Geologický vývoj území České republiky: svědectví hornin v rozmezí 2,1 mld let po současnost Václav Kachlík

Geologický vývoj území České republiky: svědectví hornin v rozmezí 2,1 mld let po současnost Václav Kachlík Ústav geologie a paleontologie UK PřF Praha, Albertov 6, 128 43 Praha 2

Cíle:  Podat stručný nástin vývoje území ČR, na kterém žijeme, tj. Českého masivu a Západních Karpat v čase a prostoru  tj. charakterizovat období před vznikem Českého masivu,  Kde vznikaly a odkud pocházejí jednotky skládající dnes podklad ČM (kadomský fundament)  Vývoj staropaleozoického pokryvu jednotek fundamentu během driftu kontinentálních bloků k Laurusii  Připojení jednotek ČM k Laurussii během variské kolize Gondwany a Laurussie  Paleogeografický vývoj ČM po skončení variské orogeneze,  Vývoj jednotek Západních Karpat, vystupujících na území ČR

Geologický vývoj území ČR – svědectví hornin

Geologická mapa ČR


Jak z hornin číst jejich historii?  Horniny, přírodniny složené z minerálů (organických zbytků) odrážejí procesy, kterými vznikly,  kde vznikaly (v jakých P-T podmínkách) na povrchu (sedimenty, vulkanické horniny), v hloubce magmatické či metamorfované horniny)  z čeho vznikaly (magmatu, rekrystalizací pevné fáze, z úlomků, činností živých organismů, nahromaděním schránek organismů nebo rostlinných či živočišných zbytků,  jak jsou staré (metody litostratigrafické, biostratigrafické a geochronologické) – ty umožňují zjistit jednak relativní stáří nebo radiometrické stáří (tzv. absolutní stáří – tj. doba, která uplynula od jejich vzniku


Jak z hornin číst jejich historii?  v některých případech u sedimentů i v jakých klimatických podmínkách se vytvářely (např. bauxity, laterity, diamiktity), pomocí analýzy faun, izotopického složení schránek organismů  v jaké zeměpisné šířce vznikaly (paleomagnetická metoda založená na polaritě magnetického pole a magnetické inklinaci a deklinaci) –  za příznivých okolností zjistit, v jakých zeměpisných šířkách se např. sedimenty usadily a zda se v průběhu dalšího geologického vývoje z místa svého vzniku přemístily v důsledku vzniku a zániku nových oceánů, kontinentálního driftu


evropské variscidy 1 moldanubická zóna (na povrch vystupující masivy označeny zkratkami: MO - moldanubikum a jemu metamorfně odpovídající jednotky v Českém masivu (ČM), CFM – Centrální francouzský masív, GKgalicijsko-kastilská oblast AM – Armorický masív; 2 sasko-duryňská oblast:, O- Odenwald, S – Spessart, OM – Ossa Morena); 3 rhenohercynská zóna (H – Harz, RBP – Rýnské břidličné pohoří, BRM – Brabantský masív, C – Cornwall, JPZ – jihoportugalská zóna; 4 asturská zóna, 5 kantabrijská zóna; 6 tepelsko-barrandienská oblast a severoarmorická oblast; 7 moravosilesikum, 8 variská předhlubeň; 9 alpinská předhlubeň; 10 východoevropská platforma, 11 africká platforma; 12 tektonické hranice jednotlivých zón evropských variscid (nerozlišené) a tektonický okraj východoevropské platformy – TL (Tornquistova linie); 13 tektonické hranice prvního řádu: čela alpinské a variské deformační fronty, významné kaledonské sutury: TS sutura po kaledonském uzavření Tornquistova moře, IS – sutura po kaledonském uzavření oceánu Iapetus; samostatné jednotky připojené k východoevropské platformě během staršího paleozoika, MLP – Malopolský masív, BV – Brunovistulikum.

Postavení ČM v evropských variscidách


Provenience jednotek ČM (Hartz, Torwik, 2002, Erdtman 1998)


Paleomagnetický záznam polohy jednotek ČM od kambria do recentu (Krs et al. 2001)


Paleogeografická pozice armorických fragmentů v období staršího paleozoika (Crowley et al. 2000, Krs et al. 2001)


Plate tektonický model vzniku evropských variscid


Regionálně geologické členění ČM or y

Krkonoše

munchberská kra

B O H E M I K

U Že

nd

M le z

né

M

U

K

ho

r

ik

u

m

S O

V R

a

O

a

I

á kle

teck

s vra

M v

L

nb a

M

nb

a

N

U

k le

b

L

A

B

K

A

O

D

U

I

E

S

I

ry

rra Ba

ZEV

ie n

Hru bý J ese ník

Soví hory

M

X

R

ké h

sk á

A

T

U

dy j

S

O

H

Kaè a vs

U M I K G I N


Geofyzikální charakteristika autonomních jednotek ČM


Moldanubikum • • •

• • • •

Protolitová stáří od 2,1 mld let do 370 Ma (starší proterozoikum až devon) Heterogenní jednotka – horniny plášťové, korové) Složitý tektonometamorfní a tektomagmatický vývoj (ortoruly, 2,1, 1,38, 0,600 – 0,550 mld let, 0,520, 0,480) Metasedimenty - neoproterozoického až staropaleozoického stáří (bez jasných fosilních dokladů), Přítomnost HP-HT až UHP hornin (např. granátických peridotitů, pyr. Kvarcitů) Variská metamorfóza v amfibolitové facii (granulity cca 350, migmatitizace 330 – 320 Ma), Intenzivní variský plutonismus (350 – 280 Ma)


Horniny moldanubika

Uzavřenina peridotitu v granulitu, Horní Bory

Migmatit, Vanov, s. od Telče

Orbikulární žula, Muckov

Eklogit, Poličany u K. Hory


Variské intruze v moldanubiku (350 – 280 Ma)

Durbachit, Nové Město n. Mor.

Mrákotínský granit, Mrákotín, Centrální mold. pluton

Hodnoty krajiny budované horninami moldanubika • • • • • • • • • •

•

Chráněná území a přír. parky – Šumava, Český les, Podyjí (částečně) Zásobárny pitné vody (horské oblasti) – Šumava, Novohradské hory, Českomoravská vrchovina suroviny: kámen – pro ušlechtilou kamenickou výrobu, Plutonity moldanubika (centrální mold. Pluton), drcené kamenivo, pararuly, ortoruly, granity) Rudní suroviny – polymetaly – blanická a jihlavská brázda, Sulfidy – Ranský masiv, skarny (netěží se již)- kutnohorské krystalinikum (periferie moldanubika –Vlastějovice, Uran (strážecké moldanubikum) – Rožínka, další výskyty již opuštěné Rožná, Rožínka, potenciálně – Horažďovicko, Polná u Jihlavy) Zlato- Kašperskohorsko, Povltaví, (jíl. Pásmo), Vápence (výroba plniv (čisté váp., stavební kámen, vápno)- Horažďovicko, Sušicko-Voticko), Českokrumlovsko Problémy- eroze půdy v horských oblastech, kontaminace hnojivy, odvodnění luk a pastvin, lesní monokultury


Tepelsko-barrandienská oblast





 

  

Kadomský (s výjimkou okrajů) slabě met. basement, droby, břidlice s vulkanity, na něm diskordantně spočívá kambrium nebo ordovicko-devonské sledy Pozitivní tíhové anomálie, Hlavní deformace proběhla na rozdíl od moldanubika od ostatních jednotek již v průběhu devonu Staropaleozoické sledy nemetamorfovány, fosiliferní Svrchnokamrický subaerický vulkanismus Ordovicko-devonský bazický subaerický magmatismus vnitrodeskového riftového typu


Neoproterozoikum tepelsko-barrandienské jednotky •Mocnost sedimentů až 10 km • Převažují flyšoidní sedi•menty (droby břidlice) • Sedimentace provázena bazickým submarinním vulkanismem (spility) •blovické s. – tholeiitická magmata - složení MORB •davelské s. – CA magmata •Vznik vulkanického •oblouku (600 -560 Ma) •kadomská def. (560-540) Ma •flyš štěchovické skupiny dobříšské slepence

Tepelsko-barrandienská oblast- stáří Protolitů intruzivních a vulkanických hornin

Interpretace vývoje barrandienského neoproteroozoika

Plate-tektonický model vývoje TBO (neoproterozoikum až začátek ordoviku

Kadomské a variské deformační domény v tepelsko-barrandienské oblasti


Proterozoické horniny TBO

dobříšské slepence,

Lamininty štěchovické skupiny, Strnady

Vulkanity a sed. Dav. Souvrství, lom, j. od Zbraslavi

Polštářové lávy, Koterov u Plzně


Paleozoické jednotky Barrandienu a

Øíèany

k n u

r

o

B

e

v

a

á

z

a

t

a

v

a

S

l

V

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

• dva sedimentární cykly:

•kambrický (kontinentální, mořská siliciklastika, svrchnokambrické subaerické vulkanity CA chemismu •ordovicko devonský, • kabroordovický bazický i kyselý magmatismus (520-480 Ma) •rifting kadomského fundamentu – bazický tholeiitický vulkanismus (ordovik a devon) •hlavní deformace mezi stř. až sv. devonem (380-370 Ma) •variský magmatismus zejména při okrajích jednotky


Horniny staršího paleozoika barrandienu Dropstone, sv. ordovik, Levín

Vápence koněpruského útesu, Pražské s.

Silurské vápence se schránkami Nautiloidů, lom Kosov u Berouna

Transgrese kambria na sv. proterozoických břidlicích, Týřovice


Průběh předpokládané tepelské sutury na hranici TBO a saxothuringika

cF au lt

JM

am en t

Wroclaw

t ul

Kaczawa Complex

KJT

on e

Fore-Sudetic Block

Fa

El b eZ

Krakow

Li ne

ti c de Su

Wroclaw Main Figure

l na

Warsaw

Od ra

gi ar

Int r aSu det i

Szczecin

S u d e t e s

M

W e s t

Gdansk

RJC

ZB SKC

RM KMC

Munchberg Klippe

r Ege

KL

ZEV

MLC

G

en ra b Saxothuringian

Swierzawa Unit & Possible Equivalents

L Palaeozoic Supracrustal

Tepla-Barrandian

Dobromierz Unit & Possible Equivalents

N

Moldanubian

Ophiolitc bodies

Klippen

Late Plutons

Gory Sowie Block

Post Devonian cover

0

Km

100


Tepelská sutura – styk saxothuringika a tepelsko-barrandienské jednotky 1000

Beèov

Útvina Prameny

Mnichov Kladská

E

E E

Dobrá Voda

E

Teplá

Ov. Kladruby

Bezdruž ice Michalovy Hory Chodová Planá Lestkov

0

10 km Dyleò Unit (Saxoth.) Schists, gneiss

E

Metabasite Metasediments

Meta-Alkali Meta-Tholeiite Low-Ti Meta-Tholeiite LREE depleted Low-Ti Meta-Tholeiite

100

E

Otroèín

E

chondrite normalized (Nakamura 1974)

b

10

1

.1 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu


Horniny mariánsko-lázeňského komplexu Retrográdní eklogit, Tisová, tavenina vzniklá tavením gran. Amfibolitu, 370 Ma

Metagabro, Výškovice Serpentizovaný spinelový Peridotit, baze MLC

Využití krajiny a surovinových zdrojů • chráněná území – Tepelská plošina, Brdy, Český kras, Železné hory- krajiné a geologické prvky, fauna a flóra, • Akumulace podzemních vod- Železné hory (část), • Nerudní suroviny – kámen – středočeský pluton, borský masiv, droby a vulkanity proterozoika, vápence – český kras (vysokoprocentní, pro výrobu vápna a cementu) – silur, devon), • Ložiska – historické revíry – polymetaly uran – Příbramsko, borský masiv (Zadní Chodov), sulfidy, Mn– Železné hory, zlato – Povltaví, • Potenciálně – břidlicový plyn


Saxothuringikum – krušnohorská oblast • Kadomský podklad (ortoruly, metasedimenty) • paleozoické patro (kambrim,Ordovik až sp. karbon), •hlavní deformace během Sp.. karbonu cca kolem 340335, na SZ mladší 320-310 Ma, •Příkrovová stavba, relikty HP a UHP hornin vysunutých z tepelské sutury (Munchberská kra, Frankenberg, Wildenfels) •Sedimenty z mikrodiamanty (hloubky – pohřbení větší než 120 km!) Paleozoické sedimenty ve dvou faciích – durynské (mělkovodnější) a bavorské (hlubokovodnější

Protolitová stáří hornin krušnorského krystalinika


Příklady horniny saxothuringika

Eklogit, Meluzína – páskovaný, Deformovaný při exhumaci Hornin k povrchu

„Lederschiefer, Durynsko, Valoun vypadlý z ledové kry, sv. ordovik, Durynsko

Sv. silurský vápenec, Ockerkalk - Durynsko

Využití krajiny a přírodních zdrojů • Chráněná území: Slavkovský les, (akumulace vod, min. prameny), • Suroviny nerudní: kámen-granity karlovarského a smrčinského plutonu, drcené kamenivo, vulkanity (terciérní), kaolin – kaolinizované žuly karlovarského plutonu, fluorit- Moldava, Jílové u Děčína, • Rudní – dříve cínovec – Sn – greizeny, nyní Li (lithné slídy)-potenciální surovina, Sn- Slavkovský les, • Uran – Podkrušnohoří, Jáchymovsko- Borský pluton, aj., • Skarny (Měděnec, Magnetit, měď, Tisová aj. lokality).


Lugikum

• •

•

•

• • • •

• •

Labská zóna jej odděluje od krušnohorské oblasti Složitá příkrovová stavba na sz. s vergencí k SZ, na v s vergencí na brunovistulikum k V, ovlivněno sz. – zlomy Kadomský fundament (lužický masiv a jejich plášť – lužické droby 580- 540 Ma, kadomský magmatismus odlišuje od TBO Na kadomský podklad transgreduje kambrium nebo ordovik, zvrásněné sledy pokračují až do sp. karbonu, hlavní def. na rozhraní sp. a sv. karbonu Jednotky paraautochtonní, Lužice Ještěd, allochtonní Krkonoše, Soví hory Kambroordovický rifting, Devonská (360 Ma ve facii modrých břidlic - spjatá se subdukcí, spodnokrabonská 340 – 320 spjatá s exhumací jednotek) Také zde přítomny UHP horniny – eklogity s coesitem Intenzivní kambroordovický plutonismus (jizerské,krkonošsé ortoruly, ortoruly stěžnické)

Stáří protolitů intruzivních hornin v západních Sudetech Cambro-Ordovician protolith ages

F SM

~540 Ma IS F 495-480Ma

Kaczawa Unit

I zer a M assi f

Ma Gory Sowie Massif

EK

K rk515-480 onose Gr anit e

C

Lusatian Granitoid Massif

1: Lusatian Granitoid Complex 2: Krkonose-Izera Terrane 3: Gory Sowie Massif 4: Orlica-Snieznik Dome

SKC

Intra-Sudetic Basin

~485 Ma

ZBCU

References: 4: Borkowska & Dörr 1998 1: Hammer et al. 1997 2: Korytowski et al. 1993 3: Kröner & Hegner 1998 1, 2, 4: Kröner et al. 1994, 1997 2, 4: Oliver et al. 1993 2: Philippe et al. 1995 1: Tichomirova et al. 1998 2: Timmermann et al. 1999 4: Turniak et al. 1998

Bardo Basin

505-485 Ma Orlica

-

Snieznik

Dome simplified geological map after Aleksandrowski et al. (1997)

N 20 km

Datování HP-HT metamorfních událostí v Západních Sudetech High-pressure and high-temperature N

F SM

IS F

Kaczawa Uni t

Izera M assif

~370-360 ~340-320

K rkon ose Gr anit e

EK C

Lus at i an Gr ani t oi d Mas s i f

metamorphic events 20 k m

~400 390-380 Ma

Gor y Sowi e Massi f

I nt r a- Sudet i c Basi n

SKC

Bar do Basi n

~400 Ma 380-370 Ma

365-360 Ma

Or l i ca

-

Sni ezni k Dome

s i mpl i f i ed geol ogi c al

map af t er Al ek sandr ows ki

HP-event HT-event

370-360 Ma (?) ~340 Ma

et al . ( 1997)

Ref er enc es : Br öc k er et Br uec k ner Mal us k i & O' Br i an et

al et Pat al

. 1997 al . 1996 oc k a 1997 . 1997

Geologická mapa Sudet se zvýrazněním jednotek s relikty HP-LT stádia


Lugikum – krkonošsko-jizerská obalst


Geochemie staropaleozoických metavulkanitů krkonošsko-jizerského krystalinika


Schematické vyjádření příkrovové stavby v z. části Lugika

W

E

West Sudetes

504 3

505 5 494 2

Sole

st

thr Autochthon: u Lusatian Granitoids & Machin Group

Jestěd Mts.

Very low grade

Izera Gneiss & Schists

Swierzawa Composite Thrust Slice

Greenschist - Amphibolite facies

Dobromierz Thrust Slice

Greenschist facies

ca. 490-480 Sleza Ophiolite

Gory-Sowie

Very low grade

Amphibolite-EclogiteGranulite facies


Horniny lugické oblasti Deformovaný Lyditový konglomerát, Spodní karbon, Kryštofovo údolí, Ještěd, Jítravská skup.

Staropaleozoické kvarcity, Vrchol Ještědu, příkrovový relikt

Porfyrický metagranit, fylonitizovaný, Kryštofovo údolí, Ještěd

Využití krajiny

• chráněná a rekreační území- Krkonoše, Jizerské hory, Orlické hory- Králický Sněžník + Rychlebské hory • Zásobárny pitné vody, chráněné přírodní útvary, infiltrační oblast vod ČKP • Suroviny – nerudy: kámen, (granity), amfibolity, zel. břidlice, ortoruly, fluorit, baryt (Harrachov-ukončena těžba), menší ložiska sulfidů Fe, Cu (Nové Město p. Smrkem, Obří důl (též uran), Fe skarny (Herlíkovice aj.) • Vápence – Podkrkonoší (většinou na drcený kámen a vápno).

Geologický vývoj území České republiky: svědectví hornin v rozmezí 2,1 mld let po současnost Václav Kachlík

Recommend Documents