Architektura a složení nivních sedimentů v aluviálních systémech miocénu mostecké pánve

Bc. Jakub MIKOLANDA

Master's thesis

Architecture and composition of alluvial sediments in Miocene alluvial systems of the Most Basin

Abstract:

Mostecká pánev je největší ze čtyř pánví oherského riftu, který je součástí evropského kenozoického riftového systému. Pánev představuje příkopovou strukturu, která byla iniciována koncem eocénu a pokračovala až do raného miocénu. Ukládání sedimentů v pánvi započalo pestrými litologickými sledy (tj. vulkanické horniny, produkty jejich zvětrávání, lokální fluviální systémy a bažiny) a pokračovalo sedimentací v rozsáhlých rašelinotvorných močálech a vyvrcholilo ukládáním jezerních sedimentů v celé pánvi. Miocenní sedimenty jsou seskupeny v rámci mosteckého souvrství, které obsahuje hlavní uhelnou sloj nacházející se ve spodní části souvrství. Mostecké souvrství převážně tvořeno hnědouhelnými slojemi a písčitými a jílovitými sedimenty. Diplomová práce se zabývá nivními říčními sedimenty v rámci bílinské delty dokumentovatelnými v povrchovém hnědouhelném lomu Bílina, který se nachází SZ od města Bílina. V práci není lom hodnocen jako celek, ale pouze jeho vybraná část s výskytem nivních říčních usazenin, které nebyly dosud podrobněji zkoumány. Cílem diplomové práce je podrobný výzkum právě těchto sedimentů. Sedimentární sledy v dokumentovaných profilech dodržují jednotné schéma odpovídající celkovému sedimentárnímu vývoji v oblasti. Na bázi všech profilů studované oblasti se nacházejí výrazně vrstevnaté heterolity, na heterolitech jsou uloženy střídající se vrstvy siltů a písků, a nakonec jsou tyto sedimenty překryty jezerními břešťanskými jíly. Zrnitost sedimentů ze vzorků je velmi proměnlivá. Podíly jednotlivých zrnitostních frakcí se v profilech rychle mění. Výsledky z XRD jsou díky použité vyhodnocovací metodě spíše proxy-charakteru nicméně na základě zjištěných dat z XRD, XRF a zrnitostní analýzy lze vyvodit hned několik závěrů z poměrů minerálů, prvků a zrnitostních frakcí. Organická hmota je ve vzorcích jemně rozptýlená, a kromě dvou vzorků s karbonáty vzorky obsahují prakticky pouze organický uhlík. V sedimentech se vyskytují také makroskopické zbytky zuhelnatělé organické hmoty v podobě kořínků a úlomků uhelné hmoty. Materiál odebraný ze stěny K99 v lomu Bílina je stejnorodého geochemického složení. V sedimentech studovaných nivních vrstev převládá siltový materiál v různé proporci s materiálem písčitým a jílovitým. Chemické a mineralogické složení je řízeno hlavně podílem jemně písčité složky v porovnání se složkou prachovitou a jílovitou. Výsledky dokumentace a analýzy vzorků zemin ze dvou vrstev nivních usazenin na dole Bílina ukazují na klimatickou stabilitu během vzniku studovaných profilů říční nivy, a tedy i stabilní zvětrávací poměry v povodí řeky během vzniku obou niv.

Abstract:

The Most Basin is the largest of the four basins of the Oher rift, which is part of the European Cenozoic rift system. The basin represents a rift structure that was initiated in the late Eocene and continued into the early Miocene. Sediment deposition in the basin began with varied lithological sequences (i.e. volcanic rocks, their weathering products, local fluvial systems and marshes) and continued with sedimentation in extensive peat bogs and culminated in the deposition of lacustrine sediments throughout the basin. Miocene sediments are grouped within the Most Formation, which contains the main coal seam located in the lower part of the Formation. The Most Formation is predominantly composed of lignite seams and sandy and clayey sediments. The thesis deals with alluvial fluvial sediments within the Bílina delta documentable in the Bílina opencast lignite quarry, located NW of the town of Bílina. The thesis does not evaluate the quarry as a whole, but only a selected part of it with the occurrence of alluvial fluvial deposits, which have not been investigated in detail so far. The aim of the thesis is a detailed investigation of these sediments. The sedimentary sequences in the documented profiles follow a uniform pattern corresponding to the overall sedimentary development in the area. At the base of all the profiles of the study area are distinctly layered heteroliths, alternating layers of silts and sands are deposited on top of the heteroliths, and finally these sediments are overlain by lacustrine breccia clays. The grain size of sediments from the samples is highly variable. The proportions of individual grain size fractions change rapidly in the profiles. The XRD results are rather proxy in nature due to the evaluation method used, however, several conclusions can be drawn from the mineral, element and grain size fraction ratios based on the XRD, XRF and grain size data. Organic matter is finely dispersed in the samples, and apart from the two samples with carbonates, the samples contain virtually only organic carbon. There are also macroscopic remnants of charred organic matter in the form of roots and coal fragments in the sediments. The material taken from the K99 wall in the Bílina quarry is of homogeneous geochemical composition. The sediments of the studied alluvial layers are dominated by silty material in varying proportions with sandy and clayey material. The chemical and mineralogical composition is mainly governed by the proportion of fine sandy component compared to the dusty and clayey component. The results of the documentation and analysis of soil samples from the two layers of alluvial deposits at the Bílina Mine indicate climatic stability during the formation of the studied river alluvial profiles and, therefore, stable weathering conditions in the river basin during the formation of both alluvial deposits.

Keywords

Lom Bílina, mostecká pánev, miocén, burdigal, mostecké souvrství, holešické vrstvy, klima, geochemie, paleogeografie, nivní sedimenty, heterolity, jíly, silty, písky

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 1. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Lada Hýlová, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Environmental Geology / Environmental Geology