MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA Michal Uhlíř Deformační analýza krystalinika v okolí Příchovic v Jizerských horách Rešerše bakalářské práce Vedoucí práce: doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr. Brno 2016
Osnova: 1. Úvod... 3 2. Rešerše... 5 2.1. Období 40. 50. léta... 5 2.2. Zpracování Josefa Chaloupského... 6 2.3. Zpracování novodobé... 7 3. Seznam literatury... 10
1. Úvod Lokalita mého studia leží v Jizerských horách v krkonošsko-jizerském krystaliniku. Toto krystalinikum je silně deformované. Hornina, která je předmětem mého studia je kvarcit a jeho výchozy, které jsou v okolí malé vesničky Příchovice, okres Tanvald, který je v Libereckém kraji. Kvarcit zde tvoří tělesa, které jsou deskovitého tvaru a vytvářejí geomorfologicky výrazné výchozy. Měkčí hornina, která tvoří okolí kvarcitů jsou svory a ortoruly s výrazným páskováním. V mapách tvoří kvarcity různá tělesa (obr.1 a 2). Předmětem mého studia jsou především výchozy kvarcitů v dané lokalitě a jejich studium ze strukturně-deformačního hlediska. Obr. 1. Zobrazení kvarcitů na mapě 1:25 000 (ČGS, 2016a). Vysvětlivky: q - kvarcit, m - muskovitický svor, j G - drobně až středně zrnitá, místy laminovaná biotit-muskovitická ortorula, e erlan.
Obr. 2. Zobrazení kvarcitů na mapě 1:50 000 (ČGS, 2016b). Vysvětlivky: 819 svrchnoordovický sericitický kvarcit, 868- neoproterozoický muskovitický kvarcit, 871 - krystalický vápenec/dolomit, 872 - erlan, 840 - migmatitická rula,
2. Rešerše 2.1. Období 40. 50. léta Kodym a Svoboda (1948) se zabývali stavbou krkonošsko-jizerského krystalinika a přitom i kvarcity, které považovali za vložkové horniny vystupující v tektonicky velmi komplikovaném pruhu, který místy vykliňuje a zase se objevuje ve větších mocnostech. V jižním okolí Harrachova vytvářejí časté menší i větší pruhy v tektonicky komplikovaném synklinoriu. Podle uvedených autorů menší pruhy kvarcitů vystupují uprostřed svorových rul. Petrograficky jsou kvarcity křemenné horniny, které jsou lavicovité, a to tlustě i tence. Časté jsou příměsi jemného sericitu, šupinky muskovitu a místy bitotitu. Místy obsahují vložky svorových rul, do nichž, zejména směrem do nadloží, postupně přecházejí. Máška (1954) ve své knize řešil metodiku zpracování kompasových dat a také strukturu krystalinika v Krkonoších a Jizerských horách. Vyjadřoval se spíše obecně, že skutečný povrch struktury je více či méně zvlněn. Výška jednotlivých drobných vln a jejich poloha v konečném důsledku určují směr, sklon a směr sklonu foliace na jednotlivých výchozech a odkryvech. Tyto údaje mají samozřejmě smysl pouze, když se do jejich zdánlivě nesmyslného rozmístění zavede jednotící a vzájemně propojené prostorové vztahy, které mohou osvětlit jejich smysl či průběh. Dále se Máška (1954) zmínil o zvrásnění, a poté o odměšování křemene do protáhlých útvarů, které jsou různě deformované a vyplňují žilky v ohybech drobných vrás decimetrového a centimetrového řádu. Máška (1954) na konci přiložil přehlednou geologickou mapu Krkonoš a Jizerských hor, kterou sestavili Svoboda et al. (1947). Na této geologické mapě (obr. 3) lze vidět kvarcity, které v této oblasti vytvářejí množství pásů uložených v okolní hornině nazvané svorové ruly. Tuto lokalitu řadí pod příkrov sudetský. V Časopise pro mineralogii a geologii z roku 1963 se autoři Krutský a Šalanský zmínili o výzkumech z lokality Hvězda, na které bylo anomální zrudnění hornin ve výchozech. Byla zde provedena mnohá geofyzikální měření a mimo jiné je tu zmínka o kvarcitech, které jsou jako jediné horniny na této lokalitě zachované v původním epizonálním vzhledu a budují hřbet vrchu Hvězda. Podle petrografického popisu jsou to běžné bílé až světle šedé sericitické kvarcity, které jsou jemnozrnné se sericitem na plochách foliace. Kvarcity omezují tuto oblast
převážně na V a JV, kde tvoří nadložní vrstvu. Byly zde nalezeny zrudněné kontaktní horniny, především biotitické a muskovitické ruly, a to jak ve skalních výchozech, tak i později v uměle vytvořených odkryvech. Obr. 3. Zobrazení pruhů kvarcitů na geologické mapě Svobody et al. [1947]. 2.2. Zpracování Josefa Chaloupského V přehledu geologických výzkumů a koncepcí se Chaloupský (1989) zabýval především Krkonošemi a Jizerskými horami, pod které patří i lokalita mého studia. Na stavbě této oblasti se podle autora podílí velkoúpská a ponikelská skupina. Podle Chaloupského (1989) je velkoúpská skupina nejvíc metamorfovaný horninový soubor krkonošsko-jizerského krystalinika. Skládá se především z mocných komplexů svorů až fylitů. Kromě jiného buduje i jádro uvnitř jizerského rulového komplexu. Velkoúpská skupina se rozkládá od horské oblasti Krkonoš podél j. kontaktu krkonošské žuly z. směrem do s. a z. části železnobrodského krystalinika. V tomto směru dle Chaloupského metamorfní intenzita klesá;
horniny na Rokytnicku už mají charakter fylitů. Velkoúpská skupina není ve spodní části odkrytá. Leží tam žuly a jizerské ruly. Grafitické svory a kvarcity (s granátem) vystupují mimo jiné i v okolí Příchovic. Dále se Chaloupský (1989) zabýval muskovitickými kvarcity, které jsou další vložkovou částí hornin pestré velkoúpské skupiny. Hojně však vystupují i v nižších vrstvách šedých muskovitických svorů. Jsou rozšířeny především podél j. kontaktního dvora krkonošské žuly. Dále bývají uzavírány i v krkonošských rulách. Kvarcity z velkoúpské skupiny bývají stejnoměrněji zrnité, často laminované a destičkovitě rozpadavé. Obsahují i vyšší podíl živce a je možné je označit jako živcové kvarcity. Jejich složení je v podstatě jen z jemnozrnné směsi rekrystalovaných zrnek křemene. Většina kvarcitů nemá zrno stejnoměrně velké. V kvarcitovém souvrství jsou poměrně čisté, tlustě lavicovité kvarcity prokládány polohami více břidličnatých kvarcitů bohatých světlou slídou. Další zmínka o kvacitech, a to především albitických, je z okolí městečka Držkov, kde byly nalezeny kvarcity, které jsou velmi jemnozrnné, světlé a lavicovitě odlučné. Velikost zrna se pohybuje okolo 1 mm. Zrna vznikla rekrystalizací fragmentů křemen-albitických břidlic. Některé kvarcity jsou skvrnité. Skvrnky tvoří až několik milimetrů velké zelené útržky, které jsou složené z agregátu chloritových lístků. Podobný vývoj skvrnek je vzácně známý i u sericitických kvarcitů ze skupiny ponikelské, kde se jedná spíše o rekrystalovaná bazická skla. 2.3. Zpracování novodobé Kachlík (1996) se zmiňoval o kvarcitech, které Chaloupský interpretoval jako transgresivní bázi ponikelské skupiny na starší velkoúpské skupině v centrální části Krkonoš. Podle Chaloupského jsou to konkordantně uložené vložky v okolních albitických fylitech. Ovšem podrobnější výzkum z roku 1996 dané lokality dokládá, že se jedná spíše o jednotný staropaleozoický komplex, a to na základě litologické podobnosti, shodných metamorfních znaků a deformačního vývoje velkoúpské a ponikelské skupiny. Dále se při tomto výzkumu železnobrodského krystalinika zjistilo, že tyto silně deformované, fylonitizované a často velmi zvrásněné ortorulové horniny, které mají velmi podobné petrografické složení, geochemismus i deformační historii leží mimo jiné i mezi kótou Hvězda sv. od Příchovic, dále jv. od Příchovic. Vedle hlavního tělesa v centrální části Krkonoš vystupují tyto ortoruly také v poměrně široké antiklinální zóně na Zvičině, tzn, že zřejmě intrudují do různých částí
krkonošsko-jizerského krystalinika. Dále se zde uvádí, že kvarcity v této oblasti jsou především vložkovými horninami, a to převedvším v nižší části sledu. Hubačík (2003) se ve své diplomové práci zabýval širším okolím mé zkoumané lokality, kde zkoumal stáří oolitických karbonátových hornin. Ve svých závěrech se zmínil o oblasti kolem vesničky Poniklá a Jesenný, které jsou asi 20 km od vesničky Příchovice. V úsecích u těchto vesniček jeho práce přinesla doklady o přítomnosti protolitů ze svrchní části siluru až spodní části devonu. Jeho závěry dále říkají, že byly zjištěny dosti spolehlivé doklady pro spodnodevonské stáří hornin u vesničky Poniklá (nalezen byl malý planktonní tentakulit z podtřídy Dacryoconarida), a dále méně průkazné důkazy pro silur-devonské stáří u vesnice Jesenný. Ve Vysvětlivkách k listu Harrachov 03-233, které vypracovala Mrázová, red. (2007), se mimo jiné zmínila i o kvarcitech z dané oblasti okolí Přichovic a uvedla, že se kvarcit vyskytuje především v muskovitických a dvojslídných svorech až fylitech, přičemž autorka nesouhlasí s vyznačením svorů ve zveřejněné mapě a horninu považuje spíše za rohovec (Mrázová, osobní sdělení). Největší mocnosti jsou zachovány v oblasti Bíle skály a u Rejdic. Nejčastěji je zastoupen především kvarcit muskovitický, ojediněle s chloritem až bitotem. Podle autorky jsou kvarcity světle šedožluté, nevýrazně břidličnaté horniny, jemně až drobně zrnité. Kvarcity tvoří z 80 90% křemen s malou příměsí muskovitu 10 15% a chloritu 2 3%. Akcesoricky jsou přítomné opakní minerály jako apatit, zirkon nebo ilmenit. Jednotlivé polohy kvarcitů mohou přecházet v rámci jednoho výchozu do slídnatějších a více foliovaných částí. Jsou zde jasně vidět hydrotermální žíly křemene. Zrnitost křemene a jeho agregátů se pohybuje v rozmezí 0,02 do 0,1 mm. Největší koncentrace muskovitu je především na plochách břidličnatosti. Dále je v této práci uvedena hustota foliací, která je velmi různorodá. Některé části jsou foliované více, jiné zase méně. Takto foliované svory (resp. rohovce) až fylity jsou vrásněny vrásami izoklinálního typu. Orientace metamorfní foliace je V-Z až SV-JZ a zapadají pod středními úhly. Minerální lineace jsou dvojí. Zřejmě starší lineace, která je místy paralelní s osami drobných izoklinálních vrás, zapadá pod nízkými úhly do 10 k JV. Dominující lineace jsou však především subhorizontální, orientované ve směru V-Z.
Dle Herronova diagramu mají kvarcity jako původní materiál subarkózu. Typický je vysoký obsah SiO 2 (asi 93 hm%) a i přes nízké obsahy je zřetelná převaha K 2 O nad Na 2 O. Obsahy vzácných zemin se v podstatě v obou vzorcích shodují. Převládají lehké vzácné zeminy (LREE). V těchto vysvětlivkách je zařazena kromě jiných i významná lokalita rozhledna Štěpánka, kde je skalní výchoz na vrchu Hvězda. Je plochý a tvořený především muskovitickým a dvojslídným svorem (rohovcem) až fylitem. V této oblasti je ovlivněn metamorfózou od okolního granitového masivu, která se projevuje vznikem cordieritu. Ve svahu pod rozhlednou jsou skály páskované ortoruly s výrazným puklinovým systémem.
3. Seznam literatury KODYM, O. (1948): Kaledonská příkrovová stavba Krkonoš a Jizerských hor Sborník Státního geologického ústavu Československé republiky, 15, 109 142. Praha. MÁŠKA, M. (1954): K tektonické analýze krystalinika. Knihovna Ústředního ústavu geologického, 27, 1 259. Nakladatelství Československé akademie věd. Praha. CHALOUPSKÝ, J. (1989): Geologie Krkonoš a Jizerských hor. Academia. Praha. KRUTSKÝ, N. & ŠALANSKÝ, K. (1963): Nový výskyt kyzového zrudnění u Příchovic v Jizerských horách. Časopis pro mineralogii a geologii, 8, 2, 158 166. Praha. KACHLÍK, V. (1996): Litostratigrafie a stavba železnobrodského krystalinika: výsledek variských tektonodeformačních procesů. In: KACHLÍK, V. CHLUPÁČ, I. (eds): Základy geologie a Historická geologie, 30 31. Praha. MRÁZOVÁ, Š. BŘÍZOVÁ, E. BURDA, J. ĎURIŠ, M. FÜRYCH, V. LYSENKO, V. RAMBOUSEK, P. SKÁCELOVÁ, D. SKÁCELOVÁ, Z. & VYMAZALOVÁ, A. (2007): Vysvětlivky k základní geologické mapě ČR 1 : 25 000, list 03-233 Harrachov. MS. Česká geologická služba. Praha. HUBAČÍK, M. (2003): Stáří, složení a pozice oolitických karbonátových hornin Krkonoš. MS, diplomová práce. Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity. Brno. ČGS (2016a): Geologická mapa 1: 25 000. On-line: http://mapy.geology.cz/geocr_25/. Staženo: 4.2. 2016. ČGS (2016b): Geologická mapa 1: 50 000. On-line: http://mapy.geology.cz/geocr_50/. Staženo: 4. 2. 2016. SVOBODA, J. KODYM,O. & PROKOP, F. [1947]: Přehledná geologická mapa Krkonoš a Jizerských hor. In: Máška, M. (1954): K tektonické analýze krystalinika. Nakladatelství Československé akademie věd. Praha.