GACR

Silicity a karbonáty představují mimořádnou a častou součást stratigrafie oceánských desek od archaika až po současnost. Jejich složení odráží rozdílné podmínky panující při jejich ukládání. Ty mohou být spojeny s kontrastními a časově variabilními procesy panujícími na pohybujících se oceánských deskách. Tyto horniny navíc mohou poskytnout unikátní informace o změnách chemického složení a teplotě mořské vody, stejně jako redox podmínkách prostředí, kde se ukládaly. V rámci tohoto projektu budeme kombinovat tektonické, strukturní a stratigrafické pozorování s prvkovými a izotopickými (Hf–Nd–Mo–Si–C–O) analýzami za účelem pochopení vzniku silicitů a karbonátů v rámci stratigrafie oceánských desek. Budeme testovat, zdali tyto horniny mohou sloužit jako geochemické indikátory rozdílných procesů probíhajících na oceánských deskách. Tento projekt rovněž přispěje k lepšímu pochopení paleoenvironmentálních změn během pozdního proterozoika-ranního kambria a možných důsledků celosvětových jevů, které předcházely anebo byly synchronní s velkou kambrickou explozí života.    

Zdánlivě jednoznačné termíny zvětrání/eroze zahrnují ve skutečnosti množství provázaných procesů a faktorů. V uplynulých letech jsme pomocí kombinace jednoduchých fyzikálních pokusů a numerického modelování ukázali zásadní roli napětí a hydraulického pole a objasnili vznik některých enigmatických forem v pískovcích. Aplikovatelnost tohoto přístupu je ale mnohem širší. Předkládaný projekt je zaměřen na studium napětovým/hydraulickým polem kontrolovaných zvětrávacích procesů v granulárních horninách. Z dat získaných pokročilými zvětrávacími experimenty a terénním měřením budou získány parametry pro rozšíření numerického modelování, umožňující predikovat rozpad granulárních hornin. Tímto přístupem bude také možno popsat vliv napěťového pole na typy rozpadu a objasnit jevy jako je intergranulární rozpad, flaking, vznik kleneb, aj. Dále bude charakterizován vliv hydraulického pole na zvětrávání. Pochopení vlivu napětí a hydraulického pole na zvětrávání slibuje ohlas napříč geologickými obory.

Navrhovaný projekt je zaměřen na výzkum vertikálně extenzivních procesů transferu magmatu na dlouhé vzdálenosti propojující zdrojové oblasti ve spodní kůře s vulkanismem na zemském povrchu. Naše studium se zaměří na svrchně karbonské pozdně-Variské post-orogenní magmatické komplexy v Českém masívu, vystupující na povrch v různých úrovních kůry. Plánovaný multidisciplinární přístup zahrnuje terénní a strukturní mapování, analýzu anisotropie magnetické susceptibility (AMS), vysoce citlivé radiometrické datování metodou CA–ID–TIMS, a geochemické analýzy hlavních a stopových prvků a radiogenních izotopů Sr, Nd a Pb. Dále bude použito analogové modelování v kombinaci s AMS za účelem simulace slabě pochopených procesů transferu magmatu: diapirismus, helikální tok magmatu a vznik kruhových žil. Na základě těchto terénních a laboratorních studií, plánujeme vyvinout konceptuální model transferu magmatu přes zemskou kůru. Dále se chystáme pátrat po příčinách prostorově-časově-kompozičních trendů zaznamenaných v post-orogenních magmatech v Českém masívu.    

Projekt je zaměřen na komplexní multidisciplinární studium petrogeneze,

mechanismů vmístění a tektonického prostředí pozdně archaických granitů (stáří ca. 2,9–2,6

miliard let). Na unikátním terénním příkladu subprovincie Bienville v SV Kanadě bude pomocí

nejnovějších metod studována zejména vnitřní stavba a architektura vybraných granitových

těles a matematicky modelována jejich deformace, bude určeno jejich přesné stáří pomocí

metod laserové ablace ICP-MS a ID-TIMS a v detailu bude studováno jejich geochemické

složení včetně stopových prvků a vybraných izotopických systémů (Rb–Sr, Sm–Nd, Hf). Takto

získaná data poslouží k interpretaci termálních a mechanických podmínek, časových měřítek,

rychlostí, kompoziční zonality a prostorového a časového vývoje plutonismu. Následně budou

tyto interpretace použity k obecné diskusi a testování hypotézy, zda pozdně archaická

plutonická tělesa vznikala ještě v režimu vertikální tektoniky nebo již zaznamenávají pohyby

litosférických desek a subdukci oceánské litosféry moderního typu.

Suterény dřevohliněných domů jsou snad nejcharakterističtěším archeologickým projevem počátků našich měst a urbanizace českých zemí v průbehá 13. století. Tyto první měšťanské stavby jsou dokladem zcela zásadní měšťanské proměny, kterou přináší nově příchozí obyvatelé z vyspělejších koutů západní Evropy. Užití netrvanlivých materiálů, dřeva a hlíny a torzovitosti nálezů v rámci historických jader středověkých měst, dnes neumožňuje uspokojivě vyřešit otázku jejich celkové původní podoby. Komplexním zpracováním a následným stovnáním brněnských výzkumů s obdobnými nálezovými situacem v regionu (Bratislava, Trnava, Uherské Hradiště, Opava, Bohumín, Jihlava a Praha) budou nezděné měšťanské domy intepretovány z hlediska stavebních forem, časové chronologie, prostorové dispozice a jejich funkce. Nedílnou součástí projektu je analýza zásypů a podlahových úprav již prozkoumaných objektů metodou geoarcheologie, která v současnosti přináší dříve netušené možnosti v oblasti funkční interpretace. Formační procesy, vedoucí ke vzniku pochozích horizontů mohou být chápány jako doklad fungování jednotlivých společností. Studium těchto horizontů je v rámci projektu prováděno formou mikromorfologie v archeologickém kontextu doplněnou ogeochemickou charakteristiku sedimentů. 

Formace černých břidlic představují zcela unikátní oceánský sedimentární archiv od archaika až po současnost. Jejich složení může proto poskytnout velmi cenné informace o různém prostředí depozice v závislosti na jejich pozici v rámci subdukované oceánské desky. Černé břidlice mohou rovněž poskytnout unikátní poznatky o složení mořské vody a lokálních oxidačně-redukčních podmínkách v místě jejich depozice v daném čase a prostředí. Za pomoci zcela nového multidisciplinárního přístupu zahrnujícího tektonickou a strukturní analýzu, geochronologii a komplexní geochemii hlavních/stopových prvků a Os–Nd–Cr–Mo–S izotopů je hlavním cílem projektu objasnění vlivu tektonického prostředí na složení formací černých břidlic a jejich případné použití jako stratigrafického indikátoru v akrečních klínech na konvergentních deskových rozhraních. Projekt rovněž přispěje k dalšímu poznání procesů, které vedly ke změnám koncentrace kyslíku v atmosféře a vodě na Zemi během jejího vývoje a to zejména v období neoproterozoika a kambria, kdy došlo k obrovské explozi vývoje živých organismů.       

Oddělení přídolí je unikátním intervalem, který rozeznává IUGS v rámci celého fanerozoika, jako jediný do stupňů dosud nerozdělený interval. Tento stav je dlouho kritizován, protože způsobuje značné problémy v globální korelaci svrchního siluru. Přídolí má mezinárodní stratotyp v pražské synformě, kde je zastoupeno karbonátovými faciemi s bohatými konodontovými faunami, které doprovázejí méně bohaté fauny graptolitové. Proto se z hlediska možného rozdělení přídolí projekt zaměřuje na integraci graptolitových dat a zjemněné konodontové zonace. Interpretace a souslednost paleoenvironmentálních změn a bioeventů během přídolíbudou založeny na studiu šesti vybraných profilů ve stratotypové oblasti a zahrnou: 1. biotická data (změny v planktonních, nektonních a bentózních faunách), 2. geochemická data (geochemie stopových prvků a izotopová data δ18O a δ13C), a 3. chemofyzikální data (MS a GRS). Korelační diagram přídolí pražské synformy, zahrnující veškerá data, bude podkladem pro budoucí globální rozdělení přídolí na stupně. Cílem projektu je integrace dat o marinních společenstvech a dat geochemických z profilů v pražské synformě a vytvoření generalizovaného korelačního diagramu pro Přídolí ve stratotypové oblasti jako klíčového dokumentu pro návrh chronostratigrafického rozdělení tohoto intervalu.

Projekt integruje geochemické, mykologické a molekulárně biologické přístupy a cílí na hlubší pochopení faktorů a mechanismů, které hrají roli při akumulaci Ag, Cd, Cu a Zn v makromycetech. Pro posouzení významu environmentálních faktorů bude na modelových lokalitách v půdních profilech zjišťováno zastoupení kovů v chemických frakcích a jejich mobilita. Pro Amanita strobiliformis bude zjišťována distribuce mycelia v půdním profilu. Izotopické složení Pb v plodnicích bude využito jako nástroj pro stopování původu kovů z dosažitelného půdního profilu. V laboratorních podmínkách budou šetřeny fenotypy izolátů mycelií A. strobiliformis a Hebeloma mesophaeum, sledována nitrobuněčná distribuce kovů, exprese genů souvisejících s příjmem a detoxikací cílových kovů a analýzy budou zahrnovat i genetické modifikace pro umlčování exprese genů nebo modulaci nitrobuněčné distribuce kovů. Současně budou získávány poznatky o akumulaci a formách cílových kovů v plodnicích reprezentativních taxonů, přičemž detailnější analýzy budou provedeny napříč rody Russula, Cystoderma a Phaeocollybia.

Zvětrávání pískovce je předmětem intenzivního studia v řadě geologických a geomorfologických oborů a též v památkové péči. Výzkumný projekt je zaměřen na detailní studium vlivu horninového napětí indukovaného gravitací na zvětrávání přírodních a umělých pískovcových útvarů. Základní koncept – negativní zpětná vazba mezi napětím a erozí - byl námi publikován v roce 2014 v časopise Nature Geoscience. Řada otázek nicméně zůstává prozatím nevyřešena. V rámci tohoto projektu budou vytvořeny propracované 3D fyzikální a numerické modely jak pískovcových forem, tak monumentů vytvořených člověkem (např. monumenty v starověké Petře, Jordánsko). Bude vyvinut model rozpadu pískovce založený na fyzikálních procesech, který bude implementován do modelu konečných prvků a využit k analýze různých přírodních a umělých forem. Vliv zatížení na rychlost eroze bude studován experimentálně na různých typech cementovaných pískovců. Bude posouzen vliv napětí na vývoj otevřené puklinové porozity v pískovcových kolektorech.

Cílem projektu je vytvořit kompozitní záznam vývoje kontinentálního prostředí ve střední Evropě v období kolem začátku miocenního klimatického optima, a to z jezerních sedimentů mostecké pánve v oherském riftu. V rámci projektu budou analyzovány vrty o délce 70 - 380 m jak z centrální tak z okrajových částí pánve pro omezení specifických vlivů místních snosných oblastí a tektoniky. Práce bude založena na využití magnetostratigrafie, chemostratigrafie a cycklostratigrafie. Chemo- a cycklostratigrafe je založena na změnách složení sedimentů, které odráží paleoprostředí v povodí jezera i jezerní hydrologii; efektivnost navrhovaných nástrojů studia již byla ověřena. Projekt umožní vytvořit nový záznam období nástupu mioceního klimatického minima a srovnat ho s existujícími poznatky, např. z oblasti Paratethydy. Projekt přispěje k poznání environmentálních změn s bezprecedentním časovým rozlišením asi 1-2 tisíce let.