Studium korozních jevů v oblasti Pršavého komína (Býčí skála, Moravský kras)

Bc. Barbora Daniela Filová

Master's thesis

Study of corrosion phenomena in the area of Pršavý komín (Býčí skála, Moravian Karst)

Abstract:

The diploma thesis deals with the analysis of drip water from Pršavý komín and surface water from Jedovnice creek. The sampling points were located in Býčí skála cave (or nearby) in Moravian karst. In close surroundings of Pršavý komín, there is an abundance of corrosion features. Physical and chemical parameters, as well as isotopic composition, were studied in all water samples collected throughout the span of more than one year. The data analysis focused on defining seasonal changes in observed parameters and describing the conceptual geochemical model of corrosion formation around Pršavý komín. The analysis was carried out in specialized laboratories and all the obtained data were statistically and graphically displayed and interpreted. The collected data showed that the seepage water from Pršavý komín is seasonally unsaturated with respect to calcite. Several monitored parameters (e.g. pH, SIcalcite, P(CO2)) pointed out that the water is potentially aggressive in the summer season, at higher partial pressures of carbon dioxide in the cave air, as well as in seepage water. The possible causes of seasonal unsaturation of the seepage water include rapid passage of infiltrated water through the geological environment or insufficient contact with limestone during infiltration. The atypical properties of the seepage water and its rapid passage through the overburden could be related to water infiltration through the body of Rudice layers. The isotopic analysis pointed to attenuated variability of the isotopic composition of the water from Pršavý komín compared to the water from the Jedovnice creek. At the same time, seasonal changes were observed in the isotopic composition, with the samples Jedovnice creek showing changes corresponding to the usual seasonal variations in the isotopic composition of precipitation, whereas the samples from Pršavý komín showed the opposite distribution of values, which is probably related to the retention of water in the overburden of the seepage. Water samples from the Jedovnice creek dated 19.10.2022 showed anomalous values for several parameters, and these anomalies were interpreted as the effect of dilution of the water from the Jedovnice creek with water from the discharged ponds Dýmák and Olšovec.

Abstract:

Diplomová práce se zabývá analýzami průsakové vody z Pršavého komína a povrchové vody z toku Jedovnického potoka. Odběrná místa se nacházela v jeskyni Býčí skála (a v její blízkosti) v Moravském krasu. V bezprostředním okolí Pršavého komína se na stěnách jeskyně vyskytují rozsáhlé korozní útvary. Na vzorcích vod, odebíraných v průběhu více než jednoho roku, byly pozorovány fyzikální parametry, chemické vlastnosti a izotopové složení vod. Analýza získaných dat se soustředila na popis sezónních změn u sledovaných parametrů a popsání koncepčního geochemického modelu vzniku koroze v oblasti Pršavého komína. Analýzy probíhaly ve specializovaných laboratořích a všechna získaná data byla statisticky a graficky vyhodnocena a interpretována. Ze získaných dat vyplynulo, že průsaková voda z Pršavého komína je sezónně nenasycená vůči kalcitu. Několik sledovaných parametrů (např. pH, SIcalcite, P(CO2)) poukázalo na to, že voda je potenciálně agresivní v letním období, za vyšších parciálních tlaků oxidu uhličitého v jeskynním vzduchu, i v průsakové vo-dě. Možné příčiny sezónního nenasycení průsakové vody zahrnují rychlý průchod infiltrované vody geologickým prostředím či nedostatečný kontakt s vápenci při infiltraci. Netypické vlastnosti průsakové vody a její rychlý přechod nadložím by mohly souviset s infiltrací vody přes těleso rudických vrstev v paleozávrtu. Izotopová analýza poukázala na utlumenou variabilitu složení u vody z Pršavého komína oproti vodě z toku Jedovnického potoka. Současně byly u izotopového složení pozorovány sezónní změny, přičemž vzorky z Jedovnického potoka vykazovaly změny odpovídající běžným sezónním variacím izotopového složení srážkové vody a vzorky z Pršavého komína vykazovaly opačné rozložení hodnot, což pravděpodobně souvisí se zadržením srážek v nadloží skapu. Vzorky vody z Jedovnického potoka ze dne 19.10.2022 vykazovaly anomální hodnoty u více parametrů, a tyto anomálie byly interpretovány jako vliv naředění vody z toku Jedovnického potoka vodou z vypouštěných rybníků Dýmák a Olšovec.

Keywords

jeskynní průsak, koroze, geochemický model, izotopové složení, sezónní vývoj, cave dripwater, corrosion, geochemical model, isotopic composition, seasonal changes

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 16. 6. 2023
• Supervisor: Mgr. Pavel Pracný, Ph.D.
• Reader: doc. Mgr. Monika Ličbinská, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Applied and environmental geology / Applied and environmental geology