Analysis of depositional controls and provenance of the Upper Paleozoic and Mesozoic deposits and its implication for tectonosedimentary evolution of the northern Bohemian Massif

• Název práce v češtině: Analýza provenience a faktorů řídících ukládání svrchního paleozoika a mezozoika a její využití při interpretaci tektonosedimentárního vývoje severní části Českého masivu
• Název v anglickém jazyce: Analysis of depositional controls and provenance of the Upper Paleozoic and Mesozoic deposits and its implication for tectonosedimentary evolution of the northern Bohemian Massif
• Klíčová slova: tektonosedimentární vývoj, faktory řídící sedimentaci, provenience, kontinentální sedimenty, mělkomořské sedimenty, spodní perm, jura, svrchní křída, Český masív, Západní Sudety
• Klíčová slova anglicky: tectonosedimentary evolution, depositional controls, provenance, non-marine deposits, shallow-marine deposits, Lower Permian, Jurassic, Upper Cretaceous, Bohemian Massif, West Sudetes
• Akademický rok vypsání: 2013/2014
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Ústav geologie a paleontologie (31-420)
• Vedoucí / školitel: Mgr. Karel Martínek, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 10.12.2013
• Datum zadání: 10.12.2013
• Datum odevzdání elektronické podoby: 05.03.2021
• Datum proběhlé obhajoby: 07.04.2021
• Oponenti: prof. Frank Mattern
• Konzultanti: prof. RNDr. Stanislav Opluštil, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Projekt je zaměřený na studium sedimentárního záznamu v kontinentálních pánvích. Tyto jsou z hlediska stratigrafie specifické oproti pánvím mořským, kterým je obecně věnována větší pozornost. Hlavním ideovým zaměřením práce je porozumění příčinám změn erozní báze, které jsou v řadě pánví po celém světě interpretovány jako klimaticky, resp. tektonicky indukované, příp. souvisí s eustatickými pohyby (SHANLEY & MCCABE, 1994). Poznání příčin změn erozní báze a výkyvů v přínosu sedimentu je nezbytným kritériem pro aplikaci konceptu genetické stratigrafie v kontinentálních pánvích. V sedimentárním prostředí vzdáleném od pobřeží mohou mít relativní změny mořské hladiny malý význam, naopak variace v přínosu sedimentu jsou v důsledku blízkosti zdrojové oblasti mnohem markantnější. Klimaticky podmíněné změny erozní báze a výkyvy v přínosu klastického materiálu mohou souviset i s glaciálními cykly. Vysoký či nízký stav hladiny moří a jezer může být doprovázen zvýšením či snížením přínosu klastik v závislosti na regionálním klimatu, vegetaci a směru postupu klimatických změn (LEEDER et al., 1998). Pro prostředí kde chybí korelace s příbřežními sedimentyje používán A/S poměr (MARTINSEN et al., 1999), vyjadřující míru akomodace proti přínosu sedimentárního materiálu.

Na možnost využití genetické stratigrafie v kontinentálním prostředí, pro korelaci mezi hrubými fluviálními klasitky a jejich aluviálními/lakustrinními časovými ekvivalenty poukazují např. LEGARRETA & ULIANA (1998). Podobně cílem této disertační práce bude mj. aplikace genetické stratigrafie pro studium daných sedimentárních facií ve vybraných oblastech, zejména za účelem korelace změn erozní báze a porozumnění jejich příčinám.

Zájmovou oblastí práce bude především permokarbonská podkrkonošská pánev, konkrétně její vrchlabské s., obsahující již sedimentologicky prozkoumaný sled fluviálních a lakustrinních sedimentů (např. ŠTOLFOVÁ, 2004; MARTÍNEK et al., 2006). Jejich vzájemná korelace však doposud absentuje, stejně tak geneticko-stratigrafický model pro tuto stratigrafickou úroveň. Korelace jezerních sedimentů rudnického obzoru s jeho fluviálními ekvivalenty na již. části pánve (staropacké a čistské pískovce) umožní vyplnit mezeru nejen v poznání regionálních souvislostí, ale především v odhalení mechanismů, kterými se mohou projevit změny jezerní hladiny v přilehlém divočícím říčním systému. Jako analogický příklad a zdroj dalších dat bude podle aktuálních možností zvolena i další zájmová oblast. Jako nejvhodnější se v tuto chvíli díky dobré vrtné prozkoumanosti jeví středo- a západočeské permokarbonské pánve, v úvahu však přichází i terciérní pánve sev. Čech či blanická nebo boskovická pánev.

Metodicky je práce založena na kombinaci terénního studia sedimentárních facií a architektur na vybraných lokalitách a vrtech, doplněného o terénní gamaspektrometrii, s korelací karotážních dat z databáze ČGS a Geofondu. Z pohledu řešitele (RN) tak projekt metodicky navazuje na dřívější diplomovou práci podobného zaměření, avšak v odlišném prostředí české křídové pánve. Zmíněné spektrum metod může být časem obohaceno o studium těžkých minerálů a geochemických markerů se zaměřením na provenienci klastického materiálu. Další doplňkovou metodou by mohlo být analogové, příp. numerické modelování vzniku sedimentárních sekvencí s ohledem na variace A/S. Alternativou je i 3D modelování pánevních architektur v softwarovém systému Petrel.

Literatura:

LEEDER, M.R., HARRIS, T., KIRKBY, M.J. (1998). Sediment supply an climate change: implications for basin stratigraphy. Basin Research, 10. p. 7 – 18

LEGARRETA, L., ULIANA, M.A. (1994). Anatomy of hinterland depositional sequences: Upper Cretaceous fluvial strata,NeuquenBasin,West-Central Argentina. p. 83 – 92.
in
SHANLEY, K.W., MCCABE, P.J. (Ed.). Relative Role of Eustasy, Climate, and Tectonism in Continental Rocks. SEPM Special Publication, 59.

MARTÍNEK, K., BLECHA, M., DANĚK, V., FRANCŮ, J., HLADÍKOVÁ, J., JOHNOVÁ, R., ULIČNÝ, D. (2006). Record of palaeoenvironmental changes in a Lower Permian organic-rich lacustrine succession: Integrated sedimentological and geochemical study of the Rudník
member, Krkonoše Piedmont Basin, Czech Republic. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 230.. p. 85 – 128

MARTINSEN, O.J., RYSETH, A., RYSETH, A., HELLAND-HANSEN, W., FLESCHE, H., TORKILDSEN, G., IDIL, S. (1999). Stratigraphic base level and fluvial architecture: Ericson Sandstone (Campanian), Rock Springs Uplift, SW Wyoming, USA. Sedimentology, 46. p. 235 – 259

SHANLEY, K.W., MCCABE, P.J. (1994). Perspectives on the Sequence Stratigraphy of Continental Strata. AAPG Bulletin, 78. p. 544 – 568

ŠTOLFOVÁ, K. (2004). Architectural element analysis of fluvial sandstones, Vrchlabí formation, Krkonoše Piedmont Basin, NE Czech Republic: Tectonic and climate controls. Diplomová práce, PřF UK Praha. 78 p.