U Libuse EarthCache
-
Difficulty:
-
-
Terrain:
-
Size: 
(other)
Please note Use of geocaching.com services is subject to the terms and conditions
in our disclaimer.
[CS] Pro odlovení je třeba provést na místě měření, odebrat vzorek horniny a následně uskutečnit experiment, ke kterému použijete váhy, odměrný válec pro měření objemu kapaliny, vodu, kladívko a kousek látky nebo igelitu.
[EN] You should perform on-site measurements, take a sample of rock, and subsequently accomplish an experiment to catch this Earthcache. You will need scales, graduated cylinder to measure liquid volume, water, hammer and a piece of cloth or plastic.
[CS] Původem, výskytem a vlastnostmi podzemní vody se zabývá hydrogeologie. Podle svého původu se rozlišuje podzemní voda juvenilní, která vystupuje k povrchu z nitra Země a vyskytuje se ve vulkanických oblastech nebo v místech hlubokých tektonických zlomů, a podzemní voda vadózní, která tvoří většinový podíl podzemních vod a vzniká průsakem srážkové vody pod zemský povrch.
Propustnost je schopnost pórovitého prostředí propouštět vodu. Na vodu v horninovém prostředí působí gravitace, tlak plynů a osmotické napětí. Podle způsobu, jak prostupuje podzemní voda horninami, klasifikuje se propustnost do čtyř typů:
- puklinová propustnost se vyskytuje u skalních hornin,
- průlinová propustnost je charakteristická pro písčité a štěrkovité zeminy, pískovce a hlinité zeminy,
- propustnost podle dutin v karbonátech a skalních horninách s různým stupněm zvětrání,
- krasová propustnost v rozpustných horninách (vápence, dolomity, mramory).
Svislá vzdálenost hladiny podzemní vody od povrchu vyjadřuje hloubku podzemní vody. Přirozenými vývěry podzemní vody na zemský povrch jsou prameny. Množství vody vyvěrající za jednotku času udává vydatnost pramene. Podle trvalosti mohou být prameny permanentní (trvalé), intermitentní (občasné) nebo periodické.
Horniny jsou heterogenní směsi tvořené různými minerály, které se podle původu dělí do tří skupin:
- magmatické (vyvřelé),
- sedimentární (usazené),
- metamorfované (přeměněné).
Sedimentární horniny se dělí na
- klastické (úlomkovité vzniklé usazováním zvětralých starších hornin),
- organogenní (tj. organického původu),
- a chemogenní (vzniklé chemickým vysrážením).
Sedimenty jsou zpravidla mořského původu, ale mohou vznikat rovněž na kontinentu působením ledovců, větru, svahovou erozí nebo jako sedimenty v řekách, jezerech a pobřežních lagunách. Pro sedimentární horniny je charakteristická vrstevnatá nebo pórovitá textura.
Klastické sedimenty se rozlišují podle převládající velikosti úlomků a zrn v hornině:
- psefity (nad 2 mm - štěrkové sedimenty),
- psamity (0,06 - 2 mm - písčité sedimenty),
- aleurity (0,002 - 0, 06 mm - prachové sedimenty),
- pelity (menší než 0,002 mm - jílové sedimenty).
Míra zpevnění klastických sedimentárních hornin ovlivňuje jejich fyzikální, mechanické, deformační a hydraulické vlastnosti.
Chemogenní sedimenty jsou zpravidla složeny z karbonátu nebo křemene a jeví se celistvě, i když je hornina složena z mikroskopických zrn (krystalinní struktura). U organogenních sedimentů je patrná struktura celistvých nebo rozdrcených pevných schránek organismů.
Obec Luleč se nachází na Drahanské vrchovině, kterou tvoří převážně prvohorní karbonské usazené horniny (drahanský kulm) a čtvrtohorní usazeniny. Karbonské horniny v Lulči a okolí tvoří zpevněné sedimenty břidlic, drob a slepenců, které vznikly z naplavených usazenin vysokým tlakem nadložních hornin. Břidlice jsou sedimenty jílů a prachů, celistvé nebo s velmi jemnou zrnitostí, šedé až černé barvy, které se dobře štěpí na tenké desky. Droba je šedý až modrošedý jemnozrnný až hrubozrnný pískovcový sediment tvořený zrny a úlomky hornin v původní jílovité hmotě. Zvětráváním se barva mění na hnědou až rezavohnědou. Slepence mají drobnozrnnou až velmi hrubozrnnou (balvanitou) strukturu a jsou tvořeny stmelenými zaoblenými valouny velikosti nad 2 mm.
Rozvoj průmyslu v českých zemích v 19. století vyžadoval budování silnic, na které bylo třeba velké množství kamene. Proto bylo od roku 1867 v Lulči a okolí otevřeno několik kamenolomů, z nichž nejvýznamnější byly Brdo, Klučenice, Kutací, Libuše a Nemojany.
Kamenolom Libuše byl pojmenován podle lesní studánky, která se v těchto místech nacházela. Podle pověsti se tu zastavila kněžna Libuše se svým doprovodem, aby se ze studánky napojili koně. Kamenolom byl v provozu do poloviny roku 1935, kdy musel být uzavřen, neboť jej během tří dnů náhle zatopila podzemní voda, která vytryskla z hloubky 25 m s takovou intenzitou, že nebyl ani čas zachránit technické vybavení.
Zatopený kamenolom dnes slouží pro rekreační účely jako přírodní koupaliště. Areál, do kterého je vstup vedle informačních tabulí č. 13 a 14 naučné stezky Luleč, je otevřen celoročně každý den od 8:00 do 18:30. V letní sezóně od 1. června do 31. srpna se zde vybírá vstupné a areál je přístupný až do 20:00.
Pozorování, měření a experiment:
- Zjistěte hloubku vody pod skokanským můstkem.
- Změřte pomocí GPS největší výšku břehu nad hladinou vody v lomu.
- Odeberte vzorek horniny, která převažuje v zatopeném kamenolomu, v blízkosti hladiny jezera a poznamenejte si souřadnice místa odběru, které odečtete na GPS.
- Popište barvu a texturu povrchu odebraného vzorku.
- Vzorek horniny zvažte a zapište si naměřenou hodnotu m gramů.
- Změřte objem vzorku horniny ponořením do vody v odměrném válci odečtením rozdílu hladiny vody na stupnici válce před ponořením a po ponoření a zapište si naměřenou hodnotu V cm3.
- Vypočítejte hustotu ρ = m / V v g/cm3 s přesností na dvě platné číslice.
- Po vysušení vzorku horniny jej zabalte do kousku látky nebo igelitu a úderem kladívka vzorek rozdělte na menší části. Látka nebo igelit zabrání poranění úlomky horniny při rozbíjení vzorku.
- Popište barvu, texturu a převládající velikost zrn uvnitř odebraného vzorku.
Otázky:
- Jaká je hloubka vody pod skokanským můstkem?
- Jaká je největší výška břehu nad hladinou vody v lomu?
- Jaký typ propustnosti hornin zapříčinil zaplavení kamenolomu Libuše podzemní vodou?
-
- Jaké jsou souřadnice místa, kde jste odebrali vzorek?
- Jaká je změřená hustota ρ vzorku?
- Jakou barvu a texturu má odebraný vzorek na povrchu a jakou uvnitř?
- Jaký je převládající typ velikosti zrn uvnitř vzorku?
- Jakou horninu jste určili v odebraném vzorku?
Prosím, odpovědi na otázky nepište do logu, ale zašlete je e-mailem přes profil. Poté zaznamenejte do logu svůj nález a podělte se o své zážitky, ovšem bez nápovědy. Pokud by byly ve vašich odpovědích chyby, ozvu se. Ke svému logu můžete připojit snímek, na kterém budete vy nebo vaše GPS a zaplavený kamenolom. Úspěšný lov!
[EN] Hydrogeology deals with origin, incidence and characteristics of groundwater. According to origin, there is distinguished juvenilie groundwater rising up from the inner surface of the Earth which is found in volcanic areas or in areas of deep tectonic breaks, and vadose groundwater accounting a majority of groundwater and occuring by infiltration of rain water under the Earth surface.
Permeability is capability of porous environment to leak. Water in the rock mass is influenced by gravity, gas pressure and osmotic stress. Permeability is classified into four types depending on a way how groundwater permeates rocks:
- fissure permeability occures in hard rocks,
- inter-granular permeability is characteristic for sandy and gravelly soils, sandstones and clay soils,
- cavity permeability in carbonates and hard rocks with various degree of weathering,
- karstic permeability in soluble rocks (limestones, dolomites, marbles).
The vertical distance from the water table expresses water table depth. Springs are natural groundwater seeps rised to the surface. Amount of water per time unit is flow of the spring. According to permanence, springs can be permanent, intermitent (occasional) or periodic.
Rocks are heterogenous blends consisted from various minerals which are sorted in three groups according to their origin:
- magmatic (igneous),
- sedimentary (deposited),
- metamorphic (transformed).
Sedimentary rocks are divided on
- clastic (deposited fragments of weathering older rocks),
- organic (e.g. by organic origin),
- a chemical (created by chemical precipitation).
Sediments are usually of sea origin but they can be created also on continents by influence of glaciers, wind, slope erosion or as sediments in rivers, lakes and coastal lagoons. There is characteristic layered or porous texture for sedimentary rocks.
Clastic sediments are differentiated according to a predominant size of fragments and grains in the rock:
- conglomerates and breccias (over 2 mm - gravel sediments),
- sandstones (0,06 - 2 mm - sand sediments),
- siltstones (0,002 - 0, 06 mm - mould sediments),
- shales (below 0,002 mm - clay sediments).
Compacting rate of clastic sedimentary rocks affects their physical, mechanical, deformation and hydraulic properties.
Chemical sediments are usually consisted from carbonate or silica, and look solid even the rock consists from mikroscopic grains (crystalinne structure). There is visible a structure of solid or crushed shells of organisms at organic sediments.
Luleč village is located on Drahany Highlands which is consisted mostly from Paleozoic Carboniferous sedimentary rocks (Drahany Culm) and Quaternary sediments. Carboniferous rocks in Luleč a neighborhood consists from compacted sediments of slates, greywackes and conglomerates which were created from alluvial sediments by a high pressure of overlying rocks. Slates are sediments of clays and silts, solid or with a very soft texture, gray to black colour, very good splitting into thin plates. Greywacke is gray to bluegray coloured, fine-grained to coarse-grained sandstone sediment formed by grains and fragments of rocks in the original clay material. The color changes to brown or rusty by weathering. Conglomerates have grained to coarse-grained (stoned) structure and consist from cemented rounded boulders in size over 2 mm.
Industrial development in the Czech lands in 19th century required the construction of roads which needed a large amount of stone. Therefore, there had been opened several quarries in and around Luleč since 1867. The most important quarries were Brdo, Klučenice, Kutací, Libuše and Nemojany.
Libuše quarry was named according a forrest spring which was placed here. A legend says that Princess Libuše stopped here with her entourage to water their horses from the spring. The quarry was in operation by mid 1935, when it had to be closed because it was suddenly flooded within three days by underground water that gushed from a depth of 25 m with such an intensity that was not even time to save technical equipment.
The flooded quarry is now used for recreational purposes as a natural swimming pool. The area in which the entry is next No. 13 and 14 information boards of Luleč nature trail, is open year-round every day from 8:00 a.m. to 6:30 p.m. In the summer season, from June 1 to August 31, admission is paid, and the area is open until 8:00 p.m.
Observation, measurements and experiment:
- Find out a depth of water under the spring board.
- Make a measurement of the largest height of a bank above the water level in the quarry by your GPS.
- Take a sample of rock that prevails in the flooded quarry, near water level, and note the coordinates of the collection place subtracted from your GPS.
- Make a note about the colour and texture of the surface of the taken sample.
- Weigh the rock sample and record the measured value of m grams.
- Measure the volume of the rock sample by immersion in water into a graduated cylinder by subtracting the difference in water level on a scale before and after immersion, and record the measured value of V cm3.
- Calculate the density ρ = m / V in g/cm3 with two significant digits accuracy.
- Dry the rock sample and pack into a piece of cloth or plastic. Split the sample into smaller pieces by hammer blow. The cloth or plastic prevents injuries by fragments of rock during the sample breaking.
- Make a note about the colour, texture and predominant type of grain size within the taken sample.
Questions:
- What is the depth of water under the spring board?
- What is the largest height of a bank above the water level in the quarry?
- What type of rock permeability did cause flooding of Libuše quarry by underground water?
-
- What are the coordinates of where you took your sample?
- What is the measured density ρ of the sample?
- What is the colour and texture of the taken sample in its surface and inside?
- What is the predominant type of grain size within the sample?
- What kind of rock do you identify in the taken sample?
Please do not write your answers in the log, but send them by e-mail via profile. Then describe your finding in the log and share your experience; however, without any spoiling. If there are mistekes in your answers, I will contact you. You can add a picture of you or your GPS with the flooded quarry in the background into the log. Enjoy your hunting!
Zdroje / references:
Fotografie / photos: owner
Additional Hints
(No hints available.)