ZESPÓŁ ZAKŁADU PETROLOGII EKSPERYMENTALNEJ


Prof. dr hab. JACEK PUZIEWICZ

KIEROWNIK

Profesor dr hab. Jacek Puziewicz jest twórcą i wieloletnim kierownikiem Zakładu Petrologii Eksperymentalnej. Profesor Puziewicz jest specjalistą w zakresie górnego płaszcza Ziemi, jego zróżnicowania litologicznego i dynamiki w skali globalnej. W swojej pracy stosuje metody petrologii, geochemii i geofizyki. Interesuje się także strumieniem ciepła Ziemi i termiczną strukturą litosfery. Profesor Puziewicz prowadzi badania fragmentów płaszcza Ziemi (ksenolitów) wyniesionych na powierzchnię przez lawy bazaltowe w Europie (Polska, Niemcy, Francja) oraz w Afryce (Kamerun).


Dr hab. prof. UWr MACIEJ GÓRKA

Dr hab. Maciej Górka, profesor Uniwersytetu Wroclawskiego, w swojej pracy naukowej specjalizuje się w badaniach stosunków izotopów trwałych pierwiastków lekkich (HCNOS). Wykorzystuje je w badaniach środowiskowych, ze szczególnym uwzględnieniem gazowych i pyłowych zanieczyszczeń atmosferycznych oraz ładunków zanieczyszczeń wnoszonych przez opad atmosferyczny. W kręgu jego zainteresowań są również: interakcja gazów cieplarnianych (GHG) w atmosferze z pedosferą/biosferą oraz zależności pomiędzy specyficznymi antropogenicznymi i biogenicznymi źródłami GHG, a lokalną atmosferą. Ponadto profesor Górka bada szeroko rozumiane bioindykatory (mchy/porosty/sieci pajęcze/liście) analizując je przy użyciu metod geochemicznych i mineralogicznych. Uzyskane wyniki wykorzystuje do lokalizacji źródeł zanieczyszczeń i oceny ich rozprzestrzeniania się w atmosferze.


Dr hab. prof. UWr JAKUB KIERCZAK

Dr hab. Jakub Kierczak, profesor Uniwersytetu Wrocławskiego, specjalizuje się w badaniach rozprzestrzenienia i mobilności pierwiastków metalicznych w skałach, glebach oraz odpadach przemysłowych. Profesor Kierczak prowadzi badania gleb ultramaficznych, naturalnie wzbogaconych w nikiel i chrom, aby lepiej rozpoznać obieg tych pierwiastków w przyrodzie. Ponadto zajmuje się również analizami żużli hutniczych pod kątem ich wpływu na środowisko i możliwości wykorzystania do odzysku substancji użytecznych. Do przedstawionych zagadnień stosuje interdyscyplinarne podejście, pracując na pograniczu geologii (w szczególności mineralogii i geochemii) i gleboznawstwa.


Dr hab. prof. UWr ANNA PIETRANIK

Dr hab. Anna Pietranik, profesor Uniwersytetu Wrocławskiego, tak mówi o swoich badaniach: W miarę upływu czasu moje zainteresowania naukowe stają się coraz bardziej zróżnicowane, ale wszystko zaczęło się od petrologii magmowej i geochemii, która, jak sądzę, zawsze będzie w centrum moich zainteresowań. Rekonstrukcja ewolucji magmy poprzez analizy minerałów głównych i akcesorycznych jest zawsze jednym z tematów, nad którymi pracuję, a obecnie prym wiodą dioryty ze Strefy Niemczy i ryolity z Kompleksu Wulkanicznego Halle. Ponieważ dyferencjacja magm jest procesem odpowiedzialnym za globalne zróżnicowanie skorupy kontynentalnej i oceanicznej, ewolucja tych dwóch elementów płyt litosfery jest również ważną częścią moich badań. W pewnym momencie zainteresowałam się również żużlami hutniczymi, gdy zdałem sobie sprawę, że reprezentują one stopy o niezwykłym składzie. Wspólnym pomostem między tymi zróżnicowanymi obszarami badań są ciężkie izotopy, które są moim ulubionym narzędziem analitycznym i uważam je za niezwykle przydatne w badaniach skał magmowych i osadowych, a także żużli, rud i gleb.


Dr hab. MAGDALENA MATUSIAK-MAŁEK

Dr hab. Magdalena Matusiak-Małek w swojej pracy naukowej zajmuje się petrologią i geochemią, a w efekcie ewolucją, skał płaszcza litosferycznego i dolnej skorupy Ziemi, głównie pod Europą. Swoje badania prowadzi głównie na skałach wyniesionych na powierzchnię przez magmy maficzne w formie niewielkich fragmentów, tzw. ksenolitów, jest jednak zaangażowana również w badania skał tworzących perydotytowe masywy orogeniczne i ofiolitowe. W kręgu jej zainteresowań jest również ewolucja stopów maficznych oraz geochemia siarczków w skałach ultramaficznych. Ponadto dr. Matusiak-Malek jest zaangażowana w popularyzację nauki.


Dr WOJCIECH BARTZ

Dr Wojciech Bartz w swojej pracy naukowej podejmuje szeroko pojętą tematykę mineralogii stosowanej Zasadniczy nurt jego badań koncentruje się wokół wykorzystania warsztatu mineralogicznego w analizach materiałoznawczych różnego rodzaju zabytków: ceramicznych, wykonanych z kamienia naturalnego, jak i historycznych materiałów wiążących. Uzyskane tą drogą informacje mają zarówno charakter poznawczy, przyczyniając się do poszerzenia wiedzy o wykorzystaniu surowców naturalnych na przestrzeni dziejów i rozwoju technologii ich przetwórstwa, jak i aspekt stricte utylitarny, stanowiąc przyczynek do ochrony zabytków materialnych dziedzictwa kulturowego. W kręgu jego zainteresowań pozostają także zagadnienia z pogranicza mineralogii i badań środowiskowych. Dotyczą one między innymi problemu zanieczyszczenia powietrza, w tym badań nad mineralogią pyłów atmosferycznych, czy też problemy związane z procesem biowietrzenia skał.


Dr hab. ANNA POTYSZ

Głównym nurtem aktywności naukowej Dr Anny Potysz są procesy biowietrzenia odpadów przemysłowych, skał i minerałów pod wpływem mikroorganizmów (np. bakterii), materii organicznej, wydzielin korzeniowych oraz ekstraktów roślinnych. Dr Potysz bada ich wpływ na uwalnianie pierwiastków oraz ich transport w środowisku. Badania eksperymentalne odpadów przemysłowych mają duże zastosowanie w rozwoju technik remediacyjnych na terenach składowisk, a także w opracowaniu technologii odzyskiwania cennych pierwiastków. Eksperymentalne poznanie mechanizmów biowietrzenia skał i minerałów w różnych warunkach ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia czynników biotycznych warunkujących intensywność tych procesów w naturalnych warunkach środowiskowych oraz na obszarach antropogenicznych, gdzie skały występują jako elementy architektoniczne.


VISITING SCIENTIST

Dr AMR OSMAN
(Sohag University, Egipt)

Dr Amr Mohamed Abdelsattar Osman, od 2005 roku zatrudniony jako wykładowca na Wydziale Sztuki Uniwersytetu Sohag w Egipcie, swoją karierę naukową częściowo związał z Polską, przygotowując a następnie broniąc w 2015 rozprawę doktorską pt. „Characterization of historical mortars from chosen byzantine sites in Egypt with conservation recommendations”. Jego zainteresowania naukowe związane są z szeroko pojętą charakterystyką historycznych materiałów budowlanych, jak również odtwarzaniem dawnej technologii ich produkcji. W kręgu zainteresowań dra Amra pozostają także działania dotyczące zastosowania współczesnych metod i materiałów służących konserwacji różnego rodzaju historycznych elementów architektonicznych.


DOKTORANT

mgr Daniel Buczko

Rozprawa doktorska: „Kaledoński cykl Wilsona z perspektywy płaszcza litosferycznego – petrologiczny i geochemiczny zapis ze skał ultramaficznych z kompleksów płaszczowin Köli i Seve, Kaledonidy Skandynawskie”
Promotor: dr hab. Magdalena Matusiak-Małek, Współpromotor: dr hab. prof. AGH Jarosław Majka

Daniel Buczko rozpoczął studia doktoranckie w 2019 roku. Jego rozprawa doktorska to regionalne studium wystąpień tzw. perydotytów orogenicznych w obrębie centralnego segmentu Kaledonidów Skandynawskich. Jedna z najważniejszych granic strukturalnych w obrębie orogenu – pomiędzy Seve i Köli Nappe Complex – jest wyjątkowo bogata w wychodnie takich skał. Obszar ten interpretowany jest jako kontakt paleokontynentu Baltiki (Seve) oraz z terranami pochodzącymi z oceanu Iapetus (Köli). Dotychczasowe badania w oparciu o metamorfizm skał skorupy nie dały jednoznacznych odpowiedzi na temat szczegółów cyklu Wilsona dla tej części orogenu. Poprzez szczegółową analizę petrologiczną i geochemiczną Daniel stara się odtworzyć procesy i zjawiska, które miały miejsce w płaszczu litosferycznym na skraju Baltiki i przełożyć te obserwacje na wielkoskalową interpretację tektoniczną rozwoju Kaledonidów Skandynawskich.


DOKTORANT

mgr Błażej Cieślik

Rozprawa doktorska: “The fate of metallic elements during mineral carbonation of ultramafic rocks and associated mine wastes"
Promotor: dr hab. prof. UWr. Jakub Kierczak

Błażej Cieślik jest doktorantem w Zakładzie Petrologii Eksperymentalnej od października 2021. Jego dotychczasowe badania naukowe dotyczyły przede wszystkim warunków sylifikacji oraz karbonatyzacji skał ultramaficznych występujących w masywie Szklar, a także petrogenezy oraz wieku współwystępujących z nimi skał felzytowych. Obecnie Błażej Cieślik wraz ze swoim Promotorem przygotowują serię eksperymentów mających na celu określenie możliwości mineralnej sekwestracji dwutlenku węgla w obrębie dolnośląskich skał ultramaficznych oraz związanych z nimi odpadów przemysłowych. Badania te pozwolą dokładnie scharakteryzować korzyści oraz potencjalne zagrożenia środowiskowe wynikające z mineralizacji antropogenicznego CO2. W dalszym etapie prac zostanie założone laboratorium hydrotermalne, składające się m.in. z reaktora wysokociśnieniowego, którego uruchomienie zapoczątkuje nowy kierunek badań w zakresie petrologii eksperymentalnej w ZPE.


DOKTORANT

mgr Hubert Mazurek

Rozprawa doktorska: „Procesy kontrolujące budżet pierwiastków chalkofilnych i syderofilnych w skałach płaszcza litosferycznego o zróżnicowanej historii geochemicznej”
Promotor: dr hab. Magdalena Matusiak-Małek, Współpromotor: dr Jakub Ciążela (ING PAN)

Hubert Mazurek rozpoczął studia doktoranckie jesienią 2021 r. Jego zainteresowania naukowe koncentrują się wokół migracji i wzbogacenia w metale skał płaszcza litosferycznego o zróżnicowanej historii geochemicznej. Rozpoznaje to zagadnienie badając siarczki w ksenolitach skał płaszcza z różnych lokalizacji na świecie, występujących m.in. w zachodniej Afryce (Kamerun), Ameryce Południowej (Patagonia) i w Europie (Dolny Śląsk, Vogelsberg, Masyw Centralny). Celem przyświecającym jego badaniom jest ustalenie wpływu procesów kontrolujących zmienność płaszcza litosferycznego na jego budżet metali.


DOKTORANT

mgr Jakub Mikrut

Rozprawa doktorska: „Petrologia i ewolucja ogniw płaszczowych i wybranych kompleksów skorupowych o genezie nadsubdukcyjnej (masyw Kukesi) i ryftowej (masyw Puke) z ofiolitu Mirdita w północnej Albanii”
Promotor: dr hab. Magdalena Matusiak-Małek

Powstanie orogenów południowej Europy jest przeważnie związane z procesem zamykania się kolejnych basenów dawnego Oceanu Tetydy. Pozostałość tego procesu stanowią liczne ofiolity. Kuba Mikrut rozpoczął studia doktoranckie w 2019 roku i wykonuje badania, które mają na celu odtworzenie historii dwóch ofiolitowych masywów w północnej Albanii, będących fragmentami płaszcza litosferycznego Tetydy. Skały obydwu masywów są skrajnie różne - masyw Kukesi budują harzburgity i dunity z licznymi złożami chromu, z kolei masyw Puke budują głównie lherzolity. Choć masywy te znajdują się w niewielkiej odległości, to najprawdopodobniej powstały w różnych środowiskach geotektonicznych. W ramach doktoratu Kuba zamierza odtworzyć w jakich warunkach powstały perydotyty. Ponadto zbadane zostaną piroksenity i gabra w obrębie tych masywów.


DOKTORANT

mgr Arkadiusz Przybyło

Rozprawa doktorska: „Post-kolizyjny epizod magmowy w środkowej Europie: precyzyjne datowanie metodą CA-ID-TIMS”
Promotor: dr hab. prof. UWr. Anna Pietranik

Arek Przybyło rozpoczął studia doktoranckie w 2018 roku. Jego rozprawa doktorska poświęcona jest precyzyjnym datowaniom permskich skał riolitowych z obszaru Niemiec i Polski. Są one zapisem wulkanizmu w warunkach ekstensji po kolizji Gondwany i Laurazji, którego czas trwania na podstawie dotychczasowych oznaczeń szacuje się na ok. 30 milionów lat (310-280 Ma). Stosowana przez Arka metoda CA-ID-TIMS pozwala na bardzo dokładne (błąd nawet poniżej 0.1%, przy typowym błędzie 3-5% metodą SIMS) datowanie cyrkonów z tych skał. Tę precyzję otrzymuje się poprzez ścisłą selekcję ziaren (analiza stopnia zniszczenia struktury przy użyciu spektroskopii ramanowskiej), a następnie wyprażanie w 900˚C oraz chemiczne (abrazja za pomocą HF w wysokiej temperaturze i ciśnieniu) usunięcie części ziarna, która uległa uszkodzeniom i utraciła część radiogenicznego ołowiu, powodując zaniżenie otrzymywanego wieku. Dokładne określenie czasu trwania epizodu magmowego pozwala na, m. in. oszacowanie wpływu wulkanizmu na ówczesny klimat czy odtworzenie zmienności w czasie procesów prowadzących do powstania wielkich erupcji kwaśnej magmy.


DOKTORANTKA

mgr Małgorzata Ziobro-Mikrut

Rozprawa doktorska: „Ewolucja płaszcza litosferycznego Ziemi pod NE przedłużeniem rowu górnego Renu (Vogelsberg) i w Masywie Centralnym”
Promotor: prof. dr hab. Jacek Puziewicz

Małgorzata Ziobro-Mikrut rozpoczęła studia doktoranckie w 2017 roku. Przedmiotem jej badań są ksenolity perydotytowe i piroksenitowe z pól wulkanicznych w Niemczech i Francji. Ksenolity z Niemiec (rów górnego Renu) reprezentują płaszcz ukształtowany przez metasomatyzm i deformacje związane z powstawaniem ryftu kontynentalnego. Perydotyty z Francji (Masyw Centralny) są produktem wznoszenia materiału astenosferycznego w późnym stadium powstawania orogenu waryscyjskiego. Celem rozprawy jest rekonstrukcja i porównanie historii płaszcza litosferycznego ukształtowanego w tych dwóch odmiennych środowiskach geologicznych. Zestaw zastosowanych metod badawczych obejmuje mikroskopię optyczną i elektronową, mikrosondę elektronową, spektrometrię mas wykonywaną in situ przy pomocy ablacji laserowej oraz EBSD.


DOKTORANTKA

mgr Katarzyna Derkowska (Kądziołka)

Rozprawa doktorska: Charakterystyka fazowa i chemiczna żużli hutniczych ze Starego Zagłębia Miedziowego oraz ich wpływ na środowisko
Promotor: dr hab. prof. UWr Jakub Kierczak, Współpromotor: dr Anna Potysz

Katarzyna Derkowska rozpoczęła studia doktoranckie w 2017 roku. Jej rozprawa doktorska jest poświęcona badaniom żużli hutniczych oraz skutków ich długotrwałej depozycji w środowisku naturalnym. Badane żużle powstały w wyniku wytopu miedzi z margli miedzionośnych krańcowej części złoża związanego z formacją cechsztyńskich łupków miedzionośnych w niecce północnosudeckiej. Badania obejmują szczegółową charakterystykę chemiczną i fazową żużli zastosowaną do rekonstrukcji warunków wytopu metalu, ze szczególnym uwzględnieniem temperatury. W tym celu zastosowane zostało modelowanie termodynamiczne, geotermometria oraz diagramy fazowe, co pozwoliło na dokładne odtwarzanie temperatur likwidusu, swobodnej krystalizacji i solidusu, nawet dla próbek krystalizujących w warunkach nierównowagowych. Praca obejmuje również analizę środowiskoego wpływu depozycji odpadów hutniczych – analizę mobilności metali w glebach, przyczyny akumulacji pierwiastków, badania parametrów gleb, laboratoryjne testy ekstrakcji pierwiastków z gleb, skał miedzionośnych i żużli. W pracy weryfikowane jest także zastosowanie nieinwazyjnych (geofizycznych) metod do identyfikacji zanieczyszczeń pohutniczych w glebach.