Basic HTML Version
10
Keramický zpravodaj 28 (5) (2012)
Abstrakt
Terénní a laboratorní gamaspektrometrií byly v cementářských
surovinách (vápencích a kalciturbiditech) těžených ve střední
části velkolomu Mokrá stanoveny koncentrace draslíku, ura-
nu a thoria. Z koncentrací těchto tří prvků byla vypočtena
hmotnostní aktivita ekvivalentu
226
Ra (hodnota a
m
), vyjadřující
míru přirozené radioaktivity studovaných hornin. Velmi nízká
přirozená radioaktivita byla zjištěna v případě platformních
karbonátů macošského souvrství (v průměru jen 12 Bq.kg
-1
)
a hlíznatých křtinských vápenců líšeňského souvrství (v prů-
měru 25 Bq.kg
-1
). Mírně zvýšené koncentrace draslíku, uranu
a thoria jsou v kalciturbiditech náležejících k líšeňskému sou-
vrství: na rozdíl od karbonátových vrstev s nízkou přirozenou
radioaktivitou (v průměru 25 Bq.kg
-1
) vykazují siliciklastické
desky kalciturbiditů zvýšenou hmotnostní aktivitu v rozpětí
od 60 do 368 Bq.kg
-1
(v průměru 146 Bq.kg
-1
).
Klíčová slova
Moravský kras, Mokrá, vápence, kalciturbidity, přirozená
radioaktivita
Abstract
Potassium, uranium and thorium concentrations in cement
raw materials (limestones and calciturbidites), extracted in
the central part of the Mokrá quarry, were determined by
using field gamma–ray spectrometry and laboratory gam-
ma–ray spectrometry. The concentrations were converted
to the mass activity of
226
Ra equivalent (a
m
) in order to
express gamma–ray activity of the studied rocks. Very low
mass activity values were found in the platform carbonates
of the Macocha Fm. (only 12 Bq.kg
-1
on average) and in the
nodular limestones (so–called Křtiny Lmst.) of the Líšeň Fm.
(25 Bq.kg
-1
on average). Slightly increased concentrations
of potassium, uranium and thorium are in calciturbidites
belonging to the Líšeň Fm.: in contrast to limestone beds
with low natural radioactivity (37 Bq.kg
-1
on average),
siliciclastic beds of calciturbidites show increased mass
activities in the range from 60 to 368 Bq.kg
-1
(146 Bq.kg
-1
on average).
Keywords
Moravian Karst, Mokrá, limestones, calciturbidites, natural
radioactivity
Úvod
Ve střední části velkolomu Mokrá jsou těženy karbonátové
horniny na výrobu cementu, vápna a také suchých omítko-
Přirozená radioaktivita cementářských surovin
ve střední části velkolomu Mokrá
(Natural radioactivity of cement raw materials in the central part of the Mokrá quarry)
Jiří Zimák
1
, Jindřich Štelcl
2,3
, Roman Donocik
4
1
Jiří Zimák, doc., RNDr., CSc., Katedra geologie PřF UP, tř. 17. listopadu 12, 771 46 Olomouc; e-mail: zimak@prfnw.upol.cz
2
Jindřich Štelcl, doc., RNDr., CSc., Ústav geologických věd PřF MU, Kotlářská 2, 611 37 Brno; e-mail: stelcl@sci.muni.cz
3
Katedra biologie PedF MU, Poříčí 7, 603 00 Brno
4
Roman Donocik, Ing., Českomoravský cement, a.s., 664 04 Mokrá–Horákov; e-mail: roman.donocik@cmcem.cz
vých a maltovinových směsí. Horniny v této části velkolo-
mu náleží k oběma souvrstvím rozlišovaným v paleozoiku
Moravského krasu – macošskému a líšeňskému. Macošské
souvrství je ve střední části velkolomu Mokrá zastoupeno
pouze vilémovickými vápenci. Líšeňské souvrství je zde
reprezentováno křtinskými vápenci a tzv. hádsko-říčskými
vápenci, které jsou dále členěny na spodní říčské vápence
a svrchní říčské vápence.
Díky nízkým koncentracím draslíku, uranu a thoria mají
karbonátové horniny Moravského krasu zpravidla jen velmi
nízkou přirozenou radioaktivitu. To platí bez výjimky jak pro
všechny stratigrafické členy macošského souvrství (tj. pro
platformní vápence), tak i pro křtinské vápence. Hádsko–
říčské vápence mohou mít charakter kalciturbiditů, v nichž
se střídají karbonátové vrstvy (lavice nebo desky) s deskami
siliciklastickými (břidličnými); přítomnost kalciturbiditů je
charakteristická pro svrchní říčské vápence. Siliciklastické
desky kalciturbiditů ve střední části velkolomu Mokrá lze
z petrografického hlediska charakterizovat jako vápnité
břidlice, v některých případech jako vápence s vysokým
podílem nekarbonátové složky, jindy, s ohledem na jejich
zrnitost, jako jílové nebo prachové břidlice s jen malým
podílem karbonátu.
V siliciklastických deskách kalciturbiditů jsou koncentrace
přirozených radioaktivních prvků (hlavně K a Th) mírně
zvýšené, a proto tyto sedimenty mohou v rámci paleozoic-
kých hornin Moravského krasu vykazovat relativně vysokou
radioaktivitu [1], [2].
Tento příspěvek hodnotí přirozenou radioaktivitu hornin
macošského a líšeňského souvrství těžených ve střední
části velkolomu Mokrá. Údaje o koncentracích draslíku jsou
významné z hlediska technologie výroby cementu, v němž
přítomnost alkálií (draslíku a sodíku) může negativně ovliv-
ňovat kvalitu betonu [3].
Metody
Pomocí gamaspektrometru GS-256 bylo provedeno 416
terénních stanovení koncentrací draslíku, uranu a thoria
v karbonátových horninách odkrytých a těžených ve střední
části velkolomu Mokrá. Gamaspektrometr byl standardně
kalibrován „na poloprostor“, a proto jsou vzhledem ke geo-
metrii horninového prostředí v prostoru měřeného „bodu“
výsledné údaje o koncentracích K, U a Th zatíženy pozitivní
systematickou chybou (naměřené hodnoty jsou vyšší ve
srovnání se skutečností). Terénní gamaspektrometrie bohu-
žel neumožňuje stanovení K, U a Th v litologicky odlišných
částech kalciturbiditů.