Dr hab. Ewa Smolska (prof. UW) Warszawa, 27.04.2015. Zakład Geomorfologii Wydział Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytet Warszawski Krakowskie Przedmieście 30 00-927 Warszawa Recenzja pracy doktorskiej Analiza przestrzenna wybranych form depozycyjnych centralnej Polski w oparciu o badania sedymentologiczne i georadarowe Autor: mgr Anna Lejzerowicz Jako pracę doktorską mgr Anna Lejzerowicz przedstawiła 5 artykułów, które zostały opublikowane i manuskrypt (szósty), który jest złożony do druku. Artykuły te pod łącznym tematem Analiza przestrzenna wybranych form depozycyjnych centralnej Polski w oparciu o badania sedymentologiczne i georadarowe zostały poprzedzone krótkim opracowaniem tekstowym (9-37 str.) oraz spisem literatury. Artykuły zostały opublikowane w czasopismach różnej rangi: w Geological Quaterly, Geologos (w języku angielskim) i Landform Analysis (po polsku) oraz w materiałach konferencyjnych (2012r. - 14 th i 2014 r. - 15 th International Conferences on Ground Penetrating Radar). Ostatni z artykułów wschodzących w skład dzieła został złożony do Geological Quaterly i jeszcze jest w trakcie recenzowania. Wszystkie artykuły są napisane we współautorstwie. Dla wszystkich autorka określiła swój udział w badaniach jak i opracowaniu wyników badań. Jest on znaczący, wynosi 55-80%, w jednym przypadku jest mniejszy (20%). Do doktorantki należało wykonanie zarówno badań terenowych sedymentologicznych jak i georadarowych, analiza danych oraz interpretacja uzyskanych wyników. Celem badań prowadzonych przez doktorantkę było zweryfikowanie możliwości zastosowania badań georadarowych w odzwierciedleniu struktur sedymentacyjnych. Metoda georadarowa jest coraz powszechniej stosowana do nieinwazyjnych badań gruntu i badań sedymentologicznych. Dostarcza ciągłego zapisu, pozwalającego na wnioskowanie o wewnętrznej budowie form, szczególnie budowie przypowierzchniowej. Stale jeszcze doskonalona jest zarówno strona techniczna zapisu georadarowego jak i stan odzwierciedlenia struktur depozycyjnych, wpływu właściwości utworów (np. uwilgocenie, tekstura) na jakość rejestrowanego obrazu. W ten nurt badań doskonale wpisują się badania prowadzone przez mgr Annę Lejzerowicz.
Do badań wybrano takie formy jak oz, wysoczyzna polodowcowa, odsypy rzeczne oraz paleogeńskie osady deltowe; obszar badań to odpowiednio: okolice Kozłowa, Paplin na Wysoczyźnie Rawskiej, okolice Warszawy i Lubartowa. Zakres zastosowanych przez doktorantkę metod badań jest zawarty w schemacie na str 18 i można uznać, że jest to szeroki zakres obejmujący standardowe badania geologicznosedymentologiczne jak: analiza ukształtowania rzeźby terenu, opis budowy wewnętrznej wybranych do badań form, wyróżnienie litofacji w profilach pionowych i poziomych (w ograniczonym zakresie), wykonanie analiz uziarnienia i ich interpretacja z uwzględnieniem standardowych wskaźników sedymentologicznych, dodatkowo w jednym z badanych obszarów (żwirownia w Paplinie) zastosowano również analizę obtoczenia i zmatowienia powierzchni ziaren kwarcowych wg Cailleux w modyfikacji Mycielskiej-Dowgiałło i Woronko (1998). Ponieważ autorka prowadziła badania terenowe, wykonywała analizy laboratoryjne oraz brała udział w opracowaniu uzyskanych wyników można przyjąć, że posiadła odpowiednie umiejętności z zakresu badań sedymentologicznych i ich interpretacji oraz dyskusji naukowej. Podobnie w przypadku badań georadarowych uczestniczyła od badań terenowych poprzez analizę zapisu georadarowego do interpretacji i wnioskowania o jakości zapisu. W pierwszym z artykułów The origin and depositional architecture of Paleogene quarc-glauconite sands in the Lubartów area, eastern Poland udział doktorantki nie był znaczący obejmował rozpoznanie, opis cech tekstualnych i strukturalnych osadów wraz z wyznaczeniem litofacji i ich granic oraz określenie środowiska depozycyjnego. Poszczególne litofacje zostały odczytane w zapisie georadarowym wzdłuż ściany odsłonięcia, także rozszerzonym o strefy poza analizowanym odsłonięciem. Wykonane przez autorkę badania przyczyniły się do wyznaczenia kierunków paleotransportu, umożliwiły zastosowanie modelu 3D pozwalającego na przestrzenną rekonstrukcję struktur sedymentacyjnych i modelu deltowej sedymentacji paleogeńskiej w południowej strefie marginalnej basenu kenozoicznego na przykładzie okolic Lubartowa. Poza tym wskazały na znaczenie lamin z wytrąceniami żelaza w osadach paleogeńskich i ich stosunkowo dobre identyfikowanie na radiogramach. Uzupełnieniem publikacji jest artykuł piąty (konferencyjny) Ground Penetrating Radar and sedimentological investigations of quarto-glauconite sands in the Lubartów area (south-east Poland), w którym udział doktoranki jest oszacowany na 55%. Poszerzony został przede wszystkim zakres badań georadarowych. Drugi artykuł The usefulness of Ground- penetrating radar images for the research of large sand-bed rivers: case study from the Vistula River (central Poland) obejmuje badania
sedymentologiczne i georadarowe odsypów w korycie Wisły w ok. Kępy Zawadowskiej. Udział doktorantki zarówno na etapie badań terenowych, jak i interpretacji wyników był znaczący (60%). Na podstawie 2 wkopów rozpoznano budowę odsypu wyróżniając litofacje. Uznano je za typowe dla rzeki typu roztoka piaskodenna. Porównano z obrazem uzyskanym z badań georadarowych, na podstawie których zidentyfikowano 3 facje odzwierciedlające przede wszystkim nachylenie lamin - warstwowanie wysoko i małokątowe oraz masywne. Doktorantka podała, że wykonała analizy uziarnienia, obliczyła wskaźniki sedymentologiczne, posłużyły one jedynie do ogólnej charakterystyki osadów budujących odsyp. Nieco zabrakło szczegółowszej analizy cech sedymentologicznych analizy litodynamicznej. Natomiast cenne jest potwierdzenie przydatności badań georadarowych do analizy struktury piaszczystych odsypów korytowych oraz wykorzystywanie w tym celu anteny o częstotliwości 250 MHz. W artykule przedstawionym jako trzeci (we współautorstwie z A. Wysocką) Osady polodowcowe w żwirowni w Paplinie (Wysoczyzna Rawska) w świetle badań tekstualnych udział mgr A. Lejzerowicz jest dominujący (80%). Wykonano analizy uziarnienia, obtoczenia i zmatowienia powierzchni ziarn kwarcowych oraz analizy składu petrograficznego. Autorka powołuje się na prace E. Mycielskiej-Dowgiałło (1995, 2007) jednak w niewielkim stopniu skorzystała z tej szkoły. Również stosunkowo słabo wykorzystała badania J. Szmańdy (2010). Zaprezentowane wyniki i ich interpretacja są oczywiście poprawne. Zabrakło (wyraźnie) analizy rozkładu uziarnienia na bazie krzywych Vishera i krzywych częstości oraz analizy zależności pomiędzy wskaźnikami. Być może powodem tego był zbyt ograniczony zestaw sit (co 1 phi). Bardzo ciekawe odsłonięcia oraz trafny wybór litofacji do szczegółowej analizy, nie w pełni pozwolił autorce na satysfakcjonujące wyniki i włączenie się do dyskusji na temat sposobu i jakości zapisu dynamiki środowiska w cechach tekstualnych osadów. Zaprezentowane wyniki uznaję za początkowy etap badań sedymentologicznych osadów morenowych w żwirowni Paplin. Kolejny artykuł (60% udziału doktorantki) jest publikacją konferencyjną Sedimentary architecture and ground penetrating radar (GPR) alanysis of sandfy-gravel esker deposits in Kozłów, Central Poland. Łączne zastosowanie badań litologiczno-sedymentologicznych i georadarowych było podstawą wydzielenia i interpretacji przestrzennej występujących facji radarowych. Poprzez połączenie dwóch metod badawczych rozpoznano przestrzenne rozmieszczenie fluwioglacjalnych jednostek sedymentacyjnych i ich wizualizację szczególnie istotną w celach rekonstrukcji zarówno dla celów naukowych jak i praktycznych.
Wcześniejsze badania zostały łącznie zebrane i podsumowane w manuskrypcie złożonym do Geological Quaterly we współautorstwie z A. Wysocką i S. Kowalczykiem, przy czym doktorantka jest pierwszym autorem z 70 % udziałem. Prezentuje wyniki badań z rejonu Paplina i Kozłowa. Artykuł jest jeszcze w trakcie recenzji i nie został uwzględniony o ocenie końcowej. Należy jednak podkreślić poszerzenie zakresu o badania georadarowe i analizę przestrzenną rozkładu litofacji oraz schematyczne modele ewolucji badanych obszarów. Przeprowadzone badania i uzyskane wyniki skłaniają do następujących uwag dotyczących badań sedymentologicznych: - ukazały zróżnicowanie analizowanych osadów i przede wszystkim stanowiły wsparcie dla metody georadarowej - nie stanowiły podstawy do dyskusji nad genezą wybranych do badań form, służyły opisowi struktur sedymentacyjnych z zastosowaniem wyróżnień litofacjalnych oraz cech uziarnienia osadów, - obliczone wskaźniki uziarnienia w niewielkim stopniu zostały wykorzystane, głównie do charakterystyki osadów w ramach wyróżnionych litofacji; - zaprezentowano wyniki analizy obtoczenia i zmatowienia ziarn kwarcowych, natomiast zabrakło wskazania jej znaczenia zarówno we wnioskowaniu paleogeograficznym jak i jej przydatności w badaniach georadarowych; oraz uwag dotyczących badań georadarowych (z punktu widzenia geomorfologasedymentologa): - przeprowadzone badania wskazują na powiązanie wyróżnionych litofacji (architektura osadów) z facjami georadarowymi, co ma istotne znaczenie praktyczne, zbyt słabo zaznacza się odzwierciedlenie frakcji osadu, - na podkreślenie zasługuje identyfikacja przestrzennego rozmieszczenia facji radarowych i dzięki temu rozpoznanie budowy wewnętrznej form oraz wskazanie kierunkowości struktur i paleoprzepływów - także za istotne uważam potwierdzenie danych technicznych w zobrazowaniu analizowanych struktur depozycyjnych; Podsumowując przedstawioną powyżej charakterystykę artykułów, zakres badań, zaangażowanie mgr Anny Lejzerowicz stwierdzam, że zastosowana metodyka badań georadarowych w połączeniu z analizami cech sedymentologicznych osadów pozwoliła na
pełniejszą identyfikację facji radarowych ze standardowymi w geologii litofacjami. Została potwierdzona przydatność badań georadarowych do wyróżnienia jednostek strukturalnych w formach depozycyjnych i ich analizy przestrzennej znacznie poszerzającej informację o budowie form typowych dla Polski centralnej. Pewien niedosyt budzą badania cech tekstualnych osadów. Wraz z analizą wskaźników sedymentologicznych jak i analizami obtoczenia i zmatowienia powierzchni ziaren kwarcowych czy analizą petrograficzną stanowiły one jedynie uzupełnienie badań georadarowych. Nie umniejsza to wartości merytorycznej tych badań, gdyż prawdopodobnie w zamierzeniach badawczych mgr Anny Lejzerowicz miały pomóc w identyfikacji poszczególnych pakietów warstw o podobnych cechach i środowisku depozycyjnym. Cytowana literatura wskazuje na dobrą jej znajomość i umiejętność wykorzystania w dyskusji naukowej wyników badań, co niewątpliwie zostało wcześniej ocenione przez recenzentów poszczególnych artykułów. Uwzględniając całokształt uzyskanych wyników badań uważam, że przedstawiona praca (podsumowanie badań wraz z artykułami opublikowanymi i przyjętym do druku) spełnia wymogi stawiane pracom doktorskim wg ustawy z dnia 14 marca 2003 r. (Dz. U. Nr 65, poz. 595 z późniejszymi zmianami) o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki. Wnioskuję o dopuszczenie mgr Anny Lejzerowicz do dalszych etapów przewodu doktorskiego.