Vlhkost a její transport v připovrchové zóně kvádrového pískovce

Abstract

Práce je zaměřena na transport vlhkosti v porézním prostředí kvádrového pískovce. Kapilární voda a její pohyb hraje zásadní roli při mnoha procesech (solné a mrazové zvětrávání, růst organismů, vznik voštin a tafone). Přesto jsou dosavadní informace o pohybu vlhkosti velmi kusé. Zaměřila jsem se zejména na dvě nově aplikované metody v pískovci. V laboratoři jsem pomocí opakované injektáže roztoku fluoresceinu studovala pohyb vlhkosti na odvrtaných pískovcových jádrech a na základě změně barvy v závislosti na koncentraci roztoku jsem sledovala vývoj výparové fronty. V terénu jsem na třech lokalitách v české křídové pánvi studovala zastoupení vlhkosti v mělké hloubce výchozů kvádrového pískovce pomocí měření sacího tlaku mikrotenzometry a měření vlhkosti přístrojem TDR. Fluorescein se ukázal jako výborný stopovač pro zviditelnění výparové fronty. Experimenty v laboratoři ukázaly, že na postup vlhkosti v pískovcích má zásadní vliv přítomnost biokrusty, která je hydrofobní a zpomaluje transport vlhkosti k povrchu. Experimenty na vzorcích bez krusty s uměle vytvořenými voštinami ukázaly, že při nižší vlhkosti se roztok vypařuje v důlcích, kdežto při vyšší vlhkosti především na hřbítkách. Tento poznatek, stejně jako hodnoty sacího tlaku naměřené v důlcích a na hřbítkách voštin a měření provedené na...

The thesis deals with moisture transport in porous medium of quartz sandstone. Capillary water and its movement is crucial for processes such as salt and frost weathering, growth of organisms and development of honeycombs and tafone. However, moisture transport is still not well described. I focused particularly on two new methods applied to sandstone investigation. In the laboratory I studied moisture transport in sandstone samples by means of repeated injection of uranine solution. I observed the evolution of evaporation front based on the changes in solution concentration indicated by difference in color of uranine solution. Additionally I investigated moisture content in the shallow subsurface of sandstone outcrops in the field using suction pressure and moisture content measurements by microtensiometers and TDR in three locations in the Bohemian Cretaceous Basin. Uranine proved to be an excellent tracer for visualization of the evaporation front geometry and its evolution in time. The results suggest that moisture transport is considerably affected by the presence of biofilms which are hydrophobic and retain moisture transport to surface. In addition, the values of suction pressure measured in honeycombs and a tafone are in agreement with the salt weathering model proposed by Huinink et al. (2004).