Přednáška VI. Regionální geologie

Přednáška VI.Regionální geologieklíčová slova: Český masiv,Karpatská soustava, regionálněgeologickéjednotky.1

• Základními metodami zkoumání jsou např. analýza a interpretaceprostorových dat z geologických map, dat z leteckých a družicovýchsnímků a geofyzikálních polí (gravimetrie, magnetika, seismika,karotáž, geoelektrika a radiometrie).• Nejvýznamnějšími jsou údaje o rozšíření geologických tělestvořených různými typy hornin, údaje o úložných poměrech těchtotěles aj.Obr. 1, 2: Rekonstrukcetíhového pole na území ČR3Zdroj: www.natur.cuni.cz

• Na území České republiky zasahují dvě základní geologickéjednotky, které jsou nedílnou součástí větších geologických struktur,tvořících základ geologické stavby Evropy. Jsou to:• Český masív• Západní Karpaty• Český masív náleží k té části Evropy, která byla vytvořena aformována kadomskou (assyntskou) orogenezí (hlavní fáze před660-550 mil. let) a výrazně přetvořena variskou orogenezí (hlavnífáze před 400-330 mil. let).• Západní Karpaty jsou součástí pásemného pohoří, které vznikloalpínskou orogenezí (hlavní fáze vrásnění před 65-30 mil. let). Vprůběhu této poslední orogeneze byla vytvořena nejvyšší pásemnápohoří na naší planetě (Pyreneje, Alpy, Karpaty, Himálaj, Skalistéhory, Andy).4

Formování Českého masivu• Geneze hornin tvořících Český masiv se datuje do spodníhoproterozoika (2,1 mld. let) – jedná se především o silněmetamorfované ortorulyObr. 3: Schéma uspořádáníkontinentů a stáří hornin vprekambriuZdroj:http://geoweb.tamu.edu6

• Mezi Laurentií a Gondwanou se otvírají oceány Iapetus a Rheas• Pro stavbu širšího okolí budoucího Českého masivu mají největší významdrobné kratony Avalonia, Armorica, Iberia a Perunica• Obr. 4-7: Zdroj www.geologie.ac.at8

• Dílčí subkontinenty se začínají příbližovat• V pozdním devonu/karbonu (390-310 mil. let) došlo ke srážce a vznikuposledního superkontinentu - Pangey• Ve styčné oblasti došlo ke konsolidaci dílčích součástí, které daly za základkomplexu Českého masivu•Obr. 8, 9: Srážka Laurentie a Gondwany. (zdroj www.geologie.ac.at)9

Obr. 10, 11: Konsolidace BM (zdroj: www.natur.cuni.cz)10

Obr. 12, 13: Konsolidace BM (zdroj: www.natur.cuni.cz)11

Obr. 14: Konsolidace BMZdroj www.geologie.ac.at12

• Kolize Laurentie a Gondwany je spjata s tzv. „variským vrásněním“• Pás variského orogénu je v současné evropě rozpoznatelný v podoběpásu rektonických reliktů především v centrální a západní EvropěObr. 15: Pásmo evropských variscid(zdroj: www.natur.cuni.cz)13

Obr. 16: Mocnost zemské kůry v prostoru centrální Evropy(zdroj: www.natur.cuni.cz)14

Obr. 17: Mocnost zemské kůry Českého masivu a blízkého okolí(zdroj: www.natur.cuni.cz)15

Obr. 18: Pozice Českéhomasívu (silně lemován) v rámcigeologických struktur Evropy 17

Obr. 19: Hranice Českého masívu pod Západními Karpatami (silná plná čára). 18

• Geologická klasifikace geologického podloží ČR vychází zdlouhodobých regionálních výzkumů• V roce 1992 byl schválen návrh regionálně geologických jednotekČeského masivu• Závazným dokumentem je publikace: Chlupáč I., Štorch P. (1992):Regionálně geologické dělení Českého masívu na území Českérepubliky. Časopis pro mineralogii a geologii, 37/4.• Územně je Český masiv členěn horizontálně, a to na základěrůzných kritérií, jako jsou přirozené geologické oblasti,paleogeografické poměry, transgrese a regrese mořské nebojednotlivé metamorfní facie krystalických břidlic.19

• Podle horizontální stratigrafie rozeznáváme tři základní patraČeského masivu:• I. předplatformní krystalické – Horninové celky, které vzniklypřed variským vrásněním či za jeho působení (krystalicképroterozoikum a prevariské staršípaleozoikum)• II. Předplatformní nekrystalické –Sedimenty a vulkanity svrchníhopaleozoika• III. platformní - Pokryvnésedimentární útvary a neovulkanity(druhohory - čtvrtohory)20

• Platforma = syn. kraton, kratogen.• Rozsáhlá stabilní a konsolidovaná strukturní jednotka zemské kůry.• Na zvrásněném fundamentu platformy leží nevrásněný různě mocnýsedimentární pokryv, který mnohde v rozsáhlých oblastech chybí.• Podle sedimentárního pokryvu jsou na platformě rozlišovány štíty(bez pokryvu, například baltský štít) a tabule (s pokryvem, napříkladruská tabule).• Opakem jsou nestabilní, snadno vrásnitelné úseky zemské kůry.• Platformy přirůstají přičleňováním stabilizovaných orogénů azmenšují se mobilizačním včleňováním svých okrajů do sousedníchorogénů.21

I. Předplatformní krystalické patro:• Hlavním stavebním prvkem I. patra Českého masívu tzv. jsoumetamorfity rozdílného stupně.• Nejstarší horniny (moldanubikum) jsou řazeny k archaiku, některéjsou však mladší (proterozoikum i paleozoikum).• Základ předlatformního patra historicky náleží variskému orogénu.• Petrograficky jsou tyto horniny tvořeny různými druhy rul,migmatitů, svorů, fylitů, granulitů a krystalických vápenců.• Hojná jsou tělesa intruzivních hornin, tzv. plutony (zejm. granity).22

K předplatformním krystalickým jednotkám se řadí:• Moldanubická oblast (=Moldanubikum) (Český les, Šumava a jižníČechy, západní Morava, Středočeský pluton, Moldanubický pluton)• Středočeská oblast (=Bohemikum) (Barrandien, Domažlicko,Hlinensko, Poličsko, Chrudimsko, Tachovsko, Železnohorsko)• Sasko-durynská oblast (Saxothuryngikum) (Krušnoorskékrystalinikum, Kr. pluton, Durynsko-vogtlandské krystalinikum)• Lužická oblast (=Lugikum) (Krkonošsko-jizerské krystalinikum,Lužický pluton, Orlicko-sněžnické kr., Zábřežské kr., Staroměstskékr.)• Moravsko-slezská oblast (=Moravosilesikum) (Brunovistulikum,Moravikum, Silesikum, Žulovský masiv, Moravskoslezskékrystalinikum)Plus:• Kutnohorsko-svratecká oblast (Kutnohorské krystalinikum,Čáslavské k., Svratecké k.)23

Obr. 21, 22: Bloková stavba Českého masívu.24

Moldanubická oblast:• Styk moldanubické oblasti s okolními jednotkami je převážnětektonický (=zlomový).• Je jednotkou tvořenou převážně silně metamorfovanýmikrystalinickými komplexy s průniky těles variských granitoidníchhornin (=žuly).• Metamorfované horniny moldanubika se dělí do dvou skupin, které seod sebe liší charakterem původních sedimentárních hornin, ze kterýchvznikly - jednotvárná skupina (pararuly vzniklé z mořskýchsedimentů) a pestrá skupina (pararuly, kvarcity, mramory, erlany askarny, vzniklé z mělkovodních sedimentárních a také z vulkanickýchhornin).• Tělesa hlubinných magmatických hornin vystoupila k povrchu vrámci variské orogeneze podél hlubinných zlomů (žuly, diority,gabra) – zdroje stavebního kamene (mrákotínská žula).25

Obr. 23: Moldanubická oblast. (Zdroj: www.natur.cuni.cz)26

Obr. 24: Moldanubická oblast. 1 - platformní pokryv, 2 - oblasti: středočeská,kutnohorsko-svratecká, moravsko-slezská, 3 - masívy magmatitů, 4 až 6 - jednotvárnáskupina, 7 až 9 - pestrá skupina, 10 - granulity, 11 - nejvýznamnější zlomy, M1 až27M6 -dílčí jednotky moldanubika.

Středočeská oblast:• Geologická stavba středočeské oblasti je dosti složitá. Tvoří ji řadadílčích krystalinických jednotek budovaných metamorfovanými amagmatickými horninami a jednotky sedimentárních horninprostoupené horninami vulkanickými.• Patří sem dvě základní části:– Barrandien (území budované komplexy sedimentárníchhornin a paleovulkanitů ze svrchního proterozoika aspodního paleozoika s hojným výskytem klastickýchsedimentů, silicitů a karbonátů)– Krystalické jednotky (budované metamorfovanými amagmatickými horninami, jako např. žuly, diority a gabra vokolí Poličky, Letovic, Mariánských Lázní atd.)28

Obr. 25: Středočeská oblast (Zdroj: www.natur.cuni.cz)29

Obr. 26: Středočeská oblast: SO 1 - barrandienské proterozoikum, SO 2 - tepelskékrystalinikum, SO 3 - domažlické krystalinikum, SO 4 - podhořanské krystalinikum, SO 5- hlinská zóna, SO 6 - poličské krystalinikum, SO 7 - letovické krystalinikum, SO 8 -západočeský pluton, SO 9 - západočeské bazické magmatity, SO 10 - železnohorskýpluton, SO 3011 - ranský masív, SO 12 - barrandienské paleozoikum, SO 13 - chrudimsképaleozoikum, SO 14 - tachovské krystalinikum.

Sasko-durynská oblast:• Zahrnuje region Krušných hor a přilehlých oblastí.• Sasko-durynská oblast má složitou geologickou stavbu a dělí se nařadu dílčích jednotek.• Horniny zastoupené v této oblasti jsou velmi pestré. V centru oblastipřevládají silně metamorfované horniny - ruly a migmatity. Vokrajových jednotkách se nacházejí i horniny slaběji metamorfované,- svory a fylity.• Krystalinické jednotky prostupují také tělesa magmatických hornin -teplický paleoryolitový komplex (=křemenný porfyr) a karlovarskýpluton (=žuly, granodiority).31

Obr. 27: Sasko-durynská oblast (Zdroj: www.natur.cuni.cz)32

Obr. 28: Sasko-durynská oblast: K 1 - krušnohorské krystalinikum, K 2 - smrčinskékrystalinikum, K 3 - chebsko-dyleňské krystalinikum, K 4 - slavkovské krystalinikum, K 5- krušnohorský pluton, K 336 - vogtlandsko-saské paleozoikum, K 7 - svatavskékrystalinikum.

Lužická oblast:• Pokrývá oblast severních a SV Čech.• Má poměrně pestrou geologickou skladbu a je tvořena několikadílčími jednotkami. Převažujícími horninovými typy jsoumetamorfity, méně často vyvřeliny.• Mezi nejvýznamnější jednotky patří lužický a krkonošsko-jizerskýpluton, tvořené komplexy žul v okolí Rumburka, a krkonošskojizerské,orlicko-kladské a novoměstské krystalinikum, představovanépředevším rulami, fylity, svory méně často amfibolity a mramory.• Řada z těchto hornin je specifická svou texturou a na mnoha místechje těžena jako kvalitní stavební kámen (př. liberecká žula, okatá žula).34

Obr. 29: Lugická oblast (Zdroj: www.natur.cuni.cz)35

Obr. 30: Lužická oblast: L 1 - Labské břidličné pohoří, L 2 - lužický pluton, L 3 -krkonošsko-jizerské krystalinikum, L 4 - orlicko-kladské krystalinikum, L 5 -novoměstské krystalinikum, L 366 - zábřežské krystalinikum, L 7 - staroměstskékrystalinikum, L 8 - krkonošsko-jizerský pluton, L 9 - kladsko-zlatostocký masív.

Moravsko-slezská oblast:• Její geografické vymezení je obtížné, protože kromě západního okrajeje kryta sedimentárními horninami nebo soustavou horninkarpatského systému.• Moravsko-slezská oblast se dělí na dílčí jednotky:– moravikum - tvořeno hlavně různými druhy metamorf.hornin - fylity, svory, rulami, které místy přecházejí až domigmatitů– silesikum - nejvíce zastoupeny jsou ruly, migmatity, svory,amfibolity, krystalické vápence a grafitové horniny– brunovistulikum (brněnský masiv) - krystalinická jednotkatvořená převážně hlubinnými magmatickými horninami ačástečně metamorfity.37

Obr. 31: Moravsko-slezská oblast. (Zdroj: www.natur.cuni.cz)38

Obr. 32: Moravsko-slezská oblast: MS 1 - moravikum, MS 2 - svinovsko-vranovskékrystalinikum, MS 3 - silesikum, MS 4 - krystalinikum miroslavské hrástě a krhovickékrystalinikum, MS 395 - brněnský masív, MS8 - granitoidy silesika.

Kutnohorsko – svratecká oblast:• Vystupuje v severním lemu moldanubické oblasti při okraji blanickébrázdy až k moravsko-slezskému zlomovému pásmu.• Jedná se o petrograficky pestrou oblast - dvojslídné ruly a svory,metakvarcity, , amfibolity, erlany, červené ortoruly, migmatity aeklogity. Vzácně se vyskytují mramory.• Metamorfóza hornin kutnohorsko-svrateckého krystalinika je o něconižší, než u hornin moldanubika, ale i tyto horniny patří do oblastivysoké metamorfózy.• Výraznými zlomovými poruchami v kutnohorsko-svrateckémkrystaliniku jsou hlinská zóna, která odděluje kutnohorskékrystalinikum od svrateckého.40

Obr. 33: Kutnohorsko-svratecká oblast: 1 - sedimenty permského a křídového stáří, 2 -magmatity středočeského plutonu a metamorfované horniny, 4 - magmatityželeznohorského plutonu, 3, 5, 6, 7 - jednotky středočeské oblasti: 3 - chrudimsképaleozoikum, 5 - poličské krystalinikum, 6 - hlinská zóna, 7 - podhořanskékrystalinikum, 8 - kutnohorské krystalinikum, 9 - ohebské krystalinikum, 10 - svrateckékrystalinikum, 11 - moldanubická oblast, 12 - ranský masív, 13 - důležité zlomy, 14 41 -hranice jednotek, 15 - mylonitové zóny.

II. Předplatformní nekrystalické patro:• Představuje komplexy sedimentárních a mírně metamorfovanýchhornin svrchního paleozoika, které leží na jednotkách I. patra.Nepokrývá celé území České republiky, má charakter pánví.Moravsko-slezský svrchní karbon (svrchnokarbonské mořské akontinentální sedimenty na Moravě a ve Slezsku; Hornoslezskápánev, Němčičská pánev)Sudetské mladší paleozoikum (sedimenty karbonu a permu SV, S a VČech; Vnitrosudetsk pánev, Podkrkonošská p., Mnichovohradišťskáp., Českokamenická p., Orlická p.)Krušnohorské mladší paleozoikum (výskyt u Brandova)Středočeské a západočeské mladší paleozoikum (Plzeňská pánev,Manětínská p., Radnická p., Žihelská p., Kladensko-rakovnická p.,Mšensko-roudnická p.)Mladší paleozoikum brázd (Boskovická + Blanenská brázda)42

Moravsko-slezský svrchní karbon• Patří sem prvohorní sedimentynáležící především karbonu,které se nachází na staršímpodkladu moravsko-slezskékrystalické jednotky.– Hornoslezská pánev – českáčást, ležící mezi Ostravou,Krakowem a GóramiTarnowskiemi, vyplněnáuhelnými sedimenty. Dělí sena ostravsko-karvinskou apodbeskydskou část.– Němčická pánev – Svrchníkarbon střední a jižníMoravy (Němčice, Popovice)Obr. 34: Marinní karbonské pánve.Zdroj: www.natur.cuni.cz43

Sudetské mladší paleozoikum• Sedimenty ležící na krystaliniku Západních Sudet– Vnitrosudetská pánev – mezi Sovími horami (PL) a Orlickýmihorami (ČR). Pánev je vyplněna karbonem, permem a triasem.Patří sem žacléřský, svatoňovický a hronovský uhelný revír.– Podkrkonošská pánev – tvořená kontinentálními sedimentykarbonu – triasu.– Mnichovohradišťská pánev – převažují vulkanické horninykarbonu.– Českokamenická pánev – leží mezi Děčínem, Úštěkem a Č.Kamenicí, tvoří ji karbonské sedimenty.– Orlická pánev – sedimenty permského stáří pod hřebenem Orl.hor44

Krušnohorské mladší paleozoikum- Výskyt u Brandova – v hraničním výběžku S od Chomutova,tvoří jej karbonské uhelné sedimenty s antracitem- Výskyty mezi Moldavou a Teplicemi – drobné lokality karbonu,geneticky spojené s vulkanity teplického ryolitu45

Středočeské a západočeské mladší paleozoikum• Jedná se o komplex sedimentačních prostorů, kam řadíme předevšímoblast černouhelných pánví sladkovodního charakteru.– Plzeňská pánev – mezi obcemi Plasy – Heřmanova Huť.Reprezentují ji uhlonosné karbonské sedimenty.– Manětínská pánev – Drobný výskyt karbonských sedimentů vokolí Komárova, Lité a Manětína– Radnická pánev – soustava tektonicky zakleslých ker v okolíRadnic s řadou uhelných revírů– Žihelská pánev – malý výskyt karbonu v okolí Plas– Kladensko-rakovnická pánev – sedimenty karbonu/permumezi Kralupy n. Vlt., Louny a Rakovníkem. Součástí jerakovnický, kladenský a slánský uhelný revír.– Mšensko-roudnická pánev – permokarbon mezi MladouBoleslaví a Čížkovicemi46

Boskovická a Blanická brázda• Tyto permokarbonské brázdy lze označit za příkopové propadliny.– Boskovická brázda – pronká z Čech na Moravu, má severojižníprůběh (z podhůří Orlických hor, od Žamberku přes MoravskouTřebovou, Rosice až do oblasti Moravského Krumlova aZnojma).– Blanická brázda - začíná v oblasti Českého Brodu a směřujepřes Tábor do oblasti Českých Budějovic. Tyto sedimenty sezachovaly pouze v podobě reliktů.47

Obr. 37: Svrchnopaleozoické limnické pánve. (Zdroj: www.natur.cuni.cz)48

III. platformní patro:• Oblast Českého masivu je tektonicky stabilní a dochází pouze ksedimentaci. Datuje se od od druhohor (trias) do současnosti, tvoří jejsouvrství sedimentárních hornin o velkých mocnostech (stovky m).• Pokrývá rovněž jen část území republiky. Mezi základní platformníjednotky podle geologického stáří patří:- trias- jura- křída- terciér (sedimenty a nevulkanity)- kvartér49

Trias• Oblast Českého masivu je souší, pouze v okolí Krásné Lípy došlo ksedimentaci souvrství pestrých pískovců nejasného původu.Jura• V Českém masívu se jurské sedimenty zachovaly pouze v malýchostrůvcích. Nejlépe jsou popsány v okolí Brna. Jedná se převážně ovápence s vložkami silicitů, které nasedají diskordantně na vápencedevonské.50

Křída• Spodnokřídové sedimenty jsou zachovány jen v drobných ostrůvcíchu Blanska.• Hlavní transgrese moře a s ní spojená sedimentace nastala až vesvrchní křídě. Zaplavena byla prakticky celá SV část Českéhomasívu. Vznikla tím tzv. Česká křídová tabule.51

Obr. 40: Plošné vymezení České křídové pánve. Zdroj: www.natur.cuni.cz52

• Převládají zde subhorizontálně uložené sedimenty mořského původu.• Petrograficky se jedná o mocná souvrství převážně pískovců a jílovcůaž slínovců.• Tektonicky jsou sedimenty české křídové tabule intenzívně porušenyřadou dílčích zlomů, které všechny souvisejí s velkou zlomovoustrukturou - labským lineamentem, který ve směru SZ-JV prochází vpodloží pánve.• Křídové sladkovodní sedimenty obdobných horninových typů senacházejí na území jižních Čech, v pánvi českobudějovické atřeboňské.53

Terciér• Západní, severní a jižní Čechy (moravský terciér náleží k jednotceZápadních Karpat).• Terciérní sedimenty se vyskytují v pánvích, které vznikly předevšímv neogénu.• Horninově převládají různé typy klastických sedimentů, zpevněných inezpevněných. Významné jsou sloje hnědého uhlí v Podkrušnohoří.• Vyskytují se zde také polohy bentonitů, které vznikly přeměnouvulkanoklastik a starších sedimentů, produkovaných intenzívnísopečnou činností v této oblasti.54

Obr. 41: Třetihorní jednotky Českého masívu. Zdroj: www.natur.cuni.cz55

Neovulkanity• V neogénu začala výrazná vulkanická aktivita, vedoucí ke vznikuneovulkanitů.• Tato aktivita byla vázána na oživení podkrušnohorského zlomu, podélkterého vystupovalo magma v mnoha přívodních kanálech k povrchu.• Neovulkanity jsou v Českém masívu soustředěny převážně vseverních a západních Čechách – př. stratovulkán Doupovských hor,České středohoří.• Neovulkanity vytvářejí různé typy, jak povrchových, tak ipodpovrchových těles.• Petrologicky se jedná především o čediče, znělce a trachyty.56

Obr. 42: Neovulkanity: Doupovské hory - A, České středohoří - B, neovulkanityNízkého Jeseníku - C57

Kvartér• Kvartérní uloženiny Českého masívu jsou geneticky i horninověvelmi pestré.• Ze sedimentů jsou nejrozšířenější říční sedimenty (terasy, aluviálnínivy), eolické sedimenty (spraše) a svahové sedimenty. Méně častéjsou uloženiny glaciální.– kvartér oblastí kontinentálního zalednění - kontinentálníledovec zanechal na Ostravsku čelní morénu složenou zesouvkové hlíny a bloků skandinávských hornin. Dále jsouzde fluvioglaciální sedimenty a to písky, štěrky a varvity(uloženiny ledovcových jezer).– kvartér extraglaciálních oblastí - je tvořen sprašemi asprašovými hlínami, komplexy terasových štěrků a v jižníčásti rozlehlými polohami vátých písků.58

2. Západní Karpaty• Pásemné pohoří Západních Karpat vzniklo alpínským vrásněním a mátypickou příkrovovou stavbu. Liší se tím velmi výrazně od geologickéstavby Českého masívu.• Příkrovy jsou tvořeny různými druhy sedimentárních hornin, kteréobalují tzv. krystalinická jádra jednotlivých pohoří. Ta jsou tvořenagranitoidy a metamorfovanými horninami.• Na území České republiky zasahují na východní Moravu pouze dvěobalové jednotky řazené k Západním Karpatům:– Karpatský flyš– Karpatská předhlubeň60

Karpatský flyš• Karpatský flyš je tvořen nejvíce předsunutými příkrovy ZápadníchKarpat a tvoří tzv. vnější Karpaty.• Flyšové příkrovy jsou tvořeny křídovými a paleogenními klastickýmisedimentárními horninami (psefity až pelity) v oblasti Bílých Karpat,Beskyd a Javorníků.• Flyšové sedimenty byly vyvrásněny až na rozhraní paleogénu aneogénu. Jejich tektonická stavba je velmi složitá, neboť jsou tvořenyněkolika na sobě naloženými a vzájemně provrásněnými příkrovy,navíc ještě porušenými zlomy.Karpatská předhlubeň• Karpatská předhlubeň je spolu s vídeňskou pánví složitá vnitrohorskádeprese orientovaná souhlasně s průběhem pohoří. Mocnost sledůsedimentárních hornin dosahuje až 5000 m. Jedná se o neogenníklastické sedimenty - slepence, pískovce, štěrky, písky a jíly. 61