Přehled horniny vnějších Západních Karpat

Úvod

Veškeré horniny rozdělujeme na tři základní celky: sedimenty, vyvřeliny a přeměněné (metamorfované). Každý celek se pak podrobně klasifikuje do nižších kategorií.

Sedimenty rozčleňujeme na zrnité (klastické) a chemogenní. Mohou být nezpevněné nebo zpevněné. Vyvřelé horniny se podle chemismu dělí na kyselé a zásadité. Podle místa vzniku na hlubinné, žilné a výlevné. Metamorfované horniny vznikly tlakovou a teplotní přeměnou sedimentárních hornin nebo vyvřelin. Podle stupně přeměny se jedná o horniny málo, středně a silně přeměněné. Specifickou skupinu reprezentují kontaktní horniny vzniklé metamorfózou sedimentů na kontaktu s pronikajícím magmatem.

Vzhledem k rozdílným pochodům a obdobím, kdy došlo k tzv. konsolidaci geologických jednotek, které se podílejí se na stavbě geologického podkladu studovaného území, je horninové složení Českého masívu a uloženin karpatské soustavy značně odlišné.

Český masív a brunovistulikum

Nejstarší horniny autochtonního variského podkladu vnějších Západních Karpat, které vystupují v zájmovém území na zemský povrch, jsou hlubinné vyvřeliny brněnského masívu. Jsou prekambrického stáří. Jejich stáří se pohybuje kolem 580-590 milionů let (tj. svrchní proterozoikum). Petrograficky náležejí převážně ke středně kyselým horninám, které se označují jako granodiority. Plášť brněnského masívu tvoří silně metamorfované horniny, především ruly. Horniny z pláště brněnského masívu jsou známy zejména z hlubinných vrtů na jižní Moravě. Prekambrickému stáří uvedených hornin nasvědčují též ojedinělé výskyty nejstarších prvohor (kambria), které diskordantně spočívající na metamorfikách.

Granodiorit brněnského masivu.

Na tento pevný (konsolidovaný) podklad pak obvykle nasedají devonské uloženiny. Zčásti je tvoří tzv. bazální klastika kontinentálního původu. V teplém tehdejším klimatu nabyly písčité uloženiny červenavého zbarvení. Známe je též pod označením starý červený pískovec. Po přestupu moře (transgresi) ve středním devonu silně převažuje karbonátová sedimentace. Zpočátku je reprezentují vysokoprocentní mělkomořské vápence s útesotvornou faunou, které jsou náchylné k tvorbě krasových jevů. Jsou známy též pod názvem vývoj Moravského krasu. Ve svrchním devonu se mění sedimentační podmínky. Vysokoprocentní vápence jsou nahrazeny vápenci hlíznatými, biodetritickými s rohovci, tence vrstevnatými apod. Jejich sedimentace pokračuje ještě v nejnižším karbonu.

 Devonský vápenec

Ve spodnokarbonském stratigrafickém stupni visé se zvětšuje přínos klastického materiálu. Ukládá se mocný soubor uloženin flyšové povahy, který se označuje jako kulm. Flyš je odborný název pro vrstevní sledy, ve kterých se mnohonásobně střídají zrnité a jílovité uloženiny v tzv. rytmech. Rytmy mohou začínat slepenci nebo pískovci, jejichž valouny a zrna se směrem do nadloží plynule zmenšují či zjemňují, což se označuje jako gradační zvrstvení. Na bázi rytmů jsou obvykle vyvinuty tzv. nerovnosti vrstevní plochy. Nejčastěji jsou odrazem po klouzání, vlečení, zabořování, odskakování hrubšího materiálu apod. unášeného proudem  do jílovitých uloženin v podloží. Vzhledem k tomu, že častou příčinou těchto jevů byly mechanické jevy, označujeme tyto nerovnosti jako mechanoglyfy. Pískovce pak plynule přecházejí do prachovců a v nejvyšší části rytmu do jílovců. Rytmy dosahují různých mocností (zpravidla od 2 m až do několika cm) v závislosti na podílu hrubozrnných složek. Rytmy jsou spjaty s tzv. kalnými proudy, které snášejí materiál z pobřeží do hlubokých sedimentačních pánví. Hloubka, ve které se kulmské uloženiny usazovaly, se nacházela obvykle pod hranicí rozpustnosti kalcitu, takže uvedené uloženiny jsou nevápnité.

Písčitá komponenta má v rytmech poměrně rozmanité složení. Uvedené složení, projevující se makroskopicky tmavším zbarvením sedimentu, se odráží v odborném označení droba. Tam, kde v rytmech malé mocnosti dominují jílovce a prachovce, došlo v silném tlakovém poli při vrásnění k jejich přetvoření v soubory tence destičkovitých, dobře štípatelných vrstev. Označujeme je jako pokrývačské břidlice.

Na konci spodního karbonu dochází k velmi podstatné změně v sedimentaci. Na nově vzniklé přímořské plošině v předpolí dosavadní pánve se ukládají především kontinentální uloženiny v prostředí jezer, močálů, řek aj. Ve svrchním karbonu se v oblasti močálů, resp. na souši bohatě rozvíjejí výtrusné rostliny, které se staly základem pro vznik uhelných slojí. V nižší části vrstevního sledu se ještě periodicky objevují mořské uloženiny, které souvisely s občasnými přestupy moře. Dokládají to výskyty mořských zkamenělin v horizontech, které se v ostravsko-karvinském černouhelném revíru provozně označují jako mořská patra. Mořské horizonty se posléze vyslazovaly v tzv. brakické horizonty. Brakické horizonty charakteristické sníženou salinitou prostředí rovněž obsahují specifickou faunu. Vedle uvedených faun se ještě vyskytují sladkovodní zkameněliny z jezerního prostředí. Ve vrstevním sledu svrchního karbonu se střídají pískovce a jílovce, v malé míře se vyskytují slepence. Zvláštní kategorii v souboru kontinentálních uloženin představují tenké tufogenní horizonty, označované jako brousky, které jsou odrazem spadu vulkanického popela při tehdejší kontinentální sopečné činnosti.

Na konci uhlonosné sedimentace už k přestupům moře nedocházelo, takže v závěru se vyskytují pouze kontinentální uloženiny s uhelnými slojemi.

Karpatská soustava

S výjimkou neogénu nacházíme vněkarpatské horninové celky na druhotném místě, které nesouvisejí s původním sedimentačním prostředím. Sedimenty z původních míst sedimentace byly při alpínském vrásnění odloučeny od svého podkladu v podobě příkrovů. Každý z příkrovů má svůj rozdílný vrstevní sled, a to jak z hlediska časového, tak z hlediska skladby sedimentů.

Zastoupené horniny jsou zde popsány v pořadí od nejníže ležícího příkrovu podslezského, přes uloženiny příkrovu slezského a magurské skupiny příkrovů.

Podslezský příkrov

Bazální uloženiny podslezského příkrovu neznáme, neboť ty zůstaly na bázi původní podslezské sedimentační pánve. Nejstarší doložené uloženiny podslezského příkrovu (frýdecké souvrství) náležejí ke svrchnokřídovému stratigrafickému stupni turon. Jsou to relativně hlubokomořské uloženiny, ve kterých převažují šedé a hnědavé vápnité jílovce s polohami drobovitých pískovců. Místy se vyskytují i tělesa skluzových slepenců. Na přechodu křídy a paleogénu frýdecké souvrství prstovitě přechází do frýdlantského souvrství. Tvoří ho různé, často pestře zbarvené vápnité i nevápnité širokomořské jílovce. V různých úrovních se vkládají tělesa pískovců a slepenců.

Šedé vápnité jílovce frýdeckého souvrství

Ve svrchním eocénu a v oligocénu (vyšší paleogén) se uložilo hlubokovodní menilitové souvrství. Je charakteristické přítomností šedohnědého opálu v hnědých silicifikovaných jílovcích. Sedimentace v podslezské jednotce je ukončená uloženinami flyšové povahy. Celkově sedimenty podslezské jednotky reprezentují diageneticky méně zpevněné sedimenty.

Slezský příkrov

Jak už bylo uvedeno v pasáži o základní geologii vnějších Západních Karpat, ve slezském příkrovu, který má nejrozsáhlejší vrstevní sled, se rozlišují tři dílčí vývoje: bašský, godulský a kelčský. Každý z nich je spjat s určitými specifiky ve vrstevním sledu.

Bašský vývoj

Nejstarší známé uloženiny bašského vývoje slezské jednotky představují štramberské vápence. Jsou to světle šedé a bělavé, bioklastické, místy mikritické, mělkovodní vápence se zanedbatelným podílem siliciklastické složky. Vznikly jako akumulace z karbonátové plošiny lemované korálovými útesy na tzv. bašském hřbetu. Stáří jejich báze není přesně doložená. Největší část štramberských vápenců náleží stratigrafickému stupni tithon (nejvyšší jura) a spodnímu berriasu (nejnižší křída).

Štramberský vápenec

Po krátkodobém přerušení pokračuje na bašském hřbetu v oblasti Štramberka sedimentace mladších vápenců (čupeckých a kopřivnických), které už nepatří mezi vysokoprocentní vápence. Ve vápencových tělesech se ještě vyskytují polohy tmavošedých jílovců stejného stáří jako vápence a obdobné uloženiny mladší (plaňavské souvrství). V nejvyšší části spodní křídy se ještě ukládaly polohy slepenců převážně s valouny vápenců štramberského typu. Označují se jako chlebovické slepence.

Chlebovický slepenec

Mimo oblast Štramberka je spodní křída vyvinutá v podobě hradišťského souvrství s převahou tmavošedých jílovců. Klasicky jsou tyto uloženiny vyvinuty v oblasti godulského vývoje. Chlebovické slepence mimo území Štramberka vytvářejí často nápadné akumulace slepenců blokového typu. Koncem spodní křídy na ně nasedá bašské souvrství flyšové povahy. V rytmech se zpravidla střídají vápnité pískovce, rohovce, nazelenalé vápence přecházející do zelenošedých vápnitých jílovců. Ve svrchní křídě na bašské souvrství nasedá souvrství palkovické. Vyznačuje se střídáním tmavošedých jílovců a pískovců, místy s polohami slepenců podmořských skluzů.

Godulský vývoj

Pánevní, hlubokovodnější vývoj slezské jednotky začíná ve svrchní juře. Reprezentují ho hnědošedé prachovité, silně vápenité jílovce s rozptýlenými valouny a úlomky starších, především karbonátových hornin náležející vendryňskému souvrství. V jeho nejvyšší části se nacházející skluzová tělesa slepencové povahy, na které nasedají těšínské vápence. Těšínské vápence, které jsou spodnokřídové, mají povahu karbonátového flyše. Zvýšený přínos siliciklastického materiálu mění karbonátovou sedimentaci v sedimentaci, ve které převažují šedé vápnité jílovce. V jílovcích se vyskytují čočky až několik dm mocné průběžné polohy chudých železných rud, tzv. pelosideritů. Mocný soubor těchto šedých uloženin se označuje jako hradišťské souvrství. Tektonickou aktivitu ve spodní křídě občas odrážel silnější přínos hrubě klastického materiálu, intenzivní zahlubování pánve a podmořský vulkanismus. Přínos klastik charakterizují slepence a mocnější polohy flyšového charakteru. Ve spodní části hradišťského souvrství kulminuje podmořský ultrabazický alkalický a alkalicko-vápenatý vulkanismus. Vulkanity tvoří izolovaná žilná tělesa, podmořské výlevy, případně akumulace sopečných vyvrženin. Různorodou škálu těchto hornin zahrnujeme pod název těšínitová asociace. Největšímu zahloubení pánve odpovídá veřovické souvrství. Je to souvrství tmavošedých, prokřemenělých, nevápnitých jílovců. Nadloží veřovického souvrství tvoří lhotecké souvrství. Má povahu skvrnitých vápnitých jílovců s vložkami glaukonitických pískovců. Výše se vyskytují i pískovce s rohovci. Stejně jako v hradišťském a veřovickém souvrství se i zde vyskytují pelosiderity. Lhoteckým souvrství končí spodnokřídová sedimentace tzv. černé křídy.

Tešínit – charakteristická hornina vulkanismu těšínitové asociace

Tmavošedé jílovce veřovického souvrství

Počátkem svrchní křídy se sedimentační podmínky mění. Dosavadní sedimentace uloženin vznikajících na špatně větraném dně sedimentační pánve se mění na sedimentaci v oxidačním prostředí. Ukládají se pestře zbarvené jílovce mazáckého souvrství. V uvedeném souvrství se místy vyskytují tělesa ostravického pískovce. Bělavě šedé ostravické pískovce vznikly kalovými proudy. Pod vlivem alpínských horotvorných pochodů vzrostla mobilita sedimentačního prostoru, což se projevuje flyšovou sedimentací až 3 km mocného godulského souvrství. V písčité komponentě dominují glaukonitické pískovce. Na godulské souvrství nasedá istebňanské souvrství. Reprezentují ho různě mocné polohy arkozových a drobovitých pískovců se skluzovými slepenci střídající se polohami tmavošedých jílovců. Posledně uvedené souvrství zasahuje až do spodního paleogénu.

Pestře zbarvené jílovce s doprovodnými pískovci mazáckého souvrství

Spodní část vrstvy pískovce godulského souvrství s charakteristickými nerovnostmi

Paleogenní sedimentace pokračuje rožnovským a menilitovým souvrstvím, které jsou obdobou stejně starých souvrství v podslezkém příkrovu. V závěru paleogénu širokomořskou sedimentaci pod vlivem dalších alpínských pohybů střídá flyšová sedimentace krosněnského souvrství.

Kelčský vývoj

Nejstarší sedimenty kelčského vývoje jsou známy od spodní křídy. Sedimentace má zpočátku charakter šedých uloženin hradišťského a veřovického souvrství. Vyšší spodní křídu a nižší svrchní křídu reprezentují vápenité, zčásti pestře zbarvené jílovce s ojedinělými polohami skluzových slepenců. Sedimentace je ukončená svrchnokřídovými jílovci s četnými tělesy skluzových slepenců, které obsahují valouny štramberských a kopřivnických vápenců i těšínitických  vulkanitů.

Magurská skupina příkrovů

Svrchnokřídová sedimentace je v dílčích jednotkách magurské skupiny vcelku jednotná, a to v podobě jílovců, často pestře zbarvených označovaných jako kaumberské souvrství.

V račanském dílčím příkrovu se ve vyšší spodní křídě na kaumberském souvrství usadilo typicky flyšové písčité soláňské souvrství, které zasahuje i na počátek paleogénu. Následující belovežské souvrství charakterizují málo mocné rytmy s převahou jílovců. Sedimentace končí už před koncem paleogénu faciálně proměnlivým zlínským flyšovým souvrstvím.

V bystrickém dílčím příkrovu je vrstevní sled litologicky i časově obdobný jako v račanském příkrovu.

Pískovce soláňského souvrství

Autochtonní neogén

Ve stupni eggenburg proniklo do karpatské předhlubně mělké moře, které na bázi uložilo štěrkovité písky a písky. V jejich nadloží spočívají šedé písčité jílovce. Po přerušení dochází k obnovení sedimentace ve stupni karpat. Na bázi se nacházejí bazální klastika rozdílného složení (písčité štěrky, drobovité pískovce, brekcie). Směrem do nadloží převládají pestré prachovce a hnědé jílovce vznikající v prostředí s kolísající salinitou. Posléze převládl mořský režim se sedimentací hlubokovodnějších jílů. Koncem karpatu se pánev změlčuje. Uložily se tzv. svrchní pestré vrstvy se sádrovci.

Sádrovce karpatské předhlubně

Po staroštýrské fázi alpinského vrásnění se sedimentace stěhuje dále do předpolí Karpat. V depresích předbadenského povrchu začíná vrstevní sled sutěmi a brekciemi vesměs kontinentálního původu, výše převládají klastika mořského původu. Jsou to písky a štěrky, které se na Ostravsku označují jako detrit. Po výrazném poklesu předpolí Českého masívu se  v celé karpatské předhlubni rychle rozšířila spodnobadenská záplava. Ukládaly se především  šedozelené a hnědozelené nevrstevnaté vápenité jíly. V uvedené době byl aktivní i bazaltový kontinentální vulkanismus.

Ve starších čtvrtohorách pronikl do povodí Odry skandinávský ledovec. Zanechal po sobě vyvřelé, metamorfované i usazené horniny, které přivlekl ze severu. Mezi nejznámější z nich patří červené žuly raapakivi a silicitické sedimenty označované jako pazourky. Sedimenty dnes představují akumulace štěrkopísků.

Štěrkopísky s valounem žuly tapu rapakivi

Doc. Ing. Petr Skupien, Ph.D., Hornicko-geologická fakulta, Útvar Institut geologického inženýrství

Vložit nový příspěvek