8. Principy regionální petrografie
Pod pojmem regionální petrografie se dříve rozumělo pouze zeměpisné rozšíření hornin (sodalitový olivínový nefelinit na Řípu, fonolit u Bíliny, pyroxenové gabro ze Špičáku, hořický pískovec, svory Královského Hvozdu apod.). Nyní jsou za hlavní součást regionální petrografie považovány spíše souhrnné charakteristiky jednotek (teránů) a formací ukazujících vzájemné souvislosti genetické, látkové, prostorové i časové různých druhů hornin. Do regionální petrografie v dnešním smyslu slova patří: petrografie (či litologie) určitého území, určité části litosféry vymezené geografickými souřadnicemi. petrografie geologické jednotky, která se petrografickými znaky liší od jednotek okolních a je vymezena geologickými hranicemi. charakteristika souborů hornin navzájem geneticky spjatých, tzv. formační analýza. 8.1. Litologie území Litologie určitého území je modifikací původního obsahu regionální petrografie. Jde o charakteristiku rozšíření a výskytů různých druhů hornin na určitém území. Tím se rozumí nejčastěji území státu (např. Regionální geologie ČSSR, Svoboda et al. 1964) nebo jeho správních částí (např. Geologie a petrografie země Moravskoslezské, Zapletal 1932) či jinak vymezených úseků, třeba národního parku či chráněné oblasti (např. Geologie Krkonošského národního parku, Chaloupský 1969) a území listu mapy různých měřítek (např. Vysvětlivky ke generálním mapám ČSSR 1 : 200 000, nebo Vysvětlivky k základní mapě České republiky 1 : 25 000). Petrografickou oblastí může být jednotka geografická (Geologie Orlických hor, Opletal a kol. 1980, Geologický vývoj motolského údolí, Pouba 1949), kontinent (Evropa; Bubnoff 1926, 1930) nebo kontinentální a oceánská litosféra jako celek (Mísař 1987). Ve všech těchto případech jde o charakteristiku hornin v rámci geologického vývoje celé dané oblasti. Podobně však může jít pouze o litologickou charakteristiku či charakteristiku hornin určitého úseku zemské kůry, např. Petrografie vyvřelých hornin Českého masívu (Hejtman 1988). 8.2. Litologie geologických jednotek Na základě popisu regionální geologické či litologické stavby se vymezují litologické jednotky (lithological events) a petrografické formace hornin. Formace v petrografickém smyslu jsou soubory hornin navzájem geneticky spjatých (např. ofiolitová formace). Je-li společných znaků více, např. kromě genetických vztahů i shodná stratigrafická nebo tektonická pozice může se použít označení terén či terán (toto označení je však zdiskreditováno tím, že jako terány jsou označovány jednotky nepřesně definované, bez ohledu na rozdíly v charakteru hranic). Stanovená jednotka musí být objektivně odlišitelná od okolních tak, aby bylo možné přesně stanovit její územní rozsah. Musí být zdůvodněna a návrh se zdůvodněním publikován. Název musí odpovídat principům komise ČAV: skládá se ze specifického označení v adjektivní formě (třebíčský) a obecného názvu v substantivu (masív). Používá se malých písmen (jde o profesní označení). Při volbě označení by neměly vznikat pochybnosti (např. jesenický masív podle Jesenice nebo Jeseník, blanická brázda podle Blanice nebo Blaník) a mělo by odpovídat originálnímu geografickému názvu i za cenu české koncovky (např. wienská pánev je správnější než vídeňská pánev), jak to doporučují i Pravidla českého pravopisu. K litologickým jednotkám je možné řadit též označení pohřbených či skrytých jednotek, pokud jsou petrograficky a územně dostatečně přesně definovány (např. jablunkovský masív, lounský pluton). Příklady: Moravský (brněnský) pluton se dělí na brněnský masív, dyjský masív, svratecký masív, olomoucké granitoidy a granitoidy podloží karpatské předhlubně (vlkošský, rusavský, ždánický, lubenský, stupavský, dražovický, mušovský a strachotínský masív). V jeho části označené brněnský masív jsou rozlišovány tři části a tři kry. Částmi jsou západní část s diority, granodiority a granity, metabazitová zóna, v níž převládají vulkanity a subvulkanity oceánského typu s ultrabazitovou subzónou a východní tonalitová část. V severní kře převládají typy doubravický a blanenský, centrální kra je zakleslá s typy královopolský, tetčický, kounický a Veverská Bitýška, s hojnými relikty pláště, a jižní vyzdvižená kra s typy Réna, Krumlovského lesa, vedrovickým a olbramovickým (obr. 8.1.).
V limnickém karbonu českosaském jsou rozlišovány jednotlivé dílčí pánve a výskyty, které faciálně patří snosné oblasti, v nichž jsou vnitrohorské pánve (blanická a boskovická brázda), zóna předhorské sedimentace, akumulační plošiny s vnitropánevním jezerem a zóna příbřežní sedimentace. V metamorfních teránech jsou rozlišovány jednotky litofaciální, litologické a metamorfní. Ku příkladu v moldanubiku jsou v podstatě litofaciálními jednotkami úseky pestré skupiny, jako metamorfované vulkanosedimentární formace (pestrá skupina Královského hvozdu, strážovská, sušická, votická, krumlovská, posázavská, strážecká, a moravská) a jednotvárná skupina želivská jako metamorfovaná formace hlubokomořská. Litologickými jednotkami jsou v moldanubiku ortoruly, skarnová a hadcová tělesa (vlastějovický skarn, županovický skarn, bernartický hadec, borské ultrabazické těleso, mohelský masív). Nejasná je příslušnost granulitů (obr. 8.2.), které mohou být v moldanubiku interpretovány jako jednotky litologické (jihočeský granulitový pás, západomoravský granulitový pás) a jednotlivá granulitová tělesa jako cizorodá (borský granulit, drahonínský granulit, granulit Žďárských Chalup a hosovské ruly). 8.3. Petrologická formační analýza Na území České republiky k formační analýze vyvřelých hornin můžeme počítat především práce Klomínského (in Bernard, Pouba et al. 1986, in Suk et al. 1984). K magmatickým formacím patří: 1. Předkadomské magmatické formace - formace ofiolitů (relikty oceánské kůry zabudované v kůře kontinentální, vesměs na významných tektonických rozhraních): mariánskolázeňský komplex, letovické krystalinikum - relikty kontinentální kůry (cca 2,2 Ga): tonalit u Říčan, ortorula Světlíku a další v jižních Čechách (obr. 8.3.) 2. Kadomské formace - iniciální podmořské vulkanity (ofiolity) v proterozoiku barrandienu, v moldanubiku, ostrovní zóně, Železných horách, v lugiku (staroměstské pásmo) a v Krušných horách - orogenní magmatity: šedé a červené ortoruly v Krušných horách, ortoruly v moldanubiku (pacovská, strážská, bechyňská aj.), ortoruly silezika a lugika - pozdně orogenní a postorogenní hlubinné magmatity: brněnský pluton, lužický pluton, bazické masívy (kdyňský, neratovický, ranský) - subsekventní vulkanity: křivoklátsko-rokycanské a strašické pásmo, mateřské horniny některých granulitů moldanubika a Krušných hor - finální magmatity: magmatity spodního ordoviku v barrandienu 1 3. Hercynské formace - iniciální (ofiolitové) magmatity: svrchnoordovický, silurský a devonský magmatismus v barrandienu, devonský magmatismus v Jeseníkách (jesenický, sobotínský masív), ultrabazika alpinského typu v moldanubiku (?) - orogenní magmatity: ortoruly pláště středočeského plutonu, některé ortoruly moldanubika (např. v popovickém a podolském komplexu) - pozdně orogenní magmatity: středočeský pluton (obr. 8.4.), krkonošsko-jizerský pluton, žulovský masív, krušnohorský pluton (včetně teplického křemenového porfyru), moldanubický pluton. Jsou zastoupeny tři základní typy: tonality, alkalicko-vápenaté granitoidy a durbachity (obr. 8.5.). - subsekventní a finální vulkanity (subvulkanity moldanubika, Lásenice, jižní okraj středočeského plutonu), vulkanity karbonu a permu mezi Plzní a Žacléří. 4. Alpínské (saxonské) formace (obr. 8.8.). - subsekventní magmatity alpínské orogeneze (těšínitová formace) - subsekventní a finální vulkanity alpínské orogeneze, andezit-ryolitová formace Vnějších Karpat a karpatské předhlubně 5. Vulkanity platformního stadia: alkalické bazalty Vnějších Západních Karpat na Moravě (Starý Hrozenkov) a alkalické bazaltoidy Českého masívu. 1 Kaledonské magmatity nejsou v Českém masívu patrně zastoupeny, někteří autoři k nim řadí paleoryolity, které byly eduktem granulitů, a na základě radiometrických určení i edukt části ortorul v Jeseníkách.
Sedimentární jednotky České republiky Podobně jako u vyvřelých hornin můžeme rozlišit základní sedimentární jednotky na území České republiky podle vztahu k hlavním etapám geologického vývoje. V každé etapě pak je možné rozlišit podle formačního členění oceánské sedimentární jednotky ( geosynklinální ), molasové pánve (předhlubně, vnitrohorské pánve a týlové pánve) a kontinentální platformní pánve. 1. kadomské oceánské pánve: svrchní proterozoikum barrandienu 2. kadomské molasové pánve: předhlubeň: příbramsko-jinecká pánev vnitrohorské pánve? týlové pánve? zaobloukové pánve (šelfové): moravské starší paleozoikum 3. hercynské pánve: oceánské sedimenty v devonu a spodním karbonu na Moravě, kulmský vývoj je hercynský flyš molasové pánve: předhlubeň je hornoslezská pánev, podkrkonošská pánev je výběžek předhlubně (Havlena 1970) a dolnoslezská je okrajová pánev v předpolí orogenu vnitrohorské pánve: centrální podkřídová pánev (obr. 8.6.). vnitrohorské kotliny:karbon a perm brázd (blanické, boskovické, jihlavské) týlové pánve: středočeská, plzeňská 4. platformní kontinentální pánve: česká křídová pánev (obr. 8.7.) polická pánev jihočeské pánve podkrušnohorské pánve 5. alpínské jednotky: hlubokomořské pánve: jura, křída, paleogen v příkrovech vnějších Karpat předhlubeň: karpatská předhlubeň vnitrokontinentální deprese: vnitrokarpatský paleogén týlové pánve: jihoslovenská, východoslovenská, podunajská vnitrohorské kotliny (jen v SR): trenčianská, turčianská, žiarská, handlovská a další okrajové pánve v předpolí orogenu: wienská, oravská Členění metamorfních jednotek zahrnuje na území ČR (Cháb, Suk 1977): 1. moldanubicko-durynskou provincii, v níž se rozlišuje: oblast sasko-durynská oblast krušnohorská oblast tepelsko-barrandienská oblast moldanubická oblast moravskoslezské zóny 2. západosudetskou provincii s krušnohorskou oblastí s orlickou oblastí 3. moravsko-slováckou provincii, která odpovídá brněnské jednotce Podrobnější dělení na zóny je znesnadněno tím, že jednotlivé zóny jsou v Českém masívu výsledkem interference většího počtu metamorfních etap a fází, které zatím nelze hodnověrně rozlišit. V takovém případě je vhodné formační analýzu provést rozlišením jednotlivých etap a fází metamorfního vývoje.
Etapy a fáze metamorfního vývoje Českého masívu etapa Metamorfní fáze Časové rozpětí v dnešní denudační úrovni v Ma Ráz metamorfní fáze Typické příklady na území ČR saxonská 0-280 platformní kontaktní metamorfóza neovulkanitů (Jičín), U/Pb zmlazení hercynská mladomoravská (Frasl et al. 1968) 300-280 retrográdní česko-moravská 330-300 posttektonická albitizace a epidotizace hercynských efuziv a intruziv, teplický křemenný porfýr periplutonická metamorfóza (cordieritové migmatity kolem středočeského a moldanubického plutonu, kont. metamorfóza kolem krkonošského plutonu aj. ligurská (Kornprobst et al. 1980) 370-330 syntektonická andaluzit-staurolitová v Jeseníkách česká, mladokadomská (Svoboda 1947) 520-450 platformní Křivoklátsko-rokycamské pásmo, Ještěd, Železné Hory kadomská normandská (Kornprobst et al. 1980) 540-520 orogenní Jílovské pásmo lužická 570-540 pozdnětektonická Lužický pluton, jizerské ortoruly, bazické masívy barrandienu (Kdyně, Ransko, Neratovice), brněnský pluton staromoravská (Frasl et al. 1968) 630-570 syntektonická regionální metam. typu Barrow v Barrandienu, granulitová vysokotlaká v moldanubiku alpinská Předkadomská icartienská 2 200-? ortorula Světlíku, tonalit v plášti středočeského plutonu.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Obr. 8.1. Brněnský masív a jeho petrografické členění podle různých autorů (Kolek 1984; Weiss et al. 1986; Rejl, Mitrenga 1986: 1. Olbramovice, 2. Vedrovice, 3. Dolní Kounice, 4. Tetčice, 5. Královo Pole, 6. Veverská Bitýška, 7. Krumlovský les, 8. Doubravice, 9. Blansko, 10. Réna, 11. Hlína, 12. krystalinický plášť, 13. metadioritová subzóna, 14. metadiabasová subzóna, 15. paleozoikum, 16. permokarbon, 17. terciér, 18. zlomy prokázané a předpokládané.
1 2 3 4 5 6 Obr. 8.2. Bimodální asociace metavulkanitů v moldanubiku. 1. granulity spjaté s metabazity a ultrabazity, 2. durbachity, 3. leukokratní metamorfity (ortoruly) spjaté s metabazity (gföhlské ruly), 4. granitoidy (středočeský, jihočeský a železnohorský pluton, brněnský masív), 5. významné zlomy, 6. metavulkanity spjaté s metabazity a ultrabazity (jílovské pásmo a bítešská rula). Obr. 8.3. Pozice světlického komplexu v jihočeském moldanubiku (Wendt et al. 1993): 1. ortoruly, 2. drosendorfská a ghöhlská jednotka, 3. kaplicko-ostrogonská jednotvárná jednotka, 4. moldanubický pluton, 5. hlavní jihočeský násun.
Obr. 8.4. Středočeský pluton a jeho součásti definované podle petrografických typů: 1. říčanský, 2. kšelský, 3. Kosovy Hory, 4. maršovický, 5. požárský a nečínský, 6. Čertovo Břemeno, 7. blatenský (zvíkovský), 8. červenský, 9. dehetnický, 10. jankovský, 11. sedlecký, 12. sedlčanský, 13. okrajový, 14. sázavský (vltavský), 15. těchnický, 16. táborský, 17. gabra, 18. benešovský, 19. klatovský, 20. kozlovický, 21. jistecký, 22. kozárovický (orlický), 23. vírský. Výběžky: I. novoknínský, II. Slapský, III. říčanský, IV. Táborský, V. strakonický, VI. střelskohoštický, VII. matkobožský, VIII. kolinecký, IX. klatovský. Apofýzy: X. malšická, XI. mehelnická, XII. černíkovská, XIII. padrťská, XIV. rožmitálská, XV. bohutínská, XVI. kšelská, XVII. pňovická, XVIII. votická, XIX. jankovská.
Obr. 8.5. Moldanubický jihočeský pluton (časká část) a jeho hlavní typy na českém území: 1. diority, 2. weineberský typ, 3. freistadtský typ, 4. jihlavský typ, 5. durbachity, 6. mrákotinský typ, 7. ševětínský (okrajový typ), 8. landštějnský typ, 9. číměřský typ, 10. autometamorfované granity, 11. okraj jihočeských pánví. Základní typy granitických hornin jihočeského plutonu (upraveno podle Klečky a Matějky 1992): Skupina 1: zahrnuje spodní karbon (synorogenní granitoidy do různého stupně deformované) členěný ve dvě podskupiny. Podskupina 1A. starší typy S (typ schärdingský a typ puerbašský), podskupina 1B starší typy I a přechodné I/S (typ weinsberský datovaný na 349±4 Ma, šlírový granit a křemenové diority a tonality. Skupina 2: zahrnuje spodní karbon spjatý se vznikem pozdně orogenních a postorogenních typů. Podskupina 2A obsahuje místy lehce deformované typy S (typ altenberský a typ lásenický v české části), podskupina 2B obsahuje pozdní typ I a přechodné typy I/S (typ freistadtský datovaný na 329±7 Ma a mauthausenský 329±4 Ma), podskupina 2C obsahuje nedeformované typy S (typy eisgarnský datovaný na 316±7 Ma). Skupina 3: zahrnuje anorogenní granity (subvulkanické felzické žíly) vázané na (?) spodní perm (typ Homolka a Kozí Hora).
Obr. 8.6. Členění česko-saské oblasti limnického karbonu a permu v Českém masívu (s použitím podkladů Holuba a Peška). Obr. 8.7. Členění české křídové pánve podle litofacií na oblasti (podle Zahálky a Dvořáka).
Obr. 8.8. Oblasti neovulkanitů v česko-slezském vulkanickém oblouku (podle Kopeckého 1985).