KubaM

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size
Problematyka naukowa
E-mail Print PDF

1. Problematyka mineralogiczna    logo problematyka

2. Problematyka petrograficzna i petrologiczna

3. Problematyka geochemiczna

4. Badania statutowe

5. Granty naukowo-badawcze (2005-2015)

 
     Działalność naukowo-badawcza Katedry koncentruje się na badaniach składu mineralnego, chemicznego różnego rodzaju skał magmowych, osadowych, metamorficznych oraz surowców mineralnych. Celem badań jest nie tylko identyfikacja składników, ale także poznanie mechanizmu zmian, jakie zachodzą podczas procesów wietrzenia, przemian fazowo-strukturalnych i chemicznych, transformacji minerałów, modyfikacji ich własności fizykochemicznych. Celem ostatecznym jest określenie możliwości praktycznego wykorzystania uzyskanych wyników w problematyce surowcowej, technologicznej i środowiskowej.
     Działalność naukowa i badawcza Katedry dotyczy problematyki mineralogicznej i złożowej, geochemicznej, oraz petrograficznej i petrologicznej. Obejmuje ona obszary podstawowe i stosowane.

 


Problematyka mineralogiczna


     Obejmuje ona rozwiązywanie aktualnych problemów nauk mineralogicznych. Są to badania składu fazowego minerałów, skał, surowców mineralnych. Stały się one podstawą do wykreowania nowych kierunków badawczych - aeromineralogia (mineralogia zanieczyszczeń atmosfery), agromineralogia (mineralogia gleb), kosmomineralogia (mineralogia materii pochodzenia pochodzenia pozaziemskiego), biomineralogia (mineralogia organizmów żywych).

 

Badania podstawowe:

  1. Budowa wewnętrzna minerałów o skomplikowanych strukturach (głównie krzemianów i glinokrzemianów).
  2. Budowa wewnętrzna skrytokrystalicznych odmian tlenków i wodorotlenków żelaza.
  3. Budowa wewnętrzna rzadkich faz mineralnych, m.in. fosforanów, arsenianów, wanadanów.
  4. Minerały Polski.
  5. Systematyka minerałów.
  6. Krystalochemiczne badania związków organiczno-mineralnych pod kątem możliwości wykorzystania ich w technice i ochronie środowiska.
  7. Synteza i modyfikowanie właściwości minerałów ilastych w celu uzyskania nowego typu katalizatorów.
  8. Nanotechnika w syntezie modyfikowanych minerałów ilastych.
  9. Badania powierzchniowych właściwości minerałów ilastych i produktów ich modyfikacji.
  10. Minerały pochodzenia pozaziemskiego z nowych znalezisk materii meteorytowej.
  11. Mineralogia eksperymentalna dotycząca m.in. kinetyki i mechanizmów rozpuszczania oraz krystalizacji minerałów.
  12. Mineralogia organizmów żywych.
  13. zastosowanie i wykorzystanie nowych metod analitycznych.

   Wykonywane przez Katedrę mineralogiczne badania stosowane koncentrują się na zagadnieniach zmierzających do praktycznego wykorzystania surowców mineralnych (w tym także odpadowych), modyfikacji właściwości fizykochemicznych minerałów, syntezy polimerów mineralnych. Dotyczą one do wykazania możliwości stosowania ich w charakterze sorbentów mineralnych, nanokompozytów, katalizatorów. Prace tego typu można określić, jako: mineralogię surowcową, mineralogię środowiska, inżynierię mineralną. Część badań stosowanych ma charakter badań mineralogiczno-surowcowych II-giej generacji. Stara się bowiem wskazać nowe, nieznane dotąd możliwości ich aplikacji.

 

Przykłady badań stosowanych:
  1. skład mineralny i chemiczny zróżnicowanych wiekowo oraz genetycznie skał ilastych Polski
  2. wykorzystanie karpackich łupków ilastych zasobnych w zeolity w ochronie środowiska
  3. surowce ilaste, jako nośniki mineralne dla biotechnologii
  4. skład mineralny, właściwości fizykochemiczne i nowe kierunki wykorzystania osadów czwartorzędowych (ruda darniowa, kreda jeziorna, ochra)
  5. skład mineralny surowców odpadowych i kopalin towarzyszących
  6. konkrecje ze skał ilastych Polski
  7. minerały ilaste z margli karpackich
  8. gemmologia
  9. biomineralogia


Problematyka petrograficzna i petrologiczna


       Prowadzone w Katedrze badania petrograficzne zmierzają do ustalenia składu mineralnego, właściwości i przydatności zróżnicowanych genetycznie oraz stratygraficznie skał Polski. Zostały one poszerzone o inny kierunek - petroarcheologię.
    Badania prowadzone w Katedrze są wielokierunkowe i realizowane w ramach badań statutowych oraz współpracy między instytucjami jak też badań interdyscyplinarnych:

- Badania utworów staropaleozoicznych z podłoża monokliny Śląsko-Krakowskiej koncentrują się na rozpoznaniu składu mineralnego skał, ustaleniu ich genezy oraz mineralizacji interesującej z surowcowego punktu widzenia;
- Badania skał metamorficznych Sudetów koncentrują się na marmurach i towarzyszących skałach metamorficznych występujących w złożu Pławniowice. Ustalana jest geneza skał, pierwotne warunki sedymentacji wapieni, charakter procesu metamorfizacji i wtórnej mineralizacji skał;
- Badania składu mineralnego skał na podstawie ilościowej analizy mikroskopowej (planimetrii). Technika analizy planimetrycznego oznaczania składu mineralnego prowadzona jest metodą półautomatycznej punktowej analizy skokowej w skałach magmowych (granity) skałach osadowych (tufy, tufity) oraz metamorficznych (sole zmetamorfizowane cechsztynu-piętra Z1, Z2, Z3);
- Badania skał wyniesienia Łeby w kontekście ich własności zbiornikowych głównie gazu łupkowego. Koncentrują się one na badaniach samych skał z otworów wiertniczych oraz materiału mineralnego podsadzkowego do podsadzania skał po ich szczelinowaniu;
- Badania skał z wypraw naukowych na Spitzbergen   koncentrują się na analizach składu mineralnego szerokiego wachlarza skał metamorficznych oznaczaniu ich wieku oraz genezy;
- Badania skał piroklastycznych zapadliska przedkarpackiego koncentrują się na identyfikacji typu magmy źródłowej dla materiałów piroklastycznych. Dotyczą zarówno serii ewaporatowej, podewaporatowej (warstwy skawińskie) jak i nadległych skał – iły krakowieckie, Warstwy chodenickie i grabowieckie). Rozpoznani skład mineralny tufitów oraz rodzaje szkliwa wulkanicznego. Ustalono genezę tufitów;
- Badania petroarcheologiczne obejmują analizy różnego rodzaju wyrobów kamiennych odkrywanych w stanowiskach archeologicznych jak i osadów występujących w stanowiskach pod kątem ich genezy i rekonstrukcji warunków klimatycznych. Wykonywane są klasyczne badania petrograficzne ceramiki archeologicznej ze stanowisk m.in. Bułgarii, Grecji, Egiptu, Turcji, Słowacji, Polski).

    Problematyka petrograficzna realizowana jest we współpracy z przedsiębiorstwami wydobywczymi, zakładami przeróbczymi jak też z placówkami naukowymi - polskimi (PAN, PAU – Kraków, UJ - Kraków UMK –Toruń, i in.) jak też z placówkami zagranicznymi (Norwegia, UT Koszyce, University Giza- Egipt, University Leiden- Holandia i in.)
     Przewidywane jest poszerzenie badań petrograficznych z zastosowaniem najnowocześniejszych metod oraz podjęcie problematyki petrograficznej związanej ze złożami Konga i Angoli.

 


Problematyka geochemiczna


Problematyka geochemiczna podejmowana w Katedrze obejmuje szerokie spektrum zagadnień zarówno z zakresu badań podstawowych jak i aplikacyjnych z dziedziny geologii, inżynierii mineralnej i ochrony środowiska:

- Analizy petrochemiczne skał magmowych i metamorficznych przy zastosowaniu pierwiastków głównych i śladowych;

- Oznaczanie wieku procesów geologicznych na podstawie datowania monacytów, datowania separatów mineralnych metodą Ar/Ar oraz datowania cyrkonów metodą U-Th-Pb;

- Badania krystalochemiczne nad podstawieniami diadochowymi pierwiastków w minerałach nośnikach metali ciężkich i pierwiastków toksycznych (m.in. Pb, Zn, Cd, Cu, As);

- Eksperymentalne oznaczanie właściwości termodynamicznych minerałów trudno rozpuszczalnych (stałej rozpuszczalności Ksp, energii swobodnej Gibbsa ΔG, entalpii ΔH, entropii S);

- Kartowanie geochemiczne;

- Eksperymentalne i modelowe badania nad reaktywnością CO2 ze skałami zbiornikowymi i skałami nadkładu na użytek sekwestracji CO2 przez magazynowanie podziemne oraz badania nad mineralną sekwestracją z użyciem surowców odpadowych;

- Badania mechanizmów przemian minerałów w roztworach wodnych w strefie hipergenicznej przy udziale rozpuszczania, krystalizacji, utleniania i redukcji, oraz nad zjawiskami na granicy ciało stałe – roztwór (ang. mineral-water interface);

- Badania z zakresu geomikrobiologii m.in. nad bakteryjnie stymulowanymi procesami rozpuszczania minerałów trudno rozpuszczalnych oraz nad zjawiskami sorpcji metali na powierzchni ścian komórkowych bakterii;

- Geochemiczne studia technologii redukcji bioprzyswajalności i mobilności wybranych metali i metaloidów na drodze łączenia procesów sorpcji i wytrącania oraz przez stymulowanie strącania procesami desorpcji;

- Analizy geochemiczne naturalnych osadów, odpadów przemysłowych i pyłów atmosferycznych z zastosowaniem różnych procedur sekwencyjnej ekstrakcji chemicznej dla określenia specjacji pierwiastków i związków chemicznych;

- Badania nad zastosowaniem sorbentów naturalnych, sorbentów z użyciem materiałów odpadowych i sorbentów syntetycznych (m.in. zeolitów) a także modyfikowanych minerałów ilastych do unieruchomiania mobilnych pierwiastków w środowisku;

- Modyfikacja chemiczna (m.in. z użyciem związków organicznych) minerałów ilastych na użytek technologii chemicznej;

- Ocena stanu środowiska wybranych regionów na podstawie analiz chemicznych roślin i gleb oraz na podstawie analiz chemicznych i modelowania komputerowego składu wód i osadów w zbiornikach będących pod wpływem kwaśnych wód kopalnianych AMD;

- Analiza toksyczności odpadów związanych z górnictwem węglowym i przemysłem energetycznym;

 


Badania statutowe


Temat: Problematyka mineralogiczno-petrograficzna oraz geochemiczna w zagadnieniach surowcowych i ochrony środowiska
 
Zadania:
1. Modyfikowane minerały ilaste jako sorbenty, katalizatory oraz składniki nanokompozytów.
2. Badania mineralizacji tkanek oraz stanowisk archeologicznych metodami mineralogiczno-geochemicznymi.
3. Transformacje i termodynamika przemian minerałów w zanieczyszczonych glebach.
4. Badania przemian fazowo-strukturalnych i chemicznych składników mineralnych środowiska naturalnego pod wpływem substancji toksycznych w aspekcie przeciwdziałania skutkom skażeń i oceny geochemicznych procesów środowiskowych.
5. Badania mineralogiczno-geochemiczne środowisk polarnych na Spitsbergenie.
6. Badania mineralogiczno-petrograficzne różnego typu skal magmowych, osadowych i metamorficznych w aspekcie surowcowym i problematyki gemmologicznej.
7. Mineralogia, petrografia i geochemia w służbie nauki i gospodarki.
8. Petrogeneza skał zasobnych w minerały ilaste oraz utworów współwystępujących z takimi skałami.

 


Granty naukowo-badawcze (2005-2015)


  1. Minerały ciężkie z dolnokarbońskich wulkanoklastyków Pomorza Zachodniego a geneza materiału klastycznego. mgr K. Godyń. 2003-2005, KBN
  2. Perspektywy występowania ekonomicznych koncentracji kasyterytu i towarzyszącej mu mineralizacji polimetalicznej w rejonie Rędzin, Rudawy Janowickie (Dolny Śląsk). dr A. Pieczka. 2003-2006, KBN
  3. Syntetyczny minerał kanemit jako podstawa do otrzymywania mezoporowatych nanostruktur krzemionkowych o funkcjonalizowanej powierzchni. dr hab. K. Bahranowski. 2004-2007, MNII
  4. Krystalochemia podstawień anionowych i ich wpływ na własności izostrukturalnych minerałów z szeregu piromorfit-mimetyt-vanadynit. dr M. Manecki. 2005-2007, MNII
  5. Mineralizacja osadów w strefie kontaktu trzeciorzęd-mezozoik w złożu węgla brunatnego "Bełchatów" (pole eksploatacyjne Szczerców) - w aspekcie poznawczym i utylitarnym. dr E. Stachura. 2005-2007, MNII
  6. Modyfikowane montmorillonity do usuwania toksycznych par rozpuszczalników. mgr W. Włodarczyk. 2005-2007, MNII
  7. Mineralogiczno-geochemiczna oraz strukturalno-teksturalna charakterystyka przemian meteorytów kamiennych w warunkach ziemskich na tle zmian zachodzących w warunkach pozaziemskich. mgr M. Żmudzka. 2005-2006, MNII
  8. Monacyt jako wskaźnik procesów metamorficznych w skałach grupy Isbjornhamna w SW części Ziemi Wedel Jarlsberga na Spitsbergenie. mgr J. Majka. 2006-2007, MNiSW
  9. Petrologia syderytów Lubelskiego Zagłębia Węglowego a ich geneza oraz warunki i sposób zalegania. mgr J. Bazarnik. 2006-2007, MNiSW
  10. Wiek i charakter niezgodności Torellian na obszarze Ziemi Wedel Jarlsberga na Spitsbergenie. dr J. Czerny. 2006-2009, MNiSW
  11. Redukcja bioprzyswajalności Pb i As poprzez wytrącanie w postaci piromorfitu i mimetytu w obecności mikroorganizmów. mgr A. Kleszczewska. 2007-2008, MNiSW
  12. Remobilizacja Pb w środowisku w wyniku rozpuszczania piromorfitu Pb5(PO4)3Cl w obecności bakterii. dr M. Manecki. 2008-2011, MNiSW
  13. Minerały warstwowe jako prekursory mezoporowatych nanostruktur krzemionkowych. prof. K. Bahranowski. 2009-2012, MNiSW
  14. Wpływ zabiegów rekultywacyjnych na mobilność ołowiu, cynku, kadmu i arsenu w glebach zdegradowanych przez górnictwo i hutnictwo cynkowo-ołowiowe na Górnym Śląsku. dr T. Bajda. 2009-2012, MNiSW
  15. Mechanizmy i tempo powstawania osadów żelazistych w zbiornikach po eksploatacji węgla brunatnego w rejonie Łuku Mużakowa oraz wpływ kwaśnych wód kopalnianych na środowisko w tym obszarze. mgr P. Bożęcki. 2009-2011, MNiSW
  16. Pegmatyt niobowo-tantalowo-berylowy z kopalni DSS w Piławie Górnej (blok sowiogórski) jako obiekt o unikalnym w skali kraju znaczeniu naukowym i muzealnym. dr hab. A. Pieczka. 2009-2012, MNiSW
  17. Mechanizmy i dynamika przemian minerałów w młodych glebach polarnych Spitsbergenu. prof. A. Manecki. 2010-2012, MNiSW
  18. Minerały z podgrupy kaolinitu jako prekurosry hybrydowych materiałów organiczno-mineralnych. dr J. Matusik, 2010-2011, MNiSW
  19. Precyzyjne oznaczenie stałych rozpuszczalności Ksp w zakresie 5 - 65°C oraz ΔHf, ΔGf, ΔS i Cp dla apatytów w szeregach izomorficznych Ca-Pb-P-As-OH-Cl. prof. M. Manecki, 2011-2014, NCN
  20. Właściwości sorpcyjne mineralnych nanomateriałów hybrydowych otrzymanych na bazie minerałów z podgrupy kaolinitu. dr J. Matusik, 2011-2014, NCN
  21. Opracowanie innowacyjnego i ekologicznego procesu metalurgicznego uszlachetniania żeliwa w reaktorze formy odlewniczej, dr hab. inż. Tomasz Bajda, 2014-2017, NCBiR, Projekt współfinansowany przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. (więcej informacji)

 



Language version

ver_pol

ver_eng

Facebook

face_logo

Konferencja Sorbenty Mineralne 2017

Logo na homepage

ICYG Conference 2017

Logo ICYG

Studia podyplomowe

LogoStudiap

Szukaj