Early Pleistocene age of fluvial sediment in the Stará Garda Cave revealed by 26Al/10Be burial dating: implications for geomorphic evolution of the Malé Karpaty Mts. (Western Carpathians)
Authors: Šujan Michal , Lačný Alexander , Braucher Régis , Magdolen Peter , G. Aumaître, D. Bourlès, K. Keddadouche ASTER Team 
Published: January 2018

Assessment of vertical movements of tectonically boundedblocks is crucial for determination of geohazards in denselyinhabited zones, such as the border zone of western Slovakiaand eastern Austria. The morphostructure of the Malé KarpatyMts. divides the Vienna and Danube basins in the WesternCarpathian – Eastern Alpine junction, and its neotectonicactivity is of high importance. This study was focused on26Al/10Be burial dating of fluvial sediment in the Stará GardaCave, located in the central part of the mountains. The structuralresearch revealed predisposition of forming of horizontalpassages in low angle to subhorizontal bedrock stratificationtogether with low-grade metamorphic foliation. Fluvial originof the passages was inferred from mezoscale erosional featureson the bedrock as well as from facies character of the well preservedsedimentary profile. Cave sediment was according topetrographic analysis derived from a watershed comparableto recent one of the Stupavský Potok Stream. Three analyseddating samples provided low values of isotopic concentrations,allowing us only to calculate the minimum burial age of thedeposit of 1.72 Ma. Assuming the low position of the caveabove recent surface streams, resulting maximum incision rateof 26 m/Ma indicates very low uplift of the mountains horstduring the Quaternary. The slow incision of the river network is in good agreement with a widespread preservation of theplanation surface called "Mid-mountain level". In contrast arerelatively high values of palaeodenudation rates inferred fromisotopic concentrations. Generally, our results indicate that theMalé Karpaty Mts. horst underwent relatively intense but shortuplift in the Early Pleistocene, followed by very moderate upliftup to the recent.Key words: Western Carpathians, Malé Karpaty Mts., fluvialcave sediment, burial dating, Early Pleistocene, neotectonics.Zgodnja pleistocenska starost fluvialnihsedimentov v jami Stará Garda, ki jo je dala 26Al/10Be datacija:uporabnost za geomorfni razvoj Nizkih Karpatov (ZahodniKarpati)Ocena vertikalnih premikov tektonsko omejenih blokov jeključna za določitev geohazardov v gosto naseljenih območjih.Morfostruktura Malih Karpatov deli Dunajski in Donavski bazenna stičišču Zahodnih Karpatov – Vzhodnih Alp in njegovaneotektonska aktivnost je zelo pomembna. Študija se je posvetila26Al/10Be dataciji fluvialnih sedimentov v jami Stará Gardav osrednjem delu gorovja. Strukturna raziskava je razkrilapredispozicijooblikovanja vodoravnih jamskih rovov pod nizkimkotom v odvisnosti od subhorozontalne stratifikacije kamnineter tudi z nizko stopnjo metamorfne foliacije. Na fluvialnoporeklo rovov smo sklepali iz srednje velikih erozijskih oblik nanjihovih stenah kot tudi iz lastnosti faciesov dobro ohranjenegasedimentnega profila. Glede na petrografske analizejamskisediment izhaja iz povodja, ki je primerljiv z recentnim povodjempotoka Stupavský. Trije analizirani vzorci so nam dalinizke vrednosti koncentracij izotopov, ki so nam omogočilele izračun najnižje pokopne starosti sedimenta, ki je znašala1,72 Ma. Če upoštevamo, da leži jama nizko nad recentnimivodnimi tokovi, dobimo maksimalno hitrost vrezovanja dolinsamo 26 m/Ma, kar kaže na zelo majhen tektonski dvig v časukvartarja. Počasno vrezovanje rečne mreže se dobro ujema sširoko ohranjenim uravnanim površjem, imenovanim »Srednjegorskauravnava«. V nasprotju pa so sorazmerno visoke vrednosti hitrosti paleodenudacije, ki izhajajo iz koncentracijizotopov. Na splošno naši rezultati kažejo, da je bil horst NizkihKarpatov podvržen relativno močnemu, toda kratkemu dvigovanjuv spodnjem pleistocenu, ki mu je sledil zmeren dvig dosedanjosti.Ključne besede: Zahodni Karpati, Nizki Karpati, fluvialnijamski sedimenti, pokopna datacija, starejši pleistocen, neotektonika.