TERÉNNÍ AKTIVITA-GEOLOGIE (přípravný text pro účastníky)

Transkript

1 Geologická stavba ČR TERÉNNÍ AKTIVITA-GEOLOGIE (přípravný text pro účastníky) Území České republiky je vytvořeno ze dvou velkých geologických jednotek: 1) hercynské mezoevropy (zvána též hercinidy nebo variscidy), kam patří Český masiv, jenž je součástí pohoří táhnoucích se z Bretaně přes Centrální masiv, Německo a Českou republiku dále do Polska a na Ukrajinu; 2) alpinské neoevropy (zvána též alpidy), kam patří karpatská soustava na východě Moravy a Slezska. Hranicí mezi těmito jednotkami jsou sníženiny táhnoucí se po linii Moravská brána - Hornomoravský úval - Vyškovská brána - Dyjsko-svratecký úval, přičemž ty jsou součástí karpatské soustavy. ČESKÝ MASIV Nebereme-li v úvahu státní hranici České republiky, má Český masiv zhruba kosočtverečný tvar. V Rakousku se Český masiv táhne až k břehům Dunaje (po Krems an der Donau - Křemži), kde je Dunajem leckde antecedentně prořezáván a noří se i pod čela vnějších alpínských příkrovů. V Německu k Českému masivu řadíme Horní Falc a saskolužickou oblast a v Polsku severovýchodní svahy pohoří sudetského systému. Český masiv je území nejednotné genezí sjednocené procesy v době hercynského (variského) vrásnění před 380 až 300 miliony lety. Hercynské vrásnění sjednotilo Český masiv do kratogenní (stabilizované) oblasti, jež již nebyla ovlivněna okolními orogenetickými procesy. Český masiv se skládá z 5 základních stavebních jednotek (resp. ker) lišících se horninovou stavbou a stářím hornin. Jedná se o moldanubikum, bohemikum, saxothuringikum, lugikum a moravosilesikum. 1) Moldanubikum (moldanubická kra) Moldanubikum je nejstarší stavební jednotkou Českého masivu a přísluší mu území zaplňující prostor mezi tokem Vltavy a Dunaje; výrazně přesahuje do Horní Falce a do Rakouska k Dunaji. Domoldanubika patří Český les, Šumava, Novohradské hory, větší části jihočeské vysočiny a Českomoravské vrchoviny. Vznik a vývoj moldanubika je nejasný. Nejsilněji metamorfované horniny, tj. takové, u nichž během geologické minulosti došlo k jejich strukturní a minerální přestavbě v důsledku vysokých tlaků a teplot a zničení zbytků fauny a flóry, neumožňují uspokojivé zařazení, a to

2 ani při použití radiometrických metod. Všeobecně moldanubikum na území republiky je budováno předprvohorními horninami (starohorními a možná až prahorními, které by mohly být shodné i s horninami severní Evropy), které byly v nejstarších obdobích vývoje zemské kůry zasahovány nejstaršími orogenetickými procesy. Základními horninamimoldanubika jsou silné metamorfity, a to pararuly (přeměněné sedimenty), které převažují, a dáleortoruly (přeměněné vyvřeliny), granulity, amfibolity, serpentinity aj. V oblasti Královského hvozdu na Šumave a v Českém lese nalezneme méně metamorfované horniny - svory. V rámci moldanubika vyčleňujeme jakousi podjednotku, a to krystalinikum kutnohorsko-svratecké,což je oblast mezi Kutnou Horou a horním tokem Svratky (oblast Žďárských vrchů) lišící se od většiny území moldanubika tím, že je zde větší výskyt méně metamorfovaných hornin; převažují zde však také pararuly a ortoruly. Na území moldanubika jsou rozsáhlé oblasti budované hlubinnými vyvřelinami granitoidního typu (žulami, granodiority), a to centrální moldanubický pluton v jižní části moldanubika, zasahující lipenskou část Šumavy, Novohradské hory a jih Českomoravské vrchoviny (a dále se táhnoucí k toku Dunaje). Toto těleso, které je mladší než okolní horniny, vzniklo při hercynském (variském) vrásnění a bylo odhaleno denudací. středočeský pluton, což je komplex hlubinných vyvřelin v pásmu Blatná - Český Brod vzniknuvší při hercynském vrásnění; odděluje moldanubikum od ostatních ker. Kromě těchto velkých plutonů je moldanubikum protkáno menšími plutony a pni hlubinných vyvřelin. 2) Bohemikum (dříve assyntská kra) Bohemikum je severním sousedem moldanubika. Na západě je bohemikum vůči moldanubikuohraničeno výraznou zlomovou prohlubní Mariánské Lázně - Folmava, což je vlastně křemenný val oddělující Český les od Podčeskoleské pahorkatiny. Bohemikum se táhne od Karlovarské vrchoviny a Všerubska směrem k východu až do prostoru tzv. Letovického krystalinika (povodí řeky Svitavy). Severní hranice bohemika je zastřena mladšími sedimenty České křídové tabule. Hranicí bohemika vůčisaxothuringiku je tzv. litoměřický zlom a vůči Sudetům soustava linií labského zlomu. V rámci bohemika můžeme hovořit o několika částech lišících se stářím a vývojem, a to o algonkiu, barrandienu a letovickém krystaliniku. Území mezi Klatovy a Českým Brodem je budováno horninami svrchních starohor, které jsou na území Čech označovány jako algonkium. Co se týče složení, jedná se o sedimenty nepřeměněné(v centrální části bohemika - jílovité břidlice a jílovce) nebo jen slabě přeměněné. Směrem k západu nepřeměněné horniny přechází v slabě přeměněné - fylity a fylitické břidlice. Algonkium obsahuje nejstarší sedimentární horniny s pozůstatky fauny a flóry. V oblastech s rozšířením algonkických hornin jsou

3 patrné procesy nejstaršího, u nás datovaného, orogenetického cyklu (tzv. assyntského resp.kadomského, jenž se odehrál na konci starohor). Památkou na něj jsou paleovulkanické horniny(spility) v okolí Plzně. Po ukončení assyntského (kadomského) cyklu na pomezí starohor a prvohor pokračovala sedimentace, která se přesunula do centrální části bohemika (Klatovy - Praha - Český Brod a dále ostrůvek na úpatí Železných hor), kde je během prvohor soustředěna do oblasti barrandien, jež velmi dobře dokumentuje prvohorní vývoj Českého masivu. V barrandienu se setkáme s nepřerušenými sedimenty mladších i starších prvohor, přičemž směrem do jeho středu se hromadí horniny mladší. Nejstarší barrandienské horniny jsou kambrické a nalezneme je v Brdech a brdských Hřebenech a Skryjsko-týřovickém kambriu (mezi Rokycany a Křivoklátem). Tato kambrická zóna je tvořena jílovci, prachovci a slepenci. Během kambria se opakovaly pohyby assyntského (kadomského) orogenetického cyklu, takže docházelo ke stratigrafickým hiátům a mladší (ordovické) sedimenty jsou na sedimentech starších uloženy diskordantně (s odlišným směrem vrstev). Ordovik tvoří jakýsi lem kolem geosynklinálybarrandienu a nalezneme jej v pásu od Rokycan po pražský Suchdol. Dále nalezneme ordovické sedimenty v Brdech a brdských Hřebenech, a to na svazích táhnoucích se k toku Berounky. Ordovické sedimenty jsou tvořeny břidlicemi (např. letenské nebo vyšehradské břidlice) aj. jílovitými sedimenty, ale i křemenci (vytváří nápadné elevace v Praze - Motole a Košířích, v okolí Loděnic u Prahy a na Rokycansku). Od ordoviku přes silur k devonu se sedimentační prostor v rámci barrandienu zužoval a v zásadě i prohluboval; sedimentace probíhala na stále se prohlubujícím mořském dně. Silurské sedimenty mají jílovitou povahu a s ubývajícím stářím, kdy k sedimentaci docházelo v stále hlubším a hlubším moři, přechází jílovité břidlice v břidlice vápnité a vápence. Prohlubování sedimentace platí i pro devon a devonské vápence vyplňují střed barrandienskégeosynklinály (Zdice - Praha). Prohlubování moře bylo doprovázeno tektonickým neklidem, neboť devonské sedimenty jsou pronikány starými výlevnými horninami - diabasy (např. Praha - Malá Chuchle). POZNÁMKA. Sled ordovik - silur - devon je výrazně patrný i na území Prahy, a to v pásu Radlice - Smíchov - Hlubočepy. Třetí speciální oblastí v rámci bohemika je letovické krystalinikum. Názory na jeho vznik a stáří se narozdíl od většinového prostoru bohemika různí.

4 3) Saxothuringikum (sasko-durynská kra, zvána též krušnohorské krystalinikum) Většina území saxothuringika leží severozápadně od České republiky. V České republice vytvářísaxothuringikum Krušné hory, Chebsko a nejsevernější část Českého lesa. Pro celé saxothuringikumplatí, že je tvořeno prvohorními nepřeměněnými sedimenty, přičemž směrem ze Saska do Čech se nepřeměněné sedimenty mění v přeměněné, a to jak slabě (fylity a kvarcity na Chebsku, Ašsku a Kraslicku), tak středně a někde dokonce i silně. Směrem od Kraslicka na východ k Telnici u Ústí nad Labem je výrazné zastoupení středně až silně metamorfovaných hornin - svorů a pararul.pro krušnohorskou část saxothuringika je typické proniknutí řadou hlubinných těles, např. smrčinský pluton a karlovarsko-nejdecký pluton. Některá z těchto hlubinných těles byla v dalším vývoji obnažena denudací až k povrchu, jako např. ve střední části Krušných hor v pásmu Klínovec - Cínovec. Pokud tato hlubinná tělesa nepronikají až k povrchu, jsou mělce uloženy pod povrchem a vytváří výrazné klenbovité struktury, jako např. u Hory sv. Kateřiny. Z hlediska morfologie je v saxothuringiku velice nápadná rozsáhlá oblast výskytu žilných vyvřelin v pásmu Teplice - Cínovec. Zde se nacházejí hlubinné žíly např. porfyru, výrazně červené horniny, které jsou rozpukány hlubinnými zlomy a vyskytuje se zde radioaktivní minerální voda. 4) Lugikum (lužická kra, zvána též lužické krystalinikum, dříve zvána západosudetská kra) Nachází se převážně v oblasti Lužice a vybíhá na území České republiky, kde do lugika řadíme krkonošsko-jizerskou oblast včetně frýdlantského a šluknovského výběžku. Lugikum dále pokračuje Broumovským mezihořím, Orlickými horami, Králickým Sněžníkem a Rychlebskými horami. V Ramzovském sedle je lugikum tektonicky omezeno vůči moravosilesiku. Lugikum se skládá ze silně metamorfovaných hornin (pararuly a ortoruly), místy je tvořeno svory afylity. Významné je zastoupení těles hlubinných vyvřelin; jedná se hlavně o lužický pluton ve šluknovském výběžku a krkonošsko-jizerský pluton. Ten zaujímá převážnou část Jizerských hor, které díky tomu mají skalní, resp. balvanitý vzhled. Co se týče Krkonoš, tak zde Krkonošsko-jizerský pluton přísluší k vyššímu, tzv. slezskému hřbetu, ale pouze v území západně od Sněžky. Vnitrozemský, tzv. český hřbet Krkonoš (Kozí hřbety) je tvořen kontaktně metamorfovanými horninami (kvarcity), neboť je na styku s hlubinným tělesem. Linie kontaktní metamorfózy vede přes Luční a Studniční horu na Sněžku. 5) Moravosilesikum (moravsko-slezská jednotka) Moravosilesikum je východní lem oddělující Český masiv od karpatské soustavy. V rámcimoravosilesika vyčleňujeme moravikum a silesikum.

5 Silesikum (jesenické krystalinikum) je krystalinický komplex silně přeměněných hornin (pararula ortorul) v Hrubém Jeseníku. Nalezneme zde i hlubinné vyvřeliny, a to žulovský pluton na jeho slezském úpatí. Moravikum (moravské krystalinikum) je krystalinický komplex se složitou stavbou; je to nejsložitěji uspořádaná část Českého masivu. Jsou zde stopy příkrovové stavby, kdy docházelo k nasouvání od západu k východu. Východní část moravika (okolí Brna, jižní část Drahanské vrchoviny a území mezi Brnem a severním cípem Znojmem) zveme jako brunovistulikum, které se vyznačuje tím, že vrstvy klidně ležících vrstev hornin jsou prostoupeny vyvřelými horninami (Brněnský pluton). Vrstvybrunovistulika se na východě noří pod karpatskou soustavu. Na moravikum a silesikum se na východě napojují oblasti budované nepřeměněnými sedimenty, přičemž v západní části těchto oblastí dominují devonské vápence a směrem na východ přibývajísedimenty spodního karbonu (kulmu). Východně od silesika je pruh devonských vápenců zachován v linii Rýmařov - Vrbno pod Pradědem - Zlaté Hory, přičemž se zde okrajově (hlavně na starších metamorfovaných vápencích) vyskytují krasové jevy. Východ moravika je lemován rozsáhlou deskou devonských vápenců, kde došlo k vytvoření tzv. Moravského krasu (prostor východně od Blanska). Jedná se o protáhlou kru, která od severu k jihu měří 25 km a od západu k východu 5 km. Východní část Drahanské vrchoviny, převážná část Nízkého Jeseníku a Oderské vrchy jsou tvořenykulmskými sedimenty, které směrem k Ostravské pánvi přecházejí v horniny svrchního karbonu. Sjednocení a konsolidace Českého masivu v jednotné těleso Základní stavební jednotky Českého masivu reprezentované krami lze nazvat krystalinickou částí a jejich vývoj se ukončil v souvislosti s hercynským (variským) vrásněním. Ale již v době hercynského (variského) vrásnění, které proběhlo koncem devonu a počátkem permu, byl Český masiv konsolidován, takže tvorba vrásných struktur nebyla výrazná. Typické deformační projevy hercynského vrásnění jsou vyvinuty pouze v Krušných horách (saxothurin-gikum), a to málo, v barrandienu (bohemikum), kde jsou nápadné, a v moraviku (moravosilesikum), kde vrásnění zanechalo největší následky, neboť se zde vyskytuje příkrovová stavba. V ostatních oblastech se hercynské (variské) vrásnění projevilo tvorbouhlubinných zlomů, vytvořením těles hlubinných vyvřelin a pohybem ker podle jednotlivých zlomů. V Západních Sudetách (krkonošsko-jizerská oblast) mělo na uspořádání horské stavby větší vlivkaledonské vrásnění, jež proběhlo začátkem devonu. Šumava a Českomoravská vrchovina byly vyvrásněny ve starším proterozoiku a možná dokonce i dříve.

6 Hercynské (variské) vrásnění u nás vytvořilo vnitrozemské jezerní pánve a bylo spjato s transgresí moře do okrajových částí Českého masivu, konkrétně Ostravské pánve. Velké jezerní pánve vznikly v oblasti Kladno - Plzeň, Vnitřních Sudet (Broumov - Žacléř) a ve výběžku saské pánve. V době svého největšího rozšíření pokryl sedimentační prostor vodních ploch kromě pásma Kladno - Plzeň celou Českou křídovou tabuli a podél zlomů (např. Boskovickou brázdou) pronikl hluboko k jihu (až k západnímu okraji Brna). V tomto sedimentačním prostoru lze rozlišit následující karbonské pánve, a to Kladno - Rakovník, Plzeň - Radnice, Dolnoslezskou pánev (zasahující do broumovského výběžku), Podkrušnohorskou pánev, Boskovickou brázdu a přerušovanou Blanickou brázdu. Dále se karbonské sedimenty uložily například v okolí Telnice u Ústí nad Labem. Karbonské jezerní pánve mají velmi podobnou stavbu, skládají ze čtyř stejných souvsrtví, z nichž spodní šedé, spodní červené a svrchní šedé jsou karbonského stáří a vzniklo v nich uhlí, a svrchní červené je permského stáří a uhlí v něm nevzniklo. V permo-karbonských pánvích nalezneme jílové břidlice, pískovce a arkózy s jen malými vložkami černého uhlí. Po hercynském (variském) vrásnění se zvedlo obrovské horstvo a došlo k odnosu materiálu do jezerních pánví. Na konci karbonu se oteplilo klima a během permu se stále více aridizovalo, takže nemohlo docházet k akumulaci odumřelé rostlinné hmoty. Permokarbonské oblasti jsou dodnes nápadné svými červenými půdami (Kladensko, Rakovnicko, Žatecko, Radnicko). V Ostravské pánvi vytvářejí mořské sedimenty více souvrství a navíc ostravské uhelné sloje nemají jednoduchou stavbu jako české, neboť byly za alpínského vrásnění zvrásněny a protnuty zlomy. Na počátku permu projevy hercynského (variského) vrásnění ustaly a v podstatě od permu se Český masiv po většinu svého dalšího vývoje stává souší, dochází jen k místním transgresím mělkého moře či tvorbě jezerních pánví. Od permu se Český masiv vyvíjel platformním způsobem. V období mezi triasem a jurou je Český masiv souší, takže jurské a triasové horniny až na výjimky nenalezneme. V triasu došlo ke krátké transgresi mělkého moře od severovýchodu do prostoru broumovského výběžku (Adršpašsko-teplické skály, Broumovské stěny, Ostaš), kde v podloží mladších (křídových) sedimentů nalezneme vrstvu triasových pískovců. V juře pronikl úzký záliv moře do šluknovského výběžku a na linii lužického přesmyku (odděluje Českou křídovou tabuli a lužický pluton) se vytvořily jurské vápence. Dále jurské sedimenty nalezneme v Moravském krasu, kde jsou druhohorní závrty zaplněny jurskými vápnitými zpevněnými pískovci (Olomučany a Rudice). Na pomezí spodní a svrchní křídy se začínají ozývat projevy orogeneze na jih od Českého masivu. Díky tomu část jeho centra (podél toku Labe) se postupně snižovala a byla zasažena transgresí mělkého moře od severovýchodu (přes broumovský výběžek a

7 Kladskou kotlinu). Během svého největšího rozšíření moře zasáhlo Polabí, Lužické hory, pahorkatiny severně od Labe, dolní Poohří, Berounsko, úpatí Doupovských hor a sever Středočeské pahorkatiny. Pravděpodobně přes Hornomoravský úval došlo k propojení tohoto moře s mořem alpsko-karpatské předhlubně. Oblast Českého masivu, kterou moře zasáhlo je známa jako Česká křídová tabule. Hlavní stádia sedimentace se odehrávala ve svrchní křídě (cenoman a turon) a vrstvy zde zanechaných hornin dosahují mocnosti až 700 m, což svědčí jednak o tom, že moře během křídové sedimentace prohlubovalo svoje dno, a jednak o velkém odnosu horninového materiálu z pevniny (vytvoření pískovců a slepenců, dále opuk a jílovců). Sedimentační prostor měl mírně ukloněnou pánvovitou strukturu a v souvislosti s obdobím pozdějších tektonických neklidů jsou vrstvy České křídové tabule rozlámány. Česká křídová tabule je vlastně artéskou pánví,neboť se v ní střídají propustné a nepropustné vrstvy a navíc směrem k Labi se i jednotlivé propustné vrstvy mění na nepropustné jílovce. Na linii procházející středním tokem Labe až k Železným horám je dobře patrný přechod pískovcové facie k facii jílovcové a vyskytují se zde prameny podzemních vod.artéské prameny v České křídové tabuli nalezneme zřídka, a to v dolním Pojizeří a Chrástu u Chrudimi. Pásmem přirozeného přebytku podzemních vod je oblast podél Pšovky a Košáteckého potoka. Nejvydatnější pramen je u obce Mělnická Vrutice (150 až 250 l s 1 ), další vydatné prameny se vyskytují v okolí Káraného a Benátek nad Jizerou. Křídová sedimentace zasáhla i prostor Jihočeských pánví, které měly v tomto období prostřednictvím brány u Českých Velenic napojení na moře alpské předhlubně. V třetihorách narostly vlivy alpínského orogénu. Počátkem paleogénu je povrch Českého masivu natolik zarovnaný, že se blíží parovině. Na závěr paleogénu se začínají projevovat vlivy alpínského vrásnění,které pomalu trvají dodnes. Období vývoje Českého masivu od oligocénu po kvartér označujeme jakosaxonský tektonický neklid; zbytek předoligocenní paroviny se dodnes zachoval jen ostrůvkovitě v různých výškových polohách. Během saxonského neklidu Český masiv zůstal konsolidován jako celek, ale došlo k aktivaci starých variských hlubinných zlomů nebo k tvorbě zlomů nových. Zlomy se tvořily na třech liniích sudetské ve směru jihovýchod - severozápad, tyto jsou zlomy shodné s linií sudetských pohoří, krušnohorské ve směru východoseverovýchod - západojihozápad, jizerské, tzv. hornorýnské směry ve směru severoseverovýchod - jihojiho-západ (Boskovická brázda, Blanická brázda, Jáchymovský zlom). Díky těmto zlomům byl Český masiv dislokován do dílčích ker, přičemž ty okrajové se zdvihávaly a vnitrozemské poklesávaly. Od oligocénu docházelo k tvorbě typické české kotliny omezené sudetskými pohořími, Krušnými horami, Šumavou a Českomoravskou vrchovinou. K nejvýraznějším poklesům došlo v Podkrušnohoří, kde vznikla rozsáhlá

8 pánev, která byla v neogénu rozdělena na tři části - chebsko, sokolovskou a mosteckou. Dále výrazně poklesly Jihočeské pánve, které byly v neogénu rozděleny Lišovským prahem. Kromě toho došlo ke klenbovitému vyzdvižení okrajových pohoří Českého masivu a Středočeské pahorkatiny. Podél aktivních zlomových linií pronikalo magma a docházelo k vulkanismu,přičemž v případě třetihorního vulkanismu hovoříme o tvarech mladého vulkanismu (neovulkanitech). Třetihorní vulkanismus v Českém masivu má tři etapy: oligomiocenní, svrchnomiocenní, pliocenní až pleistocenní. Hlavními tvary, které během těchto vulkanických fází vznikly jsou Doupovské hory a České středohoří. Kromě těchto oblastí zasáhl mladý vulkanismus oblouk severní okolí Plzně - Krušné hory - pohraniční pohoří na severu - Nízký Jeseník. Hranicí výskytu mladého vulkanismu je Polabí - severní okraj Prahy - Pardubicko. Izolovanými neovulkanity jsou Kunětická hora, Říp, Bukovec v Jizerských horách, Luž, krušnohorské Špicáky, Tepelná vrchovina a Plaská vrchovina. Doupovské hory a České středohoří vznikly v oligomiocenní a svrchno-miocenní etapě, avšak Doupovské hory jsou stratuvulkán (střídání výlevů láv s vrstvami pyroklastik), v jehož centrální části je kaldera erodovaná potokem Liboc, a České středohoří jsou rozptýlené vulkány, u nichž docházelo k mělkým podpovrchovým výlevům nebo výlevům na dně podkrušnohorského jezera. České středohoří jsou vlastně vypreparované sopouchy nebo podpovrchové lakolity, jež byly obnaženy v miocénu, o čemž svědčí zbytky mladších miocénních sedimentů na svazích těles. Neovulkanický materiál Českého masivu je vesměs zásadité povahy s převahou čediče, trachytu a znělce; narozdíl od kyselého karpatského vulkanismu (andezity). Doznívání vulkanismu v Českém masivu překročilo až do počátku pleistocénu, přičemž je dokumentováno ve dvou oblastech, a to Chebské pánvi a Nízkém Jeseníku, kde jsou vulkanické projevy nejmladšího data. Na Chebsku se jedná o Komorní hůrku (malý stratovulkán 5 km od Františkových Lázní) a Železnou hůrku (náš nejmladší vulkán, naposledy byl aktivní před 125 tis. lety). Na Bruntálsku (Velký Roudný, Uhlířský vrch, Venušina sopka) nalezneme stopy pliocenního a staro-pleistocénního vulkanismu. POZNÁMKA. Projevy neovulkanismu v Českém masivu jsou starší než ve francouzském Centrálním masivu (skončil v holocénu) a v okolí Bonnu (poslední erupce v době těsně předhistorické). Saxonský neklid dal Českému masivu novou energii pro čtvrtohorní vývoj - zahlubování říčních toků, tvorba říční sítě, vznik současných tvarů. Zdroj: