Secular and catastrophic processes reflected in sediments of the Suchedniów water reservoir, Holy Cross Mountains (Poland)

Abstract

The Suchedniów water reservoir is located in the central section of the River Kamionka in the northern part of the Holy Cross Mountains of central Poland. This area once belonged to the Old Polish Industrial District that, during the Middle Ages, was very intensively developed by iron metallurgy. Many forges and mills along the rivers used water power, which led to the construction of an anthropogenic, small-scale water retention system. At the beginning of the twentieth century many of these reservoirs were drained after the collapse of metallurgical activities. The present-day reservoir was built in 1974 and drained in 2017. Research into the drained basin has documented various forms and sediments, some of which record present-day depositional processes (fire proof clay layer, inland fan delta), while others represent the historical period (lacustrine sediments of older reservoirs). Traces of catastrophic events have been preserved as well; an assemblage of megaripples marks the sudden drainage caused by a dam break in 1974.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • Allen, J.R.L., 1965. A review of the origin and character of recent alluvial sediments. Sedimentology 5, 89–191

  • Bąk, Ł., Górski, J. & Szeląg, B., 2012. Wpływ kaskady zbiorników małej retencji Suchedniów i Rejów na redukcję fali wezbraniowej na rzece Kamionka [Impact of the cascade of Suchedniow and Rejów small retention reservoirs on the reduction of the flood wave in the Kamionka river]. Acta Scientiarum Polonorum, Formatio Circumiectus 11, 13–22.

  • Bielenin, K., 1993. Starożytne górnictwo i hutnictwo żelaza w Górach Świętokrzyskich [Ancient mining and iron industry in the Holy Cross Mountains]. Kieleckie Towarzystwo Naukowe, Kielce, 267 pp.

  • Biesaga, P., Kalicki, T., Frączek, M. & Przepióra, P., 2018. Gilbert delta in Suchedniów reservoir. [In:] Kleprlikova, L., Samanek, J., Turek, T., Calábková, G. & Ivanov, M. (Eds): Sbornik abstrakt 24. Kvarter, Ustav geologickych ved PrF MU a Ceska geologicka spolecost, Brno, 14 pp.

  • Boersma, J.R., 1969. Internal structure of some tidal mega-ripples on a schoal in the Westerschelde estuary. The Netherlands report of a preliminary investigation. Gelogie en Mijnbouw 48, 409–414.

  • Bogardi, J.L., 1974. Sediment Transport in Alluvial Streams. Akademia Kiado, Budapest, 826 pp.

  • Bridge, J.S., 2003. Rivers and Floodplains. Forms, Processes and Sedimentary Record. Blackwell, 1–491.

  • Cant, D.J., 1978. Bedforms and bar types in the South Saskatchewan River. Journal of Sedimentary Petrology 48, 1321–1330.

  • Carling, P.A., Kirkbride, A.D., Parnachov, S., Borodavko, P.S. & Berger, G.W., 2002. Late Quaternary catastrophic flooding in the Altai Mts of south-central Siberia: a synoptic overview and an introduction to flood deposit sedimentology. [In:] I.P. Martini, V.R. Baker & G. Garzon (Eds): Flood and Megaflood Processes and Deposits: Recent and Ancient Examples. IAS Spec. Publ. 32, 17–35.

  • Fleisher, P.J., Bailey, P.K. & Cadwell, D.H., 2003. A decade of sedimentation in ice-contact, proglacial lakes, Bering Glacier, AK. Sedimentary Geology 160, 309–324.

  • Folk, R.L. & Ward, W.C., 1957. Brazos River bar: a study in the significance of grain size parameters. Journal of Sedimentary Petrology 27, 3–26.

  • Gierszewski, P., 2018. Hydromorfologiczne uwarunkowania funkcjonowania geoekosystemu Zbiornika Włocławskiego [Hydromorphological conditions of the functioning of the Włocławek Reservoir geo-ecosystem]. Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN, Warszawa, 224 pp.

  • Gilbert, G.K., 1885. The topographic features of lake shores. US Government Printing Office.

  • Gobo, K., 2014. Development of Gilbert-type deltas: sedimentological case studies from the Plio-Pleistocene of Corinth Rift, Greece. Faculty of Mathematics and Natural Sciences University of Bergen, 16 pp.

  • Górski, J., Bąk, Ł. & Szeląg, B., 2012. Wpływ budowy trasy ekspresowej S7 na odcinku Skarżysko-Kamienna – Występa na redukcję pojemności zbiornika Suchedniów na rzece Kamionce [The impact of the S7 expressway construction on the Skarżysko-Kamienna – Występa section on the reduction of the capacity of the Suchedniów reservoir in the Kamionka river]. Acta Scientiarum Polonorum, Formatio Circumiectus 11, 23–36.

  • Julien, P.Y. & Klaassen, G.J., 1995. Sand-dune geometry of large rivers during floods. Journal of Hydraulic Engineering 121, 657–663.

  • Kalicki, T., Frączek, M., Przepióra, P., Kusztal, P., Kłusakiewicz, E. & Malęga, E., 2019. Late Quaternary geo-morphology and geoarchaeology in the rivers of the Holy Cross Mountains region, Central Europe. Quaternary Research 91, 584–599.

  • Kalicki, T., Przepióra, P., Aksamit, M., Biesaga, P., Frączek, M., Kłusakiewicz, E., Grzeszczyk, P., Chrabąszcz, M. & Kusztal, P., 2018a. Formy i osady Zalewu Suchedniowskiego (województwo świętokrzyskie) – wstępne wyniki [Forms and sediments of Suchedniów Reservoir (Świętokrzyskie Voivodeship) – preliminary results]. [In:] Cłapa, T., Dawidowicz, L. & Szymański, E.M., (Eds): Nauka dla środowiska [Science for enviroment] vol 3, Poznań, 70–76.

  • Kalicki, T., Przepióra, P., Aksamit, M., Biesaga, P., Frączek, M., Kłusakiewicz, E., Grzeszczyk, P., Chrabąszcz, M. & Kusztal, P., 2018b. Zróżnicowanie osadów wypełniających Zalew Suchedniowski (województwo świętokrzyskie) [Diversity of sediments filling the Suchedniów Reservoir (Świętokrzyskie Voivodeship)]. [In:] Kostrzewski, A., Stach, A. & Majewski, M., (Eds): Geneza, Litologia i Stratygrafia Utworów Czwartorzędowych [Origin, Lithology and Stratigraphy of Quaternary Sediments] vol. 7, UAM Poznań, 69–73.

  • Karcz, I., 1972. Sedimentary structures formed by flash floods in southern Israel. Sedimentary Geology 7, 161–182.

  • Kim, W. & Jerolmack, D.J., 2008. The pulse of calm Fan Deltas. The Journal of Geology 116, 315–330.

  • Kondracki, J., 1977. Regiony fizycznogeograficzne Polski [Physico-geographical regions of Poland]. UW, Warsaw, 178 pp.

  • Kondracki, J., 2002. Geografia regionalna Polski [The regional geography of Poland]. PWN, Warsaw, 440 pp.

  • Malkiewicz, M. & Pazdur, A., 1995. Wistuliańskie osady jeziorne w Jaroszowie, Przedgórze Sudeckie: wstępne wyniki i perspektywy dalszych badań [Vistulian lake sediments in Jaroszów, Sudety Foothils: preliminary results and prospects for further research]. Przegląd Geologiczny 43, 141–146.

  • McCave, I.N. & Geser, A.C., 2006. Megaripples, ridges and runnels on intertidal flats on the Wash, England. Sedimentology 26, 353–369.

  • McPherson, J.G., Shanmugam, G. & Moiola, R.J., 1987. Fan-deltas and braid-deltas: conceptual problems. Geological Society of America Bulletin 99, 331–340.

  • Moss, A.J., 1972. Bed-load sediments. Sedimentology 18, 159–219.

  • Nemec, W. & Steel, R.J., 1988. What is a fan delta and how do we recognise it? [In:] Nemec, W. & Steel, R.J. (Eds): Fan Deltas: Sedimentology and Tectonic Settings. Blackie and Sons Ltd., London, 3–13.

  • Orzechowski, Sz., 2007. Zaplecze osadnicze i podstawy surowcowe starożytnego hutnictwa świętokrzyskiego [Settlement base and raw material bases of the ancient Holy Cross Mountains metallurgy]. Kieleckie Towarzystwo Naukowe, Kielce, 392 pp.

  • Piasta, S., 2012. Leksykon Suchedniowa [The lexicon of Suchedniów]. Towarzystwo Przyjaciół Suchedniowa, Kielce, 496 pp.

  • Postma, G., 2003. Fan delta. [In:] G.V. Middleton (Ed.): Encyclopedia of Sediments and Sedimentary Rocks. Kluwer Academic Publishers, Boston, 272 pp.

  • Przepióra, P., Frączek, M., Król, G. & Kalicki, T., 2016. Wpływ działalności przemysłowej na wybrane komponenty środowiska przyrodniczego w okolicach Suchedniowa [The industrial activity impact on selected natural environment components in the Suchedniów vicinity]. [In:] Chmielewski, J., Żeber-Dzikowska, I. & Gworek, B. (Eds): Człowiek a środowisko – wzajemne oddziaływanie [Man and the environment – interaction]. Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa, 59–67.

  • Raport wykonania map zagrożenia powodziowego i map ryzyka powodziowego [Implementation report of flood danger maps and flood risk maps], 2013. IMGW BIP.

  • Rocznik hydrologiczny wód powierzchniowych: Wisła [Hydrological yearbook of surface waters: Vistula], 1974.

  • Rzętała, M.A., Jaguś, A. & Rzętała, M., 2013. Samooczyszczanie wód w procesie tworzenia form deltowych [Self-purification of waters in the process of creating delta forms]. Rocznik Ochrona Środowiska 15, 2510–2525.

  • Saunderson, H.C. & Jopling, A.V., 1980. Paleohydraulics of a tabular, cross-stratified sand in the Brampton esker, Ontario. Sedimentary Geology 25, 169–188.

  • Stoch, L., 1964. Gliny ceramiczne i ogniotrwałe w świecie badań mineralogicznych [Ceramic and fireproof clays in the world of mineralogical research]. Przegląd Geologiczny 12, AGH, Krakow, 209–214.

  • Suligowski, R., Kupczyk, E., Kasprzyk, A. & Koślacz, R., 2009. Woda w środowisku przyrodniczym i jej zagospodarowanie w województwie świętokrzyskim [Water in the natural enviroment and its development in Świętokrzyskie Voivodeship]. Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy Jana Kochanowskiego, Kielce, 131 pp.

  • Tuttle, K.J., Ostmo, S.R. & Andersen, B.G., 1997. Quantitative study of the distributary braidplain of the Preboreal ice-contact Gardermoen delta complex, S Norway. Boreas 26, 141–156.

  • Wajda, W. & Witkowski, A., 1985. Charakterystyka warunków sedymentacji osadów Zalewu Puckiego na podstawie analizy minerałów ciężkich [Characteristics of the sedimentation conditions of the Puck Lagoon deposits based on the analysis of heavy minerals]. Przegląd Geologiczny 33, 231–236.

  • Wang, J., Jiang, Z., Zhang, Y., Gao, L., Wei, X., Zhang, W., Liang, Y. & Zhang, H., 2015. Flume tank study of surface morphology and stratigraphy of a fan delta. Terra Nova 27, 42–53.

  • Wyrwicki, R. & Szamałek, K., 1986. Litologia i własności surowcowe baranowskich glin kamionkowych [Lithology and raw material properties of stoneware clays from Baranów]. Kwartalnik Geologiczny 30, 533–558.

  • Zieliński, T., 2014. Sedymentologia. osady rzek i jezior [Sedimentology. River and lake sediments]. Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań, 594 pp.

  • Żarczyński, M., Szmańda, J. & Tylmann, W., 2019. Grain-size distribution and structural characteristics of varved sediments from Lake Żabińskie (Northeastern Poland). Quaternary 2, 1–8.

  • Żarnowiecki, G., 1996. Zarys klimatu Skarżyska-Kamiennej [Climate outline in Skarżysko-Kamienna]. Studia Kieleckie, Seria Geologiczno-Geograficzna. 1, 91–109.

OPEN ACCESS

Journal + Issues

Search