Meghívott előadók

Berkesi Márta

MTA–HUN-REN FI FluidsByDepth Lendület Kutatócsoport, HUN-REN Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet, Sopron, Magyarország

Berkesi Márta 2007-ben szerzett geológus diplomát az Eötvös Loránd Tudományegyetemen. 2011-ben védte meg doktori értekezését, amelyben CO₂–H₂O-fluidumok tulajdonságait és viselkedését és szállítódását vizsgálta a litoszférikus köpenyben az Eötvös Loránd Tudományegyetem és a franciaországi Université de Lorraine együttműködésében. Ezt követően posztdoktori kutatóként a franciaországi Nancy-ban működő CNRS (GeoRessources Laboratoire)-nél, valamint a budapesti Eötvös Loránd Tudományegyetemen dolgozott. 2021 óta a HUN-REN Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet munkatársa. Márta korábban három, a magyar állam által finanszírozott posztdoktori kutatási ösztöndíjat nyert el, és jelenleg a Magyar Tudományos Akadémia támogatásával működő Lendület FluidsByDepth Kutatócsoportot vezeti. 2019-ben a fluidumzárvány-kutatásokat összefogó rangos ECROFI (European Current Research on Fluid Inclusions) konferencia főszervezője volt. Márta a European Association of Geochemistry (EAG) tanács- és az Young Academy of Europe választott tagja, valamint az ECROFI tudományos bizottság résztvevője. Kutatásai a köpenyfluidumokra és a gázkiáramlásokra, a szubdukcióhoz kapcsolódó fluidumokra, valamint a fluidumzárványok Raman-spektroszkópiai vizsgálatára összpontosítanak.

A földtani CO₂ felhalmozódása, tárolása és körforgása a litoszférikus köpenyben és az alsó kéregben a Pannon-medence példáján

A szubkontinentális litoszférikus köpeny és alsó kéreg egymástól elkülönülő, ugyanakkor geodinamikailag összekapcsolódó geológiai rezervoárok, amelyek meghatározó szerepet játszanak a köpenyeredetű CO₂ felhalmozódásában, tárolásában és migrációjában. A litoszféra riftesedést követő vastagodása (termális relaxáció) során a szénben gazdag fluidumok és kis mértékű parciális olvadékok az újonnan kialakuló litoszférikus köpeny részévé válhatnak, ezáltal kiterjedt és feltehetően hosszú életű szénrezervoárt hozva létre. A köpeny eredetű CO₂ ezt követően a Mohó diszkontinuitáson keresztül az alsó kéregbe is eljuthat, ahol különösen a gránátban, grafitban és járulékos ásványokban tárolódhat. Ennek köszönhetően a szén több millió éven keresztül csapdázódhat, mielőtt felszabadulna. A Pannon-medencéből származó eredmények ezért egy többlépcsős szén(fluidum)transzport-folyamatra utalnak: az asztenoszférából történő felhalmozódástól a köpenyben és az alsó kéregben való tároláson át a szén (CO₂ formájában) felszínig, illetve felszín alatti vizekbe történő szállításáig. A közvetlen köpeny–felszín gázkiáramlások előfordulása kevésbé valószínű. Az izotópos jellemzők és a lehetséges fluidumáramlási útvonalak – például a nanocsatornák, mélyrehatoló törések, egykori vulkáni kürtők és deformációs zónák – további bizonyítékot szolgáltatnak arra, hogy ezek a mélyben található rezervoárok kapcsolatban maradhatnak a jelenlegi kéregbeli és felszíni szénrendszerekkel.

Nicholas Dygert

Department of Earth, Environmental and Planetary Sciences, University of Tennessee, USA

Nicholas Dygert a Tennessee Egyetem Lawrence és Dawn Taylor-díjas docense. Nicholas kísérleti geológus és geokémikus, kutatásai égitestek – köztük a Föld és a Hold – kialakulására és fejlődésére irányulnak, különös tekintettel azok belsejében zajló folyamatokra. PhD-fokozatát a Brown Egyetemen szerezte. A Geochimica et Cosmochimica Acta című tudományos folyóirat szerkesztője, a Tennessee Egyetemen működő tanszékének a doktori képzés vezetője, valamint a University of Tennessee NASA Space Grant Consortium vezető kutatója.

Betekintés a köpenyben zajló folyamatokba nyomelemek megoszlását vizsgáló kőzettani kísérletek alapján

Az égitestek, köztük a bolygók belsejében zajló folyamatok kémiai jeleit a magmás kőzetek őrzik. A nyomelemek különböző fázisok közötti megoszlásának értelmezését kísérleti eredmények segítik. Az előadás áttekinti a ritkaföldfémek kőzetalkotó ásványok és a velük egyensúlyban lévő olvadékok közötti megoszlásának, valamint szubszolidusz körülmények között az ásványok közötti megoszlásának hőmérséklet-, összetétel- és oxigénfugacitás-függésével kapcsolatos legújabb eredményeket. Az eredmények természetes mintákra történő alkalmazása révén feltárhatók az óceáni hátságok alatti lehűlés mechanizmusai, a Föld litoszférájában kialakuló dinamikus instabilitások reológiai tulajdonságai, valamint a magmás folyamatok oxigénfugacitásra gyakorolt hatásai. Emellett elsőrendű korlátokat szabnak a Hold differenciálódásának természetére, valamint a holdi bazaltok forrásrégióinak ásványtani összetételére és kémiai jellemzőire vonatkozóan.

Kalmár Dániel

Kövesligethy Radó Szeizmológiai Obszervatórium, HUN-REN Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet, Budapest, Magyarország

Kalmár Dániel a HUN-REN Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet berkein belül Budapesten működő Kövesligethy Radó Szeizmológiai Obszervatórium vezetője. Kutatási területe a kéreg, a litoszféra és a felsőköpeny szeizmikus képalkotása, különös tekintettel a vevőfüggvény elemzésekre, amelyek hozzájárulnak a Pannon-medence és a környező Alpok–Kárpátok–Dinaridák térségének jobb geodinamikai megértéséhez. Dániel 2021-ben szerzett Ph.D. fokozatot a földtudományok területén az Eötvös Loránd Tudományegyetemen. Doktori értekezésében a tágabb Pannon-medence kéregszerkezetét vizsgálta P-vevőfüggvények segítségével. Résztvevője jelentős európai szeizmológiai kezdeményezéseknek, többek között az AlpArray és az AdriaArray projekteknek, jelenleg pedig a litoszféra szerkezetével és a szeizmikus anizotrópiával kapcsolatos kutatásokat vezet a Pannon-medencét övező térségben. Emellett Magyarország képviselője nemzetközi szervezetekben (European Seismological Commission (ESC); International Association of Seismology and Physics of the Earth’s Interior (IASPEI)).

A Pannon-medencét övező térség litoszférájának és felsőköpenyének szerkezetvizsgálata vevőfüggvények segítségével

A Pannon-medence és az azt övező térség, beleértve a Keleti-Alpok, a Kárpátok és a Dinaridák vidékeit, kivételes természetes laboratóriumot nyújtanak a kontinentális litoszféra szerkezetének és fejlődésének vizsgálatára. Az előadásban a litoszférára vonatkozó új eredmények kerülnek bemutatásra, különös tekintettel a térség felsőköpeny-szerkezetére, a P–S és S–P vevőfüggvények elemzése alapján. A vizsgálat több mint 860 állandó és ideiglenes szeizmikus állomás szélessávú szeizmikus adatait használja fel, két évtized megfigyeléseit lefedve. Szigorú minőségellenőrzés és korszerű vevőfüggvény-feldolgozás segítségével nagy felbontású térképek készültek az üledékréteg vastagságáról, a kéreg diszkontinuitásairól, a Moho mélységéről, a litoszféra vastagságáról, valamint a litoszféra–asztenoszféra határról (LAB). Az eredmények a kéreg és a litoszféra szerkezetének jelentős oldalirányú változékonyságát tárják fel: a Pannon-medence alatt vékony litoszféra jellemző, míg a környező orogén övek alatt számottevően vastagabb litoszféra található.

A vevőfüggvények további új információkat szolgáltatnak a köpeny átmeneti zónájának szerkezetéről is, beleértve a ~410 és ~660 km mélységben található diszkontinuitásokat. A szeizmikus tomográfiával kombinálva ezek a megfigyelések összetett köpenyszerkezetet tárnak fel, amely a múltbeli és jelenleg is zajló szubdukcióhoz, a köpeny feláramlásához, valamint az Alpok–Kárpátok–Pannon-medence–Dinaridák térség hosszú távú geodinamikai fejlődéséhez kapcsolódik.

Ezek az eredmények a kéregtől egészen a köpeny átmeneti zónájáig egységes szeizmikus képet nyújtanak, és rávilágítanak arra, hogy a litoszféra szerkezete milyen szerepet játszik a Pannon-medencét övező térség jelenlegi geodinamikai fejlődésének alakításában.

Jingao Liu

Institute of Earth Sciences, China University of Geosciences (Beijing), Kína

Jingao Liu a pekingi Kínai Földtudományi Egyetem (China University of Geosciences) professzora. Kutatásai a Föld-típusú bolygók keletkezésére és fejlődésére fókuszálnak, amihez elsősorban nagy hőmérsékletű geokémiai és kozmokémiai módszereket alkalmaz. Munkája kiterjedt a Föld, a Hold és más planetezimálok akkréciójának és differenciációjának vizsgálatára, valamint a Föld kontinenseinek kialakulására és fejlődésére, különös tekintettel a litoszférikus köpenyre és az ahhoz kapcsolódó folyamatokra. Jingao Liu a Marylandi Egyetem College Park-i kampuszán szerezte Ph.D. fokozatát. Jelenleg a Geochimica et Cosmochimica Acta tudományos folyóirat szerkesztője, valamint a Kínai Tudományos Akadémia által gondozott National Science Review földtudományi szerkesztői csapatának tagja.

A kratonok dinamikus életciklusa: keletkezés, pusztulás és újrakratonizáció

A kratonok a Föld ősi kontinentális magjai, amelyek megőrzik a bolygó fejlődésének fontos nyomait, és jelentős ásványi nyersanyagkincseknek helyszínei. Eredetük továbbra is vita tárgya; kialakulásukban szerepet játszhatott a köpenycsóvák (plume-ok) általi vertikális akkréció, a laterális szubdukció és akkréció, illetve a köpenycsóvák és a gravitációs instabilitások együttes hatása. Bár a kratonokat általában stabil képződményeknek tekintjük, egyesek – például a Kelet-Kínai kraton – jelentős litoszféravékonyodáson és pusztuláson mentek keresztül. A köpenyxenolitok egy vastag, refraktorikus, archaikumi–paleoproterozoos kratoni gyökérzóna fokozatos átalakulását rögzítik, amely a paleozoikumban még jelen volt, míg a kainozoikumra már vékony, gazdagodott, óceáni jellegű köpeny váltotta fel. A folyamat mintegy 120–130 millió évvel ezelőtt érte el csúcspontját. E pusztulást elsősorban a Paleo-Csendes-óceáni lemez szubdukciója idézte elő, amelyben a lapos szubdukció, a szubdukciós lemez hátragördülése (rollback), a litoszféra elvékonyodása és annak lecserélődése egyaránt szerepet játszott. A Dél-kínai kratonnal való összehasonlítás arra utal, hogy a pusztulást megelőző, több mint 500 millió éven át tartó fokozatos gyengülés kritikus előfeltétel lehetett, ami magyarázatot adhat arra, hogy a kratonok pusztulása miért olyan ritka globális léptékben. Bár a köpenycsóvák szintén előidézhetik a litoszféra elvékonyodását, és időben összefüggésbe hozhatók tömeges kihalásokkal, valamint nagy kiterjedésű magmás provinciák (Large Igneous Provinces, LIP) kialakulásával, a legtöbb kraton hosszú ideig fennmarad. Ezt az ellentmondást a rekratonizáció – vagyis a kratoni gyökérnek a plume-tevékenységet követő újbóli stabilizálódása – oldhatja fel. Erre példa a Slave kraton (Észak-Amerika), amely a 1,27 milliárd évvel ezelőtti Mackenzie-eseményt követően újra stabilizálódott; hasonló folyamatot feltételeznek a Kaapvaal- (Dél-Afrika) és a Tarim-kratonok (Közép-Ázsia) esetében is. A köpenycsóvák emellett különböző földtani terréneket is összehegeszthetnek, ezáltal új, refraktorikus kratoni gyökérzónák kialakulását segíthetik elő. A kratonok fejlődését tehát pusztító és helyreállító folyamatok egyaránt meghatározzák. Az előadás átfogó képet nyújt a kratonok dinamikus életciklusáról.

Davide Novella

Department of Geosciences, University of Padova (Olaszország)

A Föld mélyének összetétele és fejlődése iránt érdeklődöm. Kutatásaim során a nagy nyomású és nagy hőmérsékletű kísérleteket a mély köpenyből származó természetes minták, köztük gyémántok és ásványzárványaik vizsgálatával ötvözöm. A Ph.D. fokozatomat 2013-ban szereztem a németországi Bayreuthi Egyetem Bayerisches Geoinstitut intézményében. Ezt követően posztdoktori kutatói pozíciókat töltöttem be Franciaországban, az Egyesült Államokban, az Egyesült Királyságban és Olaszországban. 2013 óta a docenseként dolgozom a geokémia szakterületén az olaszországi Padovai Egyetem Földtudományi Tanszékén.

A hidrogén nyomon követése a köpenyben gyémántok ásványzárványain keresztül

A víz a köpeny domináns illókomponense, ahol a hidrogén névlegesen vízmentes ásványokba is beépülhet, akár több óceán vízkészletének megfelelő mennyiségben. A hidrogén már néhány tömegszálék ppm-es koncentrációban is jelentős hatással van a köpeny tulajdonságaira, többek között az olvadási hőmérsékletre, a szeizmikus hullámok terjedésére és a reológiai viselkedésre, ezáltal pedig a globális geodinamikai folyamatokra is. A mély köpeny hidrogéntartalmának és eloszlásának meghatározása ezért alapvető fontosságú a Föld fejlődésének és felszíni környezetének kialakulásának rekonstruálásához.

Az előadás során a hidrogén legújabb mérési eredményeit mutatom be a litoszférikus köpenyből származó természetes gyémántokban található, névlegesen vízmentes ásványok zárványain keresztül. Bár ezek a zárványok rendkívül ritkák, egyedülálló rálátást nyújtanak a Föld közvetlenül nem hozzáférhető belsejébe. A kísérleti adatokkal és a köpenyxenolitokból származó megfigyelésekkel együtt az eredmények új betekintést engednek a mély köpeny hidrogéntartalmába, valamint a gyémántképződésben részt vevő C–O–H összetételű fluidumok jellegébe.

Porkoláb Kristóf

MTA–HUN-REN FI FluidsByDepth Lendület Kutatócsoport, HUN-REN Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet, Sopron, Magyarország

Porkoláb Kristóf 2016-ban szerzett geológus M.Sc. diplomát az Eötvös Loránd Tudományegyetemen. Ph.D. fokozatát 2021-ben nyerte el az Utrechti Egyetemen (Hollandia), ahol kutatása a terepi szerkezeti elemzés, a metamorf kőzettan, az Ar/Ar kormeghatározás és a numerikus modellezés integrációjára alapozott a kontinentális szubdukciós–kiemelkedési folyamatok jellemzőinek pontosabb megértésének céljával. Ph.D. fokozatának megszerzése óta tudományos munkatársként dolgozik a HUN-REN Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézetben Sopronban. Fő kutatási témái közé tartoznak a Pannon-régió aktív geodinamikai folyamatai, a litoszféra termomechanikai viselkedése, valamint a deformáció, a fázisátalakulások és a fluidumáramlás közötti kölcsönhatások megértése.

A deformáció és a metamorfózis közötti kapcsolatok: numerikus modellek és egy példa a Pannon-medencéből

A litoszférában a deformáció és a metamorfózis szorosan összefügg egymással. A tektonikai folyamatok kőzettani átalakulásokat idéznek elő, amelyek viszont hatással vannak a lemeztektonikai folyamatokra, a fluidumok szállítására és a földrengések kialakulására. Ezért a deformáció és a metamorfózis közötti kölcsönhatás megértése és előrejelzése a geodinamikai kutatások egyik kulcsfontosságú kérdése. Az előadás a deformáció és a metamorfózis közötti kapcsolódás különböző modelljeit mutatja be: az antigorit dehidratációjának modellezését, a deformálódó kőzetekben végbemenő fázisátalakulások térbeli és időbeli léptékét, valamint a gránát szétesésének tektonikai hatásait a Pannon-medence alsó kérgében.