Vědecko-výzkumné Projekty

Záznam paleoklimatických oscilací v paralických sedimentech hornoslezské pánve

SP2014/40

ABSTRAKT Ostravské souvrství hornoslezské pánve (Mississippian) představuje jeden z nejlepších světově dostupných paralických sedimentárních záznamů z období 330 až 320 Ma. Díky velmi přesnému CA-TIMS U-Pb datování zirkonů z tufogenních horizontů je možné analyzovat časové rozpětí cyklické stavby sedimentů a přiřadit ho k astronomickým cyklům různého řádu. Paleoklimatické oscilace v karbonské sedimentaci jsou dnes připisovány zejména akreci a tání ledové čepičky na tehdejším jižním pólu, které odpovídají snižování a zvyšování hladiny světového oceánu. Řešení navrhovaného tématu povede ke kvalitním publikacím v časopisech s IF, které se budou týkat analýzy paleoklimatických oscilací v sedimentech pánve, korelace pánevní výplně s dalšími variskými pánvemi a paleogeografie pánve. Na jeho základě bude podána v roce 2014 žádost o standardní projekt GA ČR. SOUČASNÝ STAV POZNÁNÍ Cyklická stavba uhlonosných sedimentů ostravského souvrství je známá a byla zpracována mnoha autory (např. Přibyl 1954, Jansa & Tomšík 1960, Zeman 1960 a Havlena 1988). Dlouhou dobu byla tato stavba přisuzována tzv. epeirogenetickým pohybům zemské kůry. Pouze Skoček (1991) a později Gastaldo et al. (2009) se pokusili aplikovat glacieustatické změny hladiny světového oceánu, aby vysvětlili původ cyklotém v hornoslezské pánvi. Tomuto mechanizmu je dnes připisována nebo spolupřipisována cykličnost v těch světových pánvích, kde proběhl moderní výzkum spojený s absolutním datováním (např. Haq & Shutter 2008, Davydov et al. 2010, Waters & Condon 2012). Detailní analýza mořských transgresí v rozmezí 330 až 320 Ma (Jirásek et al. 2013b), čili v době trvání sedimentace ostravského souvrství, však schází. Dosud publikované datování buď nedosahuje použitelné přesnosti (Hess & Lippolt 1986), nebo nepokrývá celou dobu sedimentace ostravského souvrství (Gastaldo et al. 2009, Jirásek et al. 2013a). Podložní mořské sedimenty kulmského flyše a nadložní sedimenty karvinského souvrství nejsou datovány vůbec. POSTUP ŘEŠENÍ Podstatu experimentálně a časově náročného řešení, jeho způsob a projektované cíle předloženého grantového projektu lze v zásadě shrnout do následujících bodů: 1. S využitím výsledků absolutního datování minerálů z vulkanoklastických horizontů analyzovat cykličnost spodnokarbonských hornin kulmského siliciklastického flyše a svrchnokarbonského ostravského souvrství. 2. Konfrontovat získané poznatky s názory na biostratigrafické a litostratigrafické členění moravskoslezské paleozoické pánve. 3. Připravit materiály pro publikace výsledků spadajících do sféry tzv. základního výzkumu (tj. v časopisech s IF a v databázi SCOPUS), tak i nebodovaných výstupů (závěrečné práce, návrh standardního projektu GA ČR). Řešení bude vycházet z informací obsažených v databázích oddělení nerostných surovin a geoinformatiky IGI a z výsledků nových analýz. V případě potřeby bude rovněž využito informací databází České geologické služby – Geofondu. Informace z polské části hornoslezské pánve pro publikace budou dodány pracovníky Polish Geological Institute (Upper Silesian Branch Sosnowiec), kteří v případě jejich zapojení budou spoluautory článků publikovaných jako výstupy řešení předloženého grantového projektu. Způsoby řešení grantového projektu budou vycházet ze zapracovaných postupů, jejichž nositeli a autory jsou řešitelé projektu. Pro řešení bude využito existující přístrojové, počítačové a SW vybavení IGI. ČASOVÝ HARMONOGRAM Během prvního čtvrtletí roku 2014 získání doplňující hmotné dokumentace z důlních podniků a přírodích i umělých výchozů a jejich převezení na VŠB, odběr vzorků a jejich příprava pro zpracování jednotlivými analytickými metodami. Během druhého a třetího čtvrtletí roku 2014 rozbor zjištěných informací a syntéza výsledků. Během celého roku 2014 příprava publikací. LITERATURA DAVYDOV, V., CROWLEY, J., SCHMITZ, M. & POLETAEV, V. 2010. High-precision U-Pb zircon age calibration of the global Carboniferous time scale and Milankovitch-band cyclicity in the Donets Basin, eastern Ukraine. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, Geochemistry, Geophysics, Geosystems 11(1), 1-22. GASTALDO, R. A., PURKYŇOVÁ, E, ŠIMŮNEK, Z. & SCHMITZ, M. D. 2009. Ecological persistence in the Late Mississippian (Serpukhovian, Namurian A) megafloral record of the Upper Silesian Basin, Czech Republic. Palaios 24(6), 336–350 HAQ, B.U. & SCHUTTER S.R. 2008. A Chronology of Paleozoic Sea-Level Changes. Science 322, 64–68. HAVLENA, V. 1988. The cyclicity of the Namurian coal-bearing strata in Upper Silesia. Časopis pro mineralogii a geologii 33(4), 357–369. HESS, H.J. & LIPPOLT, J.C. 1986. 40Ar/39Ar ages of tonstein and tuff sanidines: New calibration points for the improvement of the Upper Carboniferous time scale. Chemical Geology 59, 143–154. JANSA, L. & TOMŠÍK, J. 1960. Použití metody faciálně cyklické analýzy v ostravsko-karvinském karbonu. Pracovní metody geologické služby 1, 497–518. JIRÁSEK, J., HÝLOVÁ, L., SIVEK, M., JURECZKA, J., MARTÍNEK, K., SÝKOROVÁ, I. & SCHMITZ, M. 2013a. Major Mississippian volcaniclastic unit of the Upper Silesian Basin, the Main Ostrava Whetstone: composition, sedimentary processes, palaeogeography and geochronology. International Journal of Earth Sciences, 102, 989-1006. JIRÁSEK, J., SEDLÁČKOVÁ, L., SIVEK, M., MARTÍNEK, K. & JURECZKA, J. 2013b: Castle Conglomerate Unit of the Upper Silesian Basin (Czech Republic and Poland): a record of the onset of Late Mississippian C2 glaciation? Bulletin of Geosciences, 88(4), 893-914. PŘIBYL, A. 1954. Cyklická sedimentace v ostravsko-karvinském kamenouhelném revíru. Sborník Ústředního ústavu geologického 21, 57–82. SKOČEK, V. 1991. Indications of the Late Carboniferous eustatic and climatic oscillations in the Upper Silesian Basin. Věstník Ústředního ústavu geologického 66(2), 85–95. WATERS, C.N. & CONDON D.J. 2012. Nature and timing of Late Mississippian to Mid-Pennsylvanian glacio-eustatic sea-level changes of the Pennine Basin, UK. Journal of the Geological Society 169(1), 37–51. ZEMAN, J. 1960. Megacyclothemy v ostravsko-karvínském revíru. Věstník Ústředního ústavu geologického 35, 299–313.

2014

2014

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

SGS

Specifický výzkum VŠB-TUO

Jirásek Jakub doc. Ing., Ph.D.