Informace o kvalifikační práci Porovnání geochemických, petrologických a petrofyzikálních vlastností pokrývačských břidlic v místech bývalé těžby v nízkojesenickém kulmu
- Všechny požadované údaje o této VŠKP jsou vyplněny.
Hlavní téma
Porovnání geochemických, petrologických a petrofyzikálních vlastností pokrývačských břidlic v místech bývalé těžby v nízkojesenickém kulmu
Hlavní téma v angličtině
Comparison of geochemical, petrological and petrophysical properties of roofing slate in places of former mining in the culm of the Nízký Jeseník mountains
Název dle studenta
Porovnání geochemických, petrologických a petrofyzikálních vlastností pokrývačských břidlic v místech bývalé těžby v nízkojesenickém kulmu
Název dle studenta v angličtině
Comparison of geochemical, petrological and petrophysical properties of roofing slate in places of former mining in the culm of the Nízký Jeseník mountains
Předkládaná práce se zabývá porovnáním geochemických, petrologických
a petrofyzikálních vlastností pokrývačských břidlic. Cílem práce bylo určení vlastností, vhodných ke stratigrafickému rozlišení vzorků. Tato data by mohla posloužit v petroarcheologii i pro účely technologického zpracování břidlic. Rešeršní část se věnuje geologii nízkojesenického kulmu a historii a způsobům dobývání pokrývačských břidlic. V praktické části bylo u vzorků břidlic zjišťováno jejich chemické a minerální složení a vybrané petrofyzikálních vlastností. Vzorky byly odebrány na sedmi lokalitách v místech jejich bývalé těžby v nízkojeseneckém kulmu. Analýzou výbrusových preparátů byl stanoven index nahromadění slíd (MSI) a z těchto hodnot byla vypočítána pevnost v tahu v podélném směru. Hlavními minerálními složkami zkoumaných vzorků jsou slídy (+ jílové minerály), křemen a dále chlorit a plagioklasy. Vysoké hodnoty světlosti L* vykazují vzorky s větší koncentrací křemité složky. Jsou to především vzorky z andělskohorského a hornobenešovského souvrství. Vysoké hodnoty přirozené radioaktivity korespondují s vysokým obsahem jílových minerálů, díky kterým je břidlice lépe štípatelná. Nejvyšších hodnot MSI a pevnosti v tahu vykazuje hornobenešovské souvrství.
Anotace v angličtině
This thesis deals with the comparison of geochemical, petrological and petrophysical properties of roofing slate. The main aim was to determine the characteristics suitable for the stratigraphic resolution of the samples. These data could be used in petroarchaeology as well as for the purposes of technological applications of slates. The theoretical part of the thesis deals with the geology of the Nízký Jeseník Culm and the history and methods of roofing slates mining. In the practical part, chemical and mineral composition and selected petrophysical properties of slate samples were examined. Samples were collected from seven sites at former mining area in the Nízký Jeseník Culm. The values of Mica Stacking Index (MSI) were carried out by microscopic observation of thin-sections and these data was used for calculation of strength of slate in the longitudinal direction. The main mineral components of studied samples are mica (incl. clay minerals), quartz, chlorite and plagioclase. Samples with relative high content of quartz, such as slates from the Andělská Hora and Horní Benešov Formations, reveal high values of brightness (CIEL*). High values of natural radioactivity correspond with high content of clay minerals. Gamma-ray spectrometry could be used as supplementary method for slate cleavability estimation. Samples from the Forní Benešov Formation have the highest MSI values and tensile strength.
Předkládaná práce se zabývá porovnáním geochemických, petrologických
a petrofyzikálních vlastností pokrývačských břidlic. Cílem práce bylo určení vlastností, vhodných ke stratigrafickému rozlišení vzorků. Tato data by mohla posloužit v petroarcheologii i pro účely technologického zpracování břidlic. Rešeršní část se věnuje geologii nízkojesenického kulmu a historii a způsobům dobývání pokrývačských břidlic. V praktické části bylo u vzorků břidlic zjišťováno jejich chemické a minerální složení a vybrané petrofyzikálních vlastností. Vzorky byly odebrány na sedmi lokalitách v místech jejich bývalé těžby v nízkojeseneckém kulmu. Analýzou výbrusových preparátů byl stanoven index nahromadění slíd (MSI) a z těchto hodnot byla vypočítána pevnost v tahu v podélném směru. Hlavními minerálními složkami zkoumaných vzorků jsou slídy (+ jílové minerály), křemen a dále chlorit a plagioklasy. Vysoké hodnoty světlosti L* vykazují vzorky s větší koncentrací křemité složky. Jsou to především vzorky z andělskohorského a hornobenešovského souvrství. Vysoké hodnoty přirozené radioaktivity korespondují s vysokým obsahem jílových minerálů, díky kterým je břidlice lépe štípatelná. Nejvyšších hodnot MSI a pevnosti v tahu vykazuje hornobenešovské souvrství.
Anotace v angličtině
This thesis deals with the comparison of geochemical, petrological and petrophysical properties of roofing slate. The main aim was to determine the characteristics suitable for the stratigraphic resolution of the samples. These data could be used in petroarchaeology as well as for the purposes of technological applications of slates. The theoretical part of the thesis deals with the geology of the Nízký Jeseník Culm and the history and methods of roofing slates mining. In the practical part, chemical and mineral composition and selected petrophysical properties of slate samples were examined. Samples were collected from seven sites at former mining area in the Nízký Jeseník Culm. The values of Mica Stacking Index (MSI) were carried out by microscopic observation of thin-sections and these data was used for calculation of strength of slate in the longitudinal direction. The main mineral components of studied samples are mica (incl. clay minerals), quartz, chlorite and plagioclase. Samples with relative high content of quartz, such as slates from the Andělská Hora and Horní Benešov Formations, reveal high values of brightness (CIEL*). High values of natural radioactivity correspond with high content of clay minerals. Gamma-ray spectrometry could be used as supplementary method for slate cleavability estimation. Samples from the Forní Benešov Formation have the highest MSI values and tensile strength.
Pokrývačské břidlice jsou populárním přírodním stavebním materiálem a nachází své využití jak na historických, tak moderních budovách. Tento specifický typ břidlice se vyznačuje schopností rozpadat se na pravidelné a tenké desky v důsledku vysoké štípatelnosti podpořené dobře vyvinutou osní kliváží. Většina pokrývačských břidlic prošla procesy slabé metamorfózy. Maximum těžby a využívání pokrývačských břidlic na našem území spadá do 2. poloviny 19. století. Těžba se koncentrovala ve výchozové oblasti nízkojesenického kulmu a nejdůležitější ložiska byla vázána na horniny moravického souvrství.
Navzdory svému významu je zájem o pokrývačské břidlice v odborné literatuře nízký ve srovnání s jinými přírodními stavebními materiály, jako jsou granity, pískovce a vápence. Příčinu lze hledat v zažitém dogmatu, že pokrývačské břidlice jsou horniny s relativně monotónní strukturou a jednoduchým minerálním složením s dominancí fylosilikátů a křemene.
Cíle a výsledky:
Hlavním cílem bakalářské práce bude porovnání geochemických a petrologických vlastností pokrývačských břidlic odebraných na několika vybraných lokalitách jejich někdejší (případně i současné) těžby, které budou reprezentovat různé stratigrafické členy nízkojesenického kulmu. Prvkové složení bude analyzováno metodou EDXRF, základní minerální složení a struktura hornin bude zjišťována ve výbrusových preparátech optickou mikroskopií. Studium bude dále doplněno o stanovení některých petrofyzikálních vlastností pokrývačských břidlic (gamaspektrometrie, magnetická susceptibilita, spektrální fotometrie).
Výstupem práce bude vyjádření se k využitelnosti rozdílných vlastností pokrývačských břidlic v petroarcheologii a také jak se tyto vlastnosti projevují v rozdílné opracovatelnosti břidlic.
Rozvržení práce:
V rešeršní části se bude práce zabývat geologickým vývojem nízkojesenického kulmu, petrografickým popisem hlavních horninových typů s detailním zaměřením na litofacii jílovitých břidlic. Dále rešerše poskytne informace o pozůstatcích těžby pokrývačských břidlic na severní Moravě a ve Slezsku, včetně historie a způsobů jejího dobývání. Práce se bude také zabývat mechanickými vlastnostmi jílovitých břidlic a dalšími faktory, které ovlivňují možnosti využití této suroviny.
Praktická část:
terénní práce: odběr reprezentativních vzorků jílovitých břidlic z vytipovaných lokalit, popis současného stavu lokalit, fotodokumentace
laboratorní práce: EDXRF analýza, petrografický popis, laboratorní gamaspektrometrie, magnetická susceptibilita, spektrální fotometrie, případně další.
V diskuzní části práce budou získaná data interpretována, budou stanoveny významné rozlišovací vlastnosti mezi vzorky z různých lokalit a zjišťovány důvody rozdílné opracovatelnosti břidlic.
Rozsah textové části:
do 40 stran včetně grafických příloh a seznamu literatury
Rozsah grafických příloh:
Vlastní i převzaté obrázky v rešeršní části (schémata, mapy, atd.), fotodokumentace, tabulky, grafy
Zásady pro vypracování
Úvod:
Pokrývačské břidlice jsou populárním přírodním stavebním materiálem a nachází své využití jak na historických, tak moderních budovách. Tento specifický typ břidlice se vyznačuje schopností rozpadat se na pravidelné a tenké desky v důsledku vysoké štípatelnosti podpořené dobře vyvinutou osní kliváží. Většina pokrývačských břidlic prošla procesy slabé metamorfózy. Maximum těžby a využívání pokrývačských břidlic na našem území spadá do 2. poloviny 19. století. Těžba se koncentrovala ve výchozové oblasti nízkojesenického kulmu a nejdůležitější ložiska byla vázána na horniny moravického souvrství.
Navzdory svému významu je zájem o pokrývačské břidlice v odborné literatuře nízký ve srovnání s jinými přírodními stavebními materiály, jako jsou granity, pískovce a vápence. Příčinu lze hledat v zažitém dogmatu, že pokrývačské břidlice jsou horniny s relativně monotónní strukturou a jednoduchým minerálním složením s dominancí fylosilikátů a křemene.
Cíle a výsledky:
Hlavním cílem bakalářské práce bude porovnání geochemických a petrologických vlastností pokrývačských břidlic odebraných na několika vybraných lokalitách jejich někdejší (případně i současné) těžby, které budou reprezentovat různé stratigrafické členy nízkojesenického kulmu. Prvkové složení bude analyzováno metodou EDXRF, základní minerální složení a struktura hornin bude zjišťována ve výbrusových preparátech optickou mikroskopií. Studium bude dále doplněno o stanovení některých petrofyzikálních vlastností pokrývačských břidlic (gamaspektrometrie, magnetická susceptibilita, spektrální fotometrie).
Výstupem práce bude vyjádření se k využitelnosti rozdílných vlastností pokrývačských břidlic v petroarcheologii a také jak se tyto vlastnosti projevují v rozdílné opracovatelnosti břidlic.
Rozvržení práce:
V rešeršní části se bude práce zabývat geologickým vývojem nízkojesenického kulmu, petrografickým popisem hlavních horninových typů s detailním zaměřením na litofacii jílovitých břidlic. Dále rešerše poskytne informace o pozůstatcích těžby pokrývačských břidlic na severní Moravě a ve Slezsku, včetně historie a způsobů jejího dobývání. Práce se bude také zabývat mechanickými vlastnostmi jílovitých břidlic a dalšími faktory, které ovlivňují možnosti využití této suroviny.
Praktická část:
terénní práce: odběr reprezentativních vzorků jílovitých břidlic z vytipovaných lokalit, popis současného stavu lokalit, fotodokumentace
laboratorní práce: EDXRF analýza, petrografický popis, laboratorní gamaspektrometrie, magnetická susceptibilita, spektrální fotometrie, případně další.
V diskuzní části práce budou získaná data interpretována, budou stanoveny významné rozlišovací vlastnosti mezi vzorky z různých lokalit a zjišťovány důvody rozdílné opracovatelnosti břidlic.
Rozsah textové části:
do 40 stran včetně grafických příloh a seznamu literatury
Rozsah grafických příloh:
Vlastní i převzaté obrázky v rešeršní části (schémata, mapy, atd.), fotodokumentace, tabulky, grafy
Seznam doporučené literatury
Arkai P., Sassi F.P., Desmons J., 2007.Very low to low-grade metamorphic rocks. In: Fettes D., Desmons J. (Eds.), Metamorphic Rocks. A Classification and Glossary Terms. Cambridge University Press, 6 p.
Dvořák J., 1994. Variský flyšový vývoj v Nízkém Jeseníku, na Moravě a ve Slezsku. Práce ČGS, 3, 77 p.
Hartley A., Otava J., 2001. Sediment provenance and dispersal in a deep marine foreland basin: the Lower Carboniferous Culm Basin, Czech Republic. J. Geol. Soc., 158 (1), 137?150.
Ingham J., 2010. Roofing Slate, Geomaterials Under the Microscope. Mason Publishing, 193 p.
Smetík K., Bezemek J., Ťahan P., 1978. Technologie těžby a zpracování kamene. SNTL - Nakladatelství technické literatury, 242 p.
+ další literatura podle potřeby a vývoje práce
Seznam doporučené literatury
Arkai P., Sassi F.P., Desmons J., 2007.Very low to low-grade metamorphic rocks. In: Fettes D., Desmons J. (Eds.), Metamorphic Rocks. A Classification and Glossary Terms. Cambridge University Press, 6 p.
Dvořák J., 1994. Variský flyšový vývoj v Nízkém Jeseníku, na Moravě a ve Slezsku. Práce ČGS, 3, 77 p.
Hartley A., Otava J., 2001. Sediment provenance and dispersal in a deep marine foreland basin: the Lower Carboniferous Culm Basin, Czech Republic. J. Geol. Soc., 158 (1), 137?150.
Ingham J., 2010. Roofing Slate, Geomaterials Under the Microscope. Mason Publishing, 193 p.
Smetík K., Bezemek J., Ťahan P., 1978. Technologie těžby a zpracování kamene. SNTL - Nakladatelství technické literatury, 242 p.
+ další literatura podle potřeby a vývoje práce
Přílohy volně vložené
7 fotografií, 4 tabulky
Přílohy vázané v práci
mapy, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Téma: Porovnání geochemických, petrologických a petrofyzikálních vlastností pokrývačských břidlic v místech bývalé těžby v nízkojesenickém kulmu
Autorka předvedla výsledky své práce v powerpointové prezentaci. Na úvod představila cíle práce, krátký regionálně geologický přehled studovaných lokalit ze 4 souvrství Nízkého Jeseníku a použité metody. Ve výsledkové části byly představeny výsledky měření spektrální odraznosti (CIE L*), magnetické susceptibility, gamaspektrometrie, mineralogické složení hornin - výsledky RTG práškové difrakce, výsledky RTG fluorescenční spektroskopie a pevnost v tahu. Autorka výsledky diskutovala s publikovanou literaturou, a nakonec uvedla stručné závěry týkající se vhodnosti použití jednotlivých metod pro identifikaci zmíněných hornin pro účely archeologie a stavebnictví.
Vedoucím práce byl dr. Daniel Šimíček, který práci doporučuje k obhajobě a navrhuje známku B až C dle výsledků obhajoby. Oponentkou práce byla dr. Lada Hýlová, která kritizuje drobnější věcné i formální nedostatky, navrhuje klasifikaci D, a vznáší dotazy (výběr lokalit, východní omezení kulmu Nízkého Jeseníku)
V diskuzi vystoupil dr. Kropáč (názvosloví, fotodokumentace), dr. Lehotský a prof. Bábek. Autorka na dotazy zčásti reagovala. Hlasováním komise dospěla ke známce D.