sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů ii. · sedimentárnízáznamv...

116
Sedimentární záznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie, chemostratigrafie, geochemie paleoenvironmentální Karel Martínek ÚGP (Ústav geologie a paleontologie)

Upload: others

Post on 14-Jun-2020

18 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

Sedimentární záznam v

rekonstrukci fosilních

ekosystémů II.Geobiologie magisterská, LS

fyzická stratigrafie, chemostratigrafie,

geochemie paleoenvironmentální

Karel Martínek

ÚGP (Ústav geologie a paleontologie)

Page 2: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

22

syllabus přednášky

– fyzická stratigrafie, genetická stratigrafie, sekvenční stratigrafie, cyklostratigrafie, chemostratigrafie

– geochemie paleoenvironmentální

– cykličnost v sedimentárním záznamu

– případové studie

Page 3: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

3

Stratigrafie

• biostratigrafie

• fyzická stratigrafie

– litostratigrafie

– genetická stratigrafie (alostratigrafie – uvažuje

alogenní řídící mechanismy, extrapánevní,

opak autogenních procesů, např.

autocykličnost fluviálních nebo deltových

sedimentů)

• např. sekvenční stratigrafie

• chemostratigrafie

Page 4: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

4

Page 5: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

5

Page 6: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

6

Page 7: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

7

Page 8: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

8

Page 9: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

9

Page 10: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

10

Page 11: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

11

SEKVENČNÍ

STRATIGRAFIEDiagrams from

Coe, A. et al. 2003. The Sedimentary Record of

Sea Level Change. Cambridge University Press

Nichols, G. 1999. Sedimentology and Stratigraphy.

Blackwells

Plint, A.G. and Uličný, D. 1999. Notes for a short course in

Sequence Stratigraphy

www.strata.geol.sc.edu/log-stacking.html

Page 12: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

12

SEKVENČNÍ STRATIGRAFIE

– studuje chronologické vztahy těles sedimentárních hornin, které vykazují určitou cyklicitu a jsou spojovány do geneticky provázaných celků - sekvencí

Sekvenčněstratigrafický vývoj je dán vztahem mezi

akomodací a přínosem sedimentu

Stratigrafie – studuje stáří a chronologické vztahy horninových těles

Page 13: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

13

akomodační prostor – prostor pro potenciální akumulaci sedimentu

relativní změny hladiny – projev změn akomodačního prostoru; hrají významnou roli v

prostředích citlivých na hloubku vody (šelfy, jezera,...)

fluviální prostředí - akomodační prostor kontrolován spádovou křivkou řeky

eolická prostředí - akomodace ovlivňována geomorfologií, směrem větru, přínosem

sedimentu a hladinou podzemní vody

Page 14: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

14

Page 15: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

15

Page 16: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

16

Page 17: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

17

ZÁKLADNÍ REAKCE SEDIMENTÁRNÍCH SYSTÉMŮ NA RELATIVNÍ ZMĚNY HLADINY

Page 18: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

18

High sea level

• Highstand systems tract

Foreshore Uppershoreface

Lowershoreface Offshore

Pelagic/Hemipelagic

Depositional Sequences: clastic

shelf

Page 19: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

19

Sea level fall: Forced regression

• Formation of sequence boundary

Erosion

Submarine fan

Stage 1

VÝVOJ KLASTICKÉHO ŠELFU V ZÁVISLOSTI NA ZMĚNÁCH HLADINY

Page 20: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

20

Low sea level

• Lowstand systems tract

FluvialStage 2 Estuarine

Slope deposits

Page 21: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

21

Rising sea level: Transgression

• Transgressive systems tract• Maximum flooding surface

Condensed faciesStage 3

Pelagic/Hemipelagic

Page 22: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

22

Foreshore

Uppershoreface

Lowershoreface Offshore

High sea level: Aggradation and progradation

• Highstand systems tract

Stage 4

Pelagic/Hemipelagic

Page 23: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

23

SEDIMENTÁRNÍ SEKVENCE

stratigrafická jednotka, vymezena na bázi i na vrchu výraznými plochami

diskordance nebo jejich korelačními ekvivalenty

reprezentuje období sedimentace určitého sedimentárního systému mezi

dvěma epizodami výrazného poklesu hladiny

sekvenční stratigrafie umožňuje rekonstruovat vývoj hladiny

Sekvenční hranice – plocha představující povrch vzniklý během výrazného

poklesu hladiny, často erozivní

Page 24: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

24

Tens tohundredsof metres

Estuarine

Uppershoreface

Estuarine

Lowershoreface

Offshore

Lowershoreface

Uppershoreface

Sequenceboundary

Maximumfloodingsurface

Sequenceboundary

Highstandsystems

tract

Transgressivesystems

tract

Lowstandsystems

tract

Condensed facies

Uppershoreface

SEDIMENTÁRNÍ SEKVENCE V KLASTICKÉM ŠELFU

Page 25: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

25

TRAKTY SEDIMENTÁRNÍCH SEKVENCÍ

trakty (systems tracts)

části sekvence odpvídající jednotlivým etapám vývoje hladiny

Trakt vysoké hladiny (HST)

Trakt klesající hladiny (FSST)

Trakt nízké hladiny (LST)

Trakt rostoucí hladiny (TST)

Page 26: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

26

Types of shelf margin

Shelf break

margin

Steep slope at

shelf edge

Ramp margin

No distinct

shelf edge

Page 27: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

27Shelf break margin

TRAKT VYSOKÉ HLADINY (HST)

• zpomalování transgrese

sedimentace vyrovnává nárůst akomodace

agradace, agradace+progradace

• oddělení HST od TST – plocha maximální záplavy (MFS)

• ve vertikálním profilu jako přechod mezi

retrogradačním a agradačně-progradačním stylem

Page 28: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

28

TRAKT KLESAJÍCÍ HLADINY (FSST)

• vzniká během poklesu hladiny (nucené regrese);

není vždy vyvinut

• uspořádání parasekvencí – offlap

• FST je svchu vymezen sekvenční hranicí a na spodu

RSME (regressive surface of marine erosion)

Page 29: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

29

TRAKT NÍZKÉ HLADINY (LST)

• sedimentace během nízkého stavu

hladiny

– období zlomu mezi regresí a

transgresí

progradace, progradace +agradace

• sekvenční hranice je na bázi LST

Page 30: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

30

TRANSGRESNÍ POVRCH (TS)

Page 31: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

31

TRANSGRESNÍ TRAKT (TST)

• vzniká během period rychlého růstu hladiny transgrese

• retrogradace sedimentárního systému

mělkovodní facie jsou překryty hlubokovodními

“ravinment surface“

erozivní povrch vznikající účinkem postupující báze vlnění

během transgrese často přetiskuje účinek subaerické eroze

za nízkého stavu hladiny

Page 32: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

32

PLOCHA MAXIMÁLNÍ ZÁPLAVY (MFS)

Page 33: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

33

TRAKT VYSOKÉ HLADINY (HST)

Page 34: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

34

Types of shelf margin

Shelf break

margin

Steep slope at

shelf edge

Ramp margin

No distinct

shelf edge

Page 35: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

35

PARASEKVENCE

parasekvence – sukcese geneticky spjatých sedimentárních těles;

vymezena záplavovými plochami

- směrem do nadloží vykazuje změlčující trend

(v malém měřítku)

Page 36: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

36

SEDIMENTÁRNÍ SEKVENCE

Tens tohundredsof metres

Estuarine

Uppershoreface

Estuarine

Lowershoreface

Offshore

Lowershoreface

Uppershoreface

Sequenceboundary

Maximumfloodingsurface

Sequenceboundary

Highstandsystems

tract

Transgressivesystems

tract

Lowstandsystems

tract

Condensed facies

Uppershoreface

PARASEKVENCE

PARASEKVENCE

Page 37: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

37

Page 38: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

38

KŘIVKA RELATIVNÍCH ZMĚN HLADINY

PŘEDPOKLAD: křivka má tvar sinusoidy

TIME

fall

riseKřivka krátkodobých změn

Křivka dlohodobých změn

Kombinovaná křivka

Page 39: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

39

Sea level curve

Subsidence

Combined sea level

curve

TIMETIME

fall

rise

Page 40: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

40

Sea level curve

Falling Stage Systems Tract

Progradational parasequence

stacking patterns

Transgressive Systems

Tract: retrogradational

parasequence

stacking patterns

Highstand Systems

Tract: aggradational

parasequence

stacking patterns

Page 41: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

41

Fluvial environments

Page 42: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

42

Page 43: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

43

Legarreta & Uliana 1998

Page 44: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

44

Martinsen et al. 1999

Page 45: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

45~ Tens of metres

Floodplaindeposits

High sea level

Isolated channelsandstone bodies

Sea level fall

Low sea level

Amalgamated channelsandstone bodies

Widespread surfaceof fluvial incision

Fluvial environments

Page 46: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

46

Deep marine environments

Page 47: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

47

Deep marine environments

~ Tens of metres

Sea level fall

High sea level

Low sea level

Turbidites ofsubmarine fan

Pelagic/hemipelagicdeposits

Page 48: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

48

Subsidenceof sea floor(water depthincreases)

Sea level rises(water depthincreases)

From the point ofview of a crab on

the sea floor...

AKOMODAČNÍ PROSTOR, PŘÍČINY ZMĚN

HLADINY A CYKLOSTRATIGRAFIE

Page 49: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

49

Sea level curve

Subsidence

Combined sea level

curve

TIMETIME

fall

rise

Page 50: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

50

Page 51: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

51

Page 52: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

52

Page 53: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

53

Page 54: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

54

Global scale thermo-tectonic • Formation and breakup of supercontinents

• Changes in rates of formation of ocean crust

10–100m sea levelchange over10–100Ma

Page 55: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

55

Fast mid-ocean ridge spreading

More hot, buoyant oceanic crustoccupies more space in the

ocean basin

Sea water displaced ontocontinental shelves

Slow mid-ocean ridge spreading

Oceanic crust coolsand contracts

Page 56: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

56

Milankovitch Cycles

Page 57: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

57

Page 58: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

58

Milankovitch Cycles

Page 59: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

59

Page 60: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

60

KŘIVKA RELATIVNÍCH ZMĚN HLADINY

TIME

fall

rise

Křivka krátkodobých změn

Křivka dlohodobých změn

Kombinovaná křivka

Subsidence

Křivka relativních

změn hladiny

Page 61: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

61

500

0

300

100

400

200

Cenozoic

Mesozoic

Phanerozoic

65

30

10

40

20

5

35

15

45

25

50

55

60

Falling

Sea level

Rising

1st order cycles

2nd order cycles

3rd ordercycles

Global Sea level curves

Page 62: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

62

Page 63: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

63

Geochemie sedimentárních

hornin, katodová luminiscence

Page 64: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

64

stabilní izotopy

18O [‰] = ((18O/16Ovz -18O/18OSMOW)/ 18O/18OSMOW)*1000

vz – vzorek

13C [‰] = ((13C /12Cvz -13C /12CPDB)/ 13C /12CPDB)*1000

SMOW, PDB – standardy

procesy izot.frakcionace v hydrosféře - změny izot.složení vody s nadm.výškou,

se zem. šířkou, stratigrafie ledu

uhlíkový cyklus

karbonátové systémy, stratigrafie pelagických karbonátů, záznam teplotních,

klimatických změn

13C organické hmoty - typy metabolismu akvatických a terestrických rostlin

Page 65: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

65

izotopová frakcionace

Page 66: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

66effect of distance

Page 67: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

67

Page 68: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

68

Page 69: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

69

Page 70: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

70

Page 71: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

71

Page 72: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

72

TDC – total dissolved carbon

Page 73: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

73

Page 74: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

74

Page 75: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

75

Page 76: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

76

Up. Permian Wegener Halvo

Fm., E. Greenland

Page 77: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

77

Page 78: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

78

Chemostratigraphy, eventstratigraphy

Page 79: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

79

izotopy stroncia – stratigrafie, paleoprostředí

Page 80: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

80

Page 81: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

81

Page 82: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

82

Page 83: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

83

Page 84: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

84

Chemostratigraphysensu lato

• Study of variation in the chemical composition of sedimentary strata

• First common use 1980s

• Stimulated by advances in analytical geochemistry: IR‐MS, XRF, ICP‐AES, ICP‐MS

• Rapid, cost‐effective determination of wide range of elements and isotopes in geological samples

Page 85: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

85

• Characterisation, correlation and dating of

sedimentary units based on variations in

geochemistry

– high‐resolution correlation of units

– geochemical typing of key stratal surfaces for

correlation above resolution of conventional

biostratigraphy or physical stratigraphy

– provenance determination

Chemostratigraphysensu stricto

Page 86: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

86

Major and trace elements

B, Ba – Boron or Barium in clay minerals as an paleosalinity indicator

Si, Zr, Ti (Si/Al, Zr/Al, Ti/Al) – proxies for terrestrial input and altered alkaline basic

volcanism; Vanadium could be used for discrimination of terrigenous and

volcanogenic Ti, V usually correlates with Ti in volcanogenic rocks

Si/Al peaks can correspond to quartz concentrations

High Ti/Al, Zr/Al can indicate heavy minerals (rutile, ilmenite, sphene, zircon) and

titanomagnetite inclusions in quartz

Rb – proxy for clay

Ba, Pb – proxy for feldspars

_____________________________________________________________* proxy = a measured variable used to infer the value of a variable of interest e.g. in

paleoclimate research

Page 87: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

87

• Variations in Mn depositional and diagenetic fluxes are complex but can be related to sea‐level change

– Mn concentation of seawater (redox and hydrothermal supply)

– Organic, carbonate and detrital fluxes

– Bulk sedimentation rate

– TOC content of sediment

• environmental magnetism (MS - magnetic susceptibility)

– Fe minerals – proxy of terrestrial input, weathering intensity (magnetite, hematite, limonite, sulphides, ... could be distinguished)

Page 88: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

88

Page 89: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

89

katodová luminiscence (CL)

principy; excitace elektronovým proudem, emise záření

Mn2+ aktivátor, Fe2+ inhibitor luminiscence v karbonátech

studium karbonátových a křemitých tmelů, rekrystalizace stratigrafie tmelů,

historie složení a trajektorií pánevních fluid

provenience klastického materiálu

Page 90: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

90

Page 91: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

91

Page 92: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

92

Page 93: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

93

Page 94: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

94

Page 95: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

95

Page 96: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

96

Page 97: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

97

Page 98: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

98

čtení:

J.Miller (1988): Cathodoluminiscence microscopy. In: M.Tucker ed.: Techniques

in sedimnetology, Blackwell.

D.J.Marshall (1988): Cathodoluminiscence of geological materials. Unwin

Hyman, Boston.

P.Stille a G.Shields (1997): Radiogenic isotope geochemistry of sedimentary

and aquatic systems. Lecture notes in Earth sciences 68, Springer.

J.Hladíková (1988): Základy geochemie stabilních izotopů lehkých prvků. skripta

PřF UJEP, Brno.

G.Faure (1986): Principles of isotope geology. John Wiley&sons.

P.Fritz a J.Ch.Fontes eds (1980): Handbook of environmental isotope geology.

Elsevier.

P.K.Swart et al. eds. (1993): Climate change in continental isotopic records.

Geophysical monograph 78, AGU.

L.Pratt et al. : Geochemistry of organic matter in sediments and sedimentary

rocks. SEPM short course 27.

J.Parnell et al. (1993): Bitumens in ore deposits. Springer.

Page 99: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

99

Page 100: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

Record of palaeoenvironmental changes in a Lower

Permian organic-rich lacustrine succession: integrated

sedimentological and geochemical study of the Rudník

member, Krkonoše Piedmont Basin, Czech Republic

Karel Martínek, Martin Blecha, Vilém Daněk, Jiří

Franců, Jana Hladíková, Renata Johnová, David Uličný

Palaeo 3x, 2006

Page 101: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

101

Lower Permian paleogeography

Page 102: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

102

Lower Permian paleoclimate

Page 103: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

103

Page 104: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

104

Krkonoše Piedmont Basin

(KP Basin)

Page 105: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

105

Page 106: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

106

Page 107: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

107

Page 108: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

108

Page 109: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

109

Page 110: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

110

Page 111: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

111

Page 112: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

112

r > 0.7

Page 113: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

113

Page 114: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

114

Page 115: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

115

Further reading:

G.Faure and T. M. Mensing (2005): Principles of isotope geology. John

Wiley&sons.

Baskaran, Mark Ed. (2012): Handbook of Environmental Isotope Geochemistry,

Springer.

P.Stille a G.Shields (1997): Radiogenic isotope geochemistry of sedimentary

and aquatic systems. Lecture notes in Earth sciences 68, Springer.

P.Fritz a J.Ch.Fontes eds (1980): Handbook of environmental isotope geology.

Elsevier.

P.K.Swart et al. eds. (1993): Climate change in continental isotopic records.

Geophysical monograph 78, AGU.

L.Pratt et al. (1991) : Geochemistry of organic matter in sediments and

sedimentary rocks. SEPM short course 27.

J.Parnell et al. (1993): Bitumens in ore deposits. Springer.

Questions and Answers

Page 116: Sedimentárnízáznam v rekonstrukci fosilních ekosystémů II. · Sedimentárnízáznamv rekonstrukci fosilních ekosystémů II. Geobiologie magisterská, LS fyzická stratigrafie,

116