text size

Paleogeographic development of the Cenozoic river systems in the central and northern Bohemia and its link to climatic changes and neotectonics

Notice: I hereby declare that I am aware that the information acquired from theses published by Charles University may not be used for commercial purposes or may not be published for educational, scientific or other creative activities as activities of person other than the author.
Title:
Paleogeographic development of the Cenozoic river systems in the central and northern Bohemia and its link to climatic changes and neotectonics
Title (in czech):
Paleogeografický vývoj kenozoických říčních systémů ve středních a severních Čechách a jejich vztah ke klimatickým změnám a neotektonice
Type:
Rigorosum thesis
Author:
Mgr. Tomáš Štor
Thesis Id:
213248
Faculty:
Faculty of Science (PřF)
Department:
Institute of Geology and Paleontology (31-420)
Study programm:
Geology (N1201)
Study branch:
Geology (NGEOL)
Degree granted:
RNDr.
Defence date:
16/05/2019
Defence result:
Pass
Publication of the thesis:
The thesis attachment publication was postponed to 16.5.2022
Language:
English
Keywords (in czech):
kosmogenní nuklidy opticky stimulovaná luminiscence říční terasy Český masiv Pleistocén neotektonika
Keywords:
cosmogenic nuclides optically stimulated luminescence fluvial terraces Bohemian Massif Pleistocene neotectonics
Abstract (in czech):
Abstrakt Cílem disertační práce bylo přinést podrobnější informace o vytváření říčních systémů ve středních a severních Čechách na příkladu vývoje řeky Ploučnice a Vltavy. Studované říční systémy mají velmi komplexní vývoj, proto byl zvolen multidisciplinární přístup k tématu založený na studiu geologie, sedimentologie, geomorfologie, geochemie a použití datovacích metod kosmogenních radionuklidů 10Be a 26Al, opticky stimulované luminiscence a radiokarbonového datování. Výsledky datovacích metod ukazují na možnost výrazně většího stáří doby vzniku říčních teras, než vyplývá z předchozích výzkumů. Při fluviálním vývoji řeky Ploučnice docházelo ve vyšších terasových akumulacích (36-29 m nad řekou) ke změně říčního stylu z divočící řeky s vysokou energií proudu do široce meandrujícího toku. Ve středních terasových akumulacích (22-14 m nad řekou) docházelo v divočící řece k postupnému snižování stupně divočení a v terasových akumulacích nejníže nad řekou (13-5 m) byla zjištěna opět divočící řeka, která postupně přecházela do široce meandrujícího toku 5 m nad dnešním povrchem nivy. Během výzkumu byly pomocí metody kosmogenních radionuklidů, datovány říční sedimenty ve třech rozdílných výškách nad řekou (34, 29 a 14 m) a další tři byly datovány metodou opticky stimulované luminiscence (19, 12 a 6 m). Časové rozmezí výsledků se pohybuje od 1,68 miliónu let do 56 tisíc let před současností (Eburon až Eem) v závislosti na použitém datování. Byly určeny dva možné modely vývoje říčního systému v závislosti na možném vlivu lokálních tektonických pohybů a možnosti resedimentace štěrkových klastů ze starších uloženin, použitých pro datování kosmogenními radionuklidy (Štor in prep. - Příloha 4). Během vývoje řeky Ploučnice při přechodu ze svrchního pleistocénu do holocénu byly rozpoznány 4 fáze vývoje říčního systému: svrchně pleistocenní divočící řeka, pozdně glaciální až spodně holocenní „stabilně“ divočící řeka, středně holocenní řeka s opuštěnými koryty a relativně vysokou energií proudu a holocenní meandrující řeka (Štor et al. - Příloha 3). Fluviální systém řeky Vltavy studovaný na soutoku Vltavy a Labe byl datován v rozmezí 1 až 2 milióny let před současností (1.00 ±0.21 až 1.99 ±0.45 Ma in Schaller et al. 2016 a,b – Příloha 1 a 2). Nejednoznačné výsledky ukazují, že stáří určené pomocí metody kosmogenních radionuklidů je výrazně větší než výsledky předchozích výzkumů. Vývoj ve studované oblasti je výrazně ovlivněn geologickým podložím a okolní morfologií a podle stáří datovaných akumulací vyvstává otázka, zda během vývoje v této oblasti nedocházelo ke střídání fluviální a aluviální sedimentace (výplavový vějíř).
Abstract:
Abstract The main aim of this thesis is to provide greater details on the timing of the fluvial river systems formation in the middle and the northern Bohemia. We focused on the Ploučnice River and Vltava River evolution. The river systems are very complex therefore we have used multiple approaches of the research with the disciplines range from geology, sedimentology, geomorphology, geochemistry, over different dating methods such as 10Be and 26Al isochron burial dating, optically stimulated luminescence dating and radiocarbon dating methods. Our results suggests that the terraces are significantly older than previously proposed. The fluvial style of the Ploučnice River system changes from high-energy braided to long-bend meandered river in the upper terrace levels (36 to 29 m above the modern river) and from high- to medium-energy braided river in the middle terrace levels (22-14 m). In the lower terrace levels (13 to 5 m) high-energy braided to long-bend meandered river environments were identified. Terraces were dating at 34 m, 29 m and 14 m above the modern floodplain with cosmogenic radionuclides while the 19 m, 12 m and 6 m above the modern floodplain terraces were dating with OSL. The time span represented by the river terraces remains unclear and varies from Eburonian to Eemian (1.68 to 0.056 Ma). We establish two different model of the Ploučnice River evolution based on influence of tectonic processes and possibility of resedimentation of sampled clasts (Štor et al. in prep.- Appendix 4). During transition from Upper Pleistocene to Holocene we recognized four developmental phases of the river: Upper Pleistocene braided floodplain; Late Glacial/early Holocene anabranching river environment; Middle Holocene abandoned anabranching channels and late Holocene meandering river environment (Štor et al. 2016 - Appendix 3). The Vltava fluvial system in the area of the Vltava- Labe rivers confluence were dated by isochron burial age constraints of four selected fluvial accumulations in range between 1.00 ±0.21to 1.99 ±0.45 Ma (Schaller et al. 2016a,b- Appendix 1,2). Results indicate that the cosmogenic nuclide- based ages are generally older than ages derived from previous work and that the sedimentary environments of the fluvial systems strongly depend on bedrock lithology and landscape surroundings. The data from isochron burial dating of the Vltava River acumulations grow up the question about possibility of varying sedimentary environments from river to alluvial fan environments during the forming of fluvial/alluvial accumulations in the Vltava-Labe rivers confluence.
Documents
Download Document Author Type File size
Download Text of the thesis Mgr. Tomáš Štor 900 kB
Download Attachment to the thesis Mgr. Tomáš Štor 10.72 MB
Download Abstract in czech Mgr. Tomáš Štor 118 kB
Download Abstract in english Mgr. Tomáš Štor 119 kB
Download Defence's report doc. RNDr. Václav Kachlík, CSc. 152 kB