116
Èeská geologická sluba, Praha Czech Geological Survey, Prague 2013 ISSN 0514-8057, ISBN 978-80-7075-843-4
Redepozice kvartérních sedimentù a fosilních pùd na východních svazích Pavlovských vrchù Redeposition of the Quaternary sediments and paleosols at the eastern slopes of Pavlov Hills PAVEL HAVLÍÈEK 1 LIBUE SMOLÍKOVÁ 2 JAN HOEK 1, 2 1
Česká geologická služba, Klárov 3, 118 21 Praha 1;
[email protected] 2 Ústav geologie a paleontologie Přírodovědecké fakulty UK, Albertov 6, 128 43 Praha 2 Key words: Pavlov Hills, Upper Pleistocene, loess, paleosols, colluvial processes, micromorphology Abstract: During 20102012 years, four new geological sections were documented at Pavlov (district Bøeclav). Studied sections are composed of macroscopically identified several soil horizons separated by loess, loess derivatives and colluvial sediments. Nevertheless, based on micromorphology, the paleosols have not been formed in situ, but they represent soil sediments redeposited humic horizons (chernozems) and B horizon of luvisol belonging to Stillfried A (PK III and PK II). The colluvial processes (represented mainly by solifluction) could cause
Pavlovské vrchy (CHKO Pálava, Biosférická rezervace UNESCO – Dolní Morava) jsou z hlediska archeologických, biologických, geologických a geomorfologických fenoménů zcela výjimečným územím. Z pohledu kvartérní geologie jsou významná především mocná souvrství spraší a fosilních půd, pokrývající pálavské svahy. Charakteristickým znakem těchto sedimentů je často se opakující gravitační pohyb, který mnohdy komplikuje stratigrafické zařazení a interpretace četných archeologických a paleontologických nálezů ( Svoboda et al. 2011). V tomto článku popisujeme několik příkladů redepozice fosilních půd dokumentovaných na dočasně odkrytých profilech v Pavlově. Studované území širšího okolí Pavlova, tvořené předkvartérními vápnitými jílovci, pískovci a místy i slepenci, náleží ždánicko-hustopečskému souvrství oligocenního až miocenního stáří. Nejmladším, čtvrtohorním pokryvem Pavlovských vrchů jsou převážně svahové a naváté sedimenty, ležící často na fluviálních akumulacích Dyje v několika výškových úrovních. V teplých interglaciálních a interstadiálních obdobích pleistocénu vznikaly fosilní půdy. Na rozdíl od předkvartérních mořských sedimentů, vznikajících v klidném sedimentačním prostředí, se kvartérní kontinentální sedimenty vyvíjely nepravidelně s častými a různě dlouhými hiáty, oddělujícími akumulační a erozní fáze. Tento složitý geologický vývoj v průběhu celého kvartéru je třeba v tak atraktivní oblasti jako je jižní Morava dále sledovat a doplňovat o další nová pozorování a důkazy. Pouze týmová práce specialistů z oboru geologie, paleopedologie, paleontologie, geofyziky a zejména archeologie umožňuje průběžně studovat a shromažďovat
(34-21Hustopeče)
significant problems with geological and archeological interpretations if not recognized, therefore the detail sedimentological and paleopedological evaluation should be applied in such cases.
nové doplňující doklady o kvartérně geologickém vývoji a jeho změnách. V průběhu let 2010 až 2012 jsme proto sledovali a dokumentovali příležitostné výkopy v Pavlově a blízkém okolí a z jejich půdních horizontů odebrali 7 vzorků na mikromorfologické určení. Šlo o čtyři rozsáhlé výkopy základů sklepů a staveb (Havlíček et al., v tisku) s archeologickým a geologickým označením lokality Pavlov II – spodní část (poloha Apartment Nad jezerem), Pavlov II – nový sklep, Pavlov – autobusová zastávka, naproti čp. 134, Pavlov – Zahradní ulice (Vinařství Reisten; u vodojemu).
Pavlov II spodní èást (poloha Apartment Nad jezerem) Ve výkopu základů dnešních apartmentů „Nad jezerem“ ve svahu nad přehradou byly stupňovitě odkryty 2–3 m vysoké zářezy, odkrývající do hloubky 2 m neporušenou spraš (obr. 1). Ta v hloubce 2–2,5 m pod povrchem překrývá po svahu ukloněnou, soliflukcí rozvlečenou spraš s útržky zvětralých jílovců; v podloží kvartérních sedimentů jsou paleogenní jíly a prachovce s úlomky jurských vápenců, při bázi o velikosti až 30 cm. V poloze popsaných spraší v hloubce 2–2,5 m, postižených soliflukčními pochody, se zachovaly dva výraznější čočkovité relikty půdních sedimentů o mocnosti asi 10–20 cm a délce více než 1 m. Ze svrchnějšího, tmavě hnědého písčitého půdního horizontu jsme odebrali vzorek na mikromorfologické určení (výbrus 54151 – 150 cm) a vzorek kosti. Druhý vzorek byl odebrán
Zprávy o geologických výzkumech v roce 2012 / B Kvartér, inenýrská geologie
117
Obr. 1. Schéma profilu Pavlov II spodní èást, poloha Apartment Nad jezerem (48°52´35.4½N, 16°40´45½E). Legenda viz obr. 3.
Obr. 2. Schéma profilu na lokalitì Pavlov autobusová zastávka (48°52´20.71½N, 16°40´1.32½E). Legenda viz obr. 3.
z hlubšího, soliflukcí rozvlečeného půdního sedimentu (výbrus 54152 – 180 cm). V této poloze je barevně výrazná krotovina, vyplněná nadložní, okrově zbarvenou spraší. V obou případech jde o humózní půdní sediment s vyvločkovanou základní hmotou (barva podle Munsela 10YR 4/3 až 10YR 8/3). Mikroskelet se skládá převážně z prachu, méně z písku. Převažují plagioklasy nad tmavými minerály, muskovitem, ortoklasem, akcesorickým glaukonitem a křemenem. Řídce se vyskytují drobné braunlehmové konkrece, vyloučeniny „manganolimonitu“ a četné pukliny a trhliny, svědčící o sedimentaci (redepozici) základní matrice a promrzávání povrchových vrstev. Zatímco u svrchního půdního sedimentu je základní hmota mírně provápněná (v podobě amorfní formy CaCO3) a tvoří náteky na pórech, spodnější poloha je provápněná výrazně
Obr. 3. Schéma profilu Pavlov Zahradní ulice, Vinaøství Reisten; u vodojemu (48°52´8.03½N, 16°40´45½E). ). 1 pùda (ornice), 2 okrovì hnìdá slídnatá spra, 3 èernohnìdý humózní hrudkovitì rozpadavý A-horizont v paraautochtonní pozici, pseudomycelia CaCO3 , 4 tmavì hnìdý pùdní horizont, jílovité záteky, drobné cicváry, 5 tmavì hnìdá fosilní pùda v paraautochtonní pozici, pseudomycelia CaCO 3, vrstvièky prachu, 6 svìtle hnìdá, soliflukcí pøemístìná slabì písèitá spra s ojedinìlými úlomky jurských vápencù a paleogenních jílovcù, 7 edoèerná humózní, soliflukcí pøemístìná spraová hlína a spra s uhlíky, 8 tmavì hnìdý humózní, slídnatý, slabì písèitý pùdní sediment, 9 tmavì hnìdý slídnatý pùdní sediment místy s cicváry, 10 zelenoedé slabì písèité jíly a jílovce (paleogén), 11 pøemístìné balvany a úlomky jurských vápencù, 12 zahlinìné klasty jurských vápencù, 13 krotoviny, 14 kost (Meles meles), 15 erozivní rozhraní, 16 vzorky na mikromorfologii fosilních pùd a pùdních sedimentù.
a kromě amorfních karbonátů obsahuje i kalcitové romboedry v širších volných prostorech. V obou půdních horizontech se nacházejí drobné, sytě oranžově zbarvené útržky dílčího braunlehmového plazmatu. Zachovány jsou jen velmi slabé projevy fosilní biogenní aktivity (exkrementy fosilních žížal Allolobophora a roupic Enchytraeidae), což ostatně platí pro všechny studované vzorky.
118
Èeská geologická sluba, Praha Czech Geological Survey, Prague 2013 ISSN 0514-8057, ISBN 978-80-7075-843-4 Obr. 4. Celkový pohled na odkryv Pavlov II nový sklep.
Obr. 5. Detailní pohled na soliflukcí rozvleèené útrky jurských vápencù.
V celém profilu se hojně vyskytují malé uhlíky o velikosti do 1 mm. V hloubce 1–1,5 m pod povrchem jsme na úrovni svrchního půdního horizontu nalezli stehenní kost (levý femur) jezevce lesního Meles meles (D115/ EPB 32/ EDD 19/ EDD 24/ D/BD 10/9; určil dr. M. Mazuch, Ústav geologie a paleontologie PřF UK Praha; Havlíček et al. v tisku).
Pavlov II nový sklep Zhruba 200 m severněji, ve stejné výškové úrovni, bylo v základech sklepa odkryto obdobné, 2–3 m mocné souvrství spraší, sprašových hlín, fosilních půd a půdních sedimentů, s příměsí ojedinělých úlomků šedých paleogenních jílovců a jílů a různě velikých ostrohranných klastů jurských vápenců (obr. 4). Pro celé toto souvrství je typické chaotické províření způsobené soliflukčními a gravitačními procesy, které jsou pro popisované území charakteristické (obr. 5; Svoboda et al. 2011). Z nejvýraznější tmavě hnědé humózní, soliflukcí rozvleče-
né polohy fosilního půdního sedimentu v rámci sprašové série byl z hloubky 200 cm pod povrchem odebrán mikromorfologický vzorek a zároveň proveden makroskopický popis barev jednotlivých typů sedimentů (barva spraše: 10 YR 7/4, světle šedého půdního sedimentu: 10 YR 4/1 a sytě rezivě hnědého půdního materiálu: 5 YR 5/6 – měřeno za sucha). Mikromorfologický popis: vyvločkovaná základní hmota sestává ze tří různě zbarvených složek, a to ze světle okrové spraše, tmavé mírně humózní složky a sytě rezivě hnědé složky. Bezhumózní (minerální) substance je tvořena prachem, v půdním mikroskeletu převažují zrna křemene, méně jsou přítomny plagioklasy, akcesoricky se vyskytují tmavé minerály a ortoklas. Minerální složky jsou nepatrně místy tmeleny amorfní formou karbonátů. Šedě zbarvená, mírně až silněji humózní složka má stejné zrnitostní i mineralogické složení jako výše popsaná spraš; nemá však tak těsnou (sub)polyedrickou skladbu, neboť se v ní vyskytují (mechanicky porušené) zbytky chodbiček fosilního edafonu. Velkým překvapením je zde složka třetí, která se výrazně liší od dvou uvedených. Je výrazně sytě rezivě hnědě zbarvená, plagioklasy jsou mírně navětralé,
Zprávy o geologických výzkumech v roce 2012 / B Kvartér, inenýrská geologie
119
Obr. 6. Odkryv Pavlov autobusová zastávka. Foto J. Svoboda.
Obr. 7. Celkový pohled na odkryv Pavlov Zahradní ulice (Vinaøství Reisten; u vodojemu); základy vinaøského závodu.
skladba je polyedrická s malým podílem vnitřních pórů a místy jsou dochovány drobné relikty dílčího braunlehmového plazmatu. Všechny tři uvedené složky jsou prostoupeny paralelně uspořádanými puklinami, v širších trhlinách (přívodních drahách po edafonu a kořenech) se vyskytují poměrně rozměrné kalcitové klence; ve všech třech komponentách se řídce vyskytují drobné černé vyloučeniny Mn. Závažným znakem je zde výskyt ostrohranných, čočkovitě protažených již zmíněných sytě rezivých partií, které prokazují jednak svou příslušnost k horizontu B původní půdy (luvizem, tedy interglaciální půda pedokomplexu PK III), jednak své rychlé přemístění soliflukcí a překrytí materiálem některého z mladších humózních horizontů A. Je nutno zdůraznit výjimečnost tohoto profilu, kde se
kromě spraše vyskytují dvě různé formy fosilních půdních sedimentů. Redeponovaný humózní materiál může odpovídat jednomu ze tří humózních horizontů A pedokomplexů PK II nebo PK III. Podstatně silněji zvětralý materiál pochází patrně z horizontu B bazální luvizemě (illimerizované půdy) PK III. Jejich přemístění bylo rychlé, neboť zejména četné útržky luvizemě jsou ostrohranné, neopracované a tudíž transportované soliflukcí.
Pavlov autobusová zastávka (naproti èp. 134) Ve svahu mezi hlavní silnicí vedoucí do Klentnice a vyšší ulicí se sklepy byl při výkopu základů sklepa odkryt 4 m
120
Èeská geologická sluba, Praha Czech Geological Survey, Prague 2013 ISSN 0514-8057, ISBN 978-80-7075-843-4
vysoký profil (obr. 2 a 6). Do hloubky 1–1,5 m byla navážka, vyrovnávající původní nerovnosti terénu. Ta překrývá černohnědý půdní sediment (nebo půdu v paraautochtonní pozici?), vyvinutý v drobném údolí v nadloží spraší; na jejich rozhraní jsou cicváry a drobné bílé karbonátové záteky. Skládá se patrně z půdních horizontů A (výbrus 54146 – 140 cm) a B (výbrus 54148 – 170 cm; viz obr. 2). Mezi spraší a podložními paleogenními zvětralými zelenošedými prachovci je další fosilní půda v paraautochtonní pozici (výbrus 54147 – 260 cm). Všechny půdní horizonty měly barvu v rozsahu 10YR 4/3 až 10YR 8/3. Z mikromorfologického hlediska jde o obdobné půdní sedimenty jako v případě lokality Pavlov II – Apartment Nad jezerem, s tím rozdílem, že je základní hmota jenom mírně provápněna. Ve vzorku odebraném z hloubky 170 cm jsou drobné útržky dílčího braunlehmového plazmatu, z hloubky 260 cm jsou tyto relikty rozměrnější, sytě oranžově zbarvené, dosud opticky aktivní a místy jsou dochovány i na stěnách přívodních drah. V půdě z hloubky 170 cm se zachovala velmi slabá biogenní aktivita.
Pavlov Zahradní ulice (Vinaøství Reisten; u vodojemu) Na jižním okraji Pavlova na Zahradní ulici bylo výkopem pro základy sklepa odkryto min. 5–6 m mocné souvrství kvartérních sedimentů, fosilních půd a půdních sedimentů (obr. 3, 4). Nejdelší profil odkryl 0,5 m ornice (recentní černozemě), vyvinuté na více než 1 m mocné okrově hnědé, silně slídnaté spraši. Ta „zarovnala“ celý jihovýchodní svah. V jejím podloží bylo do hloubky asi 6 m odkryto složitě vyvinuté souvrství, tvořené přemístěnými sprašemi, soliflukcí rozvlečenou tmavě hnědou, slabě písčitou paraautochtonní fosilní půdou s cicváry, půdními sedimenty a s polohami ostrohranných vápencových klastů o průměru až 10–20 cm. Výrazná jsou min. tři erozní rozhraní, dokládající hiáty v sedimentaci. V celé spodní části profilu je charakteristická přítomnost cicvárů o průměru 10–15 cm, dále balvany vápenců, jejichž četnost narůstá s hloubkou. Tyto sedimenty zřejmě vyplňovaly staré, patrně předkvartérní údolí směru SV-JZ. Ze silně vápnitých fosilních půd a půdních sedimentů v hloubkách 3 m (výbrus 54150 – 300 cm) a 5 m (výbrus 54149 – 500 cm) byly odebrány vzorky pro mikromorfologické zhodnocení. Rozpětí barev u jednotlivých vrstev je 10YR 4/3 – 10YR 8/3 podle Munsella.
Mikromorfologická charakteristika vzorků je obdobná jako na lokalitě Pavlov II – Apartment Nad jezerem. Na rozdíl od ostatních jsou však jen středně provápněné (amorfní forma CaCO3 ). Fosilní biogenní aktivita – exkrementy fosilních žížal (Allolobophora) a činnost roupic (Enchytraeidae) – byla zjištěna pouze v půdním sedimentu z hloubky 5 m. V obou vzorcích se vyskytují četné fragmenty ulit měkkýšů, některé jsou lemovány sloučeninami Mn. Ve vzorku z hloubky 3 m byly i hojné drobné úlomky kostí. V celém defilé se vyskytují četné malé uhlíky, největší byl v hloubce 5 m, kde zuhelnatělé dřevo mělo zachovalou celulózní strukturu.
Závìr Paleopedologický výzkum zjistil, že žádná z uvedených poloh není v autochtonní pozici. Všechny náležejí fosilním půdním sedimentům. Jejich zdrojem byly především humózní horizonty půd stillfriedu A (výbrusy 54146, 54149, 54150, 54251), zatímco v polohách korespondujících s výbrusy 54147, 54148, 54152 je obsažen též materiál horizontu B luvizemě (illimerizované půdy), odpovídající bazální půdě PK III. Kvartérně geologický a paleopedologický výzkum doložil značný význam soliflukce při řešení úkolů základního geologického a archeologického výzkumu. Zejména při stanovení původního místa nálezu artefaktů, pozice fosilních půd a půdních sedimentů a v neposlední řadě pro povrchové geologické mapování, kdy hranice mezi jednotlivými horninovými typy může být díky soliflukci posunuta řádově i desítky až stovky metrů i na relativně mírných svazích.
Literatura HAVLÍČEK, P. (2011): Cenozoic geological Evolution. In: SVOBODA, J. et al.: Pavlov: Excavations 2007–2011, Chapter 2.1. – The Dolní Věstonice studies (Dolnověst. Stud.) 18, 287 str. HAVLÍČEK, P. – NOVÁK, M. – SVOBODA, J. (v tisku): Pavlov (okres Břeclav). – Přehl. Výzk. 53 (2011), Brno. SMOLÍKOVÁ, L. (2011): Paleopedology of two sections at Pavlov II. In: SVOBODA, J. et al.: Pavlov: Excavations 2007–2011, Chapter 2.3. – The Dolní Věstonice studies (Dolnověst. Stud.) 18, 287 str. SVOBODA, J. et al. (201l): Pavlov: Excavations 2007–2011. – The Dolní Věstonice studies (Dolnověst. Stud.) 18, 287 str.
