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 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.


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.


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.


VISITING SCIENTISTS


RESEARCH STAY 01.10.2021-31.03.2022

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.