Základný výskum
FUKSI, Tomáš – TOMAŠOVÝCH, Adam – GALLMETZER, Ivo – HASELMAIR, Alexandra – ZUSCHIN, Martin. 20th century increase in body size of a hypoxia-tolerant bivalve documented by sediment cores from the northern Adriatic Sea (Gulf of Trieste). In Marine Pollution Bulletin, 2018, vol. 135, p. 361-375. (3.241 – IF2017). (2018 – Current Contents). ISSN 0025-326X.
TOMAŠOVÝCH, Adam – GALLMETZER, Ivo – HASELMAIR, Alexandra – KAUFMAN, D. S. – KRALJ, Martina – CASSIN, Daniele – ZONTA, Roberto – ZUSCHIN, Martin. Tracing the effects of eutrophication on molluscan communities in sediment cores: outbreaks of an opportunistic species coincide with reduced bioturbation and high frequency of hypoxia in the Adriatic Sea. In Paleobiology, 2018, vol. 44, no. 4, p. 575-602. (2.400 – IF2017). (2018 – Current Contents). ISSN 0094-8373.
Na posúdenie vplyvu eutrofikácie a hypoxie na makrobentické spoločenstvá v Jadranskom mori sme analyzovali stratigrafické zmeny vo veľkostiach schránok a v populačnej hustote lastúrnikov a ulitníkov v sedimentárnych vrtoch v prostrediach ktoré sú v súčasnosti 10–20 m pod morskou hladinou. Sedimentárne vrty sú časovými archívmi ktoré zaznamenávajú informáciu o zložení bentických ekosystémov počas 19. storočia a zo začiatku 20. storočia, t.j., predtým ako sa morské prostredia začali systematicky skúmať biologickými metódami. Zistili sme, že ílovce s hojnou faunou typickou pre normoxické obdobia sú vo vrtoch stratigraficky nahradené slabo bioturbovanými ílmi s vysokým obsahom organického uhlíka. Táto stratigrafická zmena je spojená so znížením časového spriemerovania bentických akumulácií, z 25–50 rokov v spodnej časti profilov na 10–20 rokov vo vrchnej časti profilov. Táto zmena odráža pokles hrúbky bioturbácie z viac ako 20 cm na pár centimetrov. Stratigrafický nárast veľkosti schránok a populačnej hustoty oportunistického lastúrnika druhu Corbula gibba a vymieranie druhov citlivých na hypoxiu sa časovo zhodujú s poklesom bioturbácie a s vyššou frekvenciou hypoxie.
KRISTEK, Jozef - MOCZO, Peter - BARD, Pierre Yves - HOLLENDER, Fabrice - STRIPAJOVA, Svetlana. Computation of amplification factor of earthquake ground motion for a local sedimentary structure. In Bulletin of Earthquake Engineering, 2018, vol. 16, no. 6, p. 2451-245. (2.303 - IF2017). (2018 - Current Contents). ISSN 1570-761X.
MOCZO, Peter - KRISTEK, Jozef - BARD, Pierre Yves - STRIPAJOVA, Svetlana - HOLLENDER, Fabrice - CHOVANOVÁ, Zuzana - KRISTEKOVÁ, Miriam - SICILIA, Deborah. Key structural parameters affecting earthquake ground motion in 2D and 3D sedimentary structures. In Bulletin of Earthquake Engineering, 2018, vol. 16, no. 6, p. 1421-2450. (2.303 - IF2017). (2018 - Current Contents). ISSN 1570-761X.
Aluviálne údolia zásadne vplývajú na zemetrasný pohyb (ZP). Tieto vplyvy zvyčajne nebývajú zahrnuté dokonca ani v štúdiách konkrétnych lokalít kvôli a) nákladom potrebným na geofyzikálny prieskum na určenie modelu lokality, b) nedostatku dát na empirickú predikciu a c) nedostatočnej znalosti kľúčových určujúcich parametrov. Vykonali sme 3D, 2D a 1D simulácie pre šesť typických sedimentárnych údolí rôznych šírok a hĺbok a pre rozličné modifikácie týchto 6 „nominálnych modelov“ s cieľom preskúmať citlivosť charakteristík ZP na impedančný kontrast, útlm, rýchlostný gradient a geometriu. Vypočítali sme amplifikačné faktory a 2D/1D a 3D/2D agravačné faktory pre 10 charakteristík ZP použitím reprezentatívneho súboru zaznamenaných akcelerogramov, aby sme zobrali do úvahy variabilitu vstupného pohybu. (metodológia je prezentovaná v prvom článku). Vo všetkých skúmaných lokalitách sú také miesta v údoliach, pre ktoré sú 1D prístupy nedostatočné. 2D prístupy sú nedostatočné na niekoľkých lokalitách. Identifikovanými kľúčovými parametrami sú tvarový pomer a celková geometria rozhrania sedimentov a podložia, impedančný kontrast na rozhraní sedimentov a podložia a útlm v sedimentoch. Ukázali sme, že amplifikačné faktory môžu výrazne presiahnuť hodnoty ktoré bývajú obvykle uvažované v GMPE medzi mäkkými sedimentami a skalnými lokalitami.
PÁNISOVÁ, Jaroslava - BALÁZS, A. - ZALAI, Z. - BIELIK, Miroslav - HORVÁTH, Ferenc - HARANGI, Szabolcs - SCHMIDT, Sabine - GÖTZE, Hans-Jürgen. Intraplate volcanism in the Danube basin of NW Hungary: 3D geophysical modelling of the Late Miocene Pásztori volcano. In International Journal of Earth Sciences, 2018, vol. 107, no. 5, p. 1713-1730. (2.276 - IF2017). (2018 - Current Contents). ISSN 1437-3254.
Pre 3-D geofyzikálne modelovanie vrchnomiocénnej sopky Pásztori (∼11-10 Ma) vo vulkanickom poli Malej uhorskej nížiny patriacej do Dunajskej panvy boli použité gravitačné a magnetické údaje, interpretované reflexné seizmické rezy a vrtné údaje v kombinácii s najnovšími geologickými vedomosťami. Petrologická analýza horninových vzoriek z jadier šiestich prieskumných vrtov zistila, že vulkanické horniny sú tvorené alkalickými trachytickými a trachyandezitovými vulkanoklastikami) vulkanoklastikami a efuzívnymi horninami. Zmerané magnetické suscebtibility týchto vzoriek preukázali, že tieto sú všeobecne charakterizované veľmi nízkou magnetizáciou, čo naznačuje ich hlbší magnetický zdroj. Vytvorený 3-D model Dunajskej panvy koreluje veľmi dobre s pozorovanými vysokými magnetickými anomáliami ΔZ nad sopkou, kým úplné Bouguerovej anomálie korelujú lepšie s hĺbkou kryštalického podložia. Model sopky Pásztori pozostáva z troch magnetických zdrojov. Najbližší zdroj k povrchu je budovaný vulkanoklastikami a jeho hrúbka je 0,3-1,8 km. Druhý je tvorený trachyticko-trachyandezitovými a vulkanoklastickými horninami s maximálnou hrúbkou 2 km a ich minimálne uloženie je v hĺbke 2,3 km. Najhlbší zdroj je zastúpený hlbokým magmatickým plutónom, umiestneným v hĺbke 5-15 km. Dosiahnuté výsledky výrazne prispeli k rozšíreniu poznatkov o kôrovej stavbe a vývoji dunajskej panvy, ktorý bol sprevádzaný alkalickým vnútrodoskovým vulkanizmom.
Aplikačný typ
CHOVANOVÁ, Zuzana - KRISTEK, Jozef. A local magnitude scale for Slovakia, Central Europe. In Bulletin of the Seismological Society of America, 2018, vol. 108, no. 5A, p. 2756-2763. (2.343 - IF2017). (2018 - Current Contents). ISSN 0037-1106.
Každá krajina alebo región by mala mať vlastný vzťah na určovanie lokálneho magnitúda blízkych zemetrasení, ktorý dôsledne zodpovedá priebehu seizmickému útlmu daného regiónu. Doposiaľ sa na určovanie lokálneho magnitúda na Slovensku používal vzťah Hutton a Boore (1987), odvodený pre južnú Kaliforniu, z dôvodu podobnosti útlmových vlastností týchto regiónov. Pomocou regresnej analýzy záznamov amplitúd zemetrasení zaznamenaných Národnou sieťou seizmických staníc (NSSS) od roku 2005 až 2016 sme určili korekčný člen na vzdialenosť a útlmový člen vystupujúci vo vzťahu pre lokálne magnitúdo. Taktiež sme po prvý raz určili staničné korekcie pre deväť seizmických staníc NSSS. Použitím nového vzťahu na výpočet lokálneho magnitúda sa chyba určenia magnitúda redukuje až o 58% v porovnaní s doteraz používaným vzťahom. Navyše vzťah na výpočet lokálneho magnitúda aj predikčná rovnica seizmického pohybu (GMPE) sú útlmové vzťahy. Podobnosť týchto vzťahov má značné využitie v analýze seizmického ohrozenia.
MAJCIN, Dušan - BEZÁK, Vladimír - KLANICA, Radek - VOZÁR, Ján - PEK, Josef - BILČÍK, Dušan - TELECKÝ, Josef. Klippen Belt, Flysch Belt and Inner Western Carpathian Paleogene Basin Relations in the Northern Slovakia by Magnetotelluric Imaging. In Pure and Applied Geophysics, 2018, vol. 175, p. 3555-3568. (1.652 - IF2017). (2018 - Current Contents). ISSN 0033-4553.
Na základe interpretácie magnetotelurických meraní v oblasti blízko Starej Ľubovne bol zostavený štrukturálny model priestorových vzťahov bradlového pásma s vnútrokarpatským paleogénom a tiež jednotkami vonkajšieho flyša. Súčasťou výskumu boli aj hydrogeologické štruktúry skúmanej oblasti a vzťahy k štruktúram ružbašského hrastu. Výsledky majú priamu aplikáciu pri posudzovaní parametrov zdrojov geotermálnej energie skúmanej oblasti. Využili sme inovatívne prístupy interpretácie MT meraní z nezávislých 2D a 3D modelov distribúcie elektrických vodivostí vo vrchných častiach zemskej kôry i ďalšie poznatky geológie, geofyziky.
MAJZLAN, Juraj - ŠTEVKO, Martin - CHOVAN, Martin - LUPTÁKOVÁ, Jarmila - MILOVSKÁ, Stanislava - MILOVSKÝ, Rastislav - JELEŇ, Stanislav - SÝKOROVÁ, Martina - POLLOK, Kilian - GÖTTLICHER, Jörg - KUPKA, Daniel. Mineralogy and geochemistry of the copper-dominated neutral mine drainage at the Cu deposit Ľubietová-Podlipa (Slovakia). In Applied Geochemistry, 2018, vol. 92, p. 59-70. (3.088 - IF2017). (2018 - Current Contents). ISSN 0883-2927.
Banské vody s neutrálnym pH, drénujúce ložisko v Ľubietovej, obsahujú hlavne meď a sulfáty. Charakter drenážnych vôd ovplyvňuje oxidačné rozpúšťanie chalkopyritu, čo potvrdzujú merané izotopy síry. Neutrálne pH je kontrolované pufrovaním primárnymi karbonátmi. Oxidačná zóna obsahuje fosfáty a karbonáty Cu (libethenit, pseudomalachit, malachit) a takmer nevplýva na tvorbu banských vôd. Banské vody unikátneho zloženia pretekajú spodnými štôlňami banského poľa. Tok v bani pokrýva modrý gél, ktorý postupne kryštalizuje na síran Cu - langit. Mimo bane bol pozorovaný redoxný cyklus Cu v podobe nanokryštálov rýdzej medi na povrchu horninotvorných minerálov. Sledovaním chemického a izotopového zloženia vôd, ktoré vytekajú z banského poľa a asi po 1 km vtekajú do rieky Hutná sa zistilo, že koncentrácia Cu v kontaminovanej vode klesne 100 násobne. Izotopy síry naznačujú, že sa tak deje v dôsledku kryštalizácie sulfátov, alebo karbonátov. Okolité sedimenty sa môžu obohatiť odhadom o tony medi.
Medzinárodné vedecké projekty
HURAI, Vratislav - HURAIOVÁ, Monika - GAJDOŠOVÁ, Michaela - KONEČNÝ, Patrik - SLOBODNÍK, Marek - SIEGFRIED, Pete. Compositional variations of zirconolite from the Evate apatite deposit (Mozambique) as an indicator of magmatic-hydrothermal conditions during post-orogenic collapse of Gondwana. In Mineralogy and Petrology, 2018, vol. 112, no. 3, p. 279-296. (1.664 - IF2017). (2018 - Current Contents). ISSN 0930-0708.
Doteraz neznáme typy zirkonolitu obohatené o vzácne zeminy a aktinoidy sa vyskytujú na apatit-magnetit-karbonatitovom ložisku Evate vo východnom Mozambiku. Oba typy zirkonolitu majú lokálne zvýšené koncentrácie Nb a Ta (do 6 váh. % Nb2O5+Ta2O5). Fe3+ prevažuje nad Fe2+ vo všetkých zirkonolitových typoch. To umožnilo, že sa vysoké koncentrácie vzácnych zemín (do 28 váh. % REE2O3) viazali v štruktúre zirkonolitu v podobe REEZrTiFe3+O7 zložky, ktorá bola doteraz známa len ako syntetický analóg prírodného zirkonolitu CaZrTi2O7. V ostatných typoch zirkonolitu prevažuje CaZrTi2O7, avšak “syntetická” zložka REEZrTiFe3+O7 spolu s ďalšou “syntetickou zložkou” (U,Th)ZrFe3+2O7 sú prítomné vo zvýšených koncentráciách. U-Pb-Th vek zirkonolitu obohateného o aktinoidy zodpovedá 485±9 mil. rokov. Substitučné trendy v REE-zirkonolitoch sú podobné magmatickým ložiskám viazaným na karbonatity a syenity, zatiaľ čo U,Th-zirkonolity sa podobajú na zirkonolit z hydrotermálne-metasomatických ložísk. Prevaha Fe3+ v zirkonolitoch odráža oxidačný charakter fluíd, ktoré cirkulovali pri kambricko-ordovickom riftingu Gondwany.
KOHÚT, Milan - HOFMANN, Mandy - HAVRILA, Milan - LINNEMANN, Ulf - HAVRILA, Jakub. Tracking an upper limit of the "Carnian Crisis" and/or Carnian stage in the Western Carpathians (Slovakia). In International Journal of Earth Sciences, 2018, vol. 107, no. 1, p. 321-335. (2.276 - IF2017). (2018 - Current Contents). ISSN 1437-3254.
Článok sa zaoberá štúdiom detritálnych zirkónov a ich datovania s pomocou LA ICP-MS z lunzských vrstiev Západných Karpát. Práca vznikla v rámci neformálnej vedeckej spolupráce s pracovníkmi Prírodovedeckého Múzea v Drážďanoch (Prof. Ulf Linnemann a Dr. Mandy Hofmann - Senckenberg Naturhistorische Sammlungen, Museum für Mineralogie und Geologie, Sektion Geochronologie, Königsbrücker Landstraße, Dresden, Deutschland). Spolu s nemeckými spolupracovníkmi sme zistili, že tieto klastické sedimenty boli derivované z viacerých zdrojov a to: a) najmä z recyklovaného variského orogénu, b) zo vzdialenej Európskej platformy, c) ako aj zo súvekých triasových vulkanitov – Pietra Verde. Lunzské vrstvy ako deltový siliciklastický sediment sú produktom „karnskej krízy“ – výraznej klimatickej zmeny v sedimentárnom karbonátovom zázname oceánu Tethys počas konca obdobia karnu v Alpách a Karpatoch. V súčasnosti podľa odporúčania Svetovej komisie pre Stratigrafiu (ICS) sa rozhranie vrchnotriasových stupňov karn/nor udáva na 227 Ma. Naše zistenie veku zirkónov z Pietra Verde vulkanitov (221,2 ±1,6 Ma) zo synchrónnych Lunzských vrstiev Západných Karpát však posúva vek rozhrania karn/nor o ca. 6 miliónov rokov skôr na ca. 221 Ma. Významnosť článku spočíva v tom, že sa jedná o vôbec prvé použitie datovania detritálnych zirkónov vhodné pre stratigrafické stanovenie v širšej Alpsko-Karpatskej oblasti.
RAVNA, Erling J. Krogh - ZOZULYA, Dmitry - KULLERUD, K. - CORFU, F. - NABELEK, Peter - JANÁK, Marian - SLAGSTAD, Trond - DAVIDSEN, Børre - SELBEKK, Rune S. - SCHERTL, Hans-Peter. Deep-seated Carbonatite Intrusion and Metasomatism in the UHP Tromsø Nappe, Northern Scandinavian Caledonides - a Natural Example of Generation of Carbonatite from Carbonated Eclogite. In Journal of Petrology, 2017, vol. 58, no. 12, p. 2403-2428. (3.280 - IF2016). (2017 - Current Contents). ISSN 0022-3530.
Karbonatity (sensu stricto) sú magmatické horniny vyskytujúce sa typicky v kontinentálnych riftoch a pomerne plytkých úrovniach zemskej kôry. Karbonatity sa len zriedkavo vyskytujú v oblastiach subdukcie a kolízie kôry a doposiaľ neboli známe z ultravysokotlakových terénov. V práci predstavujeme detailné petrologické a geochemické údaje o karbonatitoch z oblasti príkrovu Tromsø, ktorý je jedným z ultravysokotlakových terénov v škandinávskych kaledonidách. Výsledky nášho štúdia poukazujú na vznik karbonatitu parciálnym tavením eklogitu v pri ultravysokom tlaku, v hlboko subdukovanej zemskej kôre. Mikrodiamanty zistené v rulách (Janák et al. 2013) intrudovaných karbonatitom sú často asociované s karbonátmi takže predpokladáme že diamanty pravdepodobne vznikli kryštalizáciou z karbonatitovej taveniny.