E-mail | SIS | Moodle | Helpdesk | Knihovny | cuni.cz | CIS Více

česky | english Přihlášení



Výzkumný tým deformace litosféry

Zaměstnanci

Doc. Mgr. Ondrej Lexa, Ph.D.

Vedoucí týmu LDRG

Strukturní geologie, tektonika, kvantitativní analýza deformace hornin, numerické modelování

RNDr. Petr Jeřábek, Ph.D.

strukturní geolog

Strukturní geologie, deformační mikrostruktury, reologie hornin

Mgr. Martin Racek, Ph.D.

vědecký pracovník

Metamorfní petrologie, termodynamické modelování, provoz laboratoře skenovací elektronové mikroskopie a mikroanalýzy

Prof. RNDr. František Hrouda, CSc.

geofyzik

Anizotropie magnetické susceptibility, strukturní geologie

Mgr. Vít Peřestý, Ph.D.

odborný asistent

Strukturní geologie, metamorfní petrologie

Ph.D. studenti


Výzkumné zaměření

  • Reologie orogenní litosféry a její vliv na dynamiku kontinentální deformace
    • Strukturní analýza, petrologie a geochronologie deformačních staveb v orogenních zónách
    • Mechanické důvody vzniku suprastruktury a infrastruktury, lokalizace deformace
  • Mikrostrukturní a texturní analýza geomateriálů
    • Definice vztahu mikrostruktury k teplotě a tlaku za pomoci kombinace studia mikrostrukturních a texturních charakteristik s numerickými modely kinetiky růstu a nukleace
    • Využití kvantitativní mikrostrukturní analýzy metamorfovaných hornin v kombinaci s moderní termodynamikou a petrologii pro určení absolutního časového měřítka metamorfních procesů
    • Řešení problému popisu 3D distribuce minerálních zrn v geomateriálech, jako klíčového faktoru pro problematiku mechanických vlastností geomateriálů, piezometrie, krystalizace magmatických hornin apod.
    • Charakteristika vlivu napětí a deformace na kinetiku metamorfních reakcí

Vybavení

  • studium deformačních textur minerálů – EBSD
  • kvantitativní mikrostrukturní analýza – polyLX
  • optické metody studia přednostní orientace minerálů – CIP

Výzkumné granty

EXPRO GAČR 17-19-27682X - Hlavní mechanismy periferálního kontinentálního růstu během superkontinentálního cyklu (2019-2023)

Růst východní Pangei zahrnuje tři kontrastní orogenní cykly: 1) Bajkalský cyklus tvořený akrecí peri-Rodinských kontinentálních a Mirovoiských a Panthalasských oceánských fragmentů k Sibiřskému okraji (570-540 Ma) následované extenzním HT přepracováním, růstem magmatického oblouku, akrečního systému a intraoceánské pánve (520-470 Ma). 2) Altajský cycklus je charakterizovaný ztluštěním, syn-extenzním přetavením akrečního klínu a otevřením Mogol-Ochotského oceánu (420-380 Ma). Cyklus je ukončen (370-340 Ma) růstem migmatitových dómů, násuny intraoceánských ofiolitů a relaminací tavené kůry. 3) Paleotethydní cyklus (300-220 Ma) je reprezentovaný oroklinálním ohybem hybridní oceánské litosféry. Bajkalský cyklus je výsledkem postupující a ustupující subdukce Panthalaského oceánu. Altajský cyklus je pravděpodobně výsledkem dynamického postupování a ustupování subdukující horké interní oceánské desky pod externí litosféru. Tato, horká a měkká a litologicky hybridní litosféra je posléze zkrácena mezi čelistmi Sibiře a Severní Číny a inkorporován do srdce superkontinentu Pangea. Cíli projektu jsou 1) Charakterizovat kontrastní orogenní cykly pomocí multidisplinárních přístupů. 2) Pochopit a modelovat mechanismy tvorby hybridní oceánské litosféry vzniklé subdukcí interního horkého oceánu pod externí kompozitní litosféru. 3) Navrhnout model inkorporace této litosféry do srdce superkontinentu.

GAČR 17-17540S - Kontrastní mechanizmy růstu superkontinentu Pangea: nový pohled na tvorbu kontinentální kůry (2017-2019)

Od konce proterozoika až po perm existovaly na periferii paleo-pacifického oceánu rozsáhlé akreční orogenní systémy. Ve stejné době se vyvíjel obří středo-Asijský orogenní pás (CAOB) v oblasti SV okraje superkontinentu Pangea. Tento orogen tak vykazuje znaky jak periferních tak i interních orogenních systémů. V tomto projektu navrhujeme, že předchůdce CAOB se nejprve vyvinul na periferii paleo-Pacifiku, avšak byl později přesunut do vnitřních oblastí Pangejské domény, kde byl nakonec vrásněn a zkrácen mezi čelistmi Sibiřských a severo-Čínských štítů. Navrhujeme multidisciplinární přístup abychom charakterizovali konečnou orogenní architekturu mongolské části CAOB a definovali hraniční podmínky a období akrečních a kolizních cyklů. Pokoušíme se pochopit vývoj a redistribuci orogenní spodní kůry během postupující a ustupující subdukce a následného oroklinálního vrásnění za pomoci geofyziky a analogového/numerického modelování. Cílem projektu je vytvoření modelu kontinentálního růstu na příkladu superkontinentu Pangea charakterizováním: 1) primárních oceánů tvořících CAOB, 2) časových měřítek a mechanismů jejich transferu do "interní" kontinentální pozice a 3) procesů jejich transformace v zralý kontinent.

GAČR 17-22207S - Role zděděné architektury kontinentálního okraje na ranně Variskou konvergenci (2017-2019)

Zděděná architektura kontinentálních okrajů determinuje následné kolizní procesy a výslednou strukturu kolizních pohoří. Klasické hyper-extendované kontinentální okraje Atlantského typu se zásadním způsobem liší od ztenčených okrajů západo-Pacifického typu, které se vyznačují masivním tavením kůry, intruzemi velkých objemů mafických magmat a HT-LP metamorfózou. V tomto projektu se zabýváme Pacifickým typem horkého kontinentálního okraje, který se během Ordoviku etabloval podél severního okraje Gondwany a byl posléze začleněn do Devonského subdukčně-kolizního orogenního klínu dochovaného na západním okraji Českého Masivu. Při řešení tohoto projektu využíváme multidisciplinárního přístupu, který kombinuje geologické a geofyzikální metody umožňující charakterizovat architekturu tohoto specifického orogenního systému a numerické modelování.

GAČR 14-25995S - Nový pohled na diverzitu granitů z hlediska procesů migrace taveniny mezi zdrojem a plutonem (2014-2016)

Parciální tavení v kůře vede ke vzniku granitů které jsou velice variabilní jak ve složení tak i v možnosti generovat zdroje nerostných surovin nebo způsobovat explosivní vulkanické erupce. Variabilita takto vzniklých granitů je kontrolována množstvím navzájem si konkurujících a překrývajících se procesů. Ačkoliv pozdní, svrchně korové magmatické procesy jsou hojně studované, velice málo je známo o tvorbě magmat v hloubce a procesech probíhajících během jejich transportu do svrchní kůry. Nepřímá pozorování nebo interpretace založené na malém množství dat vedou často k nepodlozeným spekulacím a kontroverzním závěrům. Tento projekt si klade za cíl lépe pochopit rannou historii vzniku granitických magmat od doby jejich vzniku v hloubce do doby jejich transportu do magmatických komor ve svrchní kůře.

GAČR 14-15632S - Dynamika migrace tavenin a deformace hornin ve spodní kůře orogenů (2014-2016)

Cílem navrhovaného grantu je pochopení mechanismů deformace a porézního toku taveniny v prostředí orogenní felsické spodní kůry během kontinentální kolize. Tyto procesy mají mimořádný význam pro vývoj architektury a dynamiku kolize orogenů, ve kterých se natavené horniny orogenní „infrastruktury“ mobilizují vlivem deformačních gradientů a vystupují podél sutur kolidujících bloků. Procesy změkčení taveninou a transportu taveniny v infrastruktuře orogenu budou studovány z mikrostrukturního a petrologického záznamu na příkladu anatektických ortorul oherského krystalinika a na jedinečné kolekci vzorků z orogenu Coast Mountains v Kanadě. Úspěšný výsledek této studie vyžaduje provázanost metod strukturního mapování, termodynamického modelování, komplexního mikrostrukturního výzkumu, geochemických analýz a datování zirkonových a monazitových krystalů.

GAČR 13-16315S - Prográdní metamorfóza, korové ztluštění a spodnokorový tok: nový koncept budování kořene variského orogenu (2013-2016)

Projekt je zaměřen na studium mechanismů korového ztluštění a redistribuce spodní kůry v Českém Masivu prostřednictvím řešení tři základních otázek: 1) Jak může byt rozeznán metamorfní záznam korového ztluštění od subdukčního záznamu? 2) Jaká jsou časová měřítka subdukce, ztluštění suprastruktury a laterální redistribuce infrastruktury? 3) Co řídí horizontální redistribuci infrastruktury? První dvě otázky jsou řešeny pomocí petrologie, Ar–Ar geochronologie a strukturní analýzy Tepelsko-Barrandienské jednotky a pomocí konstrukce prográdních metamorfních gradientů HP granulitů a rul, Lu–Hf, a Sm–Nd datováni granátů a U–Pb datování zirkonových inkluzí v Moldanubické jednotce. Třetí otázka je řešena mapováním zirkonových stáří v granulitových masivech, modelováním rozpouštění a krystalizace zirkonu a kvantitativní petrologickou analýzou interakcí HP granulitů, eklogitů a peridotitů. Mechanické propojení mezi supra- a infrastrukturou během korového ztluštění a spodněkorového toku bude charakterizováno pomocí numerického modelování.

GAČR 205/09/0539 - Vnitřní deformační stavba a reologie orogenních peridotitů a okolních krustálních hornin (2009-2012)

Projekt byl zameřen na stanovení geometrie a kvantifikaci interní deformační stavby vybraných těles svrchněplášťových hornin Českého masívu měřením mřížkových přednostních orientací olivínu, ortopyroxenu a klinopyroxenu, a jejich srovnání s vysokoteplotní stavbou v okolních horninách kontinentální kůry. Projekt navázal na dlouholeté terénní, petrologické a mikrostrukturní studie vysokoteplotních krustálních hornin interní orogenní zóny Českého masívu. Další detailní mikrostrukturní a petrologické studie byla zaměřena na lokality, kde taková data doposud chyběla. Nová data byla využita ke zhodnocení reologického vývoje a deformačního propojení svrchního plášte a kontinentální kůry během Variské orogeneze v Českém masívu a posloužila k vytvoření modelu vmístění peridotitových těles do kontinentální kůry (Kusbach et al., 2012; Maierová et al., 2012).

GAČR 205/09/1041 - Vývoj suprastruktury-infrastruktury v čase – role tranzientní reologie na dynamiku kontinentální tektoniky v Západních Karpatech (2009-2011)

Gemerská a veporská jednotka v centrálních Západních Karpatech představuje unikátní příklad tektonického vztahu suprastruktury a infrastruktury. Tato korelace vychází ze záznamu starších vzpřímených struktur gemerské suprastruktury (Lexa et al., 2003) vznikajících během korového ztluštění a mladších subhorizontálních struktur ve veporské infrastruktuře odpovídajících spodno-korovému duktilnímu toku (Jeřábek et al., 2007). Recentně bylo prokázáno, že duktilní tok paralelní s osou orogenu ve veporské infrastruktuře koreluje se záznamem prográdní metamorfózy ukazující teplotně-tlakový nárůst až 400 °C a 4 kbar (Jeřábek et al., 2008). V našem pojetí není duktilní tok ve veporské infrastruktuře asociován s termálním změkčením a exhumací veporské kůry, ale s metamorfně-reologickým změkčením veporika souvisejícím s přesouváním gemerské jednotky. V rámci tohoto projektu byla charakterizována role tranzientní reologie na dynamiku kontinentální tektoniky na příkladu křídové kolize v Západních Karpatech (Jeřábek et al., 2012).

Akce dokumentů