Problematyka naukowo-badawcza

Katedra Mineralogii, Petrografii i Geochemii

  

 

 

          O profilu naukowo-badawczym Zakładu decyduje kompleksowy sposób rozwiązywania zagadnień surowcowych i ochrony środowiska. Dokonuje się tego poprzez stosowanie metod mineralogicznych, petrograficznych i geochemicznych. Obejmują one zarówno sferę poznawczą jak i stosowaną. Zdobyte w ten sposób doświadczenia są wykorzystywane w procesie dydaktycznym.

          Działalność naukowo-badawcza Zakładu dotyczy problematyki mineralogicznej i złożowej, geochemicznej, petrograficznej. 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:

  • budowa wewnętrzna minerałów o skomplikowanych strukturach (głównie krzemianów i glinokrzemianów)

  • budowa wewnętrzna skrytokrystalicznych odmian tlenków i wodorotlenków żelaza

  • budowa wewnętrzna rzadkich faz mineralnych, m.in. fosforanów, arsenianów, wanadanów

  • minerały Polski

  • systematyka minerałów

  • krystalochemiczne badania związków organiczno-mineralnych pod kątem możliwości wykorzystania ich w technice i ochronie środowiska

  • synteza i modyfikowanie właściwości minerałów ilastych w celu uzyskania nowego typu katalizatorów

  • nanotechnika w syntezie modyfikowanych minerałów ilastych

  • badania powierzchniowych właściwości minerałów ilastych i produktów ich modyfikacji

  • minerały pochodzenia pozaziemskiego z nowych znalezisk materii meteorytowej

  • mineralogia eksperymentalna dotycząca m.in. kinetyki i mechanizmów rozpuszczania oraz krystalizacji minerałów

  • mineralogia organizmów żywych

  • zastosowanie i wykorzystanie nowych metod analitycznych

Wykonywane przez Zakład 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:

  • skład mineralny i chemiczny zróżnicowanych wiekowo oraz genetycznie skał ilastych Polski

  • wykorzystanie karpackich łupków ilastych zasobnych w zeolity w ochronie środowiska

  • surowce ilaste, jako nośniki mineralne dla biotechnologii

  • skład mineralny, właściwości fizykochemiczne i nowe kierunki wykorzystania osadów czwartorzędowych (ruda darniowa, kreda jeziorna, ochra)

  • skład mineralny surowców odpadowych i kopalin towarzyszących

  • konkrecje ze skał ilastych Polski

  • minerały ilaste z margli karpackich

  • gemmologia

  • biomineralogia

 

 

Problematyka geochemiczna

 

          Realizowana przez Zakład problematyka geochemiczna dotyczy dwóch dziedzin:

Zastosowania wyników badań chemicznych do określenia genezy minerałów i skał

Geochemii środowiska, obejmującej analizy skażeń litosfery i atmosfery

Przykładem prac z tego zakresu są:

  • opracowanie i zaadaptowanie modelu badań nad zmianami antropogenicznymi środowiska na obszarach będących pod presją działalności przemysłowej

  • detoksykacja i rekultywacja gleb

  • badania nad wykorzystaniem sorbento-nawozów dla rolnictwa

  • badania przyczyn i skutków zanieczyszczeń antropogenicznych zabytkowych elementów budowli kamiennych

  • neutralizacja degradującego oddziaływania azbestów na środowisko naturalne

  • geochemia środowiska przyrodniczego na wybranych obszarach zagrożonych przez emisje przemysłowe

Badaniami łączącymi problemy mineralogiczne i geochemiczne są modelowe analizy antropogenicznych zanieczyszczeń atmosfery (aeromineralogia) oraz ustalenie ich wpływu na zmiany geochemii środowiska (obiegi biogeochemiczne).

 

 

 

Problematyka petrograficzna

 

          Prowadzone w Zakładzie badania petrograficzne zmierzają do ustalenia składu mineralnego, właściwości i przydatności zróżnicowanych genetycznie oraz stratygraficznie skał Polski. Zostały one poszerzone o inny kierunek - petroarcheologię. Zajmuje się ona analizami mineralogiczno-petrograficznymi materiałów skalnych pochodzących z wykopalisk archeologicznych.

            Badania te dotyczą między innymi:

  • utworów staropaleozoicznych z podłoża monokliny Śląsko-Krakowskiej

  • skał metamorficznych Sudetów

  • ilościowej analizy mikroskopowej skał

  • skał wyniesienia Łeby w kontekście ich własności zbiornikowych

  • skał osadowych południowej Polski

  • skał piroklastycznych zapadliska przedkarpackiego

  • petroarcheologii (m.in. badań stanowisk archeologicznych Bułgarii, Grecji, Egiptu, Turcji, Słowacji, Polski)

Badania mineralogiczne, petrograficzne i geochemiczne wchodzą też w zakres działalności naukowej związanej z organizowanymi przez Zakład zagranicznymi wyprawami naukowymi. Stały się pomocne np. przy badaniach kompleksu skał Ziemi Wedel Jarlsberga na Spitsbergenie (w ramach ekspedycji zainicjowanych w latach 80-tych).

 

 

          Zakład integruje działalność organizacyjną i edytorską krajowego środowiska mineralogicznego. Stanowi siedzibę Komitetu Nauk Mineralogicznych PAN, Komisji Nauk Mineralogicznych Oddziału Krakowskiego PAN, Polskiego Towarzystwa Mineralogicznego. Znajdują się w nim redakcje wydawnictw: Mineralogia (Mineralogia Polonica), Prac Mineralogicznych, Biuletynu Polarnego, serii: Problemy Ekologiczne Krakowa. Pracownicy Zakładu biorą czynny udział w pracach tych gremiów i pełnią w nich często funkcje kierownicze. Ten typ działalności dotyczy też międzynarodowych organizacji naukowych. W tym przypadku obejmuje on m.in. komisje Międzynarodowej Asocjacji Mineralogicznej: Nowych Minerałów i Nazw Minerałów oraz Fizyki Minerałów. Pracownicy Zakładu są też członkami zagranicznych towarzystw mineralogicznych, m.in. amerykańskiego i brytyjskiego. 

         

          Realizacja badań naukowych odbywa się we współpracy z placówkami naukowo-badawczymi Polskiej Akademii Nauk, uczelniami wyższymi, instytutami branżowymi, fundacjami. Partnerami w tym zakresie są także jednostki gospodarcze, reprezentujące głównie krajowy przemysł mineralny, wydobywczy, a także administrację terenową. Współpraca ta ma także charakter międzynarodowy. Obejmuje m.in. uniwersytety amerykańskie, czeskie, francuskie, rosyjskie, słowackie.

 

 

 

Badania statutowe

 

Temat: Badania mineralogiczne, petrograficzne oraz geochemiczne w rozwiązywaniu zagadnień geologicznych, surowcowych, ekologicznych i technologicznych

 

 

Zadanie 1. Badania nad rozwiązywaniem aktualnych problemów mineralogicznych, geochemicznych i petrograficznych.

 

Zadanie 2. Prace eksperymentalne w celu modyfikacji składu fazowego i chemicznego minerałów.

 

Zadanie 3. Badania nad wykorzystaniem skał ilastych do interpretacji procesów geologicznych oraz mineralnych surowców

                 odpadowych do celów ekologicznych

 

Zadanie 4. Badania mineralogiczne, geochemiczne i petrograficzne serii skalnych Spitsbergenu.

 

Zadanie 5. Wykorzystanie petrografii do rozwiązywania problemów archeologicznych.

 

Zadanie 6. Geochemia środowiska przyrodniczego na wybranych obszarach zagrożonych działalnością przemysłu.

 

 

 

 

Granty naukowo-badawcze

 

Syntetyczne minerały typu hydrotalkitu jako prekursory katalizatorów tlenkowych. dr K. Bahranowski. 1998-2000, KBN

 

Analiza zmienności parametrów indykatrysy refleksyjności antracytów pod wpływem temperatury. prof. B. Kwiecińska. 1999-2001, KBN

 

Mineralogia, petrografia i geochemia formacji pstrych łupków /fm/ jednostki skolskiej Karpat fliszowych. prof. A. Manecki. (promotorski), 1999-2001, KBN

 

Modyfikacja właściwości fizykochemicznych minerałów ilastych i innych krzemianów warstwowych w celu ich wykorzystania w syntezie kompozytów światłoczułych. prof. Z. Kłapyta. 1999-2002, KBN

 

Studium krystalochemiczno-strukturalne rzadkich faz mineralnych (arseniany, wanadany, fosforany, krzemiany i inne) z terenu Sudetów. dr A. Pieczka. 1999-2002, KBN

 

Adsorpcja  związków  chromu  przez  naturalne i  odpadowe  surowce  mineralne. mgr T. Bajda. 2000-2001, KBN

 

Datowanie metodą K-Ar diagenezy illitu/smektytu modyfikowanego przy użyciu kationów alkiloamoniowych. mgr K. Mystkowski. 2000-2002, KBN

 

Mineralogia i wybrane właściwości fizykochemiczne rud darniowych jako kryterium możliwości ich wykorzystania w ochronie środowiska. mgr G. Rzepa. 2000-2001, KBN

 

Badania metodą elektronowego rezonansu paramegnetycznego defektów strukturalnych w krzemianach warstwowych. mgr J. Babińska. 2001-2002, KBN

 

Badania wybranych minerałów krzemianowych o skomplikowanej budowie wewnętrznej przy zastosowaniu metod spektroskopii absorpcyjnej. Część III. prof. W. Żabiński. 2001-2004, KBN

 

Nanotechnologia w syntezie modyfikowanych minerałów ilastych w aspekcie katalitycznego oczyszczania powietrza z chloropochodnych organicznych. dr hab. K. Bahranowski. 2001-2003, KBN

 

Skały piroklastyczne Zapadliska Przedkarpackiego; charakterystyka mineralogiczno-petrologiczna i wiek radiometryczny. dr K. Dudek. 2001-2004, KBN

 

Badania mineralogiczno-petrograficzne surowców skalnych stosowanych w historycznym budownictwie na terenie południowej Wielkopolski oraz ocena stanu ich zachowania. mgr I. Kraczkowska. 2002-2003, KBN

 

Geochemia mik utworów pegmatytowych rejonu Dolnego Śląska jako wskaźnik petrogenetyczny stopnia ewolucji medium pegmatytowego. mgr M. Dumańska. 2002-2004, KBN

 

Ilościowy opis cech strukturalno-teksturalnych wybranych odmian skał przy wykorzystaniu metod stereologicznych i analizy obrazu. prof. T. Ratajczak. 2002-2005, KBN

 

Ocena przydatności rud darniowych jako naturalnych sorbentów związków toksycznych w niektórych technologiach ochrony środowiska. prof. T. Ratajczak. 2002-2004, NFOŚiZW

 

Skład fazowy i chemiczny substancji mineralnej w węglu brunatnym ze szczególnym uwzględnieniem połączeń siarki (na przykładzie złoża „Bełchatów”). mgr E. Stachura. 2002-2003, KBN

 

Minerały ciężkie z dolnokarbońskich wulkanoklastyków Pomorza Zachodniego a geneza materiału klastycznego. mgr K. Godyń. 2003-2005, KBN

 

Perspektywy występowania ekonomicznych koncentracji kasyterytu i towarzyszącej mu mineralizacji polimetalicznej w rejonie Rędzin, Rudawy Janowickie (Dolny Śląsk). dr A. Pieczka. 2003-2006, KBN

 

Syntetyczny minerał kanemit jako podstawa do otrzymywania mezoporowatych nanostruktur krzemionkowych o funkcjonalizowanej powierzchni. dr hab. K. Bahranowski. 2004-2007, MNII

 

Krystalochemia podstawień anionowych i ich wpływ na własności izostrukturalnych minerałów z szeregu piromorfit-mimetyt-vanadynit. dr M. Manecki. 2005-2007, MNII

 

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

 

Modyfikowane montmorillonity do usuwania toksycznych par rozpuszczalników. mgr W. Włodarczyk. 2005-2007, MNII

 

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

 

Monacyt jako wskaźnik procesów metamorficznych w skałach grupy Isbjornhamna w SW części Ziemi Wedel Jarlsberga na Spitsbergenie. mgr J. Majka. 2006-2007, MNiSW

 

Petrologia syderytów Lubelskiego Zagłębia Węglowego a ich geneza oraz warunki i sposób zalegania. mgr J. Bazarnik. 2006-2007, MNiSW

 

Wiek i charakter niezgodności Torellian na obszarze Ziemi Wedel Jarlsberga na Spitsbergenie. dr J. Czerny. 2006-2009, MNiSW

 

Redukcja bioprzyswajalności Pb i As poprzez wytrącanie w postaci piromorfitu i mimetytu w obecności mikroorganizmów. mgr A. Kleszczewska. 2007-2008, MNiSW

 

Remobilizacja Pb w środowisku w wyniku rozpuszczania piromorfitu Pb5(PO4)3Cl w obecności bakterii. dr M. Manecki. 2008-2011, MNiSW

 

Minerały warstwowe jako prekursory mezoporowatych nanostruktur krzemionkowych. prof. K. Bahranowski. 2009-2012, MNiSW

 

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

 

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

 

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

 

Mechanizmy i dynamika przemian minerałów w młodych glebach polarnych Spitsbergenu. prof. A. Manecki. 2010-2012, MNiSW

 

 

Strona główna | Historia | Pracownicy | Publikacje | Laboratoria | Dydaktyka | Wyprawy naukowe | Oferta współpracy

 

Data ostatniej modyfikacji: 11.01.2010