Oddělení neotektoniky a termochronologie

Video file

Oddělení neotektoniky a termochronologie studuje tektonické zlomové struktury a pohyby na nich, stejně jako celkový geodynamický vývoj zájmových oblastí pomocí metod tektonické geomorfologie, strukturní geologie, aplikované geofyziky atd. Pozornost je věnována vyhledávání zlomů pomocí aplikované geofyziky a studiu kvarterních seismických jevů vázaných na tyto zlomy s využitím podrobného paleoseismologického výzkumu. Pro modelování a časoprostorové rekonstrukce geologických procesů, které mají vztah k přírodním rizikům, jako jsou právě tektonické pohyby a vulkanismus, se pak využívá měření stáří pomocí radionuklidů, jako je např. termochronologické datování.

1. Neotektonika a paleoseismicita
V rámci tématu zkoumáme, jak tektonické pohyby v mladším tericéru a v kvartéru ovlivnily reliéf na zemském povrchu a jaká byla jejich intenzita. Zajímá nás také, zda tyto pohyby byly doprovázené většími zemětřeseními, jejichž doklady hledáme v geologickém záznamu na povrchu či pod povrchem. Snažíme se dále zjistit, jak častá a velká tato zemětřesení byla, pro případné určení seismického ohrožení zkoumaných oblastí, jak v českém masívu, tak v zahraničí. Také změny v napěťovém poli v průběhu tektonických fází jsou předmětem našeho výzkumu.

2. Hodnocení seismického ohrožení
Seismické ohrožení je hodnoceno především pro seismoaktivní oblasti, např. Kašmírská kotlina v Indii, kde je také zkoumána odezva lokálních geologických podmínek na zemětřesení za využití geotechnických přístupů seismického inženýrství. Výsledkem je též např. seismické mikro-rajónování pro konkrétní zalidněné oblasti.

3. Termochronologie
Provádíme heliové termochronologické datování hornin, tedy zjišťujeme, kdy došlo ke zchladnutí zkoumaných hornin pod určitou teplotu, což odráží určité geologické procesy. V kombinaci se strukturní analýzou a morfotektonickým výzkumem studujeme interakci mezi erozí, tektonikou a klimatickými procesy, které formují reliéf českého masívu a snažíme se rekonstruovat geodynamický vývoj ve vztahu k interakci s Alpsko-karpatským orogénem.

4. Vývoj krajiny a morfostrukturní analýza reliéfu
Toto téma zahrnuje studium dlouhodobého vývoje reliéfu se zvláštním důrazem na morfostrukturní poměry, tedy vazby mezi geologickou stavbou a strukturami, a reliéfem. Zájem je především o oblasti s významnými regionálními zlomovými strukturami či vulkanickou činností.

5. Dynamika a dlouhodobý vývoj svahových deformací
V rámci tématu studujeme dynamiku a dlouhodobý vývoj svahových deformací. Vedle stanovení aktivity sesuvů a souvisejícího hazardu se naše oddělení zaměřuje na strukturní a tektonické podmínky predisponující vývoj svahů. Náš tým je rovněž aktivně zapojen do monitoringu sesuvů, a to včetně vývoje monitorovacích metod a jejich automatizace.

Mezinárodní spolupráce

The University of Vienna, Faculty of Earth Science, Geography and Astronomy Department of Deodynamics and Sedimentology
Rakousko

projekt MOBILITY MSMT, Neotektonika v predpoli Alp a Karpat, 7AMB13AT023, řešitelé: Dr. Kurt Decker, RNDr. Petra Stepancikova, Ph.D.

Univerzita v Sheffieldu
Velká Británie
Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Geowissenschaften, Jena
Německo

spolupráce v rámci geofyzikálních výzkumů v oblasti Chebské pánve - Prof.
Florian Bleibinhaus, Dr. Marco Paschke, Dr. Thomas Jahr

Královská univerzita v Londýně
Velká Británie
University of Calcutta
Indie

Active Fault Mapping and Paleoseismology along the Himalayan Frontal Thrust, Mishmi thrust and the Naga Thrust within the Quaternaries, North Eastern India, Dr. Chandreyee Chakraborty, Ph.D.

Department of Geology and Mining,
Government of Jammu and Kashmir (Džammú a Kašmír)
Indie
Tel-Aviv University, Department of Geosciences
Izrael

Project: A Paleoseismic Record of Earthquakes for the Dead Sea Transform Fault between the First and Seventh Centuries C.E., Dr. Neta Wechsler, Ph.D., Prof. Thomas Rockwell, Dr. Yann Klinger, Ph.D.

Geologický ústav “Strashimir Dimitrov” Bulharská akademie věd, (Sofia)
Bulharsko
Polish Geological Survey (Państwowy Instytut Geologiczny - PIB), Wroclaw
Polsko
University of Wrocław (Uniwersytet Wrocławski)
Polsko
Univerzita Komenského v Bratislavě
Slovensko
Univerzita v Göttingenu
Německo
UNAM (Querétaro, Mexico city)
Mexiko

prof. Ramon Zuniga, projekt: Caracterizacion de fallas sismogenicas en el centro del cinturon volcanico mexicano: implicaciones para la peligrosidad sismica y la inestabilidad de laderas, 2011-2013, CONACYT, Mexico, hlavni resitel prof. Ramon Zuniga, RNDr. Petra stepancikova, Ph.D.

Univerzita v Lipsku
Německo
San Diego State University
USA

Projekt MSMT, Kontakt II. LH12078 - "Hodnoceni pohybu na aktivnich zlomech",(2012-2015), resitel P. Stepancikova, prof. Thomas Rockwell

Oregonská univerzita
USA
Universitat de Barcelona
Španělsko

Fakulta geologie, oddělení geodynamiky a geofyziky:
spolecna prace na clanku: Combining new airborne LiDAR data and provenance of alluvial fan deposits to constrain long-term offsets along the Elsinore fault in the Coyote Mountains, Imperial Valley, California. prof. Eulalia Masana,

Institut de Physique du Globe de
Paris
Francie

Výsledky

Původ blokových akumulací na základě přípovrchové geofyziky

2023

Duffek V., Tábořík P., Stacke V., Mentlík P. (2023): Origin of block accumulations based on the near-surface geophysics. Open Geosciences 15(1), 20220468. 
https://doi.org/10.1515/geo-2022-0468

Obrázek: Poloha zkoumaných oblastí a geologické podmínky. Klíč ke geologické mapě byl pro účely tohoto výzkumu zjednodušen: Q = sediment (Q koluviální, Qh fluviální, neboQh organický, aQ antropogenní, Qp glacigenní), gm = paragneis, gco = paragneis s granátem, g = granit, q = kvarcit, sM = biotitický migmatit, i = aplit. 

Neogén-kvartérní reakce fluviálních systémů Novohradských hor na tektoniku - analýzy morfotektoniky, indexu délky toku a strukturní geologie

2023

Flašar J., Martínek K., Verner K., Kalinová R. (2023): Neogene-Quaternary response of the Novohradské hory Mts. (Czech Republic) fluvial systems to tectonics – Analyses of morphotectonics, stream-length index and structural geology, Quaternary International 656, 1-15.  ISSN 1040-6182. 
https://doi.org/10.1016/j.quaint.2023.01.008

Fig. 1. (a) Location of the study area within the Czech Republic; (b) Location of the Bohemian Massif in relation to the Alpine orogeny and recent stress direction in the area; (c) Topographical map of the study area with linear indications and the areas discussed in detail in text, 1 – Bukovský hřbet Ridge, 2,3 – Kaplice Furrow, 4 – Novohradské hory Mts., 5 – Stropnická vrchovina Highlands, 6 – Třeboň Basin, 7 – Slepičí hory Mts.; (d) Simplified geological map of the study area - catchment of the Malše River. Mapped faults (solid line) and assumed faults (dashed line) adopted from geological maps (Mahel et al., 1984; Slabý and Holásek, 1992a; Slabý and Holásek, 1992b; Vrána and Holásek, 1992; Vrána and Novák, 1993).

Paleoseismologie hlavního kůrového seismogenního zdroje v blízkosti Mexico City: Jižní hranice Acambay Graben

2023

León-Loya R., Lacan P., Ortuño M., Zúñiga F. R., Štěpančíková P., Stemberk J., Hernández Flores A. P., Carrera Hernández J. J., Sunyé-Puchol I., Aguirre-Díaz G., Audin L. (2023): Paleoseismology of a Major Crustal Seismogenic Source near Mexico City: The Southern Border of the Acambay Graben. Tectonics 42, e2022TC007610. https://doi.org/10.1029/2022TC007610

Nový vývoj paleoseismických metod na pevnině a jejich dopad na čtvrtohorní tektonické studie

2023

McCalpin J., Ferrario F., Figueiredo P., Livio F., Grützner C., Pisarska-Jamroży M., Quigley M., Reicherter K., Rockwell T., Štěpančíková P., Tábořík P. (2023): New developments in onshore paleoseismic methods, and their impact on Quaternary tectonic studies. Quaternary International 664, 59-76. 
https://doi.org/10.1016/j.quaint.2023.03.008

Neogenní obnova geometrie neotethyánské zóny ve střední Anatolii (Turecko).

2023

Özkaptan M., Gülyüz E., Kaymakcı N., Langerei C. (2022): Neogene restoration of geometry of the Neotethyan suture zone in Central Anatolia (Turkey). International Geology Review 64 (21), 2985-3004. ISSN 0020-6814. E-ISSN 1938-2839. https://doi.org/10.1080/00206814.2021.2010133

Mohl se na Šumavě rozšířit dlouhý údolní ledovec? Geofyzikální poznatky z oblasti Großer Rachel (Roklan)

2023

Papež D., Duffek V., Mentlík P., Tábořík P. (2023): Could long valley glaciers have been extended in the Bohemian Forest? Geophysical insights from Großer Rachel Region. Acta Geodynamica et Geomaterialia 20, No. 3 (211), 103–110. DOI: https://doi.org/10.13168/AGG.2023.0010

První paleoseismická data z Balkánského pohoří

2023

Radulov A., Dilov T., Rockwell T., Štěpančíková P., Yaneva M., Donkova Y., Stemberk J., Sana H., Nikolov N. (2023): First paleoseismic data from the Balkan Range. Tectonophysics 863, 230009. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2023.230009

Torkhamský skalní sesuv z 18. dubna 2023 v Pákistánu: souhra geomorfologie, geologie, řezání svahu a klimatu

2023

Sana H., Ullah R., Zinke R., Fielding E. (2023): Torkham Rockslide of April 18, 2023, in Pakistan: an interplay of geomorphology, geology, slope cutting, and climate. Landslideshttps://doi.org/10.1007/s10346-023-02164-x

Geo/termo-chronologie ostrova Dismal (Marguerite Bay, Antarktický poloostrov)

2023

Karaoğlan F., Karataş B., Özdemir Y., Gülyüz E., Vassilev O., Selbesoğlu M. O., Gildir S. (2023): The geo/thermo-chronology of Dismal Island (Marguerite Bay, Antarctic Peninsula). Turkish Journal od Earth Sciences, 32, 975-988. doi:10.55730/1300-0985.1887

Neogenní změny směru neotethyanské sutury ve střední Anatolii (Turecko)

2022

Výsledky studia paleomagnetismu na 40 nových a 27 již dříve publikovaných míst poskytují důkazy o opakovaných rotacích bloků ve střední Anatolii od miocénu. Výsledky zde prováděných výzkumů poukazují na to, že tzv. „Neotethyan Suture Belts“, které dnes mají orientaci převážně ve směru V-Z až ZSZ-VJV, měly ještě před koncem miocénu orientaci přibližně S-J. 

Publikace: Özkaptan, M., Gülyüz, E., Kaymakcı, N., Langereis, C.G, (2021): Neogene Restoration of Geometry of the Neotethyan suture zone in Central Anatolia (Turkey). International Geology Review, DOI: 10.1080/00206814.2021.2010133, IF: 3.958 (2020, Q1)

Neogenní rotace bloků okolo vertikální osy v centrální části Anatolie, Turecko. Obrázek ukazuje lokality a výsledky paleomagnetického výzkumu z období neogénu.

Předběžné výsledky studie antiklinály Manabhum: možný klíč k lepšímu pochopení kvartérní tektoniky v "Eastern Himalayan Syntaxial Zone

2022

Článek se zaměřuje na kvartérní vývoj antiklinály Manahum v předpolí východního Himálaje (EHS). Ukazuje, jak v této oblasti došlo k deformaci reliéfu, vzniku elevací a dále k ukládání sedimentů a jejich následnému porušení. Studie dále interpretuje, jak tyto elevace vznikly – jedná se o tzv. „rampovou“ antiklinálu přesunutou přes přesmykovou strukturu paralelní k přesmykem Mishmi (součást EHS). Výsledky studie mohou v budoucnu posloužit jako vodítko pro objasnění kvartérního vývoje EHS. 

Chandreyee Goswami Chakrabarti, Narzary B., Weber J. C., Jana P., Bhattacharjee S., Jaiswal M. (accepted/in print): Preliminary Study of the Manabhum Anticline: A Possible Key to Better Understanding the Quaternary Tectonics of the Eastern Himalayan Syntaxial Zone. In: Bhattacharya H. N., Bhattacharya S., Das B. C., Islam A. (eds.): Neotectonic Movements and Channel Evolution in the Indian Subcontinent. A Book of collection, Springer Nature. DOI: 10.1007/978-3-030-95435-2_9

Model struktury antiklinály Manabhum v předpolí východního Himálaje (EHS).
Model struktury antiklinály Manabhum v předpolí východního Himálaje (EHS). 

Geophysical imaging of tree root absorption and conduction zones under field conditions: a comparison of common geoelectrical methods

2022

Majewski R.S.,Valenta J., Tábořík P., Weger J., Kučera A., Patočka Z., Čermák J. (2022): Geophysical imaging of tree root absorption and conduction zones under field conditions: a comparison of common geoelectrical methods. Plant and Soil. DOI: 10.1007/s11104-022-05648-2, IF2021 4.993 (Q1)

Geology and Petrography of Uraniferous Bitumens in Permo-Carboniferous Sediments (Vrchlabí, Czech Republic)

2022

Havelcová M., Sýkorová I., René M., Mizera J., Coubal M., Machovič V., Strunga V., Goliáš V. (2022): Geology and Petrography of Uraniferous Bitumens in Permo-Carboniferous Sediments (Vrchlabí, Czech Republic). Minerals 12(5), 544, 1-19. DOI: 10.3390/min12050544 IF2021 2.818 (Q2)

Projekty

Momentálně nejsou dostupné žádné řešené projekty.

Níže je dostupný seznam již ukončených projektů.

Ukončené projekty

Řešeno v letech: 2013-2014

Laboratoř termochronologie/Thermochronology Laboratory for Low Temperature (U-Th)/Helium Dating

Laboratoř termochronologie

Thermochronology is the study of the thermal history of rocks. We date minerals such as e.g. apatite and zircon using (U-Th)/Helium dating to investigate when a rock sample has last experienced temperatures between ~40-70°C and 120-180°C respectively. For a standard geothermal gradient of ~25°C/km for the upper crust these temperatures correspond to depths of ~1.5 - 3 and 5 - 7 km.


The method utilizes α-decay of 238U and 232Th (parent isotopes), a process producing 4He atoms (daughter isotopes) which are only preserved below specific temperatures in the targeted minerals. This allows us to pinpoint the time when these temperature thresholds were crossed, by measuring all three isotopes and solving the decay equation. 

This method requires careful selection of ideal target mineral crystals under microscope conditions as well as high sensitivity analysis of the parent (U/Th) and daughter (He) isotope ratio to obtain precise, accurate and reproducible data. Our new laboratory enables us to do that. 

At the IRSM we will be using this technique to investigate the Cenozoic tectonic and erosional development of the Czech Republic, Europe and beyond (check webpage of our department for current projects).