VLADISLAV RAPPRICH. ZA SOPKAMI po Čechách

VLADISLAV RAPPRICH

ZA SOPKAMI po Čechách

Vladislav Rapprich

Za sopkami po Čechách

Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy Všechna práva vyhrazena. Žádná část této tištěné či elektronické knihy nesmí být reprodukována ani šířena v papírové, elektronické či jiné podobě bez předchozího písemného souhlasu nakladatele. Neoprávněné užití této knihy bude trestně stíháno.

Mgr. Vladislav Rapprich, Ph.D.

ZA SOPKAMI PO ČECHÁCH TIRÁŽ TIŠTĚNÉ PUBLIKACE:

Vydala Grada Publishing, a.s. U Průhonu 22, 170 00 Praha 7 tel.: +420 234 264 401, fax: +420 234 264 400 www.grada.cz jako svou 4810. publikaci Odpovědná redaktorka Jana J. Kubínová Sazba a zlom Antonín Plicka Návrh a zpracování obálky Antonín Plicka Počet stran 240 Vydání 1., 2012 Vytiskla Tiskárna PROTISK, s.r.o. České Budějovice © Grada Publishing, a.s., 2012 Cover Photo © fotobanka Allphoto.cz Cover Photo © Mgr. Vladislav Rapprich, Ph.D. ISBN 978-80-247-3796-6 ELEKTRONICKÉ PUBLIKACE:

ISBN 978-80-247-8043-6 (ve formátu PDF) ISBN 978-80-247-8044-3 (ve formátu EPUB)

/ 5

Obsah Úvod �� 9 Na začátek trocha teorie o sopkách �� 11 Příčiny třetihorní sopečné činnosti v Čechách �� 27 Historie třetihorní sopečné činnosti v Čechách �� Konec éry dinosaurů �� Období nejintenzivnější aktivity (oligocén) �� České středohoří �� Doupovské hory �� Ostatní oblasti �� Období drobných solitérních vulkánů (miocén) �� Dozvuky sopečné činnosti (pliocén a čtvrtohory) ��

33 34 34 35 38 41 42 43

Kam v Čechách za sopkami na výlet �� Sopky západních Čech �� Komorní hůrka �� Přes Mýtinu na Železnou hůrku �� Podhorní vrch �� Homole �� Vlčí hora u Černošína �� Konstantinovy Lázně �� Hůrka u Hlinek �� Vladař �� Příšovská homolka �� Doupovské hory �� Andělská hora �� Skalky skřítků �� Šumná �� Mravenčák a Lestkov �� Úhošť �� Radechov – V Jámách �� Dětaň �� Javorná ��

45 46 47 49 52 56 58 61 66 68 71 73 74 76 78 81 84 87 91 93

6 / za sopkami po čechách

Centrální část Doupovských hor �� 95 Flurbühl �� 96 Pustý zámek �� 98 Kamenný vrch �� 100 Heřmanov �� 102 Zlatý vrch �� 104 Krušné hory �� 106 Rotava �� 107 Božídarský Špičák a Hřebečná �� 109 České středohoří �� 112 Lovoš �� 113 Boreč �� 115 Hazmburk �� 118 Kamenná slunce u Hnojnic �� 120 Milá �� 123 Bořeň �� 126 Milešovka �� 129 Vrkoč �� 132 Divoká rokle �� 135 Vrabinec �� 137 Jedlka �� 139 Panská skála �� 141 Špičák u České Lípy �� 144 Kalich �� 146 Kočka �� 149 Radobýl �� 151 Holý vrch �� 153 Lužické hory �� 155 Zlatý vrch �� 156 Chřibský vrch �� 158 Jedlová hora a Tolštejn �� 160 Luž �� 163 Klíč �� 166 Frýdlantsko �� 168 Háj u Frýdlantu a Křížový vrch �� 169 Kodešova skála �� 171 Mezi Středohořím a Jizerou �� 173 Lysá skála �� 174 Korecký vrch �� 175

obsah / 7

Vysoký vrch �� Bezděz �� Ralsko �� Čertova zeď �� Kamenický kopec �� Český ráj �� Zakopaná �� Mužský �� Vyskeř �� Trosky �� Zebín �� Kumburk �� Prackov �� Kozákov �� Pardubicko �� Kunětická hora �� Sopky středních Čech �� Bába �� Vinařická hora �� Slánská hora �� Říp ��

177 180 182 184 187 189 190 192 195 198 201 205 207 210 216 217 219 220 223 227 231

Závěr �� 234 Slovník �� 235 Použitá a doporučená literatura �� 238

/ 9

Úvod Až do jara roku 2010 žila většina Středoevropanů v přesvědčení, že sopečná činnost je něco naprosto exotického, s čím se mohou setkat jedině na dovolené v dalekých krajích. Teprve aktivita sopky Eyjafjallajökull (někdy se uvádí kratší verze názvu Eyjafjöll) ukázala, že dopady sopečné činnosti nemusí být nijak vzdálené ani České republice. V konečném důsledku spadlo na území Čech jen zanedbatelné množství sopečného popela, ale přítomnost prachu ve vzduchu paralyzovala leteckou dopravu. Stamilionové ztráty v dopravě a chaos v cestovním ruchu vyvolaly silný zájem veřejnosti o sopečnou činnost, a především tu, která se týká naší republiky. Ač se to možná na první pohled nezdá, ani v Čechách rozhodně není o sopky nouze. Všechny jsou již naštěstí dávno vyhaslé, ale dodnes představují zajímavé a přitažlivé krajinné dominanty. Prací vulkanologa v Čechách je na těchto starých a vyhaslých sopkách najít stopy a důkazy, které pomohou rekonstruovat charakter a průběh dávné sopečné činnosti. Každý typ sopečné činnosti totiž zanechává horniny s určitými charakteristickými znaky. Porovnáním současných procesů a hornin, které těmito procesy vznikly, s uloženinami dávno vyhaslých sopek je pak možné rekonstruovat dávnou vulkanickou činnost, právě na základě stop, jež po sobě zanechala. Tato detektivní práce není samoúčelná, protože procesy dokumentované na vyhaslých sopkách se dají srovnávat s procesy na sopkách činných a toto srovnání vede k lepšímu pochopení sopečných procesů. Některé procesy se totiž na stále aktivních sopkách studují velmi obtížně. Světová vulkanologie zažila během posledních třiceti let velký a dynamický pokrok. Hlavním impulzem pro rozvoj této „pekelné“ vědy byl výbuch vulkánu St. Helens ve Spojených státech v březnu roku 1980. Vulkanologie v Čechách na svůj rozvoj ještě nějakou dobu čekala, ale posledních patnáct let znamenalo významný posun v pochopení vzniku a vývoje mnoha sopek u nás. Zájem veřejnosti o sopečnou činnost, vyvolaný událostmi na Islandu, mě přivedl na myšlenku přetlumočit široké veřejnosti výsledky několika vědeckých projektů, které přispěly k poznání českých sopek a svým dílem i sopečných procesů obecně. V první řadě jsou totiž výsledky vědeckých výzkumů předkládány prestižním mezinárodním časopisům, jež jsou laické veřejnosti špatně dostupné a ještě hůře srozumitelné. Odborné publikace jsou navíc psány anglicky a používají velké množství odborných termínů, jejichž znalost je u odborných čtenářů těchto textů předpokládána, a odkazují se na množství velmi specializovaných znalostí. Všechny tyto odborné výsledky bylo tedy nezbytné přeložit do českého jazyka a odborné termíny vysvětlit


nebo nahradit slovy užívanými v běžné řeči. Místy to byl úkol nelehký, protože pro spoustu sopečných fenoménů český jazyk nemá výraz (nebyl dosud potřeba), a tak přišel úkol na několika místech naši mateřštinu trochu obohatit. Kniha, kterou máte před sebou, vás provede po nejzajímavějších vulkánech českých třetihor a starších čtvrtohor. Toto vyprávění se tedy bude pohybovat v časovém rozpětí mezi 65 miliony a 100 tisíci lety. Na území Čech jsou pochopitelně i sopky starší, ale ty si podle mého názoru zaslouží svou vlastní knihu. Vznikaly totiž v jiné etapě vývoje Českého masivu, za dosti odlišných podmínek, a jsou tudíž součástí jiného příběhu. Vyprávění se omezuje pouze na oblast Čech, bez Moravy, což je dáno mými znalostmi z oblasti českých sopek a nulovou zkušeností se sopkami moravskými. Psát o sopkách od stolu bez osobních zkušeností prostě nedokážu. V knize jsou prezentovány výsledky dlouholetých výzkumů financovaných z prostředků Ministerstva životního prostředí ČR, Grantové agentury České repub liky a Grantové agentury Akademie věd České republiky. Kromě mých výsledků předkládám také závěry současných výzkumů celé řady dalších odborníků, ze kterých bych rád uvedl alespoň ty nejdůležitější. Na druhé straně zde není prostor pro vyjmenování všech vědců, kteří se v průběhu posledních dvou set let věnovali problematice třetihorních sopečných pohoří v Čechách. K pochopení vývoje Českého středohoří přispěl v posledních dvaceti letech největší měrou Dr. Vladimír Cajz a k otázce chemického složení zdejších hornin doc. Jaromír Ulrych, oba z Geologického ústavu Akademie věd. Já sám ke studiu tohoto vulkanického pohoří přispívám teprve v posledních letech. Velký posun ve studiu Doupovských hor přinesl během posledních patnácti let Dr. Petr Hradecký z České geologické služby. Přestože jsem si mezitím dovolil některé interpretace upravit, je práce Petra Hradeckého v mnoha ohledech průkopnická. Pro úplnost ještě uvádím jména dalších spolupracovníků, jejichž výsledky významně posunuly znalosti o třetihorním vulkanismu v Čechách: Marie Adamová, Vojtěch Erban, Jakub Haloda, Bedřich Mlčoch, Michal Rajchl a Zuzana Skácelová z České geologické služby; František V. Holub a Jakub Sakala z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze; Vladislav Babuška, Jan Mrlina a Prokop Závada z Geofyzikálního ústavu Akademie věd ČR; Jiří Málek a Jan Valenta z Ústavu struktury a mechaniky hornin Akademie věd ČR. V knize jsou také uváděna alespoň přibližná stáří většiny sopek, za těmito poznatky stojí Zoltán Pécskay a Kadosa Balogh, oba z Ústavu jaderného výzkumu maďarské akademie věd. Výčet zásluh by nebyl úplný, pokud bych nevzpomenul podporu a inspiraci, kterou jsou pro mě žena Kateřina a dcery Anička a Kristýnka. Autor

/ 11

Na začátek trocha teorie o sopkách Pro objasnění sopečné činnosti je nutné hned v počátku objasnit základní pojmy a procesy. Bez takového úvodu by totiž hrozilo, že následující stránky by byly čtenáři, který se s vědami o Zemi v životě nesetkal, špatně srozumitelné. Zároveň bude v této kapitole objasněno, že sopky rozhodně nejsou dílem tajemných duchů ani čertů, jež v útrobách Země přikládají pod pekelné kotle. Sopečná činnost patří k dynamickým projevům mocných sil naší rodné planety. Tyto mohutné síly odedávna lidstvo fascinovaly, ale teprve v posledních desetiletích jim začínáme rozumět. Proces poznávání zákonitostí fungování sopek ještě není ukončen, výzkum sopečných procesů pokračuje a stále poodhaluje nová a nová tajemství. Sopečná neboli vulkanická činnost je projevem výstupu magmatu k zemskému povrchu a na něj. Termínem magma označujeme horniny v roztaveném, tedy tekutém stavu. Magma, které se dostane na zemský povrch, nazýváme lávou. Jak ale dostat horniny do roztaveného stavu, v němž se stávají kapalinou? Hlouběji do nitra Země teplota znatelně narůstá. Naše planeta funguje jako jeden veliký jaderný reaktor1. Přestože tedy Země produkuje radiogenní teplo2, s výjimkou vnějšího jádra jsou horniny tvořící naši planetu v pevném stavu. Důvodem je fyzikální zákonitost, která říká, že s nárůstem tlaku stoupá i teplota tavení hornin. A protože s hloubkou do nitra Země tlak narůstá, zůstávají horniny většinou ve fyzikálních podmínkách, za nichž se netaví. Jak tedy v konečném důsledku dochází k roztavení hornin? Vytvořit další zdroj tepla, který by zvýšil teplotu až nad bod tavení, je v zemském nitru prakticky nemožné. Zbývají tedy dvě možnosti: nahřáté horniny se musí dostat do menších hloubek, do zón menšího tlaku, kde je jejich teplota dostatečná k zahájení procesu tavení, nebo se musí změnit fyzikální vlastnosti hornin a tím se sníží jejich teplota tavení. Druhé varianty je možné dosáhnout, pokud se k dostatečně nahřátým horninám dostane voda, která teplotu nutnou k tavení hornin snižuje. Uvedené podmínky nám tedy možnosti oblastí, v nichž může vznikat magma, značně zužují. Jsou to jednak oblasti, kde dochází k výstupu horkých mas hornin svrchního (výjimečně i spodního) pláště do menších hloubek, a zóny, kde jsou do oblasti zemského pláště zatahovány horniny zemské kůry s dostatečným obsahem 1 2

I malé množství radioaktivních prvků U a Th a radioaktivního izotopu draslíku 40K produkuje v zemském tělese významné množství tepla. Teplo vzniklé rozpadem radioaktivních nuklidů (atomy jednoho prvku mají stejný počet protonů, ale mohou se lišit počtem neutronů; atomy se stejným počtem protonů a neu tronů se označují jako nuklidy).


vody. Zdálo by se, že jsou to podmínky skoro až šílené, ale zmíněné procesy velmi dobře korespondují s teorií deskové tektoniky, tedy s teorií o neustálém pohybu zemských (litosférických) desek. K první podmínce dochází v oblastech středo oceánských hřbetů, kontinentálních riftů a horkých skvrn. K podmínce druhé dochází v subdukčních zónách. A opět se tu vyrojila řada cizích termínů, které je potřeba si stručně vysvětlit. Celou naši planetu tvoří asi třináct litosférických desek. Všechny tyto desky jsou v pohybu. Některé na sobě nesou jen kontinent, jiné pouze oceánské dno a další jak kontinent, tak i část oceánského dna. Každou litosférickou desku tvoří kůra (silná na kontinentech a tenká pod oceány) a tenká slupka zemského pláště (tzv. litosférický plášť). Litosférické desky se pohybují po vrstvě zemského pláště, která se nazývá astenosféra. Astenosférický plášť se chová vzhledem k rychlosti pohybů v řádu centimetrů za rok plasticky, není ale tekutý. Jak se desky pohybují, v některých místech na sebe narážejí a nasouvají se jedna přes druhou, jinde se od sebe vzdalují. Středooceánské hřbety jsou právě takové oblasti, kde se rodí nová oceánská kůra a litosférické desky se v těchto místech od sebe vzdalují, a to díky nabývání nové hmoty. Tyto hřbety jsou zónami, kde dochází k výstupu horkých plášťových hornin do menších hloubek, v nichž může začít tavení. Příkladem takového středooceánského hřbetu je středoatlantický hřbet, který se táhne Atlantským oceánem od severu k jihu jako obří jizva nebo hřbet ohromného draka spícího na oceánském dně. K rozevírání litosférických desek může za příhodných podmínek dojít i v prostředí kontinentu. Vznikající kontinentální rift začne rozdělovat původní větší kontinent na dva menší, mezi nimiž se začne vytvářet oceánská kůra, a po čase sem může proniknout moře, které se může rozpínat až do podoby oceánu. I pro tento proces máme na Zemi příklad. Je jím východoafrický prolom a opět se jedná o zónu s významným výstupem plášťových hornin, doprovázeným produkcí magmatu a tím pádem i vulkanickou aktivitou, jejímž příkladem je například sopka Kilimandžáro. Pokud dochází k výstupu horkého plášťového materiálu do menších hloubek v bodě (ten může mít průměr i desítky kilometrů), a ne v linii, hovoříme o horké skvrně. Vzhledem ke stálému pohybu litosférických desek přes takový bod v zemském plášti vytvářejí horké skvrny šňůry sopek, kdy aktivní a nejmladší sopky jsou přímo nad skvrnou. S narůstající vzdáleností od horké skvrny narůstá i věk vyhaslých sopek. Příkladem jsou havajské ostrovy. K sopečné aktivitě v současnosti dochází pouze na těch nejvýchodnějších – Hawaii a Maui. Severozápadní část souostroví je již vyhaslá. Pásmo vyhaslých sopek, dnes většinou skrytých pod hladinou oceánu, pokračuje přes ostrov Midway směrem na severozápad v délce asi 3 400 km až do místa, kde se pás láme a táhne v délce dalších 2 500 km směrem ke Kamčatce. Tam, kde se desky pohybují směrem k sobě a jedna se zasouvá pod druhou, mluvíme o subdukčních zónách (subdukce = podsouvání). V takovýchto oblastech

na začátek trocha teorie o sopkách / 13

spodní plášť

svrchní plášť

oceánská kůra litosférický plášť (vrstva pláště spojená s kůrou)

oceán

hřbet ázené eánský středoocské kůry doprovch ý n v á e ťo c š o lá í p rozpínántupem horkých ch hloubek, výs lmi malý vení e v o d hornin de začíná ta k horká skvrna – výstup horkých plášťových hornin do menších hloubek, kde začíná tavení

kontinent

subdukce – podsouvání litosférické desky pod druhou, uvolněná voda usnadňuje tavení nadložního pláště

kůra jádro

plášť Geotektonická prostředí vzniku magmat a vulkanické činnosti dochází k transportu vody k nahřátým horninám zemského pláště. Děje se to díky tomu, že podsouvající se desku tvoří množství čedičových láv, které ale vznikaly na oceánském dně a v průběhu časů se nasytily vodou. Mnoho minerálů v těchto podmořských lávách změnilo účinkem vody své složení a změnilo se na minerály obsahující vodu. Podsouvající se deska může také nést oceánské sedimenty, které obsahují nezanedbatelné množství vody. V hloubkách okolo 100 km se při začínajících metamorfních procesech z alterovaných (změněných) čedičových láv uvolňuje voda, která usnadňuje tavení horkých plášťových hornin. V podmínkách vyššího tlaku a teploty jsou minerály, které obsahují vodu, nestabilní a mění se na jiné, za daných podmínek stabilnější. Z hornin podsouvající se desky je tak voda doslova ždímána. Jak se voda dostane k horkým horninám zemského pláště, který je v daném místě nad podsouvající se deskou, dojde k tavení a vzniku magmatu. Proto jsou subdukční zóny lemovány řetězci aktivních vulkánů, jako například v jihovýchodní a východní Asii nebo na pacifickém pobřeží obou amerických kontinentů. A proč magma, tedy roztavená hornina, začne stoupat k povrchu? Je to proto, že horninová tavenina má za daných fyzikálních podmínek (především tlaku) téměř


vždy nižší hustotu než hornina v pevném stavu, a proto stoupá vzhůru (podobně jako bubliny vzduchu ve vodě). Většina přírodních materiálů se totiž chová opačně než voda. V případě vody je led lehčí než jeho tavenina (tedy voda), a proto ledové kry plavou po hladině. U ostatních přírodních látek je tomu naopak, tavenina je lehčí než ta samá hmota v pevném skupenství, a tudíž stoupá vzhůru. Chování magmatu v blízkosti zemského povrchu a tedy i styl sopečné aktivity výrazně ovlivňuje obsah plynů rozpuštěných v magmatu. V tomto místě je dobré si připomenout, že pokud se bavíme o podmínkách, v nichž se může vyskytovat magma (tedy teploty okolo 1 000 °C a často mnohem více), řadíme mezi plyny i vodu. Při výstupu k povrchu se totiž magma dostává do podmínek menšího tlaku, což významně snižuje rozpustnost plynů v tavenině. Je to, jako když otevíráte láhev se sycenou minerálkou. Dokud je láhev uzavřena, dostatečný tlak udržuje plyn rozpuštěný v kapalině (nejsou vidět téměř žádné bublinky). Jakmile ale láhev otevřete a tím v ní zmenšíte tlak, začnou se ve vodě vytvářet drobné bublinky plynu, který již za daných podmínek není v kapalině rozpustný. Jak se magma dostává blíže k povrchu, počet bublinek (kterým v případě sopek říkáme vesikuly) a jejich velikost narůstá. Snaha plynu uniknout ze zemského nitra do atmosféry se projevuje jako sopečná erupce. Vysokou rychlostí unikající plyn s sebou strhává drobné útržky hornin. Jedná se jednak o úlomky hornin lemujících sopečný jícen, ale především o drobné útržky magmatu roztrhané expandujícím plynem. Úlomky okolních hornin, které se dostanou do magmatu nebo které vyvrhne sopka při erupci, se nazývají xenolity. Pochopitelně čím více plynu je primárně rozpuštěno v magmatu, tím je erupce silnější a tím drobnější částice sopka vyvrhuje. Kromě plynu původně rozpuštěného v magmatu může k síle erupce přispět ještě plyn přidaný z vnějšku. Jde opět především o vodní páru, jež se vytváří ve zlomcích vteřiny v momentě, kdy se žhavé magma setká s vodou. Může se jednat o vodu či led na zemském povrchu nebo o podzemní vodní zásobárnu. Různé obsahy plynů rozpuštěných v magmatu, případně přítomnost vody v blízkosti stoupajícího magmatu, tak ovlivňují chování, nebo chcete-li výbušnost sopky. Jednotlivé typy erupcí jsou pak pojmenovány podle typových oblastí či sopek. Nejklidnějším projevem explozivní sopečné činnosti jsou erupce havajského typu. Malé množství plynu rozpuštěného v magmatu nemá dostatečnou energii k roztrhání taveniny na příliš malé kousky. Ze sopečného jícnu proto vyletují nízko a na malou vzdálenost relativně velké útržky žhavé lávy. Ty jsou natolik velké, že si i při letu vzduchem udrží dostatečnou teplotu, aby nezačaly tuhnout. Kusy lávy jsou pak ještě při dopadu na zem plastické, takže se „rozplácnou“. Vysoká teplota vede k tomu, že jednotlivé „cákance“ se při dopadu na zem opět spékají a vytvářejí buď napečené kužely (tzv. spatter cone), nebo se původně roztrhané kusy lávy mohou opět slít do lávového proudu.


O něco málo dramatičtější průběh mají erupce strombolského typu. Mimochodem s výjimkou oceánského dna se jedná o nejběžnější typ erupce na Zemi. Plynu je již dost na to, aby taveninu výrazněji rozdrobil. Z jícnu sopky proto vyletují útržky strusky (napěněné sopečné sklo) o velikosti vlašského ořechu až jablka. Mezi útržky strusek dojde občas k vyvržení většího „cáru“ lávy. Ten je při letu vzduchem ještě plastický, takže ho odpor vzduchu tvaruje do formy kapky nebo vřetena, ale při dopadu na zem jsou již tyto útvary ztuhlé, takže se nerozplácnou ani nedochází k jejich spékání. Sopečné bomby vřetenovitého nebo kapkovitého tvaru je pak možné nacházet v nahromaděných struskách jako důkaz strombolského typu erupce. Nahromaděné vyvržené strusky vytvářejí nad jícnem struskový kužel. Oproti vyvrženinám havajského typu erupce je pro erupci strombolskou charakteristické, že vyvržené útržky jsou na sobě volně nasypané, jako když z uhelných kamen vysypete na hromádku škváru. Jak název napovídá, byl tento typ sopečné činnosti pojmenován podle vulkánu Stromboli v Liparském souostroví u břehů Itálie, ale stejným způsobem se projevuje řada jiných sopek včetně Etny. Vysoký obsah plynů při pliniovských erupcích způsobuje velmi efektivní fragmentaci magmatu na drobné částice. Většina má velikost zrn odpovídajících jemnému písku nebo prachu. Plyn unikající vysokou rychlostí z jícnu sopky vynáší tento jemný sopečný materiál vysoko do atmosféry. Účinek rychle proudícího plynu se navíc kombinuje s konvekčním prouděním3, neboť směs horkých sopečných plynů a popela je lehčí než studený vzduch. Vytváří se erupční sloupec. Jak erupční sloupec stoupá atmosférou, nasává stále více studeného vzduchu z okolí, až se jeho hustota vyrovná s okolním vzduchem. V tento okamžik, ke kterému může dojít ve výšce 10–55 km, se přestane sopečný materiál šířit vzhůru, ale začne se rozprostírat do stran – vytváří se erupční mrak. Šíření erupčního mraku je pak závislé na směru a rychlosti větru. Název tohoto typu erupce odkazuje na Plinia mladšího, který důkladně popsal erupci Vesuvu roku 79 našeho letopočtu. Byla to přesně ta katastrofická erupce, která pohřbila římská města Pompeje a Herculaneum. Toto byly základní tři typy sopečných erupcí řízené výhradně obsahem plynů rozpuštěných přímo v magmatu. Kromě toho máme erupce, při nichž se síla magmatického plynu kombinuje s energií páry generované šokově na kontaktu magmatu s vodou. Takové erupce označujeme jako freatomagmatické a opět je můžeme podle síly exploze dělit na slabší surtseyské (podle ostrova Surtsey, který se vy nořil nad hladinu Atlantského oceánu u jižních břehů Islandu při erupcích v letech 1961–1963) a vulkánské (podle sopky Vulcano v Liparském souostroví). 3

Proudění natavené horninové hmoty v rámci vnějšího jádra a pláště Země. Výstupné a sestupné proudy taveniny jsou určovány rozdíly teplot, hustoty a působením tíhové síly zemského tělesa.


Explozivita a stupeň rozdrobení

SURTSEYSKÁ (< 20 km)

FREATOPLINIOVSKÁ (< 40 km)

ULTRAPLINIOVSKÁ

VULKÁNSKÁ (< 20 km)

PLINIOVSKÁ (< 55 km)

STROMBOLSKÁ HAVAJSKÁ (< 2 km)

(< 10 km)

SUB-PLINIOVSKÁ (< 30 km)

Výška erupčního sloupce a plošný rozsah Klasifikace sopečných erupcí podle Walkera (1973)

Průběh erupce:  I. Exploze magmatických plynů: a) magma stoupá k povrchu; b) s poklesem tlaku se v magmatu tvoří bublinky; c) růst velikosti a počtu bublinek vede k jejich propojování, čímž se magma trhá na drobné fragmenty; d) unikající plyn vynáší sopečné úlomky ven z jícnu a vyhazuje je na sopečný kužel. II. Exploze vnějšího plynu: e) stoupající magma se setkává s rezervoárem podzemní vody; f) voda se ve zlomku okamžiku mění v páru, změna objemu vyvolává explozi; g) šokové vlny z exploze trhají okolní horniny a vzniká hluboký explozivní kráter; h) část roztrhaných hornin padá zpět do kráteru a vytváří brekcii (směs různě velkých ostrohranných úlomků různých hornin), část padá vně kráteru na tufový prstenec (sopečný materiál zde nevytváří vysoký kužel, ale nízký prstenec).


a

e

b

f

c

g

d

h

* 18 / za sopkami po čechách

Opakující se erupce, při kterých se mohou střídat jednotlivé erupční styly, často vytvářejí mohutné kužely, jež se označují termínem stratovulkán. Není snad nikdo, kdo by na fotografii neviděl dokonale symetrický kužel stratovulkánů Merapi nebo Fuji. Při velmi silných erupcích dochází k částečnému vyprázdnění magmatického krbu. Nadloží tohoto krbu se pak vlastní vahou propadne a vznikají kaldery (protože příroda v dosahu gravitačního pole Země nemá ráda vakuum, dochází k tomuto propadu souběžně s erupcí). Tyto obří sopečné krátery mívají průměr i několik desítek kilometrů. Velmi známou je kaldera Yellowstone, dalšími jsou například Campi Flegrei nebo Santorini. Pokud se na jednom místě skládá jeden vulkán přes druhý, označuje se výsledný masiv za vulkanický komplex.

erupční mrak

kráter sopečný kužel

přívodní dráha magmatu

magmatický krb

Schematický průřez sopkou


Ke kontaktu magmatu s vodou, respektive s porézními horninami nasycenými vodou, může dojít ještě pod zemským povrchem nebo až na povrchu. Pokud dojde ke kontaktu magmatu s vodou pod povrchem, tlak nadložních hornin drží uvolňovanou energii exploze až do kritického momentu, kdy je tlak uvolňovanou energií překonán. Mohutné exploze proto vytvářejí v zemi trychtýřovitý kráter o průměru 200 m až 1 nebo 2 km. Takový kráter je označován jako maar. Maar je ve spodní části vyplněn brekcií z okolních hornin rozdrobených ničivým účinkem tlakových vln, které jsou vyvolávány freatomagmatickými explozemi. Brekcií vyplněná spodní část maarového kráteru se nazývá diatrema. Diatrema má dvě části: ve spodní části je brekcie chaotická, nezvrstvená a masivní, ve svrchní části je brekcie zvrstvená, s úklonem do středu kráteru. Svrchní část kráteru bývá vyplněná jezerem, kde dochází k ukládání sedimentů, většinou bohatých na schránky rozsivek. Pyroklastický materiál se od maarů nedostává daleko, ale v nejbližším okolí mají tyto sopky naprosto destruktivní účinky srovnatelné s výbuchem atomové bomby. Skutečnost, že v případě maarových erupcí dochází k explozi pod povrchem v prostředí podložních hornin, má za následek, že uloženiny takových erupcí jsou velmi bohaté na xenolity, tedy na úlomky hornin, které tvořily předvulkanický podklad. Většina pyroklastického materiálu se ukládá v podobě tufového prstence, jenž lemuje maarový kráter. Pokud se vystupující magma setká s vodou povrchovou (může se jednat o jezero nebo mělké moře), je šoková energie vznikající páry uvolňována průběžně. Dochází sice k velmi efektivní fragmentaci magmatu, ale erupce nepůsobí tak destruktivně jako v případě maaru. Nevytváří se proto hluboký kráter, ale dojde k navršení tufového kužele. Ten je svou velikostí a částečně i tvarem srovnatelný s kuželem struskovým, je však tvořen jemnozrnnějším materiálem, který navíc není vesikulovaný. To znamená, že v jednotlivých úlomcích sopečné horniny nejsou žádné bublinky. Pyroklastický materiál, tedy úlomkovitý sopečný materiál vyvržený erupcí, se šíří a ukládá třemi způsoby. Velká část pyroklastického materiálu na zem spadne. Velké úlomky po vystřelení ze sopečného jícnu letí v balistické trajektorii, jako když hodíte kámen rukou nebo vystřelíte z praku. Jemnější materiál se dostává výše a letí dále od sopky. K zemi se pak snáší ze sopečného mraku jako těžký sníh. Často ale pyroklastický materiál nevytvoří sopečný mrak, protože je příliš těžký. V tom případě se po svahu vulkánu řítí horká lavina popela, kamení a sopečných plynů, které se říká pyroklastický proud. Speciálním případem jsou potom pyroklastické přívaly, při nichž je pyroklastický materiál silnou energií unášen při zemi velkým objemem plynů a páry. Tyto pyroklastické přívaly jsou typické pro erupce maarových vulkánů. Pokud je obsah plynů v magmatu zanedbatelný, dojde k relativně poklidnému (zdůrazňuji slovo „relativně“, ve srovnání s jinými projevy vulkanismu) výlevu


lávy. I zde však můžeme říci, že není láva jako láva, a opět záleží na chemickém složení té které lávy a okolních podmínkách. Pro fyzikální vlastnosti lávy je důležitý obsah křemíku. Čím více křemíku, tím je láva viskóznější – tím hůře teče. V praxi to znamená, že lávy s nižším obsahem křemíku se více rozlévají do šířky, naproti tomu lávy s vyšším obsahem křemíku vytvářejí spíše bochníkovitá tělesa, kterým se říká lávové dómy. Čím více křemíku láva obsahuje, tím je dóm vyšší a méně roztažený do šíře. V extrémním případě láva tak špatně teče, že z jícnu vystupuje kolmo vzhůru vulkanická jehla. Pokud sopka produkuje pouze málo viskózních láv, které se rozlévají do šířky, získává tvar štítu. Taková sopka se označuje termínem štítový vulkán a pro získání představy o jejím vzhledu poslouží opět jedna turistická exotičtější destinace – sopka Kilauea na Havaji. maarový kráter vyplněný jezerem, kde může docházet k povulkanické sedimentaci

tufový prstenec lemující maarový kráter

svrchní část diatremy zvrstvená s úklonem do středu kráteru

nezvrstvená, masivní spodní část diatremy

místo exploze

žíla přivádějící magma

Schematický průřez maarovým vulkánem podle Lorenze (2007)


štítový vulkán

struskový kužel

lávový dóm

tufový kužel

napečený kužel

stratovulkán

maar

kaldera

lakolit

pravá žíla

ložní žíla

Hlavní typy sopek. Černé jsou kompaktní vulkanické horniny (např. lávy), šedé potom úlomkovité sopečné vyvrženiny. Lávy se rozlišují také na základě struktury povrchu lávového proudu. Ty, které tečou velmi dobře, protože mají buď velmi nízký obsah křemíku, nebo se v nich ještě nezačaly tvořit krystaly, můžeme přirovnat k řídkému těstu nebo čerstvému medu. Taková láva vytváří hladký povrch se škraloupem nařaseným do provazcové struktury. Zkuste si rozehřát vosk ze svíčky, nalít ho na podložku a ve chvíli, kdy se začne tvořit škraloup, s ním pohněte. Získáte úplně stejnou strukturu, akorát


v měřítku domácího stolního pokusu. Pro tento typ lávy se v odborné veřejnosti vžil termín pahoe-hoe, který pochází z havajštiny a vyjadřuje, že po tomto typu lávy se dá pohodlně kráčet bosýma nohama. Nařasený povrch lávy připomíná natažené provazy, proto se někdy této lávě říká provazová. Stačí ale o něco nižší teplota nebo nepatrně vyšší obsah křemíku a láva začne vytvářet silnější škraloup, který se již nedokáže řasit, ale láme se do velkých ostrohranných bloků. Taková láva má potom velmi drsný povrch, po němž se chodí opravdu nepohodlně a havajština tak vulkanologii obohatila druhým termínem – A-a –, což je citoslovce bolesti při chůzi po takovém druhu lávy. Kdo nechce používat slova havajského původu, může tuto lávu označit za brekciovitou. Lávy se ale nevylévají pouze na suché zemi. K výlevům dochází velmi často i pod hladinou vody a může se jednat o oceán nebo jezero. Voda díky svým vlastnostem ochlazuje lávu mnohem efektivněji než vzduch. Prudké ochlazení způsobuje, že v lávě nestihnou růst krystaly minerálů, ale tavenina je podchlazena do formy skla. Sklo vytvoří na lávě kůrku, která ale pod tlakem další porce lávy deroucí se k povrchu praskne a dojde k vylití další porce. Chladicí efekt vody nedovolí, aby se naráz vylilo větší množství lávy, ale dochází k tvorbě útvarů, jimž se říká polštáře. Láva tvořená polštáři se pak nazývá polštářová. Někdy ale dochází k tak dramatickému průběhu chlazení lávy pod vodou, že se polštáře okamžitě rozpadají. To je dáno prudkým smršťováním ochlazené horniny a faktem, že sklo je forma hmoty, která není příliš stabilní. Slovo hyaloklastity pak označuje drť vzniklou rozpadem lávy, jež se vylila pod vodou. Magma někdy utuhne těsně pod povrchem, dříve než se na něj stačí vylít. Na základě podmínek a vlastností magmatu pak mohou vzniknout tři odlišné formy. Magma ztuhlé v puklině, která přetíná okolní horniny, tvoří žílu. Někdy dojde k tomu, že se magma vměstná mezi dvě vrstvy sedimentárních hornin. Protože takové těleso většinou leží v téměř vodorovné poloze, jedná se o ložní žílu. Viskózní magmata, tedy ta, která špatně tečou – zhruba jako velmi husté těsto – a která na povrchu vytvářejí lávové dómy místo lávových proudů, nedokážou ani pod povrchem vytvářet tenká deskovitá tělesa. Místo toho takové magma vytlačí nadložní vrstvy vzhůru a utuhne v podobě bochníkovitého tělesa, jemuž se říká lakolit. Pokud pozdější eroze odnese nadložní vrstvy, je často dosti obtížné odlišit lakolit od lávového dómu. Láva nebo i magma umístěné mělce pod povrchem při svém chladnutí a tuhnutí zmenšuje objem. Je to opět přesně naopak než v případě vody, která při zmrznutí objem zvětšuje. No a jak se magma nebo láva smršťuje, začne pukat. Na povrchu tělesa se nejprve vytvoří síť trhlin, jež svým vzhledem může připomínat včelí plástve a která rozděluje povrch tělesa do šestiúhelníků. Podobný systém puklin se vytváří také například v bahně vysychající kaluže. Jak hornina chladne, trhliny


se rozevírají a zabíhají stále hlouběji do magmatického tělesa. Směr růstu těchto trhlin je dán směrem chladnutí, a proto je vždy kolmý na schlazovací plochy, tedy na povrch tohoto tělesa v daném místě. A protože trhliny na povrchu začaly vytvářet síť šestiúhelníků (mezi kterými se tu a tam může objevit ojedinělý čtyř- až sedmiúhelník), jejich protahování do středu chladnoucího tělesa má za následek rozpukání celého masivu do systému šestibokých sloupců. Proto se většina vulkanických hornin rozpadá na zpravidla šestiboké sloupce. Důležitá je ale skutečnost, že sloupce se vytvářejí v momentě, kdy hornina již neobsahuje ani mezi krystaly významnější množství taveniny, jejíž pohyb by kompenzoval objemové změny spojené s chladnutím. Je to stav, kdy již láva ani magma nejsou schopny pohybu. Zakřivení sloupců tedy nikdy nemůže být důsledkem mechanického ohnutí již vytvořených sloupců v nějaké závěrečné fázi tečení lávy, ale vždy je důsledkem nerovnoměrného chlazení magmatického tělesa. Toto nerovnoměrné chlazení může být vyvoláno složitostí vnějšího tvaru tělesa, a tím pádem i různě zprohýbaných ploch, od kterých je takové těleso ochlazováno. Do výšky rostoucí sopky vytvářejí výraznou morfologii. Materiál tvořící příkré svahy sopek je navíc velmi často nestabilní. Může se jednat o polohy nezpevněných pyroklastik, ale i pevné lávy se působením cirkulace horkých roztoků v blízkosti sopečného jícnu mohou přeměnit na jíl. Potom stačí, aby se země trochu otřásla nebo aby vydatněji zapršelo, a ohromné kubatury sopečných hornin se ze svahu sopky utrhnou a řítí se dolů. Takové proudy bahna a kamení sopečného původu se jmenují lahary a strhávají s sebou vše, co jim stojí v cestě – stromy, budovy i mosty. Lahary mají často ničivější důsledky než samotná sopečná erupce. Velké zkušenosti s tímto vulkanickým procesem mají v Indonésii, odkud slovo lahar pochází. Ale lahary se vyskytují po celém světě, všude tam, kde vulkanická aktivita vytváří mohutné sopečné kužely s výraznou morfologií a množstvím málo soudržného sopečného materiálu. Mnoho sopek, které zrovna nechrlí popel nebo lávu, alespoň vypouští sopečné plyny. Útvary, z nichž horké sopečné plyny unikají, se nazývají fumaroly. Přítomnost fumarol mnohdy naznačuje, že vulkán, který by mohl být považován za nečinný, či dokonce naprosto vyhaslý, je pouze ve stavu dřímání a může se kdykoliv opět stát aktivním. Přítomnost magmatu také ohřívá vodu v okolních horninách. Tak vznikají hydrotermální systémy. Přehřátá voda se sice dá využít k produkci energie, na druhou stranu je třeba mít na paměti, že taková voda je velmi agresivní a dokáže rozpouštět velké množství minerálních látek. Působení roztoků na horninu se označuje jako alterace a sopečné horniny atakované takovýmito horkými roztoky se často mění v jílovitou kaši, která pochopitelně ještě přispívá k nestabilitě vulkanických kuželů. Utržení části silně alterovaného vulkánu Casita v Nikaragui v roce 1998 zdevastovalo velkou plochu při úpatí tohoto vulkánu a zabilo několik tisíc lidí.


Jak se vlastně dá rekonstruovat ze současných skal a kamení charakter a průběh dávné sopečné činnosti? Jedním ze základních principů věd o Zemi je aktualismus. Platí totiž předpoklad, že v minulosti působily fyzikální síly, které vyvolávaly stejné procesy jako dnes. Díky tomu je možné na základě studia uloženin dávných sopek rekonstruovat jejich vývoj, styl jejich chování a také způsob, jakým ovlivňovaly své prostředí a jak prostředí působilo na ně. A jak vůbec taková práce vulkanologa vypadá? Na základě čeho se dá rekonstruovat vzhled a aktivita dávno vyhaslých vulkánů? Prvním a základním krokem je prostorové vymezení rozsahu různých sopečných hornin přímo v terénu, které se zakreslí do mapy. Sleduje se jejich rozsah a vzájemné prostorové vztahy. Když například hornina A leží na hornině B, je zřejmé, že je hornina A mladší a její vznik následoval po uložení horniny B. Na základě těchto údajů je možné seřadit jednotlivé uloženiny do časové posloupnosti. Vulkanologie – stejně jako další geologické obory – se ale často potýká s jedním zásadním problémem – pod zem není vidět. Tam, kde chybí skály, se často těžko určuje charakter skalního podkladu a také složení podložních hornin, případně celých skupin hornin. Z tohoto důvodu se do země odvrtávají sondy/vrty, z nichž je možné získat vzorky hornin ukrytých hlouběji pod povrchem. Takové vrtání je pochopitelně finančně náročné. Někdy proto přichází ke slovu zjišťování změn fyzikálních polí (gravitační a magnetické pole země), která jsou vyvolána přítomností určitých hornin v podloží. Přítomnost těžkých hornin v podloží se totiž projeví nepatrným nárůstem gravitace, naopak lehké horniny snižují hodnoty lokálního gravitačního pole. Vulkanické horniny jsou také dosti magnetické, a proto výrazně ovlivňují i místní magnetické pole Země. Z reprezentativních sopečných hornin se odebírají vzorky a z malých úlomků se vybrousí tenké destičky, které je možné studovat pod mikroskopem. Při tloušťce jedné čtyřicetiny milimetru jsou i na první pohled černé masivní skály najednou průsvitné. V mikroskopu je pak vidět zastoupení jednotlivých minerálů v hornině, ale v případě vulkanoklastických hornin je dobře vidět i tvar jednotlivých zrníček. Z tvaru těchto drobných úlomků se pak dá odvodit proces, jakým k rozdrobení sopečné horniny došlo. Zda to byla erupce, případně jaká, nebo zda to byla hyaloklastéza lávy na dně nějaké vodní nádrže. Větší vzorky hornin se pak využívají k chemickému stanovení přesného složení horniny. Tato data jsou důležitá především k odhalení procesů vzniku a vývoje magmatu. Sledují se nejen koncentrace hlavních a stopových prvků, velký význam mají i vzájemné poměry některých izotopů. Existuje také metoda, která odhalí chemické složení jednotlivých minerálních zrn v hornině, a dokonce jednotlivých přírůstkových zón těchto minerálů. I tyto výsledky mají své místo při poodhalování vývoje magmatu. Snad každého pochopitelně zajímá, jak je daná sopka, případně její konkrétní erupce, stará. U sopek aktivních v historické době se odpověď na takovou otázku obvykle


najde v nějakém archivu. Ale co v případě sopek, jejichž aktivita skončila dávno před zrodem lidského rodu? Zde přicházejí na řadu zákonitosti radioaktivního rozpadu. Přírodní materiály totiž obsahují přirozené radionuklidy, jež se rozpadají s určitým poločasem rozpadu. A právě poločas rozpadu určuje, pro které časové úseky je jaká metoda vhodná. Pro archeologii je například optimální sledování rozpadu izotopu 14C. Tato metoda je ovšem nepoužitelná pro materiály starší 50 000 let. V případě třetihorních vulkanických hornin jsou tedy zásadní metody založené na sledování rozpadu draslíku 40K na argon 40Ar. Díky výsledkům těchto analýz můžeme jednotlivým sopkám přiřadit údaj o věku. Stáří uváděná u českých vulkánů v této knize jsou založena právě na této metodě. Objasnili jsme si všechny potřebné sopečné procesy a termíny, které se vyskytnou v následujícím textu. Nyní se tedy zaměříme na vysvětlení příčin, průběhu a vývoje třetihorní sopečné činnosti v Čechách, abychom byli důkladně připraveni na dobrodružnou výpravu po sopkách v srdci Evropy.

/ 27

Příčiny třetihorní sopečné činnosti v Čechách Severní část Čech je velmi bohatá na pozůstatky sopečné činnosti, které jsou nejvíce koncentrovány v pásu lemujícím Krušné hory. Sopečná pohoří se v tomto pásu střídají s uhlonosnými pánvemi a dohromady tvoří takzvaný oherský (ohárecký) příkop. S narůstající vzdáleností od osy příkopu koncentrace sopek postupně klesá, ale pozůstatky sopečných těles se vyskytují až u Plzně, Prahy a Pardubic.

Mapka rozšíření třetihorních sopečných hornin v Čechách Odborné diskuze o přesných příčinách a zdroji třetihorní vulkanické aktivity stále pokračují a patrně ještě pár let potrvá, než se odborná veřejnost dobere definitivního stanoviska. Pokud k tomu vůbec někdy dojde. Přesto nějaké výsledky již k dispozici jsou a na jejich základě je možné celý proces alespoň ve zjednodušené formě nastínit. Z chemického složení českých třetihorních sopečných hornin, stejně tak jako dalších třeti- až čtvrtohorních sopečných oblastí střední a západní Evropy, je zřejmé, že magmata těchto sopek byla produkována ve svrchním plášti. Je také více než jasné, že sopečná činnost střední a západní Evropy není spojena se subdukcí. Chemické složení vulkanických hornin ale svědčí o tom, že docházelo


k částečnému natavení pláště pod litosférickou deskou vlivem výstupu teplejších hornin do oblasti menšího tlaku. Který z hlavních modelů výstupu nahřátých horninových mas v zemském plášti je tedy pro oblast Evropy nejpřijatelnější? Původní myšlenka, že český třetihorní vulkanismus je důsledkem vzniku kontinentálního riftu, byla opuštěna, protože oherský (nebo též ohárecký) příkop (rift), který lemuje na jihovýchodě Krušné hory, se začal formovat až po hlavních etapách vulkanické činnosti. Geochemická charakteristika vulkanických hornin českých třetihor naznačuje jejich souvislost s horkou skvrnou nebo poukazuje alespoň na fakt, že magmata vznikala z mas plášťových hornin, které se dostaly do menší hloubky, kde mohlo začít jejich částečné tavení. I hypotéza o horké skvrně pod střední Evropou má však vážnou trhlinu. Jak jsme si řekli v předchozí kapitole, horká skvrna je oblast v zemském plášti se stabilní polohou, zatímco litosférická deska nad ní se pohybuje. Horká skvrna, která by tak stála u zrodu Čertových zdí mezi Osečnou a Českým Dubem, by v době počátku vzniku Českého středohoří již byla v oblasti nizozemského pobřeží Severního moře. Podobně i samotné Středohoří by s jednou horkou skvrnou nevystačilo. Za dobu aktivity Českého středohoří se totiž Evropa posunula natolik, že ona horká skvrna by se mezitím dostala pod německo-nizozemské pohraničí. Přestože přesný průběh procesů vedoucích ke vzniku velkých porcí magmatu v plášti pod Českým masivem zůstává zahalen tajemstvím, je zřejmé, že z nějakého důvodu došlo k vyklenutí zemského pláště, který se tak mohl začít tavit. Když už se dostanou horniny zemského pláště do podmínek příhodných k procesu tavení, nedochází k tavení celé horniny najednou. Hornina se taví postupně a roztavit se mohou třeba jen 3 % původního materiálu. Aby se magma dostalo k zemskému povrchu, potřebuje volnou cestu, nejlépe puklinu v horninách zemské kůry, kudy může proudit vzhůru. Pochopitelně z pohledu člověka není jednoduché v něčem tak silném a pevném, jako je zemská kůra, vytvořit prasklinu, kterou by k povrchu mohlo proudit magma. Procesy zemského tělesa však svým měřítkem mnohonásobně překonávají technické možnosti lidí. Tlaky a napětí v kůře Evropy jsou mimo jiné ovlivňovány rozpínáním Atlantického oceánu, ale hlavně činností africké litosférické desky. Ta čas od času (pod pojmem čas se zde ukrývají desítky milionů let) vrazí do Evropy. A výsledek? Toto „africké dorážení“ je příčinou vzniku Alp. Český masiv reagoval na tyto události odlišně než Alpy, protože staré horniny konsolidované před zhruba 300 miliony let není možné tak snadno zvrásnit do vysokého pohoří. Oblast severně od Alp se místo toho lehce vyklenula a popraskala. Tyto praskliny pak umožnily výstup magmat k zemskému povrchu, a tím pádem i projevy sopečné aktivity. Jak se napětí měnilo, stupňovalo a zase uvolňovalo, otevíraly se a znovu zavíraly trhliny v kůře Českého masivu. Vulkanismus tak v mnoha dílčích etapách doprovázel vývoj Čech během posledních 70 milionů let.

příčiny třetihorní sopečné činnosti v čechách / 29

Mírné vyklenování Českého masivu v předpolí alpského horstva mohlo přispívat ke snižování tlaku v plášti pod Čechami, a tím pádem ke vzniku dalších porcí magmatu. Etapy intenzivnějšího vyklenování byly také spojené s mnohem výraznější činností eroze. I tento proces má jednoduchou logiku – cokoliv vyčnívá, je vystaveno intenzivnějšímu obrušování. Primární magmata, která vznikala částečným tavením svrchního pláště, měla bazické složení, tedy nízké obsahy křemíku a hliníku, naproti tomu vysoký obsah hořčíku. Ztuhnutím takovéhoto magmatu vznikají čedičové (bazaltové) horniny. V tomto místě se asi sluší připomenout, že bazalt je synonymem pro čedič. To, že se jedná o magmata vzniklá ve svrchním plášti uvnitř litosférické desky, a ne třeba na subdukční zóně, má za následek, že jsou tyto bazalty bohatší o alkalické kovy, než je tomu v případě bazaltů produkovaných sopkami v oblastech subdukcí. V těchto vnitrodeskových podmínkách proto hovoříme o alkalických vulkanických horninách. Alkalické čedičové horniny je možné dále detailně klasifikovat na základě přítomnosti některých minerálů. Taková detailní klasifikace ale není pro běžného zájemce o přírodu důležitá a mnohdy ani realizovatelná, neboť ony minerály je možné pozorovat pouze pod speciálním mikroskopem, který využívá polarizované světlo. Pro potřeby popularizace a běžné geoturistiky proto bude stačit základní rozdělení alkalických čedičových hornin na čediče s olivínem a čediče bez olivínu. Olivín je jedním z mála minerálů, jenž se dá v bazaltových horninách snadno rozeznat i pouhým okem. V šedočerné jemnozrnné hornině totiž tvoří zelené až zelenohnědé krystaly (kterým říkáme vyrostlice) se skelným leskem a nepravidelným lomem. Zjednodušeně to vypadá, jako by v hornině byly střípky od rozbité láhve od piva nebo vína. Pokud je hornina zvětralá, mění se olivín v rezavé skvrny. Proto má každý geolog kladívko, kterým může na povrchu zvětralý kámen rozbít a podívat se na čerstvé jádro. Vedle olivínu tvoří čedičové horniny především monoklinický pyroxen (možná je známější název tohoto minerálu augit), magnetit s obsahem titanu a plagioklas, který může být částečně nebo zcela zastoupen minerálem ze skupiny zástupců živců (foidů). Mezi foidy patří například nefelin, leucit nebo sodalit. Některé čediče obsahují také amfibol nebo tmavou slídu – hořečnatý biotit. V malém množství je přítomen apatit. Specifickou skupinou čedičových hornin jsou polzenity. To jsou horniny mimořádně chudé na křemík a naopak bohaté na hořčík. Polzenity jsou spojeny s nejstarší fází třetihorní sopečné činnosti v Čechách a jsou charakteristické výskytem minerálu melilitu. Často se ale stává, že se magma na čas zastaví v takzvaném magmatickém krbu, kde se může vyvíjet neboli diferencovat. V magmatu totiž začnou krystalizovat první minerály bohaté na hořčík a železo, mezi které patří olivín a pyroxen.


Ty jsou těžší než zbytkové magma, a tak se kumulují na dně krbu. Magma se tak ochuzuje především o hořčík, železo a chrom. Naproti tomu křemík, hliník, sodík a draslík se ve zbytkovém magmatu koncentrují. Magma navíc může často částečně natavit a vstřebat horniny svého okolí, což také přispívá ke změnám chemického složení. Výsledkem vývoje magmatu alkalických bazaltů jsou potom trachyty a fonolity. Fonolit je možné označit také českým slovem znělec. Svým složením se znělcům velice podobají trachyty, jejich odlišení od znělců je však pro laika prakticky nemožné. Z tohoto důvodu budou fonolity i trachyty v této knize popisovány souhrnně. Tyto horniny tvoří sodnodraselný živec (sanidin), nefelin nebo sodalit, titanit, apatit, amfibol a někdy též v malém množství monoklinický pyroxen a magnetit. a K 2O Na2O

b

ostatní

K2O Na2O

CaO

ostatní

CaO SiO2

SiO2 MgO

MgO

FeO

c

FeO

TiO2

Al2O3

Al2O3

d

ostatní K2O Na2O

TiO2

ostatní K2O Na2O

CaO

MgO CaO FeO

MgO SiO2

FeO

SiO2 Al2O3

Al2O3 TiO2

TiO2

Porovnání chemického složení a) polzenitu, b) olivinického čediče, c) trachybazaltu a d) znělce

příčiny třetihorní sopečné činnosti v čechách / 31

Vedle olivinických a bezolivinických čedičů a znělců tvoří sopky, včetně těch českých, také různé typy úlomkovitých sopečných hornin – vulkanoklastické uloženiny. Právě vulkanoklastika jsou důležitá pro rekonstrukce chování dávných sopek, neboť pomáhají dešifrovat vulkanické procesy a styly erupcí. Úlomkovitý sopečný materiál vzniká několika základními procesy. Každému se asi na prvním místě vybaví sopečná exploze, při které vznikají pyroklastické uloženiny. Vedle pyroklastik vzniklých během různých typů erupcí se v českých vulkanických oblastech vyskytují i hyaloklastity vzniklé dezintegrací lávových proudů pod vodou. Lávy, které se vylévají na suché zemi, jsou lemovány autoklastickou brekcií, jež je důsledkem postupného lámání a drcení již vychladlé kůry lávového proudu. Relativně hojné jsou také uloženiny laharů, které se valily po svazích dávných vulkánů a pohřbívaly vše, co jim stálo v cestě.

/ 33

Historie třetihorní sopečné činnosti v Čechách Třetihorní sopečná činnost probíhala v Čechách v několika etapách rozložených do více než 60 milionů let. Začala v době, kdy ještě světu vládli dinosauři, a skončila až krátce před příchodem moderních lidí do Evropy. západní Čechy, Doupovské hory

MIOCÉN

10

PLIOCÉN

0 ČTVRTOHORY

Krušné hory

České středohoří, Lužické hory

Kozákov okolí Měrunic, Štrbic, Ohniče a Křemýže

drobné izolované sopky západních Čech

drobné izolované sopky Krušných hor

OLIGOCÉN

vulkanický komplex Doupovských hor

vulkanický komplex Loučná/Oberwiesenthal

žíly na jihu Českého ráje

Český ráj drobné sopky na Kokořínsku

vulkanický komplex Českého středohoří

sopky středních Čech a Kokořínska

Pardubicko

EOCÉN

TŘETIHORY

miliony let 40

Český ráj, Pardubicko

sopky na Chebsku

20

30

mezi Středohořím, Ještědem a Prahou

60

70

PALEOCÉN

50

DRUHOHORY/ /KŘÍDA

skupina žil Čertových zdí

Časová škála s hlavními etapami sopečné činnosti v Čechách


Konec éry dinosaurů Sopečná činnost začala v oblasti, kterou o mnoho milionů let později obsadily slovanské kmeny, ještě v době, kdy se ke svému konci chýlila éra nadvlády dinosaurů, tedy na úplném konci druhohor. V té době došlo k velmi malému stupni částečného tavení hornin svrchního pláště, jehož produktem byly taveniny s extrémně nízkým obsahem křemíku. Tato magmata se vmístila v podobě řady žil podél puklin do usazenin křídového moře v oblasti mezi Osečnou a Českým Dubem. Přestože tloušťka těchto žil nepřesahuje metry, táhnou se v délce několika kilometrů od jihozápadu na severovýchod. Velmi specifické chemické složení magmatu se odrazilo i v zastoupení horninotvorných minerálů. V těchto horninách zcela chybí živec, naproti tomu velmi hojný je olivín. Pyroxen oproti ostatním čedičovým horninám netvoří vyrostlice, ale je přítomen pouze ve velmi jemnozrnné základní hmotě. Specifickým minerálem těchto hornin je melilit. Celá skupina těchto jedinečných hornin získala díky unikátnímu složení specifické označení polzenity (čti polcenity, podle německého jména řeky Ploučnice – Polzen). Dnes se dá jen těžko odhadnout, zda se tyto žíly prodraly až k tehdejšímu povrchu a zda byly spojeny se vznikem skutečných sopek na povrchu. Eroze od té doby odnesla horniny, které tvořily povrch tehdejší krajiny. Odhaduje se, že od chvíle, kdy tyto žíly ztuhly, odnesla eroze nejméně 300 m okolních křídových sedimentů. Pokud nějaké sopečné produkty na zemském povrchu byly, toto „obrušování“ krajiny nemohly přečkat.

Období nejintenzivnější aktivity (oligocén) Po období málo intenzivní aktivity na rozhraní druhohor a třetihor a po období relativního klidu ve starších třetihorách (zhruba mezi 60 a 40 miliony let) se začala ve svrchním eocénu sopečná činnost opět probouzet k životu. Svého maxima dosáhla u nás ve spodním oligocénu (asi před 34–30 miliony let). V tomto období se v severozápadních Čechách vytvořily dva mohutné vulkanické komplexy: České středohoří a Doupovské hory. Oba dva mají odlišný vývoj, a proto jsou popsány samostatně.

historie třetihorní sopečné činnosti v čechách / 35

České středohoří Na začátku je třeba zdůraznit, že z pohledu vulkanologie patří k Českému středo hoří i Lužické hory. Mírně odlišný ráz obou pohoří je dán především hlouběji zaříznutou erozí v Lužických horách oproti Českému středohoří. Z tohoto důvodu jsou v Lužických horách odkryté především obnažené přívodní dráhy a podpovrcho vé intruze, zatímco v Českém středohoří není nouze ani o zbytky povrchových produktů sopečné aktivity, jakými jsou například lávové proudy nebo uloženiny sopečných erupcí. Sopečná činnost v Českém středohoří začala o něco dříve než v Doupovských horách – již na konci eocénu. Určení počátku aktivity Českého středohoří se neopírá jen o analýzy rozpadu radioaktivního izotopu draslíku 40K, ale tato data jsou ještě podepřena výzkumem složení flory a fauny, jejichž otisky zůstaly zachovány ve vložkách sedimentů mezi sopečnými horninami. V rané fázi vývoje Českého středohoří docházelo zejména k výlevům láv čedičů bohatých na olivín. Lávy se vylévaly v relativně plochém terénu s mokřadním charakterem a četnými jezery. Přestože docházelo k výlevům láv s vysokým obsahem hořčíku a nízkým obsahem křemíku, které by měly mít velmi nízkou viskozitu (vnitřní tření), a měly by se tedy snadno rozlévat do velkých ploch, skutečnost byla jiná. Všudypřítomná voda způsobovala chlazení lávových proudů a zchlazené okraje lávy lávové brekcie vytvářely vysoké bariéry, které omezovaly rozlévání čedičové lávy do plochy. Čedičové lávy, které díky svému složení mívají obecně velmi malou viskozitu (velmi dobře tečou), vytvářely v tomto období v Českém středohoří tělesa o nevídaných tloušťkách. Ty dosahují i desítek metrů. Lávové výlevy v krajině pochopitelně hradily místní říčky a vytvářely další jezera. Četnost jezer a množství důležitých prvků uvolňovaných z láv, které byly částečně rozložené díky kontaktu s vodou, vedly k bohatému rozvoji života. Fosílie, jež představují otisky uhynulých organismů a v těchto jezírkách mezi sopečnými horninami jsou překryty dalšími sedimenty, dnes pomáhají rekonstruovat skladbu tehdejší živé přírody a jejich srovnání s dalšími evropskými a světovými lokalitami pomáhá určit stáří sopečných událostí. Jak si představit vulkány, ze kterých tyto lávy tekly? Nebyly to žádné výrazné sopečné kužely, spíše množství malých vulkánků. Ty mohly být často seřazeny na puklině v zemské kůře jako korálky na niti. Touto puklinou k zemskému povrchu proudilo magma. Magma bylo chudé na plyn, a proto bylo jen velmi málo explozivní. Erupce tak měly nejčastěji havajský nebo strombolský charakter. Většina těchto drobných vulkánků byla brzy překryta velkým objemem láv, jež se v té době vylily. V současnosti je známo jen několik málo pozůstatků původních drobných sopečných kuželů z tohoto období. Jeden je odkryt erozí, která se dostala přes mocný sled láv v Průčelské rokly na pravém břehu Labe. Další je odkryt na severo


a

b

c

d

Schematický vývoj sopečné činnosti Českého středohoří: a) období výlevů láv olivinických čedičů v bažinatém až jezerním prostředí a vmístění znělcových lakolitů před asi 40–30 miliony let; b) období aktivity bezolivinických čedičů, tvorba stratovulkánů, vmístění subvulkanické intruze a trachytových lakolitů před asi 29–24 miliony let; c) období drobných sopek olivinických čedičů před asi 20 miliony let; d) obnovení činnosti olivinických čedičů po ukládání sedimentů včetně uhelné sloje v mostecké pánvi před asi 10 miliony let


východním okraji obce Kostomlaty v západním Středohoří a existence třetího je předpokládána při západním úpatí vrchu Pařez opět nedaleko Kostomlat. Čedičový vulkanismus tohoto období byl doprovázen také aktivitou znělcových magmat. Znělce většinou utuhly nehluboko pod povrchem ve formě lakolitů, ale na západním okraji Středohoří v okolí Mostu a Bíliny je možné předpokládat, že se dostaly na povrch a mohly tak vytvářet i formy povrchové. Období aktivity láv čedičů bohatých na olivín probíhalo v době před asi 40–30 miliony let. Po něm nastalo období sopečné činnosti čedičů bez olivínu. Tato fáze probíhala v době před zhruba 25 miliony let. Výlevy bezolivinických čedičů již nebyly tak plošně rozsáhlé a v mnohem větší míře byly doprovázeny sopečnými explozemi. Předpokládá se, že v prostoru mezi Ústím nad Labem a Děčínem vyrostl mohutný stratovulkán. Příkré svahy tohoto stratovulkánu představovaly příhodné podmínky pro vznik laharů. Sopečná aktivita se však nesoustředila pouze do prostoru tohoto centrálního stratovulkánu. Výkopové práce při výstavbě dálnice D8 odkryly v prostoru Radejčína (asi 4 km jihovýchodně od Řehlovic) sopečné horniny dokládající, že na periferii centrálního vulkánu existovala řada menších sopečných center. V případě Radejčína se jednalo o sopku typu maaru. Odkryté sopečné uloženiny maarového vulkánu u Radejčína se pak střídaly s uloženinami centrálního vulkánu. Ty jsou v této vzdálenosti představovány jednak jemným popelovým spadem, který sem doletěl, a jednak uloženinami laharů, jež do takové vzdálenosti mohly dotéct poté, co na svahu sopky nabraly dostatečnou rychlost. I z magmat bezolivinických čedičů se v magmatických krbech vyvíjely horniny znělcového typu. Podobně jako v předešlé etapě i tentokrát se tato vyvinutá magmata neprodrala až na povrch, ale utuhla pod ním v podobě lakolitů. Trachytový vulkanismus dost možná vytvořil v centrální části Českého středohoří také kalderu. Období této nejintenzivnější sopečné činnosti s fází olivinických čedičů následovanou fází bezolivinických čedičů bylo doprovázeno vznikem mohutného tělesa magmatu utuhlého v hlavním vulkanickém uzlu a v nejvýznamnější přívodní dráze v centru Českého středohoří mezi Ústím nad Labem a Děčínem. Po období činnosti čedičů bezolivinických se před asi 20 miliony let vrátily ke slovu čediče s velkým množstvím olivínu. K výlevům láv, které patrně nebyly doprovázeny silnějšími explozemi, docházelo například v centrální části Středohoří, kde tyto lávy překryly produkty činnosti bezolivinických čedičů. Příkladem je vrch Dobrná, 5 km východně od Děčína. Druhou oblastí, jež byla v této etapě také aktivní, je západní část Českého středohoří, kde se vytvořil stratovulkán Milá a několik dalších drobnějších sopek v okolí Měrunic (7 km jižně od Bíliny). Tyto mladší olivinické čediče překryly starší sopečné horniny, čímž je ochránily před erozí. Na druhé straně se samy staly obětí eroze jako první. Přestože jsou tedy


sopečné produkty tohoto období činnosti Českého středohoří výrazně mladší než převážná část zmíněného sopečného pohoří, jsou velmi špatně zachované a vyskytují se pouze v drobných pozůstatcích. Přestože již touto kapitolou zasahuje sopečná činnost Českého středohoří do období miocénu, jde v podstatě o ukončení hlavní oligocénní etapy. Po delší odmlce se ale sopečná činnost do Českého středohoří vrátila.

Doupovské hory Sopečná aktivita Doupovských hor začala před asi 34 miliony let četnými explozivními erupcemi. Dokladem této nejstarší sopečné aktivity Doupovských hor jsou polohy sopečných uloženin odkryté při jihovýchodním okraji tohoto pohoří v okolí Dětaně a Valče. Uloženiny pyroklastik o celkové tloušťce až 80 m dokládají převážně explozivní styl aktivity v první etapě vývoje tohoto vulkanického komplexu. Mezi explozemi převažovaly erupce strombolského a freatomagmatického typu. K erupcím patrně docházelo jednak v předpokládaném centrálním mohutnějším vulkánu ve střední části Doupovských hor. Pozůstatky takového centrálního vulkánu nebyly sice zjištěny, ale patrně jsou pohřbeny pod produkty následné sopečné činnosti. Vítr přinášel k Dětani jemnější sopečný popel z centra Doupovských hor. Množství sopečných vyvrženin ale produkovaly i četné drobné vulkánky na této jihovýchodní periferii. Byla tu řada drobných sopek typu struskových kuželů, tufových kuželů a maarů. Ty produkovaly výrazně hrubší sopečný materiál, který se střídá s vrstvami jemnějšího popela z centrální sopky. Explozivní aktivita však záhy přešla do výlevné aktivity. Převažovaly výlevy čedičových láv. Mocné a rozsáhlé sekvence lávových proudů byly jen sporadicky doprovázeny menšími erupcemi havajského nebo strombolského typu. Tyto drobnější erupce vytvářely pouze malé sopečné kužely, které v současnosti téměř není možné mezi lávovými proudy nalézt. Na rozdíl od Českého středohoří mají lávy v Doupovských horách zpravidla mocnost (tedy tloušťku) jen asi 2 m. Pro představu, na skalnatých svazích vrcholu Pustý zámek je možné napočítat přes třicet jednotlivých lávových proudů, jež leží jeden na druhém. Charakter aktivity a hojné zastoupení láv odpovídá spíše domněnce, že Doupovské hory představují zbytek štítového vulkánu nebo skupinu štítových vulkánů než relikt stratovulkánu. Právě hypotéza o existenci stratovulkánu, která vznikla před více než sto lety, se ve světle moderních poznatků jeví velmi nepravdě podobnou. Mezi širokou odbornou i laickou veřejností je však hluboce zakořeněná a jen stěží se ji daří v myslích lidí nahradit novým modelem. Hojné výlevy lávových proudů vybudovaly masivní vulkán, do jehož středu se před asi 29 miliony let vměstnala velká porce magmatu, která ztuhla ještě pod povrchem. Vzniklo tak těleso intruzivních hornin, jež jsou svým složením blízké


a

b

c

d

e

Schematický vývoj sopečné činnosti Doupovských hor: a) období převážně explozivní sopečné činnosti před asi 34 miliony let; b) výlevy mocných akumulací láv před asi 32–30 miliony let; c) vmístění intruzivního tělesa do nitra sopky před asi 29 miliony let; d) období kolapsů částí sopečného pohoří a jeho opětovného dorůstání díky výlevům dalších láv před asi 28–22 miliony let; e) tvorba drobných sopečných kuželů v závěru sopečné aktivity Doupovských hor před asi 22–20 miliony let


lávám. Odlišné podmínky chladnutí (zejména vyšší tlak) se u těchto hornin projevily odlišným vzhledem. Vývoj vulkanického komplexu Doupovských hor byl několikrát přerušen etapami rozpadu sopečného masivu. Mocné akumulace sopečných hornin, které vytvářely výraznou morfologii, prostě nebyly stabilní a sjížděly k úpatím sopečného horstva. K nestabilitě navíc přispívala různá povaha hornin podloží. Zatímco většina vulkanického komplexu Doupovských hor spočívá na pevných přeměněných horninách krystalinika, jihovýchodní čtvrtina má ve svém podloží ještě asi 800 m karbonských a permských sedimentů, jež se pod vahou těžkých čedičů začaly deformovat. Je to, jako kdyby byl stůl postaven třemi nohami na betonové podložce a ta čtvrtá měla pod sebou jen hlínu. Není těžké uhodnout, na kterou stranu se záhy začne z talířů vylévat polévka. Výsledkem nestability sopečných svahů byly četné proudy bahna a kamení – lahary. Uloženiny těchto laharů je možné nalézt na mnoha okrajových částech Doupovských hor. Tyto proudy bahna a kamení s sebou strhávaly vše, co se připletlo do cesty, nejčastěji kmeny stromů. Dřevo těchto kmenů, pohřbených miliony let pod uloženinami laharů, bylo postupně nahrazeno kalcitem, který tyto dávné lesní mohykány dokonale fosilizoval. Díky těmto fosilizovaným kmenům dnes víme, že v době sopečné aktivity rostly na svazích Doupovských hor v hojném množství liriodendrony. Jaká nádherná představa, vidět lesy těchto dnes již pro náš region značně exotických dřevin v době květu. Lahary se ze svahů sopečného pohoří trhaly na různých místech průběžně, ale jedna oblast je přeci jen trochu výjimečná. Právě jihovýchodní část Doupovských hor, která má ve svém podloží množství permských a karbonských sedimentů, se začala před asi 25 miliony let bořit do svého podloží. Tento proces byl doprovázen množstvím laharových proudů, jež na úpatí sopečného pohoří vytvořily široký vějíř. Mocnost laharových uloženin v této oblasti dosahuje 200 m. Sopečná činnost ale stále pokračovala a prostor vyklizený mnoha lahary byl záhy vyplněn dalšími sopečnými horninami. Sopečná činnost v Doupovských horách pokračovala až do spodního miocénu a skončila před asi 20 miliony let. Tak jako na začátku i v této závěrečné etapě se uplatňovaly především drobné vulkánky. Erupce strombolského typu vytvářely struskové kužely, ze kterých vytékaly krátké lávové proudy. Z velkých porcí čedičových magmat se v magmatických krbech vytvářela také magmata znělcová. Tak jako ve Středohoří i v Doupovských horách se znělcové magma většinou neprodralo až na povrch a utuhlo pod zemí. Protože je ale vulkanický komplex Doupovských hor postižen erozí v mnohem menší míře než České středohoří, většina těchto znělcových intruzí zůstává stále skryta. Jen několik výjimek již mělo to štěstí, že je erozní činnost odhalila z okolních hornin, většinou čedičových láv.


Ostatní oblasti Kromě hlavních vulkanických komplexů probíhala v oligocénu vulkanická aktivita i na dalších místech Čech, především v oblasti mezi Českým středohořím, Českým rájem a Prahou. Ve stejném období ale vyrostl v západním Krušnohoří ještě jeden vulkanický komplex, který díky své pozici na hřbetu vyzdviženého pohoří již zcela podlehl erozi. Jedná se o vulkanický komplex, jenž se nacházel v oblasti obcí Loučná v Krušných horách a saského Oberwiesenthal. Jeho pozice na hřebeni Krušných hor nedovolila zachování jakýchkoliv povrchových produktů a celý mohutný vulkán je tak zachován pouze v podobě obrovské přívodní dráhy, která proráží přeměněné horniny krystalinika. Podobně jako v blízkosti Doupovských hor vznikal mohutný vulkán Loučná, jižně od Českého středohoří se vytvářel další mohutný samostatný vulkán – Říp. Svým stářím i chemických složením patří Říp, ale i další menší sopky středních Čech, kamsi mezi olivinické čediče první etapy vývoje Českého středohoří a bez olivinické čediče etapy druhé. Tvoří ho totiž čedič s malým množstvím olivínu a ani jeho stáří nezapadá jednoznačně do jedné nebo druhé skupiny. V místě, tedy přesněji nad místem, kde je dnes oblá hora Říp, se před asi 25 miliony let tyčil mohutný stratovulkán. Eroze, která tu působila po miliony let, však odnesla nesoudržné sopečné vyvrženiny, jež tvořily obrovský sopečný kužel, i velké množství křídových usazenin z podloží sopky. V krajině proto zůstala pouze vypreparovaná přívodní dráha. Po krajině v oblasti jižně a východně od Českého středohoří až k Českému ráji bylo rozeseto množství drobných vulkánků. Aktivitu těchto drobných sopek, většinou představovaných struskovými kužely, tvořilo vždy jen několik málo erupcí nebo výlevů láv, které proběhly během velmi krátkého období. Většina těchto drobných vulkánků podlehla erozi a do dnešních dnů se dochovaly pouze jejich přívodní dráhy obnažené selektivní erozí z okolních méně soudržných hornin. Určitou výjimku představuje maarový kráter Rychnov u Jablonce nad Nisou. Mimochodem byla to již ve třicátých letech 20. století první lokalita na území Čech, u které byl rozpoznán maarový původ. Důvod, proč právě tento maar není ani zdaleka tak hluboce erodován jako ostatní drobné vulkánky stejného stáří, je patrně v jeho umístění. Neproráží totiž měkké a snadno erodovatelné sedimenty křídového moře, ale krystalinické horniny Jizerských hor. Do stejného období patří i skupinka drobných sopek, která dohromady tvoří Vinařickou horu u Kladna. V období oligocénu, během nejintenzivnější aktivity v Českém středohoří a Doupovských horách, utuhla pod povrchem tělesa několika znělcových lakolitů mimo hlavní vulkanické komplexy. Příkladem takové sopky je například Bezděz.


Období drobných solitérních vulkánů (miocén) Po bouřlivém období oligocénu, kdy se intenzivní sopečná činnost soustředila především ve dvou velkých vulkanických komplexech, nastalo období charakterizované vznikem spousty drobných vulkánků rozesetých po celé severní polovině území Čech. Samozřejmě že oblast hlavních vulkanických komplexů byla také součástí této epochy. Již bylo řečeno, že až do začátku miocénu pokračovalo hlavní období budování našich dvou vulkanických komplexů – Českého středohoří a Doupovských hor. Zajímavé je, že po uklidnění situace v obou vulkanických komplexech se centrum sopečné činnosti přesouvalo po Čechách sem a tam, a to dosti chaoticky. Nejprve se aktivita přesunula na východ a před asi 17 miliony let byla z pohledu sopečné činnosti nejaktivnější oblast Českého ráje. Malá množství magmat tu k povrchu vystupovala odděleně po samostatných puklinách a vytvářela drobné vulkánky, které vždy měly jen několik málo relativně poklidných erupcí a poté vyhasly. V závislosti na charakteru prostředí se tu vyskytovaly sopky s erupcemi strombolského stylu, sopky s freatomagmatickými erupcemi tvořící tufové kužely a sopky s freato magmatickými erupcemi tvořícími maarové krátery. Ty první vznikaly na suchém substrátu, kde byla erupce ovlivňována pouze plynem rozpuštěným v magmatu. Při erupcích byly vyvrhovány strusky, jež se vršily do struskových kuželů. Pokud se ale magma při výstupu setkalo s povrchovou vodou v podobě bažiny nebo mělkého jezera, voda způsobila silnější rozdrobení sopečných vyvrženin a místo struskového kužele byl navršen kužel tufový. V některých případech se ale magma setkalo s podpovrchovým zdrojem vody. Podzemní erupce pak způsobila vznik hlubokého kráteru – maaru. Z Českého ráje se přesunula aktivita do západního Krušnohoří. Zde činnost drobných izolovaných sopek začala před asi 20 miliony let, ale kulminovala před asi 15 miliony let. Nedochovaly se sice uloženiny, jež by umožnily rekonstruovat styly sopečných explozí, ale je zřejmé, že při této aktivitě vytékaly lávové proudy, které jsou z velké části stále zachovány. Po krátkém útlumu přišlo před asi 10 miliony let na řadu další období zintenzivnění sopečné činnosti. Aktivita v této době probíhala jednak na západním okraji Českého středohoří, ale především v západních Čechách mezi Doupovskými horami a řekou Mží. Sopečná činnost v obou oblastech vypadala obdobně. Z drobných struskových kuželů vytékaly čedičové lávové proudy. Přítomnost struskových kuželů dokládá převládající strombolský typ aktivity. Před asi 10 miliony let také v západních Čechách utuhly nejmladší české trachyty (horniny blízké znělcům). V ostatních oblastech byla tato pozdní aktivita pouze čedičová a probíhala již bez účasti trachytů nebo znělců. Některé předběžné výsledky


ukazují, že v tomto období došlo k sopečným projevům i v Českém ráji. Aktivita tu ale nebyla doprovázena erupcemi a drobné porce čedičového magmatu utuhly na puklinách v podobě žil.

Dozvuky sopečné činnosti (pliocén a čtvrtohory) Před asi 5 miliony let se začala psát poslední kapitola vulkanické aktivity v Čechách. V této etapě vznikaly jednotlivé drobné vulkány vzájemně od sebe dosti vzdálené. Objemem vyprodukovaných sopečných hornin je pro tuto etapu vývoje Čech asi nejvýznamnější oblast Kozákova u Turnova. V prostoru Kozákova jsou doložené dvě sopky staré 4–5 milionů let (je možné, že k této nejmladší etapě patří ještě několik drobných, dosud neanalyzovaných těles). Pozůstatkem sopky je samotný Kozákov. Čedičové magma tu při svém výstupu k povrchu prorazilo vrstvu mnohem starších sopečných hornin – takzvaných melafyrů. Melafyrové lávy se v těchto místech vylévaly v období permu před asi 270 miliony let, tedy ještě před nástupem dinosaurů. Více než čtvrt miliardy let zde na jednom místě dělí sopečné horniny, které si jinak jsou podobné složením i stylem sopečné aktivity. Sopečná aktivita na Kozákově byla málo explozivní. Z drobného struskového kužele se ale záhy vylil mohutný lávový proud, jenž vyplnil tehdejší údolí řeky Paleojizery – předchůdkyně dnešní řeky Jizery. Menším bratříčkem Kozákova je sopka Prackov. Přestože se jedná o nenápadné zalesněné návrší, několik skalek na jeho svazích nám odkrývá fascinující doklady charakteru a průběhu sopečné aktivity. Ta začala jako freatomagmatická, ale jak pokračující erupce odpařila veškerou dostupnou vodu, začal se typ aktivity měnit na strombolský. V závěru aktivity se v kráteru vytvořilo lávové jezero. Po erupcích na Kozákově se aktivita přesunula do Nízkého Jeseníku. Tato kniha se však omezuje na oblast Čech, a proto se teď budeme věnovat období před 300–100 tisíci lety – nejmladší sopečné činnosti v Čechách. Na Chebsku tehdy velmi malé porce magmatu vytvořily dva struskové kužely a jeden maar. Ze struskového kužele Komorní hůrky navíc vytekl lávový proud. Právě tvar Komorní hůrky u Chebu ještě v 18. století jasně vypovídal o tom, že tento kopec je sopečného původu. Od těch dob ale do tvaru drobné vyhaslé sopky nenávratně zasáhla těžba strusky na zpevňování cest. A budoucnost? Sto tisíc let není z geologického pohledu příliš dlouhá doba a ve světě existují sopky, jejichž erupční periody jsou delší. Máme se proto obávat další erupce na Komorní hůrce? Skutečnost je taková, že Komorní hůrka je typem sopky, u něhož malá porce magmatu velmi rychle prorazí ze zemského pláště až


na povrch, kde dojde k erupci. Nevytváří se ale žádný magmatický krb, ze kterého by byly magmatem živeny další erupce. Samotná Komorní hůrka se tedy již k životu neprobere. Nedá se ale vyloučit možnost, že by se ve svrchním plášti pod Chebskem vytvořila další porce magmatu, jež by byla dostatečně velká na to, aby se prodrala zemskou kůrou až na povrch, kde by došlo k erupci. Pravděpodobnost tohoto scénáře je malá4, ale existuje. Vedle nutnosti vytvoření magmatické porce ve svrchním plášti se přidává ještě podmínka, aby napětí v zemské kůře dovolilo vytvoření trhliny, kterou by magma mohlo k povrchu vystoupat. K sopečné erupci by navíc nejspíše došlo v neobydlené zalesněné části česko-německého pohraničí a erupce by měla klidný průběh s velmi malou plochou, jež by byla zasažena.

4

Respektive klesá se zmenšováním časového horizontu, pro který by byla stanovována. Možnost, že by k erupci došlo během příštích 100 000 let, je docela reálná, ale pravděpodobnost, že by k takové události došlo během příštích 1 000 let, je naprosto zanedbatelná.

kam v čechách za sopkami na výlet / 45

Kam v Čechách za sopkami na výlet Díky své odolnosti proti povětrnostním vlivům čelí vulkanické horniny dobře erozi a vytvářejí tak krajinné dominanty. Ty odjakživa přitahovaly stavitele různých opevnění, takže návštěvu takové sopky v Čechách je většinou možné spojit i s prohlídkou hradu nebo tvrze. V následující části knihy jsou proto představeny nejzajímavější sopky a fenomény třetihorní sopečné činnosti v Čechách, které jsou rozděleny podle regionů, aby to případnému návštěvníkovi co nejvíce usnadnilo plánování výletu.


Sopky západních Čech Žádný zájemce o české sopky by rozhodně neměl minout ty nejmladší představitelky u nás. Trojice drobných vulkánků – Komorní hůrka, Železná hůrka a maar Mýtina – je mladší než půl milionu let. Ač se z pohledu lidského života zdá, že se jedná o dobu neskutečně dlouhou, z pohledu geologického vývoje českých zemí jde o téměř zanedbatelný okamžik.

kam v čechách za sopkami na výlet / 47

Komorní hůrka Souřadnice: sever – 50°06′04″, východ – 12°20′13,5″ Okres: Cheb Turistické značení: červená Cyklotrasa: 36 Dostupnost: autem, pěšky či na kole z Františkových Lázní Obtížnost: procházka zvládnutelná s kočárkem Fenomén: relikt struskového kužele, jedna z nejmladších sopek v Čechách Zajímavost v okolí: přírodní rezervace Soos Pozůstatek sopky Komorní hůrka leží na okraji osady Komorní dvůr mezi Chebem a Františkovými Lázněmi. Bezpečně tam každého dovede jak červená turistická stezka, tak cyklotrasa číslo 36 spojující Cheb a Františkovy Lázně. Sopku tvoří dvě části – zalesněný vrcholek a kruhová prohlubeň o průměru asi 100 m. Prohlubeň není původním sopečným kráterem, ale jedná se o výsledek lidské činnosti, neboť původní sopečný kužel byl zcela vytěžen. Pouze po okrajích najdeme v pozůstatcích výchozy pyroklastik, která dokládají charakter sopečné aktivity. Úlomky silně porézní bazické horniny o velikosti vlašského ořechu, kterým říkáme strusky, odpovídají strombolskému typu aktivity a dokládají, že v místě současného kráteru byl původně struskový kužel. A jak vypadaly erupce tohoto vulkánku? Jak již označení typu aktivity napovídá, příhodné srovnání mezi současnými světovými sopkami nalezneme například v erupcích sopky Stromboli, ale také na Etně. Onen zalesněný kopeček představuje pozůstatek lávového proudu. XX Zajímavost v okolí Komorní hůrka tu však nestojí sama a izolovaná. Červená turistická stezka vede z Komorní hůrky do přírodní rezervace Soos. Za slovem Soos se neskrývá žádná tajuplná zkratka, údajně se jedná o starogermánský výraz pro prameny vody. Předmětem ochrany je tu rašeliniště a slatiniště s vývěry oxidu uhličitého. Právě prameny minerálních vod stojí za zasolením této krajiny a tím i za dosti specifickou skladbou flóry. Vývěry oxidu uhličitého souvisejí s vulkanickou činností. Není ale důvodu ke strachu, není to tak, že by někde blízko pod povrchem dřímalo magmatické těleso, ze kterého by byly uvolňovány sopečné plyny. Oxid uhličitý tu pravděpodobně uniká z mnohem větších hloubek. Unikání oxidu uhličitého ze zemského nitra do atmosféry je umožněno silným pukáním zemské kůry v této oblasti. Probublávání oxidu uhličitého skrz bahno na dně bývalého jezera vytváří dojem skutečné sopečné aktivity. Každý si ale může sáhnout, prameny jsou studené. Útvary bublajícího bahna v přírodní rezervaci Soos se odborně nazývají mofety, označení bahenní sopky je nesprávné, protože tímto termínem se označují útvary, které mají skutečně tvar sopek a místo lávy z nich tečou proudy bahna. Bahenní sopky se vyskytují v oblastech s ložisky zemního plynu, který – pokud uniká k povrchu – vytlačuje porce bahna.


Úlomky sopečných strusek z Komorní hůrky Něco z historie Ač nevelká svými rozměry, ovlivnila Komorní hůrka v první polovině 19. století vývoj přírodních věd. Kašpar hrabě Šternberk zde nechal na popud básníka a přírodovědce Johanna Wolfganga Goetha vykopat v letech 1834–1837 štolu, která dosáhla sopečného jícnu. Z dnešního pohledu se tato událost nemusí zdát nijak významná, ale v první polovině 19. století se jednalo o počin, jehož důsledky ovlivnily chápání procesů neživé přírody a vzniku hornin na celém světě. V té době totiž probíhal ve světové vědecké veřejnosti asi největší spor, pomineme-li konflikty spojené s přijímáním teorie o původu druhů od Charlese Darwina. Vědci zabývající se neživou přírodou byli v té době rozděleni na dva tábory: neptunisté a plutonisté. Nauka neptunistů měla kořeny v Sasku a hlásala, že všechny horniny vznikly usazováním sedimentů v mořích. Odtud také jejich název odkazující na římského boha moří – Neptuna. Naproti tomu učení plutonistů mělo své kořeny v Anglii a hájilo názor, že významná část hornin krystalovala z magmatu, tedy z horninové taveniny. Odtud původ jména této skupiny – římský bůh podsvětí a také vnitřního ohně Pluto. Jak tento vědecký svár souvisí s maličkou sopkou na západě Čech? Neptunisté tvrdili, že strusky vyvržené Komorní hůrkou a vůbec celá tato sopka a pravděpodobně všechny sopky na celém světě jsou důsledkem hoření podzemních uhelných slojí. A právě štola vykopaná do jícnu sopky Komorní hůrka dokázala, jak se neptunisté mýlili.

Toto je pouze náhled elektronické knihy. Zakoupení její plné verze je možné v elektronickém obchodě společnosti eReading.

VLADISLAV RAPPRICH. ZA SOPKAMI po Čechách

Recommend Documents