Geomorfologické formy a vlastnosti substrátu vybraných ostravských odvalů

Bc. Ingrid VÁŽANOVÁ

Master's thesis

Geomorphic forms and material properties of selected spoil heaps in Ostrava

Abstract:

Předložená práce se zabývá geomorfologickými procesy a formami, které se v současnosti nacházejí na vybraných ostravských haldách, a zároveň vlastnostmi substrátu z hlediska vytřídění, magnetizace a živnosti. Nejprve bylo zapotřebí provést geomorfologické mapování a odběr vzorků substrátu v celém profilu (od vrcholu až k úpatí) vybraných odvalů. Následně pokračovala tvorba map v prostředí GIS a analýza substrátu pomocí metod sítování, magnetická susceptibilita a ztráta hmotnosti žíháním. Antropogenně vzniklé svahy odvalů jsou ovlivněny přírodními gravitačními a fluviálními procesy, a zároveň člověkem, který svými aktivitami výše zmíněné přírodní procesy akceleruje. Z gravitačních procesů lze na haldách často pozorovat ploužení svahovin. Sesuvy vznikají zejména na vlhčích S a SZ svazích odvalů. Fluviální eroze se projevuje tvorbou erozních stružek a strží. Z konkávních forem se běžně vyskytují propady a poklesy vzniklé buď sléháváním nesourodého matriálu, nebo prohořením, z konvexních forem pak fluviální a osypové kužely. Přítomné fumaroly a žárem vzniklé trhliny poukazují na probíhající, případně už dozněnou, termickou aktivitu odvalu. Výsledky analýzy substrátu z hlediska vytřídění ukazují u dvou ze čtyř studovaných hald - Oskar a Hedvika - stejný vzor distribuce sedimentů jako v 50. letech - směrem k úpatí velikost zrna roste (Kroutilík 1954). Za odlišné výsledky vytřídění sedimentu u zbylých odvalů Trojice a Odra může především volba umístění zrnitostního profilu. Vzhledem k faktu, že jsou odvaly tvořeny diamagnetickými horninami, by se hodnoty magnetické susceptibility (MS) měly pohybovat (maximálně) řádově v desítkách (? 10-8 m3?kg-1). Rozbor MS však u termicky aktivních odvalů Trojice, Terezie a Odra ukazuje hodnoty ve stovkách (? 10-8 m3?kg-1). Důvodem je proces prohořívání, při němž vznikají nové metamorfované horniny a minerály obsahující železité, hlinité aj. prvky zvyšující hodnoty MS. Haldy jsou rovněž kontaminované těžkými kovy z atmosférické depozice z procesu prohořívání (Tkáčová 2018, Grabovská 2018). Všechny odvaly svým procentuálním zastoupením organického materiálu spadají dle normy ČSN 72 1110 (1959) do kategorie silně humózní stanoviště.

Abstract:

The presented work deals with geomorphological processes and forms currently present at Ostrava's heaps, and also with properties of the substrate from the point of view of assortment, magnetization and nutritional value. First, it was necessary to carry out geomorphological mapping and sampling of the substrate along the whole profile (from the peak to the foothill) of the selected waste dumps. This was subsequently followed by creating maps in the GIS system and analyzing the substrate by the methods of screening, magnetic susceptibility and loss on ignition. Anthropogenicly originated hillsides of waste dumps are influenced by natural gravitational and fluvial processes as well as by man whose activities have been accelerating to date the natural processes in question. Regarding gravitational processes, hillside creeping is frequent at the heaps. Landslides occur mainly on the more humid, northern and northwestern hillsides of the waste dumps. Fluvial erosion manifests itself by erosive trickles and occasionally by a ravine. When it comes to concave forms, frequent are drops and slumps because of the crushing-down of nonhomogeneous material or burning-through, as for convex forms, fluvial fans and rubble cones are present. The existing fumaroles and heat-induced ruptures point to a continuing or completed thermal activity of the dumps. The outcome of the substrate assortment analysis points in the case of two out of four studied heaps - Oskar and Hedvika - to the same distribution pattern of the sediment as the one from the '50s - the grain size increases towards the foothill (Kroutilík 1954). Different analytical results for the sediment assortment of the remaining heaps Trojice and Odra is mainly due to selection of the grain-profile location. Waste dumps are made up of diamagnetic rocks therefore the magnetic susceptibility (MS) values should reach two figures at the most (? 10-8 m3?kg-1), the MS analysis carried out for the thermicly active waste dumps Trojice, Terezie and Odra shows, however, values achieving three figures (? 10-8 m3?kg-1). This is a result of the burning-through process that creates new metamorphic rocks and minerals containing ferrous, aluminous and other elements increasing the values of MS. The heaps are also contaminated with heavy metals formed by atmospheric deposition, a product of a burning-through process (Tkáčová 2018, Grabovská 2018), and also by activities of the local industry and energetics (Tkáčová 2018). All the waste dumps belong to the category of strongly humous outposts, according to the norm ČSN 72 1110 (1959), when it comes to the proportion of organic materials they contain.

Keywords

geomorfologické formy a procesy, geomorfologické mapování, geomorfologická mapa, zrnitostní profil, granulometrie, sítování, magnetická susceptibilita, ztráta hmotnosti žíháním, hlušina, uhlí, odval, halda, hornoslezská pánev, ostravská pánev, Ostrava

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 7. 2021

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 27. 8. 2021
• Supervisor: RNDr. Jan Lenart, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Environmental Geography / Landscape Protection and Formation