velikost textu

Rozsah a morfologické účinky kvartérního zalednění v severním svahu Jizerských hor

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Rozsah a morfologické účinky kvartérního zalednění v severním svahu Jizerských hor
Název v angličtině:
Extent and morphological effects of quaternary glaciation in the northernslope of the Jizera Mts.
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Barbora Černá, Ph.D.
Školitel:
RNDr. Zbyněk Engel, Ph.D.
Oponenti:
RNDr. Břetislav Balatka, CSc.
RNDr. Jaroslav Tyráček, CSc.
Id práce:
83847
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra fyzické geografie a geoekologie (31-330)
Program studia:
Fyzická geografie a geoekologie (P1306)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
16. 2. 2010
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Práce byla vyloučena ze zveřejnění.
Jazyk práce:
Čeština
Abstrakt:
UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA Katedra fyzické geografie a geoekologie Rozsah a morfologické účinky kvartérního zalednění v severním svahu Jizerských hor Extent and morphological effects of quaternary glaciation in the northern slope of the Jizera Mts. doktorská disertační práce - souhrn PhD. thesis - summary Mgr. Barbora Černá (roz. Janásková) Předkládaná práce je zaměřena především na paleogeografickou rekonstrukci zalednění v Jizerských horách. Předmětem výzkumu se staly dosud nerozřešené otázky týkající se zejména dosahu kontinentálního zalednění a jeho odrazu v dnešní morfologii reliéfu, ale také horského zalednění. Při zpracování tématu maximálního zásahu zalednění se otevřely další otázky týkající se používané metody měření Schmidt hammerem (dále jen SH), a byla proto zpracována i samostatná studie ověřující použitelnost a prohlubující znalosti o této metodě. Cíle práce lze shrnout do několika bodů: – vymezit linii maximálního výškového zásahu kontinentálního zalednění. – zjistit vliv kvartérního zalednění na reliéf, zjistit geomorfologické a sedimentární doklady přítomnosti ledovce. – přispět k vyřešení otázky horského zalednění v Jizerských horách. Předkládaná práce sestává z šesti článků, které byly publikovány v recenzovaných časopisech, případně procházejí recenzním řízením. Maximální výškový zásah kontinentálního zalednění v granitové části severního svahu Jizerských hor A. JANÁSKOVÁ, B., KOUBOVÁ, M. (2007): Využití tvrdoměrných měření a analýz jílových minerálů pro určení trimline kontinentálního ledovce v severním svahu Jizerských hor. Acta Universitatis Ostraviensis, Geographia – Geologia 237, 10, 30-47. B. JANÁSKOVÁ, B. (v tisku): Reconstruction of the continental glaciation in the northern slope of the Jizera Mountains. Sborník geologických věd – Antropozoikum. (odesláno v dubnu 2008) Články A a B jsou věnovány tématu vymezení maximálního zásahu kontinentálního zalednění v granitové části severního svahu Jizerských hor. Oba články využívají geomorfologických metod, které spočívají ve vymezení trimline jako hranice mezi periglaciálně modelovanou a glaciálně erodovanou částí reliéfu. V článku A byly využity analýzy jílových minerálů a tvrdoměrná měření pomocí Schmidt hammeru (dále jen SH). Na základě kombinace výsledků SH měření s charakteristikou morfologie skalních výchozů byla poloha ledovcové trimline vymezena jako hranice mezi různou morfologií skalních výchozů, a to mezi „tory“ a „ostatními výchozy“. Analýzy jílových minerálů se ukázaly být pro vymezení trimline ve svazích Jizerských hor neperspektivní, protože v žádném v odebraných vzorků nebyl identifikován minerál, který by byl dokladem dlouhodobého zvětrávání. V článku B byly měření a mapovací práce koncentrovány do šesti profilů svahem. Na všech výchozech, které se nacházely na vymezených profilech, bylo provedeno mapování typů výchozů podle jejich morfologie, měření jejich rozměrů a mapování a měření skalních mís. Po celé délce profilu byly také vymapovány blokové akumulace. Na vybraných výchozech bylo provedeno SH měření a to jak na přírodním tak i na zbroušeném povrchu. Měření skalních mís se pro účel identifikace ledovcové trimline ukázalo jako nepoužitelné, protože se nepodařilo prokázat žádnou změnu jejich vlastností v určité výšce svahu. Ostatní použité metody a naměřené charakteristiky byly použity k vyhodnocení trimline a výsledná úroveň zalednění byla podle nich stanovena na jednotlivých šesti měřených profilech ve výškách 470-490 m. Podle výšek z jednotlivých profilů byla linie zalednění zakreslena do mapy pro celý severní svah. Výsledná linie by měla být chápána spíše jako pásmo o určité šíři, s možnou odchylkou ±20m Nové poznatky o metodě SH měření C. ČERNÁ, B., ENGEL, Z. (v recenzním řízení): Variations of Schmidt Hammer rebound values on granite outcrop surfaces and below rock surface. Earth Surface Processes and Landforms. (odesláno v srpnu 2009) Při použití metody SH měření na zbroušených površích vyvstalo několik otázek, jejichž řešení se stalo námětem na samostatnou studii. Cílem výzkumu bylo zhodnotit vliv zbroušení na výsledky SH měření, zjistit, jak se tvrdost horniny mění směrem do hloubky a přispět k řešení časového limitu, pro který je SH použitelný. Pro naplnění těchto cílů byla využita a doplněna povrchová SH měření na zbroušených i nezbroušených površích z článku B. Druhá část měření byla provedena v hloubkových profilech pod povrchem hornin. Bylo zjištěno, že SH měření na zbroušeném povrchu vykazuje vyšší přesnost měření než na nezbroušeném. Zbroušením se také zvyšuje rozpětí dosahovaných hodnot, což zdůrazní rozdíly ve zvětrání měřených povrchů a zlepší tím i časový dosah metody. Měřením na hloubkových profilech skalními výchozy bylo ověřeno, že při broušení povrchů nemůže různá hloubka zbroušení ovlivnit naměřené hodnoty. Zbroušení lze proto rozhodně doporučit. Z výsledků dále vyplývá, že růst SH hodnot směrem do hloubky má exponenciální průběh, což svědčí pro diskutovanou hypotézu o nelineárním vývoji zvětrávání v čase. Morfologické a sedimentární doklady kontinentálního zalednění v Andělském sedle D. ČERNÁ, B., NÝVLT, D, ENGEL, Z. (v recenzním řízení): A glacifluvial paleochannel in the Anděl Saddle, Czech Republic: new evidence of the ice- sheet limit. Geological Quarterly. (odesláno v prosinci 2009) Článek D je zaměřen na lokalitu Andělského sedla a jeho hlavním cílem bylo ověřit zde přítomnost ledovcových sedimentů. V sedle bylo provedeno geofyzikální měření (GPR a MRS), které ukázalo přítomnost zasedimentovaného paleokoryta, které se nachází přímo v nejnižší části sedla. Koryto je erodováno v pevné hornině a zčásti také ve zvětralině nad ní. Pro ověření přítomnosti ledovcových sedimentů byly pomocí čtyř vrtů odebrány vzorky a na nich provedeny sedimentologické analýzy (zrnitostní analýza, tvar a zaoblení klastů, stanovení těžkých minerálů, valounová analýza). Tyto metody ukázaly, že koryto je vyplněno glacifluviálními sedimenty o mocnosti minimálně 14-15 m, které jsou překryty 1-2 m koluviálních uloženin. Z výsledků vyplývá, že kontinentální ledovec postupoval k sedlu z východu, dostal se nejméně do jeho těsné blízkosti a jeho tavné vody odtékaly přes sedlo směrem na západ. Andělské sedlo (522 m) je nyní nejvyšším místem v severních Čechách s prokázaným výskytem ledovcových sedimentů. Geneze oblých elevací na úpatí Jizerských hor E. JANÁSKOVÁ, B. (2009): The origin of rounded granite elevations in the northern foothills of the Jizera Mountains. Geomorphologia Slovaca et Bohemica 9, 1, 7-16. Článek E je zaměřen na studium geomorfologických účinků ledovce. Hlavním cílem bylo zjistit genezi oblých elevací na úpatí severního svahu Jizerských hor. Na elevacích byla proto provedena měření jejich rozměrů, tvaru, orientace a sklonů svahů a měření směrů puklinových ploch. Pro srovnání byla puklinová měření provedena i na dalších výchozech v celém severním svahu Jizerských hor. Z výsledků vyplývá, že většina elevací je protažena v kvadrantu předpokládaného postupu ledovce. Tento směr přitom nesouhlasí se směry puklinového systému a není proto strukturně predisponován. Také mírnější svahy elevací jsou orientovány převážně ve směru, odkud ledovec postupoval. Výsledky ukázaly, že měřené elevace vykazují typické znaky oblíků a je velmi pravděpodobné, že je ledovec modeloval. Tyto závěry byly podpořeny i srovnáním s dalšími lokalitami v Česku. Horské zalednění v Jizerských horách, lokalita Rybí loučky F. TRACZYK, A., ENGEL, Z., JANÁSKOVÁ, B., KASPRZAK, M. (2008): Glacjalna morfologia wierzchowiny Gór Izerskich w świetle badań w rezerwacie "Rybí loučky" (Republika Czeska), Landform Analysis 9, 129-133. V článku F byl výzkum soustředěn na ověření možnosti horského zalednění ve vrcholové oblasti Jizerských hor, na lokalitě Rybí loučky. Jde o výraznou svahovou depresi s plochým a širokým dnem. Napříč tímto dnem bylo provedeno georadarové měření, které ukázalo vyplnění organicko-minerálním sedimentem o mocnosti 1,5-2 m. V severovýchodní části byly zjištěny zbytky valů, které je možné považovat za čelní morénu a které svědčí o vzniku formy působením eroze firnu nebo ledu. Vrt provedený v západní části dna deprese dosáhl hloubky 198 cm. Organicko-minerální sediment z báze vrtu byl AMS radiokarbonovým datováním datován na 9936±55 let BP. Výsledky výzkumu ukazují na pravděpodobné pleistocénní zalednění karovité deprese Rybí loučky. Přestože nadmořská výška tohoto tvaru se nachází o 200-250 m níže než kary v Krkonoších, díky své závětrné poloze a přítomnosti rozsáhlé deflační zdrojové oblasti mohl být zásobován dostatkem sněhu pro tvorbu malého karového ledovce. Stáří sedimentů ze dna Rybích louček vypovídá o tom, že ledovec podlehl deglaciaci již na sklonku pleistocénu. The PhD thesis deals with paleogeographic reconstruction of glaciation in the Jizera Mts. The research was focused on issues, which were not satisfactorily solved yet: the continental glaciation extent, effects of the glacier impact on the recent relief morphology and a possibility of mountain glaciation. During the investigation additional questions about the method of Schmidt hammer measurements arose and were treated in a separate methodological study. The aims of the research are: – to delimit the maximum altitudinal extent of the continental glaciation – to determine the influence of the quaternary glaciations on relief and identify its geomorphological and sedimentary evidence – to contribute to resolve the issue of mountain glaciation in the Jizera Mts. The present work consists of six articles that were published in refereed journals, or are going through peer review proceedings. Maximum altitudinal limit of the continental glaciation in the granite part of the northern slope of the Jizera Mts. A. JANÁSKOVÁ, B., KOUBOVÁ, M. (2007): Využití tvrdoměrných měření a analýz jílových minerálů pro určení trimline kontinentálního ledovce v severním svahu Jizerských hor. Acta Universitatis Ostraviensis, Geographia – Geologia 237, 10, 30-47. B. JANÁSKOVÁ, B. (in print): Reconstruction of the continental glaciation in the northern slope of the Jizera Mountains. Sborník geologických věd – Antropozoikum. Methods of trimline identification were applied in the northern slope of the Jizera Mts. The weathering limit separating ice-scoured terrain from frost-weathered areas was investigated using Schmidt hammer (SH) rebound testing and clay minerals analyses in article A. The results suggest that SH measurements combined with rock outcrops morphology can be used for glacial trimline mapping. The trimline was identified between „tors“ and „other outcrops“. The clay minerals analyses did not reveal as a perspective method for trimline identification. In article B, the methods of SH testing, rock outcrops morphology mapping, blockfields mapping and weathering pits measurements were applied in six profile lines across the slope. The first three methods showed good evidence of weathering limit, while the latter proved unusable for trimline determination. The resulting altitude of trimline was delimited at 470-490 m a.s.l. With respect to the limitations and accuracy
Abstract v angličtině:
UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA Katedra fyzické geografie a geoekologie Rozsah a morfologické účinky kvartérního zalednění v severním svahu Jizerských hor Extent and morphological effects of quaternary glaciation in the northern slope of the Jizera Mts. doktorská disertační práce - souhrn PhD. thesis - summary Mgr. Barbora Černá (roz. Janásková) ledovce. Stáří sedimentů ze dna Rybích louček vypovídá o tom, že ledovec podlehl deglaciaci již na sklonku pleistocénu. The PhD thesis deals with paleogeographic reconstruction of glaciation in the Jizera Mts. The research was focused on issues, which were not satisfactorily solved yet: the continental glaciation extent, effects of the glacier impact on the recent relief morphology and a possibility of mountain glaciation. During the investigation additional questions about the method of Schmidt hammer measurements arose and were treated in a separate methodological study. The aims of the research are: – to delimit the maximum altitudinal extent of the continental glaciation – to determine the influence of the quaternary glaciations on relief and identify its geomorphological and sedimentary evidence – to contribute to resolve the issue of mountain glaciation in the Jizera Mts. The present work consists of six articles that were published in refereed journals, or are going through peer review proceedings. Maximum altitudinal limit of the continental glaciation in the granite part of the northern slope of the Jizera Mts. A. JANÁSKOVÁ, B., KOUBOVÁ, M. (2007): Využití tvrdoměrných měření a analýz jílových minerálů pro určení trimline kontinentálního ledovce v severním svahu Jizerských hor. Acta Universitatis Ostraviensis, Geographia – Geologia 237, 10, 30-47. B. JANÁSKOVÁ, B. (in print): Reconstruction of the continental glaciation in the northern slope of the Jizera Mountains. Sborník geologických věd – Antropozoikum. Methods of trimline identification were applied in the northern slope of the Jizera Mts. The weathering limit separating ice-scoured terrain from frost-weathered areas was investigated using Schmidt hammer (SH) rebound testing and clay minerals analyses in article A. The results suggest that SH measurements combined with rock outcrops morphology can be used for glacial trimline mapping. The trimline was identified between „tors“ and „other outcrops“. The clay minerals analyses did not reveal as a perspective method for trimline identification. In article B, the methods of SH testing, rock outcrops morphology mapping, blockfields mapping and weathering pits measurements were applied in six profile lines across the slope. The first three methods showed good evidence of weathering limit, while the latter proved unusable for trimline determination. The resulting altitude of trimline was delimited at 470-490 m a.s.l. With respect to the limitations and accuracy of the methods, the trimline must be regarded rather as a zone ranging ±20m from this altitude. New findings on the method of SH measurements C. ČERNÁ, B., ENGEL, Z. (reviewed): Variations of Schmidt Hammer rebound values on granite outcrop surfaces and below rock surface. Earth Surface Processes and Landforms. This paper presents SH measurements on intact and grinded surfaces and in subsurface vertical profiles. The main aims were to verify the influence of surface grinding on the results of SH measurements, to uncover how rock hardness changes with depth and to identify the age limitations of SH dating technique. The results showed that grinding before measurement provides more accurate data. The increase of SH data range after grinding markedly emphasizes the variable degree of weathering. It was also proved that in shallow subsurface of the rock outcrops the R-value is stable. Therefore various depth of grinding can not affect the resulting R-value. The results from the subsurface vertical profiles idicated that SH rebound values change gradually from the bedrock surface downward. This means that the resolution of the SH as a dating tool decreases rapidly with increasing age of rock surface. This limitation can be mitigated using grinding before measurements, as it extends the effective measurement range of SH method. Morphologic and sedimentary evidence of the continental glaciation in the Anděl Saddle D. ČERNÁ, B., NÝVLT, D, ENGEL, Z. (reviewed): A glacifluvial paleochannel in the Anděl Saddle, Czech Republic: new evidence of the ice-sheet limit. Geological Quarterly. This study is focused on the area of Anděl saddle and the main aim is to prove the glacial sediment presence in this locality. Using geophysical methods, a sediment- filled paleochannel was determined to exist in the lowermost part of the saddle. The channel is eroded in solid bedrock and partly also in the regolith. Four drill holes were taken in the saddle. Sedimentary analyses demonstrated the glacifluvial genesis of the channel’s sedimentary fill from a depth of 1–2 m downwards, while the topmost (1–2 m) layer was identified as colluvial. The minimum thickness of glacifluvial sediments in the channel is 14–15 m. The ice sheet advanced to the saddle from the east (from Poland), entered the close proximity of the saddle at a minimum and its meltwaters drained to the west (toward the Czech Republic). The Anděl Saddle is the highest location with proven glacial sediments in Northern Bohemia. The origin of rounded elevations in the foothills of the Jizera Mts. E. JANÁSKOVÁ, B. (2009): The origin of rounded granite elevations in the northern foothills of the Jizera Mountains. Geomorphologia Slovaca et Bohemica 9, 1, 7-16. The paper E deals with the geomorphological effect of the ice sheet. The main aim was to prove the genesis of the rounded granite elevations in the northern foothills of the Jizera Mts. The direction of elongation, slope angles and joint orientations were measured on each elevation. The joint orientations were measured also at additional outcrops throughout the whole northern slope of the Jizera Mts. The results show that the majority of elevations are elongated in the direction of the glacier advance, and that this is not predetermined by the joint system. The orientation of the gentle slopes corresponds to the stoss side in the majority of elevations. These results, as well as comparison with similar sites in the Czech republic, suggest that the elevations studied were glacially scoured. Mountain glaciation in the Jizera Mts., Rybí loučky F. TRACZYK, A., ENGEL, Z., JANÁSKOVÁ, B., KASPRZAK, M. (2008): Glacjalna morfologia wierzchowiny Gór Izerskich w świetle badań w rezerwacie "Rybí loučky" (Republika Czeska), Landform Analysis 9, 129-133. The main aim of the paper F is to prove the mountain glaciation hypothesis in the area of Rybí loučky. This locality is situated in the summit parts of the Jizera Mts. and has a form of large slope depression with flat and wide bottom. Throughout the bottom GPR profile measurement was conducted. The results showed that it is filled by 1,5-2 m of organic-mineral sediment. In the north-east part of the depression the remains of ramparts were found, which can be regarded as a moraine showing the effects of ice or firn erosion. A drilling hole 198 cm deep was made in the bottom part of the depression. A sediment sample from the base was dated using AMS C14 method at 9936± 55 years BP. The results indicate that the depression of Rybí loučky was supposedly glaciated during the Pleistocene. This landform is situated about 200-250 m below the altitude of cirques in the Giant Mountains. However, due to its leeward position and the presence of an extensive deflation source areas, it could be supplied by enough snow to produce a small cirque glacier.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Barbora Černá, Ph.D. 14.87 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Barbora Černá, Ph.D. 6.86 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Barbora Černá, Ph.D. 187 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Barbora Černá, Ph.D. 236 kB
Stáhnout Posudek vedoucího RNDr. Zbyněk Engel, Ph.D. 1011 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Břetislav Balatka, CSc. 5.26 MB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Jaroslav Tyráček, CSc. 90 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 966 kB