Porovnání hydraulických vlastností kavernózně zvětralých hornin do tvarů tafoni a voštin

Abstract

Forms of cavernous weathering - tafoni and honeycombs - belong to long-term investigated and discussed phenomena in geology. The reason for the difference in size between few centimetres- long honeycombs and the several-metres-long tafoni has not been yet studied. In my master thesis I compared the hydraulic properties of rocks with developed honeycombs and tafoni. The research consists of field measurements (measurement of suction pressures and capillary water absorption using Karsten tube) and laboratory measurements on tafoni and honeycomb samples (retention curve measurement, capillary water absorption, water vapour diffusion rate and saturated hydraulic conductivity). I have been studing honeycombs from various sites in the Bohemian Cretaceous Basin and tafoni from three different sites: Carbon Arkoses near Kralupy nad Vltavou, Cambrian Sandstone in Petra (Jordan) and Tunnel Spring Tuff in Crystal Peak (Utah). The measurements showed that values of suction pressure are far higher inside tafoni than inside honeycombs. This observation corresponds to different retention curves of studied rocks: steeper retention curve for honeycomb's quartz sandstone than for fine-grained arkosic sandstones to arkoses with tafoni. In the other part of my research I have compared the properties of hydrophobic...

Formy kavernózního zvětrávání - tafoni a voštiny - patří k dlouhodobě zkoumaným a diskutovaným jevům v geologických disciplínách. Příčinou rozdílu mezi centimetrovými voštinami a až několikametrovými tafoni se však ještě nikdo důkladně nezabýval. V rámci mé diplomové práce se zaměřuji na porovnávání hydraulických vlastností hornin s vyvinutými voštinami a tafoni. Výzkum se skládal z terénních měření (měření sacích tlaků a kapilární nasákavosti pomocí Karsten tube) a laboratorních měření na vzorcích tafoni a voštin (měření retenčních křivek, kapilární nasákavosti, rychlosti difuze vodních par a nasycené hydraulické vodivosti). Zkoumala jsem voštiny z různých lokalit v české křídové pánvi a tafoni z karbonských arkóz u Kralup nad Vltavou, kambrických pískovců z Jordánské Petry a tufů z pohoří Crystal Peak v Utahu. Z provedených měření vyplynulo, že hodnoty sacích tlaků uvnitř tafoni jsou daleko vyšší než uvnitř voštin. Tento poznatek koresponduje s rozdílnými retenčními křivkami (strmější retenční křivka pro voštinové křemenné pískovce než pro jemnozrnné arkózovité pískovce až arkózy s vyvinutými tafoni). Další část výzkumu se soustředila na porovnávání vlastností hydrofobních krust, které se vytváří na površích hornin s tafoni i voštinami. Hydrofobní účinky se nejvíce projevili snížením kapilární...