Submarine landslides on the slope of a sandy barrier : A case study of the tip of the Hel Peninsula in the Southern Baltic

• Autorzy: Rudowski R. , Rucińska-Zjadacz M. , Wróblewski R. , Sitkiewicz P.

Identyfikatory

DOI

10.7306/gq.1291

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study is to present the occurrence of landslides on the submarine slope of a sandy barrier. The scale and significance of this phenomenon is discussed. The study area is the Hel Peninsula. It is a 35 km long young sandy spit. The landform is prograding into the deep part of Gdańsk Bay, and the underwater extension of its tip is a steep sandy slope. The tip is still poorly investigated, as it was a military area closed to researchers until 2003. The first detailed survey of the tip on the seabed was conducted aboard the research vessel “IMOR”. A multibeam echosounder, a sub-bottom profiler and a side-scan sonar were used, while grab and core samples of sediment were obtained. Many forms, commonly created as the result of underwater mass movement, were recognized and determined (main scarps, main bodies, landslide steps, landslide foots, series of small slides, “sheet” slides and structural slides). On the one hand, the landslide processes that occur in the tip of the Hel Peninsula are related to the natural development of sandy spits. On the other hand, they threaten the shore’s stability. The genesis of the landslides is still not known.

Słowa kluczowe

EN

underwater mass movements; sandspit; digital terrain model (DTM); side-scan sonar; sub–bottom profiling

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Geological Quarterly
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 60, No. 2
• Strony: 407--416
• Opis fizyczny: Bibliogr. 60 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Rudowski R.

• Maritime Institute in Gdańsk, Department of Operational Oceanography, Długi Targ 41/42, 80-830 Gdańsk, Poland

autor

Rucińska-Zjadacz M.

• University of Gdańsk, Department of Marine Geology, Al. M. Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia, Poland

autor

Wróblewski R.

• Maritime Institute in Gdańsk, Department of Operational Oceanography, Długi Targ 41/42, 80-830 Gdańsk, Poland
• University of Gdańsk, Department of Geomorphology and Quaternary Geology, Bażyńskiego 4, 80-952 Gdańsk, Poland

autor

Sitkiewicz P.

• University of Gdańsk, Department of Geomorphology and Quaternary Geology, Bażyńskiego 4, 80-952 Gdańsk, Poland

Bibliografia

• 1. Adams, E.W., Schlager, W., Wattel, E., 1998. Submarine slopes with exponential curvature. Sedimentary Geology, 117:135-141.
• 2. Bączyk, J., 1963. Genese de la Presqu'île de Hel, surla base du développement du Golf de Gdańsk (in Polish with French summary). Dokumentacja Geograficzna, 6, Instytut Geografii PAN, Warszawa.
• 3. Badley, M.E., 1985. Practical Seismic Interpretation. International Human Resources Development Corporation, Boston.
• 4. Beyer, A., Schenke, H.W., Klenke, M., Niederjasper, F., 2003. High resolution bathymetry of the eastern slope of Porcupine Seabight. Marine Geology, 198: 27-54.
• 5. Blondel, P., 1999. Textural analysis of sides can sonar imagery and generic seafloor characterization. Journal of the Acoustical Society of America, 105: 1206.
• 6. Blondel, P., Murton, B.J., 1997. Handbook of Seafloor Sonar Imagery. John Wiley and Sons, Chichester.
• 7. Bozzano, F., Mazzanti, P., Azidei, M., Esposito, C., Floris, M., Fasani, G.B., Esposito, A., 2009 . Slope dynamics of Lake Albano (Rome, Italy): insights from high resolution bathymetry. Earth Surface Processes and Landforms, 34: 1469-1486.
• 8. Canals, M., Lastras, G., Urgeles, R., Casamor, J.L., Mienert, J., Cattaneo, A., De Batist, M., Haflidason, H., Imbo, Y., Laberg, J.S., Locat, J., Long, D., Longva, O., Masson, D.G., Sultan, N., Trincardi, F., Bryn, P., 2004. Slope failure dynamics and impacts from seafloor and shallow sub-seafloor geophysical data: case studies from COSTA project. Marine Geology, 213: 9-72.
• 9. Davidson-Arnott, R.G.D., Conliffe Reid, H.E., 1994. Sedimentary processes and the evolution of the distal bayside of Long Point, Lake Erie. Canadian Journal of Earth Science, 31: 1461-1473.
• 10. Einsele, G., 2000. Sedimentary Basins. Evolution, Facies and Sediment Budget. Springer-Verlag, Berlin.
• 11. Elverhoi, A., Breien, H., De Blasio, F.V., Harbitz, C.B., Pagliardi, M., 2010. Submarine landslides and the importance of the initial sediment composition for run-out length and final deposit. Ocean Dynamics, 60: 1027-1046.
• 12. Fish, J.P., Carr, H.A., 1990. Sound underwater images: a guide to the generation and interpretation of side scan sonar data. Lower Cape Pub., Orleans.
• 13. Gardner, J.V., Mayer, L.A., Clarke, J.E.H., 2000. Morphology and processes in Lake Tahoe (California-Nevada). GSA Bulletin, 112: 736-746.
• 14. Gazioglu, C., Yücel, Z.Y., Dogan, E., 2005. Morphological features of major submarine landslides of Marmara Sea using multibeam data. Journal of Coastal Research, 21: 664-673.
• 15. Google Inc., 2015. Google Earth Pro 7.1. Computer software. Mountain View.
• 16. Graniczny, M., Janicki, T., Kowalski, Z., Uścinowicz, S., Zachowicz, J., 2004. Geoindicators of the coastal zone - registration and analysis of processes and phenomena (in Polish with English summary). Przegląd Geologiczny, 52: 47-54.
• 17. Grygorenko, W., 1972. Ewolucja wierzchołka Półwyspu Helskiego (badania metodą kartograficzną) (in Polish). Przegląd Geodezyjny, 49: 417-418.
• 18. Grządziel, A., 2008. Technika sonaru bocznego w badaniach hydrograficznych (in Polish). Przegląd Hydrograficzny, 4: 79-85.
• 19. Hampton, M.A., Lee, H.J., Locat, J., 1996. Submarine landslides. Review of Geophysics, 34: 33-59.
• 20. Hühnerbach, V., Masson, D.G., 2004. Landslides in the North Atlantic and its adjacent seas: an analysis of their morphology, setting and behavior. Marine Geology, 213: 343-362.
• 21. Kleczkowski, A., 1955. Osuwiska i zjawiska pokrewne. Terminologia, charakterystyka zjawisk, przyczyny powstawania, metody badań, klasyfikacja, literatura (in Polish). Wyd. Geol., Warszawa.
• 22. Klimaszewski, M., 1978. Geomorfologia (in Polish). PWN, Warszawa.
• 23. Kramarska, R., 1995. Osady powierzchni dna (in Polish). In: Atlas geologiczny Południowego Bałtyku (ed. J.E. Mojski). Polish Geological Institute, Sopot-Warszawa.
• 24. Lorseth, T., 1999. Submarine Massflow Sedimentation. Springer, Berlin.
• 25. Lurton, X., 2002. An Introduction to Underwater Acoustics. Springer, Berlin.
• 26. Łęgowski, S., 1925. Zmiany w ukształtowaniu Półwyspu Helskiego (in Polish). Czasopismo Geograficzne, 3: 142-143.
• 27. Masson, D.G., Harbitz, C.B., Wynn, R.B., Pedersen, G., Lrvholt, F., 2006. Submarine landslides: processes, triggers and hazard prediction. Philosophical Transactions of the Royal Society, A, 364: 2009-2039.
• 28. McAdoo, B.G., Pratson, L.F., Orange, D.L., 2000. Submarine landslide geomorphology, US continental slope. Marine Geology, 169: 103-136.
• 29. Miętus, M., Jakusik, E., 2005. Charakterystyka wiatru i falowania w rejonie cypla Półwyspu Helskiego (in Polish). In: Stan i zagrożenia Półwyspu Helskiego (ed. J. Cyberski): 223-238. Gdańskie Towarzystwo Naukowe, Gdańsk.
• 30. Miętus, M., Filipiak, F., Owczarek, M., 2005. Zagrożenia zjawiskami meteorologicznymi i klimatycznymi Półwyspu Helskiego (in Polish). In: Stan i zagrożenia Półwyspu Helskiego (ed. J. Cyberski): 59-76. Gdańskie Towarzystwo Naukowe, Gdańsk.
• 31. Migoń, P., 2015. Geomorfologia (in Polish). PWN, Warszawa.
• 32. Mulder, T., Cochonat, P., 1996. Classification of offshore mass movements. Journal of Sedimentary Research, 66: 43-57.
• 33. Musielak, S., 1989. Remarks on the genesis of the Hela Peninsula in the light of new data (in Polish with English summary). Studia i Materiały Oceanograficzne, 56: 311-321.
• 34. Nemec, W., 1990. Aspects of sediment movement on steep delta slopes. In: Coarse-Grained Dellas (eds. A. Colella and D.B. Prior): 29-74. Blackwell Publishing Ltd., Oxford.
• 35. Pilarski, M., Wójcik, R., Biernacik, D., Filipiak, J., Jakusik, E., Marosz, M., Owczarek, M., Miętus, M., 2011. Warunki klimatyczne (in Polish). In: Stan środowiska polskiej strefy przybrzeżnej Bałtyku w latach 1986-2005 (eds. M. Sztobryn and M. Miętus): 19-56. IMGW, seria Monografie, Warszawa.
• 36. Pikies, R., Jurowska, Z., 1992. Mapa geologiczna dna Bałtyku 1:200 000, arkusz Puck (in Polish). Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
• 37. Prior, D.B., Suhayda, J.N., 1979. Application of infinite slope analysis to subaqueous sediment instability, Mississippi delta. Engineering Geology, 14: 1-10.
• 38. Przezdziecki, P., 2004. Seismostratigraphy of Quaternary sediments in the Polish part of the Baltic Sea (in Polish with English summary). Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 413: 81-126.
• 39. Rucińska-Zjadacz, M., 2013. Morfolitodynamika cypla Półwyspu Helskiego (in Polish). Ph.D thesis. University of Gdańsk, Gdynia.
• 40. Rucińska-Zjadacz, M., 2015. Budowa i stan zachodniej części Cypla Helskiego (in Polish). In: Procesy geologiczne w strefie brzegowej morza (ed. M. Witak): 32-42. University of Gdańsk, Gdańsk.
• 41. Rucińska-Zjadacz, M., Rudowski, S., 2008. Formy i procesy subakwalnego stoku bariery piaszczystej na przykładzie Cypla Helskiego (in Polish). Landform Analysis, 9: 212-213.
• 42. Rucińska-Zjadacz, M., Rudowski, S., 2009. Underwater slope relief of Cape Hel. Oceanological and Hydrobiological Studies, 38 (Supp. I): 111-119.
• 43. Rucińska-Zjadacz, M., Rudowski, S., 2015. Morpholithodynamic conditions of the tip of the Hel Peninsula, the Baltic Sea. Oceanological and Hydrobiological Stud l es, 44: 181-192.
• 44. Rudowski, S., Rucińska-Zjadacz, M., 2010. Badania dna morskiego metodami bezinwazyjnymi (in Polish). In: Fizyczne, biologiczne i chemiczne badania morskich osadów dennych (ed. J. Bolałek): 51-62. University of Gdańsk, Gdańsk.
• 45. Rudowski, S., Szefler, K., Nowak, J., Gajewski, Ł., Hac, B., 2009. Analiza profili sejsmoakustycznych w wyrobiskach w Zatoce Puckiej (in Polish). In: Program rekultywacji wyrobisk w zatoce Puckiej, Przyrodnicze podstawy i uwarunkowania (eds. L. Kruk-Dowgiałło and R. Opioła): 95-105. Maritime Institute in Gdańsk, Gdańsk.
• 46. Rudowski, S., Szefler, K., Zajfert, G., 2010. Gaz w osadach dna Zatoki Puckiej (in Polish). In: Geologia i Geomorfologia Pobrzeża i południowego Bałtyku VIII (ed. W. Florek): 119-129. Akademia Pomorska w Słupsku, Słupsk.
• 47. Rudowski, S., Kałas, M., Gajewski, Ł., Hac, B., Nowak, J., Wnuk, K., Wróblewski, R., 2015. Badania podwodnego stoku Półwyspu Helskiego w rejonie portu Hel (in Polish). In: Procesy geologiczne w strefie brzegowej morza (ed. M. Witak): 19-31. University of Gdańsk, Gdańsk.
• 48. Rutkowski, J., Rudowski, S., Pietsch, K., Król, K., Krzysztofiak, L., 2003. Sediments of Lake Wigry (NE Poland) in the light of high-resolution seismics (seismoacoustic) survey. Limnological Review, 2: 363-371.
• 49. Sichi, G.O., Blondel, P., Gracia, E., 2005. Acoustic textures and seafloor characterization of submarine landslides - an example from the SW Iberian margin. In: Boundary Influences in High Frequency, Shallow Waler Acoustics (eds. N.G. Pace and P. Blondel): 271-278. University of Bath, Bath.
• 50. Stanisławczyk, I., 2005. Zagrożenia hydrologiczne Półwyspu Helskiego (in Polish). In: Stan i zagrożenia Półwyspu Helskiego (ed. J. Cyberski): 251-259. Gdańskie Towarzystwo Naukowe, Gdańsk.
• 51. Stoker, M.S., Pheasant, J.B., Josenhans, H., 1997. Seismic methods and interpretation. In: Glaciated Continental Margins, an Atlas of Acoustic Images (eds. T.A. Davies, T. Bell, A.K. Cooper, H. Josenhans, L. Polyak, A. Solheim, M.S. Stoker and J.A. Stravers): 9-26. Springer, Berlin.
• 52. Tomczak, A., 1995a. Relief, geology and evolution of the Hel Spit, Polish Coast - past, present and future. Journal of Coastal Research, Special Issue, 22: 181-185.
• 53. Tomczak, A., 1995b. Budowa geologiczna strefy brzegowej. Półwysep Helski i Mierzeja Wiślana (in Polish). In: Atlas Geologiczny Południowego Bałtyku 1:500 000 (ed. J.E. Mojski): 48-51. Państwowy Instytut Geologiczny, Sopot-Warszawa.
• 54. Tomczak, A., 2005. Wybrane zagadnienia z przeszłości geologiczne i przyszłości Półwyspu Helskiego (in Polish). In: Stan i zagrożenie Półwyspu Helskiego (ed. J. Cyberski): 13-58. GTN, Gdańsk.
• 55. Uścinowicz, S., 2003. Relative sea level changes, glacio-isostatic rebound and shoreline displacement in the Southern Baltic. Polish Geological Institute Special Papers, 10: 1-79.
• 56. Uścinowicz, S., 2014. Continental Shelf of the Baltic Sea. Geological Society Memoir, 41: 69-90.
• 57. Uścinowicz, S., Zachowicz, J., 1992. Mapa geologiczna dna Bałtyku 1:200 000, arkusz Gdańsk (in Polish). Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
• 58. Wicher, W., Necel, A., 2000. Seismostratigraphy of the nearshore sediments at Kępa Redłowska, Gulf of Gdańsk. Oceanological Studies, 29: 93-100.
• 59. Wiejacz, P., 2006. Trzęsienia ziemi w Okręgu Kaliningradzkim, 21 września 2004 (in Polish). Przegląd Geofizyczny, 50: 77-90.
• 60. Wünsche, E.H., 1904. Studien auf der Halbinsel Hela. Dresden.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.