Odezvy (reakce) Seiny a Sommy na tektonické pohyby, změny klimatu a kolísání hladiny moře Pierre Antoine, J. P. Lautridou, M. Laurent Úvod * Seina a Somma jsou dvě hlavní řeky severozápadní Francie, jenž ústí do oblasti La Manche * Dobře vyvinuté terasové systémy * Zahloubeny převážně do křídových a jurských vápenců * Obě řeky leží ve stejné klimatické oblasti a mají stejné tektonické podloží * Plocha Seiny je 12x větší a řeka vytvořila obrovské meandry, zatímco tok Sommy je mnohem přímější Studium říčních teras Dolní část údolí Seiny Střední Seina * 16 stupňů teras * Každý stupeň podloží je pokryt stejným sledem aluviálních nánosů: -- Nános štěrků a hrubých písků v periglaciálním prostředí (říční aktivita se sezónním chodem zásoby vody a sedimentů -- divočení toku -- Naplaveniny pískových až prachových sedimentů -- redukce materiálu, který se do toku dostával -- sužší prostředí -- Konec studené periody -- rozšíření vegetace -- významnější eroze a boční zařezávání vytvořily nový stupeň v podloží -- Klimatické optimum -- vytvoření půdního profilu na vršku dřívějších nánosů Horní Seina * Hlavní terasy definované v oblasti dolní Seiny od povídají terasám na horním úseku -- dobrá korelace Terasový systém Sommy * na každém stupni zachovány typické nánosové formace (střídání jemnozrnných a hrubozrnných sedimentů, bahna, půd...) -- z jejich syntézy a následného zjednodušení vyplývá, že aluviální sledy jsou reprezentativním modelem glaciálně-interglaciální sedimentace <- tyto aluviální formace jsou výsledkem tvou typů eroze: boční eroze spojená s pohybem údolí a hloubková eroze (zařezávání) * 10 stupňů Ze studií aluviálních sledů vyplývá: * zařezávání se vyskytlo před plně vyvinutým glaciálem, v krátkém období, při přechodném klimatu * k sedimentaci štěrků docházelo v otevřené krajině s drsným klimatem = plně rozvinutý glaciál, bez vegetace, velké sezónní změny => velká eroze svahů díky geliflukci a soliflukci * Jemnozrné materiály dobře korespondují s finální fází aluviální sedmentace -- svahy stabilizovány a zpevněny vegetací... -- byly identifikovány také rozvinuté humusové půdy -- ze zbytků po organizmech je zřejmé, že se tyto usazeniny nahromadily během mírného klimatu * Důležitou charakteristikou je přítomnost spraší a dobře vyvinutých paleosolí, které poskytují dobrou časovou (klimatické cykly) kontrolu pro celý fluviální systém * Slouží též k porovnání s jinými říčními systémy Klimatické změny * Hlavní regulátor formování terasových systémů ve středních a horních částech povodí, kde změny hladiny moře nemohou výrazně ovlivňovat dynamiku říčního systému -- zařezávání toku je absolutně nezávislé na kolísání hladiny moře * Zařezávání je pravděpodobně krátká událost v porovnání doby jednoho glaciálně-interglaciálního cyklu -- z výzkumů vyplývá, že pro zařezávání jsou typické přechodné přírodní podmínky Tektonické pohyby * V údolí Sommy: velký rozdíl mezi kontinentální oblastí s terasovým systémem a dnešní podmořskou oblastí překrytou aluviálními formacemi=>odlišná míra upliftu<=mocné třetihorní naplaveniny v oblasti kanálu, zatímco jinde byly oderodovány * Rozdílný gradient v podélném profilu Sommy: -- v oblasti, která je dnes ponořená pod kanálem je podélný profil charakteristický nižším gradientem (0,2m/km) -- krátký úsek s vyšším gradientem (0,9-1,1 m/km) a tekt. zlomy mezi dolní částí středního údolí (0,54 m/km) a podmořskou oblastí - jeví jako přechodná oblast, ve které je míra upliftu vyšší než výše proti proudu. Stejně tak vysoké křídové útesy (vysoké 80-90m), které charakterizují pobřeží na jihozápadě zátoky Somy, a které jsou paralelní se směrem zlomů, mohou být také způsobeny rozdílným upliftem mezi kanálem a kontinentální oblastí, čili mají tektonický původ. Tektonické pohyby * V údolí Seiny: skoro žádné indikátory tektonické aktivity, jen ve spodním pleistocénu byl činný Seine Fault * Z výsledků studie obou údolí vyplívá: -- absolutní hodnota upliftu je 55 -- 60 m/ -- relativně uniformní oblast co se týče litologického složení a tektonickýc pohybů Změny výšky hladiny moře * Hranice mezi dolním údolím, které bylo ovlivněno kolísáním hladiny moře a středním údolím je patrná ve změně podélného profilu !!!Výrazné snižování hladiny moře nemusí nutně způsobit fluviální zahlubování (změnu podélného profilu)!!! : Příklad Příklad * Hladina --50 m * Když byla hladina na této úrovni, zařezávání skončilo z důvodu obrovského nárůstu hrubých sedimentárních dodávek * Čili, během pleniglaciálu, kdy hladina klesla na --130 m, je tato oblast charakteristická transportem nebo sedimentací, nikoliv zařezáváním * Na začátku interglaciálu, když hladina stoupala, byl tento materiál odstraněn mořskou erozí * => to vysvětluje absenci výrazného údolí západně od Hurd deep Závěr * Klimatické změny, tektonické pohyby a kolísání hladiny moře pracovaly dohromady, v různých časových úsecích a jejich relativní dopady se odlišovaly v různých částích povodí * Klimatické a tektonické faktory jsou silně spjaty s procesem formování teras, ale pracují v rozdílných měřítkách. Pomalý tektonický uplift (0,05-0,06 mm/rok) je základem pro vytvoření potenciálu pro zařezávání, který se nahromadil během klimatického cyklu. Tento potenciál je pak rychle uvolněn během zařezávání, rychlostí, která je 50-100krát rychlešjí než uplift. * Tento krátký proces zahlubování se odehrává na začátku klimatického cyklu (v přechodném období) = brzký (ranný) glaciál, který je charakteristický silným sezónním nárůstem průtoku (vodnatosti) a stále ještě dobřě vyvinutou vegetací (limit koluviálních vstupů do údolí) Závěr * V dolních částech údolí, se zdá být hlavním faktorem tvorby údolí kolísání výšky hladiny moře * Střední a horní části toku jsou ovlivňovány hlavně klimatickými změnami znásobenými zvedajícím se podložím (uplift) * Podle rozdílu v gradientu a ve vzorech fluviálních systému mezi kontinentem a podmořskou oblastí bylo navrženo, že tyto dvě oblasti jsou ovlivňovány různou mírou zdvihu (upliftu) -- Relativně vyšší míra upliftu ve střední a dolní části údolí -- charakteristické: stupňovitý terasový systém, vyšší gradienty v podélném profilu -- Nižší uplift (relativní subsidence v podmořské oblasti -- nižší gradient a typické aluviální sekvence