Geology

Understand our planet Earth!

What will you learn?

This doctoral study programme is organized by the Faculty of Science in English and the studies are subject to tuition.

There is an alternative option for the international applicants to be accepted in the free programme administered in Czech with a possibility of receiving a scholarship. The study language of the programme is still English (Czech is the administrative language).

Before officially applying, please contact us at admission@sci.muni.cz to find all the necessary information related to the scholarship and see our FAQ’s here (https://www.sci.muni.cz/en/studies/doctoral-degree-study-programme/admission-process-faq).

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, 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.

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.

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.

Supervisor

doc. Mgr. Eva Geršlová, Ph.D.

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.

Supervisor

Mgr. Jan Petřík, Ph.D.

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.

Supervisor

doc. Mgr. Eva Geršlová, Ph.D.

Karst Processes
Supervisor: doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.

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

Supervisor

doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.

Specialization: Dynamic geology, tectonics and physics of the Earth

Strength of rocks with LS-anisotropy
Supervisor: doc. RNDr. Marek Slobodník, CSc.

Anizotropie pevnosti hornin je velmi aktuálním tématem, které ovlivňuje celé spektrum aplikovaného využití hornin pro technologické účely a současně ovlivňuje stavebnictví, zejména podzemního stavitelství. Současně je odrazem složitého primárního a sekundárního vývoje horninového masivu. V rámci zpracování disertační práce bude sestavena rešerše podle tématu práce. Na základě předběžného vyhodnocení budou vytipovány horniny s planární a lineární anizotropií, u nichž budou stanoveny pevnostní charakteristiky v závislosti na různé orientace anizotropii stavby. Zároveň budou sledovány mechanismy porušení. Ze sestaveného souboru dat budou vyvozovány závislosti a diskutovány s publikovanými daty.

Předběžný plán postupu prací:
1. Rok studia

  • Rešerše problematiky
  • Sestavení metodiky prací
  • Vyhledaní vhodných horninových materiálů a jejich lokalit pro studium
  • Publikace výsledků diplomové práce v recenzovaném periodiku (př. GVMS…)


2. Rok studia

  • Terénní a laboratorní práce
  • Průběžné vyhodnocování výsledků
  • Prezentace průběžných výsledků na lokálním fóru (př. Kongres ČGS a SGS…)


3. Rok studia

  • Dokončování laboratorních práci, vyhodnocování a diskuse výsledků
  • Prezentace průběžných výsledků na mezinárodním fóru (př. CETeG, ITA-AITES…)


4. Rok studia

  • Publikace výsledků práce v periodiku s IF (př. Engineering Geology…)
  • Dokončení a odevzdání manuskriptu práce

Supervisor

doc. RNDr. Marek Slobodník, CSc.

Specialization: Geochemistry and Hydrogeology

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

Supervisor

Mgr. Adam Říčka, Ph.D.

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.
Supervisor

Mgr. Pavel Pracný, Ph.D.

Mineral-water interaction
Supervisor: doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.

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

Supervisor

doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.

Specialization: Mineralogy, petrology and economic geology

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.
Supervisor

doc. RNDr. Lukáš Krmíček, Ph.D.

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.

Supervisor

doc. Mgr. Jan Cempírek, Ph.D.

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.

Supervisor

doc. RNDr. Zdeněk Losos, CSc.

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.

Supervisor

doc. Mgr. Jan Cempírek, Ph.D.

Effect of raw materals composition and technological processes on mineral composition of silica refractory
Supervisor: doc. RNDr. Zdeněk Losos, CSc.

Žáromateriál dinas je složen převážně jen z polymorfů SiO2, amorfní fáze a minoritně zastoupených silikátů vápníku a železa, přesto se z hlediska základního i aplikovaného výzkumu jedná o systém, který dosud není zcela prozkoumán. Dinas slouží převážně pro budování vyzdívek koksárenských baterií a sklářských pecí. V závislosti na účelu použití se liší požadované fázové složení. Vzhledem k negativní termální expanzi při vysokých teplotách je pro koksárenské aplikace žádoucí co nejvyšší obsah tridymitu a to i za cenu snížení únosnosti v žáru vlivem vyšších obsahů mineralizátorů, zejména alkálií. Naopak pro sklářské provozy je požadována velmi vysoká únosnost v žáru, obvykle 1 670 stupňů C, jíž je možno docílit použitím dinasu s výraznou převahou cristobalitu. V oblasti základního výzkumu je hlavním problémem polymorfie, respektive polytypie, tridymitu a vliv cizích prvků na stabilizaci jednotlivých struktur tohoto minerálu. V aplikovaném výzkumu je aktuálním problémem předpověditelnost fázového složení, zejména poměru cristobalit/tridymit při výrobě dinasu. Tento problém zatím nebyl vyřešen a dochází tak, vzhledem k omezeným možnostem recyklace, k významným ekonomickým ztrátám.
Dizertační práce bude mít dva hlavní cíle:
1. Navázat na předchozí výzkumy v oblasti polytypie tridymitu ve světě a shrnout a doplnit poznatky, které byly získány v rámci řešení projektu TAČR TA 02010084 Vývoj dinasu s optimalizovanými vlastnostmi s důrazem na odolnost vůči korozi (2012 – 2014, ÚGV PřF MU byl spoluřešitelem) a předchozích závěrečných prací na Ústavu geologických věd, PřF MU (Pernica, 2017 a 2020 a Zaoralová, 2021). Budou provedeny laboratorní experimenty za použití dalších mineralizátorů i předpokládaných inhibitorů tvorby tridymitu. Souborné výsledky budou publikovány.
2. Docílit předpověditelnosti fázového složení dinasu. Budou studovány suroviny používané k výrobě dinasu v tuzemsku i v zahraničí (silicit, metakvarcit, křemenec), vliv mineralizátorů v různých koncentracích, granulometrického složení suroviny, lisovacího tlaku a podmínek výpalu. Proběhnou laboratorní a následně poloprovozní výpaly. U experimentálně připravených vzorků dinasu bude kromě fázového složen testována únosnost v žáru, objemová roztažnost a pevnost v tlaku.
Dizertační práce bude řešena ve spolupráci s firmou PD Refractories, a.s., která je producentem dinasu. V závodě této firmy ve Svitavách budou probíhat poloprovozní výpaly a část analytických prací.

Supervisor

doc. RNDr. Zdeněk Losos, CSc.

Expandability of clay minerals and its effect on the stability of transport constructions subbase
Supervisor: Mgr. Dalibor Všianský, Ph.D.

Zásadním problémem při budování pozemních komunikací je objemová stabilita materiálů podkladových vrstev. Z přírodních fází se tato problematika týká zejména jílových minerálů ze skupiny smektitu, méně ze skupiny smíšenovrstvých jílových minerálů se zastoupení smektitových struktur. Současné normy uvádějí jako rizikovou přítomnost bobtnavých jílových minerálů, nedefinují však jejich kritický obsah. Zároveň v literatuře dosud nebyla věnována odpovídající pozornost problematice vlivu obsahu smíšenových jílových minerálů na stabilitu základových zemin.
Hlavním cílem dizertační práce bude experimentální stanovení limitních obsahů smektitů pomocí vytvoření řady etalonů zemin s různou koncentrací smektitu. Smektit získaný purifikací bentonitu bude přidáván k zeminám o různém složení bez expandibilních fází. Pomocí edometrických zkoušek bude sledován vliv obsahu smektitu na bobtnavost a zároveň bude ověřena správnost stanovení obsahu smektitu rtg – difraktometrie (XRD). XRD v současné době představuje jedinou obecně používanou metodu stanovení přítomnosti a kvantifikace obsahů jílových minerálů. Použití zemin o různém minerálním složení zároveň umožní i posouzení potenciálního vlivu matrice. Následně bude na vzorcích zemin z terénu provedena korelace reálné expandability stanovené edometricky a obsahu smektitů, respektive smíšenovrstvých jílových minerálů, stanovených pomocí XRD. Difrakční data budou doplněna pomocí metod termické analýzy (DSC/TG).
Ve spolupráci s řešitelským týmem níže uvedeného projektu se studentka bude aktivně podílet na vzniku certifikované metodiky teoretického a praktického stanovení expandability potenciálně rizikových fází zemin pro stavbu vozovek jako jednoho z výstupů výše uvedeného projektu.
Náklady na výzkum i osobní ohodnocení studentky (mimo běžné stipendium v rámci denního Ph.D. studia) bude financováno z projektu TAČR CK02000125 Expandibilita podkladních vrstev a podloží dopravních staveb, jehož řešitelem za MU je školitel.

Notes

Téma je rezervováno pro Bc. Kateřinu Zaoralovou.

Supervisor

Mgr. Dalibor Všianský, Ph.D.

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.

Supervisor

doc. Mgr. Jan Cempírek, Ph.D.

Petrogenesis of ultramafic lamprophyres of Alnö Island (Central Sweden)
Supervisor: doc. RNDr. Lukáš Krmíček, Ph.D.

Severní část ostrova Alnö je budována přibližně 580 milionů let starým intruzivním komplexem, v rámci kterého byly jako první na světě popsány výskyty ultramafických lamprofyrů – alnöitů (Kresten a Troll, 2018 a citace v této knize). Společně s českými polzenity představují alnöity jediné lamprofyry, pro které je signifikantní primární výskyt melilitu (například Ulrych et al. 2014, 2021). Podstatou disertační práce bude moderní petrograficko-geochemické zhodnocení alnöitů a souvisejících alkalických hornin včetně tzv. kimberlitových alnöitů, které nebylo do současnosti nikým provedeno. K řešení tématu doktorské práce budou využity jednak vzorky, které v roce 2020 odebral školitel, jednak vzorky ultramafických lamprofyrů, které v terénu odebere doktorandka. Horninový materiál bude studován pomocí elektronové mikrosondy a následně také pomocí LA–ICP–MS. Důraz bude kladen na pochopení variací stopových prvků v olivínu a tmavé slídě. Z vybraných vzorků bude stanoveno celohorninové složení a následně také izotopové složení, a to včetně stabilních izotopů Li a Ca, které proběhne v laboratořích České geologické služby (ČGS) na pracovišti Barrandov. Předpokládá se aktivní zapojení doktorandky do analytických laboratorních prací. Zjištěná data budou využita při interpretaci petrogeneze ultramafických lamprofyrů ostrova Alnö. Externím konzultantem disertační práce bude dr. Tomáš Magna z ČGS v Praze, kdy nezbytné analytické práce budou primárně hrazeny ze stávajícího pětiletého GAČR projektu, jehož hlavním řešitelem na ČGS je právě dr. Magna. V rámci projektu se rovněž předpokládá možnost zaměstnání doktorandky.

Notes

Téma rezervováno pro L. Tučekovou.

Supervisor

doc. RNDr. Lukáš Krmíček, Ph.D.

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.

Supervisor

Mgr. Tomáš Kumpan, Ph.D.

Research on dental phenotype of arvicolid Microtus hintoni-gregaloides/Microtus gregalis lineage from Middle Pleistocene to Holocene localities of Central and Eastern Europe
Supervisor: doc. Mgr. Martin Ivanov, Dr.

Vytyčení problému: V biostratigrafickém členění kvartérních terestrických sedimentů Evropy představují hrabošovití (Arvicolinae) jednu nejvýznamnějších skupin obratlovců. Rychlý evoluční vývoj členů této významné skupiny hlodavců je spojen s dosud nejasně vymezeným rozsahem variability dentálního fenotypu řady taxonů včetně druhu Microtus gregalis (hraboš úzkolebý). Současné výzkumy, založené na tradičním biometrickém přístupu a jeho srovnání s metodami 2D geometrické morfometrie ukazují, že výpovědní hodnota mnoha sledovaných znaků dentálního fenotypu prvních spodních molárů druhu Microtus gregalis je značně variabilní, přičemž k nejvýznamnějším tvarovým změnám dochází hlavně v oblasti anterokonidového komplexu. Ostatní znaky, které mezi sebou výrazně korelují, vnášejí do morfometrické analýzy nadbytečný šum, který zastírá evolučně významné tvary anterokonidového komplexu.

Cíle práce: V rámci disertační práce bude sledován rozsáhlý soubor dat zahrnující období od hranice spodní/střední pleistocén až po holocén. Sledovány budou rozdíly ve vývoji dentálního fenotypu mezi populacemi z různých oblastí střední a východní Evropy s možnými evolučními konsekvencemi v rámci linie Microtus hintoni-gregaloides/Microtus gregalis. K analýze tvarových změn bude využito nově navrhnuté upravené schéma výběru význačných bodů (landmarků). Podrobně bude studován i Enamel Differentiation Quocient (SDQ). Paleoenvironmetální interpretace budou na vybraných lokalitách doplněny o izotopové analýzy (18O/16O) zubní skloviny. Postup prací: 1. Studium relevantní literatury; 2. Obrazová dokumentace, biometrická měření, stanovení landmarků; 3. Morfometrická a biometrická analýza (včetně SDQ); 4. Vyhodnocení izotopových analýz; 5. Závěry týkající se biostratigrafického zařazení a paleoekologického vyhodnocení.

Použité metody, přístroje: Výzkum bude založen převážně na metodách 2D geometrické morfometrie doplněné o analýzu obrysu anterokonidového komplexu. Za tímto účelem bude využit mikroskop Hirox MX(G)-5040SZ, stereomikroskop Leica MZ-16 + DMC 5400 (20 mpx) a elektronový mikroskop JEOL JSM-6490LV. Výsledky budou zpracovány pomocí software PAST, R a TPSdig.

Práce bude hrazena z projektu školitele č. 8016 „Systematický monitoring sedimentů v krasových dutinách v prostoru lomu Mokrá“.

Supervisor

doc. Mgr. Martin Ivanov, Dr.

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

Supervisor

doc. Mgr. Martin Ivanov, Dr.

The evaluation of the geological structure of the subsurface gas reservoir Dolní Dunajovice
Supervisor: doc. RNDr. Slavomír Nehyba, Dr.

Cílem práce je zhodnocení geologické stavby podzemního zásobníku plynu Dolní
Dunajovice a zejména zpřesnění geologického modelu zásobníku. Hodnocen bude
eggenburgský zásobníkový horizont a těsnící nadloží, ale také nadložní
propustné karpatské horizonty a v menší míře i podložní jurské sedimenty.
Studium bude založeno především na interpretaci 3D a 2D seismických dat v programu
Petrel, hodnocení karotážních měření a vrtných jader společnosti RWE Gas Storage CZ,
s.r.o. Práce tak bude zahrnovat stratigrafickou, sekvenční a strukturní interpretaci
geofyzikálních dat a také sedimentologický a petrofyzikální rozbor kolektorských a těsnících hornin. Výzkum by tak měl přispět k lepší znalosti geologického
vývoje oblasti, k doplnění znalostí o sedimentární architektuře a rekonstrukci
paleoprostředí. Zároveň by měl doplnit detailní znalosti o kolektorských a těsnících horninách, což bude mít výrazný přínos na zpřesnění modelu těžby
a vtláčení plynu, tedy na běžné fungování zásobníku.

Notes

konzultant: RNDr. Anita Bartakovics, PhD.

Supervisor

doc. RNDr. Slavomír Nehyba, Dr.

Supervisors

There are no supervisors recorded for this study programme.

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 English
Doctoral board and doctoral committees
Tuition fees
The studies are subject to tuition, fees are paid per academic year
€3,000
Find out more

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

You are running an old browser version. We recommend updating your browser to its latest version.