HISTORICKÁ A REGIONÁLNÍ GEOLOGIE
Václav Tejnecký č. dveří 234
[email protected]
HISTORICKÁ GEOLOGIE
studium geologické minulosti země
nejúplnější obraz geologického vývoje Země a života na ní od vzniku až po geol. přítomnost
součástí je i stratigrafie
STRATIGRAFIE časová
posloupnost vzniku horninových jednotek rozdělení:
litostratigrafie biostratigrafie chronostratigrafie ? magnetostratigrafie ? sekvenční stratigrafie
geochronologie
PRINCIP SUPERPOZICE
horninová jednotka, která je výše, je mladší než jednotka uložená pod ní
neplatí vždy:
převrácené sledy hornin (vrásy, příkrovy)
narušení neptunickými žilami
PRINCIP STEJNÝCH ZKAMENĚLIN
stejné zkameněliny ukazují stejné vrstvy – stejné stáří (tzv. vůdčí zkameněliny)
ZÁKON IREVERZIBILITY
evoluce života probíhá jedním směrem
PRINCIP AKTUALISMU
procesy probíhající v současnosti probíhají podobně i v minulosti
vývoj fyz. – chem. podmínek vývoj života např. vegetační pokryv od devonu/siluru astronomické změny – krácení dnů kolísání mořské hladiny atd…
CHRONOSTRATIGRAFIE
jednotka charakterizována časovým intervalem vzniku typ stratigrafické jednotky jednotky
geochronologické
chronostratigrafické
příklad chronostratigraf. jednotky
eon
eonothem
fanerozoikum
éra
erathem
paleozoikum
perioda
útvar (systém)
devon
epocha
oddělení
spodní
věk
stupeň
lochkov
STRATIGRAFICKÁ TABULKA eonothem
erathem TERCIÉR MESOZOIKUM
FANEROZOIKUM PALEOZOIKUM
PROTEROZOIKUM ARCHAIKUM
útvar NEOGÉN PALEOGÉN KŘÍDA JURA TRIAS PERM KARBON DEVON SILUR ORDOVIK KAMBRIUM
HRANICE MEZI OBDOBÍMI stanoveny na základě hromadného vymírání (mimo jiné) vymírání: svrchní perm: 90 – 96% všech druhů s pevnými schránkami
konec ordoviku: změna klimatu – zalednění, regrese a rychlá transgrese moře, anoxické zóny
svrchní křída: vymírání dinosaurů (ale pouze posledních 7 druhů)
Datování v geologii - geochronologie
radiometrické metody datování
přesného určení času pomocí radioaktivních prvků o známém poločasem rozpadu
dokážeme změřit přesně obsahy mateřského (rozpadajícího se) a dceřiného (nově vzniklého) prvku
hlavně: 40K-40Ar, 238U-206Pb, 235U-207Pb 232Th-208Pb, 87Rb-87Sr (objekty o stáří 50 tis. let - x000 mil. let) – těžké minerály, magmatické horniny…; 14C-14N (objekty od 1000 - 70000 let) – organické zbytky
ŽIVOT NA ZEMI
vznik Země - 4,6 mld. let
nejstarší horniny 3,8 mld. let
prokázané organismy 3,5 mld. let
předpoklad 3,6 – 3,7 mld. let
produkce O2 – fotosyntéza (sinice)
1. ORGANISMY
Prekambrium : mikroorganismy (sinice) stromatolity ichnofosílie (stopy po pohybu org.) ediakarská fauna (630 – 542 mil. let)
Kambrium (542 mil. let)
rozvoj mnohobuněčných organismů
STROMATOLITY RECENTNÍ FOSILNÍ
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Stromatolites_in_Sharkbay.jpg http://www.globalchange.umich.edu/globalchange1/current/lectures/first_billion_years/first_billion_years.html
EDIAKARSKÁ FAUNA
http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s4/ediacara.reconstitution.jpg http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosevol/imgArt/images/Chap2/vannier/FIG2.jpg
PALEOGEOGRAFIE
rekonstrukce uspořádání kontinentů v geologickém čase (rekonstrukce: www.scotese.com)
změna polohy kontinentů na základě deskové tektoniky
podobné výskytu hornin, organismů, geomorfologie …
PROTEROZOIKUM - ROZPAD „SUPERKONTINETU“ RODINIA
SILUR – ROZŠÍŘENÍ KORÁLOVÝCH ÚTESŮ A VEGETAČNÍ POKRYV KONTINENTŮ Č.M.
KARBON – BAŽINY A UHLÍ, VARISKÉ VRÁSNĚNÍ
Č.M.
JURA – ROZPAD PANGEY, ODDĚLENÍ DNEŠNÍCH KONTINENTŮ
ROZHRANÍ KŘÍDA/TERCIÉR – VYMÍRÁNÍ DINOSAURŮ
POSLEDNÍ DOBA LEDOVÁ
BUDOUCNOST?
REGIONÁLNÍ GEOLOGIE
Regionální geologie ČR
REGIONÁLNÍ GEOLOGIE – ÚVOD:
geovědní disciplína, která užívá různých výzkumných metod k rekonstrukci geologického vývoje určité části zemské kůry kont. i oceánské (region, státu, světadílu…)
Výsledek: geologické mapy s textovou částí
VÝZKUMNÉ METODY UŽITÉ V REGIONÁLNÍ GEOLOGII
stratigrafie, geochronologie (čas vzniku a procesů formující geol. tělesa)
strukturní geologie a geotektonika (deformace a pohyb geol. těles různých měřítek)
geofyzika (studium fyzikálních polí – gravimetrie, magnetometrie, karotáž)
VÝZKUMNÉ METODY UŽITÉ V REGIONÁLNÍ GEOLOGII
geochemie a izotopová chemie (průběh a podmínky vzniku hornin)
petrologie (magmatická, sedimentární a metamorfní)
REGIONÁLNÍ GEOLOGIE ČR Dvě základní jednotky:
Český masív (ČM)
Západní Karpaty (ZK)
OROGENEZE
Kadomská (panafrická) orogeneze – nejvyšší proterozoikum, zachované části na území ČM
Variská (hercynská) orogeneze
Alpínská orogeneze
VARISKÁ (HERCYNSKÁ) OROGENEZE
Variská (hercynská) orogeneze (cca 380-320 mil. let, devon až karbon) – kolize desek Gondwany a Severoatlantského kontinentu (Laurussie)
POSTAVENÍ ČM V EVROPSKÝCH VARISCIDÁCH
ČESKÝ MASÍV
zbytek rozsáhlého variského orogénu (do konce paleozoika) a jeho platformní pokryv (jura až kvartér)
členění: tepelsko-barrandienská oblast (bohemicum) (TBO) sasko-durynská oblast (saxothuringikum) (SDO) moravskoslezská oblast (moravosilezikum) (MSO) moldanubická oblast (MO)
ČESKÝ MASÍV
Tepelsko-barrandienská oblast (Bohemikum, středočeská oblast): 1 svrchnoproterozoické sedimenty a vulkanity, 2 prevariské (kambro-ordovické) magmatity, 3 staropaleozoické sedimenty a vulkanity (kambrium až devon);
Sasko-durynská oblast (saxothuringikum): 4 svrchnoproterozoické metasedimenty, 5 kadomské metagranity (ortoruly), 6 paleozoické metasedimenty (kambrium – devon) 7 spodnokarbonský flyš (kulm) 8 spodní část allochtonních jednotek tvořená epizonální metamorfovaními sedimenty baziky a ultrabaziky, 9 silně metamorfované jednotky allochtonních komplexů v saxothuringiku a moldanubiku, 10 granulitové komplexy s masivy ultrabazických plášťových a vysokotlakých hornin;
Moldanubická zóna: 11 silně metamorfované vulkanosedimentární komplexy proterozoického až paleozoického stáří (ostrongká a drosendorfská jednotka), 12 allochtonní silně metamorfované komplexy gföhlské jednotky s relikty vysokotlakých hornin;
Moravsko-slezská oblast (moravosilezikum včetně brunovistulika): 13 kadomský fundament brunovistulika (kadomské granitoidy a jejich metamorfní plášť, 14 kadomské ortoruly moravosilesika, 15 devonské až spodnokarbonské platformní i zvrásněné vulkanosedimentární formace moravosilesika a brunovistulika, 16 visézská až namurská klastika variského flyše s přechodem do slabě deformovaných sedimentů variské předhlubně;
Variské granitoidy: 17 melanokrátní žuly a syenity (durbachity) 18 tonality až granity (350–305 Ma), 19 pemokarbonské platformní sedimenty, 20 mladší platformní pokryv, 21 významné zlomové linie, 22 příkrovové násuny.
TEPELSKO-BARRANDIENSKÁ OBLAST (TBO)
tvořena kadomsky deformovanými a slabě metamorfovanými horninami na nichž jsou diskordantně uloženy variské nemetamorfované sledy (diskordantní – nesouhlasně, vyjadřuje vztah dvou sousedních horninových jednotek, mezi jejichž uložením nastalo období bez sedimentace nebo období erozní činnosti)
ROZDĚLENÍ TBO Barandien - slabě metamorfované h. svrchního proteozoika a přeměněné h. staršího paleozoika (kambrium až devon) metamorfované „ostrovy“ - relikty v plášti středočeského plutonu mezi Říčany a Blatnou domažlické a tepelské krystalinikum metamorfity jz. a sz. Železné hory
BARANDIENSKÉ PALEOZOIKUM
SASKO-DURYNSKÁ OBLAST (SAXOTHURINGIKUM) (SDO) zasahuje z Německa pouze svým jv. okrajem, s. část ČM metamorfované horniny a převážně variské granitoidními plutony v Krušných horách rozdělení labským lineamentem na:
krušnohorská oblast západosudetská oblast vlastní labská oblast – depresní zóna, pokračování v podloží křídy
shodné: kadomský fundament, kambroordovický vulkanismus, extenze sv. devon až karbon
KRUŠNOHORSKÁ OBLAST Kadomské metamorfity (svory, ruly) fylity a svory variské plutonity ordovické fylity
ZÁPADNÍ SUDETY 1 synorogenní sedimenty (sv. d. – sp. kar.), 2 variské granitoidy, 3 metabazity a ruly, 4 fylity a metavulkanity, 5 fylity a svory, 6 metavulkanity, 7 mylonity, 8 ortoruly, migmatity, 9 kadomské granitoidy, 10 staroměstské kryst. a velkovrbenská klenba, 11 silezikum
MORAVSKOSLEZSKÁ OBLAST (MORAVOSILEZIKUM) (MSO)
v. část ČM
brunovistulikum moravikum silesikum žulovský masiv – variský pluton moravoslezské paleozoikum - sledy devonu až sp. karbonu
MSO devonské až spodnokarbonské platformní i zvrásněné vulkanosedimentární formace variský flyš s přechodem do slabě deformovaných sedimentů variské předhlubně kadomské granitoidy a jejich metamorfní plášť
MOLDANOBICKÁ OBLAST (MO) j. a jz. část ČM rozdělení:
monotónní skupina – pararuly a migmatity pestrá skupina – pararuly, pestré vložky (kvarcity, mramory, grafitické h.) gföhlská skupina – migmatity, ruly, ortoruly a granulity s tělesy plášťových horniny, skarnů dva rozsáhlé komplexy hlubinných variských granitoidních hornin (středočeský a moldanubický pluton) další tělesa (např. třebíčský pluton)
MO
da nu bi ck
ý
pl ut o
n
Středočeský pluton
M ol
allochtonní silně metamorfované komplexy gföhlské jednotky s relikty vysokotlakých hornin silně metamorfované vulkanosedimentární komplexy proterozo. až paleoz. stáří (monotóní a pestrá jednotka)
PLATFORMNÍ POKRYV
oblast ČM se stává ve sv. karbonu stabilní
otevírání pánví v zlomových liniích (svrchní paleozoikum)
trias až jura – nevýznamné výskyty na území ČM
SVRCHNOPALEOZOICKÉ LIMNICKÉ (SLADKOVODNÍ) PÁNVE
střídání sedimentárních hornin s uhelnými slojemi
pánve: • • • • •
mnichovohradištská 1b podkrkonošská 1c plzeňská 2a kladensko-rakovnická 2e mšensko-roudnická 2f
KŘÍDOVÉ SEDIMENTY ČR významné jednotky: česká křídová pánev, českobudějovická (a) a třeboňská pánev (b) kolektory pitné vody
siliciklastika i s podílem karbonátů (opuky)
TERCIÉRNÍ PÁNVE Severočeské pánve mezi TBO a SDO, oslabení kůry a vznik riftu, klastické sedimenty s uhlím, vulkanické komplexy Doupovských hor (2a) a Českého středohoří (2b)
KVARTÉR
vliv ledovců a zalednění (s. část ČM)
denudace (zvětrávání)
glacigenní sedimenty
převážná část pokryvu ČR kvartér – malá mocnost
Alpínská orogeneze rozsáhlá orogeneze během mesozoika až terciéru kolize s. okraje Afriky s variskou „stabilní“ Evropou
ZÁPADNÍ KARPATY východní část Moravy a Slezka dva akreční flyšové komplexy starší jednotka (magurská skupina příkrovů)
křídové a paleogenní siliciklastické sedimenty (převážně pískovce) mocnost několik km
mladší jednotka jurské až miocénní sedimenty střídání pískovců, jílovců a slepenců + karbonáty
karpatská předhlubeň řada dílčích pánví jílové až písčité sedimenty (mocnost až 2 km)
LITERATURA:
Kachlík V. (2003): Geologický vývoj České republiky. SURAO Praha (v el. verzi PDF na adrese: http://www.natur.cuni.cz/ugp/main/staff/kachlik/reggeol.pdf)
Chlupáč et al. (2002): Geologická minulost České republiky. Academia, Praha
Kachlík V. a Chlupáč I. (2003): Základy geologie, historická geologie. Karolinum, Praha (skripta UK)
