Geology

Understand our planet Earth!

Submit an application

Přijímací řízení do doktorských programů - akad.rok 2020/2021 (zahájení: jaro 2021)
Submission deadline until midnight 30 Nov 2020

What will you learn?

The aim of the Doctoral Study Program Geology is to lead PhD students to independent scientific work at a level comparable to international researchers, so that they can fully engage in scientific or research work and international scientific cooperation. The profile of the graduate of the Doctoral Study Program Geology emphasizes independent scientific work, international cooperation and communication of scientific results, and effective use of their benefits.

The Doctoral Study Program Geology is a broadly scoped program across multiple fields of geological sciences with a high number of PhD students and supervisors. It is divided into the following five specializations, in accord with the topics of student's doctoral research:

  • Dynamic geology, tectonics and physics of the Earth
  • Stratigraphy, paleontology and sedimentology
  • Mineralogy, petrology and economic geology
  • Geochemistry and hydrogeology
  • Applied and environmental geology

Rules for compiling an Individual Study Plan (ISP) are the same for all specializations, both in full-time and combined form of study. The requirements of specialization are defined by the research theme of the dissertation project and by specialized lectures. The combined form of study differs in the ISP in requirements for student presence at the training workplace.

Practical training

No information available

Further information

http://www.ugv.cz/

Career opportunities

The Ph.D. graduates will find positions mainly in basic or applied research, e.g. at universities, research institutes such as the Academy of Sciences of the Czech Republic (Geological Institute, Archaeological Institute), state service institutions (Czech Geological Survey) and research departments of natural science museums (e.g., Moravian Museum, National Museum). In solving practical problems, graduates have good prerequisites for work in international private companies, in various departmental institutes, research, consultancy and project companies, or in business activities.

Deadlines

1 Aug – 30 Nov 2020

Submit your application during this period

Submit an application

Study options

Single-subject studies with specialization

In the single-subject studies, the student deepens knowledge in the concrete focus of the degree programme and chooses one specialization. The specialization is stated in the university diploma.

Supervisors and dissertation topics

Supervisors

Dissertation topics

Specialization: Applied and Environmental Geology

Assesment of fluvial sediments and evolution of Svratka floodplain in Brno from the perspective of chemical-physical proxy indicators

Supervisor: doc. Mgr. Eva Geršlová, Ph.D.

Při záchraném archeologickém výzkumu (ZAV) v areálu bývalého textilního podniku Vlněna v centru Brna se podařilo odkrýt sled fluviálních sedimentů a antropogenních vrstev obsahujících prehistorický až novověký archeologický materiál. Plošný rozsah ZAV v kombinaci se studiem archivních materiálů (geofond, inženýrsko-geologické posudky, starší ZAV) poskytuje jedinečnou šanci k rozšíření poznatků o vývoji společné nivy Svratky a Svitavy na území Brna v holocénu. Během předchozích výzkumných etap byla zachycena, zdokumentována a ovzorkována řada profilů různými typy sedimentů, včetně výplní paleokoryt a středověkých i novověkých náhonů. Datování sedimentárních sekvencí je založeno na přítomnosti archeologického materiálu i výsledcích radiokarbonové metody a dendrochronologie. Cílem disertační práce je srovnání sedimentů různého stáří podle jejich kontaminace těžkými kovy a rovněž pokus o rekonstrukci geomorfologického vývoje lokality. Za tímto účelem bude provedeno (ve spolupráci s Ústavem archeologické památkové péče Brno a společností Archaia) vyhodnocení terénní dokumentace a a také analýza dříve odebraných vzorků. Vedle litologického popisu budou použity standardní metody pro analýzu bulkových vzorků sedimentů a půd, granulometrické metody, ztráta žíháním, měření magnetické susceptibility a především ED-XRF analýza za použití vhodných referenčních materiálů. Důležitou podmínkou je široce intersdisciplinární pojetí výzkumu. Očekávaným výstupem disertační práce bude geomorfologická a environmentální rekonstrukce vývoje prostředí nivy včetně vyhodnocení přítomnosti antropogenních kontaminantů a jejich možného původu v kontextu středověkého města a nivního prostředí. Výzkum bude spolufinancován spolupracujícími institucemi.

Uchazeč před přihlášením musí konzultovat konkrétní téma a možnosti jeho zpracování se školitelem.

Assesment of fluvial sediments and evolution of Svratka floodplain in Brno from the perspective of chemical-physical proxy indicators

Supervisor: Mgr. Jan Petřík, Ph.D.

Při záchraném archeologickém výzkumu (ZAV) v areálu bývalého textilního podniku Vlněna v centru Brna se podařilo odkrýt sled fluviálních sedimentů a antropogenních vrstev obsahujících prehistorický až novověký archeologický materiál. Plošný rozsah ZAV v kombinaci se studiem archivních materiálů (geofond, inženýrsko-geologické posudky, starší ZAV) poskytuje jedinečnou šanci k rozšíření poznatků o vývoji společné nivy Svratky a Svitavy na území Brna v holocénu. Během předchozích výzkumných etap byla zachycena, zdokumentována a ovzorkována řada profilů různými typy sedimentů, včetně výplní paleokoryt a středověkých i novověkých náhonů. Datování sedimentárních sekvencí je založeno na přítomnosti archeologického materiálu i výsledcích radiokarbonové metody a dendrochronologie. Cílem disertační práce je srovnání sedimentů různého stáří podle jejich kontaminace těžkými kovy a rovněž pokus o rekonstrukci geomorfologického vývoje lokality. Za tímto účelem bude provedeno (ve spolupráci s Ústavem archeologické památkové péče Brno a společností Archaia) vyhodnocení terénní dokumentace a a také analýza dříve odebraných vzorků. Vedle litologického popisu budou použity standardní metody pro analýzu bulkových vzorků sedimentů a půd, granulometrické metody, ztráta žíháním, měření magnetické susceptibility a především ED-XRF analýza za použití vhodných referenčních materiálů. Důležitou podmínkou je široce intersdisciplinární pojetí výzkumu. Očekávaným výstupem disertační práce bude geomorfologická a environmentální rekonstrukce vývoje prostředí nivy včetně vyhodnocení přítomnosti antropogenních kontaminantů a jejich možného původu v kontextu středověkého města a nivního prostředí. Výzkum bude spolufinancován spolupracujícími institucemi. Uchazeč před přihlášením musí konzultovat konkrétní téma a možnosti jeho zpracování se školitelem.

Changes in river environment due to mine water

Supervisor: doc. Mgr. Eva Geršlová, Ph.D.

OBJECTIVES: The aim of this work is to evaluate the degree of influence of surface water and river sediment chemistry by salt mine water. The results will contribute significantly to the definition of possible river sediment management practices.
SPECIALIZATION: The doctoral thesis focuses on the impact of mining activities on the environment, especially on the quality of surface water. Changes in the composition of bottom sediments caused by interaction with mine water significantly influence the mobility of elements and lead to different behavior of elements in the environment. The work is closely related to the ongoing research project within the Technology Agency of the Czech Republic.
PLEASE NOTE: before initiating the formal application process to doctoral studies, all interested candidates are required to contact eva Geršlová (gerslova@mail.muni.cz) for informal discussion.

Karst Processes

Supervisor: doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.

Uchazeč před přihlášením musí konzultovat konkrétní téma a možnosti jeho zpracování se školitelem.

Specialization: Dynamic geology, tectonics and physics of the Earth

No topics currently listed.

Specialization: Geochemistry and Hydrogeology

Genetic and applied mineralogy

Supervisor: RNDr. Zdeněk Dolníček, Ph.D.

The supervisor offers topics oriented to genetic and/or applied mineralogy. He is interested in questions of mineralogy and determination of formation conditions of various types of hydrothermal ore and non-ore mineralizations (i.e., greisens, various vein-type ore mineralizations, Alpine-type veins) in the area of the Bohemian Massif and Outer Western Carpathians (main research methods: electron microprobe, fluid inclusions, stable isotopes), hydrothermal alterations of rocks of the teschenite association and also problems of phase composition of metallurgical and non-metallurgical slags, especially with relations to archeology and technological interpretations.


Example of topics of Ph.D. works:
1) Mobility of rare-earth elements during formation of hydrothermal veins in the Bohemian Massif
2) Diagenetic phenomena in flysch rocks of the Outer Western Carpathians
3) Chemical composition of metallurgical slags and its implications to effectivity of smelting process and phase composition of slags
4) Redistribution of HFSE during hydrothermal alterations of teschenites from the Silesian Unit, Czech Republic


Before initiating the formal application process to doctoral studies (i.e., prior half of January), all interested candidates are required to contact me (zdenek_dolnicek(at)nm.cz) in order to set and manage the exact topic of the Ph.D. work

Identifying and prognosis of recharge at groundwater resource Oplatil and Hrobice

Supervisor: Mgr. Adam Říčka, Ph.D.

Mělké zvodně vázané na kvartérní fluviální sedimenty velkých vodních toků patří k významným zdrojům pitných vod. Podzemní voda se zde obvykle vyskytuje nehluboko pod povrchem terénu a je tak značně zranitelná jak z hlediska jejich možné kontaminace, tak z hlediska stavebních zásahů do saturované zóny. V neposlední řadě jsou zdroje mělkých podzemních vod bezprostředně ohroženy také nízkými srážkovými úhrny, které byly v České republice charakteristické pro několik předchozích let. Z pohledu sucha patřily k nejohroženějším oblastem východní Čechy, kde díky podprůměrným srážkovým úhrnům významně stouply nároky na množství dodávaných vod. K největším zdrojům vody zde patří jímací území Hrobice a písník Oplatil, které se významně podílejí na zásobování obyvatelstva hradecko-pardubické aglomerace. Z tohoto důvodu zde byl zahájen rozsáhlý projekt zaměřený na zajištění a zvýšení kapacity vodního zdroje. V rámci projektu je plánováno vyhloubení několika desítek nových jímacích vrtů a také využití možnosti řízené infiltrace povrchových vod z toku Labe.
Efektivní a dlouhodobě udržitelný provoz vodního zdroje Oplatil a Hrobice je podmíněn dostatečným poznáním hydrogeologické struktury, na kterou jsou jímané podzemní vody vázány. Zdánlivě jednoduchý hydrogeologický systém je zde na poměrně malém území ovlivněn řadou hydrogeologických fenoménů, které mají značný dopad na zdroje a režim podzemních vod. Jedná se nejenom o intenzivní odběr podzemních vod z písníku Oplatil a z jímacích vrtů Hrobice, ale také o intenzivní těžbu štěrku a písku. Přítomnost velké plochy těžeben s odkrytou hladinou podzemních vod má značný dopad na směry proudění podzemních vod a na jejich bilanci. Ta je zde ovlivněna rovněž intenzivní influkcí povrchových vod z místních struh do saturované zóny.
Cílem disertační práce je komplexní charakterizace hydrogeologických poměrů oblasti vodního zdroje Oplatil a Hrobice. K tomu bude využito jak archivních údajů k doposud vyhloubeným vrtům, tak údajů získaných testováním stávajících a nově hloubených vrtů. Ke zpřesnění a stanovení proměnlivosti bilance podzemních vod bude nutné provést opakovaná měření hladiny podzemních vod a hydrometrická měření místních struh. K ověření dynamiky studované zvodně bude využito také sledování vývoje zastoupení izotopů kyslíku a vodíku v podzemních vodách. Infiltrační poměry budou zkoumány prostřednictvím testování a modelování nesaturované zóny.
Získané poznatky budou využity pro sestavení detailního hydrogeologického modelu, kterým bude ověřena kapacita vodního zdroje a posouzena realizovatelnost navýšení odběru podzemních vod. Krom toho budou sestaveny prognózy vývoje zdrojů a zásob podzemních vod ovlivněných případným výskytem srážkově podprůměrných let.

Notes

Finanční zajištění: bude hrazeno ze zakázkového výzkumu pro VaK Pardubice a. s. Poznámka: Téma je rezervováno pro Mgr. Petra Vaníčka

Karst processes and their influence on evolution of karst environment

Supervisor: Mgr. Pavel Pracný, Ph.D.

Objectives
The research aims to study processes in all parts of karst systems – from surface to underground water – and asses their influence on the karst environment. The results are utilized in nature conservation and protection (especially of cave phenomena), as well as in environmental assessment of climate present and past (e.g. via trace element or isotopic signals in speleothems).

Focus
The research projects study factors contributing to the total karst environment. These can be divided into three main groups: (a) surface processes (precipitation, climate, soil CO2), (b) processes along the water flow-path (water-rock-air interactions, drip water dynamics…) and (c) cave processes (speleothem formation, water degassing, microclimate…). Students will make observations and measure data in field, conduct laboratory experiments focused on individual factors and construct models describing mechanisms of various interactions (both geochemical and microclimatological) using research instrumentation of Department of Geological sciences or collaborating institutions.

Examples of potential student doctoral projects:
  • Interaction of surface and underground factors influencing cave environment
  • Hydrogeochemical evolution of dripwater during precipitation event
  • Trace element evolution during limestone dissolution in epikarst
  • CO2 production and transport in karst soils
  • Novel approach to long term monitoring of environmental conditions in caves

Please note that before applying for doctoral studies, interested candidates must contact Dr. Pavel Pracný (pracny@sci.muni.cz) for discussion of study/research possibilities.
Mineral-water interaction

Supervisor: doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.

Uchazeč před přihlášením musí konzultovat konkrétní téma a možnosti jeho zpracování se školitelem.

Specialization: Mineralogie, petrologie a ložisková geologie

Applications of isotopes to igneous petrogenesis

Supervisor: doc. RNDr. Lukáš Krmíček, Ph.D.

Objectives:
The research aims to study the petrogenesis of igneous rocks and their minerals using state-of-the-art stable (non-radiogenic) and radiogenic isotopes. The outcomes will contribute both to unravelling the petrogenesis and to better description of the distinctive mantle and crustal isotope reservoirs and components and their potential links to individual orogenic cycles.

Focus:
Doctoral research projects focus on various stable (e.g., Li, B, Mg) and radiogenic isotopes (e.g., Sr, Nd, Pb, Hf, Os) in mantle-derived or crustal igneous rocks and their minerals. Doctoral projects cover both field sampling and laboratory works using research instrumentation of Department of Geological Sciences at the Masaryk University and collaborating institutions such as the Institute of Geology of the Czech Academy of Sciences or German Research Centre for Geosciences. The results of doctoral research projects will be published in the world's leading Q1 geological journals such as Lithos or Gondwana Research.

Examples of potential doctoral research projects:
1) Boron isotope geochemistry of axinite
2) Boron isotope geochemistry of tourmaline
3) Lithium isotopes in diamondiferous kimberlites and lamproites as tracers of source components and processes related to supercontinent cycles
4) Mg and Hf isotope composition of lamproitic rocks
5) Sr–Nd–Pb isotope signature of amphiboles in alkali basalts from Cerová Vrchovina Mts.

Please note that before applying for doctoral studies, interested candidates are required to contact Assoc. Prof. Dr. Lukáš Krmíček, Ph.D. (lukas.krmicek@gmail.com) for discussion of study/research possibilities.
Crystal chemistry and crystal structure of minerals and their synthetic analogues

Supervisor: doc. Mgr. Jan Cempírek, Ph.D.

Notes

EN Before applying, please, consult the specific topic of your thesis with the thesis supervisor. -- CZ Před podáním přihlášky prosím konzultujte přesné téma vaší práce s budoucím vedoucím práce.

Crystal chemistry and genesis of minerals, Raman spectroscopy, ore mineralogy

Supervisor: doc. RNDr. Zdeněk Losos, CSc.

Uchazeč před přihlášením musí konzultovat konkrétní téma a možnosti jeho zpracování se školitelem.

Deposits of rare elements in magmatic and metasomatic systems

Supervisor: doc. Mgr. Jan Cempírek, Ph.D.

Notes

EN Before applying, please, consult the specific topic of your thesis with the thesis supervisor. -- CZ Před podáním přihlášky prosím konzultujte přesné téma vaší práce s budoucím vedoucím práce.

Geochemistry, petrology and mineralogy of granitic systems

Supervisor: doc. Mgr. Jan Cempírek, Ph.D.

Notes

EN Before applying, please, consult the specific topic of your thesis with the thesis supervisor. -- CZ Před podáním přihlášky prosím konzultujte přesné téma vaší práce s budoucím vedoucím práce.

Specialization: Stratigraphic Geology, Paleontology and Sedimentology

Integrated stratigraphy of carbonate sedimentary archives

Supervisor: Mgr. Tomáš Kumpan, Ph.D.

The research aims to analyse records of palaeoenvironmental changes in Palaeozoic and Mesozoic carbonate and carbonate-clastic mixed rocks sequences using the multiproxy stratigraphic approach. Palaeoclimatic and palaeoceanographic changes and biotic responses are reconstructed using a combination of petrology, biostratigraphy, geochemistry and petrophysics. Results will contribute to a better understanding of interactions between biotic and abiotic factors and processes forming carbonate sequences, and provide tools for high-resolution stratigraphic correlations.

Examples of potential doctoral research projects:
1) Devonian red limestones in Central and Southern Europe and their palaeoclimatological and palaeoceanographic implications
2) Searching for biogenicity and alteration patterns of non-skeletal carbonate grains
3) Integrated stratigraphy of the Moravian platform Jurassic

Before initiating the formal application process to doctoral studies, all interested candidates are required to contact supervisor Tomáš Kumpan (kumpan@sci.muni.cz) for an informal discussion.

Revision study of early tetrapods from the Late Carboniferous of the Czech Republic using micro-CT imaging methods

Supervisor: doc. Mgr. Martin Ivanov, Dr.

Uhelné limnické pánve svrchního karbonu České republiky dokumentují přítomnost druhově bohatého společenstva bazálních tetrapodů, jež reprezentují rozmanité evoluční linie, některé z nich zahrnující také předky moderních skupin Lissamphibia a Amniota. Detailní anatomická znalost těchto bazálních forem tak může pomoci objasnit evoluční změny, které se odehrály na přechodu mezi nimi a jejich moderními potomky.
Moderní neinvazivní metody vysokorozlišující počítačové mikrotomografie (mikro-CT) umožní u fosilního materiálu povrchové 3D modelování a segmentaci jednotlivých anatomických struktur kraniálního i postkraniálního skeletu. Detailní studium povrchových i vnitřních anatomických struktur raných tetrapodů umožní zahrnutí vybraných zástupců skupin Temnospondyli a Lepospondyli do fylogenetických analýz. Očekávaným výsledkem bude nejen revizní studium dříve popsaných exemplářů v kontextu současných znalostí srovnávací anatomie a vývojové biologie, ale i aktuální pohled na evoluční vývoj zájmových skupin v kontextu paleobiogeografického, plaeoklimatického i paleoenvironmetálního vývoje.
Zpracován bude starší sbírkový materiál raných tetrapodů z vybraných lokalit limnického svrchního karbonu - Třemošná, Kounov, Nýřany, který je uložen ve sbírkách ÚGV PřF MU v Brně, Národního muzea a PřF UK v Praze, sbírkách Plzeňského muzea a ve sbírkách Přírodovědeckého muzea ve Vídni. Za účelem detailního studia částečně artikulovaných exemplářů bude využito fotoaparátu Olympus doplněného o makroobjektiv Sigma, stereomikroskopu Leica MZ-16 + Leica DFC 480 (5 mpx), environmentálního elektronového mikroskopu Jeol JSM-6490LV (ÚGV) a především vysokorozlišujícího mikrofokálního systému Phoenix v|tome|x L 240 (CEITEC, Brno). Vizualizace kraniálního a postkraniálního skeletu bude provedena pomocí software Volume Graphics Studio Max 3.3., morfometrická analýza v programu ImageJ/tpsdig2. Datová matrix, založená na souboru morfologických znaků, bude vytvořena v programu Mesquite, pro vlastní analýzu bude dále využit software P.A.U.P. 4.0b, a T.N.T.

Notes

rezervováno pro P. Bartáka

Study information

Provided by Faculty of Science
Type of studies Doctoral
Mode full-time Yes
combined Yes
Study options single-subject studies No
single-subject studies with specialization Yes
major/minor studies No
Standard length of studies 4 years
Language of instruction Czech
Doctoral board and doctoral committees

Do you have any questions?
Send us an e-mail to