TVAROVÁ ANALÝZA KŘEMITÝCH GEOD Z JURSKÝCH SEDIMENTŮ (OLOMUČANY) Monika Horáková. Rešerše k bakalářské práci

Transkript

1 MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA ÚSTAV GEOLOGICKÝCH VĚD TVAROVÁ ANALÝZA KŘEMITÝCH GEOD Z JURSKÝCH SEDIMENTŮ (OLOMUČANY) Monika Horáková Rešerše k bakalářské práci Brno 2009

2 Obsah: 1. Úvod 1 2. Výskyty jurských sedimentů na území Českého masívu 2 3. Charakteristika lokality Olomučany Správní členění Geomorfologie Jurské sedimenty v lokalitě Olomučany Fosilie v lokalitě Olomučany 5 4. Křemité geody Makroskopický popis geod z jurských sedimentů Stávající teorie vzniku křemitých geod Teorie založené na biogenním původu Teorie založené na anorganickém původu Výskyt v České Republice i ve světě 8 Přehled literatury

3 1. Úvod Přes řadu pověr, dohadů, hypotéz i seriozních studií je detailní mechanismus vzniku křemitých geod (ukázka na obr. 1) stále nejasný. V této práci jsem provedla shrnutí stávajících teorií vzniku křemitých geod, makroskopický popis geod a jejich výskyt. Dále bližší popis jurských sedimentů a fosilií na území Českého masívu a v lokalitě Olomučany. Obr. 1 Ukázka studovaných geod (foto Monika Horáková). 1

4 2. Výskyt jurských sedimentů na území Českého masívu Jurské sedimenty Českého masívu mají menší rozsah, zbyly z nich jen dva malé denudační relikty. Prvním jsou severní Čechy, kde tvoří izolované ostrůvky v okolí Krásné Lípy v lokalitách Doubice, Kyjov, Brtníky. Dále v údolí Bělé, kde jsou jurské sedimenty vázány na dislokační pásmo lužické poruchy (zasahují, až do okolí Hohnsteinu a Saupsdorfu v Sasku). Druhá oblast výskytu je střední Morava, kde jurské sedimenty vystupují na území Moravského krasu v okolí Olomučan, Rudice, Habrůvky a Babic. Dále v širším okolí města Brna na Stránské skále, Nové hoře, Švédských šancích a na Hádech. Sporadický výskyt jurských sedimentů v oblasti Českého masívu lze vysvětlit jednak omezeným rozsahem jurské sedimentace a také malou mocností uloženin, které podlehly denudaci (Svoboda et al., 1964). Stratigrafická tabulka jurských sedimentů v pokryvu Českého masívu je zobrazena na obr. 2. Obr. 2 Stratigrafická tabulka jurských sedimentů v pokryvu Českého masívu, s souvrství, čísla značí mocnosti v m. (převzato a upraveno - Chlupáč et. al., 2002). 2

5 3. Charakteristika lokality Olomučany Správní členění Obec Olomučany náleží k Jihomoravskému kraji, nachází se cca 4 km jihovýchodně od obce Blansko viz obr. 3. První písemná zpráva pochází z roku Obec se nachází v průměrné nadmořské výšce 350 metrů a na území žije něco přes 900 obyvatel ( obec Olomučany, 2008). Obr. 3 Výřez z turistické mapy převzatý z (Mapy CZ, 2008) Geomorfologie Z geomorfologického hlediska náleží lokalita do Olomučanské plošiny (Balák et al., 1997), která je součástí Rudické plošiny - Moravského krasu Drahanské vrchoviny Brněnské vrchoviny Česko-moravské subprovincie České vysočiny - Hercynského pohoří (Balatka et al., 1987). 3

6 3. 3. Jurské sedimenty v lokalitě Olomučany Na přelomu střední a svrchní jury proběhla za teplého klimatu na území Moravského krasu, Drahanské vrchoviny a moravského krystalinika mořská transgrese. Na přelomu jury a křídy došlo k ústupu moře a území se stalo opět souší (Balák et al., 1997). V Moravském krasu se výskyty jurských sedimentů soustřeďují v tzv. blanském příkopu v okolí Olomučan, Rudic, Babic a Habrůvky, kde dosahují mocnosti až 50 m. To bylo umožněno poklesem ker, zvláště podle SZ-JV systému zlomů ve tvaru příkopové propadliny (Chlupáč et al., 2002; Bosák, 1978). Obr. 4 Výřez z geologické mapy Brna a okolí 1: (Hanžl et al., 1999), legenda v příloze 1. Jurský útvar zůstal zachován především v nejbližším okolí Olomučan, pokrývá zde plochu asi 2,5 km 2 (viz geologická mapa na obr. 4). Stratigraficky byl zařazen ke svrchnímu callovu a především oxfordu (dogger-malm), (Bosák, 1978). Vrstvy jurských sedimentů jsou uloženy následovně: Na devonském podloží nebo na horninách brněnského masívu spočívá diskordantně vrstva bazálně písčitých vápenců, které přecházejí do deskovitých vápenců s rohovci a mikritových vápenců s glakonitem a fosfáty, v této vrstvě se nachází i křemité geody (Chlupáč et al., 2002). V bazální části se ještě objevuje limonitové zarudnění v podobě čoček a poloh, jenž 4

7 bylo po dlouhá staletí předmětem intenzivní těžby (Šváb, 1961). Zachovaný vrstevní sled končí brekciemi rohovců s jílovitou a železitou základní hmotou (Chlupáč et al., 2002). Jeden z posledních odkryvů jurských sedimentů na celém území Rudické plošiny je Lom Hrubých, který se nachází severně od Olomučan. Tento lom byl v provozu v první polovině dvacátého století, v roce 1950 byl uzavřen a z větší části zasypán. V roce 1989 došlo k částečnému skalnímu odkryvu. Lom je významným nalezištěm fosilií (Balák et al., 1997). Jurské sedimenty byly z větší části rozrušeny. Vyvětralé složky jako jsou rohovce a křemité geody byly splaveny do okolí. Křemité geody a rohovce lze proto nalézt i v křídových rudických vrstvách (Balák et al., 1997) Fosilie v lokalitě Olomučany Z paleontologického hlediska je území v okolí Olomučan význačné pro bohatou mikrofaunu. Fosilie nalezené na lokalitě byly zařazeny ke stupňům callov a oxford (Chlupáč et al., 2002). Sedimenty jsou poměrně dosti bohaté na fosílie, hlavně Ammonoidea (otisk schránky amonita nalezený na lokalitě na obr. 5), Echinoidea, Belemnitida, Scleractinia, Bryozoa, Bivalvia, Gastropoda aj. V reliktních oxfordských vápencích byla zjištěna bohatá společenstva mikrofosilií. Bylo nalezeno přes 20 druhů Foraminifera. Dále byla identifikována bohatá nanoflora, celkem 11 druhů Coceolitha, Silicoflagellata, Acritarcha. Planktonní faunu obohacují také Radiolaria a Ciliata (Hanzlíková Bosák, 1977). Obr. 5 Otisk schránky amonita nalezený na lokalitě Olomučany (foto Monika Horáková). 5

8 4. Křemité geody Makroskopický popis geod z jurských sedimentů Geodami rozumíme nerostnou výplň dutin v horninách, nejčastěji okrouhlého tvaru. Bývají buď plné nebo s větším či menším prázdným prostorem, do jehož středu směřují krystaly. Krystalovou výplň geod tvoří krystaly křemene a jeho odrůd, obvykle bezbarvého křišťálu, méně často pak bleděfialového ametystu či citrínu. Poměrně často se vyskytují uvnitř i ledvinovité povlaky slabě krystalického chalcedonu a jemu příbuzného křídově bílého kašolongu (Balák et al., 1997). Přítomností některých přimísených látek v původních roztocích zvláště sloučenin železa, jsou někdy krystaly křemene nebo povlaky chalcedonu zbarveny v různých odstínech žluté a hnědé, mnohdy i v jiných barevných odstínech. Chalcedon a kašolong občas tvoří druhotné povlaky na krystalech křemene viz obr. 6. Tyto útvary se nazývají perimorfózy (Balák et al., 1997). Vnější vzhled geod je nejčastěji rýhovaný, hrbolatý až bradavičnatý, tvar bývá často přirovnáván ke vzhledu květáku či mozku. Geody jsou menších velikostí nejčastěji 3-7 cm, ojediněle i cm (Mejzlík, 1974). Obr. 6 Ukázka geod s povlakem kašolongu (foto Monika Horáková). 6

9 4. 2. Stávající teorie vzniku křemitých geod Křemité geody, které jsou ve světě nejznámější, vznikly ve vyvřelých horninách. V tuhnoucích lávách vznikaly koncentrace plynů, které vytvořily velké dutiny, ty pak byly následně druhotně vyplněny křemenem nebo minerály nejrůznějšího druhu, např. zeolity, karbonáty a dalšími nerosty (Petránek, 1995). Oproti tomu studované geody se nachází v sedimentárních horninách a k jejich vzniku se váže několik teorií Teorie založené na biogenním původu Křemité geody vznikaly v důsledku uchránění organizmů s pevnou kostrou, schránky zkamenělin. Na počátku vzniku geod byl volný prostor, který nejčastěji vznikl zetlením měkkých částí uvnitř schránky měkkýše či v kalichu lilijice apod. Nejdříve se dutina vyplnila roztokem, z tohoto roztoku se uvnitř volného prostoru vyloučila gelovitá vrstvička, později rekrystalovaná v chalcedon. Působením osmotických sil a při dostatečném vnějším zdroji koloidních roztoků/gelů SiO 2 rostla tato vrstvička nejenom směrem dovnitř, do volného prostoru, ale i na své vnější straně, kde zatlačovala okolní vápenec. Dále geody vznikaly uchráněním organizmů bez pevné kostry a to uvnitř mořských živočišných hub, ukázka těchto hub je na obr. 8. Svým vzhledem některé geody připomínají v mesozoiku velmi rozšířené a dnes již vymřelé křemité mořské houby, příklad je na obr. 7 (Bosák, 1978; Mejzlík, 1974). Obr. 7 geoda nalezená v Olomučanech Obr. 8 ukázka fosilních křemitých mořských hub (foto Monika Horáková). (foto převzato z Paleomania, 2008). 7

10 Teorie založené na anorganickém původu Dle jiných autorů mají dutiny anorganický původ. Další teorie popisuje vznik geod zatlačením karbonátových konkrecí křemenem. Tento proces se nazývá geodizace (Bosák, 1978). Nejnovější teorie vzniku popisuje vznik křemitých geod nahrazením anhydritových či barytových konkrecí (Petránek, 1995). Jedná se o silicifikační proces v sedimentech velmi mělkých moří v teplých až horkých klimatických zónách. V horkých aridních oblastech a zvláště v pásmu s omezeným spojením s vodami oceánu (např. v lagunách) a pásmech s omezeným přítokem vody z pevniny se díky odparu mohly z vody vyloučit tzn. evapority. V závislosti na podmínkách to byl buď sádrovec (vodnatý síran), anhydrit (bezvodý síran), nebo po dalším odparu halit (chlorid sodný). V období diageneze (tj. v průběhu odvodňování a lithifikace sedimentu) se evapority rozpouštěly cirkulujícími vodami za vzniku různě velkých dutin převážně kulovitého či nepravidelného tvaru. Tyto dutiny mohly být následně druhotně vyplněny minerály (křemenem a jeho odrůdami, kalcitem). Takto mohly vzniknout i povlaky stěn dutin z ledvinovitého chalcedonu nebo kašolongu, jindy mohlo dojít k vyplnění celé dutiny chalcedonem (Petránek, 1995). Dle této teorie mohlo v některých případech i dojít k přímému zatlačení evaporitů roztoky přinášející oxid křemičitý. Genetický vztah k evaporitům potvrzují různé jevy, a to především inkluze anhydritu a květákový tvar, kterým se vyznačují i anhydritové konkrece (Petránek, 1995). Analýza geod z primárního uložení u Olomučan a druhotného uložení u Žabčic prokázala četné drobné inkluze anhydritu a barytu (Přichystal et al., 1999) Výskyt v České Republice i ve světě Lokalita Olomučany a v podstatě i celá oblast olomučansko-rudická je primárním uložištěm těchto geod. Geody jsou již z jurských sedimentů vyvětralé. Ovšem ojediněle lze nalézt geody, které jsou stále součástí sedimentu viz příloha 2. Četný výskyt geod v okolí Olomučan je například v otevřeném lomu Seč u Rudice (viz obr. 9). Rozrušením sedimentů a jejich splavením se dostaly geody na vzdálenější místa. Jejich druhotné výskyty byly objeveny v Habrůvce, Adamově, dále v brněnských městských částech např. v Maloměřicích, Juliánově a Židenicích. Při stavbě nádraží v Maloměřicích byly nalezeny geody větších rozměrů, tyto geody jsou nyní vystaveny v Moravsko-zemském muzeu. V Židenicích byl učiněn nález geody s karneolovou výplní, jedná se o vzácnost, která 8

11 je také ke zhlédnutí v Moravsko-zemském muzeu. Další druhotné výskyty jsou například u Žabčic či u Lednice (Kruťa, 1953). V poslední době byly geody nalezeny i u Vedrovic jihovýchodně od Moravského Krumlova (Buriánek, 1998). Obr. 9 Lom Seč u Rudice (foto Monika Horáková). Ve světě byly křemité geody nalezeny v USA, v Evropě (Anglie, Španělsko), na Blízkém východě, ve střední Asii. Zvláště hojné výskyty jsou na území arabského štítu, a to v Iráku (Rutby), v Saudské Arábii, v Sýrii a v Jordánsku (Petránek, 1995). V iráckých a v anglických geodách byly prokázány anhydritové inkluze (Tucker, 1976). 9

12 Přehled literatury: Balák, I. et al. (1997) : Rudická plošina v Moravském krasu, Městská knihovna Blansko, Blansko. Balatka, B. et al. (1987): Zeměpisný lexikon ČSR: Hory a nížiny, Academia. Praha. Bosák, P. (1978) : Rudická plošina v Moravském krasu část III., Čas. Mor. Muzea, Vědy přir., 63, Brno. Chlupáč, I. (2002) : Geologická minulost České republiky, Academia, Praha. Hanzlíková A. Bosák P. (1977): Microfossils and mikrofacies of the Jurassic relikt near Olomučany (Blansko district), Věst. Ústředního ústavu geologického, 52, Praha. Hanžl P. Krejči Z. Vit J. Novak Z. Stranik Z. (1999): Geologicka mapa Brna a okolí 1: , Český geologický ústav Kruťa, T. (1953) : Nová naleziště geod a nerostů v štěrkových terasách a v řečištích na Jižní Moravě, Čas. Mor. Muz., vědy přírodní, 38, Brno. Mejzlík, Z. (1967): Od Babic k Rudici. Okresní pedagogické středisko, Brno. Petránek, J. (1995): Sedimentární acháty, Bull.min., petr. odd. NM v Praze, 3, Praha. Přichystal, A. Losos, Z. Richterová, D. (2000): Uzavřeniny anhydritu a barytu v jurských geodách z Moravy a jejich genetický význam, Geol. výzk. Mor. Slez. v r. 1999, Brno. Svoboda, J. et al. (1964) Regionální geologie ČSSR, Ústřední ústav geologický, Praha. Šváb, E. (1961): Příspěvek ke geologii jury a křídy mezi obcemi Olomučany a Rudice na Blanensku, MS, diplomová práce, Př. F. MU, Brno. Tucker, E. M. (1976): Quartz replaced anhydrite nobles ( Bristol diamonds ) from the Triassic of the Bristol District., Geol. Mag. 113 (6), Cambridge. Obec Olomučany (2008) ( ). Mapy. CZ (2008) ( ). paleomania (2008) 1_jpg.html&usg=ALkJrhhkZm_lbkw5o06Y3zw7RIz4Uph0Fw ( ). 10

13 Přílohy: Příloha 1. Legenda ke Geologické mapě Brna a okolí 1: