Morphostructural evolution of the Labe and Jizera rivers confluence area (the Bohemian massif, Czechia)

This article investigates the morphostructural evolution of the Labe and Jizera rivers confluence area in the Bohemian Massif of Czechia. The main stages of morphostructural evolution are identified and related landform patterns are described. The lithological and tectonic character of this contact area between the Barrandian and the Bohemian Cretaceous Basin has been gradually evolving since the Early Palaeozoic. Tectonic subsidence of the northeastern part of the Bohemian Massif and the Cretaceous transgression of the sea caused extensive marine sedimentation, which covered the pre-Cenomanian relief. The uplift of the Bohemian Massif during the Santonian initiated a widespread erosion and denudation in the Tertiary. The Labe River valley constitutes a remarkable boundary between the morphostructural plateaus in the south and the system of river accumulation terraces of the Labe and Jizera in the north. The originally extensive and currently considerably eroded III. river terrace of the Labe was formed in the Elsterian glacial period (Cromerian complex c). The conspicuous Jizera alluvial fan developed during the aggradation phase of the VII. river terrace in the Upper Pleistocene. Subsidence along the NW-SE-trending Labe Fault zone, deciphered from the vertical throw of the VII. terrace rock bases of Labe as well as related paleochannels of its local tributaries, which caused the current asymmetry of the Labe valley, reached up to 14 meters prior to the Holocene. The different rock resistance to weathering, arrangement of fault structures and neotectonic movements that took place even during the late Quaternary significantly influenced the intensity of varied climate-morphogenetic processes.

1. Balatka, B. (1960): Terasy Jizery. Kandidátská disertační práce. PřF UK v Praze, Praha. (in Czech).

2. Balatka, B. (1966): Ke středopleistocénnímu a mladopleistocénnímu vývoji údolní nejdolejší Jizery. Sborník České Společnosti zeměpisné 71(3), 217-230. CrossRef

3. Balatka, B., Gibbard, P., Kalvoda, J. (2010): Morphostratigraphy of the Sázava river terraces in the Bohemian Massif. AUC Geographica 45(1-2), 3-34. CrossRef

4. Balatka, B., Kalvoda, J. (2006): Geomorfologické členění reliéfu Čech. Kartografie Praha. (in Czech).

5. Balatka, B., Kalvoda, J. (2008): Evolution of Quaternary river terraces related to the uplift of the central part of the Bohemian Massif. Geografie 113(3), 205-222. CrossRef

6. Balatka, B., Kalvoda, J. (2010): Vývoj údolí Sázavy v mladším kenozoiku. Česká geografická společnost, Praha.

7. Balatka, B., Kalvoda, J., Gibbard, P. (2015): Morphostratigraphical correlation of river terraces in the central part of the Bohemian Massif with the European stratigraphical classification of the Quaternary. AUC Geographica 50(1), 63-73. CrossRef

8. Balatka, B., Sládek, J. (1962): Říční terasy v českých zemích. Československá akademie věd. Praha. (in Czech).

9. Balatka, B., Sládek, J. (1965): Pleistocénní vývoj údolí Jizery a Orlice. Rozpravy Československé akademie věd, Řada matematických a přírodních věd 11, 3-26. (in Czech).

10. Boháčová, I., Břízová, E., Nývlt, D., Růžičková, E. (2000): Holocene flood plain of the Labe river (past climatic changes and their impact on natural and human development). Excursion Guide, the International Conference on Past Global Changes, September 6-9, 2000, Prague.

11. Břízová, E., Dušek, K., Havlíček, P., Holásek, O., Manda, Š., Vodrážka, R. (2005): Geologie středního Polabí: Předběžné výsledky geologického mapování na listu 13-131 Brandýs nad Labem - Stará Boleslav. Zprávy o geologických výzkumech v roce 2004, 19-22. (in Czech).

12. Coubal, M. (2010): Tektonické založení jižního okraje české křídové pánve v okolí Kounic. Zprávy o geologických výzkumech v roce 2009, Česká geologická služba, 27-30. Available online https://app.geology.cz/img/zpravyvyzkum/fulltext/2009-8.pdf (accessed on 12. 11. 2019).

13. Czech Office for Surveying, Mapping and Cadastre (2019): Analýza výškopisu. Prohlížecí služba WMS - DMR 5G. Available online https://ags.cuzk.cz/av/ (accessed on 3. 12. 2022).

14. Czudek, T. (1997): Reliéf Moravy a Slezska v kvartéru. Sursum, Tišnov. (in Czech)

15. Czech Geological Survey: Map applications, version 1B.2. Available online http://www.geology.cz/app/ciselniky/lokalizace/show_map.php?mapa=g50&y=724200&x=1034400&r=7000&s=1&legselect=0 (accessed on 12. 11. 2019).

16. Čech, S., Holásek, O., Havlíček, P., Skácelová, Z. (2009): Kvartérní a křídové sedimenty na území listu Nymburk. Zprávy geologického výzkumu v roce 2008, 59-61. Available online https://app.geology.cz/img/zpravyvyzkum/fulltext/2008-15.pdf (accessed on 20. 12. 2022).

17. Danišík, M., Migoń, P., Kuhlemann, J., Evans, N. J., Dunkl, I., Frisch, W. (2010): Thermochronological constraints on the long-term erosional history of the Karkonosze Mts., Central Europe. Geomorphology 117(1-2), 78-89. CrossRef

18. Danišík, M., Štěpančíková, P., Evans, N. J. (2012): Constraining long-term denudation and faulting history in intraplate regions by multisystem thermochronology: An example of the Sudetic Marginal Fault (Bohemian Massif, central Europe). Tectonics 31(2), TC2003. CrossRef

19. Demek, J. (2004): Etchplain, rock pediments and morphostructural analysis of the Bohemian Massif (Czech Republic). In: Drbohlav, D., Kalvoda, J., Voženílek, V.: Czech Geography at the Dawn of the Millenium. Czech Geographical Society, Palacky University in Olomouc, Olomouc, 69-81.

20. Demek J., Kirchner K., Mackovčin P., Slavík P. (2009): Morphostructures on the territory of the Czech Republic (Europe). Zeitschrift fur Geomorphologie 53, Supplementary Issue 2, 1-10. CrossRef

21. Drahota, F. (1931): Spádová křivka Jizery se zřetelem k morfologickému vývoji její oblasti. Disertační práce. Geografický ústav UK v Praze, Praha (in Czech).

22. Enc, P. (1984): Flora a fauna nejstarších geologických útvarů na Brandýsku. Studie a zprávy 1981-1982, 5-19. (in Czech).

23. Engel, Z., Kalvoda, J. (2002): Morphostructural development of the sandstone relief in the Bohemian Cretaceous Basin. In: Přikryl, R., Viles, H. (Eds.): Understanding and managing stone decay. SWAPNET, Karolinum, Praha, 225-231.

24. Fediuk, F., Ichinkhorloo, B., Ciniburk, M. (1966): Neratovice Komplex - product of metasomatic transformation of volcanites into rocks of plutonic appearance. Paleovolcanites of the Bohemian Massif, 51-60.

25. Gent, H. van, Urai, J. L. (2020): Abutting faults: a case study of the evolution of strain at Courthouse branch point, Moab Fault, Utah. Solid Earth 11(2), 513-526. CrossRef

26. GDO (2020): Database of the geologically documented objects in the Czech Republic. Czech Geological Survey. Available online http:// www.geology.cz/app/gdo/d.php?item=3 (accessed on 17. 12. 2020).

27. Gibbard, P. L., Cohen, K. M. (2008): Global chronostratigraphical correlation table form the last 2.7 million years. Episodes 31(2), 243-247. CrossRef

28. Gibbard, P. L., Head, M. J., Walker, M. J. L. and the Subcomission on Quaternary Stratigraphy (2009): Formal ratification of the Quaternary System/Period and the Pleistocene Series/Epoch with a base at 2.58 Ma. Journal of Quaternary Science 25(2), 96-102. CrossRef

29. Grygar, R. (2016): Geology and Tectonic Development of the Czech Republic. In: T. Pánek, J. Hradecký (Eds.): Landscapes and Landforms of the Czech Republic. World Geomorphological Landscapes. Springer Verlag, 7-18. CrossRef

30. Havlíček, V. (1963): Tektogenetické porušení barrandienského paleozoika. Sborník geologických věd - Geologie 1, 77-102. (in Czech).

31. Havlíček, P., Brunnerová, Z., Hrkal, Z., Kříž, J., Růžičková, E., Šalanský, K., Valečka, J., Volšan, V., Zeman, M., Zoubek, J. (1987): Vysvětlivky k základní geologické mapě ČSSR, list 12-242 Čakovice. Ústřední ústav geologický, Praha. (in Czech).

32. Herrmann, Z., Burda, J. (Eds., 2016): Závěrečná zpráva o řešení geologického úkolu s výpočtem zásob podzemních vod v hydrogeologických regionech 1151 - Kvartér Labe po Kolín, 1152 - Kvartér Labe po Nymburk, 1171 - Kvartér Labe po Jizeru, 1172 - Kvartér Labe po Vltavu. MS archiv Česká geologická Služba. (in Czech).

33. Holásek, O., Adamová, M., Břízová, E., Čáp, P., Dušek, K., Havlíček, P., Hradecká, L., Kadlecová R., Kolejka, V., Krupička, J., Majer, V., Manda, Š., Nývlt, D., Rajchl, M., Rudolský, J., Stehlík, F., Svobodová, I., Šebesta, J., Táborský, Z., Tyráček, J., Vodrážka, R. (2005): Vysvětlivky k základní geologické mapě České republiky, list 13-131 Brandýs nad Labem - Stará Boleslav. Česká geologická služba, Praha. (in Czech).

34. Hrubeš, M. (1999): Výzkum kvartéru mezi Lysou nad Labem a Čelákovicemi - předběžné výsledky studia archivních materiálů. Zprávy o geologických výzkumech v roce 1998, 111-114. (in Czech).

35. Hradecký J., Brázdil R. (2016): Climate in the Past and Present in the Czech Lands in the Central European Context. In: T. Pánek, J. Hradecký (Eds.): Landscapes and Landforms of the Czech Republic. World Geomorphological Landscapes. Springer Verlag, 19-28. CrossRef

36. Chlupáč, L. et al. (2002) Geologická minulost České republiky. Academia, Praha. (in Czech).

37. Kalvoda J., Balatka, B. (2016): The Geomorphological Evolution and Environmental Hazards of the Prague Area. In: T. Pánek, J. Hradecký (Eds.): Landscapes and Landforms of the Czech Republic. World Geomorphological Landscapes. Springer Verlag, 43-57. CrossRef

38. Knížek, M. (2013): Radiální tektonika barrandienu. Disertační práce. PřF MU v Brně, Brno. (in Czech).

39. Kovanda, J. et al. (2001): Neživá příroda Prahy a jejího okolí. Academia, Český geologický ústav, Praha. (in Czech).

40. Kříž, J. et al. (1984): Vysvětlující text k základní geologické mapě 1:25 000 13-133 Úvaly. Ústřední ústav geologický, Praha. (in Czech).

41. Kukal, Z. (1963): Výsledky sedimentologického výzkumu barrandienského ordoviku. Sborník Geologických Věd - Geologie 1, 103-132. (in Czech)

42. Loyda, L. (1950): Buližníkové kamýky v Barrandienu. Diplomová práce. PřF UK v Praze, Brandýs nad Labem. (in Czech).

43. Mackin, J. H. (1948): Concept of the graded river. Geological Society of America Bulletin 59(5), 463-512. CrossRef

44. Malkovský, M. (1975): Paleogeography of the Miocene of the Bohemian Massif. Věstník ústředního ústavu geologického 50(1), 27-31.

45. Matějka, A. (1936): Svrchní křída. In: Čepek, L. et al.: Vysvětlivky ke geologické mapě Československé republiky, list Kladno 3952. Knihovna Státního geologického úřadu Československé republiky 17, 63-70. (in Czech).

46. Mikisková, I. (2009): Paleokoryto řeky Jizery. Magisterská práce. PřF UK v Praze, Praha. (in Czech).

47. Novotná, R. (1998): Geomorfologická analýza a vývoj reliéfu opuštěného pleistocenního údolí Jizery v úseku Domousnice - Všejany. Magisterská práce. PřF UK v Praze, Praha. (in Czech).

48. Pánek, T., Hradecký, J. (Eds., 2016): Landscapes and Landforms of the Czech Republic. World Geomorphological Landscapes, Springer Verlag. CrossRef

49. Pánek, T., Kapustová, V. (2016): Long-Term Geomorphological History of the Czech Republic. In: T. Pánek, J. Hradecký (Eds.): Landscapes and Landforms of the Czech Republic. World Geomorphological Landscapes. Springer Verlag 29-42. CrossRef

50. Peacock, D. C. P. (2001): The temporal relationship between joints and faults. Journal of Structural Geology 23(1-2), 329-341. CrossRef

51. Peacock, D. C. P., Nixon, C. W., Rotevatn, A., Sanderson, D. J., Zuluaga, L. F. (2017): Interacting faults. Journal of Structural Geology 97, 1-22. CrossRef

52. Röhlich, P. (1952): Zpráva o biostratigrafickém výzkumu ordoviku mezi Prahou a Brandýsem nad Labem. Zprávy geologického výzkumu v roce 1952, 99-102. (in Czech).

53. Růžičková, E., Havlíček, P. (1981): Fluviální sedimenty soutokové oblasti Labe a Jizery. Výzkumné práce ústředního ústavu geologického, Praha. (in Czech).

54. Růžičková, E., Zeman, A. (1994): Paleogeographical developmemnt of the Labe flood plain during the Holocene. In: Růžičková, E., Zeman, A., (eds.): Holocene flood plain of the Labe River. Geological Institute of the Czech Academy of Science, Prague, 104-112.

55. Svoboda, P. (1996): Facie s Exogyra sigmoidea Reuss a Cidaris sorigneti Desor ve svrchním cenomanu a spodním až středním turonu české křídové pánve. Studie a zprávy Okresního muzea Praha - východ 12, 81-90. (in Czech).

56. Svoboda, P. (1998): Transgrese svrchní křídy mezi Kralupy nad Vltavou a Korycany. Studie a zprávy Okresního muzea Praha - východ 13, 129-154. (in Czech).

57. Svoboda, P. (2004): Vznik, vývoj a fauna předbřežních svrchnocenomanských a spodnoturonských sedimentů české křídové pánve a sousedních oblastí. Vliv klimatu, paleogeografie a tektoniky střední Evropy a severní Tethydy. Studie a zprávy Okresního muzea Praha - východ 15, 115-170. (in Czech).

58. Šmejkal, V., Melková, J. (1969): Notes on some potassium argon dates of magmatic and metamorphic rocks from the Bohemian Massif. Časopis pro Mineralogii a Geologii 14(3-4), 331-338.

59. Tyráček, J. (2010): Geologie kvartérních fluviálních sedimentů na soutoku Labe s Jizerou. Zprávy o geologických výzkumech 43, 133-138 (in Czech).

60. Tyráček, J., Havlíček, P. (2009): The fluvial record in the Czech Republic: A review in the context of IGCP 518. Global and Planetary Change 68(4), 311-325. CrossRef

61. Tyráček, J., Westaway, R., Bridgland, D. (2004): River terraces of the Vltava and Labe (Elbe), and their implications for the uplift history of the Bohemian Massif. Proceedings of the Geological Association 115(2), 101-124. CrossRef

62. Uličný, D. (1997): Sedimentation in a reactivated, intra-continental strike slipe fault zone: the Bohemian Cretaceous Basin, Central Europe. Gaea Heidelbergensis 3, 347.

63. Uličný, D., Špičáková, L., Grygar, R., Svobodová, M., Čech, S., Laurin, J. (2009): Palaeodrainage systems at the basal unconformity of the Bohemian Cretaceous Basin: Roles of inherited fault systems and basement lithology during the onset of basin filling. Bulletin of Geosciences 84(4), 576-610. CrossRef

64. Vaněk, J. (1999): Ordovician in the easternmost part of the Prague Basin (Úvaly and Brandýs areas) and its comparison with Rokycany area (westernmost part of the basin). Palaeontographica Bohemiae 5(2), 5-20.

65. Vohanka, L. (1966): Vyšehořovicko 1966. Závěrečná zpráva a výpočet zásob žáruvzdorných jílů. MS Česká geologická služba, Geofond. Praha. (in Czech).

66. Volšan, V., Havlíček, P., Hrkal Z., Kovanda, J., Lochmann, Z., Pašava, J., Pražák, J., Růžičková, E., Shrbený, O., Straka, J., Šalanský, K., Valečka, J., Vejlupek, M., Vítek, J., Zeman, A., Zoubek, J. (1990): Vysvětlivky k základní geologické mapě ČSSR, list 12-224 Neratovice. Ústřední ústav geologický, Praha. (in Czech).

67. Wagner, G. A., Gögen, K., Jonckheere, R., Kämpf, H., Wagner, I., Woda, C. (1998): The age of Quaternary volcanoes Železná hůrka and Komorní hůrka (western Eger Rift), Czech Republic: alpha-recoil track, TL, ESR and fission track chronometry. Excursion guide and Abstracts of Workshop, Intern. Geol. Correl. Progr. No 369 "Magmatism and Rift Basin Evolution", 7.9.-11.9. 1998, Liblice, Czech Geological Survey, 95-96.

68. ZABAGED® (2014) - výškopis. Praha: ČÚZK, 2014.

69. Záruba, Q., Bucha, V., Ložek, V. (1977): Significance of the Vltava terrace system for the Quaternary chronostratigraphy. Rozpravy Československé Akademie Věd, Řada matematických a přírodních věd 87(4), 1-89.

70. Zelenka, P., Adamová, M., Břízová, E., Čáp, P., Čech, S., Dušek, K., Havlíček, P., Holásek, O., Hroch, T., Hradecká, L., Kadlecová, R., Koleka, V., Krupička, J., Mlčoch, B., Prouza, V., Rajchl, M., Rudolský, J., Smolíková, L., Stehlík, F., Táborský, Z., Tyráček, J., Valečka, J. (2006): Vysvětlivky k základní geologické mapě České republiky, list 13-113 Sojovice. Česká geologická služba, Praha. (in Czech).

71. Žítt, J., Nekovařík, Č. (2001): Nové poznatky o lokalitě Kuchyňka u Brázdimi (česká křídová pánev). Studie a zprávy okresního muzea Praha - východ v Brandýse nad Labem a Staré Boleslavi 14, 250-255. (in Czech).

72. Žítt, J., Nekvasilová, O. (1991): Kojetice - nová lokalita svrchnokřídových epibiontů přisedlých na buližníkových klastech. Bohemia centralis, 20, 7-27. (in Czech).

73. Žítt, J., Nekovařík, Č., Hradecká, L., Záruba, B. (1998): Svrchnokřídová sedimentace a tafocenózy na proterozoických elevacích okolí Brandýsa nad Labem, s hlavním důrazem na lokality Kuchyňka u Brázdimi (česká křídová pánev). Studie a zprávy Okresního muzea Praha - východ 13, 189-206. (in Czech).