Geochronologia-wdw 1300-WGCHP-GES
Przedmiot ma za zadanie przedstawić nowoczesne metody wyznaczania wieku bezwzględnego minerałów i skał na podstawie różnych systemów radioizotopów. W tym celu na początku przypominane są w podstawowym zakresie informacje z zakresu budowy atomu i procesów rozpadu radiogenicznego, niezbędne do zrozumienia prezentowanych później zjawisk. W związku z posiadanymi na Wydziale Geologii możliwościami analitycznymi, jakie stwarza pracownia mikrosondy elektronowej jako ważną metodę prezentowane jest datowanie chemiczne minerałów oparte nie klasycznie na pomiarach stosunków izotopowych, ale na składzie chemicznym minerałów, zawierających duże ilości Th lub U, takich jak np. monacyt.
Wśród klasycznych metod opartych na pomiarach proporcji izotopów radiogenicznych, w pierwszym rzędzie przedstawiane są te najczęściej stosowane, oparte na rozpadzie U/Th-Pb. Dominującą rolę pełnią tu metody oparte na analizach minerałów in situ, za pomocą mikrosondy jonowej (SHRIMP, Cameca 1280HR) lub ablacji laserowej (ICP-MS-LA) na kryształach cyrkonu. Obie, bardzo ważne dla geochronologów techniki, są prezentowane poprzez wizyty studentów w laboratoriach PIG-PIB (mikrosonda jonowa SHRIMP) oraz laboratorium geochronologii i geochemii izotopów w ING PAN w Krakowie. Przybliżana jest koncepcja wykresu concordii oraz zastosowanie cyrkonów jako głównych minerałów wykorzystywanych do datowań w/w metodą.
Na przykładzie klasycznej metody Rb-Sr wprowadzana jest koncepcja izochrony, która jest podstawą w kolejno wprowadzanych metodach, takich jak K-Ar (i jej rozwinięcie do metody Ar-Ar), Sm-Nd, Lu-Hf czy Re-Os. Jako uzupełniające metody przedstawiane są oznaczenia traków z użyciem apatytów i cyrkonów, metoda C14 czy metoda termochronometrii oparta na pomiarach He powstającego przy rozpadzie U i Th. Przedstawiona jest również ważna rola izotopów jako wskaźników geochemicznych w procesach magmowych i metamorficznych.
Rodzaj przedmiotu
Założenia (opisowo)
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Student badając minerały i formacje skalne potrafi:
– zanalizować, które skały i minerały można użyć do datowania skały/minerału
– zaprojektować użycie odpowiedniego układu izotopowego do obliczenia wieku skały/minerału
– wykonać obliczenia wieku za pomocą odpowiedniego oprogramowania komputerowego
KRK dla kierunku Geologia stosowana
Efekty kierunkowe w obszarze wiedzy
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_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_U01 – stosuje zaawansowane techniki badań laboratoryjnych (petrograficzne, geochemiczne, hydrochemiczne, geotechniczne, hydrogeologiczne, geoinżynierskie)
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
Podstawą zaliczenia jest obecność i aktywne uczestnictwo na wszystkich spotkaniach. Realizowanie zadań oraz ich zaliczenie. Student ma obowiązek przedstawienia krótkiej prezentacji wybranej niekonwencjonalnej (nie przedstawianej przez prowadzącego w trakcie kursu) metody datowania na końcowych zajęciach.
Uczestnicy zdają egzamin z części teoretycznej dotyczącej metod datowania. Ostateczna ocena jest wypadkową ocen za egzamin, prezentację oraz aktywność na zajęciach.
Praktyki zawodowe
brak
Literatura
Faure G., Mensing T. M., 2005. Isotopes, principles and applications. Trzecie wydanie. Willey.
Faure G., 2001. Origin of igneous rocks; the isotopic evidence. Springler-Verlag.
Dickin A. P., 2005. Radiogenic isotope geology. Cambridge University Press.
Zbiór artykułów, Reviews in mineralogy, 2017, vol. 83, 1-575, . Petrochronology – methods and applications.
Zbiór artykułów, Elements, 53, 13-52, 2003. Zircon tiny but timely.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: