| | SLO | ENG | Piškotki in zasebnost

Večja pisava | Manjša pisava

Izpis gradiva Pomoč

Naslov:Izotopi stroncija in magnezija v kraškem vodonosniku ljubljanice : magistrsko delo
Avtorji:ID Gorenčič, Mišel (Avtor)
ID Horvat, Milena (Mentor) Več o mentorju... Novo okno
ID Zuliani, Tea (Komentor)
Datoteke:.pdf MAG_Gorencic_Misel_2024.pdf (5,76 MB)
MD5: BF11B2716E7CE722A76DC2ACBBB31FC3
 
Jezik:Slovenski jezik
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Opis:Kljub številnim raziskavam, vsi snovni tokovi ter mehanizmi, ki jih vodijo viri in ponori ogljika, še vedno niso povsem znani. Dolgo je veljalo, da sta glavna ponora atmosferskega ogljikovega dioksida ocean in biosfera, na kopnem pa preperevanje silikatov. Pred kratkim je bilo ugotovljeno, da so do nedavnega podcenjeni avtigeni karbonati tretji najpomembnejši ponor ogljika na Zemlji. Za podroben vpogled v masni pretok ogljika so potrebni geokemijski podatki preiskovanega območja. Ogljik se iz površja Zemlje odstranjuje s tvorbo in preperevanjem kamnin in mineralov, bogatih z ogljikom. Da bi odkrili novonastale karbonate – imenovane avtigeni karbonati, jih moramo najprej identificirati, kar nam omogoča uporaba razmerij stabilnih izotopov stroncija (Sr) in magnezija (Mg), ki se med obarjanjem karbonatov vežejo v karbonatno fazo ali pa se absorbirajo na površino mineralnih zrn, ki se odlagajo skupaj s karbonatom v sedimentnih, cementnih ali rečnih karbonatnih precipitatih. Raziskava je potekala na območju kraškega vodonosnika reke Ljubljanice, ki s številnimi izviri in ponori predstavlja zanimivo okolje za preučevanje hidrogeoloških procesov. Namen raziskave je bil s pomočjo stabilnih netradicionalnih izotopov Sr (87Sr/86Sr, δ88Sr) in Mg (δ26Mg) pridobiti osnovne podatke o izotopski sestavi tal, kamnin in vod ter s pomočjo izluževanja (tal-kamnin) osnovne podatke o izotopski frakcionaciji med njihovo interakcijo. Izotopsko razmerje 87Sr/86Sr je bilo uporabljeno za ugotavljanje vira površinskih vod, ter kot sledilo interakcije med vodo in kamnino. Vrednosti ẟ88Sr in δ26Mg sta bili uporabljeni za določitev izotopske frakcionacije med tlemi, kamnino in vodo. Za potrebe raziskave smo optimizirali metodi ekstrakcijske (za Sr) ter ionsko-izmenjevalne kromatografije (za Mg), slednja je v slovenskem prostoru nova in do zdaj še ni bila vpeljana. Rezultati so pokazali, da se mineralna sestava kamninske podlage le deloma odraža v mineralni sestavi tal. Masni delež karbonatne frakcije v tleh je nizek (20 %), prevladujejo silikatni minerali (80 %). Vzorce kamnin sestavljajo pretežno karbonati z visokima masnima deležema kalcitnih in dolomitnih mineralov (91 – 99 %). Primerjava koncentracij Sr in Mg med tlemi, kamninami in njunimi izlužki, ter razmerij Sr/Ca in Mg/Ca, je pokazala, da se Sr in Mg ne izlužujeta le iz karbonatne frakcije ter, da njun pomemben vir predstavljajo tudi produkti raztapljanja glin in adsorbiranih delcev iz nekarbonatne frakcije. Vrednosti izotopskega razmerja 87Sr/86Sr med tlemi, kamnino in njunimi izlužki pri nekaterih vzorcih nihajo, kar pripisujemo kratkemu interakcijskemu času. Vrednosti izlužkov apnencev so po 24 urah obogatene s težjim izotopom Mg, kar v grobem sledi Rayleighovem tipu frakcionacije. Pri vzorcih dolomita so te razlike neznatne, za natančnejše rezultate bi morali čas raztapljanja podaljšati. V primeru Sr je frakcionacija med kamnino in izlužki skozi čas naraščala, kar pojasnjujemo z drugačno razporeditvijo Sr in Mg med mineralnimi fazami v kamninah in inkongruentnim raztapljanjem. Primerjava vrednosti δ26Mg med vzorci vod je pokazala srednjo povezanost s temperaturo ter visoko povezanost s pretoki. Sprememba vrednosti δ26Mg, se ujema z ugotovitvami iz izluževalnih poskusov in pomeni, da ima na vrednosti δ26Mg močan vpliv mešalno razmerje med bazalnim tokom in mlado vodo. V primeru vrednosti δ88Sr je bila povezanost s temperaturo in pretoki nižja in opazna pri manj vzorcih. Kljub temu, da je rečna voda skozi celo leto prenasičena s kalcitom, samo na podlagi vrednosti ẟ88Sr ne moremo z zagotovostjo trditi, da prihaja do obarjanja karbonata iz rečne vode. Modeli za preverjanje obarjanja ne kažejo na to, da v vodi prihaja do obarjanja, saj je povezanost med elementi Sr, Mg in Ca nizka. Rezultati magistrskega dela nakazujejo na velik potencial pri uporabi kombinacij stabilnih izotopov Sr in Mg pri nadaljnjih raziskavah in interpretacijah razmer v hidrogeoloških sistemih.
Ključne besede:izotopi stroncija in magnezija, izotopska frakcionacija, avtigeni karbonat, ne-tradicionalni izotopi, stabilni izotopi.
Kraj izida:Maribor
Kraj izvedbe:Maribor
Založnik:[M. Gorenčič]
Leto izida:2024
Št. strani:1 spletni vir (1 datoteka PDF (XV, 92 f.))
PID:20.500.12556/DKUM-86681 Novo okno
UDK:621.039.32:631.837(043.2)
COBISS.SI-ID:191661059 Novo okno
Datum objave v DKUM:07.03.2024
Število ogledov:268
Število prenosov:26
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
Področja:KTFMB - FS
:
Kopiraj citat
  
Skupna ocena:(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
Objavi na:Bookmark and Share


Postavite miškin kazalec na naslov za izpis povzetka. Klik na naslov izpiše podrobnosti ali sproži prenos.

Licence

Licenca:CC BY-NC-ND 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno-Brez predelav 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.sl
Opis:Najbolj omejujoča licenca Creative Commons. Uporabniki lahko prenesejo in delijo delo v nekomercialne namene in ga ne smejo uporabiti za nobene druge namene.
Začetek licenciranja:08.01.2024

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Isotopes of strontium and magnesium in a karst aquifer of the ljubljanica
Opis:Despite numerous studies, all the main carbon fluxes and mechanisms driven by sources and sinks of carbon are still not fully known. It has long been believed that the main sinks for atmospheric carbon dioxide are the oceans and the biosphere, and silicate weathering on land. Recently, it has been discovered that authigenic carbonates are the third most important carbon sink on Earth, and they were underestimated until recently. For a detailed insight into the carbon mass flux, geochemical data of the investigated area are necessary. Carbon is removed from the Earth's surface through the formation and weathering of rocks and minerals rich in carbon. To discover newly formed carbonates—called authigenic carbonates, they must first be identified, which is enabled by the use of stable isotope ratios of Sr and Mg. These ratios are incorporated into the carbonate phase during carbonate precipitation, especially in CaCO3, or they are absorbed on the surfaces of mineral grains deposited together with carbonate in sedimentary, cement, or river carbonate precipitates. The research was conducted in the karst aquifer area of the Ljubljanica River, which, with its numerous springs and sinks, provides an interesting environment for studying hydrogeological processes. The purpose of the study was to use stable non-traditional isotopes of Sr (87Sr/86Sr, δ88Sr) and Mg (δ26Mg) to obtain basic data on the isotopic composition of soils, rocks, and water. Additionally, through leaching (soil-rock), the study aimed to gather basic information on isotopic fractionation during their interaction. The isotopic ratio 87Sr/86Sr was used to determine the source of surface waters and to trace the interaction between water and rock. Values of ẟ88Sr and δ26Mg were employed to assess isotopic fractionation among soils, rock, and water. For the purposes of the study, we optimized extraction methods (Sr) and ion-exchange chromatography (Mg), with the latter being a new introduction in the Slovenian region and had not been implemented before. The mass fraction of the carbonate fraction in the soil is low (20%), with predominance of silicate minerals (80%). Rock samples consist mainly of carbonates with high mass fractions of calcite and dolomite minerals (91 – 99 %). The comparison of Sr and Mg concentrations among soils, rocks, and their leachates, as well as the Sr/Ca and Mg/Ca ratios, revealed that Sr and Mg are leached not only from the carbonate fraction but also have significant sources from the dissolution of clay minerals and adsorbed particles in the non-carbonate fraction. The values of the isotopic ratio 87Sr/86Sr among soils, rocks, and their leachates in some samples fluctuate, which we attribute to short interaction times. The leachate values of limestones are enriched with the heavier Mg isotope after 24 hours, roughly following a Rayleigh-type fractionation. In the case of Sr, fractionation between rock and leachates increased over time, which is explained by a different distribution of Sr and Mg among mineral phases in rocks and incongruent dissolution. Comparison of δ26Mg values among water samples showed a moderate correlation with temperature and a high correlation with flows. Regarding ẟ88Sr values, the correlation with temperature and flows was lower and observed in fewer samples. Despite river water being oversaturated with calcite throughout the year,based solely on ẟ88Sr values, it cannot be conclusively stated that carbonate precipitation is occurring from river water. Models examining precipitation do not indicate carbonate precipitation in water, as the correlation between Sr,Mg, and Ca elements is low. The results of the master's thesis suggest a significant potential for the use of combinations of stable isotopes of Sr and Mg in further research and interpretations of conditions in hydrogeological systems.
Ključne besede:isotopes of strontium and magnesium, authigenic carbonate, isotope fractionation, non-traditional isotopes, stable isotopes.


Komentarji

Dodaj komentar

Za komentiranje se morate prijaviti.

Komentarji (0)
0 - 0 / 0
 
Ni komentarjev!

Nazaj
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici