Prirozena radioaktivita sedimentarnich hornin v severovychodni casti moravskoslezskeho paleozoika

The paper provides detailed information on the natural radioactivity of sedimentary rocks in the northeastern part of the Moravo-Silesian Palaeozoic Basin in the Bohemian Massif. The studied area is dominated by the Lower Carboniferous flysch sediments belonging to the Horní Benešov, Moravice, and Hradec-Kyjovice formations (from botttom to the top). These three flysch formations consist of siliciclastic sediments, mainly graywackes, siltstones, silty shales, and clay shales, while conglomerates are less abundant. The overlying sediments of the Ostrava Formation (Namurian) occur on the eastern margin of the studied area. The Ostrava Formation has a character of a paralic coal-bearing molasse with alternating beds of sandstone (or arkose), siltstone and claystone. The sediments often have an elevated content of organic matter, concentrating into coal seams. The rocks of the Ponikev Formation (Devonian) occur in a narrow belt in the western part of the studied area. The Ponikev Formation consists mainly of silicites. Potassium, uranium and thorium contents were measured using a laboratory gamma-ray spectrometer in 1612 rock samples from 672 localities on five map sheets (1 : 50 000 scale). The calculated values of mass activity of 226Ra equivalent (am) demonstrate that the natural radioactivity of sedimentary rocks of all three flysch formations is lower or similar to that of the average Earth crust (about 180 Bq . kg–1). The radioactivity of flysch sediments increases with decreasing grain size from psephites (average am is 122 Bq . kg–1) to psammites (144 Bq . kg–1) and to aleurites + pelites (188 Bq . kg–1). Siltstones and claystones with a low organic matter content (226 Bq . kg–1), coaly siltstones and coaly claystones (240 Bq . kg–1), coaly sandstones and arkose sandstones (232 Bq . kg–1), and coal (202 Bq . kg–1) of the Ostrava Formation show slightly higher average am values. The relatively high radioactivity of these sediments is related to the elevated content of uranium (7.9 ppm on average).

References

Beamish, D. (2014): Environmental radioactivity in the UK: the airborne geophysical view of dose rate estimates. – J. Environ. Radioact. 138, 249–263.

Bencko, V. – Novák, J. – Suk, M. et al. (2011): Zdraví a přírodní podmínky (medicína a geologie). – DOLIN, s. r. o. Praha.

Beretka, J. – Matthew, P. J. (1985): Natural radioactivity of Australian building materials, industrial wastes and by- -products. – Health Phys. 48, 87–95.

Bouška, V. – Jakeš, P. – Pačes, T. – Pokorný, J. (1980): Geochemie. – Academia. Praha

Dopita, M. (2003): Vývoj hornicko-geologického poznání OKR a geologická stavba české části hornoslezské pánve. In: Černý, I. – Dopita, M. – Jiřík, K. – Klepek, O. – Langr, L. – Machač, J. – Roček, A., ed.: Uhelné hornictví v Ostravsko-karvinském revíru, 12–31. – Anagram. Ostrava – Mariánské Hory.

Dopita, M. – Kumpera, O. (1993): Geology of the Ostrava-Karviná coalfield, Upper Silesian Basin, Czech Republic, and its influence on mining. – Int. J. Coal Geol. 23, 291–321.

Dopita, M. – Sivek, M. – Jirásek, J. – Čáslavský, M. (2005): Geologická stavba české části hornoslezské pánve. In: Martinec, P. – Jirásek, J. – Kožušníková, A. – Sivek, M., ed.: Atlas uhlí české části hornoslezské pánve, 12–19. – Anagram. Ostrava.

Dvořák, J. (1994): Variský flyšový vývoj v Nízkém Jeseníku na Moravě a ve Slezsku. – Čes. geol. úst. Praha.

Eštoková, A. – Palaščáková, L. (2013): Study of natural radioactivity of Slovak cements. – Chem. Eng. Trans. 32, 1675–1680.

Hartley, A. J. – Otava, J. (2001): Sediment provenance and dispersal in a deep marine foreland basin: the Lower Carboniferous Culm Basin, Czech Republic. – J. Geol. Soc. 158, 137–150.

Hýlová, L. – Jureczka, J. – Jirásek, J. – Sivek, M. – Hotárková, J. (2013): The Petřkovice Member (Ostrava Formation, Mississippian) of the Upper Silesian Basin (Czech Republic and Poland). – Int. J. Coal Geol. 106, 11–24.

Jirásek, J. – Hýlová, L. – Sivek, M. – Jureczka, J. – Martínek, K. – Sýkorová, I. – Schmitz, M. (2013a): The Main Ostrava Whetstone: composition, sedimentary processes, palaeogeography and geochronology of a major Mississippian volcaniclastic unit of the Upper Silesian Basin (Poland and Czech Republic). – Int. J. Earth Sci. 102, 989–1006.

Jirásek, J. – Oplušti l, S. – Sivek, M. – Schmitz, M. D. – Abels, H. A. (2018): Astronomical forcing of Carboniferous paralic sedimentary cycles in the Upper Silesian Basin, Czech Republic (Serpukhovian, latest Mississippian): New radiometric ages afford an astronomical age model for European biozonations and substages. – Earth-Sci. Rev. 177, 715–741.

Jirásek, J. – Sedláčková, L. – Sivek, M. – Martínek, K. – Jureczka, J. (2013b): Castle Conglomerate Unit of the Upper Silesian Basin (Czech Republic and Poland): a record of the onset of Late Mississippian C2 glaciation? – Bull. Geosci. 88, 893–914.

Koverdynský, B. (1993): Ponikevské souvrství a sdružené celky v devonu silesika. – J. Czech Geol. Soc. 38, 95–100.

Kumpera, O. (1976): Stratigrafie spodního karbonu jesenického bloku (2. část – kulmská souvrství a jejich stratigrafické ekvivalenty). – Sbor. věd. Prací Vys. Šk. báň. (Ostrava), Ř. horn.-geol. 22, 141–170.

Kumpera, O. – Martinec, P. (1995): The development of the Carboniferous accretionary wedge in the Moravian-Silesian Paleozoic Basin. – J. Czech Geol. Soc. 40, 47–64.

Macoun, J. (1992): Geologie území. In: Čurda, J. – Kašpárek, M. – Kratochvíla, L. – Lysenko, V. – Macoun, J. – Müller, V. – Pokorný, J. – Staňková, L. – Tomášek M. – Zajíček, P.: Vysvětlivky k souboru geologických a ekologických účelových map přírodních zdrojů v měřítku 1 : 50 000. Listy 15-32 Opava, 6–12. – Čes. geol. úst. Praha.

Macoun, J. – Müller, V. (1992): Geologie území. In: Čurda, J. – Lysenko, V. – Macoun, J. – Machek, P. – Müller, V. – Raclavská, H. – Raclavský, K. – Sloboda, J. – Staňková, L. – Tomášek, M. – Veselý, J.: Vysvětlivky k souboru geologických a ekologických účelových map přírodních zdrojů v měřítku 1 : 50 000. List 15-43 Ostrava, 7–19. – Čes. geol. úst. Praha.

Manová, M. – Matolín, M. (1989): Radioaktivita hornin ČSSR. In: Ibrmajer, J. – Suk, M. et al.: Geofyzikální obraz ČSSR, 196–213. – Ústř. úst. geol. – Academia. Praha.

Manová, M. – Matolín, M. (1995): Radiometrická mapa České republiky 1 : 500 000. – Čes. geol. úst. Praha.

Maštera, L. (1975): Petrografie slepenců moravických vrstev a hradeckých drob v Nízkém Jeseníku. – Výzk. práce Ústř. úst. geol., 8ú, 25–36. Ústř. úst. geol. Praha

Matolín, M. – Chlupáčová, M. (1997): Radioaktivní vlastnosti hornin. In: Kobr, M. et al.: Petrofyzika, 109–126. – Vyd. Karolinum. Praha.

Ngachin, M. – Garavaglia, M. – Giovani, C. – Kwato Njock, M. G. – Nourreddine, A. (2007): Assessment of natural radioactivity and associated radiation hazards in some Cameroonian building materials. – Radiation Measur. 42, 61–67.

Pešek, J. – Sivek, M. (2012): Uhlonosné pánve a ložiska černého a hnědého uhlí České republiky. – Čes. geol. služba. Praha.

Rudnick, R. L. – Gao, S. (2005): Composition of the Continental Crust. In: Rudnick, R. L.: Treatise on Geochemistry. Vol. 3 – The crust, 1–64. – Elsevier. Amsterdam.

Skácel, J. (2000): Geologie území. In: Čurda, J. – Gürtlerová, P. – Manová, M. – Matýsek, D., Müller, V. – Raclavská, H. – Raclavský, K. – Skácel, J. – Skácelová, D. – Šalanský, K. – Tomášek, M.: Vysvětlivky k souboru geologických a ekologických účelových map přírodních zdrojů v měřítku 1 : 50 000. Listy 15-12 Osoblaha a 15-14 Krnov, 7–13. – Čes. geol. úst. Praha.

UNSCEAR, United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (1988): Exposures from natural sources of radiation. Report to the General Assembly. U. N., New York, USA.

Zapletal, J. – Dvořák, J. – Kumpera, O. (1989): Stratigrafická klasifikace kulmu Nízkého Jeseníku. – Věst. Ústř. Úst. geol. 64, 243–250.

Zimák, J. (2012): Přirozená radioaktivita kulmských sedimentů na východním okraji Českého masivu. – Geol. Výzk. Mor. Slez. 19, 1–2, 130–133.

Zimák, J. (2018): Přirozená radioaktivita paleozoických sedimentů a chemismus karbonátových hornin na mapových listech 25-11 Hlubočky a 25-12 Hranice. – Geol. Výzk. Mor. Slez. 25, 1–2, 128–133.

Zimák, J. – Štelcl, J. (2004): Přirozená radioaktivita hornin moravskoslezského kulmu v oblasti Nízkého Jeseníku a Oderských vrchů: příspěvek k poznání zdrojové oblasti klastického materiálu. – Geol. Výzk. Mor. Slez. v Roce 2003, 11, 103–106.

Žídková, S. – Krejčí, B. – Martinec, P. – Dopita, M. – Brieda, J. (1997): Ostravské souvrství. In: Dopita, M., ed.: Geologie české části hornoslezské pánve, 43–87. – Min. život. prostř. Čes. rep. Praha.