LITOGEOGRAFIE
Přednášející:
RNDr. M. Culek, Ph.D.
Cíle předmětu – naučit se:
Poznávat relevantní horniny ČR;
vysvětlit základní rysy jejich fyzikálních a chemických
vlastností.;
Naučí se interpretovat tyto vlastnosti z~hlediska
geomorfologické odolnosti hornin.;
aplikovat tyto poznatky v~krajině.;
jak se které horniny projevují v~krajině, charakteru
georeliéfu, půdách a biotě.;
interpretovat geologické a z~nich odvozené mapy.;
Zná základní geologické členění ČR a bezprostředního
okolí;
Je schopen vysvětlit, které horniny dominují v~daných
krajinných regionech a jaký mají dopad na jejich přírodu i
využití člověkem.
Obsah předmětu:
• 1. Úvod, důvody vzniku předmětu Litogeografie. Projevy rozdílných hornin
v~krajině. Rozdělení hornin relevantních z~hlediska geologů na rozdíl od
geografů. Problematika nových názvů hornin.
• 2. Rozdělení hornin dle jejich chemismu.
• 3. Rozdělení hornin dle jejich geomorfologické odolnosti
• 4. Rozdělení hornin dle charakteru jejich zvětralin a vlivu na (mikro-)klima
• 5. Disponibilní geologické mapové podklady v~ČR – jak jim rozumět, co
z~nich vyčíst lze, resp. nelze. Geologická odborná pracoviště v~ČR.
• 6. Charakteristiky základních typů hornin, relevantní z~hlediska geografů
• 7. Geologický vývoj území ČR a blízkého zahraničí
• 8. Regionální geologické jednotky ČR – vliv jejich hornin na utváření
krajiny (5 přednášek)
• Cvičení budou věnována těmto tématům:
• 1. Poznávání základních hornin ve sbírce na geografii (4 x)
• 2. Návštěva Ústavu geologických věd Př. fak. MU – prohlídka jejich sbírek
(1x)
• 4. Terénní exkurse (5 hod.) do okolí Brna s~předvedením základních
hornin brněnského prostoru a prezentace jejich vlivu na charakter krajiny.
(1x)
Svah na diabasech –
starých horninách
Čediče u Starého Hrozenkova
Historie vesmíru
• 13,7 mld. let BP: Velký třesk (??) – vznik Vesmíru: tj.
„Existence“: hmoty (=forma energie), energie
(=forma hmoty), prostoru, času.
• Energie se explozivně mění na hmotu
• Nemá smysl: Co bylo před tím? Co je mimo něj?
• Nikoliv: Nic. Není to vakuum – to má svůj prostor a
čas
• Prostě to neexistuje a nebylo.
• 0 - 380 000 let: Postupná tvorba hmotných částic (po
jádra atomů).
• Po 380 000 letech: Teplota 3000 K – už zachycování
elektronů - vznik atomů (H, He) + usměrnění fotonů vesmír
se stal průhledným.
Historie vesmíru, počátky Země_1
• Po 700 mil. let (13 mld. l. BP): Zárodky galaxií shlukováním
atomů H, He, Li, Be, nebyly ještě
jiné prvky, natož molekuly. To už později
neopakovatelné.
• ± 11 – 10 mld. l. BP: Mléčná dráha
• 10 mld. l. BP – ?…… : Cykly: zrození-výbuchůzániků
hvězd – termonukl. syntéza prvků
těžších než Fe v supernovách – rozptylovány
po vesmíru, zachycovány nově vznik.
hvězdami
Historie vesmíru, počátky Země_2
• 4,56 mld. l. BP: Vesmír už velmi starý, a ½
dynam. existence má za sebou.
• Tehdy: v jednom rameni spirální galaxie Ml.
Dráhy zárodek Sl.s. – oblak plynu a prachu se
začíná smršťovat-rotovat – disk.
• V rozptýlené hmotě v okolí akrece – narůstání
napřed těžších prvků – Fe, Ni, (silnější
gravitace), pak lehčích = vznik zárodků planet.
• pak gravit. stlačení H uvnitř – zahřátí na několik
mil. K, zapálení termojaderné reakce, „rožnutí“
Sl.
Historie Vesmíru, osud Země_3
• Co bude s Vesmírem dál …. (?):
• Těsně před 19 mld. let se Slunce stane rudým
obrem, rozšíří se až k Zemi a vypaří ji.
• Po 19. mld. l. po VT: Vesmír příliš rozepnutý (=►
chladný), hmota příliš řídká, přestávají vznikat
nové hvězdy, stávající vychládají ……
• Vesmír chladný, temný, mrtvý……
• Nebo ne (?). Záleží na množství a charakteru
temné hmoty a energie – ještě neznáme. Může
být Velký krach – za > biliony let.
Geologické
hodiny
Historie Země - Hadean
• 4,550 mld. let – 3,8 mld. let BP: Protozemě.
Začíná Prekambrium (4,550 - 0,542 mld. l. BP),
HADEAN (4,55 – 3,80 mld.l.): těžké bombardování
(150 x silnější než dnes – viz Měsíc)
• 4,527 mld.l. BP: Nárazem: Měsíc + rotace (už) Země
• 4,4 -3,9 mld.l.BP: První minerály (zirkony) - Z. Austr.
• 4,2 mld.l. BP: Voda v kapal. stavu: První oceány,
prim. Atm., první organ. molekuly.
• Pokusy o start života (podmořské sopouchy ?) –
velmi rychle!
• 4,04 mld. BP: Nejstarší hornina: Acasta gneiss,
Kanada
• Oceány, atmosféra (H, He) a život (?) zničeny (?)
bombardováním. Nebo impluls pro rozvoj?
Historie Země - Archaikum
• 3,8 mld. l. BP: ± konec bombardování.
Druhý pokus: Začíná ARCHAIKUM (prahory) (3,8 – 2,5 mld. l. BP.).
• 2. Atm. jiná: úniky z magmatu – N2, CO2, H2O →štěpení UV → O2, O3, H2 →
únik do kosmu.
• Zpočátku téměř bez O2 => není chemické zvětrávání (nevznikají oxidy). Pak
miniatur. produkce O2 - spotř. na oxidaci Fe v oceánech.
• Opět oceány, ale kyselé ! → nevznikají vápence
• Začínají se diferencovat sféry Země, vznikat oc. a kont. kůra, tektonické desky,
jejich pohyb.
• Rychle znovu(?) život- uhlovodíky v metamorfitech sedimentů v Grónsku
(primitivní bakterie – prokaryonta, tj. bez jádra). Možná začal před 4 mld. l. a
přežil bombardování.
• 3,66 mld. l. BP: Grónská rula (určeno zirkonem), Barberton v JAR– 1. prokázaná
kontinentální kůra. Vznik žulových batholitů, mezi nimi pásy „zelenokamenů“. V
ČR ještě nic.
• První páskované Fe rudy (záp. Austr. 55% Fe) – v oc., spotřebovaly veškerý
vznikající O2.
• 3,45 mld. l. BP: nejstarší stromatolity (Warrawona Group, Austr.) – kupy –
fotosyntetizující bakt. (první).
• Cca 2,7 mld. l. BP: První eukaryonta (buňka se slož. stavbou s jádrem) – ale
zkameněliny až 2,2 mld. l. BP, tj. v Proterozoiku.
Historie Země – Proterozoikum 1
• 2,50 mld. l. BP – 0,542 mld. l. BP, tj. 2 mld. let – nejdelší období v hist. Země
(43% !).
• Paleo-proteroz. (2,5 – 1,7 mld.), mezo-p. (1,7 – 1,0 mld.), neo-p. (1,0 –
0,542 mld. l. BP)
• Ochlazování, pak 2,3 mld.l. BP.: 1. zalednění Země (kontinenty v tropech –
větší Alb. → ochlazení). Část. zalednění 0,86 a 0,84 mld.l. BP. Další dvě
„sněhové koule“ 750 – 635 mil.l. BP.
• 2,2 mld. – 1,9 mld. – ohřátí Klimatu, tepleji než dnes
• Zpoč. Veškerý O2 spotřebován na oxidaci Fe – pásk. Fe rudy (střídání
vrstviček křemene a oxidů Fe, později už nevznikaly (Hammersley Austrálie)).
V 2,3 mld.l. BP.: první relev. O2 v Atm. (1% souč. stavu = 0,2%)
→ První chem. zvětrávání dneš. typu.
• první prokazatelná vrásnění hor, při tom:
• vznik dnešních štítů - nejstarší základy kontinentů (kanadský, baltský,
západoaustr., jihoafr.).... Na ně se přivrásňovaly mladší jednotky
• Klesá kyselost moří – začínají vznikat vápence a evapority. V neo-p.
homogen. moř. prostředí
Historie Země – Proterozoikum 2
• Vyznač. se vyspělými jednobuň. organismy – Eukaryonta (s jádrem). První jasné mikrofosilie
(Transvaal). 2,2 mld.BP – fosilie 20 cm dlouhé stočené eukaryont. moř. řasy r. Grypania (stát
Michigan). 2 mld. l. BP – nejstarší ropa a zem. Plyn – dokaz. Bohatství mikroorg. V mořích.
• 1,7 mld. l. (mezo-proteroz.): O₂ již 10% souč. stavu (2%) - to umožňuje vznik ozonosféry →
nepřizp. org. → pod povrch. Přizp. = rozvoj života. 1,5 mld.l.BP: první mnohobuněční (červ. řasy z
dneš. arkt. Kanady) – patrná i specializace buněk.
• 1 mld.l.BP (neo-proteroz): „Velký třesk“ moř. života – mnohobuněční rozmnožující se pohlavně.
• 1,2-1,0 mld. l. BP: sjednocení kontinentů v Superkontinent Rodinia (Pangea I) a jeho opět.
Rozpad, dokončen 0,76 mld.l. BP.
• Dvě zalednění - impuls: 0,7 mld. let první živočichové: Ediacarská fauna - Nejdůl.:
podst. zvětšení těla a specializace buněk: 0,58 mld.l.BP: mohut. ediakarni (2 m),
příbuz. medúz,100 druhů! 0,55 mld.l.BP: Org. se schránkou: r. Claudina (Namibie).
• V ČR nejst. horniny – 2 mld. let: nejst. ortoruly moldanubika a moravosilesika. 1,2 mld.: mezoproteroz.
ortoruly moldanubika neoproteroz.: Od 725 mil.l. BP horniny v ČR ± souvisle (vznik
metabazit. zóny Brněn. masívu – málo metamorf. oceánské lávy). První jasná orogeneze na
území ČR – Kadomská (620 – 470 mil.l. BP), tj. do konce Kambria. Vrchol: přelom proteroz. –
kambrium. Od 620 mld.l. BP v ČM: vulkanity.
• Vznik nejstar. Masívu u nás: Brněnský m. (584 mil. l. BP). Metamorfity v ostat. částech ČM.
Nejstarší část Barrandienu: Plzeň - Kralupy nad Vltavou: siliciklastické sedim. (tmavé břidlice,
droby, flyš). Horniny později mírně metamorf.
• Na přelomu neoprot.-paleozoikum vrásnění- eroze – hiát.
Chronostratigrafické jednotky
• Mají mezinárodní platnost
• Hranice vyznačeny v terénu = stratotyp
– např. celosvětový stratotyp pro hranici silur - devon je Klonk u
Suchomast (u Prahy)
• Názvy podle měst poblíž typových lokalit (Perm), či
krajů (Devon).
• Jednotky tvoří systém. Příklady:
• eon (fanerozoikum) nejvyšší
– era (paleozoikum = prvohory)
• ÚTVAR (devon)
– ODDĚLENÍ (spodní devon)
» STUPEŇ (givet) nejnižší
▪ období (spodní givet)
Historie určování stáří Země
• Určování stáří hornin představuje jednu z hlavních
podmínek pochopení vývoje Země.
• Do 17. stol. podle Bible: 4000 let => důsledky pro nechápání
vývoje Země – nemohlo se stihnout vyvinout, vše stvořeno
hotové (je-li vše hotové, někdo musel tak moudře stvořit, je-li
to tak velké a moudré – jedině Bůh – a ten může za 7 dní).
Člověk jen mírně mění, jak mu dovolil Bůh.
• Do konce 19. století se předpokládalo, že naše planeta je
stará cca 20 mil. let => stále zkreslení představ o procesech,
které se od jejího vzniku odehrály.
• Později se předpokl., že více, ale nevědělo se kolik
• Teprve 1956 Claire Patterson (am. fyzik, napřed atom.
bomba, pak radioaktivita, pak stáří Země) – porovnal stáří
minerálů v meteoritech a zemských: 4,55 mld. let. To dodnes
Neoproterozoikum (1– 0,542 mld. l. BP)
• 1 mld.l.BP (neo-proteroz): „Velký třesk“ moř. života – mnohobuněční
rozmnožující se pohlavně.
• 1,2-1,0 mld. l. BP: sjednocení kontinentů v Superkontinent Rodinia
(Pangea I) a jeho opět. Rozpad, dokončen 0,76 mld.l. BP.
• Dvě zalednění - impuls: 0,7 mld. let první živočichové: Ediacarská fauna Nejdůl.:
podst. zvětšení těla a specializace buněk: 0,58
mld.l.BP: mohut. ediakarni (2 m), příbuz. medúz,100 druhů! 0,55 mld.l.BP:
Org. se schránkou: r. Claudina (Namibie).
• V ČR nejst. horniny – 2 mld. let: nejst. ortoruly moldanubika a
moravosilesika. 1,2 mld.: mezo-proteroz. ortoruly moldanubika
• neoproteroz.: Od 725 mil.l. BP horniny v ČR ± souvisle (vznik metabazit.
zóny Brněn. masívu – málo metamorf. oceánské lávy). První jasná
orogeneze na území ČR – Kadomská (620 – 470 mil.l. BP), tj. do konce
Kambria. Vrchol: přelom proteroz. – kambrium. Od 620 mld.l. BP v ČM:
vulkanity.
• Vznik nejstar. masívu u nás: Brněnský m. (584 mil. l. BP). Metamorfity v
ostat. částech ČM. Nejstarší část Barrandienu: Plzeň - Kralupy nad Vltavou:
siliciklastické sedim. (tmavé břidlice, droby, flyš). Horniny později mírně
metamorf.
• Na přelomu neoprot.-paleozoikum vrásnění - eroze – hiát.
Fanerozoikum
1. Paleozoikum = Prvohory
• Fanerozoikum = doba hojného života
• Éra trvající 542 - 251 mil. l.BP. Tj. 57% času od
poč. Fanerozoika do souč. doby!
– starší paleozoikum: 542-354 mil. l. BP
• kambrium
• ordovik
• silur
• devon
– mladší paleozoikum: 354-251 mil.l. BP
• karbon
• perm
Paleozoikum_2
• KLIMA:
• O₂ prudce roste: ze 3,5 na 35% ! Atm. (290 mil.l. BP=konec
karbonu), pak mírný pokles.
• CO₂: 18x více než dnes, kolísání za celk. poklesu do 290
mil.l. (7x více než dnes), pak zdvih ! ← zalednění v permu –
odumření org. hmoty).
• Klima v jednotl. Útvarech různé: teplejší i chladnější, sušší i
vlhčí než dnes – i podle pohybu kontinentů, jejich uspořádání
• Často teplo a sucho → vápence, evapority, červeně
zbarvené sedimenty (proč?)
• Pangea (perm) - stmelením pevninských bloků až téměř k
pólům bránila cirkulaci mořských a vzdušných proudění.
Klima paleozoika – pokr.
• 540 mil. L. BP.: O₂ - 18% souč. stavu (tj. 4% Atm.).
Teplota 542 -520 mil. l. BP celk. stoupá, pak klesá. Při
tom CO₂ 16x více než dnes!
• kontinenty mimo Gondwanu ležely v teplé zóně
• indikátory - vápence, evapority, červené horniny
• Ve 2.pol. kambria – ordovik - poč. siluru ochlazení +
Gondwana u již. pólu - zalednění
• dropstone – kameny vypadlé z ledových ker (=eratické)
• silur - devon - globální oteplení, max. 400 mil.l. BP
(slabě teplejší než dnes), O₂ již 15% Atm., CO₂ 12x
více než dnes, proto četné vápence!
• vápence i v Českém masívu (ležel na Gondwaně)
Paleozoikum_3
• TEKTON. PROCESY_1:
• Zač. kambria (540 mil.l.BP): vznik Gondwany – od pólu k
pólu, po té rozpad.
• Konec kambria (490 mil.l.BP): konec kadomské orogeneze
• ordovik – silur: kaledonská orogeneze: kolize Laurentie a
Baltiky
• vzniká Skandinávské pohoří + Skotská vysočina (ale pak
erod.!)
• vzniká kontinent Laurusie - Old Red kontinent (O.R.S.)
• 425 mil.l. BP: nejvyšší hladina moří v hist. Země, rozs.
zaplav. kontinentů – sedimenty. Většina kontinentů na J.
polokouli, spojování kontinentů, pak rozpad a cesty na S.
Kaledonidy
Paleozoikum_4
• TEKTON. PROCESY_2:
• 2. pol. devonu – zač. permu: hercynské (variské)
vrásnění - rozsáhlé mezi Gondwanou a Laurusií.
Poslední v ČM, končí cca 300 - 280 mil.l. BP., pak jen
Sax. Orogeneze.
– posl. epizoda 270-260 mil.l. BP – Siberia x Baltika –
vznik Uralu
Hercynské vrásnění (Hercynidy)
Kaledonidy
Hercynské vrásnění (Hercynidy)
Paleozoikum_5 : ŽIVOT
• Rostliny:
• Do siluru jen mořské rostl., jednoduché, ale i
velké
• Od siluru první suchoz. rostl. (Rhynia),
• Devon - dokonalejší výtrus. rostl., stř. d.:
(360 mil. l. BP): první lesy.
• V karbonu již hojné pralesy – stromovité
plav., přesl., kapradiny.
• První nahos. rostliny (pohl. rozmn.) – cykasy,
jinany.???
Starší paleozoikum – Živočichové:
• nástup živočichů se schránkami
• nástup většiny dnes známých kmenů živočichů
• Během paleozoika vývoj strunatců (co to je?):
• ordovik – předchůdci ryb
• silur – primitivní ryby (lalokoploutví, pancířnatí, dvojdyšní)
• devon – rozvoj ryb, obojživelníci (Ichtyostega)
• perm – plazi.
• Vůdčí fosilie: trilobiti - členovci mnoha forem
graptoliti - polostrunatci, silur
amoniti - měkkýši, od devonu
Počátek kambria
Převzato z časopisu Geo z r. 2005
Paleozoikum: doba členovců
• ŽIVOT: 530 mil.l. BP:
„kambrická exploze“ – první
dravci – „závody ve
zbrojení“ – rozvoj končetin
a očí.
• Kambrium – první členovci
• Šelfová moře: „hemžili“ se
trilobiti, mechovky,
ramenonožci, ostnokožci,
liliice, medúzy, později
graptoliti, vše často
kuriózních tvarů.
Převzato z pp prezentace Radima Piknera
Starší paleozoikum - život
Kambrium:
Trilobit
Obrázky - Turek V., Horný R., Prokop R. (2003
Starší paleozoikum - život
Ordovik
• Trilobiti
• Ramenonožci
Obrázky - Turek V., Horný R., Prokop R. (2003)
Starší paleozoikum - život
Svrchní
Ordovik
Trilobiti
hlavní
skupinou
živočichů
Obrázky - Turek V., Horný R., Prokop R. (2003)
Starší paleozoikum - život
Ordovik – silur
Porosty řas
na pobřeží
moře
Obrázky - Turek V., Horný R., Prokop R. (2003)
Starší paleozoikum - život
Spodní silur
Trilobit – ukázka druhu
specializovaného na
život při hladině
Obrázky - Turek V., Horný R., Prokop R. (2003):
Silur – první
suchozemská rostlina:
Cooksonia caledonica
Starší paleozoikum - život
Silur
První
amoniti
a
graptoliti
Obrázky - Turek V., Horný R., Prokop R. (2003):
Starší paleozoikum - život
Svrchní
Silur
plž
Obrázky - Turek V., Horný R., Prokop R. (2003):
Devon – porosty výtrus. rostl. Aglaophyton
Ichtyostega
– první známý obojživleník
(devon)
Spodní devon
– první ryby
Obrázky - Turek V., Horný R., Prokop R. (2003):
Starší paleozoikum - život
Devon
Různí
amoniti
Obrázky - Turek V., Horný R., Prokop R. (2003):
Devon: Archaeopteris – první stromy (kapradiny)
Calamity a Drepanophycus
Calamity = vymřelé stromovité přesličky
Drepanophycus = vymřelá plavuňovitá rost. (malé, dole)
Calamity a Asteroxylony (plavuňovitá rostl.)
Bothropelpis - na břehu
Ichtyostega a Rhacophyton – keř kapradiny vlevo
Starší paleozoikum v ČR
• Barrandien
– nejdůležitější oblast na světě (?)
– nepřetržitá sedimentace od kambria do devonu
– stratotyp S-D - Klonk u Suchomast
• K - Příbramsko - jinecká pánev (břidlice, pískovce)
• O - Praha - tmavé břidlice s „dropstouny“
• S - graptolitové břidlice, SV od Plzně
• D - vápence Českého krasu
• Železné hory- Barrandien v malém
• Morava a Slezsko
• D - Moravský kras, Mladeč, Hranice, Jeseníky –
metamorf.
Mladší paleozoikum
• Začíná málo výraznou změnou fauny
• 360 – 251 mil.l. BP
• 2 útvary:
– Karbon
– Perm
• Málo výrazná hranice – permokarbon (jen jezer.!)
Konec permu - Pangea
Suché oblasti
Upraveno podle http://www.scotese.co
Mladší paleozoikum - procesy
• Kolize Gondwany s Laurusií
– variské vrásnění
• mohutné hory rovnoběžkového směru
• Iberská meseta, Vogézy, Schwarzwald, Harz,
Český masív
• kolize Gondwany se Siberií (vznik Uralu)
• na konci vzniká Pangea - superkontinent
Mladší paleozoikum - klima
• Na území Evropy tropy
• Postupné vysušování = superkontinent
• Jih Gondwany zaledněný
– Největší a nejdelší zalednění v historii – 90 mil
let
• Na konci katastrof. změny klimatu - vymírání
Mladší paleozoikum - život
V moři
• pokračoval vývoj bez přerušení
• úbytek trilobitů, rozvoj amonitů, Foraminifera
Souš
• Bouřlivý rozvoj hmyzu – švábi, vážky
(Eutroplera, 75 cm)
• Sladká voda – paprskoploutvé ryby
• Svrchní karbon
– maximum obojživelníků – KRYTOLEBCI
– nástup plazů – PELICOSAURIA
Konec paleozoika †
• Konec permu (251 mil.l. BP) – nejv.
katastrofa po vzniku Měsíce, vymř. 60%
rodů, 90% druhů organ. Impakt? Pak Ø
planetky cca 50 km – již. Ind. oceán (?).
• Vznik sibiřských trappů – několik km mocné
čedič. lávy – až do S. Číny a Z. Ameriky.
Extr. vulk. činnost, zahalené nebe, CO2, CH4
– skleníkový efekt – prudké oteplení, pokles
moří, sucho = trias.
Karbonský les
Cordaites
Břehy řek v karbonu (vážka: Eutroplera)
První nahosemenné rostl. - cykasy
Cordaites (nahosemenná, vyhynulý rod) a Araucaria
Cordaity a Araucarie
Dimetrodon + semenné (ne)kapradiny (jen je připomínají!)
Dimetrodonní jezero (+ Cordaites)
Perm:
Estemmenosuchus
uralensis –
předpředchůdce savců
Mladší paleozoikum v ČR
–Mořské sedimenty
• Vápence
– pokračují z devonu
– Hranický a Moravský kras
• Droby a břidlice
– Kulmský flyš – Drahanská vrchovina
–Kontinentální sedimenty (sladkovod. jezerní)
• Prachovce+jílovce+uhlí
– limnické (jezerní) pánve
» Molasa – cyklické střídání vrstev
» Dolno a hornoslezská pánev, Kladno, plzeňsko
» hercynské předhlubně
– Výplň brázd – BOBR – boskovická brázda
Mesozoikum = Druhohory
• „ Věk plazů“ – na souši, ve vodě i ve vzduchu
• Období mezi 245 – 65 mil let zpět = 180 mil. l.
• začíná výrazným vymíráním fauny
• vymizení starších skupin (trilobiti)
• nástup nových živočišných skupin
• noví amoniti, šestičetní koráli, dírkovci
• Rozlišujeme tři útvary
• trias
• jura
• křída
Mesozoikum – procesy:
• Rozpad Pangey
• Trias - v rovníkovém směru vzniklo moře Tethys
• Jura
– otevírání Atlantiku a Indického oceánu
– Indie a Antarktida samostatné a blízko Afriky
• Alpínské vrásnění
• Začíná v křídě, znamená zánik Tethys
• Pokračuje do třetihor
• Vznik Alp, Karpat …
• Časté změny hladiny moře
• Z klimatických a tektonických důvodů
• Transgrese (vzestup) a regrese (pokles)
• Největší transgrese v křídě (moře i u nás)
Mesozoikum
- klima
Žádné zalednění!!
• Celé období bylo
teplé (ØT 19°).
CO₂ kolísavě
klesal
• Trias suchý,
postupně rostla
vlhkost až do
křídy
• Silný skleníkový
efekt
Mesozoikum – život_1
• Postupná obnova života, ale už
jinými druhy či čeleděmi
• Živočichové
– v moři doba měkkýšová –
přizpůsobivější – převládli nad
brachiopody
– Dominují noví mořští plazi, objevili
se krokodýli, želvy suchozemské
(trias) →mořské (křída), ichtyosauři
atd.
• Amoniti – hlavonožci se schránkami
• Belemniti – hlavonožci doutníkového
tvaru
• spousta plžů a mlžů
Obrázky http://www.ucmp.berkeley.edu
http://home.tiscali.be/christian.moriame2/site_dudziak/debutants/belemnite/belemnite.htm
Živočichové
– Ostnokožci – lilijice
• (vápence na
Stránské skále u
Brna)
– Foraminifery
(Dírkovci)
• Jednobuněční s
vápenatými
schránkami
• Vůdčí fosilie
Obrázky http://www.ucmp.berkeley.edu
Mesozoikum – život_2
• Obratlovci
– Rozvoj kostnatých ryb
– Nástup bezocasých
obojživelníků (žáby)
• Bouřlivý rozvoj plazů!!!!
– Obsadili všechny živly – souš,
voda, vzduch
– Obří rozměry
– Dinosauři – byli 150 mil l. od
svrch. Triasu do konce křídy
(zjišť. 90 rodů!)
• Až 50 m až 50 t, teplokrevní?,
živorodí?, býložraví i
masožraví, čtyřnozí, dvounozí i
klokanovití
• Mořští – ichtyosauři,
mosasauři, plesiosauři
• Létající – pterosauři
Stopa
dinosaura
Býložravý
dinosaurus
Obrázky http://www.ucmp.berkeley.edu
Diplodocus a Pterodactyl
Dilophosaurus v
Gingkovém lese
Mesozoikum – život_3
– Nástup ptáků
• Poprvé v juře
• Archeopteryx
– První savci
• Od svrch. triasu
• Malí, nenápadní
• Stromoví, hmyzožraví
• Ve stínu plazů!!!
Obrázky http://en.wikipedia.org/wiki/Archeopteryx
www.ac-nancy-metz.fr/enseign/svt/format/qualif/agregint00/archeo.htm
Křídoví savci - velikost rejsek až velká krysa
(Megazostrodon).
I mnoho savců a ptáků vymřelo koncem křídy, ale
celkově přizpůsobivější – pak ovládli – hl. ptakořitní a
vačnatci (ti přežili dodnes – kde?)
Mesozoikum - Rostliny
• Není tak zřetelné katastrofické vymírání
• - od permu přes trias ubývání kapradin, mechů
a přesliček
• Nově rozvoj „jehličnanů“ , tj. nahosemenných –
semena v šiškách – byly i na odledněných
pólech. Rozšíření cykasů po celém světě.
• Kvetoucí rostliny (tj. krytosemenné) až v křídě
(magnóliovité)
• Nástupem krytosemenných ► neofytikum
Rostliny-Mesofytikum
Cykas
Jinan
dvoulaločný
Obrázky http://www.ucmp.berkeley.edu
Lambeosaurus a kvetoucí magnolie
TRIAS
• 252-199,5 mil l. BP
• Zač.: vylév. sibiřských trappů
• 245 mil. – nejnižší hladina moře v historii
• 235 mil. – CO2 5x vyšší, O2 15% atm., vysoká teplota
16º C, sucho!! Zač. rozpadu Pangey, vznik
rozsáhlých prolomů, stoupání moře
• 230 mil – první dinosauři, O2 19%, pak klesá
• 225 mil – první mouchy
• 223 mil – první kostnaté ryby
• 220 mil – otevírá se oceán Tethys mezi Baltikou a
Gondwanou
• 210 mil – první primitivní savci a první žraloci dneš.
typu
• 200 mil – zánik části bioty
Trias v ČR
• V ČR – eroze, málo sedim. Nafialovělé:
Náchodsko, Broumovsko – „Božanovský
pískovec“
• (Valouny triasových vápenců ve flyši)
JURA
• 199,5 – 142 mil.l. BP
• Teplo až horko, střídavě vlhko
• CO2 kolísá, O2 roste 15 -24 % atm
• Hojná sedimentace vápenců
• 170 mil. l. první primit. savčí čelisti
Začíná se rozevír. stř. Atlantik a Mex. záliv
• 153 mil. l. zač. otevírání již. Atlantiku,
Madagaskar od Afriky
• 150 mil. l. – první ptáci - Archaeopteryx
JURA v ČR
• Hojné horniny? Kde? Jaké horniny?
• Málo: Karpaty: 1) v předhlubni v hl. 2 – 3 km
• 2) vyvlečené kry: Pálava, Štramberk, …
• Česká vysočina: 1) Již. část. Mor. Krasu
• 2) Útržky na lužické poruše -
Šluknovsko
KŘÍDA _1
• 142 – 65 mil. l. BP
• Teplo, vlhko, ale T zvolna klesá z 19 na 16º C.
• 138 mil.l. – Indie od společné Austrálie+Antarktidy
• 135 – první pyl kv. rostlin
• 133 – rozs. lávové příkrovy v povodí Paraná – souvisí
– Oddělování J. Amer. od Afriky + zrychlené
rozepínání Atlantiku
• 128 mil. l. – první listy kvet. rostlin
• 124 mil. l. – první kvetoucí rostliny
(Archaeofructus), opeření dinosauři, první savci s
placentou (Eomaia)
KŘÍDA _2
• 111 mil. l. – nejrychlejší rozpínání Atlantikul
• 105 - 98 – první hadi
• 97 – Austr. Zač. odděl. Od Antarkt., rozsáhlá
sedimentace v oc. Tethys
• 85 – otevření sever. Atlantiku
• 82 – Indie rychle k S 14 cm/rok – nejrychleji kdy co
• 75 – rozpad Laurasie
• 67 – vymření vel. Moř. Plazů
• 65 – událost K/T, kráter Chicxulub (Ø 240 km)
• 67- 63 – Dekánské trappy
• 65 – první primát (Purgotorius) - zač. Terciéru, třetihor.
Křída_procesy (– světlejší zelené barvy)
• Začíná alpinské vrásnění, doznívá dodnes
• Zač. křídy: hodně souše, konec křídy – zdvih středooc.
hřbetů – zdvih hl. o 40 m, rozsáhlá transgerese – vč.
Čeké kříd. pánve. Též celé nížiny s. od hercynika.
• Horniny na S. polokouli: pískovce, slínovce, křídy
(slabě zpev. ekviv. vápence, drobivý), vápence.
• Přibývá krytosemen. rostlin, první kvetoucí, ustupují
cykasy a jinany.
• Vymírají dinosauři a belemniti, nové skupiny savců
(placentální) – hmyzožravci.
• Konec – ostrý, impakt + sopky. Vymírání dinosaurů již
před tím, impaktu dožilo jen 12 druhů. Příčiny – příliš
velká potr. specializace, evoluč. slepá ulička – malý
mozek, hodně potravy.
Konec mezozoika †
• 65 mil.l. BP – velké vymírání
• Dlouho záhada.
• 1980 – am. geol. Alvarezovi – velké koncentrace
vzácného iridia na hranici K/T - nejlépe vysv.
dopadem vel. tělesa.
• Yucatán, Chicxulub – do měl. moře Ø 10 km –
rozprášení karbonátů, tepelná vlna, požáry po
celém světě, polámání zem. kůry – sopečná
činnost (hl. lávová Dekánská plošina) – popel stín
– prudké ochlazení
• Teprve to vyhubilo dinosaury kromě ptáků,
mořské a létající plazy a amonity.
Křída v ČR
V Čes. vysočině:
• 1) Česká křídová pánev + vnitrosudetská páne
• Pokrývá asi 30 % Českého masívu v ČR, mezi Hřenskem a
Blanskem, v podloží Mostec. pánve až pod Doupovské hory.
• Hl. opuky a vápnité jílovce, v sev. Čechách i pískovce – oblast
skalních měst.
• Křídové vápence (!) – z. Kutné hory – příbojové facie i kras
(Miskovice)
• 2) Jihočeské pánve - jezerní sedimenty – kyselé písky až jíly.
• 3) Vzácně-rozptýleně: spodnokřídové zvětraliny: u Rudic – až 140 m
(písky, konkrece, Fe ruda), Plzeňsko, Karlovarsko, Únanov, Lažánky
u Vev. Bitýšky (kaolíny)
• Karpatská soustava:
• 1) čela příkrovů – útržky (váp. jílovce), někdy s jur. vápenci (Pálava)
• 2) nejstarší sedimenty ve svrchních příkrovech (magurský flyš) –
Beskydy (kysel. až slab. váp. flyš. pískovce až slepence) a
Bělokarpatská jednotka (sil. váp. jíl.-pískovcový flyš).
• 3) vulkanity – spodnokřídové – těšinity (přev. bazické, polámané –
vrásněné). Na Slovensku sopečná pohoří – Štiavnické vrchy
TŘETIHORY = TERCIÉR
Zákl. údaje:
• „Doba savců“
• Součást Kenozoika = „dnešní život“ to zahrnuje i
…
• Trvání 65 – 2,5 mil. let BP (konvenční hranice -
člověk)
• Začátek po katastrofě K/T (křída – terciér)
• Život:
• Rozvoj a dominance savců (ke konci vývoj předků
člověka)
• Rozvoj ptáků
• Rozvoj krytosemenných rostlin + opylujícího
hmyzu
Terciér - procesy
vytvořeny dnešní kontinenty
• pomalý pohyb
• výjimkou rychlý pohyb Indie
–alpínské vrásnění v oblasti Tethydy
• vznik mladých pásemných pohoří
s příkrovovou stavbou
–rozsáhlý vulkanismus
• plateau bazalty - rozsáhlé plošné výlevy lávy
• např. na plošině Dekan v Indii až 500 000km2
TERCIÉR
• Geol. vývoj:
• Mohutná horotvorná činnost po celé Zemi (Kordilery-Andy,
Alpy, Karpaty, Himaláje atd., Oceánie, Nový Zéland) –
víceméně zaráz! – pokračuje dodnes – vliv na klima
kontinentů!
• Rozevření S. Atlantiku (paleogén), v neogénu Rudého m.
a VAfr. příkopu (v něm vývoj našich předků), RhónskoRýn.
rift, Oharský „rift“→ rozsáhlé lávové příkrovy i na
souši: Etiop. Vysočina, Jemen, ř. Columbia, Tichomořské
ostrovy ….
Evropa: (Island – oc.), Massif Central, Vogelsberg, Doup.
hory, Čes. Středohoří, vulkanity sev. Moravy, vulk. pohoří
Karpat (Poľana, Slán. vrchy, Vihorlat….)
• Ke konci – Přiražení Austrálie k VAsij. ostrovům, spojení
Amerik, uzavření + vysušení Tethys a znovunaplnění
Mediter. moře, izolace Kaspiku.
Terciér - klima
• ochlazování
–paleocén
• na pólech ještě 6-8°C
–oligocén
• začíná zalednění Antarktidy
–miocén
• o 7°C tepleji než dnes
• na konci regrese až o 40 m
• voda uložena do kontinentálních ledovců
TERCIÉR
Klima:
• Celkem vyrovnané, teplé – umožňuje přežívání
přeživších mezozoických dr.
• Ø Teplota klesá s oj. výkyvy ze 17° na dnešních 15°.
Ke konci rychlé kolísání a výraznější ochlazování.
• CO₂ zvolna klesá z 2x na dnešní hodnoty
• O₂ z 27% na dnešních 21%.
• Vrásnění hor =► změny klimatu kontinentů (monzun
v Asii, vysušení Afriky, vyschnutí prérií, stř. Asie)
• Ochlazování od stř. miocénu (16 mil.l.) + roste sucho,
rozpad lesů, vznik savan, zač. zalednění Antarktidy,
3,2 mil.l. – poč. zalednění na sev. polokouli – pokles
hladiny moří → otevření cest migrace.
TERCIÉR_4
Členění terciéru:
• Starší třetihory = paleogén:
• Paleocén 65 – 56 mil.l. (BP)
• Eocén 56 – 34 mil.l.
• Oligocén 34 – 23 mil.l.
• Mladší třetihory = neogén:
•
Miocén 23 – 5,4 mil.l.
Pliocén 5,4 – 2,4 mil.l.
Zač. kolize Indie s Asií, def.
Odtržení Ant. x Austr. (53 mil.l.)
průliv v. od Uralu
Flyš
–
Bes-
kydy
Kenozoikum - život
• společný název pro
terciér (třetihory) a
kvartér (čtvrtohory)
• znamená, že fauna
má dnešní charakter
– Na souši dominují
savci
– Ve vzduchu ptáci
První třetihorní netopýr
Obrázky http://www.ucmp.berkeley.edu
Terciér - rostliny
• podobné dnešním
teplým oblastem
• u nás jako dnes
v JV Asii
platan
Obrázky http://www.ucmp.berkeley.edu
Terciér - živočichové
• na konci křídy vymírají amoniti,
belemniti a veleještěři
• fauna se začíná podobat dnešní
• explozivní rozvoj savců
– na rozdíl od jiných jsou homoiotermní
a mají vnitřní vývoj
– savci ovládli všechny živly
– významné řády
• vačnatci
• chobotnatci
• lichokopytníci
• hlodavci – velký stratigrafický význam
noha
mastodonta
prakůň
prabobrObrázky http://www.ucmp.berkeley.edu
Terciér_živočichové_Primáti
• objevují se od konce křídy
• příbuzní lidoopů i ve
střední Evropě
(Dryopithecus u Devína)
• předchůdci člověka
– Australopithecus
(3,8 mil.l., J a V Afrika)
• rod Homo
– Homo habilis;
(2 – 3 mil.l., Afrika)
Obrázky http://www.mnh.si.edu/anthro/humanorigins
Terciér v ČR
• Sedimenty:
– paleogén : vrásněno
• flyš vnějších Karpat (Chřiby, Bílé Karpaty, Javorníky)
– neogén : (sub)horizontálně
• sladkovodní sedimenty v podkrušnohorských pánvích
– písky, jílovce, hnědé uhlí!!
• jihočeské pánve
– významný výskyt vltavínů
• mořské sedimenty karpatské předhlubně + Vídeňské pán.
– až několik tisíc metrů - lignit, ropa
• sladkovodní výplně nesených pánví – závěr sedimentace
– vídeňská pánev
– hornomoravský úval
Terciér v ČR
• vulkanity = neovulkanity
– bazaltové lávy s pyroklastiky
• Doupovské hory
– jeden obrovský stratovulkán
• České středohoří
– mnoho různých hornin
• další osamocené sopky
– Bezděz, Říp
– Andezity až čediče v Bílých Karpatech
• Komňa, St. Hrozenkov – ložní žíly
• Bánov - sopka
Vztyčení vrstev na lužické
poruše
Lužická porucha na sv. okraji Labských pískovců
Vztyčení vrstev na lužické poruše – Suché skály (Český ráj)
Kvartér - Q
• Téměř ze všech hledisek součástí Terciéru
(Kenozoika), někdy i Q neuznáván. Původně: Q =
doba člověka. Jenže ten dnes 5,4 mil.l. BP
• 2,5 (1,8) mil.l. BP – dodnes(?). Hranice konvenční
• Otázka: Pětihory? Pentén? Antropocén?
• Členění:
• Pleistocén (diluvium)
• Holocén (aluvium)
• Hranice Würm – Holocén: konvenční: 10 300 l. BP.
Kvartér_2
• Klima: Extr. kolísání teplot kolem 0ºC + relat. rychlé
→ střídání glaciálů a interglac. – v nich výkyvy II. a III.
řádu.
• V glac. rozsáhlé odumírání → prudký vzrůst CO2 →
není jedinou příčinou oteplování
• vznik kontinentálních ledovců
– pokrývaly až 30% pevniny
– rozsáhlé periglaciální oblasti
• pokles hladiny oceánu až o 100m
• Glaciálů – napřed 1, pak 4, pak 5, pak identif. > 30
výkyvů, > 100 výkyvů -odpov. metodě a podrobnosti
měření.
• My (Alpské): 5 Glac.: Donau, …..., .….., ….., ……..
• Interglac.: Donau/Günz, Günz/Mindel, ……., ……..., ….?
Kvartér - procesy
• Není jen „doladěním“ reliéfu a vytvoření
slab. pokryvu sedimentů - nezajímavých
(protože běžných). Proč:
• Zdvihy vrchovin - Zařezávání řek v interglac.
• silné mrazové zvětrávání
• ukládání nevytříděných ledovcových
sedimentů
– morény a mocné říční terasy
• vznik spraší
• meziledové doby byly jako dnešek
– vznik rašelin, jezerní křídy a travertinů
Kvartér: procesy
• 1) Na Zemi int. vrásnění a sopeč. činnost – vznik hor,
sopeč. pohoří a ostrovů
• 2) Stř. Evropa (nejen): Int. tekt. zdvihy a poklesy (i s
jezery, např. Balaton, Neziderské, Kobylské, Komořanské, …).
• 3) Vznik velkých ledovc. podhor. jezer (Attersee,
Bodamské, Ženevské, Garda …. Vänern, Ladožské …
• 4) Vznik Baltu, Lamanche.
• 5) Zvláštní sedimenty (glaciál.) – už 230 mil.l. nebyly
vč. spraší. V tropech rozdíly nevýrazné.
• 6) Tvorba rozsáhl. niv a delt.
• 7) Vznik a rozvoj pouští
• 8) Migrace rostl. i zvířat
• 9) Grandiózní vliv člověka – jiné zákonitosti změn všeho
Pleistocén – Holocén: Členění:
• Svrchní pleistocén:
• Interglac. Riss/Würm (EEM) 130 – 100 tis.l. BP
• Doba rozvoje neandrtálce. Starší paleolit.
• 40.000 l. BP: Příchod dneš. Člověka do stř. Evropy. Střední a ml. paleolit.
• Dryas: Poslední a jeden z nejchladnějších výkyvů würmu.
• Holocén: 10,3 tis. l. BP. Trangerese moří: + 150 m! Členění:
• Preboreál (10,3 -9 tis.l.BP) – mírně teplo, sucho, šíření Lís, Bo, Bř.
Epipaleolit.
• Boreál – (9 -7,5 tis.l.BP) velmi teplo a sucho, šíření Db, Lp. Stále stepi!
Mezolit.
• Atlantik (7,5 -3,2 tis.l.BP) - velmi teplo a vlhko. Šíření Sm. Neolit.
Odlesnění teplých obl., prvá sídla, keramika.
• Epiatlantik – teplo, vlhko, ale kolísání, Bk, Jd. Eneolit + poč. doby bronz.
• Subboreál (3,2-2,6 t.l.BP) – krátký. Teplo, sucho. Zemědělství do podhůří
– tvorba niv. Doba bronzová.
• Subatlantik (2,6-1,4 t.l.BP) – vlhčí, chladnější. Hb. Doba železná (halštat
a latén), Vpád a odchod Germánů, D. římská a d. stěhování národů.
• Subrecent (1,4 t.l.BP= 600 l. n.l. - dodnes) – mírné vysušení, oscilace.
Slované
Pleistocén - život
• typičtí živočichové
– mamut
– jeskynní medvěd, srstnatý nosorožec
– lumíci, svišti...
• stratigrafický význam mají plži a hlodavci
• flóra
– v dobách ledových mechy, lišejníky..
– v meziledových dobách jako dnes
mamutí stolička
Obrázky http://www.ucmp.berkeley.edu
Vývoj člověka
• Homo erectus
– na počátku čtvrtohor vystřídal Homo habilis
– rozšířil se po starém světě
– nálezy
• Přezletice u Prahy
• Stránská skála u Brna
Obrázky http://en.wikipedia.org/wiki/Homo_erectus
Vývoj člověka
• Homo sapiens
– A) Homo sapiens neandrthalensis
• před 300 000 lety
• užíval pěstní klín
• u nás jeskyně Šipka a Kůlna
– B) Homo sapiens sapiens (člověk dnešního typu)
• objevil se na konci würmu (120 000 l. BP – v. Afrika)
• postupně osídlil všechny kontinenty
• rychlý vývoj kultur a nástrojů = slouží k členění kvartéru
místo zkamenělin
– období kamenných nástrojů - doba kamenná
– později obrábění kovů – doba bronzová a železná
Kvartér v ČR
• Tektonicky int. pohyby – vertikální → zdvih našich hor,
zařezání řek – systém vltav. teras – 14.
• Tekt. poklesy – Podunají, Mohel. brázda, Blanen.
prolom
• Zalednění hor a sev. nížin
• Migrace bioty a její refugia
• Horniny – ……. vč. nejml. sopek (600 000 l.)
• Tvorba spraší, 6 m pov. hlín, pěnovce, travertiny…
• Jezera, některá zánik až v histor. době: ……
• Antropogen. sedimenty a „eroze“.
Pleistocén v ČR
• zaledněny pouze nejsevernější části
– Šluknovsko, Frýdlantsko, Osoblažsko, Ostravsko
– důkazy
• bludné balvany (eratické)
• Souvky
• rapakivi žula..
• vznik spraší
– v teplejší době odděleny půdou
• vznik říčních teras
– Svitava v Brně – Tuřanská, Černovická…
• jeskynní sedimenty
– velký význam – evidence života
– jeskyně Kůlna, Pekárna, Šipka u Štramberka
• významná sídliště lovců mamutů
– Předmostí u Přerova, Dolní Věstonice
• Vulkanity
– Železná hůrka u Chebu (600 tis. let) poslední sopka u nás
Holocén
• Současné období
– začalo oteplením před 10 300 lety a táním ledovců
• Neolit (mladší doba kamenná)
• větší teplo a vlhko než dnes
• člověk přešel od lovu a sběru k zemědělství
• silný vliv na krajinu, odlesňování
• Dochází k menším výkyvům teploty
– nyní roste
– pravá příčina není zcela jasná
Travertiny
- Bubovice
přerovsko
Komorní hůrka (900 000 l. BP)
Železná hůrka
Uhlířský vrch
Rozšíření spraší
Geologická budoucnost Země
Procesy
Za 50 mil let
–Zánik Středozemního moře
–Zánik Indického oceánu
Za 150 mil let
–Zúžení Atlantiku
–Spojení Austrálie a Antarktidy
Za 250 mil let
–Další superkontinent
–Jediný velký oceán
Geologická budoucnost Země
Klima
• Nejistota již v řádu několika let
–Očekáváme vzestup teplot
• Nejvíce v mírných šířkách
–Větší klimatické extrémy
• Sucha, povodně, hurikány
–Tání ledovců a vzestup hladiny oceánu
• Zánik řady ostrovů
Geologická budoucnost Země
Organismy
• Člověk je nejpřizpůsobivější organismus v
historii Země
– Narozdíl od jiných zvířat se nemění sám, ale mění
své prostředí
– Tato změna je tak rychlá, že ostatní organismy se
nestíhají adaptovat a mizí
– Současná rychlost vymírání je až tisíckrát větší než
je přirozený stav
– Všechny organismy, které člověk nepotřebuje, a
které ho nevyužívají jsou v ohrožení
– Člověk je schopen zničit život na celé planetě
Geologická budoucnost Země
Úkoly
1. Vy lidé jste nyní silnější než většina
přírodních procesů. Geologická budoucnost
Země je ve vašich rukou. Přemýšlejte o tom!
2. Které kultury vznikly v oblasti Mezopotámie?
Literatura a prameny
• http://www.adam_system.webpark.pl/simple_layout.htm
• http://www.scotese.com
• http://home.tiscali.be/christian.moriame2/site_dudziak/debutants/belemnite/
belemnite.htm
• http://www.ucmp.berkeley.edu
• http://en.wikipedia.org/wiki/Archeopteryx
• http://www.ac-nancy-
metz.fr/enseign/svt/format/qualif/agregint00/archeo.htm
• http://www.wiem.onet.pl
• http://en.wikipedia.org/wiki/Homo_erectus
• http://www.mnh.si.edu/anthro/humanorigins/ha/a_tree.html
• Chlupáč I. (2001): Historická geologie, Univerzita Karlova v Praze,
nakladatelství Karolinum, Praha
• Turek V., Horný R., Prokop R. (2003): Ztracená moře uprostřed Evropy,
Academia, Praha