Record of glacial outburst floods in marginal zones and forelands of Scandinavian glaciations in Poland

Zbigniew Rdzany; Małgorzata Frydrych

doi:10.18778/1427-9711.17.04

Authors

Zbigniew Rdzany Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych, Katedra Geografii Fizycznej
Małgorzata Frydrych Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych, Katedra Geografii Fizycznej

DOI:

https://doi.org/10.18778/1427-9711.17.04

Keywords:

Glacial outburst flood, jökulhlaups, high energy flow, marginal zone, subglacial flow, Scandinavian glaciations, ice-marginal valleys

Abstract

In international literature, much attention has been paid to sedimentological and geomorphological evidence of extreme floods in the forelands of both contemporary and Pleistocene glaciers and ice sheets. Reports on this subject come from areas and periods of different glaciations. In Poland such events have been documented in more than ten works. This situation prompts us to establish whether or not the occurrence of such extreme events was more frequent and widespread in the area of Poland than it has been believed to date. The article reviews the existing research concerning within the extent of Pleistocene glaciations in Poland, which include the occurrence of high energy glacial outburst floods in the interpretation of sediments or landforms. Its objective is to determine the current state of knowledge and to indicate the direction of further research. The review also includes a study of palaeogeographic conditions of the previously documented jökulhlaup in Siedlątków, on the border of the Łask Heights. The analysis of works and the conducted comparisons lead to the conclusion that the state of knowledge about great glacial floods in the Polish Lowland is not satisfactory. It indicates the need to undertake intense studies on the record of such events and their reconstruction as their morphogenetic role e.g. in the formation of ice-marginal valleys and other elements of glacigenic landscape is underrated.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Björnsson, H., 1992. Jökulhlaups in Iceland: prediction, characteristics and simulation. Annals of Glaciology 16, 95–106.
Google Scholar

Carrivick, J.L., 2011. Jökulhlaups: geological importance, deglacial association and hazard management. Geology Today 27, 133–140. DOI: 10.1111/j.1365-2451.2011.00800.x.
Google Scholar

Costa, J.E., 1983. Paleohydraulic reconstruction of flashflood peaks from boulder deposits in the Colorado Front Range. Geological Society of America Bulletin 94 (8), 986–1004.
Google Scholar

Czyż, J., Forysiak, J., Kamiński, J., Klatkowa H., 2008. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski 1:50000, arkusz Dobra (587), PIG Warszawa, 1–44.
Google Scholar

Fard, M.A., Gruszka, B., 2007. Subglacial conditions in a branching Saalian esker in north-central Poland. Sedimentary Geology 193, 33–46. DOI: 10.1016/j.sedgeo.2006.03.029.
Google Scholar

Frydrych, M., 2014. Rekonstrukcja zdarzeń zapisanych w osadach odsłonięcia klifu w Siedlątkowie nad zbiornikiem Jeziorsko. Master thesis, Department of Physical Geography, Łódź University, 1–84.
Google Scholar

Frydrych, M., 2016a. Structural and textural response to dynamics of fluvioglacial processes of the Rzymsko esker sediments, Central Poland. Geology, Geophysics & Environment 42 (4), 411–428. DOI: 10.7494/geol.2016.42.4.411.
Google Scholar

Frydrych, M., 2016b. Sediments of high-energy meltwater flows: examples from Central Poland, Saalian Glaciation, [w:] Proceedings book of the Second International Scientific Conference GEOBALCANICA 2016, 10–12 June 2016, Skopje, Republic of Macedonia, 169–176.
Google Scholar

Frydrych M., Rdzany Z., 2018. Sedimentary record of a Late Saalian jökulhlaup: Case study in Siedlątków outcrop, Central Poland. Sedimentary Geology 374, 85–97. DOI: 10.1016/j.sedgeo.2018.07.007.
Google Scholar

Godlewska, A., 2014. Dynamika lądolodu warty w strefie marginalnej na międzyrzeczu Krzny i Bugu w świetle analizy litofacjalnej (Dynamics of the younger Saalian ice sheet in the marginal zone in the Krzna and Bug interfluve in the light of lithofacies analysis). Wydawnictwo Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej, Lublin, 1–153.
Google Scholar

Gruszka, B., Dobracka, E., Langer, A., 2011. Polygenetic esker in Kluczkowo near Świdwin, NW Poland, [w:] Pisarska-Jamroży M., Dobracki R. (red.), Osady glacigeniczne fazy pomorskiej od Uckermark po Równinę Białogardzką. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań, 85–96.
Google Scholar

Gudmundsson, M.T., Björnsson, H. Pálsson, F., 1995. Changes in jökulhlaup sizes in Grímsvötn, Vatnajökull, Iceland, 1934–91, deduced from in-situ measurements of subglacial lake volume. Journal of Glaciology 41, 263–272.
Google Scholar

Jakobsson, M., Björck, S., Alm, G., Andrén, T., Lindeberg, G., Svensson, N.O., 2007. Reconstructing the Younger Dryas ice dammed lake in the Baltic Basin: Bathymetry, area and volume. Global and Planetary Change 57, 355–370.
Google Scholar

Jaksa, A., 2006. Środowiska sedymentacyjne kemów regionu łódzkiego. Acta Geographica Lodziensia 92, 1–95.
Google Scholar

Jaksa, Z., Rdzany, Z., 2002. Sedymentologiczny zapis dynamiki deglacjacji Wysoczyzny Rawskiej na przykładzie Wału Rylska (Sedimentological records of deglaciation dynamics of Rawa Upland exemplified by the structure of the Rylsk Ridge). Acta Universitatis Nicolai Copernici, Geografia XXXII – Nauki Matematyczno-Przyrodnicze 109, 169–181.
Google Scholar

Johnson, M.D., Stahl, Y., Larsson, O., Seger, S., 2010. New exposures of Baltic Ice Lake drainage sediments, Götene, Sweden. GFF 132, 1–12.
Google Scholar

Kamiński, J., Forysiak, J., 2011. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski 1:50000, arkusz Uniejów (588). PIG Warszawa, 1–35.
Google Scholar

Klajnert, Z., Rdzany, Z., 1989. Glacifluwialna geneza wysokich poziomów terasowych w dolinie górnej Rawki między Kochanowem a Rawą Mazowiecką. Acta Geographica Lodziensia 59, 21–39.
Google Scholar

Klatkowa, H., 1993. Niektóre cechy glacigenicznych osadów warty w środkowej Polsce. Acta Geographica Lodziensia 65, 99–140.
Google Scholar

Klatkowa, H., Czyż, J., Forysiak, J., 2007. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski 1:50000, arkusz Szadek (625), PIG Warszawa, 1–31.
Google Scholar

Klatkowa, H., Załoba, M., 1992. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski 1:50000, arkusz Warta (624). PIG, Warszawa, 1–40.
Google Scholar

Kozarski, S., 1962. Recesja ostatniego lądolodu z północnej części Wysoczyzny Gnieźnieńskiej a kształtowanie się Pradoliny Noteci–Warty (Recession of the last ice sheet from northern part of Gniezno Pleistocene Plateau and formation of the ice-marginal valley of the rivers Noteć–Warta). Poznańskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk, Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, Prace Komisji Geograficzno-Geologicznej 2 (3), 1–154.
Google Scholar

Lang, J., Lauer, T., Winsemann, J., 2018. New age constraints for the Saalian glaciation in northern central Europe: Implications for the extent of ice sheets and related proglacial lake systems. Quaternary Science Reviews 180, 240–259. DOI: 10.1016/j.quascirev. 2017.11.029.
Google Scholar

Maizels, J., 1997. Jökulhlaup deposits in proglacial areas. Quaternary Science Reviews 16, 793–819.
Google Scholar

Meinsen, J., Winsemann, J., Weitkamp, A., Landmeyer, N., Lenz, A., Dölling, M., 2011. Middle Pleistocene (Saalian) lake outburst floods in the Münsterland Embayment (NW Germany): impacts and magnitudes. Quaternary Science Reviews 30, 2597–2625.
Google Scholar

Mojski, J.E., 2005. Ziemie polskie w czwartorzędzie. Zarys morfogenezy. PIG, Warszawa, 1–404.
Google Scholar

Nye, J., 1976. Water flow in glaciers: jökulhlaups, tunnels and veins. Journal of Glaciology 17, 181–207. DOI: 10.1017/S002214300001354X.
Google Scholar

Pagneux, E., Gudmundsson, M.T., Karlsdóttir, S., Roberts, M.J., 2015. Volcanogenic floods in Iceland: An assessment of hazards and risks at Őræfajökull and the Markarfljót outwash plain. IMO, IES–UI, NCIP-DCPEM, Reykjavik, 1–164.
Google Scholar

Orłowska, A., 2017. Osady plejstoceńskich powodzi lodowcowych w strefie marginalnej lądolodu warty we wschodniej Polsce. XXIV Konferencja Naukowo-Szkoleniowa Stratygrafia Czwartorzędu Polski „Czwartorzęd pogranicza niżu i wyżyn w Polsce Środkowej”, 4–8.09.2017, Wawrzkowizna k/Bełchatowa, 111–113.
Google Scholar

Rdzany, Z., 1997a. Kształtowanie rzeźby terenu między górną Rawką a Pilicą w czasie zaniku lądolodu warciańskiego. Acta Geographica Lodziensia, 73, 1–146. DOI: 10.13140/RG.2.1.4361.2885.
Google Scholar

Rdzany, Z., 1997b. Glacilimniczna sedymentacja kemowa w kotlinie górnej Rawki i jej znaczenie rzeźbotwórcze. Acta Universitatis Lodziensis. Folia Geographica Physica 1, 221–228.
Google Scholar

Rdzany, Z., 2006. Osady deglacjacyjne zlodowacenia warty we wschodniej części regionu łódzkiego (Sediments of the Warta ice-sheet deglaciation in the eastern part of the Łódź region). Przegląd Geologiczny 54 (4), 343–351.
Google Scholar

Rdzany, Z., 2008. Procesy ekstremalne w zapisie osadów i form warciańskich regionu łódzkiego. Landform Analysis 8, 65–68.
Google Scholar

Rdzany, Z., 2009. Rekonstrukcja przebiegu zlodowacenia warty w regionie łódzkim (Reconstruction of the course of the Warta glaciation in the Łódź Region). Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź, 1–310. DOI: 10.13140/RG.2.1.4504.4965.
Google Scholar

Roman, M., 2016. Sukcesja osadowa i etapy formowania ozu gostynińskiego, Równina Kutnowska, Centralna Polska. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska 71 (1), 9–27. DOI: 10.17951/b.2016.71.1.9.
Google Scholar

Russell, A.J., Marren, P., 1999. Proglacial fluvial sedimentary sequences in Greenland and Iceland: a case study from active proglacial environments subject to jökulhlaups, [w:] Jones, A.P., Tucker, M.E., Hart, J. (red.), The Description and Analysis of Quaternary Stratigraphic Field Sections 7. Quaternary Research Association, London, 171–208.
Google Scholar

Salamon, T., 2009. Subglacjalne pochodzenie przełomowych dolin zachodniej części progu środkowotriasowego i ciągu pagórów okolic Gogolina. Przegląd Geologiczny 57 (3), 243–251.
Google Scholar

Salamon, T., Wójcik, A., 2010. Development of a fore-mountain alluvial fan of the Olza River (southern Poland) during the Pleistocene. Annales Societatis Geologorum Poloniae 80, 39–52.
Google Scholar

Szafraniec, J., 2008. Powodzie lodowcowe na Pomorzu: zapis w morfometrii powierzchni sandrowych. Landform Analysis 8, 73–77.
Google Scholar

Szafraniec, J., 2010a. Próba oszacowania maksymalnych przepływów wód lodowcowych lądolodu Wisły na Pomorzu. Landform Analysis 13, 107–115.
Google Scholar

Szafraniec, J., 2010b. Zastosowanie wskaźnika urzeźbienia powierzchni sandrowych jako informacji o charakterze drenażu lądolodu Wisły na Pomorzu. Landform Analysis 13, 117–128.
Google Scholar

Tweed, F.S., Russell, A.J., 1999. Controls on the formation and sudden drainage of glacier-impounded lakes: implications for jökulhlaup characteristics. Progress in Physical Geography 23, 79–110.
Google Scholar

Waitt, R.B., Jr., 1988. About Forty Last-Glacial Lake Missoula Jökulhlaups Through Southern Washington. Journal of Geology 88, 653–679.
Google Scholar

Winsemann, J., Alho, P., Laamanen, L., Goseberg, N., Lang, J., Klostermann, J., 2015. Flow dynamics, sedimentation and erosion of glacial lake outburst floods along the Middle Pleistocene Scandinavian Ice Sheet (northern central Europe). Boreas 45, 260–283.
Google Scholar

Wysota, W., Weckwerth, P., Adamczyk, A., Krawiec, A., Dąbrowski, M., 2017. Geomorphological evidences of Late Pleistocene glacial megafloods in north-east Poland, [w:] Sarala, P., Johansson, P. (red.), From past to present – Late Pleistocene, last deglaciation and modern glaciers in the centre of northern Fennoscandia. INQUA Peribaltic Working Group Meeting and Excursion 2017, 20–25 August 2017, 173.
Google Scholar

Wysota, W., Weckwerth, P., Adamczyk, A., Joeck M., Sobiech M., Krawiec, A., Dąbrowski, M., 2018. Late Weichselian catastrophic glacial floods in North Poland: geomorphologic signature and palaeogeographic implications. Lateglacial-Interglacial transition: glaciotectonic, seismoactivity, catastrohic hydrographic and landscape changes, [w:] INQUA Peribaltic Working Group Meeting and Excursion 2018, 19–25 August 2018, 122–123.
Google Scholar

Załoba, M., 1996. Ślady oscylacji lądolodu warciańskiego we wschodniej części międzyrzecza Warty i Prosny. Acta Geographica Lodziensia 71, 275–288.
Google Scholar

Załoba, M., Czubla, P., 1994. Siedlątków site. Profile of the glacigenic deposits against the background of geology and paleogeography of the Uniejów Basin. Glacitectonic structures, INQUA-SEQS, Symposium ”The Cold Warta Stage – Lithology, Palaeogeography, Stratigraphy”, Excursion Guide Book, Łódź, 21‒29.
Google Scholar

Zieliński, T., 1992. Proglacial valley facies of the Silesian Upland genetic factors and their sedimentological effect. Geol. Sudet. 26, 83–118.
Google Scholar

Zieliński, T., 1993. Sandry Polski północno-wschodniej – osady i warunki sedymentacji. Uniwersytet Śląski 1398, 1–96.
Google Scholar

Zieliński, T., 2014. Sedymentologia. Osady rzek i jezior. Adam Mickiewicz University Press, Poznań, 1–594.
Google Scholar

Zieliński, T., Van Loon, A., 2000. Subaerial terminoglacial fans III: overview of sedimentary characteristics and depositional model. Geologie en Mijnbouw 79, 93–108.
Google Scholar

Zieliński, T., Van Loon, A., 2003. Pleistocene sandur deposits represent braidplains, not alluvial fans. Boreas 32, 590–611.
Google Scholar