Moskalewicz D., Szczuciński, W., Mroczek P., 2022, Characterization of storm surge deposits along the shore of the Gulf of Gdańsk (Baltic Sea) applying heavy mineral analysis, Quaternary International, 630, 1, 34-47, https://doi.org/10.1016/j.quaint.2021.05.011

ABSTRACT 抽象的 چکیده Abstracto Resumo Abstrait अमूर्त خلاصة EN (English) Recent studies along the southern Baltic Sea coast have revealed sedimentary records of catastrophic storm surges that significantly exceed the magnitude of storms documented by instrumental measurements. The present study aimed to apply heavy mineral analysis for storm surge deposits along coasts of Gulf of Gda´nsk (southern Baltic), as well as for contemporary marine, beach, dune and coastal plain sediments, to test the applicability of the method and to provide new insights into the depositional processes and sediment sources of the storm deposits. The transparent, 0.125–0.25 mm heavy mineral fraction (>2.85 g/cm3) in 118 sediment samples was investigated, and the results were subjected to multivariate statistical analyses (cluster, PCA, LDA). Storm deposits showed higher concentrations of heavy minerals comprising enrichment in garnet, zircon, and rutile. General heavy mineral assemblage depended on regional provenance and primary sediment sources. However, flooding regime (overwash or inundation) played a key role in selective hydrodynamic sorting of grains and mineralogical composition of storm deposits. Interpretation of deposits formed in inundation regime was more certain than deposits formed in overwash regime. In the latter case, deposits showed more similarities to adjacent mineral provinces. Statistical analyses proofed that heavy minerals together with other sedimentological descriptors may be a promising proxy for recognition of deposits related to defined sedimentary environment or identification of particular sedimentological process, e.g. event layers resulted from storm surges.CHN (简体中文)近期对南波罗的海沿岸的研究揭示了灾难性风暴潮的沉积记录，其规模明显超过了仪器观测所记录的历史风暴。这些发现表明，仅基于现代观测数据可能低估极端风暴潮的真实强度。本研究旨在评估重矿物分析在格但斯克湾（南波罗的海）风暴潮沉积物中的适用性，并将其与现代海洋、海滩、沙丘及滨海平原沉积物进行对比，以深入理解风暴沉积的形成过程及其物源。研究分析了118个样品中粒径为0.125–0.25 mm、密度大于2.85 g/cm³的透明重矿物组分，并对结果进行了多变量统计分析，包括聚类分析、主成分分析（PCA）和线性判别分析（LDA）。结果显示，风暴沉积物具有较高的重矿物含量，富集于石榴子石、锆石和金红石。整体矿物组合受区域物源和原始沉积物控制，但沉积机制（越浪或淹没）在颗粒选择性水动力分选和矿物组成中起关键作用。统计分析证明，重矿物分析结合其他沉积学指标，是识别特定沉积环境或沉积过程（如风暴潮事件层）的有前景的代用指标，尤其在解释淹没机制形成的沉积物时效果最佳。。 IR (فارسی)مطالعات اخیر در سواحل جنوبی دریای بالتیک نشان داده‌اند که رکوردهای رسوبی طوفان‌های سهمگین بسیار فراتر از شدت طوفان‌های ثبت‌شده توسط اندازه‌گیری‌های ابزاری هستند. این موضوع بیانگر آن است که داده‌های مدرن ممکن است شدت واقعی رخدادهای حدی را دست‌کم بگیرند.هدف این پژوهش به‌کارگیری آنالیز کانی‌های سنگین برای رسوبات طوفان در سواحل خلیج گدانسک و مقایسه آن‌ها با رسوبات دریایی، ساحلی، تپه‌های ماسه‌ای و دشت ساحلی معاصر بود تا قابلیت روش و فرآیندهای رسوب‌گذاری و منابع رسوبات بررسی شود.در مجموع 118 نمونه، بخش شفاف کانی‌های سنگین با اندازه 0.125–0.25 میلی‌متر و چگالی بیش از 2.85 گرم بر سانتی‌متر مکعب مطالعه شد و نتایج با تحلیل‌های آماری چندمتغیره شامل خوشه‌بندی، PCA و LDA بررسی گردید.رسوبات طوفانی غلظت بالاتری از کانی‌های سنگین، به‌ویژه گارنت، زیرکن و روتیل نشان دادند. اگرچه ترکیب کلی کانی‌ها به منشأ منطقه‌ای وابسته است، اما نوع رژیم سیلابی (غرقابی یا سرریز امواج) نقش اصلی را در جدایش هیدرودینامیکی و ترکیب نهایی رسوبات ایفا می‌کند.نتایج آماری نشان می‌دهد که کانی‌های سنگین در کنار سایر شاخص‌های رسوب‌شناسی می‌توانند به‌عنوان یک پروکسی مؤثر برای شناسایی لایه‌های رویدادی ناشی از طوفان‌های شدید مورد استفاده قرار گیرند. ES (Español) Estudios recientes en la costa sur del mar Báltico han revelado registros sedimentarios de marejadas catastróficas que superan significativamente la magnitud de las tormentas documentadas por mediciones instrumentales. Esto sugiere que los registros modernos subestiman los eventos extremos del pasado. El objetivo de este estudio fue aplicar el análisis de minerales pesados a depósitos de marejadas en el golfo de Gdańsk y compararlos con sedimentos marinos, de playa, dunas y llanuras costeras actuales, con el fin de evaluar la utilidad del método y comprender los procesos deposicionales y las fuentes sedimentarias. Se investigó la fracción transparente de minerales pesados (0,125–0,25 mm; >2,85 g/cm³) en 118 muestras, y los resultados fueron analizados mediante métodos estadísticos multivariantes como análisis de conglomerados, PCA y LDA. Los depósitos de tormenta mostraron mayores concentraciones de minerales pesados, con enriquecimiento en granate, circón y rutilo. Aunque el ensamblaje general depende del origen regional, el régimen de inundación (overwash o inundación) resultó clave en la selección hidrodinámica de granos. Los análisis estadísticos confirman que los minerales pesados, combinados con otros descriptores sedimentológicos, constituyen un proxy prometedor para identificar ambientes sedimentarios específicos y capas de eventos asociadas a marejadas extremas. BRA (Português do Brasil) Estudos recentes ao longo da costa sul do Mar Báltico revelaram registros sedimentares de marés de tempestade catastróficas que excedem significativamente a magnitude das tempestades documentadas por medições instrumentais. Isso indica que eventos extremos do passado podem estar subestimados. Este estudo teve como objetivo aplicar a análise de minerais pesados a depósitos de marés de tempestade no Golfo de Gdańsk, bem como a sedimentos marinhos, praiais, dunares e de planície costeira contemporâneos, avaliando a aplicabilidade do método e os processos deposicionais envolvidos. A fração transparente de minerais pesados (0,125–0,25 mm; >2,85 g/cm³) foi analisada em 118 amostras, e os resultados foram submetidos a análises estatísticas multivariadas, incluindo cluster, PCA e LDA. Os depósitos de tempestade apresentaram maiores concentrações de minerais pesados, com enriquecimento em granada, zircão e rutilo. Embora a proveniência regional controle o conjunto mineralógico geral, o regime de inundação desempenhou papel fundamental na seleção hidrodinâmica dos grãos. As análises estatísticas demonstram que os minerais pesados, em conjunto com outros descritores sedimentológicos, constituem um proxy promissor para reconhecer depósitos de eventos associados a marés de tempestade extremas. FRA (Français) Des études récentes le long de la côte sud de la mer Baltique ont mis en évidence des archives sédimentaires de surcotes catastrophiques dépassant largement l’intensité des tempêtes mesurées par les instruments modernes. Cela suggère une sous-estimation des événements extrêmes passés. Cette étude vise à appliquer l’analyse des minéraux lourds aux dépôts de surcotes dans le golfe de Gdańsk, ainsi qu’aux sédiments marins, de plage, de dunes et de plaine côtière actuels, afin d’évaluer la pertinence de la méthode et les processus de dépôt. La fraction transparente de minéraux lourds (0,125–0,25 mm ; >2,85 g/cm³) de 118 échantillons a été analysée, et les résultats ont fait l’objet d’analyses statistiques multivariées (cluster, PCA, LDA). Les dépôts de tempête présentent des concentrations élevées en minéraux lourds, notamment en grenat, zircon et rutile. Si l’assemblage général dépend de la provenance régionale, le régime d’inondation (surlavage ou submersion) contrôle la sélection hydrodynamique des grains. Les analyses statistiques confirment que les minéraux lourds, combinés à d’autres indicateurs sédimentologiques, constituent un proxy efficace pour l’identification des couches événementielles liées aux surcotes. IND (हिन्दी)दक्षिणी बाल्टिक सागर तट पर हाल के अध्ययनों ने विनाशकारी तूफ़ानी ज्वार के अवसादी अभिलेख उजागर किए हैं, जिनकी तीव्रता आधुनिक उपकरणीय मापों से कहीं अधिक है। इससे संकेत मिलता है कि अतीत की चरम घटनाएँ कम आँकी गई हैं।इस अध्ययन का उद्देश्य ग्दांस्क खाड़ी के तटों पर तूफ़ानी जमावों के लिए भारी खनिज विश्लेषण लागू करना और उनकी तुलना आधुनिक समुद्री, तटीय, टीलों तथा तटीय समतल अवसादों से करना था, ताकि विधि की उपयोगिता और जमाव प्रक्रियाएँ समझी जा सकें।118 नमूनों में 0.125–0.25 मिमी आकार और >2.85 g/cm³ घनत्व वाले पारदर्शी भारी खनिज अंश का अध्ययन किया गया तथा परिणामों का बहुविविध सांख्यिकीय विश्लेषण (क्लस्टर, PCA, LDA) किया गया।तूफ़ानी जमावों में भारी खनिजों की अधिक सांद्रता पाई गई, विशेष रूप से गार्नेट, ज़िरकॉन और रूटाइल में। यद्यपि समग्र खनिज संघटन क्षेत्रीय स्रोतों पर निर्भर है, जमाव का प्रकार (ओवरवॉश या इनंडेशन) दानों के जलगतिकीय चयन में निर्णायक रहा।सांख्यिकीय विश्लेषण दर्शाते हैं कि भारी खनिज, अन्य अवसादविज्ञान संकेतकों के साथ, तूफ़ानी ज्वार से उत्पन्न घटना-परतों की पहचान के लिए एक प्रभावी प्रॉक्सी हो सकते हैं। AR (العربية)كشفت الدراسات الحديثة على طول الساحل الجنوبي لبحر البلطيق عن سجلات رسوبية لعواصف بحرية كارثية تتجاوز بشكل كبير شدة العواصف المسجلة بواسطة القياسات الآلية. ويشير ذلك إلى أن الأحداث المتطرفة في الماضي قد تكون أقل تقديرًا.هدفت هذه الدراسة إلى تطبيق تحليل المعادن الثقيلة على رواسب العواصف في سواحل خليج غدانسك، ومقارنتها بالرواسب البحرية والشاطئية والكثبانية والسهلية المعاصرة، لتقييم قابلية المنهج وتفسير عمليات الترسيب ومصادر الرواسب.تم تحليل الجزء الشفاف من المعادن