Eolické sedimenty Martin Ivanov, Ústav geologických věd Př.F MU, Brno Eolicke sedimenty Definice: Eolicke sedimenty - sedimenty, které vznikají převážně Činností větru. Transport prachových a pískových zrn, méně Štěrků. Závislost na síle větru. Vznik: v oblastech s nedostatkem rostlinného pokryvu aridní a semiaridní oblasti, aluviálni náplavy, morény I Základní dělení Deflační reziduum - eolic. rezid. štěrky a hrub. písky. Váté písky - větší velikost zrn než spraše. Spraše + příbuzné uloženiny - menší velikost zrn než váté písky. Smíšené sedimenty Sediment: pelitická frakce (0,002-0,063 mm) - 90 %, dlouhý eolický transport ve vznosu psamitická frakce - pohyb saltací psefitická frakce - pouze extrémně silný vítr, napr. bouře Selektivní ukládání - blíže u zdroje hrubší materiál (váté písky), nejdále pak spraše Druhy transportu 1 - vznos; 2 - saltace; 3 - vlečení S p raš e a příbuzné sedimenty Definice: SpraŠ - nezpevněný, pórovitý, slabě propustný eolický sediment, tvorený zmy pelitické frakce Sediment: Mocnost - zpravidla do 30 m, v Číně až okolo 100 m Textura - masivní, vznik kompakcí a smršťováním usazeného materiálu, na profilech svislá, hrubě hranolovitá odlucnost N Transport a usazování větrem - ovlivňuje vytřídění zrna, úložné poměry, tvar sprašových nakupenin. Zesprašení - dává spraši charakteristickou skladbu (poréznost), určuje formu (+ barvu) sloučenin železa a vápnitost + formu CaCOo. Vertikální puklinky vyplněné CaC03 Mineralogicky obsah Q (40%-80%), živců (10%-20%), uhličitanů (0%-35%) barva okrově hnědá až Šedavě žlutá, podmíněná železitými sloučeninami, jemně rozptýleným CaC03 a porézní stavbou Běžné cicváry, pseudomycélie a rhizolity Zrnitost - převážně silt (tj. Částicemi 20 um - 60 um, 70-95%) s nízkým podílem jílu (l-87o) a písku (200 um - 500 um, 5-177o), bez hrubších částic Dolní Věstonice. J Výskyt: do 350 m n.m., výše pak sprašové hlíny. Rozsah se kryje zhruba s rozsahem povodních stepních oblastí většinou souvislé pokryvy, závěje, výplně terénních nerovností. Mocné zvláště na svazích jižní expozice. Vliv větrů ze Z a SZ Obrovské rozšíření spraŠí především na severní polokouli, z hlediska plošného výskytu jedny z nejrozšířenějších hornin na zemském povrchu. sw NE Í f f I g: 268 m 260' 240 220 ^1 ELJ2 Ľiífc ěš3« Ü25 ^6 E~37 200 268 m 260 240 220 100 200 300 400 500 600 700 -------1200 800 830 m Obr. 37. Sklonové asymetrické údolí Trnávky u severního okraje obce Trnávka na styku Moravské brány a Pŕiborské pahorkatiny. 1 - povodňové sedimenty (holocén); 2 - hliny a jity (holocén I: í -sprašové htiny (svrchni pleistocŕn); 4 - Stěrky, pisky a polohy jílu (svrchni pieistocén až holocén): 5 — jily. pisky a štěrky (p lei stočen): ŕ - terasové štěrky (pleisiocén): 7 - pisky, jily. ojed. iičrky (gla-cifluvialni sedimemy); 8 - téšinit (spodní křída); 9 - jíly s ojed. polohami pisku (spodní křída); 10 - silně navětralé jílovce s ojed. polohami pískovců (spodní kfida): 11 - antropogenni sedimenty. V I -V 57 = vrty. Sk I-Sk 3 = kopané sondy. Podle T. Czudka. Výskyt u nás: Polabí, Moravskoslezská oblast, většinou Ido 10 m, na svazích východní expozice až 40 m jz. od Brna - mocnost 15-20 m, většinou kopírují terén, nevytvářejí akumulační tvary, vyrovnávají terénní nerovnosti v Červený kopec v Brně - překrytí stupňovitých říčních teras spraŠemi s fosilními půdami • Sprašová série se subfosilní půdou, Hranice. Wm^ ~*i " 543963749576188876 >ŕ * Vznik spraší hlavními podmínkami vzniku spraší - přítomnost deflačních ploch bez uzavřeného prostoru + příznivé sedimentační prostředí deflační plochy (deflace = odnos sypké zvětral i ny větrem) - především v pustinách: pouště, ale i místa Čerstvě nakupeného sedimentárního materiálu (fluviální, glacigenní, proluviální, vulkanogenní) bujná stepní vegetace s tundrovými prvky a značným podílem prvků slanomilných absence mulového humusu, CaC03 v povrchových vrstvách, minerální zrna pokryta hydroxidy železa okrově hnědé barvy vznik ve studeném podnebí s mrazivou, ale suchou zimou, vlhkým jarem, krátkým suchým létem 1 mm Pupilly - význační měkkýši spraší. Horní řada představuje žijící druhy, spodní řada představuje druhy vymřelé. Succinea oblonga - běžný sprašový druh; Lymnaea glabra - bažinné spraše (Podunají). Evropa Tvorba spraše je vázána na glaciální klima (sprašová fáze) a dokládá studená období Spraši podobny sediment - primární spraŠ sekundárně přeměněná (přeplavení, vliv pedogenních procesů). Zonal ita sprasí, prachovice význačná zonal i ta - souvisí s půdní povahou sprasí střední Evropa - nízké, teplé a suché polohy, horní hranice 300-400 m n. m. střední Evropa - vlhké oblasti - výskyt sprasí i pod 200 m n. m. Prachovice Definice: Prachovice se od sprasí lisí nedostatkem CaC03, mírným pseudooglejením, hydroxidy železa zastupují CaC03, vyŠŠí podíl hrubších Částic, Časté vložky svahovín. svisle odluČné stěny prachovic se brzy rozrušují díky náchylnosti k drobným sesuvům mechanismy přenosu a akumulace prachovic shodné se spraŠí, avšak vznik ve vlhčím prostředí prachovice lemují zónu spraŠí, uplatnění svahových pochodů (soliflukce) fáze: 6 B 'äigüä&iJaifMÜ s s s é s y f f / //••*. f * r S ŕ * 4 * * * i irnsm ľ l ! .VW-' t J- s J s \\ 1 I. JS*S-f*ŕJJf 3 m< fefi^WĚBE •»VVtVtVASV 1.1V i - i i t ;,i .i / j^.i, c -*l^ ^«Ä V-+- 1-H_ Tun'1 11., i. ..I1'!. . ']l'!ľ!l '1 i\ l'i I1 h' i1 j t|Ji|ili[i'i|AI r r f f f ŕ * ŕ * * J * ŕ * * s s f ŕ f «lUll(í||fi!jllllf|flljFIJl|l!tlNI -~S, ^^V ^i i..m hj 1 t * : l ti J i it'll 'I''ť'}": í VI' ll/lli'lf Ä I«^!^J -t — ti ■ I * |ÍJ fl J k U ľ;1'!", I, í1 1 ' V 1 / in ? U Pásemný vývoj sprašových sérií střední Evropy: A - suchá sprašová oblast, B - přechodná oblast, C - vlhká sprašová oblast, D - pásmo prachovic; 1 - spraš, 2 - humózní horizonty (černozemí a pseudočernozemí), 3 - B-horizonty parahnědozemí, 4 - B-horizonty hnědozemí, 5 - slabě vyvinuté B-horizonty (interstadiální „hnědozemě"), 6 - rubefikované B-horizonty, 7 - Ae-horizonty parahnědozemí, 8 -prachovice, 9 - pseudogleje (z parahnědozemí), 10 - slabé humózní horizonty, 11 - hlinopísky, 12 - svahové uloženiny, 13 - soliflukční polohy, 14 - pseudoogleiení. 4 Sprašové serie Á i Pudní horizont Spraš o o Iniciální pudy Autochtónni hnědé pudy (PK I) Písčitá spraš Iniciál ní pudy Tři horizonty černozeme oddělené spraší (PK II) Parahnědozem (PK III) Sprašový komplex na lokalitě Dolní Věstonice zachycující sedimenty posledního glaciálu. sprašové série vznikají tam, kde se mohly sprase kupit v průběhu několika studených výkyvů, poslední sprase 18 ky BP ve složitých souvrstvích zachyceny polohy fosilních půdních komplexů, svahoviny, vše odráží kvartérní klimatický cyklus Význam sprašových sérií 1. přítomnost fosilních půdních horizontu (klimatický význam) Černozeme - interstadialy; hnědé půdy (kromě PK I) - interglaciály PK I Stillfried B - hnědozem PK II, III Stillfried A - Černozeme (interstadial) a parahnědozemě (R/W) PK IV-VI ozemněné a braunlehmovité parahnědozemě PK VII-XI braunlehm PK XII ? zemitý braunlehm 2. význam kulturní (archeologie) nálezy kamenné industrie a keramiky, napr. gravettienské sídliště, Dolní Věstonice (venuše), Pavlov, Předmostí u Přerova... 3. Hospodářský, ekologický Cihlářská hlína, hloubené sklepy (vinné) na již. Moravě, výskyt chráněného hmyzu, ptactva ■F m Tvůrce Věstonické venuše v podání Z. Buriana. Vate (eolicke) pisky Definice: Eolické písky - eolický sediment složený ze zrn psamitické frakce Sediment: Mocnost - většinou do 10 m, vzácně 20-40 m Textura - laminovaná - střídání vrstviček siltu (0,06 mm) až středně zrnitého písku (1 mm), na bázi až 2 mm, ojediněle valouny do 1,5 cm. Mineralogicky - obsah Q (60%-70%), živců (5%-207o), v průměru nejlépe vytříděný sediment, příměs prachových Částic snižuje vytříděnost eolických písků Absence klastické slídy a v tělesech eolických písků nejsou rozesety valouny (bylo by typické pro f luviální sedimenty) Zrnitost - Mz mezi 0,14 a 0,27 mm Zaoblení - menší zrna poloostrohranná, větší polooválená Hraniční plochy eolických forem jsou mírně ukloněny. Vcr = A Vcr - kritická unásecí rychlost, při které se zrna začnou pohybovat 5 - specifická váha písku (2,65 g.cm3 u Q) P - specifická váha vzduchu g - gravitační zrychlení d - průměr zrn A - konstanta, asi 0,1 Čeřiny, Tumbes, Peru (a) Morphologic dune types Crescentic Linear Star Compound Complex (b) Morphodynamic dune types T (c) Transverse Oblique Longitudinal Crescentic Linear- Star Grainflów cross-strata Grainfall strata • Morfologické tvary: duny - akumulace eolického písku vlivem nerovností na povrchu (vegetace, kameny) barchany - duny půlměsícitého obrysu, návětrný svah má sklon 12°-15°, závětrný asi 30°. Výška 1-2 m, max. 10 m. pouštní duny - výška až 200 m, rychlost pohybu 15-20 m / rok barchany, duny podélné (lineární), příčné, složené, hvězdicovité plošné pokryvy mikroreliéf - Čeřiny, stružky Výskyt: v Evropě průměrně do 300-400 m n.m. humidní oblasti - do 200 m n.m. Výskyt u nás: hlavně do výsek 260 m n.m., v již. Čechách do 410-430 m. n.m. akumulace na terasách podél Labe, nejvíce strední Polabí (Travicský les jv. od Terezina, presypová oblast 9 km2) Železné hory + jižní Cechy (podél Lužnice, Třeboňská pánev) sev. Morava - na glacigenních a glacif luviálních píscích (Ostravsko, Opavsko, Osoblažsko) • již. Morava - sv. od Hodonína (Bzenec, Milotice), jz. od Hodonína (Lanžhot, Velké Bílovice) navátí větry ze Z a SZ (jako sprase) Svrchní část výchozu s vátými písky ve Strachotíně již vykazuje nestabilní sedimentační prostředí. 30 Smíšené sedimenty (vlhké oblasti) Deluvioeolické a eolickodeluviální sedimenty Vlastnosti: výskyt ve větší nadmořské výšce (300-350 m n.m.), hlavně na sv. svazích v tzv. studené expozici pouze menší Část eolického materiálu, zbytek tvoří svahové hlíny zahrnovány jsou sem sprase pahorkatin (eolická + koluviální složka) a sprašové hlíny (nevápnité pel i ty) Niveoeolické sedimenty Vlastnosti: vznik navátím písku a prachu na sníh málo mocné závěje, netvoří duny, netvoří hřbety mocnost 0,5-3 m na bázi místy drobný Štěrk (3-5 mm) textura - střídání prachu, písku a sedimentu ve vrstvách o mocnosti 0,2 až 60 cm nízká vytříděnost, pokud odebrán písek z více vrstev Mz - 0,5-2 mm, zrna písku jsou zaoblená Fluvioeolické sedimenty Vlastnosti: vznik přeplavením eolických písků proudící vodou (jižní Morava) Svahové (koluvialm) sedimenty Definice: Svahové sedimenty - sedimenty, jejichž transport a uložení byly podmíněny gravitací. Různou měrou se spolupodíleli i další Činitelé: voda (dešťová, sníh, led), vítr. Základní dělení gravitační (transport pádem, válením, posouváním) gravitační sesuvové (rychlý transport sesouváním za spoluúčasti vody) gravitační plouživé (transport za spoluúčasti především kryogenních procesů) gravitační proudové (rychlý transport ve viskózním stavu) splachové 1. Gravitační sedimenty s.s. Definice: Sedimenty transportované převážně gravitací (ncer\\, saltace, posouvání, kutálení) Hlavní typy balvaniště - řičením uvolněných bloků ze skalních stěn bez dalšího transportu (např. skalní města) gravitační suché proudy - další posun řičených hmot kamenná lavina - rychlé přemístění velkých hmot (např. Obří důl, Krkonoše) suťová pole, osypy, suťové kužele Sediment: Textura - chaotické uspořádání klastü, ploché bloky uloženy obvykle podle sklonu svahu Chybí písčitá Či hlinitá matrix Největší klasty na okrajích těles (třídění gravitací) Limitní hodnota sklonu svahu - 35° až 40° Zrnitost - závislost na zdrojovém materiálu Klasty - ostrohranne, petrograf ické složení je uniformní 2. Gravitační sesuvové sedimenty Definice: Sedimenty přemístěné rychlým krátkodobým klouzavým pohybem horninových hmot na svahu podél jedné nebo více průběžných smykových ploch c\ Sediment: Textura - chaotické uspořádání bloků Ploché nebo protažené bloky mohou být orientovány i příčně ke sklonu svahu, popř. i vztyčeny Zrnitost - závisí na zdroji, bloky (klasty) různé velikosti potential rock slide rock layer me to sliding rock slide ."T-*M~M 3. Gravitační ploužené sedimenty Definice: Sedimenty vznikající pomalým nezrychlujícím se tečením hmoty („creeping"). Na pohybech se podílí půdní led a voda. Hlavní typy bloková pole - bloky pevných hornin I sunoucích se po svahu na nesoudržném podloží ploužené sedimenty s.s. - písčité nebo hlinité kamenové až blokové štěrky sedimenty plošné solif lukce - plošně jedny z nejrozšířenějších, při vzniku též hákování vrstev sedimenty kamenných ledovců - I kamenitá suť na dně horských údolí v periglaciálním klimatu pohybující se zvolna po svahu vzhledem k velkému obsahu mezi prostorového ledu sedimenty pasivních morén - Lostrohranné bloky až 5 m velké, chaoticky uložené tvořící valy (Velká StudniČní jáma, Krkonoše). Sediment: ploužené sedimenty s.s. - chaotické uspořádání klastů, a-osa po spádnici, chybí vrstevnatost. Zrnitost - psef itové nevytříděné sedimenty, nízký stupeň zaoblení sedimenty plošné solif lukce - paralelní zvrstvení, zvlněné, vrstvy vykliňují a naduřují se. Zrnitost -převážně pelity, aleurity, ale i psamity, klasty „plavou" v matrix, u protažených klastů - a-osa ve směru sklonu svahu kamenné ledovce - chaotické uspořádání klastů, většinou bez zvrstvení. Klasty - blokové Štěrky až bloky velikosti několika m3 Sand grains to be followed Rock extends downward below freezing level A Fans vertically upon thawing Surface after thaw Soliflukční polohy ve sprašové sérii na břehu Brněnské přehrady. Original position ítoeK Gfader fvnlhíy ľlnr>r / taigufr> shaped rack elatöer) Cirque /CorHa Exlarit or Rcücl SnowPalch/ říétfů it''' Prutalus Rampart; R) ím .,';;,'.'■'' '/?* Bsp* <-■ ■''■■ --\"vV. 4. Gravitační proudové sedimenty Definice: Sedimenty transportované nasycené vodou ve viskózním stavu ve formě lineárního tělesa. Hlavní typy múry - kamenné proudy v horských terénech, po jarním tání a přívalových deštích (Krkonoše, Hrubý Jeseník) pískové proudy - pohyb po svazích s menšími sklony než bahnotoky či kamenné proudy solif lukční proudy - vazba na mělké terénní deprese Kamenné proudy (múry) Sediment: múry - chaotické uspořádání klastické složky, bez orientace klastů, největší bloky na úpatí svahu. Zrnitost - většinou psef itické, nevytříděné kamenové až blokové Štěrky s písčito-hlinitou matrix pískové proudy - subparalelní zvrstvení se sklonem po svahu, obsah jednotlivých psefitických klastů (či poloh), nerovné vrstevní plochy (stopy po hrnutí, zabořování) solif lukční proudy - výplně depresí v terénu, ostré ohraničení proti podloží, sedimenty nevytříděné. Zrnitost - variabilní, různý tvar klastů (solif lukce neovlivňuje) ■ t^^^^HH ^^^^^r -^ ^í 1 r lil 5. Splachove sedimenty Definice: Sedimenty uložené stékajícími dešťovými vodami po povrchu terénu ron - proces eroze, transportu a ukládání splach - voda stéká ve větším množství nejdříve v plose (plošný splach), pak se tvoří celé proudy (stružkový splach), soustředí se na místa, kam stéká nejvíce vody Sediment: Mocnost - vlastní splachove sedimenty v současných depresích do 2 m, jediná splachová epizoda - do 20 cm Textura - jemná vrstevnatost až laminace, erozní stružky mohou být vyplněny relativně hrubším sedimentem než okolní sedimenty, mírný sklon po svahu Zrnitost - odpovídá bezprostřednímu okolí Zaoblení klastu - v procesu splachu nedochází k dalšímu zaoblení, mohou být zachovány i agregáty (hlinopísky, hlinoŠtěrky) 'aeärSf-:-:::: .™*^x&A- if": ""•w-asg; 0.5 1 m O/?/: 5ft Rytmicky zvrstvené svahové sedimenty v dolni části jz. svahu Vé-trniku (302 m} ve Šternberků v Nízkém Jeseníku, 1 - hlinitá suť, hnedý hlinitý jemný a hrubý písek a hnedá pisčitá hlina (pleistocén); 2 - hlinitá suť, hnědý až rezavehnědý jemný písek a hnědý až rezavehnědý hrubý písek (pleistocén); 3 - hlinitá suť, hnědá hlína, méně hnědý převážně jemný písek (pleistocén). Podle J. Demka - V Panoše in: T. Czudek et al. 1963. o- 4- 6- P©« 51. Rytmicky zvrstvené svahové sedimenty při úpatí Řjpu (459 m) u obce Ctiněves jv. od Roudnice nad Labem v Doinoo-harské tabuli. 1 - recentní černozem: 2 - různé suťové sedimenty, ve střední části jsou dvě polohy eolického pisku a vrstva půdního sedimentu v nadloží sprašové hlíny s polohami písku; 3 - dvě polohy hlinitých svahových sedimentů s mnohými čedičovými úlomky a bloky; 4 - vápnitá sprašová hlina s ojed. úlomky; 5 - hlinitá suť v nadloží vápnité hlíny, spodní fosilní půda je opět Qako v poloze 3) silně zvětralá; 6 -hrubá hlinitá suť. Podle V. Ložka 1964 in: J. Tyráček 2001c. Přechody do jiných genetických typů sedimentů, napr. eolických - splachy a soliflukČní polohy ve sprašových komplexech. 15 Aluviálni sedimenty c -o >* O M U) 8 Aluviálni sedimenty ukládání za převažujícího vlivu říčních procesu, řadíme sem sedimenty od aluviálních kuželů, přes divočící řeky až po meandrující řeky mechanismy sedimentace v aluviálním prostředí - nasycené toky (nejhustší) v podobě úlomkotoků nebo bahnotoků; normální vodní toky v podobě plošných toků nebo bystřinných proudů Aluviálni - nánosy tekoucích vod (naplaveniny), řadíme sem aluviálni (výplavové) kužely a fluviální s.s. (říční) sedimenty. Jezerní (limnické) - usazeniny stojatých vod. Pramenné - vysráženiny pramenů a pramenných potoků. 200 ■ 1*0 E rosic TI £■ ÍO Ff* -n- s-1 an ř»*4P»-1-- 'Ü o- > t,n Dep os tie 11 W 001 .oi .1 1.0 Clay Sand Particle Siie mm lo 1DD Typy transportu částic (klastik) v rozotku - přenost nejjemnějších Částic v suspenzi - v podobě povodňových kalů, doklad rozsahu inundací + povodní saltací - pohyb poskokem vlečením - vlečení po dně, imbrikace - doklad směru proudění vody 1. Aluviálni kužely (výplavové kužely) Vznik aluviálních kuželu značný vliv reliéfu, hromadění materiálu v místech, kde údolí nebo strže vyúsťují do hlavních údolí se Širokou nivou vznik plochého výplavového kužele, připomínajícího deltu - voda ztrácí rychlost a tím i schopnost dále nést klastický materiál sedimentace periodická Podhorské kužely Rozlehlé ploché kužele hrubého nevytříděného materiálu na úpatí hor při ústí údolí a erozních rýh. ■-. *i f Splachove kužely Vznik při vyústění malých postranních údolí nebo erozních rýh a úpadů do větších údolí, příp. na úpatí terénních stupňů. Úpady (= úvaly) - menší plochá údolí bez stálých toků s esovitým profilem svahů. Výrazné výplavové podhorské kužely holého pohoří na okraji hlavního údolí. podhorské kužely - tvorba zvláště ve studených obdobích bohatých na občasné prudké srážky, dodávka materiálu může být silně ovlivněna soliflukcí splachove kužely - ve studených obdobích - větší množství drobných bloků, v teplých obdobích -stoupá podíl jemných klástik, ale též i hrubších bloků Krušné hory, České středohoří (pyropové Štěrky), Malá Fatra, Tatry, 2. Fluviólní sedimenty Typy říčního prostředí Divočící řeky: soustava větvících se a znovu slévajících řečišť oddělených podélnými valy, vznik v místech vyústění úzkého údolí do Širokého údolí s nižším spádem. Žádná niva, řečiště v celém rozsahu údolí. Flootfpläin Schematický model meandrující řeky s aluviálni nivou, jesepními a agradačními valy a opuštěnými meandry. Divočící řeka, Peru. Meandrující řeky: Klikatící se řečiště jediného koryta, kde sedimentace probíhá v konvexních Částech jesepech. Rozlivové sedimenty Výskyt v nivě, patří sem agradaČní valy, rozlivy (crevasse splays), nivní hlíny (plošně mohou být rozsáhlé). Nivní hlíny - významné v holocénu, posledních 1000 až 2000 let -antropogenní vlivy Fluviólní sedimenty Definice: Fluviólní sedimenty - sedimenty naplavené tekoucí vodou řek a potoků " Hlavní typy říční terasy - Štěrkové a pískové náplavy řek, složení závisí na horninách snosové oblasti. Tvoří bývalé údolní dno. Morfologicky tvoří výrazné stupňoviny sedimenty inundačních území - povodňové hlíny - sedimenty říčních niv, výsledek sedimentace během záplav Říční terasy Vlastnosti: vznik - působení klimatických a tektonických příčin + místních litologických, hydrologických a geomorfologických poměrů rozdílný počet teras na zhruba stejně vodných tocích - dáno odlišnými tektonickými pohyby a rozdílnou odolností hornin (např. říčka Trnávka - 10 teras, ale Odra pouze 2 terasy) nejvíce 23 teras (Ohře) - souhlas s nejméně 20 fosilními půdami na Červeném kopci mocnost - až 40 m, v Čechách 10-20 m (Vltava) všechny terasy většinou nelze sledovat po celé délce toku terasy ve výšce 100 m a více na hladinou řek dosud (počátek kvartéru 1,8 Ma) kladeny do pliocénu ľli-Mui-1-inii terasy Terasy, resp, fluviullll úrovne považované za pnMikYartérnŕ Autor Poznám k} Vodní tok Území VB Q a. e g £ ä! Max. ř: I.IĚÍM1I týilu (m) s -u £ I 1 * i M auře Jati vni výška (m) Geomorfologická jednotka Bližší lokalizaci1 .C e fl_ 4 'ti ta -c a D. i a Labe Krkonošské podhůh, Česká tabule Vrchlabí - Mělník 15 27 1 15 106 - - - - B. Balatka - J. Loutková - I. Sládek IVŮ6 výšky nad nivou Labe České slředohorí v Ústi nad Labem IÜ 27 123 117 2 10 188 183 B Balatka - J. Kalvoda 1395 Úpa Krkonošské podhůří. Orlická tabule Svobodil nad Cpou - Jaroměř í 20 125 110 1 1(1 160 150 V. Král 1350b výšky nad nivuu Oriice Orlická tabule Brandýs nad Orlici - Hradec KrälovÉ 10 20 90 7 1 T 124 105 J. Sládek in: li. Mňlku - J. Sládek IvůS drtice iTicha Orlice - spojena) Jizera Česka labuíe Turnov - soutok s Labem 15 25 MS •> 2 20 173* 126* B. Balatka m: H. Ba]alka - J. Sládek IVtO * Žclcřný Brod Vltava Šumavu. Šumavské podhůří l.ipTio - Rožmberk nad Vltavou 6 4 75 7.1 - - - - V. Přibyl 2001 Vltava Pražska plošina pod Prahou na 204 km 9 20 112 92 7 18 149 106 Q Zaniha - V. Buchá - V Lníek Iff? Vltava a Labe Česká tabule Kralupy nad Vltavou - Velké Žcmoseky tí 25 115 106 2 T 160 •) B. Balatka - J. Sládek 1962b Lužnice Táborská pahorkatina. Třeboňska panev Nová Ves nad Lužnici - Planá nad Lužnici 7 18 30 20 1 10 50 40 S, Chübera - S. VojEéch Iv72 vyšjty nad Divou Berounka Plzeňska pahorkatina. Brdská oblast Pb:eň - úst í do Vltavy 13 28 101 S6 2 44 182 112 B Balatka-J, Loutková 1991, 1992 Ohře Mostecká pánev 1'řeskaky - Posloíoprty - Obrnice 2.1 M 125 11S 2 7 197 190 B. Balatku- J. Sládek 1975a, I977d autoři uvadiji ještě 10 erozních stupňů, tedv celkem 33 teras Bílina České stredo h oři Obmice - Ústi nad Labem 12 ÍR 11S 112 - - - - B. Balurtü 1995b výšky nad nivou Morava Homomoravský úval Homomoravský uval 5 9 32 ■j - - - - J. Macoun - M. Růiiťka Iflí J, M. Riřiifca 1973 Morava Dolnomoravský uval DolnoTTioravský úval - severní část 2 1 12 7 - - - - D «intriková 19S2 výšky nad riivuu Bečva Podbeskydská pahorkatina. Mor. hrana Charyné - íferov 2 15 30 29 - - - - J. Týrate Jt in: J. M .nmji el a1. 1965 v Moravskí bráně jsou ještě vj-íukc Icrasy (na-plavovc kužely) pravostranných pni o k j Bcůvy Haná Vyškovská brána, H o mom oravský úval Dědice - Stribrnice 4 4 22 IS - - - - A. Zeman 1973a Dvje Dyjsko-ivrdtecky úval. Dolnomoravský uval Novoscdly - Nove Mlýny 6 10 50 45 - - - - H. Balatka - T. t'zudek - J. Dcmek - A. Iv.ui - J. Sládek IS 74 Odra Moravská brána, Ostravska pánev tikrajový svah Nízkého Jeseníku -statni hranice 2 1 1 17 Ď - - - - J Tyráčei: in: J, Macoun «t al. 1965 na přítocích Odry je více teras (napr. na Jam rtiku 4. na Lubine fr) Opava Nízký Jeseník. Opavská pahorkatina Zator- Hlučtn 4 9 45 •> - - - - J, Tyráček in: J. Macoun el al. 1 965 Moravice Nízký Jeseník Nízký Jeseník t) 7 5d 7 - - - - T, Cmdek 1988b výšky nad nivou Ostravice Podbeskydská pahork.. Ostravska panev ústí Čeladenky - ústi do Odry 4 17 53 36 - - - - J. fyráŕck in: J Macoun ctal. I9É5 na Mnravce je pudle V. Ambro« (1 956 i 11 teras Obr, JO, Preli ledna mapa teras Vltavy a Labe v okuli Řipu (459 m) mezi Kralupy nad Vliavou a severní ni okolím Roudnice nad Labem I - ncovulkanily Řipu; 2 - svahově sedimenty; 3 - rovnenská terasa; 4 - krabcicka terasa; 5 - ledčická terasa; 6 - straíkovská téma (dvě úrovně a. b): 7 - terasa Hněvického vrchu; 8 - citavská terasa; 9 - mlčechvostskä terasa: 10 - hostinská tera^i (tri úrovně a, b, c): 11 - údolní niva. Podle BĽ Balalky - J. Sládka 1962b a J. Tyrička 2001a Rozdělení teras: akumulační - akumulací Štěrku na I starším skalním nebo Štěrkovém podkladu, podmíněny tektonicky a/nebo klimaticky erozní - skalní, snížené akumulační Model hloubkové eroze a akumulace začátek studeného klimatu - stále bohatá vegetace, pak její ubývání + zvětšování odtoku malý přínos materiálu + větší odtok = zahlubování + rozšiřování údolních den vlivem termoeroze (permafrost) • povrchový odtok + vznik rovné erozní báze anaglaciální akumulace f luviálních Štěrků a písků + tvorba syngenetických mrazových klínů (permafrost) uložení mocných f luviálních Štěrků říčních teras aridní vrcholová fáze glaciálu -krátká, typická sprašová sedimentace, f luviální akumulace chybí kataglaciální fáze - hlavní období hloubkové eroze (nedostatek vegetace, tání) interglacial - klimaticky podmíněná stabilita erozní a akumulační Činnosti Sedimenty inundačních území - povodňové hlíny astnosti: jílovité až hlinitopísČité sedimenty, v horských oblastech Štěrky a písky zvýšený obsah humusu v celém profilu v údolních nivách, přechod do deluviof luv. sed. 74, Průřez říční nivou ve studenem a teplém období, A — stav v glaeiálu: divočící řeka so rozlévá v mělkých a stále se měnících korytech po celé nivě za současného nanášeni štěrkopískových náplavu; v klidnějších úsecích se dočasně zachycují jen pionýrské dřeviny (Hippopkae., Myri-carin ap.), nivní půdy dosahují nejvýše stadia rambly. B — stav v teptém období: uloženiny jsou vytvořeny v mírném erozním zářezu vloženém ve Štěrkopíscích předcházejícího glaeiálu,-řeka meandruje v bujne porostlé nivě, v níž nacházíme ramena v různém stadiu zazemnění: v klidných úsecích vznikají výrazné nivní půdy. 1 — svahoviny, 2 — spraS s terestrickou půdou na povrchu, 3 — štěrkopísky, 4 — ratubla, íj — nivní hlíny, 6 — jemné kaly v ramenech, 7 — povodňové okaly, 8 — hnikolaly, & — náslatě nivních močálů, 10 — náslatě v ramenech, 11 — slatiny v ramenech, 12 — nivní půdy (vegy, paternie, boroviny atd.), 13 — písčité až jemnč štěrko-vité řečištní nánosy z teplého období. Fluvialni štěrky Sediment: Typické pro prostředí s rychlým prouděním, napr. divočící řeky, výplavové plošiny v čele ledovce (glacif luviální), aluviálni kužele, proluvia Tendence k bimodalitě zrnitostní křivky hrubého říčního Štěrku Litologie - závisí na zdrojové oblasti, častá koncentrace rohovce, Q, a kvarcitu (odolné i chemicky); vápence, pískovce, vyvřelé horniny (vysoký reliéf, převažující mechanické zvetrávaní) Tvar klastů - určen počátečním tvarem úlomku, modifikace během transportu, Často dvě generace křemenných štěrků (silně zaoblené a subangulární až suboválné) Častá imbrikace protažených klastů Imbrikované hrubozrnné fluviální štěrky, Katuň, Altai, Rusko Longitudinal bars FSH Transition Sheet bars Fluviólní písky Sediment: Různé zrnitostní vytřídění v závislosti na délce transportu: 1. Nejhrubší populace - zůstávají I in situ jako součást sedimentů dna reciste 2. Hrubá populace na dně koryta v nižších Částech jesepu 3. Jemnější populace - vypadává ze suspenze a saltaČního transportu, diferenciace podle tvaru a hustoty zrn (sférická + těžká zrna dole) Nejjemnější frakce - transport v suspenzi, ukládání především v horních partiích (laminy), velikost zrn 35 až 100 um Středně až jemnozrnné písky: Vytřídění - dobré (cx = 0,50 až 0,80) až střední (cx = 0,80 až 1,40) Hrubozrnné písky: Vytřídění - střední (cx = 0,80 až 1,40) až slabé (cx = 1,40 až 2,00) Fluviální sedimenty v podloží hornin vulkanického původu (andezity). Divočící a meandrující řeky - sedimentologie Meandrující řeka laterální akrece vertikální akrece typ rozmyvů opuštěné řečiště jesepy, jazykové valy, akrece při nízké vodě omezena hlavně na dno řečiště. Mezi rameny jen plošné splachy a svrchní části valů eroze řečiště postupné, po naplnění sedimenty nahoru se zjemňující sled v jesepních valech silně vyvinutá niva, štěrkové reziduum na dně řečiště rozšiřování meandrů a migrace řečiště náhlé, proříznutím meandru Typy sedimentů masivní štěrky výmolově a planárně zvrstvené štěrky výmolově zvrstené písky planárně zvrstvené písky horizontálně a čeřinovitě zvrstvené písky písky rozmyvových výplní laminované písky, prachy a jíly, jílové a prachové povlaky mocnost výplně řečiště velmi hojné (v podélných valech) vzácné i hojné hojné hojné hojné vzácné i hojné někdy vzácné, někdy hojné zřídka nad 3 m vzácné nepřítomny hojné obvykle vzácné hojné hojné hojné obvykle nad 3 m Hlavní rozdíly mezi divočícími a meandrujícími řekami. Meandrující koryto řeky Mississippi. celkový ráz f luviální sedimentace ovlivňují geologické a orograf ické poměry, místo sedimentace a charakter podnebí (určuje nejen vodní režim, ale i ráz materiálu splachovaného do řek a potoků) Divočící a meandrující řeky - geomorfologické pojmy Niva - rovinné údolní dno akumulované při povodňovém stavu vodního toku. Tvoří ji Štérkovité, písčité, hlinité nebo jílovité naplaveniny f luviální sedimentace v nivě je silné ovlivnéna polohou vzhledem k toku. V blízkosti řeky - ukládání hrubšího hlinito-píscitého materiálu, v okrajových úsecích nivy ukládání hlinito-píscitého kalu (ukládání v mírné tekoucích až stojatých vodách) Jesep (nánosový břeh) - mírné sklonený vypouklý břeh řeky v říčním zákrutu, přetnutím zúžené meandrové Šíje vzniká Okrouhlík. Agradační val (nivní hráz) - podélné naplavené valy lemující při březích koryto a oddělující je od říční nivy. Vznik při vyšších stavech vody, zvýšením hrází se zvyšuje dno koryta vůči okolní nivé. 72. Cdolí horní Vltavy při ústí Olšiny — příklad nivy bohaté meandrujícího vodního toku. 1 zvětraliny krystalinika, 2 — Štěrkopískové terasy, 3 — snížené terasy, 4 — svahoviny, 5 nečisté prachovice, 6 — zvodnělé svahoviny s náslatemi, 7 — hlinité písky příbřežního valu Olšiny, 8 — hlinité písky povodňových nánosů Vltavy, ft — slatinnŕ okaly, 10 — slatinné výplně odstavených ramen, 11 — přechodné rašpliny, 12 — vrehoviatě. teplá období pleistocenu a počátek holocenu -rozvoj bujné nivní vegetace, silný rostlinný pokryv zmírňoval záplavy - rozvoj nivních půd, slatin, vápenatých usazenin —Floodbasin iCrevasse -channels Vznik Okrouhlíku, Mississippi. agradaČní val (levee splay) jesep (point bar) rozlivy (crevasse channels) niva (floodbasin) Clay plug-abandoned channel Levee splay Floodplain Feet above sea level 8 km --------------- Zatopené opuštěné meandry Labe, Kly, Česko Zatopený opuštěný meandr Labe, Mlékojedy, Česko Meandrující řeka Vltava, Mělník, Česko * Divočící řeka Rio Colorado, plošina Nazca, Peru Stratigraf ický význam f luviálních sedimentu klima výrazně ovlivňuje zrnitostní frakci chladné klima (doloženo napr. malakologicky) -v měnících se korytech divočících řek dochází k ukládání hrubších Štěrkopísků do podoby teras teplé klima - v meandrujících řekách dochází k výraznému ukládání jemnozrnných usazenin v podobě nivních sedimentů Význam studia teras Korelace výškové pozice říčních teras s pozicí datovaných půdních komplexů, např. srovnání výskytu říčních teras na Stránské skále sjdozící horizontů fosilních půd na Červeném kopci v Brně. Jezerní (limnické) sedimenty Definice: Usazeniny mechanického, chemického nebo organogenního původu v jezerním prostředí. výskyt ve všech zeměpisných Šířkách, v geologické historii nejhojnější jezera tektonická (na riftových prolomech, v mezihorských depresích i na pokleslých aluviálních plošinách) pro jezerní sedimentaci má zásadní význam přínos terigenního materiálu a klima jezerní sedimentace - velmi rychlá, obvykle 50-100 cm/1000 let Jezerní cyklus - laminované jíly větších hloubek, sedimentace konci deltovými a říčními písky, které z okrajů zaplní jezero. při dostatku klastického materiálu -změlcené jezero zarůstá vegetací, vzniká močál, rašelina nebo slatina A. Oligotrophic TERRESTRIAL (mires) High weler level TELMATIC (swamps) ÜMNIC (lakes) -----fit Low water level *<> = t 4 A A a;" ■o G trt 3 OJ tu 2 1/5 "^ dl ■■ c í Š C -q c; c LT 3 s U -c JF 'Ld^fl lř _ '' ,1 iL «j Q) O n n1 o a O ^t- 5 c 5 T + B. Eutrophic TERRESTRIAL I m ires) TELMATIC (swamps) Low water level LIMNIC I lakes) Některé typy sedimentů ukládaných se vzrůstající hloubkou (v oligotrofních (chudých na živinné látky) a eutrofních podmínkách. Typy limnických sedimentu Terigenní sedimenty - převážně materiál přemístěný do nádrží z okolí splachem (tj. deluviof luviální sedimenty), vodními toky, větrem, solif lukcí. Tyto usazeniny typické zvláště pro glaciály Chemické sedimenty - vysrážením různých látek z vodního roztoku, většinou za součinnosti organismů, zvláště rostlin. Většinou jde o CaC03 (inkrustace těl vodních rostlin), schránky měkkýšů a lasturnatek. Hromadí se buď jako jezerní křída (Čistý stav), nebo jako jezerní slin (směs s jílovitou složkou) Organické sedimenty - silný podíl těl odumřelých organismů nebo produktů jejich Částečného rozkladu. Gyttja - vznik v podmínkách bohatých na živiny (eutrof ní vody) s vysokým podílem trusu živočichů. Opakem - sapropely (hnilokaly) a slatinné uloženiny - vznik v nedostatečně okysličených vodách rV , V) Lake 5 A| -----^~.-*^. ^ -A"*^ Rai&d bo( rašeliniště y Bažinné a rašelinné sedimen Bažinné usazeniny Almy (bažinné vápence) - vznik v močálech se silně vápnitými vodami, karbonátová obdoba slatin. Obsah humusových látek, jejich silnější nahromadění v některých horizontech = temné pruhování belavého almu. Vznik almu: v plochých sníženi nach poblíž L pramenů s vápnitou vodou, Často se klenou nad své okolí jako vrchovistě (způsobeno bující vegetací srážející vápno) Jíly a sliny - typické silným oglejení Častý výskyt v podloží raŠelinných a pěnovcových ložisek. ■ Raselinne usazeniny Slatiny - vznik v zamokrených oblastech s vysokou hladinou spodní vody (sníženiny). Často jsou závěrečným Členem zazemňovacích sledů, napr v nadloží jezerních kříd. Chemismus od kyselých po zásadité s vysokým podílem vápníku (plynulý přechod do almu). Vrchovistě - v oblastech s dostatečně vysokými srážkami, vznik i v polohách, kde v sušších oblastech rašelinné uloženiny nevznikají (svahy a hřebeny hor). Vznik v místech, kde se soustředí stékající voda (svahová prameniště) význam rašelin - důležité pro poznání vývoje flóry v teplých a v některých chladnějších obdobích. suchá období - přerušení růstu rašeliny, následuje její rozklad Sedimenty pramenu a pramenných potoku Základní rozdělení vápenaté - pramenné a potoční vápence křemičité - vysrážení Si02 z horkých zřídlech - nevýznamné Vznik pramenných vápenců - ovlivnéní: a) chemismus vody - v závislosti na složení hornin z nichž prameny vytékají b) podnebí - teplota a vlhkost - ovlivňuje množství vody v horninách a množství uvolňovaného C02 (oteplením se C02 uvolňuje a sráží se CaC03) - vznik hlavné v teplých obdobích Krasové vývěry - voda vytéká z vápnitých hornin podléhajících krasovění. Puklinové a vrstevní prameny - z hornin vápnitých, nepodléhajících krasovění (sliny, slínovce, vápnité pískovce a břidlice). Prameny na hlubokých tektonických liniích - voda z větších hloubek - silně mineralizovaná a teplá. Tyto prameny někdy na horninách zcela bezkarbonátových (Karlovy Vary). Litologické facie pramenných vápencu penovce - základní typ, tvořený inkrustacemi různé velikosti. Malá odolnost, lze drolit mezi prsty. a) sypké penovce - tvořené jednotlivými volnými inkrustacemi; b) strukturní penovce - inkrustace tvoří soudržnou houbovitou hmotu pramenitý - typické pro minerální zřídla - kompaktní, tence vrstevnatá, drobné krystalická hornina. Vznik pomalu stékající vodou tvořící zvlnéný povlak travertíny - pevné horniny vzniklé diagenezí předešlých typů (Částečná rekrystalizace, zaplnení nékterých prostor druhotným kalcitem = vznik pevné skály) Travertínová kupa v Gánovcích (Slovensko). *^i> Recentní travertínová kupa v Hot Springs (USA). Mfte~ Jeskynní sedimenty Charakteristika jeskynních sedimentu vznik v podzemních dutinách v prostředí bez atmosférického vlivu, přítomnost opadového materiálu, příkap vody ze stěn a ze stropu jeskyně, hromadění organických látek ^ o c c >* -* \ň u t^M^ 03 ^_ •|— *a C £ a "o % V) zvláštní význam má paleontologický obsah, především druhotné hromadění kostí, archeologické + antropologické nálezy Klastický detrit - horninová suť, jeskynní terestrické a naplavené sedimenty. Organický detrit - části koster živočichů obývajících jeskyni a koster jejich kořisti. Vysrážené karbonáty (speleotémy) - karbonátové povlaky v podobě sintrů, tvoří výzdobu jeskyní £ 6 B š Glacial B p Chronology í g lká BP] a ľ O s m i Holocene (G 3 15 3<= is 2 Upper n Pleniglacial 25 s^ 3 M i d íl 1 ľ 3e glacial ff s* 60 4 Low. Plenig. 72 Sa-ri Lower Glactal 1 10 5e Interglaciation (Eemianl o i- Ú B* 6 Pre Eemfan Litologický sled sedimenty jeskyně Baume de Gigny (Francie) zachycující střídající se změny ve složení klastické výplně, laminovaných usazenin a antropogenních vrstev zachycujících posledních 145 000 let. Typy podzemních prostor Jeskyně: Morfograf icky lze chápat jako sníženiny, jejichž dno nemusí být nutně jednosměrně ukloněno a je od zemského povrchu odděleno stropem (extrémně převislým svahem) nejcastěji o maximálně možném sklonu 180°. Krasové dutiny a) Průtočné (aktivní) jeskyné - s vodními toky a f luviální sedimentací. b) Suché jeskyné - stará patra, svahové jeskyné. c) Torza jeskyní - komíny, zkrasovélé pukliny, krasové kapsy. Pseudokrasové dutiny Vznik převážné selektivním odnosem snadno rozrusitelných partií hornin. Otevřené pukliny a) Trhliny - pukliny rozevřené vlivem tektonických pochodů. b) Rozsedliny - pukliny otevřené vlivem druhotných poruch, souvisejících s poruchami stability svahů. Podzemní prostory v Punkevních jeskyních na toku Punkvy. Složení jeskynních sedimentu Alochtonní složka - objemově převládá - povrchové svahoví ny, do jeskyně se dostávají vchody nebo stropními okny a komíny. Běžné jsou půdní sedimenty, sprase, náplavy z nekrasových oblastí podzemními toky (napr. Moravský kras - kulmské Štěrky). Autochtónni složka - odpad ze stropů a stěn (mechanické zvetrávaní), vysrážení sintrů -krápníky, polevy, nickamínky, pěnitce - ve vstupních partiích, organické zbytky (kosterní pozůstatky, netopýří guáno). Význ. paleoklimatický. >* £ ■*1^^B í *' T -1 - * - i 4 U 60. Dynamika jeskynní sedimentace (schéma). 1 — ponor, jímž jsou povrchové sedimenty vplavovány do podzemí, 2 — ukládaní Stěrku podzemním tokem, 3 — suťový val ve vchodu suchého jeskynního patra, 4 — sedimenty vstupní facie na vnitřní straně valu stratigraficky dobře rozčleněné, 5 — promísený materiál hlouběji v jeskyni, 6 — starší ěást v úseku dneäního valu je rovněž tvořena promísenými uloženinami, jež se původně usadily hlouběji v jeskyni, 7 — suťový kužel pod stropním oknem, 8 — krasová kapsa s uchovaným profilem starých svahových sedimentů, 9 — kapsa komunikující 3e středním patrem (výplň je druhotně porušena vchlipováním), 10 — staré jeskynní patro ucpané sedimenty, 11 — sintrova zátka tmelící spodní otvor zaplněného komínu, 12 — zbytky starého suťového kužele pod komínem (později ucpaným), 13 — vnitrojeskynní sedimenty zaklesávající do propasti vedoucí k podzemnímu toku, 14 — kužel vnítrojeakynnlch sedimentů odplavovaný aktivním tokem, 15 — íluviální štěrkopísky, 16 — povrchové svahoviny (hlíny se sutí), 17 — uloženiny vstupní facie (hlíny se sutí), 18 — staré vstupní uloženiny s polohami materiálu terr (terra rossa nebo fusca), 19 — vnitrojeskynní jílo-vité uloženiny, 20 — terry (terra rossa nebo terra fusca) na povrchu, 21 — sintrova výzdoba, 22 — aktivní tok. (Kukia-Ložek 1958) vstupní facie - do jeskyně druhotně zavlečené povrchové sedimenty uchovávající si své povodní vlastnosti. Autochtónni složka - opad, pěnitec vnitrojeskynní facie - vliv povrchových pochodů je omezený, povrchový materiál mnohokrát přemístěný - jílovité hlíny. Autochtónni složka - sintry, reziduálni uloženiny 1 Speleotémy a klima Průřez páskovaným krápníkem (stalagmitem) z lokality Mendip Hill (Anglie). Oblast mezi A a B byla datována radiometricky na 277 ka BP (+44 -32 Ka BP). Silné zvětšení ukazuje laminaci odpovídající ročním přírůstkovým liniím (0,026 + 0,01 mm / rok. glaciální klima (permafrost) - rust speleotém je velmi sporadický glaciální klima (pod ledovcovou pokrývkou) - růst speleotém zcela zastaven interglaciální klima - vyŠŠí srážky, vadózní průnik povrchové vody Speleotémy a klima střední a vyŠŠí zeměpisné Šířky - růst speleotem v úzkém vztahu ke glaciál nímu-interglaciálnímu cyklu Britské ostrovy 40 ka BP - 26 ka BP - růst speleotem vzácný 26 ka BP - 15 ka BP - růst speleotem zcela zastaven 15 ka BP - recent - vzrůst rychlosti růstu speleotem Epizody rychlého růstu speleotem korelují s izotopovými studii 5180. Dokumentováno nejen na jiných místech severní Evropy, ale i v Severní Americe a Tasmánii. Austrálie - většina speleotem je starších než 400 ka BP, mladší speleotémy jsou jen výjimkou vzhledem k vývoji aridního klimatu v průběhu svrchního pleistocénu a holocénu. 20 40 60 80 100 120 140 Age (103 years) Vývoj růstu speleotem během posledního intergiacialu (eem) a würmskeho zalednění v jeskyních na Britských ostrovech. H -odpovídá poslegnímu intergiacialu, A-F - série oscilací růstu během posledního zalednění. v nízkých zeměpisných Šířkách - snížená rychlost růstu speleotem odráží regionální ariditu klimatu Jeskynní série vztah jednotlivých druhů uloženin k podnebí je podobný jako u svahoví n studená období - drobné ostrohranné opadavé drtě, přímo veváté sprase i Část nahromaděni n kostí, především drobných hlodavců teplá období - charakteristické sintry, hrubší opady, půdní sedimenty Půdní sedimenty - zvláštní význam, v jeskyních již nejsou ovlivněny dalšími půdotvornými pochody, udržují si svůj povodní stav. vstupní facie v současností / VNEJSI USEKlPORTALO/rUSEtf / i vsTw^FAčk'Wn^ro^^taííimasKYi^y. V MINULOSTI 5 EH* fBř :ú±>-" g a,, m ?-W1 WĚ12 feü*3 má14 63. Stavba jeskynní výplně (jeskynní série). 1 — humózní hlína s hrubou sutí, 2 — prosintrovaná slabě humózní hlína, 3 — pěnitec, 4 — sintrové polevy a stalagmity, 5 — suť se slabě humózní hlinitou výplní, 6 — spraš (spodní hranice deformována mrazem), 7 — mrazová drť, 8 — ostroh-ranná suť se sprašovitou výplní, 9 — hrubší suť s mírně humózní výplní, 10 — hnědé až narudlé jílovité hlíny (zěásti materiál terr), 11 — spraáovitá hlína s hojnou sutí, 12 — fosfátové hlíny, 13 — jílovité vnitrojeskynní sedimenty, 14 — rozvlecený materiál výplně před vchodem. holocenní sedimenty - slabě humózní, silně vápnité hlinito-kamenité ulozeniny, ty přecházejí do polohy pěnitců ve vlhké počáteční fázi klimatického optima, později převaha humózních rendzinovych sedimentů, Často s hrubou sutí Periglacialní procesy a tvary reliéfu Martin Ivanov, Ústav geologických věd Př.F MU, Brno Periglacidlní oblast Definice: všechny extraglaciální oblasti s průměrnou roční teplotou vzduch (MAAT) nižší než +3 °C. Základní dělení: oblasti s převahou mrazových jevů - MAAT je nižší než -2 °C oblasti kde mrazové jevy působí, ale nemusí převažovat - MAAT mezi -2 °C a+3°C Permafrost Definice: nejsvrchnější Část litosféry, která má nejméně po dobu dvou let teplotu 0 °C a nižší Rozsah: Dnes asi 24 % povrchu souše (36,2 mil. km2), na sev. polokouli 22,7 mil. km2). Zhruba 49 % bývalého SSSR a 50 % Kanady, 22,4 % rozlohy Číny. | C*Y|br1U9LJS Sourioe: Irternaíícnal Parmalroal Aisaciellcn Mocnost - od několika cm do 1450 m Epigenetický permafrost - vznik promrzáním hornin Často podstatně starších než je samotné promrzání -značná mocnost (napr. Jakutsko, povodí Marchy) Syngenetický permafrost - vznik během promrzání litosféry současně se vznikem nebo nedlouho po uložení sedimentů (ještě před výraznější diagenezí). Obsah ledu v celé mocnosti přibližně stejný, více než v epigenetickém permafrostu. Celková mosnost však výrazně menší než u předešlého typu Dělení permafrostu podle teplotního režimu souvislý permafrost - dlouhodobě zmrzlá půda se vyskytuje na celém území (více než 80 % plochy) s výjimkou talikü pod většími jezery a řekami. Obvykle se vyskytuje severně od severního polárního kruhu, kde MAAT: -5 až -6 °C nesouvislý permafrost - území s permaf roštem jsou oddělena územími bez permafrostu (30 % až 80 % plochy), MAAT: -3 °C až -4 °C ostrovní permafrost - pouze ostrůvky permafrostu v krajině (méně než 30 % plochy), kde MAAT: 0 °C až -1 °C Aktivní vrstva - sezónně roztávající nebo zamrzávající vrstva nad permafroštem. Vrstvy, které nerozmrzají - inaktivní Mocnost aktivní vrstvy - 10 cm, letní teploty pouze mírně nad 0 °C (Ellesmere Island, Kanada); 2,5 m v létě tepleji (Jakutsko), někdy až 5 m (Yellowknife) Přímé a nepřímé doklady existence permafrostu Přímé: epigenetické a syngenetické I textury v hloubce aktivní vrstvou pseudomorfózy po ledových klínech, mrazové klíny s výplní eolických písků kryogenni rozvolnéní pevných hornin podél puklin do hloubky 40-60 m pod povrch terénu deformace původního uložení L vrstev (včetně mrazových diapirů) pod aktivní vrstvou featuring MapPoint^H Technology Time Permafrost depth (Vr) (m) 1 4.44 Arctic Ocean 350 3500 79.9 219.3 35000 461.4 100000 567.S 225000 626.5 775000 687.7 \ ľEllesrňeipB HL v ^Lf*J*- Island N.P.R. ■V. "I\ E u reka HUHAVUT GREENLAND CANADA Nares (DEN.) -@ 200'2liacro'sci.fflCorp © 1999 NavTech. GDT, Inc. and/or Compusearch Neřime: zemní kliny - vznik v Činné vrstve nebo zasahují do permafrostu kryogenni zvetrávaní hornin (kryogenni eluvium) tříděné polygony, pruhy a kruhy pleistocenní sedimenty (sprase, sprašové hlíny) Výskyt permafroštu u nás spodní pleistocén - málo dokladů, napr. mrazové klíny, které jsou pseudomorfózami po ledových klínech + mrazové klíny vyplnené eolickými písky -pred Brunhes/Matuyma (BorŠice u Buchlovic) predpoklad ostrovního až nesouvislého permafrostu na většině území v chladných výkyvech, ve vyšších polohách i souvislý permafrost střední pleistocén - elsterský i sálský kontinentálni ledovec v nejsevernějších Částech území, horské ledovce již v rissu (Krkonoše) doložen souvislý permafrost - pseudomorfózy po ledových klínech. V interglacialech permafrost zcela roztál v interstadiálech mohl přetrvat svrchní pleistocén - ve svrchním plenigiacialu (015 2) mocnost až 50 m, výjimečně až 250 m. MAAT vzduchu o 2 °C až 3 °C nižší než povrch terénu pod sněhem sv. Čát Moravské brány - postkryogenní textury (např. mrazové mikrotrhliny) z hloubky až 220 m (vrt Blahutovice) v údolních nivách podél řek a v blízkosti teplých minerálních pramenů - taliky Taliky (nezmrzlé horniny uvnitř permafrostu) v blízkosti řeky Yukon. Lokalita e m ji ■W 'ř -a 1 g É -o n Z 111 ill HI Hrušky - Dolnomoravský úval 172 -2 -3 60 S5 Nová Ves u Ml. Vožice -Vlašimská pahorkatina 440 -3 -4 -5 120 [60 215 Cinovec - Krušné hory 859 -5 -6 -7 160 200 230 Cholělice - Vlašimská pahorkatina 248 ■2 -3 -4 70 100 130 Vizovice - Vizovická vrchovina 394 -2 -3 -4 so 110 140 Praděd - Hrubý Jeseník 1491 -7 -S 220 245 Tab. I, Predpokladaná mocnost permafrostu ve svrchním viselském plenigiacialu v České republice. Podle V. T. Balobajeva - L. I. Šipiciny -T. Czudka. Kryogenni struktury Zahrnují: postkryogenní textury mrazové klíny kryoturbace zvětral i n kryosegregac ní projevy Postkryogenní textury Definice: Textury indikující bývalé rozložení podzemního ledu v nezpevněných sedimentech, jakož i obsah a tvar ledové komponenty. Typy postkryogenních textur čockovitá - původní obsah ledu do 10 %, známá ze spraŠí a sprašových hlín na svazích čočkovito-páskovítá - původní obsah ledu do 20 % až 30 % - sprase a sprašové hlíny na svazích a na rovných terénech v místech navátí spraŠí do vlhčího prostředí síťovitá - výrazný kostkovítý rozpad, výskyt v jílovitých sedimentech (např. Mostecko) Mrazové klíny Definice: Obecné označení klínovité struktury vzniklé vyplněním na stejném místě opakující se mrazové kontrakení trhliny buď vodou (ledem) nebo zeminou vyplnění pískem, Štěrkopískem, spraŠí, fosilní půdou, svahovou hlínou ™N im rtü ^ ■<" ■..... <---------ion Melt Water Mrazové kliny - rozděleni Ledové klíny: Klínovitý tvar tvořený podzemním ledem s vertikální laminací, vyplňující na daném místě opakující se mrazové kontrakcní trhliny zasahující do permafrostu. indikace permafrostu a prudkých poklesů teplot, Šířka až 3 m, hloubka až 10 m (Polsko), někdy až 40, resp. 50m. ■ h !•][« Písčité klíny: Klíny s primární ýplní eolickým pískem Synsedimentární písčitý klín ve spraších, Priobskoe plato, Biisk, Rusko Obr. 26. Mrazové klíny ve štěrcích pouzdřanské terasy zjz. od Popic v Doi-nomoravském úvalu, 1 - antropogenní sedimenty; 2 - silne písčitá humózni hlína s valouny (holocenní půda); 3 - re-zavěhnědý štěrk s valouny průměrné velikosti 3-5 cm; 4 - hnédý, narezivělý jj-lovitý střední až hrubý písek s ojed. valouny do 3 cm; 5 - světlehnědy štérk s valouny průměrné velikosti 3-5 cm; 6 - světlehnědy štěrk s valouny průměrné velikosti 2-3 cm; 7 - světlehnědy, místy výrazné vertikálně zvrsivený převážně střední eoíicky písek s ojed. valouny v horní levé části pravého klínu (mladší vložený klín) do 6 cm, s černými, čokoládově hnědým i a rezavými pruhy; 8 - rezavěhnědý střední jílovitý deluviálni písek s ojed. valouny do 4 cm, s černými, čokoládověhnědými a rezavými pruhy. 3-6 ■ spodní pleistocén, 7-pleistocén. mladší než mindel. Podle T. Czudkaeí al. 1992- O- E31* EZZb CZ]« ĽZ1 « o' \un* m\ o Obr. 4!. Geomorfologická pozice kryopedimcntů jv. od Pouzdřan a Popic na jizni Moravě. I - zvlněný reliéf j2. íásti Ždánického lesa; 2 - plošiny předkvar-léniiho zarovnaného povrchu; 3 - jz, okrajový svah Ždánickěhu lesa; 4 - spodnopleislocenni (donau*) pouzdranska terasa: S - spodnopleistocertm (ganz ?) šakvická terasa; 6 - stfedopleistocenni (riss) stiacholinská terasa. 7 - převážně mirné svahy v Dolnomoravskěm úvalu; 8 - kryopedimenty; 9 - směr sklonu kryopedimentů; 10 - ostrovní hory (inselbergy): 11 - údolni nivy a dna suchých udoli: 12 - sedla; 13 - železnice Brno - Břeclav. Sestavil T. CzudeL ---------------- W >■$£»?£! ■,w> Písčitý klín vytvořený eolickým písčitým sedimentem v průběhu elsterskeho zalednění, Broomfieid, Essex, Anglie. *■■< Zemní klíny. Klíny s primární výplní půdou (např. fosilními půdami). Písčitý klín vytvořený v tillu, ve spodní části prorážející glacifluviální sedimenty. Černé balvany - balvany abradované větrem, Švédsko. Složené mrazové klíny. Klíny s primární výplní půdou (např. fosilní půdami). 85 Pa I eo kl i matic ký význam mrazových klínu Frostcracks Sand-wedge cast Ice-wedge cast Ice-wedge cast (only in silt subsoil] °oo Desert pavement 1f\f Small cryoturbations "\ f\ Large cryoturbations Schematický diagram stratigrafického výskytu periglaciálních jevů a odvozené klimatické podmínky během posledního studeného cyklu (T°a = průměrná roční teplota; T°jan = průměrná zimní teplota; T°jU|V = průměrná letní teplota). Ledové klíny v jemnozrnném sedimentu - prům. roČ. teplota -3°C až -4°C, zřejmě se vyskytuje souvislý permafrost. Ledové klíny v píscích a štěrcích - prům. roČ. teplota 3°C, téměř jistý výskyt souvislého permaf roštu. Písčité klíny - prum. roČ teplota -12°C až -20°C. Pudní klíny - prum. roČ. teplota +1°C (jemnozrnné sedimenty) až -l°C (písky, Štěrky). západní Evropa - převaha ledových klínů + vlhkých eolických facií východní Evropa - převaha písčitých klínů + suchých eolických facií Mrazové klíny - výskyty v CR u nás - hloubka nejcastěji 2-3 m, místy 4 m. Sokolovská pánev - hloubka 5-7 m. Šířka v ČR -od několika cm do 1,5 m, vzácně do 2 m. netříděné polygony, většinou průměr 2-5 m, místy 10 m. Výplň - písek, Štěrk, půdní sedimenty, spraŠ. Styk s okolními sedimenty - ostrý, vrstvy ohnuty na kontaktu s klíny směrem dolů Polygony mrazových klínů v Loucanech v Hornomoravském úvalu. hlavní oblasti výskytu mrazových klínů - křídové sedimenty Čech (okolí Nymburka, Hradce Králové), jižní Morava (Popice, Sakvice, Nové Mlýny, NěmČany - největší mrazový klín - Šířka nahoře 11,5 m, nejstarší půdy v klínů -předholsteinské) Mrazový klín ve fluviálních sedimentech, Holešov, Česko Kryosegregační struktury a) Tříděné polygony Definice: Polygony s výrazně tříděným materiálem tak, že hrubé úlomky tvoří lem polygonů, jemnější materiál je v jeho středu Mrazově tříděné polygony, James Ross Island, Antarctic Peninsula b) Neříděné polygony Definice: Polygony bez morfologických znaků mrazového třídění materiálu. Typické jsou netříděné polygony pleistocenních mrazových klínů (pseudomorfóz) v pískovnách, Štěrkovnách a sprašových odkryvech. velikost - od lm do okolo 30 m, vzácně až 100 m pseudomorfózy - vznik odtaním ledu a vyplněním původního tvaru materiálem napadaným do klínů shora a ze stran Ve střední části vyklenuté polygony, materiál je tvořen rašelinami 0,00 1,00 2,00 3,40 0 00 2,00 2,5 m 0 Geliflukcí deformované mrazové klíny vyplněné fosilními půdami v Praze-Čakovicích, Čechy. c) Tříděné pruhy Definice: Paralelní pruhy ostrohranných úlomků na mírných svazích s tříděným vzhledem. Střídání pruhů s většími a menšími úlomky protažených ve směru největšího sklonu svahu d) Netříděné pruhy pruhy ostrohranných úlomků bez znaků mrazového třídění Kryosegregačni struktury - výskyty v ČR nejlépe vyvinuty tříděné polygony a pruhy -zpravidla v nejvyšších partiích horských oblastí Krkonoše Krkonoše - tříděné polygony - Luční hora (1555 m), Studnic ní hora (1554 m), Obří hřeben (1436 m). Velikost polygonů - 1 až 2 m, maximálně 6 m Tříděné pruhy - na svazích sklonu 6° až 12° -typicky vyvinuty na j v. A sz. svahu Luční hory (1555 m) Jeseníky Hrubý Jeseník - tříděné polygony - Břidličná hora (1358 m), Petrovy kameny (1448 m). Jádra polygonů jsou vyklenutá, tam, kde svah má sklon větší než 5° - kamenné pruhy (Břidličná hora) Tvorba kryosegregačních struktur - do počátku atlantiku (holocén) v CR Ve střední části nevyklenute polygony ledových klínů (vpředu), vyklenuté (vzadu), pingo (zcela vzadu), Yukon Kryoturbace Definice: Deformace původního uložení sedimentů nebo zvětralin vzniklá při střídavém zamrzání a tání vody v činné vrstvě. Type 1 Type 2 Types M)jY2f2rr Type 4 (a) Type 5 (a) Type 6 (b) (b) Kryoturbační struktury ve fluviálních sedimentech, mladší dryas, NL . v terénech o sklonu do 2°', vznik především v heterogenních materiálech Kryoturbace 1) izolované vrásy malých amplitud a velkých vlnových délek 2) pravidelné, symetrické, dobře vyvinuté s amplitudou 0,6-2 3) typ 2, avšak v malém měřítku 4) struktury kapkovité nebo v podobě diapirů 5) nahoru injektovaný sediment, vznik polygonálních půd Klasifikace kryoturbačních struktur podle jejich 6) nepravidelné deformační struktury tvaru. SE NW Obr. 27. Svrchnopleistocenní kryoturbace a geliflukce v profilu lile na vrcholové části Stránské skály (310 m) v Brně. 1 - černozem (holocén); 2 -tmavě žlutohnědá až hnědá sprašová hlína (svrchni pleistocén); 3 - světle žlutohnědá písčitá spraš s cicváry do 1-3 cm (svrchní pleistocén); 4 -hnědě žlutošedá pararendzina s ojed. úlomky vápenců (svrchní pleistocén); 5 - hlinopísky s úlomky vápenců (svrchní pleistocén); 6 - světle žlutohnědá spraš (svrchní pleistocén); 7 - červenohnědý půdni sediment (pleistocén); 8 - běložlutý až nasedly vápnitý jíl (spodní baden). Černé pruhy ve vrstvě 4 a 5 označuji místa nahromadění uhlíků. Vrstva 4 a nejsvrchnější poloha vrstvy 5 jsou postiženy geliflukcí, vrstvy 6-8 jsou výrazně kryoturbovány. Podle T. Czudka - J. Svobody in: T. Czudek 2001a. Kryoturbace - výskyty v CR nejČastěji do hloubky 2 m až 2,5 m - ve všech typech nezpevnených sedimentů různého stáří i geneze Podkrušnohorské pánve - Mostecká pánev -deformace terasových Štěrků Ohře a terciérních jílů, Žitavská pánev - deformace uhelných slojí (mrazové diapiry), Sokolovská pánev (Vintířov) -mrazové diapiry 18 m vysoké na Moravě - deformace terasových Štěrků a písků a povrchu podložních miocenních sedimentů (Bělotín - Hranice) Involuce ve fluviálních sedimentech, Sojovice, Česko Obr. 28. Kryoturbace u obce Podsedice jz. od Lovosic na sz. okraji Dolnooharské tabule (stav podzim 1958). 1 - žlutohnědá silně vápnitá sprašová hlína s četnými pseudomyceliemi a subangulárními čedičovými valouny; 2 - šedohnědá vápnitá hlína s četnými pseudomyceliemi a malými valouny; 3 - žlutohnědá sprašová hlína s četnými valouny orientovanými delšími osami po svahu; 4 - hnědošedý hrubší silně vápnitý štěrkopísek (valouny subangulár-ní); 5 - hrubý štěrk částečně nepravidelně promíšený silně vápnitou hlínou; 6 - tmavě hnědošedý hrubý štěrkopísek; 7 - hnědá písčitá hlína s ojed, valouny; 8 - světlešedý slín s velmi četnými velkými vápnitými kryoturbací usměrněnými konkrecemi; 9 - dtto 8 s nahnědlými hlinitějšími polohami; 10 -černošedé deformované čočky vápnité humózní hlíny s ojed. čedičovými valouny a úlomky; 11 - rezavý až oranžověhnědý písčitý slín s četnými kryoturbací usměrněnými čedičovými valouny; 12 - rezavěhnědý slín s četnými většími nepravidelně orientovanými vápnitými konkrecemi a ojed. drobnými valouny; 13 - šedohnědý štěrkopísek, některé čedičové úlomky jsou svisle orientovány, četné jsou slínité vložky a stopy kryoturbace; 14 - hnědošedý hlinitý hrubý písek s četnými horizontálně usměrněnými valouny; 15 - šedohnědý až světle hnědý částečně hlinitý štěrkopísek místy s velkými (až 40 cm) úlomky se zaoblenými hranami a vápnitými konkrecemi; 16 - stejný štěrkopísek ale písčitější a bez vápnitých konkrecí ale s četnými rezavě zbarvenými polohami. Podle V. Ložka 1963a zjednodušeno. Kryoturbace fluvialnich sedimentů, Yukon. Použitá literatura Czudek, T., 2005: Vývoj reliéfu krajiny České republiky v kvartéru. - 1-238, Moraské zemské muzeum. Brno Karásek, J., 2001: Základy obecné geomorfologie. -1-216. Učební texty, PřF MU, Brno. Kukal, Z., 1986: Základy sedimentologie. -1-466. Academia, Praha. Lowe, J. J., 1997: Reconstructing Quaternary Environment. -1-446. Prentice Hall, Harlow, Essex. Ložek, V., 1973: Příroda ve čtvrtohorách. -1-372. Academia, Praha. Růžičková, E., Růžička, M., 1998: Základní klasifikace svahových sedimentů. - Zprávy o geologických výzkumech v r. 1997, 158-161. Růžičková, E., Růžička, M., 1998: Strukturní a texturní znaky svahových sedimentů. - Zprávy o geologických výzkumech v r. 1997, 161-163. http://seis.natsci.csulb.edu/bperrv/Mass%20Wasting/Slides.htm http://images.google.eom/imgres7imgurNhttp://http://www.uni-jena.de/Eccursion route.html www.indiana.edu uregina.ca/~sauchyn/ geog323/periglacial.html http://www.agu.org/pubs/sample articles/cr/2002JE001864/2.shtml http://sis.agr.gc.ca/cansis/taxa/landscape/ground/yukon.html http://www.hi.is/~oi/Siberia http://sis.agr.gc.ca/cansis/taxa/landscape/ground www.gvc.gu.se/.../ Dosebacka/doesebacka.htm http://www.crrel.usace.army.miI/permafrosttunnel/1 g3g Wedge Formation.htm Nyvlt, D. - použity některé fotografie. Vraný, D. - použity některé fotografie.