Petrofyzikální, petrografická a geochemická charakteristika jílových břidlic v nízkojesenickém kulmu

Bc. Tereza FRANKOVÁ

Master's thesis

Petrophysical, petrographical and geochemical characterization of slate in the Nízký Jeseník Culm

Abstract:

Předkládaná diplomová práce se zaměřuje na studium jílových břidlic s cílem určit charakteristiky vhodné pro stratigrafické odlišení vzorků v oblasti nízkojesenického kulmu. Tato data mohou být užitečná jak v oblasti petroarcheologie, která se zabývá studiem historie hornin a lidských aktivit spojených s nimi tak i pro různé průmyslové a stavební účely. Lokality byly vybrány podle míst, na kterých v minulosti těžba jílových břidlic probíhala. V rešeršní části mé práce jsem stručně popsala geomorfologickou charakteristiku nízkojesenické oblasti a důkladně popsala vývoj a geologii nízkojesenického kulmu a všech jeho stratigrafických jednotek. Následovala stručná charakteristika jílových břidlic a historie o těžbě pokrývačských břidlic v této oblasti. Odebrané vzorky jsem zpracovala v laboratorní etapě, která posloužila k zjištění petrofyzikálních, geochemických a minerálních vlastností jílových břidlic. Celkem bylo analyzováno 55 vzorků. Hlavními minerálními složkami jsou u zkoumaných vzorků slídy, včetně jílových minerálů. V hojném množství vzorky obsahují také křemen, chlority a plagioklasy, které převažují nad K-živci. Nízké hodnoty hmotnostně specifické magnetické susceptibility jsou ovlivněny vysokými obsahy křemene a živců. Zvýšené hodnoty jsou pak ovlivněny obsahy paramagnetických minerálů, jako je např. muskovit či chlorit. Vysoké hodnoty světlosti vykazují vzorky s vyššími obsahy křemité složky. Jsou to především vzorky z mladších stratigrafických souvrství (moravické a hradecko-kyjovické s.). Vysoké hodnoty K, U a Th korespondují s vysokým obsahem jílových minerálů. Nosiči U jsou krom zmíněných jílových minerálů pravděpodobně také těžké minerály. Prvková analýza jílových břidlic ukazuje korelace mezi určitými druhy minerálů, což může naznačovat, jaké podmínky během jejich sedimentace panovaly.

Abstract:

The present thesis focuses on the study of shales with the aim of determining characteristics suitable for stratigraphic resolution of samples in the area of the Nízký Jeseník Culm. These data could be useful in the field of petroarchaeology, which deals with the study of the history of rocks and human activities associated with them, as well as for various industrial and construction purposes. The locations were selected from sites at former mining area in the Nízký Jeseník Culm. In the theoretical part of the thesis, I have briefly described the geomorphological characteristics of the Nízký Jeseník and thoroughly described the evolution and geology of the Nízký Jeseník culm and all its stratigraphic units. This was followed by a brief characterization of shales and the history of roofing slate mining in this area. The samples were processed in a laboratory stage to determine the petrophysical, geochemical and mineral properties of the shales. In total, 55 samples were analyzed. The main mineral components of studied samples are mica, including clay minerals. In abundant quantities, the samples also contain quartz, chlorite, and plagioclase, which predominate over K-feldspars. Low values of magnetic susceptibility are influenced by high content of quartz and feldspars. Elevated values are then influenced by contents of paramagnetic minerals, such as muscovite or chlorite. High values of brightness (CIE L*) are exhibited by samples with higher contents of the siliceous component. These are primarily samples from younger stratigraphic units (Moravice and Hrade-Kyjovice Formations). High values of K, U, and Th correspond to high contents of clay minerals. In addition to the clay minerals the U carriers are probably heavy minerals. The elemental analysis of shales shows correlations between certain types of minerals, which may indicate the conditions during their sedimentation.

Keywords

kulm Nízkého Jeseníku, jílová břidlice, magnetická susceptibilita, spektrální odraznost, geochemie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 5. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Daniel Šimíček, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Environmental Geology / Environmental Geology