1 vprochaska@seznam.cz
2
Ústav chemie PřF MU, Areál Kamenice 5, budova A 14, 62500 Brno
Ĥemia
konsisto
de la karbonatoj de
Resumo:
Oni dokumentis ĉefajn kaj spurajn elementojn en karbonataj
sedimentoj kaj fosilioj de
Úvod
Odběr a zpracování
vzorků
Kromě lomu Úpohlavy v ohárecké oblasti pocházejí vzorky ze
západního okolí Kutné Hory a Kolína. Pro srovnání
s převážně klastickými sedimenty byly analyzovány též
pískovce a prachovce z vrtu HV-3 (Letohrad), které jsou
však v tomto článku prezentovány jen okrajově.
Úpohlavy. V činném lomu byly z hlavního
těženého tělesa vápenců (teplické souvrství, svrchní turon)
v červenci 2008 odebrány dva vzorky, dále byl použit vzorek
ježovky z vápnitých jílovců náležejících rovněž teplickému
souvrství, který poskytl R. Labuťa.
Miskovice. Opuštěný jámový lom asi 1 km vjv. od obce,
vzorek byl odebrán z hrubozrnných biosparitových vápenců nad
slepencovými polohami; stratigrafické zařazení vyšší spodní
turon.
Miskovická vápenka. V lomu nad údolím Bylanky, 800 m jv.
od Miskovic, s délkou stěny téměř 200 m a výškou 5–6 m
vystupují hrubozrnné biosparitové vápence s bioklasty o
velikosti až několik centimetrů (Čáp a Zelenka, 2009). Hornina
obsahuje také zrnka křemene a slíd a úlomky rul místy o
velikosti až 10 mm. Podle makroskopického vzhledu byly odebrány
vzorky vápence s co nejnižší klastickou příměsí. Vzorek „A“
byl odebrán z vrstvy 2 m nad bází lomu a vzorek „B“
z polohy přibližně 1,5 m nad bází, jak je znázorněno na
obr. 1.
Obr. 1 Polohy odběru vzorků na lokalitě Miskovická vápenka.
Mezholezy (vápenka). Mezholezský lom je vjv. od Mezholez
(jz. od Miskovic), u křižovatky silnic Mezholezy - Bylany, Nová
Lhota. Ve stěně až 10 m vysoké a 150 m dlouhé je odkryta hranice
cenomanu a turonu (Zelenka, 1987), vzorek byl odebrán z horní
části stěny, tedy z vrstev náležejících turonu.
Plaňany – lom. Schránka ježovky Codiopsis doma i
ústřice rodu Exogyra (sbíral R. Labuťa) pocházejí
z vrstev písčito-jílovitých vápenců až vápnitých slínovců
s belemnitem Actinocamax.
Mezholezy (Nová Lhota). Lokalita se nachází 300 m s. a
sv. od obce Nová Lhota (jz. od Kutné hory). V drobných stěnových
lůmcích ve vápnitých pískovcích podél skalní římsy nad údolím
říčky Vrchlice byly těženy svrchnocenomanské křemenné (kvádrové)
pískovce a vápnité pískovce. Přímo ze stropu převisu byl odebrán
vzorek ústřice rodu Exogyra, vzorek rudisty Radiolites sanctaebarbarae Počta byl sebrán ze
země pod převisem (obr. 2).
Vysoká. Vzorek byl odebrán na poli z lokality na
východním svahu kóty Vysoká (jz. od Miskovic) u okraje polní cesty (bez bližšího
stratigrafického zařazení).
Obr.
2 Lůmek u
obce Nová Lhota (Mezholezy).
Výsledky a diskuse
|
Úpohlavy 1 |
Úpohlavy 2 |
Miskovice |
Miskovice
vápenka A |
Miskovice
vápenka B |
Mezholezy
vápenka |
SiO2 |
8,61 |
9,25 |
1,49 |
1,24 |
14,63 |
1,94 |
TiO2 |
0,133 |
0,146 |
0,014 |
0,015 |
0,073 |
0,018 |
Al2O3 |
3,46 |
3,71 |
0,59 |
0,50 |
2,58 |
0,62 |
Fe2O3 |
0,886 |
0,987 |
0,205 |
0,240 |
0,494 |
0,358 |
MnO |
0,027 |
0,027 |
0,025 |
0,018 |
0,016 |
0,019 |
MgO |
0,53 |
0,54 |
0,31 |
0,285 |
0,41 |
0,302 |
CaO |
47,62 |
47,03 |
52,87 |
53,00 |
44,44 |
52,43 |
SrO |
0,080 |
0,076 |
0,031 |
0,024 |
0,031 |
0,035 |
Na2O |
|
<d.l. |
|
|
0,162 |
<d.l. |
K2O
|
0,522 |
0,561 |
0,066 |
0,047 |
0,346 |
0,076 |
P2O5 |
0,132 |
0,124 |
0,014 |
0,011 |
0,020 |
0,019 |
CO2* |
37,92 |
37,46 |
41,84 |
41,91 |
35,30 |
41,45 |
ZrO2
|
|
0,007 |
0,002 |
0,001 |
<d.l. |
<d.l. |
SO3
|
0,072 |
0,071 |
0,027 |
0,017 |
0,068 |
0,018 |
Cl
|
<d.l. |
0,002 |
<d.l. |
<d.l. |
0,129 |
0,006 |
O=Cl2 |
|
0,000 |
|
|
-0,029 |
-0,001 |
suma |
100,00 |
99,99 |
97,18 |
97,30 |
98,67 |
97,29 |
a) vápence
vzorek |
Úpohlavy 1 |
Úpohlavy 2 |
Vysoká |
Miskovice |
Miskovice vápenka A |
Miskovice vápenka B |
Mezholezská
vápenka |
|
nerozp. zbytek (%) |
15,8 |
13,4 |
4,5 |
3,4 |
2,1 |
24,0 |
3,7 |
|
rozpustný podíl |
84,2 |
86,6 |
95,5 |
96,6 |
97,9 |
76,0 |
96,3 |
|
AAS |
Mg |
1718 |
1824 |
1910 |
1744 |
1630 |
2641 |
1679 |
Ca |
334952 |
358610 |
351233 |
351652 |
351664 |
350895 |
346594 |
|
Mn |
179 |
192 |
217 |
130 |
109 |
118 |
122 |
|
Fe |
3926 |
4590 |
1531 |
1021 |
1253 |
2596 |
1912 |
|
Sr |
633 |
643 |
275 |
258 |
200 |
312 |
269 |
|
ICP-MS |
P |
383 |
397 |
|
<d.l. |
<d.l. |
50,7 |
<d.l. |
Y |
4,88 |
5,28 |
1,32 |
1,50 |
0,97 |
2,28 |
0,84 |
|
La |
6,43 |
7,63 |
4,24 |
4,31 |
2,04 |
6,28 |
2,28 |
|
Ce |
9,35 |
12,50 |
3,88 |
3,38 |
1,81 |
7,13 |
1,75 |
|
Pr |
1,33 |
1,80 |
0,83 |
0,81 |
0,38 |
1,37 |
0,37 |
|
Nd |
4,54 |
5,89 |
2,72 |
2,68 |
1,45 |
4,62 |
1,29 |
|
Sm |
0,75 |
0,93 |
0,38 |
0,37 |
0,21 |
0,65 |
0,19 |
|
Eu |
0,19 |
0,23 |
0,11 |
0,07 |
0,03 |
0,17 |
<d.l. |
|
Gd |
0,91 |
0,67 |
0,25 |
0,28 |
0,24 |
0,36 |
0,30 |
|
Tb |
0,16 |
0,14 |
0,04 |
0,05 |
0,04 |
0,07 |
0,04 |
|
Dy |
0,60 |
0,78 |
0,23 |
0,24 |
0,15 |
0,42 |
0,11 |
|
Ho |
0,12 |
0,17 |
0,05 |
0,05 |
0,03 |
0,09 |
0,02 |
|
Er |
0,37 |
0,44 |
0,15 |
0,16 |
0,09 |
0,25 |
0,10 |
|
Tm |
0,04 |
0,06 |
0,02 |
<d.l. |
0,01 |
0,03 |
<d.l. |
|
Yb |
0,24 |
0,31 |
0,84 |
0,09 |
0,06 |
0,15 |
0,05 |
|
Lu |
0,04 |
0,06 |
0,02 |
0,02 |
0,01 |
0,03 |
<d.l. |
|
Pb |
<d.l. |
0,49 |
<d.l. |
<d.l. |
<d.l. |
0,41 |
<d.l. |
|
Th |
0,82 |
1,62 |
0,26 |
0,18 |
0,08 |
0,49 |
0,02 |
|
U |
0,32 |
0,55 |
0,11 |
0,09 |
0,16 |
0,15 |
<d.l. |
|
|
Y/Ho |
39,0 |
30,9 |
26,8 |
28,1 |
28,3 |
25,7 |
45,1 |
|
Ce/Ce* |
0,74 |
0,79 |
0,47 |
0,41 |
0,46 |
0,56 |
0,42 |
b) fosílie
vzorek |
živ.houba
Úpohlavy |
ježovka
Úpohlavy |
jehlice
K.Hora |
ústřice
K.Hora |
ústřice Plaňany |
ústřice
Mezholezy |
rudista
Mezholezy |
|
nerozp. zbytek (%) |
38,6 |
3,3 |
73,1 |
46,1 |
5,6 |
30,6 |
28,6 |
|
rozpustný podíl |
61,4 |
96,7 |
26,9 |
53,9 |
94,4 |
69,4 |
71,4 |
|
AAS |
Mg |
1260 |
2712 |
2476 |
1911 |
1013 |
1510 |
2950 |
Ca |
306209 |
347169 |
340577 |
305798 |
323662 |
343851 |
337348 |
|
Mn |
217 |
358 |
925 |
109 |
123 |
221 |
506 |
|
Fe |
7475 |
675 |
1835 |
1746 |
14148 |
469 |
458 |
|
Sr |
489 |
408 |
215 |
464 |
758 |
982 |
271 |
|
ICP-MS |
P |
219,0 |
<d.l. |
323,3 |
566,2 |
6119,8 |
122,3 |
64,7 |
Y |
4,78 |
2,95 |
0,95 |
1,27 |
11,99 |
1,47 |
1,02 |
|
La |
4,56 |
3,40 |
1,01 |
1,18 |
30,14 |
1,23 |
1,60 |
|
Ce |
6,75 |
4,78 |
1,20 |
1,63 |
62,53 |
0,84 |
1,66 |
|
Pr |
0,92 |
0,66 |
0,18 |
0,25 |
5,51 |
0,21 |
0,31 |
|
Nd |
3,75 |
2,40 |
0,79 |
1,06 |
18,33 |
0,85 |
1,27 |
|
Sm |
0,73 |
0,37 |
0,14 |
0,23 |
2,85 |
0,17 |
0,21 |
|
Eu |
0,15 |
0,31 |
0,03 |
0,04 |
0,81 |
0,04 |
0,07 |
|
Gd |
0,56 |
0,52 |
0,11 |
0,17 |
1,18 |
0,13 |
0,15 |
|
Tb |
0,12 |
0,09 |
0,02 |
0,04 |
0,22 |
0,03 |
0,03 |
|
Dy |
0,64 |
0,32 |
0,14 |
0,20 |
2,14 |
0,20 |
0,15 |
|
Ho |
0,13 |
0,07 |
0,03 |
0,04 |
0,43 |
0,04 |
0,03 |
|
Er |
0,35 |
0,23 |
0,07 |
0,09 |
1,20 |
0,10 |
0,07 |
|
Tm |
0,05 |
0,03 |
0,01 |
0,01 |
0,14 |
0,01 |
0,01 |
|
Yb |
0,29 |
0,19 |
0,08 |
0,08 |
0,69 |
0,09 |
0,06 |
|
Lu |
0,04 |
0,31 |
0,01 |
0,01 |
0,11 |
0,01 |
0,01 |
|
Pb |
11,74 |
<d.l. |
1,53 |
1,69 |
3,90 |
<d.l.
|
<d.l.
|
|
Th |
0,43 |
0,09 |
<d.l. |
0,02 |
1,38 |
<d.l.
|
<d.l.
|
|
U |
0,37 |
0,32 |
0,28 |
0,18 |
2,42 |
0,21 |
0,22 |
|
|
Y/Ho |
37,7 |
41,3 |
37,4 |
35,9 |
28,1 |
40,5 |
38,9 |
|
Ce/Ce* |
0,75 |
0,73 |
0,62 |
0,69 |
1,09 |
0,36 |
0,53 |
Tab.
3 ICP-MS analýzy totálně rozložených vzorků
vápenců (prvky v ppm; olovo zvlášť podle 206Pb,
207Pb
a 208Pb; Lu vždy pod mezí detekce).
vzorek |
Úpohlavy 2 |
Vysoká |
Miskovice |
Miskovice vápenka A |
Miskovice vápenka B |
Mezholez. vápenka |
|
Mg |
3309 |
2960 |
2482 |
2291 |
2807 |
2295 |
|
P |
575 |
267 |
65 |
81 |
70 |
90 |
|
Mn |
183 |
345 |
164 |
133 |
100 |
148 |
|
Fe |
7250 |
2959 |
1937 |
2209 |
3320 |
3266 |
|
Sr |
888 |
541 |
435 |
361 |
373 |
469 |
|
Y |
8,8 |
2,7 |
2,3 |
1,7 |
3,5 |
2,1 |
|
La |
10,6 |
4,9 |
4,1 |
2,4 |
8,8 |
4 |
|
Ce |
16,5 |
4,6 |
3,7 |
2,4 |
13,4 |
4,3 |
|
Pr |
2,2 |
1 |
0,78 |
0,48 |
1,9 |
0,73 |
|
Nd |
8,6 |
3,8 |
3,29 |
2,02 |
7,3 |
3 |
|
Sm |
1,7 |
0,7 |
0,54 |
0,35 |
1,3 |
0,52 |
|
Eu |
0,36 |
0,18 |
0,12 |
0,1 |
0,26 |
0,11 |
|
Gd |
1,22 |
0,49 |
0,41 |
0,28 |
0,87 |
0,38 |
|
Dy |
1,37 |
0,46 |
0,377 |
0,31 |
0,72 |
0,36 |
|
Ho |
0,29 |
0,09 |
0,073 |
0,06 |
0,14 |
0,07 |
|
Er |
0,84 |
0,23 |
0,201 |
0,16 |
0,37 |
0,18 |
|
Tm |
0,12 |
0,04 |
<d.l. |
<d.l. |
0,05 |
0,03 |
|
Yb |
0,77 |
0,2 |
0,154 |
0,12 |
0,31 |
0,17 |
|
Pb |
32,3 |
38,4 |
27,7 |
31,7 |
24,9 |
70,5 |
|
Pb |
31,8 |
37,9 |
27,3 |
31,3 |
24,7 |
69,6 |
|
Pb |
32,6 |
39,0 |
28,4 |
32,1 |
25,6 |
71,8 |
|
Th |
2,14 |
0,51 |
0,659 |
0,45 |
1,97 |
0,84 |
|
U |
0,97 |
0,18 |
0,138 |
0,26 |
0,54 |
0,17 |
|
Y/Ho | 30,4 | 29,5 | 31,9 | 27,6 | 25,5 | 29,6 | |
Ce/Ce* | 0,74 | 0,45 | 0,43 | 0,47 | 0,72 | 0,51 |
Obr. 4 Obsahy
REE normalizované chondritickými hodnotami (Boynton, 1984)
v pískovci z vrtu HV-3 (Letohrad) z hloubky
Tab. 4 Rentgenfluorescenční analýzy nerozpustných zbytků (oxidy v hmot. %).
vzorek |
Úpohlavy 1 |
Úpohlavy 2 |
Miskovice
vápenka B |
SiO2 |
63,59 |
65,29 |
78,70 |
TiO2 |
0,91 |
0,95 |
0,196 |
Al2O3 |
19,07 |
19,61 |
9,40 |
Cr2O3 |
0,018 |
0,017 |
0,008 |
Fe2O3 |
3,46 |
3,49 |
0,53 |
MnO |
|
0,008 |
0,006 |
MgO |
1,59 |
1,64 |
0,37 |
CaO |
1,33 |
0,32 |
0,056 |
SrO |
0,012 |
0,012 |
0,002 |
BaO |
0,043 |
0,060 |
0,041 |
Na2O |
0,115 |
0,131 |
0,38 |
K2O |
3,24 |
3,25 |
1,54 |
Rb2O |
0,016 |
0,017 |
0,005 |
P2O5 |
0,039 |
0,038 |
0,021 |
V2O5 |
0,035 |
0,036 |
|
ZrO2 |
0,012 |
0,011 |
0,005 |
As2O3 |
|
0,001 |
0,001 |
ZnO |
0,006 |
0,006 |
|
SO3 |
0,10 |
0,076 |
0,009 |
Cl |
1,72 |
0,230 |
0,031 |
Ga2O3 0,003 |
NiO 0,006 |
|
|
O=Cl2 |
-0,387 |
-0,052 |
-0,007 |
suma |
94,91 |
95,15 |
91,30 |
Tab. 5 Srovnání vybraných prvků v nerozpustném a rozpustném podílu méně čistých vápenců (obsahy v ppm).
|
|
Úpohlavy
1 |
Úpohlavy 2 |
Miskovice vápenka B |
nerozp. |
Fe |
24196 |
24437 |
37010 |
Mg |
9599 |
9876 |
2230 |
|
Mn |
197 |
200 |
118 |
|
Sr |
106 |
99 |
241 |
|
P |
172 |
165 |
90 |
|
|
|
|
|
|
rozp. |
Fe |
3926 |
4590 |
2596 |
Mg |
1718 |
1824 |
2641 |
|
Mn |
179 |
192 |
118 |
|
Sr |
633 |
643 |
312 |
|
P |
383 |
397 |
51 |
Arsen (sledovaný v zemědělsky využívaných karbonátech) měl v ICP-MS analýzách roztoků příliš vysoký detekční limit kvůli interferenci s molekulovým fragmentem ArCl a CaCl. Obsah As v původním karbonátu byl však zanedbatelný i podle ablačních analýz ústřice z Kutné Hory (viz Štěpánková, 2010); rentgenfluorescenční analýzou byl zjištěn v malém množství pouze v některých nerozpustných zbytcích (tab. 4).
Literatura
Bau M., Dulski P. (1996): Distribution of yttrium and rare-earth elements in the Penge and Kuruman iron-formations, Transvaal Supergroup, South Africa. – Precambrian Research 79, 37-55.
Boynton W.V. (1984): Geochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In Henderson P. (ed.): Rare earth element geochemistry. – Elsevier, Amsterdam, s. 63-114.
Čáp P., Zelenka P. (2009): Sedimentární textury křídových vápenců na Kutnohorsku. – Zpr. Geol. Výzk. v Roce 2008, s. 15-16.
Dobeš P., Povondra P., Kühn P. (1988): Mineralogie a geochemie fosforitů České křídové pánve. – Acta Univ. Carol. Geol, 1987/2, 145-170.
Gürtlerová P. et al. (1997): Databáze analytických stanovení
na mapách geochemické reaktivity hornin 1:
Krutský N. (1982): Minerální a chemické složení jílovito-karbonátových sedimentů české křídy. – Acta Univ. Geol. 1982, 1-2, 183-188.
Povondra P. (1992): Crystal chemistry of rock-forming apatites from the Bohemian massif. – Acta Univ. Carol. Geol. 1992/2, 197-224.
Procházka V. (2007): ETR en marsedimentoj. – Geol.Int. 10/1, 44-61.
Procházka V, Rajlich P. (2010): Stopové prvky v některých
mramorech z jižních a středních Čech: nové analýzy celkových
hornin a rozpustných podílů. – Sbor. Jihočes. Muz. v Č.
Budějovicích, Přír. Vědy 50, 13-19.
Štaffen Z. (1999): Chemostratigrafické stanovení ekvivalence vrstev a souvrství České křídové pánve. – Okresní muzeum Orlických hor, Choceň, 153 s.
Štěpánková A. (2010): Stopové prvky v karbonátech České křídové pánve. – MS diplomová práce, PřF UK Praha.
Veizer J. (1983): Trace Elements and Isotopes in Sedimentary Carbonates. – Rewievs in Mineralogy, 11, 265 -299.
recenze: nerecenzováno (důvod: autor členem redakce)