Orbitální cykly a jejich možný odraz v sedimentech vnějších Západních Karpat

Abstract

Práce se zabývá studiem možných stop tzv. Milankovičových orbitálních cyklů v sedimentech spodní křídy vnějších Západních Karpat v lokalitě lomu Kotouč ve Štramberku. Pro analýzu cyklického střídání klimatu byly vybrány dva profily: (1) plaňavské souvrství na 6. etáži lomu, kde byly jednoznačně patrné významné cyklické litologické změny v sedimentačním záznamu, a (2) mocné vrstvy štramberského vápence na již dříve zkoumaných profilech na 5. etáži lomu. Práce ve svém úvodu seznamuje se základními současnými poznatky o orbitálních cyklech (tzv. Milankovičových cyklech), seznamuje se základní geologií a představuje cílové lokality. Další část je věnována typům a metodice provedených analýz s cílem získat průběh časových změn obsahu vybraných minerálů (kalcit, křemen, pyrit aj.), prvků (Ca, Si, C, S, Sr, Zr a řada jiných) či izotopů (δ13C, δ18O). Zjištěné a popsané změny jsou konfrontovány se změnami litologie a na základě odhadu rychlosti sedimentace zkoumaných vrstev jsou zkonstruovány časové řady těchto změn. Ty jsou pak studovány z hlediska cyklických změny vybraných parametrů a jejich periodicitě ve vztahu ke známým periodám orbitálních cyklů. Zjištěné výsledky změn ve složení hornin jsou diskutovány ve vztahu k zjištěným cyklicitám, kvantifikovány a srovnány se známými periodami orbitálních cyklů naší planety. Kromě těchto výsledků jsou diskutovány také některé metodické postupy a vzájemnému srovnávání dvou a více metod či technikám analýz.

The work deals with the study of possible traces of the so-called Milankovitch orbital cycles in the Lower Cretaceous sediments of the outer Western Carpathians in the Kotouč quarry site in Štramberk. Two sections for the analysis of cyclical climate change were selected: (1) the Plaňava Formation on the 6th layer of the quarry where significant cyclic lithological changes in the sedimentation record were clearly visible and (2) thick layers of Štramberk Limestone on the previously investigated profiles on the 5th layer of the quarry . The introduction focuses on the basic information about orbital cycles (the so-called Milankovitch cycles), the basic geology, and presents the target locations. The next part is devoted to the types and methods of the analyses carried out with the aim to obtain the course of changes in the content of selected minerals (calcite, quartz, pyrite, etc.) over time, elements (Ca, Si, C, S, Sr, Zr and a number of others), or isotopes (δ13C, δ18O). The detected and described changes are confronted with changes in lithology and time series of these changes are constructed based on the estimation of the sedimentation rate of the investigated layers. These are afterwards studied in terms of cyclic changes of selected parameters and their periodicity in relation to the known periods of orbital cycles. The detected results of changes in the rock composition are discussed in regard to the detected cycles, quantified, and compared with the known periods of our planet's orbital cycles. In addition to these results, some methodological procedures as well as a mutual comparison of two or more methods or analyses of techniques are discussed.