aneb "Jak desková tektonika zformovala Český masív J. Cimrman, někdy kolem roku 1903

Transkript

1 Kolize kontinentů v Čechách aneb "Jak desková tektonika zformovala Český masív J. Cimrman, někdy kolem roku 1903

2 Desková tektonika - historie 1596 holandský mapér Abraham Ortelius ve své práci Thesaurus Geographicus popisuje že Amerika byla odtržena od Afriky a Evropy zemětřesením a potopami a dodává: Stopy po této trhlině se prozrazují samy, když srovnáme pobřežní linie těchto kontinentů.

3 Antonio Snider-Pellegrini ve své práci La Création et ses mystères dévoilés dokládá stejné rostlinné zkameněliny nalezené v Americe a v Evropě

4 1912 a 1915 Alfred Wegener představil teorii kontinentálního driftu Ledovcové sedimenty v afrických pouštích Uhelné sloje v Antarktidě Stejné fosílie od Austrálie přes p Indii, Afriku až do Jižní Ameriky

5 Fyzikální problém Wegener nedokázal zdůvodnit mechaniku pohybu takové masy hornin fyzikáln lním modelem a proto jeho teorie nebyla přijatap

6 1929 Arthur Holmes britský fyzik a geolog se zastává Wegenera a navrhuje konvektivní pohyb v Zemském plášti jako hlavní sílu řídící pohyb kontinentů Chybí však důkazy pro vznik a zánik oceánské kůry, 2/3 povrchu planety zakryté vodami oceánů byly pořád d neprozkoumané

7 Mapování oceánského dna 1960 Harry Hess americký geolog, který na základě rozsáhlého mapování oceánského dna, představuje model vzniku oceánské kůry na středooceánském hřbetu na základě tří argumentů 1. Topografie oceánského dna 2. Věk vulkanických hornin oceánského dna 3. Změna magnetické orientace vulkanických hornin oceánského dna a potvrzuje fyzikální model Holmese a geologické argumenty Wegenera

8 Kompletní topografie planety jasně ukazuje podmořské horské masívy probíhající uprostřed oceánů

9 Věk k oceánsk nského dna

10 Vznik a struktura oceánsk nského dna

11 Nejdůležitějším důkazem je symetrie záznamu přepólování magnetického pole Země na obou stranách středooceánského hřbetu

12 Současn asné rozložen ení desek

13 Teorie deskové tektoniky Díky seismologii víme v že e se pohybuje celá litosferická deska, která je mocná přibližně 100km a tvoří ji litosferický pevný pláš ášť a buďto oceánsk nská (5-8km) nebo kontinentáln lní kůra (30-40km)

14 Subdukce oceánské desky Nazca pod jihoamerický kontinent V hloukách kolem 100km se svrchní část subdukující desky taví a magmata vystupují vzhůru k povrchu Kontinent se může ztlušťovat a zvedat vysokohorské plató

15 Podsouvání indické pod eurasijskou desku Vzniká pásemné pohoří a vysokohorské plató, které se zvedá nad ztluštělou kůrou

16 Jak je možné aplikovat teorii deskové tektoniky na Český masív? Variská Evropa Český masív v je hluboce erodovaná část kolizní zóny, která se vytvářela před milióny let (variský věk). v Tudíž typické znaky současn asné deskové tektoniky jako, subdukční zóna, vulkanický oblouk nebo vysokohorské plató chybí, ale mohou být odkryty studiem hornin.

17 Před 300 milióny lety (Blakey) Superkontinent Pangea

18 Geologická mapa nepostradatelný základ z pro tektonické interpretace ale na první pohled je trochu komplikovaná

19 Tektonická versus geologická mapa Geologická mapa rozlišuje horninové typy v terénu Tektonická mapa rozlišuje oblasti s více v horninovými typy, které ale prodělaly stejnou deformaci a mineráln lní přeměnu (metamorfózu) ve stejném m období Tektonická mapa je proto nepostradatelná pro interpretaci geologického vývoje

20 Jak vytvořit vhodnou tektonickou mapu Nejdříve přestaneme p brát t v úvahu horniny mladší než variská kolize, která probíhala mezi 400 a 320 milióny let a zformovala Český masív Sedimentární horniny, například české křídové pánve a karpatského předpolí na východní Moravě a Slezsku Mladé vulkanické horniny, například Českého středohoří

21 Detailní strukturní pozorování a mapování je základem z pro tektonické interpretace 4c.

22 Hledáme analogie přírodních dějů experimentální prací Experimentální deformace válečku horniny

23 Stanovujeme stupeň metamorfózy mineráln lní přeměny hornin v kolizních zónáchz

24 Subdukce tlak narůstá mnohem rychleji než teplota minerální složení hornin odpovídá vysokým tlakům a nízkým teplotám např. 2GPa při 600 C V subdukční zóně se čediče mění až na tzv. eklogity, např. vrchol Meluzíny v Krušných Horách Čediče oceánské kůry v podobě tzv. polštářové lávy

25 Kontinentální podsouvání tlak narůstá rovnoměrně s teplotou minerální složení hornin odpovídá středním tlakům a teplotám např. 1GPa při 600 C Chlorit Biotit Granát (Fe,Mg,Al)(Si,Al)O (OH) 8 K(Fe,Mg) AlSi O (F,OH) (Fe,Mg) Al (SiO ) Staurolit Fe 2 Al 9 Si 4 O 22(OH) 2

26 Geochemický charakter a věk v k magmat a metamorfózy Datování absolutního stáří radiometrickou metodou nejčastěji na krystalech zirkonu Datování relativního stáří pomocí zkamenělin

27 Geologická mapa Tektonická mapa

28 Saxothuringikum Pozůstatky oceánské kůry a minerální složení hornin odpovídá vzniku za vysokých tlaků a nízkých teplot Tepelsko-Barrandienská jednotka Hlavně málo přeměněné sedimentární horniny s pozůstatky fosílií Středočeský plutonický komplex Magmatické horniny typické pro vulkanický oblouk

29 Interpretace tektonického vývoje západnz padního okraje Českého masívu 1. Subdukce tzv. saxothuringického oceánu následovaná podsunutím stenčeného kontinentálního okraje a vznikem Středočekého plutonického komplexu 2. Vysouvání plochých horninových těles příkrovů, oddělených z podsouvané desky podél subdukční zóny zpět k povrchu

30 Brunia a Silezikum Litosférická deska kolidující od severovýchodu, kontinentální kůra deformovaná pouze na západním okraji. Minerální proměna za středních tlaků a teplot. Moldanubikum Minerální proměna za vysokých tlaků a teplot. Ztluštělá kontinentální kůra s tělesy litosferického svrchního pláště.

31 Tektonické profily východního okraje Českého masívu

32 Nasouvání příkrovů na Brunii a Silezikum a tvorba hornoslezské sedimentárn rní pánve Himaláje

33 Rekonstrukce celkového vývoje

34 Autorství Tato rekonstrukce je popsaná v publikaci: Schulmann, K., Konopásek, J., Janoušek, V., Lexa, O., Lardeaux, J.-M., Edel, J.-B., Štípská, P., Ulrich, S., An Andean type Palaeozoic convergence in the Bohemian Massif, C. R. Geoscience, 341, Prezentovaný pohled na variský vývoj Českého masívu by nebyl možný bez detailního geologického mapování od dob Joachima Barranda v 19. století a dynamického pojetí geologického vývoje Franz Eduardem Suessem již v roce 1911 a 1913, které bylo později podpořeno teorií deskové tektoniky.