiskiem geologicznym a obiektami budowlanymi, zasad dokumentowania środowiska geologicznego dla potrzeb dokumentacji kartograficznych, przemysłu wydobywczego, obiektów budownictwa powszechnego, przemysłowego, wodnego i gospodarki odpadami
K_W08 – ma wiedzę w zakresie specjalistycznych programów komputerowych, zna zasady metodyczne modelowania geologicznego, ma wiedzę w zakresie planowania badań w celach
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_W12 – zna podstawy metod pozwalających 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_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_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
K_U02 – korzysta z zasobów internetowych danych geologicznych, potrafi dokonać ich weryfikacji, wykorzystuje do obliczeń geologicznych proste oraz zaawansowane programy komputerowe (np. Visual MODFLOW, AutoCAD czy Arc GIS), interpretuje wyniki obliczeń w sposób opisowy lub graficzny
K_U08 – potrafi samodzielnie interpretować wyniki badań i mieć własne zdanie 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
K_U12 – wykazuje umiejętność wyboru specjalności i tematu pracy magisterskiej pod kątem przyszłej kariery zawodowej, umie opracować w formie tekstowej, graficznej i multimedialnej zadanie geologiczne, w tym pracę magisterską
K_K01 – rozumie konieczność ciągłego podnoszenia swoich zawodowych kompetencji oraz znajdowania nowych technologii w celu rozwiązywania problemów badawczych poprzez zapoznawanie się z literaturą fachową i aktami prawnymi
K_K02 – współdziała w grupach tematycznych na zajęciach terenowych oraz podczas grupowych zajęć kameralnych
K_K03 – potrafi odpowiednio określić harmonogram czynności oraz priorytety służące realizacji zadania badawczego
K_K04 – realizując geologiczne zadania badawcze umie zidentyfikować problemy i zaproponować właściwe sposoby ich rozwiązania
K_K05 – potrafi przedstawić i wyjaśnić społeczne i środowiskowe aspekty praktycznego stosowania zdobytej wiedzy i umiejętności, także w zakresie istniejącego ryzyka i możliwych zagrożeń środowiskowych
K_K06 – skutecznie komunikuje się ze specjalistami oraz społeczeństwem w mowie, na piśmie i poprzez prezentację multimedialną wyników badań
K_K09 – jest przygotowany do podjęcia pracy zawodowej związanej z wybraną specjalnością
Kryteria oceniania
Zaliczenie pisemne na ocenę na podstawie wykonanych zadań.
Literatura
Best M.G. (2003): Igneous and metamorphic petrology. Blackwell Science Ltd.
Powell R. (1978): Equilibrium thermodynamics in petrology: an introduction. Harper and Row.
Rollinson H. (1993): Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation. Longman Scientific &Technical.
Spear F.S. (1995): Metamorphic Phase Equilibria and pressure-temperature-time paths. MSA Monograph No 1.
Vernon H.R., Clarke G.L. (2008): Principles of metamorphic petrology. Cambridge.
Will T. (1998): Phase equilibria in metamorphic rocks. Springer.
Wilson M. (2007): Igneous petrogenesis. Springer.
Winter J.D. (2001): Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
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: