Opěrný magnetosusceptibilitní a gamaspektrometrický profil devonskými vápenci Moravského krasu

Mgr. Milan Geršl, Ph.D.

Doctoral thesis

Magnetic-susceptilility and gamma-ray spectrometry composite reference section for the Devonian limestones of the Moravian Krast

Abstract:

Opěrný magnetosusceptibilitní a gamaspektrometrický profil devonskými vápenci Moravského krasu Práce se zabývá uplatněním magnetické susceptibility (MS) a gamaspektorometrie (GRS) při dokumentaci karbonátových profilů devonu Moravského krasu a následným využitím takto získaných dat ke stratigrafickým a geochemickým interpretacím. Byla prokázána možnost kvantitativního i kvalitativního detekování nekarbonátové příměsi v karbonátových sedimentech a následně také možnost korelace obsahu těchto příměsí mezi platformními a rifovými vápenci a sedimenty na okraji svahu oceánské pánve. Současně byla také testována zaměnitelnost, resp. nezaměnitelnost jednotlivých sekvencí MS a GRS záznamu. Dalším podstatným závěrem je předložený pohled na vztah MS a GRS signálu a nositeli těchto vlastností v karbonátových horninách. Klasickým geochemickým přístupem, a to především srovnáváním typických distribucí prvků vzácných zemin (REE) je studován a následně interpretován různý původ příměsí při sedimentaci zabudovávaných do karbonátů. Byl vytvořen model pro rozeznávání jednotlivých druhů původu nekarbonátových příměsí. Geochemickými metodami bylo zjištěno, že atmosférická depozice a eolický transport minerálního prachu mají podstatný význam pro tvorbu nekarbonátových nečistot v čistých karbonátových sedimentačních prostředích, a to zejména na rozlehlých a mělkých karbonátových plošinách či karbonátových územích vzdálených od říčních delt. Naopak poměrně málo se uplatňují příměsi říčního původu. Tato hypotéza také velmi dobře vysvětluje dobré korelační výsledky na větší vzdálenosti mezi studovanými pánvemi a regiony. Ve spojení s touto problematikou byl také studován vliv klimatických změn na charakter magnetosusceptibilitního záznamu uloženého v karbonátových horninách. Bylo zjištěno, že MS a GRS záznam dobře odráží jemné variace klimatu. Některé variace záznamu lze tedy vysvětlit jinak, než je obecně přijímaný názor o vlivu tzv. Milankovićových cyklů. Za účelem ověření hypotéz o procesech probíhajících při sedimentaci devonských karbonátů bylo provedeno srovnání s procesy probíhajícími na dnešní Bahamské plošině.

Abstract:

Magnetic-susceptibility and gamma-ray spectrometry composite reference section for the Devonian limestones of the Moravian Karst A synthetic magnetic susceptibility and gamma-ray-spectrometry (MS&GRS) profile of the Devonian in the Moravian Karst is built based on MS and GRS. The MS&GRS data are used for quantitative and qualitative characteristics of the non-carbonate admixture in limestones and for improved stratigraphic correlation of strata deposited on platform, in reef and oceanic slope basins. The geochemical and mineralogical controls of the MS&GRS signals and trends are evaluated using different methods including REE distribution. A model is proposed to distinguish among admixtures of different origin. Based on the above mentioned geochemical data it is concluded that fluvial detrital material in the studied limestones is found sporadically and that the admixtures in carbonates deposited on the carbonate platforms remote from river deltas originate most probably from aeolic transport of the mineral dust and its precipitation from the atmosphere. This mechanism explains a good observed correlation among remote environments. The detailed MS and GRS records reflect minor climate variations. Some of the variations are interpreted as a result of other processes than the mere effect of Milankovitch cyclicity. The evolution of Devonian depositional systems is compared with processes observed on the recent Bahamas platform.

Keywords

paleozoikum, devon, sedimentologie, magnetická susceptibilita, gamaspektrometrie, geochemie karbonátů, Paleozoic, Devonian, Sedimentology, Magnetic-susceptibility, Gamma-ray spectrometry, Geochemistry of limestone

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 10. 2008

Thesis defence

• Date of defence: 9. 12. 2008
• Supervisor: doc. RNDr. Jindřich Hladil, DrSc.
• Reader: Mgr. Petr Špaček, Ph.D., prof. RNDr. Pavel Bosák, DrSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Geology (4-years) / Geological Sciences