Komplexní výzkum pseudokrasových jeskyní Vnějších Západních Karpat

Martin Kašing

Doctoral thesis

Multi-approach study of pseudokarst caves within the Outer Western Carpathians

Abstract:

V prostoru Vnějších Západních Karpat je výzkum pseudokrasových jeskyní chápán jako významný zdroj informací o různých typech svahových deformací. Jejich studiem lze stanovit např. strukturní predispozice a hloubku porušení horninového masivu, prostorový rozsah a rychlost pohybu svahové deformace či její stáří. Charakter jeskyní však také umožňuje zkoumat jejich další aspekty, které jsou v současné době zcela opomíjeny nebo jsou studovány pouze okrajově. Mohou přitom mít zcela zásadní význam pro pochopení geneze svahových deformací, regionálně geologické výzkumy a mapování, geomorfologické interpretace či paleoenvironmentální rekonstrukce krajiny. Předkládaná práce představuje kompilát tří dílčích studií, které se zabývají doposud nestudovanými aspekty tří největších pseudokrasových jeskyní v české části Vnějších Západních Karpat. První práce představuje komplexní hodnocení strukturních predispozic jeskyně Cyrilka, která reprezentuje nejdelší rozsedlinovou jeskyni v ČR. Součástí studie je detailní strukturní analýza zahrnující geometrickou a kinematickou analýzu strukturně geologických dat, 2D a 3D geoelektrický průzkum a radiokarbonové datování jeskynních speleotém. Druhý článek se zabývá integrovaným studiem litologie, biostratigrafie a mineralogie godulského souvrství, které je exponováno Kněhyňskou jeskyní. Byl dokumentován 55 m mocný profil jeskyní, ze kterého bylo odebráno 5 vzorků aleuropelitických členů souvrství. Vzorky byly následně podrobeny biostratigrafické a mineralogické analýze. Třetí práce představuje doposud první analýzu ventilace pseudokrasové jeskyně. Účelem studia bylo podrobněji charakterizovat mechanismus ventilace Velké Ondrášovy jeskyně. Jeskynní ventilace byla detailně vymapována prostřednictvím inertního chemického stopovače. Monitoring proudění vzduchu a teplot uvnitř i vně jeskyně posloužil pro kvantifikaci jeskynní ventilace a poskytl podpůrná data pro spektrální, korelační a regresní analýzy.

Abstract:

The research of pseudokarst caves in the Outer Western Carpathians is considered to be an important approach for recognition of various features of slope failures, e.g. its internal structure, depth, spatial extent, structural control, recent movement, age, etc. However, many features of pseudokarst caves that are being neclected or poorly studied can be analyzed. These can be absolutely essential for understanding of genesis of slope failures, regional geological research and mapping, geomorphic interpretations or paleoenvironmental reconstructions. This Ph.D. thesis represents a compilation of three papers dealing with yet unstudied issues of the three largest pseudokarst caves within the Czech part of the Outer Western Carpathians. The first study deals with the complex assessment of structural controls of the Cyrilka Cave, the longest crevice-type cave in Czechia. Within this study, the detailed structural analysis including geometric and kinematic analysis of the outcrop data, 2D and 3D geoelectric survey and 14C dating of speleothems were performed. The second paper focuses on the integrated study of lithology, biostratigraphy and mineralogy within the part of the Godula Formation exposed by the Kněhyně Cave. The vertical section 55 m long was documented and five samples of aleuropelitic members of the section were taken. Then biostratigraphic and mineralogical analysis were performed on these samples. The third article represents the first study of ventilation within a pseudokarst cave. The main aim of the paper was to characterize the ventilation mechanism of the Velká Ondrášova Cave. Airflow routes within the entire cave were mapped by using an inert chemical tracer. The monitoring of airflow and temperatures inside and outside the cave served for quantification of the cave ventilation and provided auxiliary data for spectral, correlation and regression analysis.

Keywords

pseudokrasové jeskyně, Vnější Západní Karpaty, strukturní predispozice, stáří jeskyně, litologie, stratigrafie, godulské souvrství, jeskynní ventilace

Keywords

pseudokarst caves, Outer Western Cartpathians, structural predisposition, cave age, lithology, stratigraphy, Godula Formaton, cave ventilation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 6. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 29. 9. 2020
• Supervisor: Petr Skupien
• Reader: Monika Ličbinská, Zdeněk Vašíček, Jan Jelínek

VSB – Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doctoral programme / field:
Geologické inženýrství / Geologické inženýrství