G9491 Magnetomineralogie (aplikace pro životní prostředí)

Přírodovědecká fakulta
podzim 2002
Rozsah
1/1. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: kz.
Vyučující
RNDr. Aleš Kapička, CSc. (přednášející)
RNDr. Eduard Petrovský, CSc. (přednášející)
doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr. (náhr. zkoušející)
Garance
doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr.
Ústav geologických věd – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Soňa Holečková
Předpoklady
Základy geologie, mineralogie a fyziky (pevných látek).
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem kursu je poskytnout studentům základní orientaci v magnetických minerálech jako nositelech záznamu změn životního prostředí. Magnetický záznam v přírodě (environmnetal magnetism) odráží jak změny v dávné geologické historii (paleomagnetismus), změny klimatu (magnetic climatology) tak i současné dopady lidské činnosti, jako např. průmyslové znečištění (magnetometry of pollution). V průběhu kursu se studenti seznámí se základy identifikace a charakterizace magnetických minerálů pomocí magnetických metod, a s využitím těchto informací pro environmentální aplikace.
Osnova
  • Elementární nosiče magnetismu (základní definice a jednotky, magnetický moment dipolu a proudové smyčky, Bohrův model atomu, základní principy kvantové mechaniky, magnetická klasifikace látek, diamagnetismus, paramagnetismus, ferro, ferri a antiferromagnetismus
  • Doménová struktura a magnetizační procesy ("magnetické" energie, energie a šířka doménové stěny, magnetizační procesy a hysterezní smyčka, koercitivní síla a velikost zrn)
  • Experimentální metody v magnetismu hornin (magnetická susceptibilita, termomagnetická měření, hysterezní smyčky, doménové struktury)
  • "Klasická" aplikace - paleomagnetismus a anisotropie
  • Magnetomineralogie: úletové popílky (mineralogie úletových popílků, magnetické fáze, efekt substituce)
  • Magnetomineralogie: půdy a sedimenty (susceptibility půd a mineralogie, vertikální profily, mořské a jezerní sedimenty, chemické extrakce, elektrochemie - voltammetrie)
  • Magnetické mapování znečištění: půdy (příklady mapování znečištění půd, okolí průmyslových oblastí, okolí silnic, velkoplošné mapování)
  • Magnetické mapování znečištění: sedimenty (příklady - přístav v Hong Kongu; přístav v Hamiltonu, Ontario; Etang de Berre, Francie; jezera v USA; řeka Arc, Francie; Litavka - Příbram)
  • Paleoklimatologie: spraše a paleopůdy (základní předpoklady, modely - Čínský a Aljašský model, příklady výsledků)
  • Paleoklimatologie: mořské a jezerní sedimenty ("Aeolian dust" na mořském dně, magnetický záznam klimatických změn v severním Atlantiku - "Heinrich events", magnetický záznam klimatických změn v jezerních sedimentech)
Literatura
  • MAHER, B. a R. THOMPSON. Quaternary Climates, Environments and Magnetism. Cambridge: Cambridge University Press, 1999. info
  • DUNLOP, D. a Ö. ÖZDEMIR. Rock Magnetism-Fundamentals and Frontiers. Cambridge: Cambridge University Press, 1997. info
  • THOMPSON, R. a F. OLDFIELD. Environmental Magnetism. London: Allen and Unwin, 1986. info
Další komentáře
Předmět je vyučován jednou za dva roky.
Poznámka k periodicitě výuky: Výuka bude probíhat v podzimním semestru 2002/2003.
Výuka probíhá blokově.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2010 - akreditace, podzim 2004, podzim 2008, podzim 2010, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2014, podzim 2020.