Stages of the formation of the Łeba Barrier-Lagoon system on the basis of the geological cross-section near Rąbka (southern Baltic coast, Poland)

• Autorzy: Rotnicki K. , Alexandrowicz S.W. , Pazur A. , Goslar T. , Borówka R.K.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the results of a detailed study of the geological structure of the Łeba Barrier in the Rąbka cross-section (Southern Baltic, Poland). The barrier separates Lake Łebsko from the Baltic. Five sedimentary complexes were distinguished there (M2-M6). The spatial variability of the grain-size distribution was examined and succession stages of the mollusc fauna occurring in the individual sedimentary complexes were distinguished. Radiocarbon dating was used to establish the age of the most important events during the process of formation of the barrier, which took place in the course of several relative sea-level changes. The first sedimentary complex (M2) at Rąbka is connected with the second ingression (i2) of the Baltic Sea (ca. 6,700-6,000 14C years BP), sea-level stabilization (6,000-5,500 14C years BP), and at last sea-level lowering (5,500-5,000 14C years BP) in the region of the Gardno-Łeba Coastal Plain. The sedimentary complex M3 developed in a lagoonal environment when the barrier was situated north of its present position (5,000-3,000 14C BP). The next lowering of the sea-level made the lagoon shallower and caused the emergence of small but already subaerial stretches of barrier land with a freshwater fauna in the north (4,880š40 14C BP). With the next ingression stage (i3), which took place between 4,500 and 3,000 BP, the barrier shifted to its present-day position and the lagoon changed into a freshwater lake. From 3,000 to 1,700 14C BP fossil soil and peats developed on the barrier surface as a result of another sea-level lowering. The last ingression stages (i4 and i5), younger than 1,700 BP, built up the barrier, practically in its today's location (sedimentary complexes M4 and M5). The youngest sedimentary complex (M-6) is represented by present-day beach sands.

Słowa kluczowe

EN

sand barriers; lagoons; Holocene barrier-lagoon system; Poland; southern Baltic coast

• Wydawca: Institute of Geological Science Polish Academy of Science
• Czasopismo: Studia Quaternaria
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 26
• Strony: 3--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 73 poz.

Twórcy

autor

Rotnicki K.

autor

Alexandrowicz S.W.

autor

Pazur A.

autor

Goslar T.

autor

Borówka R.K.

• Institute of Palaeogeography and Geoecology, Adam Mickiewicz University, Dzięgielowa27, 61-680 Poznań, Poland,

Bibliografia

• Alexandrowicz S.W. 1988. Molluscan assemblages of the lacustrine sediments in the ancient melt-lake Orle. Folia Quaternaria 58, 59-67.
• Alexandrowicz S.W. 1995. Malacofauna of the Holocene Calcareous Sediments in Grabowo near Koszalin (Pomerania, North Poland). Quaestiones GeographicaeSpeciallssue 4, 13-20.
• Alexandrowicz S.W. 1999a. Malacofauna and stratigraphy of Late Vistulian and Holocene deposits in the southern Baltic coastal zone. Quaternary Studies in Poland Special Issue, 37-50.
• Alexandrowicz S.W. 1999b. Malacofauna as a basis for Holocene stratigraphy of the southern Baltic coast (original: Malako-fauna jako podstawa stratygrafii holocenu południowego pobrzeża Bałtyku). In Abstract of Papers, Ogólnolopska Konferencja Naukowa "Ewolucja geosystemów nadmorskich Południowego Bałtyku", 17-21 maj 1999 1-2, Szczecin (In Polish).
• Berger W.H., Winterer E.L. 1974. Plate stratigraphy and the fluctuating carbonate line. In Hsü K.J., Jenkyns H.C. (eds) Pelagic sediments: On Land and under the Sea, International Association of Sedimentologists, 11-48.
• Berglund B.E. 1964. The Postglacial shore displacement in eastern Blekinge, southeastern Sweden. Sveriges Geologiska Under-sökning, C-599, 47.
• Berglund B.E. 1971. Littorina transgression in Blekinge - a preliminary survey. Geologiska Förrenhandlingar Stockholm 93/3,625-652.
• Bogaczewicz-Adamczak B., Miotk G. 1985. From biostratigra-phical studies ofthe Vistula Lagoon (original: Z biostratygrafii osadów Zalewu Wiślanego). Peribalticum 3, 113-127, Gdańskie Towarzystwo Naukowe (in Polish with English Sumary).
• Borówka R.K. 1992. The pattern and magnitude of denudation in intraplateau sedimentary basins during the Late Vistulian and Holocene (original: Przebieg i rozmiary denudacji w obrębie śródwysoczyznowych basenów sedymentacyjnych podczas późnego vistulianu i holocenu. Seria Geografia 56, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznań (in Polish with English summary).
• Borówka R.K., Osadczuk A., Witkowski A., 2001a. Late Glacial and Holocene stages of the Szczecin Lagoon Development. 15 Treffen Deutschsprachiger Diatomologen, 6-12.
• Borówka R.K., Osadczuk A., Witkowski A., Wawrzyniak-Wydrowska B., 2001b. The deposit sequence of the Szczecin Lagoon. 15 Treffen Deutschsprachiger Diatomologen, 13-33.
• Bronk Ramsey C. 2001. Development of the radiocarbon calibration program OxCal. Radiocarbon 43, 355-363.
• Bülow K. von 1928. Aus der Geschichte des Lebasees, eines hinterpommerschen Strandsees (Beiträge zur Kenntnis der Alluviums in Pommern). Jahrbuch derPreussische Geologische Landesanstalt 48, 262-266.
• Bülow K. von 1933. Ein neuer Fund von Litorinaablagerungen. Dohrniana 12, 65-76.
• Bülow K. von 1937. Der Lebasee erdgeschichtlich betrachtet. Unser Pommerland 22, 7/8, Sonderheft "Lebasee", 266-270.
• Folk R.L. 1966. A review of grain size parameters. Sedimentology 6, 73-93.
• Goslar T., Czernik J., Goslar E. 2004. Low-energy 14C AMS in Poznan Radiocarbon Laboratory, Poland. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 223-224, 5-11.
• Hadenström A., Risberg J. 1999. Early Holocene shore-displacement in southern central Sweden as recorded in elevated isolated basins. Boreas 28, 490-504.
• Hughen K.A., Baillie M.G.L., Bard E., Warren Beck J., Bertrand C.J.H., Blackwell P.G., Buck C.E., Burr G.S., Cutler K.B., Damon P.E., Edwards R.L., Fairbanks R.G., Friedrich M., Guilderson T.P., Kromer B., McCormac G., Manning S., Bronk Ramsey C., Reimer P.J., Reimer R.W., Remelle S., Southno J.R., Stuiver M., Talamo S., Taylor F.W., van der Plicht J., Weyhenmeyer C.E. 2004. MARINE04 marine radiocarbon age calibration, 0-26 cal kyr BP. Radiocarbon 46, 1059-1086.
• Janczak-Kostecka B., Kostecki R., 2008: Recostruction of the Holocene environment in the Łeba Barrier in the Light of diato-mological and geochemical analysis (original: Rekonstrukcja warunków środowiskowych na Mierzei Łebskiej w holocenie w świetle analiz okrzemkowych i geochemicznych). In Rotnicki K., Jasiewicz J., Woszczyk M. (eds) Holoceńskie przemiany wybrzeży i wód południowego Bałtyku - przyczyny, uwarunkowania i skutki 17-23, Wydawnictwo Tekst, Poznań-Bydgoszcz (in Polish with English sumary).
• Jarnuszkiewicz T. 1978. Studies on methodology of chemical analysis of recent lake bottom sediments (original: Studia nad metodą analizy chemicznej składu współczesnych osadów dennych jezior. Ochrona wód i rybactwo śródlądowe 8, 3-30, Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczo-Technicznej, Olsztyn (in Polish with English Sumary).
• Kliewe H., Jahnke W. 1982. Der holozäne Wasserspiegelanstieg der Ostsee im nördlichen Küstengebiet der DDR. Petermanns Geographische Mitteilungen 126, 65-74.
• Kolp O. 1976. Submarine Uferterrassen der südlichen Ost- und Nordsee als Marken des holozänen Meeresanstiegs und der Überflutungsphasen der Ostsee. Petermanns Geographische Mitteilungen 120, 1-23.
• Kolp O. 1979. Eustatiasche und isostatische Veränderungen des südlichen Ostseeraumes im Holozän. Petermanns Geographische Mitteilungen 123, 177-188.
• Kolp O. 1981. Die Bedeutung der isostatischen Kippbewegung für die Entwicklung der südlichen Ostseeküste. Zeitschrift für Geologische Wissenschaften 9, 7-22.
• Kolp O. 1983. Die shrittweise Verlagerung der Odermündung von der Bornholmmulde bis in die Oderbucht infolge holozäner Wasserstandsänderungen im südlichen Ostseeraum. Pe ter-manns Geographische Miteilungen 127, 73-87.
• Kramarska R., Uścinowicz S., Zachowicz J. 1995. The Quaternary (original: Czwartorzęd). In Mojski J.E. (ed.) Geological Atlas of the Southern Baltic 1:500 000 (original: Atlas geologiczny Południowego Bałtyku 1: 500 000), 22-30, Państwowy Instytut Geologiczny (in Polish with English summary).
• Lożek V. 1964. Quartärmollusken der Tschechoslowakei. Roz-pravy Ustrednih Ustav Geologickih 31, 3-374.
• Mojski J.E. (ed.) 1985. Geological Atlas of the Southern Ballic 1:500 000 (original: Atlas geologiczny Południowego Bałtyku 1:500 000) Państwowy Instytut Geologiczny, Sopot-Warszawa (in Polish with English summary).
• Mörner N.A. 1980. Fennoscandian Uplift: Geologlcal Data and Their Geodynamical Implication. In N.A. Mörner (ed.) Earth Rheology, Isostasy and Eustasy, 251-284, Wiley & Sons.
• Pinta M. 1977. Atomic absorption spectrometry. Applications in chemical analysis (original: Absorpcyjna spektrometria atomowa. Zastosowanie w analizie chemicznej). Państwowe Wydawnictwo Naukowe (in Polish).
• Przybyłowska-Lange W. 1979. Diatoms of lake deposits from the Polish Baltic coast. II Lake Jamno. Acta Paleobotanica 20,227-244.
• Rosa B. 1958. Postglacial transgression of the Baltic on the Polish coast (original: O postglacjalnej transgresji Bałtyku na polskim wybrzeżu). Czasopismo Geograficzne 29, 397-417 (in Polish).
• Rosa B. 1963. Über die morphologische Entwicklung der Küste polens im Lichte der alten Strandformes (original: O rozwoju morfologicznym wybrzeża Polski w świetle dawnych form brzegowych. Studia Societatis Scientarum Torunensis C-5, 1-174 (in Polish with German summary).
• Rosa B. 1968a. Southern Balic area during the Last Glaciation and Ho lo cene. Prace Geograficzne IG PAN, 74: 121-155 (in Polish with English Sumary).
• Rosa B. 1968b. Postglacial hisiory of the Southern Balic coast (original: Postglacjalna historia wybrzeży południowego Bałtyku). Folia Quaternaria 29, 153-162 (in Polish with English summary).
• Rosa B. 1987. Sediment cover and Baliic floor relief (original: Pokrywa osadowa i rzeźba dna). In Augustowski B. (ed.) Southern Baltic, 75-172, Ossolineum, Wrocław-Warszawa-Kraków-Gdańsk (in Polish with English summary).
• Rosa B. 1991. Southern Baltic level changes - hitherto recognition and perspeciives of the further study (original: Zagadnienie zmian poziomu Bałtyku południowego - dotychczasowe rozpoznania i perspektywy dalszych poszukiwań). Peribalticum 5, 57-75, Gdańskie Towarzystwo Naukowe, Gdańsk (in Polish with English summary).
• Rotnicki K. 1999. The problem of the Holocene Baltic transgressions at the Polish middle coast (original: Problem holoceńskich transgresji Bałtyku południowego na wybrzeżu środkowym Polski w świetle nowych danych z obszaru Niziny Gar-dnieńsko-Łebskiej). In Borówka R.K., Młynarczyk Z., Wojciechowski A. (eds) Ewolucja geosystemów nadmorskich południowego Bałtyku 121-139, Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań-Szczecin (in Polish).
• Rotnicki K. 2001. Holocene relative sea level changes of the southern Balic at the Poli sh middle coast, Gardno-Leba Coastal Plain (original: Względne zmiany poziomu Bałtyku południowego na polskim wybrzeżu środkowym w holocenie w świetle badań Niziny Gardnieńsko-Łebskiej. In Rotnicki K. (ed.) Przemiany środowiska geograficznego nizin nadmorskich południowego Bałtyku w vistulianie i holocenie 63-80, Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań (in Polish).
• Rotnicki K., 2008. Fossil peat horizons as estimators of former sea level: their present-day ordinates controlled by compaction of underlying lagoon, lake and swamp deposits (original: Wpływ kompakcji holoceńskich utworów lagunowo-jeziorno-bagien-nych na rzędną ndległych kopalnych torfów jako estymatorów dawnego poziomu morza. In Rotnicki K., Jasiewicz J., Woszczyk M. (eds) Holoceńskie przemiany wybrzeży i wód południowego Bałtyku -przyczyny, uwarunkowania i skutki 87-101, Wydawnictwo Tekst, Poznań-Bydgoszcz (in Pol ish with English summary).
• Rotnicki K., Borówka R.K. 1994. Holocene deposits in the maximum limit zone of the Litorina Sea transgression in the geological cross-section at Kluki. In Rotnicki K. (ed.) Changes of the Polish Coastal Zone, Symposium IGU CCS, Gdynia, Poland, Aug.27th-Sept.1st, 1994 89-93, Quaternary Research Institute, Adam Mickiewicz University, Poznań.
• Rotnicki K., Borówka R.K. 1995. Evidences of Litorina Sea at Kluki, Gardno-Łeba Coastal Plain. Journal of Coastal Research Special Issue 22, 232-235.
• Rotnicki K., Borówka R.K., Pazdur A., Hałas S., Krzymińska J., Witkowski A. 1999a. Main phases ofthe Southern Baltic transgression during the Holocene on the Polish Middle Coast. Quaternary Studies in Poland 16, 67-79.
• Rotnicki K., Młynarczyk Z., Szczot S. 1999b."MERES" - small-gabarite equipment for shallow geological borings (original: "MERES" - małogabarytowe urządzenie do płytkich wierceń geologicznych). In Borówka R.K., Młynarczyk Z., Wojciechowski A. (eds) Ewolucja geosystemów nadmorskich południowego Bałtyku 161-168, Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań-Szczecin (in Polish).
• Rotnicki K., Młynarczyk Z 1990. Late Vistulian and Hoiocene channel forms and deposits ofthe middle Prosna river and their palaeohydrological interpretation. Quaestiones Geographicae 13/14, 113-162.
• Rotnicki K., Pazdur A. 2003. Stages of high and low relativesea-level of the southern Baltic on the Polish middle-coast and their age. In Uścinowicz S., Zachowicz J. (eds) Rapid Transgressions into Semi-Enclosed Basins, 8-10 May 2003, Gdańsk-Jastarnia, Abstracts and Excursion Guide-Book 53-54, Polish Geological Institute, Warsaw.
• Roy P.S., Cowell M.A., Ferland M.A., Thom B.G. 1997. Wave-dominated coasts. In Carter R.W.G., Woodroffe I.C.D. (eds) Coastal Evo lu tion: Late Quaternary Shore line Evo lu tion 121186, Cambridge Univ. Press.
• Sauramo M. 1958. Die Geschichte der Ostsee. Annales Academiae Scientiarumce Fennicae AIII, Geologica-Geographica 51, 1-522.
• Tobolski K. 1975. Palinological study of the fossil soils on the Łeba sand barrier in the Slowin National Park (original: Studium palinologiczne gleb kopalnych Mierzei Łebskiej w Słowińskim Parku Narodowym). Prace Komisji Biologicznej Poznańskiego Towarzystwa Przyjaciół Nauk 41, 1-76 (in Polish with English summary).
• Tobolski K. 1987. Holocene vegetational development based on the Kluki reference site in the Gardno-Łeba Plain. Acta Paleobotanica 27, 179-222.
• Tobolski K. 1989. Baliic Hoiocene transgressions in the light of palaeoecological investigation of the Gardno-Łeba Lowland (original: Holoceńskie transgresje Bałtyku w świetle badań paleoekologicznych Nizny Gardnieńsko-Łebskiej). Geologia Morza 4, Studia i Materiały Oceanologiczne 56, 257-265 (in Polish with English summary).
• Tobolski K., Mocek A., Dzięciołowski W. 1997. Soils of the Slowin National Parkin in the Light of vegetation and substratum history (original: Gleby Słowińskiego Parku Narodowego w świetle historii roślinności i podłoża)., Homini, Bydgoszcz-Poznań (in Polish).
• Tobolski K. 2001. Some probl ems of phitogeography, paleoecology and paleopedology of the Gardno-Łeba Coastal Plan (original: Wybrana problematyka fitogeograficzna, paleoekologiczna i paleopedologiczna Niziny Gardnieńsko-Łebskiej). In Rotnicki K. (ed.) Przemiany środowiska geograficznego nizin nadmorskich południowego Bałtyku w vistulianie i holocenie 31-52, Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań (in Polish).
• Tomczak A. 1993. Peat series in the coastal zone. In The Balic, Third Marine Geological Conference, Sopot, Guide-Book of the Excursion 7-10, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
• Tomczak A. 1995a. Geological structure of the coastal zone (II); Hel Spit and Vistula sand bar (original: Budowa Geologiczna Strefy Brzegowej (II); Półwysep Helski i Mierzeja Wiślana). In Mojski J.E. (ed.) Atlas geologiczny południowego Bałtyku 1:500 000 (Geological Atlas ofthe Southern Baltic 1:500 000) Sheet 34, Państwowy Instytut Geologiczny (in Poli sh with English summary).
• Tomczak A. 1995b. Geological structure and Holocene evolution ofthe Polish coastal zone. Journal of Coastal Research Special Issue 22, 15-31.
• Uścinowicz S. 1995. Evolution of the Southern Balic during the Late Glacial and Holocene (original: Ewolucja Południowego Bałtyku w Późnym Glacjale i Holocenie). In Mojski J.E. (ed.) Atlas geologiczny południowego Bałtyku 1:500 000 (Geological Atlas of the Southern Baltic 1:500 000) Sheet 27, Państwowy Instytut Geologiczny (in Poll sh with English sumt mary).
• Uścinowicz S. 1999. Changes of the shoreline of the Southern Balic during the Late Glacial and Holocene, an outline of the problem (original: Zmiany linii brzegowej południowego Bałtyklu w póxnym glacjale i holocenie, zarys problemu). Abstracts of Papers and Posters, Ogólnolopska Konferencja Naukowa "Późnoglacjalna, holoceńska i współczesna ewolucja geosystemów nadmorskich Południowego Bałtyku", 17-21 maja 1999 57-58, Szczecin (in Polish).
• Uścinowicz S. 2000. Outline of the southern Baltic shore-line displacement during the Late Glacial and Holocene. In Larsen B. (ed.) SixthMarine Geo logical Conference - The Baltic, Abt stracts 86, Geological Survey of Denmark and Greenland, Copenhagen.
• Uścinowicz S. 2001. Relative sea-level curve of the southern Baltic. In Yim W.W.S.A., Chivas R. (eds) Continental shelves during the last glacial cycle. IGCP Project No. 464. Abstracts 1st Annual Conference 55-57, The University ofHong-Kong.
• Uścinowicz S. 2003. Relative sea level changes, glacio-isostatic rebound and shoreline displacement in the southern Baltic. Polish Geological Institute Special Papers 10, 1-80.
• Uścinowicz S. Miotk-Szpiganowicz G. 2003. Holocene shoreline migration in the Puck Lagoon (Southern Baltic Sea) based on the Rzucewo Headland case study. Landform Analysis 4,81-95.
• Vu Ngoc-Ky, Szczepańska J., Szczepański A. 1981. Reconstruction of the paleohydrochemical condit ions based upon the composition of exchangeable cations in clayey deposits (original: Rekonstrukcja warunków paleohydrochemicznych na podstawie składu kationów wymiennych w osadach ilastych). Kwartalnik Geologiczny 25, 199-213 (in Polish with English summary).
• Wojciechowski A. 1988. Littorina transgression in the area of the Gardno Lake in the light of the lithofacial analysis (original: Transgresja litorynowa na obszarze jeziora Gardno w świetle analizy litofacjalnej). Sprawozdania Poznańskiego Towarzystwa Przyjaciół Nauk 106, 48-51 (in Polish).
• Wojciechowski A. 1990. Lithofacial analysis of Gardno Lake de-pos its. Geografia 49, 1-118, Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu (in Polish with English summary).
• Wojciechowski A. 1994a. Holocene bracki sh-water and marine malacofauna in the site "Kluki", Gardno-Łeba Coastal Plain. In Rotnicki K. (ed.) Changes ofthe Polish Coastal Zone, Symposium on Changes of Coastal Zones "Polish Coast'94, Gdynia, Poland Aug 27-Sept 1, 1994, 93-95, Quaternary Research Institute, Adam Mickiewicz University, Poznań.
• Wojciechowski A. 1994b. Deposits, brackish-water and marine malacofauna of the Holocene age in Lake Łebsko, Gardno-Łeba Coastal Plain. In Rotnicki K (ed.) Changes of the Polish Coastal Zone, Symposium on Changes of Coastal Zones "Polish Coast'94, Gdynia, Poland Aug 27-Sept 1, 1994 96-100, Quaternary Research Institute, Adam Mickiewicz University, Poznań.
• Wojciechowski A. 1995. Deposits, brackish-water and marine malacofauna of the Holocene age in Lake Łebsko, Gardno-Łeba Coastal Plain. Journal of Coastal Rresearch Special Issue 22, 237-243.
• Wypych K. 1973. Origin of the Southern Baltic lagoons in the light of present-day study (origlnal: Geneza lagun południowego Bałtyku w świetle współczesnych badań). Geofizyka 18/16, 111-120 (in Polish with English summary).
• Wypych K. 1980. Origin and development of the Szczecin Lagoon (original: Powstanie i rozwój Zalewu Szczecińskiego). In Majewski A. (ed.) Zalew Szczeciński 72-88, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa (in Polish).
• Zaborowska K. 1985. Diatoms of the Pre-Jamno Lake (original: Okrzemki Pra-Jamna). Peribalticum 3, 53-58 (in Polish with English summary).
• Zachowicz J., Kramarska R., Uścinowicz Sz. 1992. Evolution ofthe Southern Baltic Area in Quaternary - new data. Meereswissenschaftliche Berichte 4, 141-161.