velikost textu

Determination of geological provenance by cathodoluminescence spectroscopy of apatites and carbonates

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Determination of geological provenance by cathodoluminescence spectroscopy of apatites and carbonates
Název v češtině:
Určení geologické provenience katodoluminiscenční spektroskopií apatitů a karbonátů
Typ:
Diplomová práce
Autor:
Bc. Róbert Pánik
Vedoucí:
RNDr. Dobroslav Matějka, CSc.
Oponenti:
doc. RNDr. Josef Ježek, CSc.
RNDr. Roman Skála, Ph.D.
Konzultant:
doc. RNDr. Jiří Zachariáš, Ph.D.
Id práce:
155583
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Ústav geochemie, mineralogie a nerostných zdrojů (31-430)
Program studia:
Geologie (N1201)
Obor studia:
Geologie (NGEOL)
Přidělovaný titul:
Mgr.
Datum obhajoby:
9. 6. 2015
Výsledek obhajoby:
Výborně
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
katodová luminiscence, karbonáty, mramor, apatit, spektroskopie, provenience
Klíčová slova v angličtině:
cathodoluminescence, carbonates, marble, apatite, spectroscopy, provenance
Abstrakt:
ABSTRAKT Tato práce představuje novou metodu pro určování geologické provenience pomocí statistické analýzy katodoluminiscenčních spekter mramorů a karbonátových hornin z různých lokalit Českého masivu. Analýza je založena na kombinaci dat ze sedmi různých způsobů určování podobnosti spekter a poskytuje robustnější výsledky než přístup založený pouze na jedné metodě. Tyto výsledky je možné dále vylepšit pomocí metaanalýzy, která vyhodnocuje chování spekter v průběhu jednotlivých kroků analýzy. Analýza byla provedena jak na původních katodoluminiscenčních spektrech, tak na reziduálních spektrech u kterých byla zvýšena relativní variabilita odstraněním Gaussovského trendu přítomného ve všech spektrech karbonátů. Kombinací výsledků analýz a metaanalýz originálních i reziduálních spekter bylo možné téměř jednoznačně určit provenienci vzorků ze všech studovaných lokalit. Jako doplňková metoda pro klasifikaci spekter bylo použito aglomerativní hierarchické shlukování. Ze 72 různých způsobů výpočtu shlukování byl na základě počtu správně klasifikovaných spekter vybrán nejvhodnější způsob pro originální i reziduální data. Druhá část této práce představuje analýzu katodoluminiscenčních spekter apatitů z různých hornin zahrnujících granit, gabro, durbachit, ryolit, pararulu, kvarcit a granulit. Další analyzované vzorky apatitů jsou zastoupeny biogenními apatity z fosilních kostí a zubů zvířat. Byly definovány dva typy katodoluminiscenčních spekter - spektra s dominancí luminiscence Mn (charakteristická pro všechny vzorky granitu, pararuly a část vzorků gabra) a spektra s dominancí luminiscence lanthanidů (charakteristická pro všechny ostatní horniny a biogenní apatity). Analýza vzorků s dominancí luminiscence Mn odhalila velkou variabilitu jejich reziduálních spekter s pozorovaným trendem této variability, který je připisován vlivu různé krystalografické orientace analyzovaných apatitů. Emisní čáry lanthanidů pozorované v druhé skupině spekter byly přiřazeny odpovídajícím aktivátorům a trendy variability těchto spekter byly diskutovány ve spojitosti s geologií a chemismem studovaných lokalit.
Abstract v angličtině:
SUMMARY This work presents new method for determination of geological provenance based on the statistical analysis of cathodoluminescence spectra of marbles and carbonate rocks from various localities in the Bohemian Massif. Analysis is based on the combination of data from seven different measures of spectral similarity and provides results that are more robust than those obtained by approach based only on a single measure of similarity. These results may be further improved by employing meta-analysis that evaluates behaviour of spectra during the individual steps of analysis. Analysis was performed on the original cathodoluminescence spectra, as well as on the residual spectra in which relative variability was amplified by the subtraction of Gaussian trend present in all spectra of carbonates. By combining results from analysis and meta-analysis of both original and residual spectra it was possible to almost unambiguously determine provenance of samples from all studied localities. Agglomerative hierarchical clustering was employed as a supplementary method for classification of spectra. Out of 72 different methods for clustering, one was selected for both original and residual data based on the number of correctly classified spectra. Second part of this work presents analysis of cathodoluminescence spectra obtained from apatites in various rock types including granite, gabbro, durbachite, rhyolite, paragneiss, quartzite, and granulite. Additional analysed samples of apatites were represented by biogenic apatites from fossil bones and teeth of animals. Two types of cathodoluminescence spectra were defined - those dominated by the luminescence of Mn (characteristic for all samples of granite, paragneiss, and some samples of gabbro) and those dominated by the luminescence of lanthanides (characteristic for all the other rock types, as well as biogenic apatites). Analysis of Mn-dominated samples revealed high variability of their residual spectra with observed trend of this variability that is ascribed to effects induced by the variable crystallographic orientation of analysed apatites. Emission bands of lanthanides observed in the second group of spectra were assigned to corresponding activators and trends of variability in these spectra were discussed in relation to geology and chemism of studied localities.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Bc. Róbert Pánik 3.5 MB
Stáhnout Příloha k práci Bc. Róbert Pánik 769 kB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Bc. Róbert Pánik 72 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Bc. Róbert Pánik 6 kB
Stáhnout Posudek vedoucího RNDr. Dobroslav Matějka, CSc. 127 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Josef Ježek, CSc. 149 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Roman Skála, Ph.D. 267 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby prof. RNDr. Jan Jehlička, Dr. 154 kB