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

San Diego State University
USA

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

Oregon State University Corvallis, USA
USA

College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences (CEAOS)    https://ceoas.oregonstate.edu/
- cooperation in fields of geophysics and tectonic research (Dr. Pieter-Ewald Share)

College of Forestry (CoF)    https://www.forestry.oregonstate.edu/
- cooperation in research of slope processes (Dr. Ben Leshchinsky, Dr. Michael Olsen)

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
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
Kalkatská univerzita (University of Calcutta)
Indie

Mapování aktivních zlomů a paleoseismologie podél himálajského frontálního tahu, tahu Mishmi a tahu Naga ve čtvrtohorách, severovýchodní Indie

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

Projekt: Paleoseismický záznam zemětřesení v oblasti Mrtvého moře mezi prvním a sedmým stoletím našeho letopočtu, 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

Výsledky

Bohužel, nebyly nalezeny žádné výsledky.

Služby

Datování a modelování geologických procesů

(U-Th-Sm)/heliové datování zirkonů a apatitů Alphachron © Pinar Ertepinar Kaymakci 
Erhan Gülyüz (konzultant)
Modelování tepelné historie pomocí různých softwarů   Pinar Ertepinar Kaymakci
Erhan Gülyüz (konzultant) 
Nilay Gülyüz (konzultant)

Termochronologická laboratoř pro nízkoteplotní (U-Th)/heliové datování

Laboratoř termochronologie

Termochronologie se zabývá studiem tepelné historie hornin. Minerály, jako je např. apatit a zirkon, datujeme pomocí (U-Th)/heliového datování, abychom zjistili, kdy vzorek horniny naposledy prošel teplotou v rozmezí ~40-70 °C u apatitu a 120-180 °C u zirkonu. Při standardním geotermálním gradientu ~25 °C/km pro svrchní kůru odpovídají tyto teploty hloubkám ~1,5-3 km a 5-7 km.

Metoda využívá α-rozpadu  238U a 232Th ("rodičovské izotopy“), při němž vznikají atomy 4He („dceřiné izotopy“), které se v cílových minerálech zachovávají pouze při specifických teplotách. Díky tomu můžeme měřením všech tří izotopů a řešením rovnice rozpadu přesně určit dobu, kdy byly tyto teplotní prahy překročeny.

Tato metoda vyžaduje pečlivý výběr ideálních cílových krystalů minerálů pod mikroskopem a také vysoce citlivou analýzu poměru rodičovských (U/Th) a dceřiných (He) izotopů, aby bylo možné získat přesná, spolehlivá a reprodukovatelná data. Naše nová laboratoř nám toto umožňuje. 

V ÚSMH touto technikou zkoumáme kenozoický tektonický a erozní vývoj v České republice, Evropě i mimo ni (aktuální projekty najdete na webových stránkách našeho oddělení).