PŘEHLED POZNATKŮ O PALEOZOIKU NÍZKÉHO JESENÍKU

Transkript

1 PŘEHLED POZNATKŮ O PALEOZOIKU NÍZKÉHO JESENÍKU (Úvodní text k exkurzi ČAG dne 6. dubna 2001) Jan Prášek Český masív je na konci paleozoika součástí rozsáhlého horského pásma Variscid při jižním okraji tehdejšího evropského kontinentu.. Devonské a spodnokarbonské sedimenty jsou jeho poslední předplatformní jednotkou. Břidličnato-vulkanický komplex devonu je v širší oblasti silesika Nízkého Jeseníku vázaný především na hlubší části sedimentační pánve. Bazální klastika jsou uložena na podloží proterozoických fylitů. Rozsáhlý, spilit-keratofyrový vulkanismus je spojený se vznikem ložisek oxidických a ferochloritických rud. Nadloží bazálních klastik tvoří břidličnaté, stínavsko-chabičovské souvrství. Obsahuje bohatou středně devonskou faunu (např. výskyt v okolí Křišťanovic). Výše leží šedé jesenecké vápence s příměsí tufitů, které dosahují mocnosti až několika desítek metrů. Nejvyšší částí vrstevního sledu devonu tvoří poniklevské souvrství, budované tmavými jílovitými břidlicemi s čočkami radiolaritů. Drahanský vývoj je charakteristický především pro nesouvislé pásmo devonských hornin šternbersko-hornobenešovského pruhu. Bradlový tektonický styl pruhu je důsledkem zejména sudetské a asturské fáze. Podloží devonu zde nebylo ověřeno. Bazálním členem souvrství jsou čabovské břidlice (eifel-givet). Střednědevonského stáří jsou projevy vulkanismu se spilitkeratofyrovou asociací. Charakteristickým je výskyt ložisek rud typu lahn-dill (Barth 1977). Devon kry Maleníku je vyvinutý, s lokálními odchylkami, ve facii Moravského krasu. Vyznačuje se existencí bioherm ve spodním frasmu a různě dlouhými hiáty v rámci dílčích ker, trvajícími od svrchního frasmu do svrchního visé (srov. Mísař a kol. 1983). Flyšová etapa vývoje evropského variského tektogenu reprezentuje vrcholné stádium přetváření geosynklinální pánve v tektogen a je charakteristická vysokou intenzitou procesů přestavby zemské kůry. Tektogeneze variscid probíhala v rámci kolize Gondwany s Laurasií v cirkumekvatoriální zóně. Aktivním blokem bylo předhoří, které se podsouvalo pod tektogen. Dostavba variského tektogenu byla dokončována v molasové etapě navazující na flyšový vývoj a tvořící závěr tektogeneze (Dvořák, 1994). V zájmovém území Nízkého Jeseníku začínal flyšový vývoj zhruba na rozhraní frasn-famen a to v jeho západní části. Sedimenty byly deponovány v zónách maximální subsidence, které se postupně překládaly od západu k východu, tj. od variského mezihoří k variskému předhoří. Oblastí snosu bylo rychle a diferencovaně zvedající se mezihoří. Z vysoko vyzdvižených ker, kde již z důvodů klimatických převládalo mechanické zvětrávání nad chemickým, byl transportován a redeponován chemicky nepřeměněný detrit. Z ostatních, nižších částí reliéfu byly současně transportovány silně chemicky zvětralé sedimenty. Zvolna se zvětšující terestrický vulkanismus spolu s tropickým klimatem ovlivňovaly vývoj rostlinných společenstev na zanášeném okraji mořské pánve. Nejstarší souvrství tak neobsahují goniatitovou makrofaunu a mlže, kteří se postupně přizpůsobovali novému prostředí a jejichž rozvoj je charakteristický až pro svrchní visé. Sedimentační prostor byl protáhlý ve směru SSV-JJZ. Říční toky přinášely materiál od západu, ze zvedajícího se mezihoří a tekly zhruba kolmo k delší ose pánve. Náplavové kužely toků byly mořskými proudy (a gravitací) degradovány a materiál redeponován v zónách maximální subsidence. Takové podmínky můžeme dokumentovat zejména v moravickém a hradecko-kyjovickém souvrství. Depozice materiálu byla pravděpodobně rychlá, avšak epizodická. Dvořák (1986) uvádí jako důkaz přerušování sedimentace na kuželech pozvolné ukládání jemného kalového materiálu ze vznosu (vložky černých tufitických břidlic). Ve směru od západu k východu se nejdříve zvětšuje mocnost jednotlivých vrstev klastických

2 sedimentů, následuje jejich vykliňování a postupný přechod do jiných facií. V ose zóny maximální subsidence se tak nacházejí hrubozrné materiály, zatímco v sedimentačním stínu při západním pobřeží byl deponován jílovitý a prachový klastický materiál. Nejstarší flyšová souvrství jsou charakteristická výrazným gradačním zvrstvením. Ve směru do nadloží se tento typ zvrstvení postupně vytrácí. Dvořák (1994) odhaduje šířku depozičního prostoru flyšového vývoje v jednotlivých vývojových stádiích a před jejich pozdější prostorovou redukcí na km. Jednotlivá stádia (dílčí zóny maximální subsidence) na sebe doškovitě nasedají a stále rychleji migrují směrem k východu jako důsledek intenzívních tektogenních kompresních procesů. Západní okraj flyšového vývoje tak má dlouhodobě charakter regresívní, zatímco východní výrazně transgresívní. Důsledkem těchto procesů je vysoká intenzita ukládání klastik a zrychlený výzdvih plošně se zvětšující snosové oblasti mezihoří. Dokladem je rostoucí hodnota průměru valounů ve slepencových vložkách, a to bez ohledu na prodlužující se délku transportu. Snosová oblast zahrnovala původně keprnickou a orlicko-kladskou klenbu. Později se připojila desenská klenba. Zdvih dílčích ker mezihoří byl doprovázen intruzemi variských granitoidů a subsekventním kyselým vulkanismem. Relikty vulkanismu z období svrchního frasnu představují tenké vložky tufitů. Je pravděpodobné, že počátek subsekventního terestrického vulkanismu je shodný s počátkem flyšového vývoje. Obdobná situace nastala po přesunu zóny maximální subsidence k východu na začátku depozice hornobenešovského souvrství. Tektogeneze západní a východní části Nízkého Jeseníku, oddělených šternberskohornobenešovskou zónou, je výrazně odlišná. V západní části, v průběhu ukládání andělskohorského a hornobenešovského souvrství, klesala postupně jak desenská klenba, tak elevační struktura proterozoického podkladu mezi vrbenskou a šternberskohornobenešovskou zónou. Kry situované východně od šternbersko-hornobenešovské zóny měly v tomto období vysokou pozici. Hladina vznikajících západovergentních vrás klesala k západu. V průběhu ukládání spodní části moravického souvrství se západní pobřeží moře nacházelo v místech dnešní šternbersko-hornobenešovské zóny. Zdrojová oblast se postupně měnila. V moravickém souvrství přibývá úlomků a valounů anchi a epizonálně metamorfovaných sedimentů vrbenské zóny a v jeho svrchní části se objevují valouny proterozoických metagranitoidů desenské klenby. Tak je doložený zdvih desenské klenby, která se stala zdrojem klastického materiálu. V období svrchního visé byly ukončeny hlavní vrásové deformační procesy v této části pánve. V době ukládání spodní části moravického souvrství měly vrásové struktury v dílčích příčných krách různou vergenci. V průběhu mapovacích prací bylo v souladu s výše uvedeným autorem zjištěno, že území s rozdílnou vergencí končí prakticky vždy na příčných dislokacích (směr severozápad-jihovýchod). Tyto dislokace byly zřejmě funkční jak v průběhu samotné sedimentace, tak v období plastické deformace sedimentovaných vrstev. Je pozoruhodné, že stejný směr mají dislokace porušující proterozoický podklad flyšových komplexů. Nejstarší litostratigrafickou jednotkou flyšového vývoje je andělskohorské souvrství. Je charakteristické gradačně zvrstvenými rytmity, složenými z jemnozrných, tmavošedých drob, prachovců a jílovitých břidlic. Zapletal, Dvořák, Kumpera (1989) uvádějí, že relativně četné vložky drob dosahují mocnosti od 1 m až po polohy stovek metrů. Droby obsahují často vložky gravelitových konglomerátů, v jejichž materiálu převládají epizonálně metamorfované krystalické břidlice a klastické sedimenty. V polohách laminitů a černých jílových břidlic místy vystupují vložky parakonglomerátů v mocnostech 2 5 m. V jejich valounovém materiálu byly zjištěny sedimenty, kyselé vulkanity, nízko metamorfované krystalické břidlice a granitoidy. Konodontová mikrofauna z vložek vápenců uvnitř souvrství dokládá stáří famen až tournai.

3 Bezprostřední podloží souvrství podle výše uvedených autorů tvoří v západní části Nízkého Jeseníku devonské horniny vrbenské skupiny, v okolí Sovince moravskoberounské souvrství a v okolí Šternberka břidlice poniklevského souvrství. Lokálně zde však andělskohorské souvrství nasedá na devonské vulkanity. V oblasti šternbersko-hornobenešovského pruhu se z části faciálně zastupuje s poniklevským souvrstvím. Nadložím jsou v celé oblasti výskytu sedimenty hornobenešovského souvrství. Horniny andělskohorského souvrství jsou regionálně metamorfovány od úrovně anchizóny až po facii zelených. Metamorfóza je výsledkem polyfázové deformace, spojené se vznikem vrásových struktur a kliváže několika generací. Intenzita metamorfózy a deformace všeobecně roste od východu k západu. Maximální úrovně dosahuje v okolí Zlatých Hor. Celková mocnost souvrství není známa. Odhaduje se na m. Charakteristické odkryvy byly zjištěny podél silnice Rýmařov Břidličná a v okolí Ondřejova u Rýmařova. Hornobenešovské souvrství tvoří masívní, nezřetelně vrstevnaté tmavošedé droby, místy s čočkami gravelitových konglomerátů. Občasně se vyskytují vložky prachovito-jílovitých, často gradačních, rytmitů, jejichž četnost směrem do nadloží vzrůstá, až postupně zcela převažují. Ve valounovém materiálu jsou zastoupeny kyselé vulkanity, méně pak pískovce, granitoidy a ruly. Stratigrafická pozice odpovídá intervalu spodní až střední visé. Jak uvádějí Zapletal, Dvořák, Kumpera (1989), v oblasti šternbersko-hornobenešovského pruhu nasedá hornobenešovské souvrství s ostrým přechodem na břidlice poniklevského souvrství nebo na moravskoberounská klastika. V západní části Nízkého Jeseníku bývá báze kladena na první významnější drobovou polohu ve stropu andělskohorského souvrství. Směrem k východu od šternbersko-hornobenešovského pruhu souvrství rychle vykliňuje a přechází do souvrství moravického. Celková mocnost je odhadována na m. V hornobenešovském souvrství lze vymezit následující členy: 1. Laryšovské vrstvy t.j. masívní, nezřetelně vrstevnaté droby a drobovité pískovce s rudimentárně vyvinutými vložkami prachovito-jílovitých břidlic. Ve spodní části obsahují droby často tufitickou příměs, popř. polohy živcových drob. Podřízeně se vyskytují čočky gravelitových konglomerátů. Drobový vývoj laryšovských vrstev má v celé oblasti uniformní vývoj. Vrstvy vystupují při bázi souvrství, laterálně se však zčásti zastupují s vrstvami brantickými. 2. Brantické vrstvy t.j. lavicovité až deskovité droby a drobovité pískovce střídající se s gradačně zvrstvenými polohami prachovito jílovitých rytmitů. Poměr drob k sekvencím rytmitů je 3 : 1 až 1 : 1. Směrem do nadloží vložek jemnozrných hornin postupně přibývá. V okolí šternbersko-hornobenešovského pruhu tvoří brantické vrstvy stratigrafické nadloží laryšovských vrstev. Předpokládá se, že ve směru k severu a k západu brantické vrstvy částečně laterálně zastupují vrstvy laryšovské. Na Krnovsku obsahují sedimenty brantických vrstev vložky tufitů. 3. Dalovské vrstvy t.j. jemné laminity až rytmity prachovito-jílovitých břidlic s ojedinělými deskovitými vložkami drob. Jemnozrné horniny mají přitom vždy výraznou převahu. Zapletal, Dvořák, Kumpera (1989) uvádějí, že vymezení nově definovaných dalovských vrstev vychází z geologického mapování. Definují je jako sled hornin rozšířených západně od šternbersko-hornobenešovského pruhu, který v celé ploše vystupuje v nadloží typických sledů hoenobenešovského souvrství. Dalovské vrstvy většinou vystupují při západním okraji povrchových výchozů hornobenešovského souvrství a zřejmě představují jeho distální facii. Moravické souvrství tvoří složitý komplex flyšových sedimentů s převahou tmavošedých prachovito-jílovitých laminitů a rytmitů. Významné jsou polohy vrstevnatých drob, jež kolísají v mocnostech od několika metrů po stovky metrů. Droby často obsahují vložky silně petromiktních jemnozrných až hrubozrných konglomerátů. Na základě určení hlavonožcové fauny bylo jejich stáří stanoveno na Goα 2-3 až Goβ spi. Celé souvrství je uloženo konkordantně

4 v nadloží hornobenešovského souvrství. Je rozšířeno zejména ve východní části Nízkého Jeseníku, včetně zájmové oblasti okolí Slezské Harty, a postupně přechází do stratigraficky mladšího souvrství hradecko-kyjovického. Celková mocnost je odhadována na max m. V okolí Hranic na Moravě a ve vrtech v podloží příkrovů vnějších Karpat je jeho spodní část zastupována karbonáty, případně zde existuje stratigrafický hiát. Svrchní část souvrství má převážně jílovitý vývoj ve značně zredukované mocnosti. Tvoří je následující členy: 1. Bělské vrstvy tj. polohy lavicovitých drob v mocnostech m s hojnými vložkami drobně až hrubě zrnitých konglomerátů, silně petromiktních. Drobové polohy se střídají s řádově stejně mocnými prachovito-jílovitými laminity a rytmity, ve kterých bývá vždy v převaze jemnozná část sekvence. Sporadicky se vyskytující flora a fauna odpovídá nejspíše stáří visé. Bělské vrstvy jsou rozšířeny především v jižní a střední části Nízkého Jeseníku, nedaleko od východního okraje devonského pruhu. Směrem k východu rychle vykliňují. Považujeme je za sedimenty proximální facie, které se zčásti zastupují s bohdanovickými a cvilínskými vrstvami. 2. Bohdanovické vrstvy tj. flyšový sled hornin tvořený tmavošedými, gradačně zvrstvenými prachovito-jílovitými rytmity s polohami laminitů a podřízených vložek deskovitých drob. Na základě hlavonožcové fauny bylo jejich stáří stanoveno na svrchní visé Goα 2-3. Bohdanovické vrstvy představují distální facii moravického souvrství. Vyskytují se ve střední části území Nízkého Jeseníku a dosahují mocnosti okolo m. 3. Cvilínské vrstvy tj. polohy šedomodrých, většinou živcových drob až arkóz s vložkami tmavošedých a světle zelených prachovito-jílovitých rytmitů. V drobách se vzácně vyskytují vložky drobnozrných konglomerátů. Světlé břidlice obsahují tufitickou příměs s lapilli a železitými konkrecemi. Na základě určení hlavonožcové fauny je jejich stáří stanoveno na svrchní visé Goα 2-3. Cvilínské vrstvy jsou rozšířeny zejména v severní části Nízkého Jeseníku. Jsou charakteristické zvýšeným podílem vulkanogenního materiálu. Od ostatních členů moravického souvrství se faciálně odlišují pestrým vývojem. 4. Brumovické vrstvy tj. modrošedé, masívní, gradačně zvrstvené droby s četnými vložkami drobně až středně zrnitých petromiktních konglomerátů. Časté jsou polohy prachovito-jílovitých laminitů, které nabývají na četnosti směrem do nadloží. Břidlice obsahují ojediněle tenké vložky tmavých písčitých vápenců, pelokarbonátové a fosforiticko-křemité konkrece. Hojná goniatitová fauna prokazuje stáří svrchní visé Goα 4 až Goβ fa. Brumovické vrstvy tvoří počátek nového megarytmu v nadloží cvilínských vrstev v severní a střední části území. Směrem k východu se jejich mocnost rychle snižuje a v oblasti Maleníku jsou vyvinuty v jílovitém vývoji v mocnosti několika metrů. V jižní a jihovýchodní části Nízkého Jeseníku se obtížně odlišují od ostatních členů. Na Osoblažsku tvoří bazální část brumovických vrstev hrubozrné konglomeráty od Piskořova. 5. Vikštejnské vrstvy tj. polohy masívních drob a drobových rytmitů s vložkami prachovito-jílovitých rytmitů s podřízenými vložkami jílovitých laminitů o mocnosti několika desítek metrů. Ve spodní části vrstev se při bázi drobových sekvencí vyskytují vložky gravelitových konglomerátů. Hlavonožcová fauna dokládá jejich stráří na svrchní visé Goα el až Goβ mu. Vikštejnské vrstvy tvoří litologický přechod z převážně jílovitého souvrství moravického do hradeckých drob v nadloží. Na povrch vystupují převážně ve střední části území, kde dosahují mocnosti až 250 m. V jižní části Nízkého Jeseníku vystupuje v jejich svrchní části tzv. heltínovská břidličná poloha. V jihovýchodní části území jsou zastupovány flyšovým vývojem s četnými vložkami drobně až středně zrnitých konglomerátů. Směrem k východu se jejich mocnost radikálně snižuje, v podloží karpatských příkrovů jsou vyvinuty ve facii pískovců a vápenců s vložkami jílovitých břidlic.

5 Hradecko-kyjovické souvrství je od moravického souvrství ostře litologicky ohraničeno. Tvoří je lavicovité až deskovité droby s vložkami prachovitých rytmitů. Drobové sekvence obsahují, zvláště ve spodní části, hojné vložky petromiktních drobně až hrubě zrnitých konglomerátů. V jemnozrném vývoji převládají prachovité až prachovito-jílovité rytmity s podřízenými vložkami velmi jemnozrných drob. Na bázi souvrství převažují lavice drob (místy se slepenci), následují laminované břidlice, střídající se s tenkými, karbonatickými, jemně zrnitými drobami. Mocnost je odhadována na m. Nejvyšším obzorem, tzv. Štúrovým mořským patrem, končí sedimentace marinního kulmu a nastupuje paralická uhlonosná molasa. Hradecké vrstvy tj. lavicovité, jemně až hrubě zrnité droby s vložkami a čočkami drobně až středně zrnitých konglomerátů. Vyskytující se vložky prachovito-jílovitých rytmitů jsou podřízené a směrem do nadloží jejich podíl postupně narůstá. Ve valounovém materiálu, na rozdíl od podložních souvrství, převládá stabilní materiál, především křemen a kvarcity. Paleontologicky bylo stáří vrstev doloženo na svrchní visé, nejvyšší Goβ spi až Goγ. Hradecké droby jsou nejvíce rozšířeny v západní části povrchového výchozu hradecko-kyjovického souvrství. Slepencové vložky jsou nejhojnější ve spodní části členu, zejména v okolí Vítkova a Hranic na Moravě. Směrem k východu jsou hradecké droby laterálně zastupovány kyjovickými vrstvami. Vložky konglomerátů se také vyskytují v drobových polohách na Maleníku. Kyjovické vrstvy tj. jílovito-prachovité laminity až rytmity s vložkami deskovitých až lavicovitých jemně až středně zrnitých drob. V břidlicích se místy vyskytují polohy pelokarbonátů, ve svrchní části také vložky uhelných jílovců. Na základě fauny hlavonožců je jejich stáří stanoveno na svrchní visé Goγ 1 až goniatitová zóna E 1. Kyjovické vrstvy jsou rozšířeny při východním okraji Nízkého Jeseníku. Ve svrchní části jednotky postupně převažují jílovité laminity. Celková mocnost vrstev činí asi 800 m, směrem do podloží karpatských příkrovů se postupně snižuje. Vývoj Českého masívu byl ukončen variskou orogenezí ve svrchním karbonu a proto vyšší části svrchního karbonu a mladší formace leží na svém podloží nezvrásněny a jsou součástí platformních jednotek. Literatura BARTH, V. (1977): Čedičové vulkány střední části Nízkého Jeseníku. ČMG, roč. 22, 3, , Praha. DVOŘÁK, J. (1986): Autochthonous basinal sediments of the Variscan Flysch in nízký Jeseník Mountains. (Moravia, ČSFR). Neu. Jb. Geol. Paläont., Mh., 80-84, Stuttgart. DVOŘÁK, J. (1994): Variský flyšový vývoj v Nízkém Jeseníku na Moravě a ve Slezsku. Práce ČGÚ, 3, 80 s., Praha. MÍSAŘ, Z. a kol. (1983): Geologie ČSSR I. Český masív. SPN, 333 s., Praha. ZAPLETAL, J.-DVOŘÁK, J.-KUMPERA, O. (1989): Stratigrafická klasifikace kulmu Nízkého Jeseníku. Věstník ÚÚG, 64, 4, , Praha.

6 Summary The Overview of the Pieces of Knowledge about the Paleozoic of the Nizky Jesenik Mts. The Bohemian Massif is the part of large range of the Variscian mountains with the southern part of the former European continent. The Devonian and lower-carboniferous deposits are its last pre-platform unit. The evolution of the Bohemian Massif was finished by the Variscian orogenesis during the upper Carboniferous. The younger formations are located on its underlying rocks as unfolded ones and they are the indenpendence part of platform units. RNDr. Jan Prášek, Přírodovědecká fakulta Ostravské univerzity, Katedra fyzické geografie a geoekologie, 30. dubna 22, Ostrava, , Jan.Prasek@osu.cz