Aktualne projekty badawcze

 


Transformacje minerałów i dystrybucja REE, Th, U i Pb w procesach przeobrażeń monacytu, ksenotymu i allanitu w nano- i mikroskali oraz rozwój analityczny mikrosondy elektronowej i mikro-spektroskopii Ramana dla tych faz 

Głównym celem projektu jest rekonstrukcja mechanizmów przeobrażeń monacytu, ksenotymu i allanitu w nano- i mikroskali, charakterystyka wpływu tych procesów na zapis izotopowy U-Pb, jak również rozwój wybranych metod mikroanalizy. Obserwacje i analizy w nanoskali dostarczyły kluczowych informacji na temat rekonstrukcji indukowanych przez fluidy procesów rozpuszczania i wytrącania (coupled dissolution-reprecipitation), które stanowią główny mechanizm przeobrażeń monacytu, ksenotymu i allanitu. Część projektu obejmuje badania TEM i analizy LA-ICPMS U-Pb eksperymentalnie przeobrażonych monacytu i ksenotymu, które wykazują różny stopień zmian w układzie U-Pb w zależności od warunków temperaturowych; wyniki te mają kluczowe znaczenie dla badań petrochronologicznych z użyciem monacytu i ksenotymu. Więcej informacji >>

Źródło finansowania: Narodowe Centrum Nauki, grant nr 2017/27/B/ST10/00813

Zespół:

Bartosz Budzyń (kierownik projektu),

Fabian Tramm (PetroGen),

Maciej Jaranowski (PetroGen),

 

 

Gabriela Kozub-Budzyń (AGH, Kraków),

Grzegorz Rzepa (AGH, Kraków),

Jiří Sláma (CAS, Praga, Czechy),

Richard Wirth (GFZ, Poczdam, Niemcy),

Patrik Konečný (DŠSGI, Bratysława, Słowacja),

Łukasz Birski


System hydrotermalny w późnym archaiku - jego wpływ na skład środowiska abiotycznego

Ziemia pod koniec archaiku (2.5 Ga) była znacznie chłodniejsza. Jaki był wtedy system hydrotermalny sprzyjający rozwojowi życia? Podobny do młodszych, czy odrębny? Materiałem do badań jest masyw granitowy Closepet z indyjskiego Dharwaru. Są w nim zmiany powstałe z działań gorących płaszczowo-skorupowych roztworów. Projekt zakłada badanie składu tych roztworów na podstawie analiz domen minerałów, tworzonych w wyniku krystalizacji magmowej jak i ich hydrotermalnej rekrystalizacji oraz określenie ich wieku. Optymalnym wyborem dla takiego zadania badawczego jest tytanit, ze względu na jego podatność na zmiany w wyniku interakcji z roztworami jak i możliwość datowania jego domen pierwotnych jak i wtórnych. Więcej informacji >>

Źródło finansowania: Narodowe Centrum Nauki, grant nr 2018/31/B/ST10/01060

Zespół:

Ewa Słaby (kierownik projektu),

Wiktoria Gmochowska (PetroGen),

Robert Anczkiewicz (Isochron),

Milena Matyszczak (Isochron),

Marta Koziarska (Isochron),

Izabela Kocjan (GeoPrep),

Ewa Deput,

 

Gabriela Kozub-Budzyń (AGH, Kraków),

Richard Wirth (GFZ, Poczdam, Niemcy),

Hans-Jürgen Förster (GFZ, Poczdam, Niemcy),

Daniel Harlov (GFZ, Poczdam, Niemcy),

Sourabh Bhattacharya (Indian Institute of Technology Bhubaneswar, Indie),

Jiri Sláma (CAS, Praga, Czechy),

Łukasz Birski


Charakter kambro-ordowickiego bimodalnego magmatyzmu związanego z ryftingiem Gondwany z perspektywy NE części Masywu Czeskiego w świetle zintegrowanych badań terenowych, geochemicznych i izotopowych skał i minerałów, zwłaszcza cyrkonów

Bimodalny magmatyzm powiązany z wczesno-paleozoicznym wydarzeniem magmowym w północnej Gondwanie jest udokumentowany w masywach krystalicznych rozciągających się od Hiszpanii po Polskę. Badania geochemiczne kwaśnych i zasadowych skał metamagmowych, pomimo ich bliskiego występowania, prowadzą jednak często do odmiennych lub nawet rozbieżnych wnioskowań dotyczących zarówno dokładnego wieku i pochodzenia, tj. w jakim stopniu skały magmowe pochodziły z przetopienia skał płaszcza a w jakim skorupy ziemskiej; jak i tego, w którym etapie cyklu wędrówki kontynentów magmy te zostały wygenerowane, w tym, jakie skały tworzyły się w środowisku wewnątrz-kontynentalnym, a jakie w oceanicznym. Dzięki badaniom bimodalnych asocjacji metawulkanicznych w Sudetach, będzie możliwe lepsze zrozumienie przebiegu wczesno-paleozoicznych procesów termalnych w północnej Gondwanie. Do rekonstrukcji wydarzeń prowadzących do powstania takich zespołów skał, wykorzystywane są badania terenowe, analizy geochemiczne i izotopowe (Sm-Nd) całych skał, datowania U-Pb cyrkonów oraz oznaczenia izotopów hafnu, tlenu oraz pierwiastków śladowych w cyrkonach. Więcej informacji >>

Źródło finansowania: Narodowe Centrum Nauki, grant nr 2018/29/B/ST10/01120

Zespół:

Mirosław Jastrzębski (kierownik projektu), Marek Śliwiński (PetroGen),

Bartosz Budzyń (PetroGen),

Andrzej Żelaźniewicz,

 

Katarzyna Machowiak (Politechnika Poznańska).


Powstawanie endogenicznych złóż metali na Marsie w świetle nowych danych z sondy ExoMars/TGO i meteorytów marsjańskich

Procesy metalogeniczne na Marsie przypominają te na Ziemi, ale mało wiadomo o rozmieszczeniu i składzie chemicznym marsjańskich złóż metali. Metale szlachetne są znakomitymi przewodnikami elektrycznymi i będę niezbędne w rozwoju przyszłych baz. Ten projekt przybliża nas do zrozumienia procesów metalogenicznych na czerwonej planecie dzięki połączeniu wielkoskalowych geologicznych danych orbitalnych z wysokiej rozdzielczości danymi mineralogicznymi z meteorytów marsjańskich. Więcej informacji >>

Źródło finansowania: Narodowe Centrum Nauki, grant nr 2020/37/B/ST10/01420

Zespół:

Jakub Ciążela (kierownik projektu),

Marta Ciążela (PetroGen),

Dariusz Marciniak (PetroGen),

Grzegorz Pasławski (PetroGen).


Dyferencjacja siarczków i wzbogacenie w metale w dolnej skorupie oceanicznej i strefie Moho: odwierty ICDP OmanDP

Badania prowadzone są na długim odcinku dolnej skorupy oceanicznej, strefy Moho i górnego płaszcza nawierconych niedawno w ofiolicie Omańskim przez International Continental Scientific Drilling Program (ICDP) (projekt OmanDP). Nasz projekt pomoże zidentyfikować istotne procesy magmowe w pierwszym etapie metalogenezy w górnej litosferze oceanicznej, warunkujących drugi etap metalogenezy w procesach hydrotermalnych, prowadzących do powstania polimetalicznych masywnych siarczków na dnach oceanów. Więcej informacji >>

Źródło finansowania: Narodowe Centrum Nauki, grant nr 2019/33/B/ST10/03016

Zespół:

Jakub Ciążela (kierownik projektu),

Dariusz Marciniak (PetroGen).


Dyferencjacja siarczków i wbogacenie w metale w dolnej skorupie oceanicznej: odwierty IODP 73B i U1473A, Atlantis Bank, Grzbiet Zachodnioindyjski

Badania prowadzone w celu skorelowania horyzontów bogatych w siarczki i tlenki występujących w dolnej części głębokich otworów 1473A i 735B nawierconych przez International Ocean Discovery Program (IODP) oddalonych od siebie o ok. 2 km. Obecność tak rozległego horyzontu magmowego minerałów rudnych może być źródłem metali dla hydrotermalnych złóż masywnych siarczków na dnach oceanów. Pomoże to wyjaśnić dlaczego złoża o najwyższej zawartości metali występują w tak zwanych Oceanic Core Complex (OCC), gdzie skały dolnej skorupy oceanicznej występują na powierzchni i mogą być skutecznie penetrowane przez wody hydrotermalne.

Źródło finansowania: InterRidge

Zespół:

Jakub Ciążela (kierownik projektu)

Badania teledetekcyjne ziemskiego analogu Rio Tinto w Hiszpanii w celu rozpoznania możliwości wykrywania minerałów rudnych z orbity Marsa w bliskiej podczerwieni

Ustanowiono pole testowe w obszarze pokopalnianym Rio Tinto w Hiszpanii w celu oszacowania możliwośći wykrywania złóż metali z orbity za pomocą bliskiej podczerwieni. Naszym celem jest określenie stężenia minerałów rudnych w skale macierzystej potrzebnej do wykrycia ich z orbity głównych Marsa i zidentyfikowanie głównych cech widmowych, których można spodziewać się po minerałach rudnych. W tym celu porównane zostaną stężenia rud podczas kartowania geologicznego na miejscu z uzyskanymi widmami satelitarnymi. Systematyczne badania, takie jak to, pomogą w bardziej efektywnym wykorzystaniu obecnie już działających na orbicie spektrometrów w podczerwieni i pomogą zaprojektować nowe spektrometry do wykrywania minerałów rudnych na Marsie. Wyniki te wniosą nowy wkład metodyczny do szybko rozwijającej się dziedziny górnictwa kosmicznego.

Źródło finansowania: Europlanet 2024-research infrastructure, grant no. 20-EPN2-020

Zespół:

Jakub Ciążela (kierownik projektu)

Marta Ciążela


 Płonące hałdy jako "nowoczesne wulkany" i pirometamorfizm w archeologii

Procesy zachodzące na objętych pożarami hałdach odpadów górnictwa węglowego na Górnym i Dolnym Śląsku są badane w ING PAN od 2010 roku. Są to procesy pirometamorficzne, ekshalacyjne i wietrzeniowe. Wspomniane obiekty to, jak pokazują nasze badania, potencjalne modele dla wielu nieraz skrajnie odmiennych naturalnych środowisk i obiektów geologicznych, takich jak wulkanizm i powiązane z nim bazalty oraz fumarole i pola geotermalne, meteoryty i inne ciała pozaziemskie, czy strefy i skały metamorfizmu kontaktowego. Od 2014 roku badania zostały skierowane na geochemię ekshalacji i środowiskowy wpływ hałd. Obecnie prowadzimy badania nad relacjami między hałdami a lokalną biosferą i hydrosferą.

Zespół:

Łukasz Kruszewski (kierownik projektu),

Marta Wojewódka-Przybył (PALEO),

Jacek Stienss (LUT).


Opracowanie nowych materiałów odniesienia (wzorców) do datowania apatytu metodą U-Pb

Minerały z grupy apatytu zawierają zazwyczaj śladowe ilości uranu w swojej strukturze, a ich datowanie metodą U-Pb może posłużyć do ustalenia wieku skały goszczącej i procesów geologicznych ją kształtujących. Spektrometria mas jonów wtórnych (SIMS), będąca najlepszym narzędziem do tego typu analiz w próbkach o małych rozmiarach, jest ograniczona dostępnością materiałów odniesienia niezbędnych do pomiarów ilościowych. Dlatego celem naszego projektu jest przygotowanie i dokładne scharakteryzowanie takich materiałów na potrzeby datowania apatytu metodą U-Pb.

Źródło finansowania: International Association of Geoanalysts, Geoanalytical Research and Networking Grant

Zespół:

Alicja Wudarska (kierownik projektu),

Ewa Słaby (PetroGen),

 

Michael Wiedenbeck (GFZ, Poczdam, Niemcy),

Frédéric Couffignal (GFZ, Poczdam, Niemcy),

Sarah Glynn (University of the Witwatersrand, Johannesburg, RPA).


Archaiczny sanukitoid z kratonu Singhbhum w Indiach – ewolucja magmowa i pomagmowa

Wczesno archaiczny sanukitoid z kratonu Singhbhum jak skałą magmową datowaną (3.3 Ga), ale nierozpoznaną w zakresie identyfikacji samego procesu ewolucji stopu prowadzącego do jej krystalizacji. Jeszcze bardziej interesującym problemem jest identyfikacja potencjalnych śladów obecności roztworów pomagmowych jak i roztworów nie będących końcowym produktem ewolucji stopów. Systemy hydrotermalne występujące na etapie wczesnej ewolucji Ziemi są obiektem szczególnego zainteresowania, gdyż współdziałają one w zakresie tworzenia potencjalnych warunków dla rozwoju życia. Znajac nasze wyniki prac nad takim systemem w masywie Closepet, naukowcy z Indii zaproponowali naszemu zespołowi współpracę nad rozpoznaniem jego obecności w skałach sanukinoidowych.

Źródło finansowania: Projekt wewnętrzny ING PAN 2020-2021

Zespół:

Ewa Słaby (koordynator),

Łukasz Birski (PetroGen),

 

Marcin Syczewski (Uniwersytet Warszawski),

Petras Jokubauskas (Uniwersytet Warszawski),

Hans-Jürgen Förster (GFZ, Poczdam, Niemcy),

Sukanta Dey (Indian Institute of Science Education and Research, Mohanpur, Nadia, Indie),

Sourabh Bhattacharya (Indian Institute of Technology Bhubaneswar, Indie),

Jiří Sláma (CAS, Praga, Czechy).


Petrochronologia i procesy przeobrażeń fosforanów i krzemianów REE w rekonstrukcjach procesów metamorficznych i magmowych

Celem projektu jest szersze poznanie wpływu procesów metasomatycznych prowadzących do przeobrażeń fosforanów i krzemianów będących głównymi nośnikami REE (monacyt, ksenotym, apatyt, cyrkon, allanit), stosowanych w geochronologii U-Pb procesów magmowych i metamorficznych. Jednym z zadań jest petrochronologia i geochemia apatytu i cyrkonu w eklogitach z Norwegii i Szwecji, przy użyciu pomiarów EPMA oraz analiz U-Pb i pomiarów pierwiastków śladowych przy użyciu LA-ICPMS.

Źródło finansowania: Projekt wewnętrzny ING PAN 2021

Zespół:

Bartosz Budzyń (koordynator),

Maciej Jaranowski (PetroGen),

Anna Sałacińska (PetroGen),

 

Gabriela Kozub-Budzyń (AGH, Kraków),

Jarosław Majka (Uppsala University, Uppsala, Szwecja; AGH, Kraków),

Jiří Sláma (CAS, Praga, Czechy).


Rekonstrukcje przebiegu procesów orogenicznych na przykładzie wybranych obiektów

Prowadzimy podstawowe badania naukowe zmierzające do odtworzenia poszczególnych procesów geologicznych, w szególności skał krystalicznych południowo-zachodniej Polski. Niniejszy projekt w 2021 skupia się na wyjaśnieniu przebiegu zjawisk mineralogicznych i tektonicznych uwidaczniających się różnej skali, rejestrowanych zarówno w płaszczu jak i skorupie ziemskiej tego obszaru. W szczególności, projekt ma zadanie uściślić zarówno genezę i ewolucję sudeckich skał ofiolitowych, jak również ma zadanie rozpoznania genezy prawdopodobnej niejednorodności płaszcza Ziemi pod wschodnim krańcem środkowoeuropejskiej prowincji wulkanicznej.

Źródło finansowania: Projekt wewnętrzny 2019-2021

Zespół:

Mirosław Jastrzębski (koordynator),

Anna Kukuła (PetroGen),

Jakub Ciążela (PetroGen),

Łukasz Kruszewski (PetroGen)

Aleksandra Jaźwa


(Meta)manganolity w Polsce

W ramach zadania badawczego 2020, we współpracy z Mirosławem Jastrzębskim i Rafałem Siudą, wstępnie zbadano metamanganolity ze wschodnich Sudetów. Było to ułatwione dzięki wizycie w stanowiskach rumuńskich – Răzoare i Iacobeni-Arşiţa. W 2021 r. namierzono interesujące materiały w Pustkowie Wilczkowskim oraz Marcinkowie. Dokonano także wstępnego rozpoznania mineralogii manganu w skałach metamorficznych z Masywu Śnieżnika i innych obszarów Kotliny Kłodzkiej. Równolegle nawiązano współpracę z Renatą Jach (UJ) pod kątem mineralogii osadowych manganolitów Tatr Zachodnich. Utwory z Pustkowa są anomalnie wzbogacone w V, Se, Pb i Cu. Wszystkie w/w badania są w fazie początkowej i wymagają kontynuacji.

Źródło finansowania: Projekt wewnętrzny ING PAN 2021

Zespół:

Łukasz Kruszewski (koordynator),

Mirosław Jastrzębski (PetroGen),

Jakub Ciążela (PetroGen),

 

Rafał Siuda (Uniwersytet Warszawski),

Mateusz Świerk (Uniwersytet Warszawski),

Jakub Norbert Klęsk (Uniwersytet Warszawski),

Wojciech Sierny (Uniwersytet Warszawski).


Kratery Ilumetsa: Badania małych i średnich kraterów uderzeniowych

Kolizje dużych asteroid z powierzchnią Ziemi prowadzą do topienia skał, w które trafiły. Rzadko podobne szkła impaktowe znajdowane są w okolicy bardzo małych struktur impaktowych, ponieważ w trakcie tworzenia małych kraterów w nieskonsolidowanych osadach poziomy temperatury i ciśnienia są uważane za niewystarczające do ich wyprodukowania. Niedawno, po przesianiu próbek pobranych w proxymalnej ejectcie krateru Ilumetsa Large, znaleźliśmy fragmenty materii, która może być szkłem impaktowym. Dodatkowo, do tej pory dowody na genezę impaktową kraterów Ilumetsa są poszlakowe, więc jeżeli w szkle znajdziemy struktury charakterystyczne dla szkła meteorytowego będzie to ostateczny dowód na to, że w NE Estonię 7 tysięcy lat temu uderzyła asteroida. To znalezisko, zmieni nasze zrozumienie sposobu dystrybucji energii wokoło małych kraterów uderzeniowych (szczególnie jeżeli podobne rzeczy znajdziemy później w innych miejscach).

Źródło finansowania: Projekt wewnętrzny ING PAN 2021

Zespół:

Anna Łosiak (koordynator),

Łukasz Kruszewski (PetroGen),

Jakub Ciążela (PetroGen),

Aleksandra Jaźwa,

 

Juri Plado (University of Tartu),

Argo Joehlet (University of Tartu).


Badania izotopowe skamieniałości z jaskiń Cradle of Humankind w Południowej Afryce

Systemy jaskiń Bolt’s Farm w RPA obejmują unikatowe stanowiska paleontologiczne wpisane na listę światowego dziedzictwa UNESCO Hominid Fossil Sites of South Africa World Heritage Site i są obecnie intensywnie eksplorowane ze względu na obecne w nich liczne szczątki fauny plioceńskiej i plejstoceńskiej. Badania wstępne w ramach niniejszego projektu mają na celu ocenę przydatności analiz izotopowych tlenu przy użyciu SIMS i GS-IRMS oraz spektroskopowych przy użyciu mikroskopu ramanowskiego i FTIR do charakterystyki zębów kopalnych ssaków pobranych w podziemiach Bolt’s Farm.

Źródło finansowania: Projekt wewnętrzny ING PAN 2021

Zespół:

Alicja Wudarska (koordynator),

Maciej Krajcarz (LIS),

Małgorzata Lempart (ClayLab),

Greta Brancaleoni (LIS),

 

Michael Wiedenbeck (GFZ, Poczdam, Niemcy),

Jan Kramers (University of Johannesburg, RPA),

Tebogo Makhubela (University of Johannesburg, RPA),

Maciej Manecki (AGH, Kraków).