Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Zjawiska magnetyzmu od skali planetarnej do mikroskali

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1300-TZMP
Kod Erasmus / ISCED: 07.304 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0532) Nauki o ziemi Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Zjawiska magnetyzmu od skali planetarnej do mikroskali
Jednostka: Wydział Geologii
Grupy: Tutorial do wyboru na I semestrze I roku st. na kierunku geologia poszukiwawcza
Punkty ECTS i inne: 2.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Rodzaj przedmiotu:

fakultatywne

Założenia (opisowo):

Podstawowa wiedza z zakresu geologii dynamicznej; bierna znajomość j. angielskiego na poziomie przynajmniej B2.

Skrócony opis:

W ramach tutorialu student zgłębia wybrane przez siebie zagadnienie związane z nowoczesnymi zastosowaniami metod magnetycznych. Problematyka proponowana przez tutora obejmuje m.in. badanie pól magnetycznych planet i księżyców Układu Słonecznego, mapowanie i interpretację anomalii magnetycznych, relację pola magnetycznego Ziemi do procesów geodynamicznych i odtwarzanie ruchu kontynentów. W mikroskali omawiane mogą być zjawiska krystalizacji i przemian faz magnetycznych (związków żelaza) w środowiskach powierzchniowych, w trakcie diagenezy i w wyniku oddziaływania procesów mikrobialnych.

Formuła zajęć jest otwarta i może obejmować studium literaturowe, przygotowanie krótkich opracowań naukowych, map w programach GIS i modeli komputerowych.

Pełny opis:

Przedmiot oferuje możliwość rozwijania zainteresowań studenta poprzez zindywidualizowane podejście do wybranego zagadnienia badawczego z zakresu badań magnetycznych. W trakcie pierwszych zajęć formułowany jest problem badawczy i sposób podejścia do jego opracowania, które będzie podstawą zaliczenia przedmiotu. Podczas spotkań z tutorem omawiane są pojawiające się pytania i trudności. Student ma możliwość pogłębiania swojej wiedzy i nadawania kierunku dalszej pracy, zgodnie ze swoimi zainteresowaniami naukowymi.

Szczególny nacisk położony jest na przygotowanie opracowania końcowego w interesującej i praktycznej formie, którą może być ilustrowany tekst naukowy (np. draft publikacji), opracowanie kartograficzne w programach GIS lub model komputerowy (np. model ruchu kontynentu).

Przykładowe tematy tutorialu:

- Rekonstrukcja wędrówki wybranego kontynentu z zastosowaniem programu GPlates. W wyniku badań paleomagnetycznych otrzymuje się dane o położeniu danego fragmentu skorupy względem bieguna magnetycznego Ziemi w określonym czasie. Uczestnik zajęć ma za zadanie zebrać literaturowe dane dla wybranego przez siebie bloku litosfery (np. Płw. Iberyjskiego, Płw. Dekan), zamodelować i zwizualizować wędrówkę danego bloku w ogólnodostępnym oprogramowaniu GPlates.

- Rewersje ziemskiego pola magnetycznego w kontekście geotektonicznym.

W pewnych okresach historii Ziemi rewersja biegunów następowała stosunkowo często (np. trias-wczesna kreda, paleogen, neogen), podczas gdy inne okresy charakteryzowała stała polarność (późny karbon-perm, późna kreda), co nie zostało dotychczas wyjaśnione. W ramach zajęć uczestnik ma za zadanie poszukać możliwych przyczyn stabilności położenia i polarności biegunów poprzez zestawienie danych o rewersjach z różnymi danymi geologicznymi: cyklami superkontynentów, modelem konwekcyjnych pióropuszy płaszcza, czy historią zmian klimatycznych.

- Porównanie możliwych źródeł pól magnetycznych Ziemi, Marsa i Księżyca. Pola magnetyczne ciał niebieskich można charakteryzować pod kątem ich natężenia, dipolarności, jak i zmienności w czasie. W przypadku Ziemi przyjmuje się, że za pole magnetyczne odpowiada przepływ zjonizowanego płynu (tzw. model geodynama). W ramach zajęć należy wyjaśnić, jakie warunki muszą być spełnione, aby „geodynamo” zadziałało również w przypadku innych ciał niebieskich (Marsa, Księżyca) oraz czy dostępne obserwacje to potwierdzają.

- Anomalie magnetyczne na Marsie a jego budowa geologiczna – projekt GIS. Coraz intensywniejsze działania zmierzające do wysłania człowieka na Marsa i jego kolonizacji stawiają wyzwania przed rozpoznaniem budowy geologicznej tej planety i rozmieszczeniem jej surowców. Dane teledetekcyjne z satelitów mogą pozwolić na wskazanie potencjalnie interesujących rejonów przyszłej eksploracji. Uczestnik zajęć ma za zadanie zebrać informacje w formie dostępnych map magnetycznych (pól globalnych i skorupowych), grawimetrycznych, geologicznych i sporządzenie na ich podstawie projektu w wybranym programie GIS (np. QGIS, ArcGIS). Następnie należy podjąć analizę zestawionych w ten sposób danych pod kątem szczególnych struktur w litosferze Marsa, interesujących dla przyszłych misji.

- Atlas minerałów ferromagnetycznych w dużym powiększeniu (SEM). Minerały magnetyczne stanowią bogaty świat ziaren różnego pochodzenia: detrytycznego (magmowego), diagenetycznego, mikrobialnego, jak również antropogenicznego (zanieczyszczenia). Ziarna te mogą przyjąć postać dobrze wykształconych kryształów, tworzyć różne agregaty lub skupienia amorficzne. Zadaniem uczestnika jest udokumentowanie nośników magnetycznych z wybranych i przygotowanych przez siebie skał lub osadów współczesnych. Opracowanie przyjmie formę atlasu zdjęć z mikroskopu skaningowego (SEM) wraz z opisem form ich wykształcenia i interpretacją ich genezy.

- Po co bakteriom kompas magnetyczny? Tradycyjnie badania paleomagnetyczne wiązały namagnesowanie skał osadowych z obecnością detrytycznych ziaren magnetytu, jednak współczesne badania pokazują istotną rolę drobnych kryształów magnetytu i grejgitu, syntetyzowanych przez bakterie. Część bakteryjnej biomineralizacji powstaje jako zbędny produkt uboczny procesów życiowych, jednak znaczna ich część okazuje się być celowo wykorzystywana do ustawiania się zgodnie z liniami sił pola magnetycznego Ziemi. Zadaniem uczestnika zajęć jest wskazanie możliwych przyczyn wykorzystywania tego osobliwego zjawiska przez mikroorganizmy.

Literatura:

Przykładowa literatura:

Westphal M. 1993. Paleomagnetyzm i własności magnetyczne skał. Wyd. Naukowe PWN.

Butler R. F. 1992. Paleomagnetism: magnetic domains to geologic terranes. Boston: Blackwell Scientific Publications.

Gubbins D., Herrero-Bervera E. (Red.) 2007. Encyclopedia of geomagnetism and paleomagnetism. Springer Science & Business Media.

Kono M., Schubert G. (Red.) 2009. Treatise on Geophysics, Volume 5: Geomagnetism. Elsevier.

Efekty uczenia się:

Po zrealizowaniu tutorialu student zna i umie objaśnić:

- problematykę wybranych zjawisk magnetycznych wraz z ich zastosowaniem w naukach o Ziemi.

Po zrealizowaniu tutorialu student umie:

- samodzielnie wyszukiwać i filtrować potrzebne informacje w artykułach i książkach naukowych,

- formułować zagadnienia badawcze zgodnie ze swoimi zainteresowaniami,

- łączyć zebrane informacje, wyciągać wnioski i oceniać ich wagę,

- prowadzić dyskurs naukowy,

- pisać i ilustrować opracowania naukowe.

Student rozumie potrzebę starannego zgłębiania zagadnień badawczej i ciągłej nauki.

Metody i kryteria oceniania:

Podstawą zaliczenia przedmiotu jest odbycie się wszystkich spotkań, każdorazowo dokumentowanych przez tutora za pomocą kart indywidualnych spotkań tutorskich. Ponadto, na ocenę końcową składa się przygotowanie co najmniej jednego eseju, prezentacji lub projektu oraz ocena pracy i zaangażowania studenta. Eseje/prezentacje/projekty wykonywane są na ocenę, a ich liczba ustalana jest przez tutora na pierwszym spotkaniu. Student ma obowiązek przedstawienia krótkiej prezentacji podsumowującej tutorial podczas wspólnej sesji naukowej wszystkich tutee i ich opiekunów, odbywającej się na koniec roku akademickiego (czerwiec), w którym przedmiot jest realizowany.

Praktyki zawodowe:

brak

Zajęcia w cyklu "Rok akademicki 2023/24" (w trakcie)

Okres: 2023-10-01 - 2024-06-16
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Tutorial, 16 godzin, 2 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Maciej Łoziński
Prowadzący grup: Maciej Łoziński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Tutorial - Zaliczenie na ocenę
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki.
ul. Pasteura 5, 02-093 Warszawa tel: +48 22 5532 000 https://www.fuw.edu.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.3.0 (2024-03-22)