Geochemická analýza holocenních nivních sedimentů Hornomoravského úvalu

Michal BULEJ

Bakalářská práce

Geochemical analysis of Holocene alluvial sediments of the Upper Morava basin

Anotace:

Hornomoravský úval (HMÚ) je recentní sedimentační pánev. Materiál je ukládán v záplavovém území řeky Moravy (říční niva) nebo v různých depozičních pastech podél jejího toku (přírodní hráze, opuštěné meandry, rybníky). Náplní této kvalifikační práce je stratigrafická a geochemická analýza těchto sedimentů ve 4 mělkých sondách metodami hmotnostně-specifické magnetické susceptibility, zrnitostní analýzy, difuzní spektrální odraznosti, rentgenové fluorescence a gamaspektrometrie. Rybniční sedimenty jsou převážně jemnozrnné a leží v nadloží vrstev hrubšího materiálu říční nivy. Sedimenty povodňových plošin vykazují charakteristický do nadloží se zjemňující trend. Se zrnitostí souvisí průběh křivek magnetické susceptibility (MS) a světlosti (jasu, CIE L*) napříč vrty. V sedimentech s vysokým zastoupením prachu převažují vysoké hodnoty MS (mohou být způsobeny nadměrným obsahem paramagnetických fylosilikátů v jemnozrnné frakci na úkor diamagnetického křemene a živců v hrubozrnné frakci). Zvýšené hodnoty CIE L* jsou přítomny ve spodních vrstvách jader, kde odráží vyšší obsahy křemenných písků a štěrkových valounů. Korelace křivek odraznosti v červeném pásmu, MS a podílu Fe/Ti indikuje výskyt červených feromagnetických oxy-hydroxidů Fe, které dominují v rybničních sedimentech. Makroskopicky identifikované oxy-hydroxidy Fe a Mn se projevují navýšením hodnot podílu Fe/Ti a Mn/Ti. Analyzované prvky lze rozdělit do tří skupin: (a) litogenní, vázané na jílovito-prachovitou (Ti, Zr, Sr, Rb, Al, z části i Fe) a písčitou frakci (Si), (b) dále prvky závislé na oxidačně-redukčních podmínkách (tzv. redox-senzitivní) (Fe, As, P, Mn) a (c) možné polutanty - stopové prvky, které jsou běžnou součástí především jílové a prachové frakce přírodního materiálu (V, Ni, Cu), avšak mohou být obohaceny z antropogenních zdrojů) (Zn, Pb). Výsledky ukazují, že magnetické a geochemické proxy parametry dobře odrážejí zrnitost sedimentu. Celkově jsou recentní a subrecentní sedimenty HMÚ jen velmi málo kontaminované antropogenními polutanty.

Abstract:

The Upper Moravian Valley (UMV) is a recent sedimentary basin. The material is deposited in the floodplain of the Morava River (river floodplain) or in various depositional traps (natural dams, abandoned meanders, ponds) along its course. The scope of this qualification work is a stratigraphic and geochemical analysis of these sediments in 4 shallow probes by methods of mass-specific magnetic susceptibility, grain size analysis, diffuse spectral reflectance, X-ray fluorescence and gamma spectrometry. The pond sediments are predominantly fine-grained and rest on top of layers of coarser river floodplain material. The floodplain sediments show a characteristic upward-fining trend. Grain size is related to the pattern of magnetic susceptibility (MS) and colour (brightness, CIE L*) curves across the boreholes. High MS values prevail in sediments with high silt abundance (likely due to predominance of paramagnetic phyllosilicates in the fine-grained fraction over diamagnetic quartz and feldspars in the coarse-grained fraction). Elevated CIE L* values are present in the lower layers of the cores, reflecting the higher contents of quartz-rich sands and gravels. The correlation of the red-band reflectance, MS and Fe/Ti ratio curves indicates the presence of red ferromagnetic Fe oxy-hydroxides, which dominate the pond sediments. The macroscopically identified Fe and Mn oxy-hydroxides coincide with an increase in Fe/Ti and Mn/Ti ratios. The analysed elements can be divided into three groups: (a) lithogenic elements, bound to clay-silt (Ti, Zr, Sr, Rb, Al, partly also Fe) and sand fraction (Si), (b) elements sensitive to on oxidation-reduction conditions (redox-sensitive) (Fe, As, P, Mn), and (c) possible pollutants - trace elements, which are common mainly in the clay and silt fraction of natural material (V, Ni, Cu), but can be enriched from anthropogenic sources (Zn, Pb). The results show that magnetic and geochemical proxy parameters reflect well the sediment grain size. Overall, the recent and sub-recent sediments of the UMV are very little contaminated by anthropogenic pollutants.

Klíčová slova

Hornomoravský úval, řeka Morava, říční niva, kontaminanty, těžké kovy, litogenní prvky, zrnitost, redoxní podmínky, faktor obohacení

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 6. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Mgr. Ondřej Bábek, Dr.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Environmentální geologie / Environmentální geologie