Dating of moraines by cosmogenic isotopes

Abstract

Morénové akumulace představují významný archiv historie zalednění. Jednou z nejčastěji využívaných metod datování morén je datování kosmogenními nuklidy, jehož spolehlivost je však do značné míry ovlivněna post-depozičními procesy nebo přítomností zděděných nuklidů vlivem předchozí expozice kosmickému záření. Cílem této práce je zhodnotit procesy denudace morénových akumulací a faktory, které mohou ovlivnit spolehlivost jejich datování kosmogenními nuklidy. Byl analyzován globální dataset obsahující 10083 vzorků z 3243 morén datovaných pomocí izotopu 10 Be, vhodných pro analýzu bylo 1620, neboť obsahovaly alespoň tři vzorky. Jako ukazatelem kvality datování byla použita míra klastrování (shody) stáří vzorků jednotlivých morén, která pak byla porovnána klimatickými podmínkami, topografií, typem zalednění či počtem datovaných vzorků. Kvalitní datování vykazovalo pouze 23 % morén, resp. 43 % po odstranění odlehlých hodnot. Nejvyšší podíl dobře klastrovaných morén byl pozorován pro 10-15 tis. let staré morény, a s rostoucím i klesajícím stářím se významně snižoval. Kvalita datování se také zlepšovala pro mírnější klima s relativně vyššími teplotami, srážkami a nižší roční teplotní amplitudou. Výsledky zároveň ukazují, že nelze opomíjet význam historie a dynamiky zalednění. Oblasti s nejhoršími kvalitou...

Moraines are often used to reconstruct the extent and chronology of past glaciations. A common method to estimate the timing of their formation is cosmogenic nuclide exposure dating. However, the accuracy of the method is often affected by post-depositional processes and signal inheritance from prior exposure. This thesis aims to evaluate the controls on moraine denudation and preservation and derive implications for the reliability of exposure dating. A global dataset of 10083 samples dated with 10 Be was compiled and grouped into 3243 moraine ridge groups (1620 suitable for the analysis with ≥ 3 samples). Clustering of moraine ages, used an indicator of dating quality, was compared to climate, topography, ice mass type, or sample size. Only 23 % of analysed moraines showed well-clustered exposure ages, increasing to 46 % after removing outliers. The highest proportion of well-clustered ages was observed for moraines between 10 to 15 ka and significantly decreased for older and younger moraines. The well-clustered moraines were also more frequent in milder climates with higher temperatures and precipitation and lower annual temperature ranges. Nevertheless, the findings highlight the importance of considering also glacial dynamics. Poorly clustered regions (the Antarctic Ice Sheet, mountain...