Accuracy assessment of the Schmidt hammer exposure-age dating method and comparative analysis of temporal distributions of large rock slope failures
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3140019Utgivelsesdato
2024Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Denne masteroppgaven undersøker anvendelsen og nøyaktigheten av Schmidt hammer dateringsmetoden på fjellskredavsetninger i den vestre gneisregionen i Norge. Oppgaven utnytter at det i studieområdet eksisterer 20 avsetninger med en allerede kjent alder, funnet ved hjelp av terrestrisk kosmogenisk nuklide-datering, radiokarbondatering og i historiske arkiver over skredhendelser i historisk tid, til å teste metoden på et stort antall kalibreringsområder. Denne tilnærmingen skiller seg ut fra tidligere forskning fordi den inkluderer flere skredavsetninger med et bredt spekter av aldre, i stedet for kun én ung og én gammel avsetning.
Denne studien indikerer at selv om det er en omvendt proporsjonal korrelasjon mellom eksponeringstid og overflatehardhet, er det en enorm spredning av R-verdier for hver respektive skredavsetning. Disse er i tillegg ofte ikke normalfordelte. Denne store spredningen av R-verdier tilskrives overflateruheten til blokkene, forvitring av det ustabile partiet før skredhendelsen og mineralheterogenitet. Disse påvirkningene fører til at Schmidt hammer dateringsmetoden har lav nøyaktighet og pålitelighet for skred i områder med gneisholdige bergarter. Utviklingen av en ny metode som er statistisk signifikant mislyktes, da den foreslåtte metoden ga for store usikkerheter til å kunne brukes til tolkning.
Den tidsmessige fordelingen av fjellskred i den vestre gneisregionen ble sammenlignet med tidspunktene for isens tilbaketrekning i dalene. To perioder med økt skredaktivitet ble identifisert: én nær tidspunktet for deglasiasjon og en annen under det termale maksimum i Holocen. Et varmere klima, tilbaketrekning av isbreer og seismisk aktivitet på grunn av rask isostatisk landhevning forventes å ha bidratt til en høyere frekvens av fjellskred i disse periodene. This Master's thesis investigates on the application and accuracy of the Schmidt hammer exposure age dating method on large rock slope failure deposits in the western gneiss region in Norway. The unique situation of having 20 terrestrial cosmogenic nuclide-dated, radiocarbon-dated and historical documented rock slope failures in the region were used to test the method on multiple calibration sites. This approach is different to former research because it includes several deposits with a wide range of ages instead of only one young and one old deposit as calibration sites.
This study indicates that although there is an inversely proportional correlation between exposure time and surface hardness, there is an enormous spread of rebound values within each deposit, often not replicating a normal distribution. This large spread of rebound values is attributed to surface roughness of boulders resulting from rock slope failure, weathering prior to the failure event and mineral heterogeneity. These influences cause the Schmidt hammer exposure age dating method to have a low accuracy and reliability on rock slope failures in gneissic lithology. The development of a new method that is statistically significant failed as the proposed method gave too large uncertainties to use for any interpretation.
The temporal distribution of rock slope failures in the western gneiss region was compared to the timing of glacial retreat in the valleys. Two clusters were identified: one near the time of deglaciation and another during the Holocene thermal maximum. A warmer climate, retreating glaciers, and seismic triggering due to rapid isostatic rebound are expected to contribute to a higher frequency of large rock slope failures during these periods.