G6081 Geochemie II

Přírodovědecká fakulta
jaro 2006
Rozsah
3/1. 4 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
doc. Ing. Jiří Faimon, Dr. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr.
Ústav geologických věd – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Běla Hrbková
Rozvrh
Čt 8:00–10:50 01006, Čt 11:00–11:50 01006
Předpoklady
! G6080 Geochemie II &&( G5080 Geochemie I || G5081 Geochemie I )
Absolvování předmětu Geochemie I
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Předmět si smí zapsat nejvýše 12 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 0/12, pouze zareg.: 0/12, pouze zareg. s předností (mateřské obory): 0/12
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Přednáška poskytuje posluchačům základní informace o praktických aplikacích geochemie. Tematika se soustřeďuje především na prospekční metody: litogeochemickou prospekci, půdní metalometrii, hydrogeochemickou prospekci, prospekci řečištních sedimentů, atmogeochemickou prospekci, a biogeochemickou a geobotanickou prospekci. Podtrhuje se aplikovatelnost geochemických metod při kontrole kvality životního prostředí. Důraz je kladen na zpracování dat a prezentaci výsledků. Součástí kurzu je dvoudenní terénní cvičení.
Osnova
  • Úvod do užité geochemie: Historie a vývoj užité geochemie, vztahy k dalším geologickým a aplikovaným vědám. Vyhledávání (prospekce) rudných a nerudných surovin. Strategie prospekce, ložisková prognóza, prospekční metody. Orientační, regionální, detailní, ověřovací průzkum. Finanční nákladnost.

    Užitá geochemie a životní prostředí: Elementární a geochemická krajina, antropogenní zásahy do morfologie krajiny, do vegetačního pokryvu a do hydrologického režimu. Znečišťování životního prostředí (průmyslem, těžbou a úpravnictvím, urbanistikou, zemědělstvím), technogeneze, toxicita a migrace škodlivých prvků. Optimální aspekty životního prostředí.

    Geochemická pole: Klarky, fón (lokální a regionální pozadí), geochemické pole rozptylu, geochemické pole koncentrace, anomálie, práh anomálie. Negativní a pozitivní asociace prvků, paragenetické asociace prvků a minerálů, indikační prvky, geochemický kontrast, ložisko a jeho morfologie, vztah ložiska a povrchové anomálie.

    Geochemické anomálie: Geochemická aureola (negativní, pozitivní, endogenní, exogenní).

    Primární aureoly: endogenní ložiska (magmatická a postmagmatická diferenciace), metamorfní mineralizace, magmatogenní ložiska, pegmatity, skarny (železorudné, polymetalické), greiseny, žilná ložiska, stratiformní a porfyrická ložiska}. Velikost primárních aureol, zonálnost, nadrudní rudní a podrudní aureola, lineární produktivita, koeficient kontrastu, koeficient koncentrace, index zonálnosti, řada zonálnosti, index variability.

    Sekundární aureoly: zvětrávání (mechanické, chemické), odolnost vůči zvětrávání, zonálnost kůr zvětrávání. Migrace prvků: mechanická (gravitační, vodní, eolická, glacinogenní), fyzikálně chemická, biogenní.

    Geochemické bariéry: fyzikálně chemické (oxidačně redukční, pH, sorpční, biologické), biogenní, mechanické (sedimentace, rychlost toku, větru, ledovce) Typy sekundárních aureol: tvar, symetrie, reziduální aureoly, posun aureol, aureoly ovlivněné pohybem vody, ovlivněné flórou. Lineární produktivita aureoly, prognózní zásoba, koeficient proporcionality. Kontaminace, falešné anomálie.

    Litogeochemická prospekce: Vzorkování (úlomkové, zásekové, metoda bodové brázdy, šachovnicový otluk, vozové vzorky), suché šlichy, racionální analýza, kvartace, interpretace (binární a ternární diagramy, mapy, řezy). šlichová prospekce těžkých minerálů: Mechanické aureoly těžkých minerálů, nabohacení, migrační vlastnosti, délka transportu. Odběr vzorků (přesívání, šlichování), laboratorní zpracování (mineralogická a chemická analýza), identifikace, prezentace výsledků (šlichové mapy, monominerální mapy), konstrukce hranic snosových oblastí, lokalizace rudních těles.

    Půdní metalometrie: Půdní horizonty, síť odběru, metodika a dokumentace odběru, (ruční odběr, lehká vrtná souprava, přenosná vrtná souprava), laboratorní zpracování, prezentace výsledků (prvkové mapy, víceprvkové mapy, blokdiagramy), interpretace anomálií.

    Hydrogeochemická prospekce: Prospekce podzemních vod, pramenů, povrchových vod, precipitátů. Indikační prvky, hydrogeologické mapy. Vzorkování, analytické zpracování, interpretace anomálií, antropogenní kontaminace.

    Prospekce řečištních sedimentů: Klastické aureoly, hydromorfní aureoly (precipitáty, jílové minerály, organická hmota, adsorbované prvky, pórové vody), antropogenní kontaminace. Odběr vzorků (krok vzorkování, místo odběru, velikost vzorku, technika). Lab. zpracování (sítování, spektrální analýza), interpretace výsledků (jednoprvkové, víceprvkové mapy, mapy izolinií), určení zdroje anomálií, revize anomálií.

    Atmogeochemická prospekce: Statické plynové aureoly - plynokapalné inkluze, stabilní izotopy, přínosové aureoly (zdroje páry a plynu), kolektory plynů, aerosoly, odběr vzorků (emanometrie, merkurometrie, heliové anomálie, oxid uhličitý, sulfan, metan, halogeny), koncentrační izoliniové mapy, interpretace atmogeochemických anomálií.

    Biogeochemická a geobotanická prospekce: Fyziologická bariéra, distribuce stopových prvků, indikační prvky ve fauně a flóře, odběr vzorků, dokumentace, laboratorní zpracování, interpretace dat (izoliniové mapy). Geozoologické metody, mykogeochemie. Laboratorní zpracování vzorků: - terénní fáze: odběry, kompletace, popisy vzorků - laboratorní fáze: požadavky na analytické práce, volba metody, zadávání analýz, příprava, homogenizace, kvartace, laboratorní a terénní fyzikální metody - fáze vyhodnocení: metrologie - mez detekce, mez stanovení, citlivost, přesnost, správnost, reprodukovatelnost, chyby - náhodné, systematické.

    Zpracování dat: Univariační statistické metody, histogramy, distribuční funkce, geostatika (prostorová proměnná, experimentální semivariogram, kriging). Analýza rozptylu, autokorelace. Korelační koeficient, kovariace, index korelace, kontingenční tabulky Ternární diagram, trendová analýza. Multivariační statistické metody. Chemický multivariační prostor, charakteristiky, normalizace dat, datové matice, míry podobnosti, mnohonásobná korelace. Regresní analýza. Diskriminační analýza. Klastrová analýza (shlukování, Q-modus, R-modus, fuzzy klastrování). Faktorová analýza (latentní proměnné, faktorové skóre, metoda hlavních faktorových os, metoda hlavních komponent). Chí - kvadrát test. Expertní systémy.

    Užitá geochemie a životní prostředí: Elementární a geochemická krajina, antropogenní zásahy do morfologie krajiny, do vegetačního pokryvu a do hydrologického režimu. Znečišťování životního prostředí (průmyslem, těžbou a úpravnictvím, urbanistikou, zemědělstvím), technogeneze, toxicita a migrace škodlivých prvků. Optimální aspekty životního prostředí.

Literatura
  • MRŇA, František. Užitá geochemie. Vyd. 1. Praha: Academia, 1991, 418 s. ISBN 8020003576. info
  • FORGÁČ, Jozef. Geochemické metódy vyhl'adávania rudných ložísk. 1. vyd. Bratislava: Universita Komenského, 1987, 227 s. info
  • JELÍNEK, Emil a Jiří JANATKA. Metody geochemické prospekce. Edited by Miloš René. Vyd. 1. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1988, 148 s. info
  • MAŇOUR, Jiří. Šlichová prospekce. Vyd. 1. Praha: Ústřední ústav geologický, 1987, 84 s. URL info
  • Veselý J. (1989) Vysvětlivky k mapám geochemie povrchových vod. ÚÚG, Praha.
  • MRŇA, František a František SEIFERT. Geochemická prospekce v pouštních oblastech. 1. vyd. Praha: Ústřední ústav geologický, 1988, 117 s. info
  • ČURLÍK, Ján. Geochémia geologických procesov : hypergénne procesy. 1. vyd. Bratislava: Univerzita Komenského, 1988, 230 s. info
  • CHEENEY, R. F. Statistical methods in geology for field and lab decisions. Moskva: Mir, 1986, 189 s. info
  • ECKSCHLAGER, Karel, Ivan HORSÁK a Zdeněk KODEJŠ. Vyhodnocování analytických výsledků a metod. 1. vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1980, 223 s. URL info
  • DAVIS, John C. Statistika i analiz geologičeskich dannych. Moskva: Mir, 1977, 571 s. info
  • Machek P. - Klika Z. - Kolomazník I. (1990): Cvičení z užité geochemie. VŠB, Ostrava.
  • Barnet I. - Ďuriš M. - Mrňa F. (1986): Geochemická prospekce řečištních sedimentů v Českém masívu. Academia, Praha.
  • Zorkovský V. (1972) Ložiská nerastných surovin a ich vyhledávanie. Alfa, Bratislava.
  • Sattran V. - Soukup B. (1973) Použití matematických metod v geologii. ÚÚG, Praha.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2007, jaro 2009, jaro 2011, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013.