Kvartérní sedimentologie a geomorfologický vývoj krajiny Mgr. Lenka Lisá, Ph.D. Geologický ústav AV ČR Rozvojová 269 Praha 6
Kontakt:
[email protected]
Praktické základy sedimentologie a geomorfologie zhuštěné na minimum…
geomorfologie versus geologie – co z toho potřebujete znát zrovna vy pojem kvartér geomorfologické klasifikace tvaru reliéfu genetická klasifikace sedimentů popis sedimentu, laboratorní metody archeology oblíbené slovo „hlína“ aneb rozdíl mezi sedimentem a půdou geoarcheologické případové studie praktická ukázka
Geomorfologie Geomorfologie - je věda zabývající se studiem tvarů, vzniku a stáří zemského povrchu.
Strukturní – studuje endogenní faktory, zejména tektoniku (stavba zemské kůry) a litologii podloží
Klimatická – studuje procesy modelující tvary reliéfu v závislosti na klimatu
Klimatogenetická – studuje klimaticky podmíněné tvary na
určitém území
Dynamická – studuje průběh geomorfologických procesů Antropogenní – studuje tvary vytvořené lidskou činností Aplikovaná – řeší vztah mezi reliéfem a socioekonomickou sférou
Geologie - Geologie je věda o Zemi, která zkoumá její složení, stavbu a historický vývoj
Dynamická geologie – zaobírá se dynamickými pochody na planetě. V závislosti na tom, kde tyto pochody probíhají se rozdělují na endogenní a exogenní geologii.
Strukturní geologie - studium geologických struktur Historická geologie - je obor geologie, který se snaží zmapovat časové události ve vývoji Země.
Sedimentární geologie - je obor geologie, který se věnuje sedimentárním horninám, jejich vzniku a strukturám, které obsahují. Těsně navazuje na exogenní pochody a historickou geologii, které pomáhá určovat stáří hornin.
Ložisková geologie - je obor geologie, který se zaobírá studiem rud, nerud a kaustobiolitů.
Regionální geologie - je obor geologie, který se zaměřuje na menší geologické celky v zájmové oblasti.
Kvartér Kvartér-antropogén-čtvrtohory - Pleistocén – spodní;střední; svrchní - Holocén – spodní; střední; svrchní
Typický (dob (dob
znak – střídání glaciálů ledových) a interglaciálů meziledových)
Hhhhhhhhhhhhhhranice….
-
hranice terciér/kvartér (Gauss/Matuyama – 2,589 Ma) hranice spodní/střední pleistocén (Matuyama/Brunhes – 789 ka) hranice střední/svrchní pleistocén (počátek posledního interglaciálu eemu – 135 ka) hranice pleistocén/holocén (11,5 ka BP) – co je tou hranicí??? Odlišení terciéru od kvartéru: kvartér je celkově chladnější rozsáhlé zalednění i na severní polokouli výraznější vliv člověka na přírodu vznik současné říční sítě a s tím spojený systém teras akumulace eolických sedimentů akumulace glaci- sedimentů
Geomorfologická klasifikace tvarů reliéfu a geologická klasifikace genetických typů sedimentů
Příčina - proces Tvary reliéfu vznikají procesy erozními či akumulačními Erozními procesy spouštějí následně akumulační procesy
Akumulačními procesy vznikají sedimenty Rozlišujte tedy: - Medium - Typ prostředí - Genetický typ vznikajícího sedimentu - Geomorfologické názvosloví vznikajících tvarů - Kde můžeme takový typ sedimentu očekávat??
Definice sedimentu neříká nic o délce a typu transportu, říká jen to že materiál byl přemístěn – je tedy nutná znalost terénu a jeho morfologie
Genetická klasifikace sedimentů, potažmo geomorfologických procesů jejichˇž jsou důsledkem Terestrické sedimenty - klastické sedimenty
-
Fluviální sedimenty Glacigenní sedimenty Eolické sedimenty Svahové sedimenty Jezerní sedimenty Jesynní sedimenty
- chemogenní sedimenty - organogenní sedimenty - artropogenně ovlivněné sedimenty Mořské sedimenty XXX
Fluviální sedimenty Medium – voda Typ prostředí – řeka, říčka, potok, bahnotok Genetický typ vznikajícího sedimentu – sediment vznikající v korytě (fluviální) či mimo něj (aluviální) Geomorfologické názvosloví vznikajících tvarů – výplně říčního koryta, štěrkové valy a tělesa, písková tělesa, laminované písky, tělesa vznijající akrecí směrem po proudu, sedimenty laterární akrece,říční terasy, sedimenty gravitačních, nasycených proudů Kde můžeme takový typ sedimentu očekávat?? – téměř všude kde mohl v minulosti fungovat nějaký vodní zdroj
Strukturní a texturní znaky
Ledovcové (glacigenní) sedimenty Medium: ledovec Typ prostředí: ledovcové, glacigenní, případně fluviglacigenní Genetický typ vznikajícího sedimentu: glacigenní či ledovcový sediment - till – deformační, subglaciální (lodgement, meltout), supraglaciální (melt-out till), flow till, subakvatický meltout till, glacifluviální sedimenty, glacilakustrinní sediment, glacimarinní sediment Geomorfologické názvosloví vznikajících tvarů: moréna, esker, kam, kamová terasa, výplavová plošina, výplně jezer (varvy) Kde můžeme takový typ sedimentu očekávat?? – severní výběžky republiky, viz mapa (plus malá horská zalednění)
Kde je u nás můžeme očekávat?
Strukturní a texturní znaky
Eolické sedimenty Medium: vítr Typ prostředí: větrnné neboli eolické Genetický typ vznikajícího sedimentu: spraše, spraším podobné sedimenty, váté písky Geomorfologické názvosloví vznikajících tvarů: duny
(barchany, příčné duny, hvězdicovité duny, parabolické duny, dómové duny, obrácené duny,
lineární duny, topografické duny),
pokryvy, závěje, návěje
Kde můžeme takový typ sedimentu očekávat?? nejrozšířenější – eolické písky vázány na fluviální písky podél řek, spraše především v nížinách v nadmořské výšce do 300-400 metrů, v suchých oblastech i výše
Strukturní a texturní znaky
Svahové neboli gravitační sedimenty
Medium: gravitační proud
Typ prostředí: prostředí kde jsou hlavními faktory gravitační pochody Genetický typ vznikajícího sedimentu: svahový neboli gravitační sediment (sesuvový, ploužený, proudový, splachový) Geomorfologické názvosloví vznikajících tvarů: suťová pole (kamenná, bloková moře), osypy, suťové, osypové kužele, mury, pískové proudy, bahnotoky, geliflukční proudy, Kde můžeme takový typ sedimentu očekávat?? Plošně rozšířené, vázány na typ podloží, klimatické podmínky a antropogenní ovlivnění
Strukturní a texturní znaky
Jezerní neboli lakustrinní sedimenty Medium: vodní – neproudící voda, gravitace (gravitaceorganogenní či infiltrace - chemogenní procesy) Typ prostředí: jezerní neboli lakustrinní Genetický typ vznikajícího sedimentu: lakustrinní sediment
(glacilakustrinní sedimelnty, sedimenty plošně rozsáhlých jezer s dotací vodními toky – hydrologicky otevřená jezera, sedimenty jezírek z komplexu fluviálních uloženín, sedimenty nádrží vázanách na prameny, sedimenty dočasně hrazených jezer, sedimenty karových jezer, sedimenty jezer v krasových oblastech vzniklých zanesením ponoru)
Geomorfologické názvosloví vznikajících tvarů: jezerní výplně Kde můžeme takový typ sedimentu očekávat?? Všude tam, kde bylo lze předpokládat vodní zdroj a jakékoli sníženiny v reliéfu
Na tato prostředí jsou nejčastěji vázány organogenní sedimenty a vznikají tak vrchoviště , slatiniště a rašeliniště = (mokřad, bažina v nichž vzniká specifický typ sedimentu) Slatiniště -minerálně bohaté, vznikají z trav, ostřic, dřevo, kůra, kořeny, nemusí být v kyselém prostředí ( v Polabí přechází až do luční křídy). Výškově u nás spíše v nížině (u nás nížiny minerálně bohaté, neplatí v Polsku a v Německu) Rašeliniště - nejsou minerálně bohaté, vznikají z mechu rašeliníku, vždy v kyselém prostředí, u nás převážně na horách a minerálně chudých podkladech Vrchoviště – specifický typ rašeliny, dotované srážkovou vodou, minerálně chudé substráty
Strukturní a texturní znaky
Jeskynní sedimenty Medium: voda – proudící i neproudící, vítr, gravitace, led, (infiltrace - chemogenní procesy) Typ prostředí: jeskynní Genetický typ vznikajícího sedimentu: jeskynní sediment (vchodové facie, vnitrojeskynní sedimenty) Geomorfologické názvosloví vznikajících tvarů: stalagmity, stalaktity, stalagnáty, val vchodové facie, štěrková, písčitá, prachovitá tělesa Kde můžeme takový typ sedimentu očekávat?? V jeskynni nebo v jejím vchodu
Antropogenně ovlivněné sedimenty
Popis sedimentu
Makroskopická charakteristika v terénu
-
Makropopis Fotodokumentace Barva sedimentu (Munsellova barevná škála) Vápnitost Zrnitost Vlhkost Popis textur, strukturních tvarů, nehomogenit Ostatní: Magnetická susceptibilita, pH, konduktivita, atd.
Laboratorní metodika
-
texturní znaky – rozumějme tím atributy charakterizující vlastnosti jednotlivých zrn. Nejčastěji popisovaným atributem je zrnitost (tj. zastoupení jednotlivých zrnitostních frakcí v rámci sedimentu) a vytřídění geologická klasifikace balvan > 256 mm hrubý valoun 64-256 mm valoun 4-64 mm štěrk 2-4 mm velmi hrubý písek 1-2 mm hrubý písek 0,5-1mm písek 250-500 μm jemný písek 125-250 μm velmi jemný písek 63-125 μm ¨ hrubý prach 31=63 μm prach 16-31 μm jemný prach 8-16 μm velmi jemný prach 4-8 μm <4 μm jíl
půdní klasifikace podle obsahu frakce pod 0,01 mm - % v jemnozemi lehké
písčité 0-10 hlinitopísčité 10-20
střední
písčitohlinité 20-30 hlinité 30-45
těžké
jílovitohlinité 45-60 jílovité 60-75 jílové nad 75
podle trojúhelníkovitéhoklasifikátoru lehké
písek - P, hlinitý písek - hP střední lehčí písčitá hlína - pH střední hlína - H, prachovitá hlína - rH, jílovitá hlína - jH prachovitá jílovitá hlína - rjH těžké písčitý jíl - pJ, jíl - J, prachovitý jíl - rJ
Grafické vyjádření zrnitosti
Zrnitostní křivky Trojúhelníkové diagramy
vytřídění - celkový počet zrnitostních tříd v rámci sedimentu. Přednostní zastoupení jedné z frakcí indikuje vyšší vytřídění sedimentu.
tvar jednotlivých částic – rozlišuje se většinou zvlášť pro štěrky a písky. Je to popisný parametr a může nám pomoci identifikovat historii vzniku sedimentu. Zrna můžeme popisovat ze tří úhlů pohledu a to celkový vzhled, zakulacení a povrchové struktury.
Rounded
Subrounded Subangular Angular
R atio of intermediate/long d iam eter
1.0
0.66
Equant
Bladed 0
Platy
Equant
Oblate
Prolate
0.66 Ratio of short/intermediate diameter
1.0
1. Jak se vyvarovat „hlíny“
Hlína – popisný pojem v půdní terminologii
Rozdíl mezi půdou a sedimentem
Půda – genetický pojem pro těleso vzniklé pedogenetickými procesy Sediment – těleso vzniklé sedimentárními procesy
