RECENZJA. Opublikowane prace wchodzące w skład rozprawy doktorskiej:

Transkrypt

1 Dr hab. Monika A. Kusiak, profesor ING PAN Instytut Nauk Geologicznych Polska Akademia Nauk ul. Twarda 51/ Warszawa tel Warszawa, RECENZJA Rozprawy doktorskiej mgr Elżbiety Słodczyk Magma evolution recorded in zircon and bulk rock chemistry lf Late Paleozoic rhyolitic rocks from Halle Volcanic Complex and NE German Basin Recenzję niniejszej dysertacji doktorskiej przygotowałam na zlecenie Rady Instytutu Nauk Geologicznych Wydziału Nauk o Ziemi i Kształtowania Środowiska Uniwersytetu Wrocławskiego, zgodnie z decyzją z dnia 1 kwietnia 2016 r. Promotorem ocenianej rozprawy jest dr hab. Anna Pietranik. Rozprawa doktorska składa się z czterech publikacji poprzedzonych 47-mio stronicowym wstępem przygotowanym w języku angielskim oraz 18 załącznikami stanowiącymi deklaracje współautorstwa. Wstęp zawiera 12 figur oraz jednostronicowe streszczenie przetłumaczone na język polski. Opublikowane prace wchodzące w skład rozprawy doktorskiej: A1. Pietranik, A., Słodczyk, E., Hawkesworth, C.J., Breitkreuz, C., Storey, C.D., Whitehouse, M., Milke, R., Heterogeneous Zircon Cargo in Voluminous Late Paleozoic Rhyolites: Hf, O Isotope and Zr/Hf Records of Plutonic to Volcanic Magma Evolution. Journal of Petrology, 54, A2. Słodczyk, E., Breithreuz, C., Zircon abundance, size and parageneiss in SiO 2 -rich volcanic rocks: Implications for geochronologic studies. Geosciences Notes, 2.1 A3. Słodczyk, E., Pietranik, A., Breitkreuz, C., Pędziwiatr, A., Bokła, M., Schab, K., Grodzicka, M., Formation of a laccolith by magma pulses: Evidence from modal and chemical composition of the 500 m long borehole section through the Permo-Carboniferous Landsberg laccolith (Halle Volcanic Complex). Geochemical Journal 49, A4. Słodczyk, E., Pietranik, A., Breitkreuz, C., Fanning., C.M., Anczkiewicz, R., Ehling, B.C., Rhyolite magma evolution recorded in isotope and trace element composition of zircon from Halle Volcanic Complex. Lithos, , Wszystkie artykuły naukowe stanowiące dysertację zostały opublikowane w języku angielskim, trzy z nich w czasopismach znajdujących się w bazie Strona 1 z 5

2 Journal Citation Report (JCR): Journal of Petrology (IF=4.42), Geochemical Journal (IF=1.94) oraz Lithos (IF=3.65). Mgr Elżbieta Słodczyk, w trzech publikacjach jest pierwszym autorem, a w jednej autorem drugim. Praca doktorska ma charakter nie tylko regionalny, ale także metodyczny. W swojej rozprawie Autorka podjęła kompleksowe badania geochemiczne i geochronologiczne mające na celu identyfikację oraz odtworzenie procesów prowadzących do powstania systemów magmowych o dużych objętościach. Obszarami zainteresowań naukowych były ryolity pochodzące z kompleksu wulkanicznego Halle Volcanic Complex (HVC) oraz z północno-wschodniej części Niziny Niemieckiej. Wstęp Przygotowany wstęp ma być w zamyśle częścią spajającą opublikowane artykuły. We wstępie Autorka przedstawia hipotezy naukowe oraz cele badawcze postawione podczas prac nad rozprawą, a także podsumowuje osiągnięte wyniki. W pracy doktorskiej są postawione trzy główne cele naukowe: W jaki sposób można zrekonstruować procesy prowadzące do powstawania dużej objętości magmatyzmu? Czy moglibyśmy zidentyfikować podłoże krystaliczne takich systemów magmowych? Jakie mechanizmy prowadzą do powstawania lakkolitów w końcowym etapie krzepnięcia magmy? Omówienie tych trzech problemów naukowych jest przygotowane wraz z odnośnikami do poszczególnych publikacji. Każde z powyższych zagadnień jest szeroko ilustrowane. Wydaje się, że ta część rozprawy była przygotowywana w dużym pośpiechu i i nie do końca odzwierciedla ona to, co zawarte jest w opublikowanych pracach. A1. W pracy tej pierwszym autorem jest Promotorka, Anna Pietranik, Doktorantka jest autorem drugim w siedmioosobowym zespole. Dzięki zastosowaniu analiz izotopów Hf oraz tlenu, a także analizie pierwiastków śladowych w cyrkonach z trzech rdzeni wiertniczych w NE Basenie Niemieckim, autorzy wnioskują, że magmatyzm tego obszaru miał swoje źródło w przetopionym materiale pochodzenia osadowego i płaszczowego. Autorzy wykazali, że pierwiastki śladowe w cyrkonach magmowych (stosunki Zr/Hf, Th/U oraz zawartości Y i P) mogą być stosowane do rozróżnienia antekryształów w ziarnach krystalizujących na wcześniejszym i późniejszym etapie ewolucji, a także do wnioskowania iż ryolity powstały na drodze remobilizacji niżej ległego, nie do końca skrystalizowanego ciała granitowego. Praca ta jest świetnie napisana i stanowi bardzo dużą wartość naukową, jednakże trudno jest szczegółowo określić, co tak na prawdę było wkładem pracy Doktoranki w przygotowanie publikacji. Strona 2 z 5

3 A2. Celem pracy jest charakterystyka różnych grup cyrkonów występujących w skałach wulkanicznych o różnej budowie geotektonicznej. W pracy tej tekstura ziaren (np zonacja, inkluzje, etc) nie były brane pod uwagę. Jest to najsłabsza publikacja z cyklu, zarówno pod względem merytorycznym, jak i technicznym. Autorka sama pisze, że powinny być przeprowadzone bardziej szczegółowe badania analityczne. Często używane formy may be and it would be interesting wskazują bardziej na język podręcznika, a nie pracy naukowej. Autorzy wykonali ogrom pracy analizując 520 (!) szlifów. W tekście nie ma informacji jednakże ile było analizowanych szlifów w danej lokalizacji, ile cyrkonów reprezentuje którą kategorię? Tabela 1 przedstawia bardzo enigmatycznie informacje na temat lokalizacji oraz referencji skąd próbka pochodzi. Wniosek końcowy z pracy są bardzo ogólny i nie do końca nowatorski. Fakt, iż zastosowanie zintegrowanych analiz z płytek cienkich oraz separatów cyrkonów daje nam więcej informacji jest ogólnie znany. Ta niższa, niż dla pozostałych prac jakość publikacji, wynikać może z tego, że jest to pierwsza publikacja, w której Doktorantka jest autorem wiodącym. A3. Celem pracy była odpowiedź na pytanie jaki mechanizm powoduje tworzenie się lakkolitu w końcowym etapie krzepnięcia magmy. Do badań geochemicznych i petrologicznych wykorzystano ok. 500 m rdzenia z rejonu Landsberg. Na podstawie analizy modalnej oraz zmienności chemicznych opracowano schematyczny model formowania się lakkolitu. W pracy wykorzystano proporcje pomiędzy plagioklazem a skaleniem potasowym do wydzielenia czterech sekcji rdzenia, które zostały potwierdzone analizą pierwiastków głównych i śladowych ryolitu Landsberg. Praca jest oryginalna i przemyślana, a przedstawiony na figurze 8 model jest szczegółowo omówiony. Autorka nie ustrzegła się jednak kilku potknięć, czy nieścisłości. Pisze Ona, że wszystkie próbki mają podobny skład mineralny, jednakże nieco później jest informacja, że dla próbek >328 m, które są przeobrażone, nie jest możliwe rozpoznanie minerałów. Skąd więc wiadomo, że skład mineralny jest podobny a nie różny? W tekście jest informacja, iż z 500 m rdzenia próbki były pobierane co 25 m, jednakże z Tabeli 1 wynika, że mamy czasem próbki co 50 m lub po dwie z tej samej głębokości. Nie jest wyjaśnione również, co powodowało, iż z danej głębokości były pobrane akurat dwie próbki, a nie jedna jak w większości przypadków. Obrazy CL dla kwarcu zostały wykonane dla płytek cienkich z 16 m oraz 490 m, dlaczego akurat z tych głębokości? Nie ma ich podanych w Tabeli 1 w liście analizowanych próbek, czy były to dodatkowe próbki? A4. Celem ostatniej z prac stanowiących rozprawę doktorską, jest przedstawienie nowych danych izotopowych i geochronologicznych cyrkonów z Halle Volcanic Complex i porównanie ich z wynikami analiz cyrkonów z wielkich prowincji magmowych. Wnioskiem końcowym pracy jest podobieństwo w składzie pierwiastków śladowych oraz izotopów Hf i O sugerujące, że magmy ryolitowe pochodzą z podobnych źródeł oraz przechodziły one podobne procesy dyferencjacji. W pracy jest kilka niedociągnięć oraz nieścisłości. Trudno jest mi się zgodzić z wnioskiem, iż zawartości Hf Strona 3 z 5

4 w cyrkonie we wszystkich jednostkach skalnych są podobne jeśli mówimy o wartościach od ppm. Prawdopodobnie do interpretacji pochodzenia cyrkonów magmowych, to nie sama zawartość Hf, a stosunek Zr/Hf może być bardziej użyteczny. Podobnie Autorka pisze: There is no difference in the aspect ratios for the magmatic zircon from all samples, podczas gdy w załączniku 1, do którego jest odwołanie widzimy jak różne są te cyrkony i wystarczy porównać ziarna 6,7, 8 i 20 z jednostki Wettin, czy ziarna 10, 14 i 15 z jednostki Spitsberg. Podsumowanie Mgr Elżbieta Słodczyk wykazała się umiejętnością zastosowania zróżnicowanych metod analitycznych i udowodniła, że poznała warsztat badawczy w szerokim zakresie, poczynając od petrografii, poprzez analizy geochemiczne na całych próbkach skalnych aż do prac na cyrkonach, zarówno przy użyciu metod geochronologii U-Pb, jak i geochemii izotopów Hf, tlenu oraz pierwiastków śladowych. Tak więc nadrzędny cel badawczego projektu doktorskiego został uzyskany, a założone we wstępie cele naukowe osiągnięte. Każda z prac (w których Mgr Elżbieta Słodczyk jest pierwszym autorem), po kolei, przedstawia coraz większą wartość naukową i jest coraz staranniej przygotowana. Figury w każdej z prac są odpowiednio dobrane, ale są różnej jakości. Te, które przedstawiają modele schematyczne są bardzo staranne. Choć trudno jest recenzować opublikowane artykuły, które były już zrecenzowane, przedstawię również kilka uwag, które nasunęły mi się podczas czytania rozprawy. Przede wszystkim wydaje mi się, że w cykl publikacyjny stanowiący dysertację doktorską, śmiało mogłyby wchodzić trzy prace, te w których Pani Elżbieta Słodczyk jest pierwszym autorem. Nie do końca jest dla mnie jasne, co doktorantka zrobiła w świetnej zresztą pracy swojej Promotorki. Wydaje się również, że trochę zabrakło spójności w przedstawionych artykułach. Trudno jest mi dopatrzeć się przemyślanej sekwencji prac. Nie tylko we Wstępie, ale i w opublikowanych artykułach jest wiele potknięć technicznych oraz językowych. By wymienić tylko te, powtarzające się: Autorka często używa sformułowania similar, które nie do końca odzwierciedla to, co jest w tekście (czy rzeczywiście 100 i 300 ppm Zr lub 6000 i ppm Hf w cyrkonie to wartości podobne? W rodziale Results podawane są nie tylko wyniki pracy, ale także interpretacje danych z literatury, co nie ułatwia czytania. Stosowanie aspect ratios, podczas podawania jednego tylko wymiaru, a nie proporcji, stosowanie recent do prac sprzed ponad 10 lat. Używanie wyrażenia average i podawania zakresu wartości zamiast średniej. Wnioski z prac są nie do końca śmiało stawiane np it could be czy our temporary conclusion Czy to oznacza, że tak naprawdę Autorka nie jest przekonana o słuszności swoich badań naukowych? Może przedyskutowanie alternatywnego modelu tworzenia się lakkolitu pozwoliłoby na uniknięcie pewnych niezręczności językowych. Strona 4 z 5

5 Powyższe, drobne uwagi krytyczne nie umniejszają wartości naukowej recenzowanej dysertacji. Rozprawa ta stanowi oryginalne i nowoczesne opracowanie naukowe. Niższa jakość drugiej publikacji naukowej, tak surowo przeze mnie ocenionej, wynika prawdopodobnie z faktu, iż jest to pierwsza publikacja Doktorantki. Trudno więc rozpoczynać karierę naukową od razu dobrymi artykułami naukowymi. Fakt, iż kolejne prace są coraz lepsze świadczy o ciągłym rozwoju naukowym i to w bardzo krótkim, bo zaledwie dwuletnim okresie czasu. Stwierdzam, że rozprawa spełnia wymogi stawiane pracom doktorskim w świetle Ustawy z dnia 14 marca 2003 roku O stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuk Dz. U. Nr 65, poz. 595, z późn. zm. wnioskuję o dopuszczenie Pani mgr Elżbiety Słodczyk do dalszych etapów przewodu doktorskiego. Dr hab. Monika A. KUSIAK Strona 5 z 5