Neustále hledáme motivované studenty, kteří se chtějí věnovat výzkumu. Nabídka témat je níže.
Pokud máte zájem o vypracování bakalářské, magisterské nebo disertační práce v některé z výzkumných skupin, kontaktujte přímo vedoucího týmu.
BAKALÁŘSKÉ PRÁCE
Anizotropie rychlosti šíření P-vln v závislosti na horninovém typu a na omezujícím tlaku: syntéza laboratorních experimentálních dat
Školitel: Mgr. Martin Staněk, Ph.D.
Anotace: Poznatky o stavbě litosféry země a o pochodech deskové tektoniky, které v ní probíhají, jsou z podstatné části založeny na interpretaci seismických dat, která je užitečné kalibrovat a interpretovat na základě laboratorních dat získaných na vzorcích hornin měřením s obdobným fyzikálním základem. Mezi taková data patří i výsledky měření rychlosti šíření a útlumu ultrazvukového pulzu v mnoha směrech na kulových vzorcích prováděná experimentálně v laboratoři ultrazvukového testování na GFÚ. Toto zařízení dokáže měřit za různých úrovní omezujícího tlaku, až do 400 MPa, což odpovídá hloubce až cca 12 km.
Bakalářský projekt shrne dosavadní výsledky měření cca 100 vzorků vytvořením databáze obsahující spolu se syntetickým popisem geologických a petrofyzikálních vlastností hornin i jejich zasazení do kontextu odborné literatury. Kvalitní výsledek bude možné případně publikovat.
Přínosem práce pro studenta bude lepší pochopení vztahů mezi strukturními a fyzikálními vlastnostmi hornin, nabytí zkušenosti se související experimentální metodou a prohloubení znalostí o související literatuře. Přínosem práce pro odbornou komunitu bude zpřístupnění rozsáhlého souboru dat doprovozeného syntetickým popisem vlastností jednotlivých hornin a trendů pro základní horninové typy. Projekt je možné rozšířit na úrovni diplomové práce vývojem software pro automatizovanou analýzu dat, pro správu databáze a pro tvorbu standardizovaných tabulkových a grafických výstupů.
Deformace svrchního pláště Centrální iberské zóny – mikrostrukturní a petrologická analýza
Školitel: Mgr. Vladimír Kusbach, Ph.D.
Postupné rozšiřování našeho poznání o litosférickém plášti je zásadní pro zdárný výzkum složitých mechanismů deskové tektoniky. Proběhnuvší plášťové procesy mohou být zachyceny ve vysoce deformovaných a/nebo částečně natavených horninách svrchního pláště exhumovaných ve vnitřních zónách orogenů. Detailní studium těchto hornin a jejich fyzikálních vlastností je proto zásadní pro (1) pochopení tektono-metamorfního vývoje svrchněplášťových hornin a (2) upřesnění vstupních dat pro moderní geofyzikální studium litosféry. Náplní navrhované stáže je studium deformace a vlastností svrchního pláště vnitřní zóny variského orogénu (Centrální iberské zóny v Portugalsku). Kvantifikace deformační stavby, mikrostrukturní a petrologická analýza přinese nové poznání o deformaci v litosférickém plášti, vývoji krystalové přednostní orientace a anizotropii fyzikálních vlastností.
- Kusbach, V., Ulrich, S., and Schulmann, K. (2012). Ductile deformation and rheology of sub-continental mantle in a hot collisional orogeny: Example from the Bohemian Massif. Journal of Geodynamics 56–57 : 108–123, DOI:10.1016/j.jog.
Analogové modelování vlivu lokální izostáze na erozi a sedimentaci
Školitel: RNDr Ondřej Krýza, Ph.D.
Izostáze je stav gravitačního ekvilibria mezi litosférou a pláštěm Země, který je podmíněn vhodným geometrickým uspořádáním hmot s různou specifickou hmotností. Během orogenních procesů, ale i dalších faktorů, které narušují tento rovnovážný stav, dochází k izostatické kompenzaci a přenosu horninových hmot i tepla mezi oběma vrstvami. Toto přeuspořádání má přímý vliv na erozní a sedimentační potenciál zemského povrchu.
Cílem práce je příprava rešerše shrnující současný stav poznání, mechanismy a důsledky izostatické kompenzace v regionálním i lokálním měřítku. Druhá část práce bude věnována jednoduchému analogovému modelování různých režimů zatížení/odlehčení astenosférického pláště lokálními úpravami litostatického tlaku a jejich vlivu na erozi/sedimentaci povrchu. Modelování pomocí granulárních materiálů, plastelín, silikonů a glycerinu; vyhodnocení modelů bude probíhat kvantifikací rychlostních a deformačních polí pomocí 2D/3D stereoskopického optického systému LaVision (Davis).
V případě zájmu bude možné navázat diplomovou prací s možností spolupráce na vývoji pokočilého vyhodnocování sedimentačně-erozního potenciálu pomocí principu nejmenší akce při transportu částic.
DIPLOMOVÉ PRÁCE
Určování významných rozhraní v kůře a svrchním plášti v geodynamické oblasti západních Čech
Školitel: RNDr. Pavla Hrubcová, Ph.D.
blast západních Čech a přilehlého okraje Německa se z hlediska recentní geodynamiky a geologické stavby řadí mezi unikátní přírodní laboratoře v Evropě. Oblast se vyznačuje zemětřesnou aktivitou ve formě opakujících se zemětřesných rojů, vyvěrá zde množství proplyněných minerálních pramenů i volného oxidu uhličitého, vulkanickou činnost dokládají kvartérní sopky. Stavba kůry a svrchního v této oblasti je důležitým indikátorem geologicko-tektonického vývoje. Cílem diplomové práce bude pracovat s daty ze seismických stanic z oblasti západních Čech a Německa a zaměřit se na určení a detekci výrazných strukturního rozhraní v kůře a svrchním plášti. Diplomová práce bude zahrnovat analýzu digitálních vlnových obrazů lokálních zemětřesení ze seismických rojů zaznamenané seismickou sítí WEBNET Geofyzikálního ústavu AV ČR i německými stanicemi a bude doplněna numerickým modelováním daného prostředí.
- Hrubcová , P., V. Vavryčuk, A. Boušková, and J. Horálek (2013), Moho depth determination from waveforms of microearthquakes in the West Bohemia/Vogtland swarm area, J. Geophys. Res., 118, doi: 10.1029/2012JB009360.
Deformace svrchního pláště Centrální iberské zóny – mikrostrukturní a petrologická analýza
Školitel: Mgr. Vladimír Kusbach, Ph.D.
Postupné rozšiřování našeho poznání o litosférickém plášti je zásadní pro zdárný výzkum složitých mechanismů deskové tektoniky. Proběhnuvší plášťové procesy mohou být zachyceny ve vysoce deformovaných a/nebo částečně natavených horninách svrchního pláště exhumovaných ve vnitřních zónách orogenů. Detailní studium těchto hornin a jejich fyzikálních vlastností je proto zásadní pro (1) pochopení tektono-metamorfního vývoje svrchněplášťových hornin a (2) upřesnění vstupních dat pro moderní geofyzikální studium litosféry. Náplní navrhované stáže je studium deformace a vlastností svrchního pláště vnitřní zóny variského orogénu (Centrální iberské zóny v Portugalsku). Kvantifikace deformační stavby, mikrostrukturní a petrologická analýza přinese nové poznání o deformaci v litosférickém plášti, vývoji krystalové přednostní orientace a anizotropii fyzikálních vlastností.
- Kusbach, V., Ulrich, S., and Schulmann, K. (2012). Ductile deformation and rheology of sub-continental mantle in a hot collisional orogeny: Example from the Bohemian Massif. Journal of Geodynamics 56–57 : 108–123, DOI:10.1016/j.jog.2011.06.004.
DISERTAČNÍ PRÁCE
Detekce významných rozhraní v kůře a svrchním plášti
Školitel: RNDr. Pavla Hrubcová, Ph.D.
Cílem doktorského disertační práce bude využití vlnových obrazů zemětřesení z oblastí se shlukovou seismicitou a určení významných rychlostních rozhraní v kůře a svrchním plášti. Sumace jednotlivých fází detekovaných ve vlnových obrazech umožňuje identifikaci odražených a konvertovaných vln. Následná paprsková analýza a modelování kompletního vlnového pole umožňuje jejich inverzi do hloubek rozhraní. Výsledný tvar vlnových obrazů je kromě rychlostní struktury a pozice stanic vůči ohniskům ovlivněný také fokálními mechanismy, zdrojové parametry tudíž hrají významnou roli při zpracování vlnových obrazů lokálních seismických jevů. Metodika má široké uplatnění s použitím na shlukovou seismicitu, a to jak hlubokou v subdukčních zónách, tak mělkou seismicitu v geotermálních či vulkanických oblastech. Netradiční přístup v analýze vlnových obrazů zaměřený na propojení interpretace rychlostní struktur a zdrojových parametrů umožňuje určit topografii a 3D charakter jednotlivých rozhraní v kůře a svrchním plášti. Metodika je systematicky vyvíjena na Geofyzikálním ústavu AV ČR v rámci grantových projektů.
- Hrubcová, P., V. Vavryčuk, A. Boušková, and M. Bohnhoff (2016), Shallow crustal discontinuities inferred from waveforms of microearthquakes: Method and application to KTB Drill Site and West Bohemia Swarm Area, J. Geophys. Res. Solid Earth, 121, 881-902, doi: 10.1002/2015JB012548.