Fyzická geografie Karel Kirchner, Zdeněk Máčka Strukturní a tektonické tvary reliéfu i 1. Strukturní kontrola reliéfu Strukturní kontrola reliéfu = stav shody mezi tvary zemského povrchu a geologickou strukturou podložního horninového tělesa. Strukturní tvary - části reliéfu, které jsou zřetelně ovlivňovány vlastnostmi hornin, jejich uložením a vzájemným vztahem. 2. Prostorová orientace geologických strukturních prvků strukturní prvky hornin (sedimentární vrstvy, plochy foliace, pukliny) zaujímají různou polohu v prostoru definují se: ■ Směr vrstev ■ Sklon vrstev Směr sklonu vrstev CcwsffCWin Wiley & Sons, Inc. obr. 6.9 Geologický kompas typu Freiberg otočná destička (sklonomer) Měření geologickým kompasem 3. Geomorfologická hodnota hornin Geomorfologická hodnota hornin = způsob, jakým horniny reagují na působení vnějších geomorfologických procesů (odolnost vůči zvetrávaní a odnosu). Ridge Ridge Mountains ..SŽ&'^JtbJŽLči-- YaMey "::(iv C MimVi w K S::n;. lir geomorfologická hodnota hornin - jednotlivé druhy hornin reagují různě na působení exogenních geomorfologických činitelů geomorfologická hodnota horniny určuje stupeň její odolnosti vůči zvetrávaní a odnosu; je to veličina relativní (zejména je závislá na klimatu) Geomorfologická hodnota hornin - stupeň stmelení (diageneze), tvrdost, tepelná vodivost, rozpustnost, propustnost, odlučnost, puklinatost - struktuře a textuře Struktura velikost a vývoj minerálů v hornině, textura - prostorové uspořádání minerálů. Vyšší geomorfologická hodnot - stmelené, tvrdší, méně tepelně vodivé, méně rozpustné, méně rozpukané Stupeň propustnosti není jednoznačný např. porézní tufy - měkké ale propustné, menší účinky eroze horniny s velkou geomorfologickou hodnotou tvoří vyvýšeniny, horniny s malou geomorfologickou hodnotou sníženiny 5 Jednoduché třídění hornin dle geomorfologické hodnoty □ Málo odolné horniny (např. jílovce a sypké nesoudržné horniny) □ Středně odolné horniny (např. svory, slepence, pískovce) □ Velmi odolné horniny (např. křemence, čediče, dolomity) Odolnost hornin v různých klimatických podmínkách A. Studené vlhké podnebí B. Polosuché teplé podnebí C. Teplé vlhké podnebí izr vápence žuly Horniny: © odolné (D stredne odo <§ málo odolne kryštalické konsolidované (5) Y?!mi sedimenty málo odolné Podle Minár 2012 4. Úložné poměry hornin a reliéf ■ Reliéf na horizontálně nebo subhorizontálně uložených horninách ■ Reliéf na ukloněných horninách ■ Reliéf na zvrásnených horninách ■ Reliéf na rozlámaných horninách Reliéf na horizontálně nebo subhorizontálně uložených horninách Příklady strukturních tvarů: □ strukturní plošiny □ kaňony □ strukturní terasy, strukturní stupně Svědecké vrchy □ stolové hory (mesa) □ svědecké vrchy - butte rozdíl oproti mesa □ skalní města ._____ ... ^^^^^ Plain Mesa Badlands CopyttgmejotinWKsy&Sans, Inc. Cliff Plateau Shah Model vzniku skalního města v sedimentární tabuli podle A. Schoua in R. W. Fairbridge (1968 in Demek 1987). Římské číslice označují jednotlivé etapy vývoje modelu. Vysvětlivky: 1- strukturní plošina, 2 - osypy přikrývající strukturní terasu vytvořenou na odolnějších křemencích, 3 - ostrá hrana strukturní plošiny, 4 - amfiteatrální výklenky na příkrých stěnách kaňonů, nezřídka související s vývěry podzemních vod, 5 - strukturní terasa na odolnější vrstvě křemenců a výrazný stupeň v profilu svahu, 6 - svědecká hora, 7 - skalní útvary skalního města (skalní pilíře ap.), 8 - vodni tok, který vzniká, když dno kaňonu skalního města dosáhne hladiny podzemní vody nadržené na propustných horninách. Geologická struktura: A -zvrásnené podloží (fundament platformy), B - vápence, C - křemence, D - jílovce (málo odolné), E - pískovce (odolné). Stolová hora a svědecký vrch n Tvary georeliéfu na horizontálních strukturách Podle Minář 2012 Svědecký vrch (podle Minář 2012) 13 Skalní město v subhorizontálně uložených svrchně křídových pískovcích české křídové tabule kontrastuje s vulkanickou morfologií vrchu Trosky v pozadí. Hruboskalsko - foto R. Grygar. Typická geomorfologie na subhorizontálně uložených, různě erozně odolných sedimentárních vrstvách, spojená s vytvářením kaňonovitých údolí, strukturních teras, osypů atd. Oblast Grand Canyon - foto J. Ptáček. 14 Reliéf na ukloněných horninách kuestv a homoklinální (monoklinální) hřbety jsou sklonově asymetrické_ hřbety, kozí hřbety jsou sklonově symetrické 16 kuesta (côte): sklon vrtev < 7° homoklinální (monoklinální) hřbet (créte): sklon vrstev > lf < kozí hřbet (hog back): sklon vrstev > 40° Nevýrazná kuesta vyvinutá v monoklinálně uložených křídových pískovcích na severním okraji české křídové tabule - Měsíční údolí pod vrchem Kozákov V pozadí, na vzdáleném horizontu v centru snímku, je patrný výrazný plochý hřbet tvořený horizontálně uloženými pískovci centrální části české křídové tabule. Foto R. Grygar 18 Vývoj říční sítě na ukloněných horninách Třídění řek podle vztahu ke geologické struktuře: □ konsekventní toky sledují generelní sklon terénu (např. na pobřežních nížinách směr sklonu sedimentárních vrstev); □ subsekventní toky ústí kolmo do konsekventních a sledují směr vrstev; pobočky subsekventních toků: □ resekventní toky - tečou po směru sklonu vrstev, □ obsekventní toky - tečou proti směru s klonu vrstev Copyrisř* C John YVBey & Sons, Inc. Původní povrch K - konsekventní t. S - subsekventní t. R - resekventní t. Podle Minár 2012 O - obsekventní t. Reliéf na zvrásnených horninách Při spojité deformaci (vrásové) hornin dochází k prohnutí nebo vyklenutí hornin a vznikají pánve, klenby, vrásy. Vazby mezi strukturou a povrchovými tvary. ■ Příklady strukturních tvarů: □ pánve □ klenby □ vrásová pohoří: ■ jednoduchá ■ složitá (brachy-antiklinální, -synklinální stavba) □ příkrovová pohoří □ vrásno-zlomová pohoří 21 velké izometrické nebo oválně kupovité struktury, které vznikají vyklenutím hornin, průměr stovky m až km ■ Třídění klenbových struktur: □ klenby S jádrem Z Vyvřelin - intruze magmatických hornin □ vyklenuté sedimentární horniny □ SOlné klenby — rozpínání solí, solné, sádrovcové pně, diapír □ exfoliaČní klenby — podkorový diapír, odlehčení obnažených hornin, odlupovaní, nízké exfoliační a vysoké exfoliační klenby Erozně denudační vývoj klenby Příklady tvarů na klenbách: □ asymetrická údolí, □ kuesty, homoklinální a kozí hřbety. Klenba Black Hills, USA. r--Butte -7-. Ó 5 1015 Edßemonl Copyrt^tOJoíin Wiiey & Scxis, Inc. 23 Vrásová pohoří - jednoduchá a složitá vrásová pohoří jednoduchá vrásová pohoří mají přímé osy vrás (pohoří jurského typu); Jura, Zagros Irán, složitá vrásová pohoří mají osy vrás zvlněné ve vertikálním směru, což vede k brachysynklinální stavbě a brachyanklinátlní stavbě - apalačský typ, pohoří Apalačského pohoří v USA příkrovová pohoří - pohoří alpského typu - Příkrovy jsou rozsáhlé ploché násunovo- přesmykové struktury, příkrovová pohoří (např., Vnější Západní Karpaty, Alpy, 24 Vrásová pohoří Osy synklinál - podélné konsekventní toky □ Údolí vázaná na synklinály - valles V □ Údolí v osách antiklinály - combe Cb □ údolí v křídlech antiklinály cluse Cl □ Průlomová údolí napříč synklinálami a antiklinálami - ruse R ■ Přímá morfostruktura —► antiklinální hřbety, synklinální údolí. ■ Inverze reliéfu —► antiklinály -údolí, synklinály - hřbety. 25 Reliéf na rozlámaných horninách Třídění zlomových svahů: zlomový svah - konstruovaný tvar vzniklý přímo pohyby ker zemské kůry po zlomech svah na zlomové čáře - vzniklý na zlomové ploše, oddělující dvě kry s rozdílnou geomorfologickou hodnotou hornin; svah vznikl jako výsledek rychlejšího odnosu méně odolných hornin složený zlomový svah - svah vzniklý částečně pohybem ker po zlomech a částečně obnažením zlomové plochy selektivním odnosem Facety = lichoběžníkové nebo trojúhelníkové plochy na zlomových svazích pozměněných odnosem. Model postupného vývoje svahů a facet na zlomové linii (postupná stádia A - E) modelovaných erozí. Podle Demka 1987 Příklad modelace svahu a tvorba facet vyšší tektonické kry podél zlomové linie. http://geologie.vsb.cz/geomorfologie/Prednasky/4_l apitola.htm 27 Rysy svahů vázaných na zlomy ■ Značný sklon ■ Přímý průběh ■ Nezávislost na geomorfologické hodnotě hornin Hluboká údolí tvaru V Prameny při úpatí Seismická aktivita Hrazená jezera 28 Model vývoje kerného pohoří Tektonické prolomy (úzká sníženina) a hrástě, příkopová propadlina - protáhlá sníženi 29 Tvary na ostatních geologických strukturách batolity obnažené erozné-denudačními pochody vystupují na zemskému povrchu jako vyvýšeniny (členité vrchoviny), což je dáno velkou odolností vyvřelin Monadnock (suk, tvrdoš) ■ Vyvýšenina tvořená extrémně odolnou horninou, která vyčnívá nad okolní zarovnaný povrch. Monadnock Ccpyf'Sŕ* C John Wň«y & Sons, Inc. Odlehlík ■ Zbytek denudovaného vyššího reliéfu v rozvodních částech terénu, který vyčnívá nad okolní zarovnaný povrch. 0 2 A 6 8 10 12 M km 31 Model vývoje vulkanického reliéfu Geomorfologický vývoj stratovulkánu rozdílný morfologický vývoj stratovulkánu a štítových vulkánů 33 5. Geologická struktura a půdorys říční ' v site Půdorysné typy říční sítě: □ stromovitá (dendritická), □ paralelní, □ radiální, □ mnzovita, □ pravoúhlá, □ prstencovitá, □ dostředivá. Dendritic (B-F) 0 500 l-1 (A and G) Centripetal , 34 nem site: stromovitá (dendritická) náhodné uspořádání směru odvodňování, chybí usměrnění řek geologicko strukturou; horizontálně uložené sedimenty nebo masivní vyvřeliny bez puklin a zlomí paralelní hlavní toky běží rovnoběžně, přítoky se napojují pod ostrými úhly; hustá síť paraleln běžících zlomů nebo paralelně probíhající vrásy radiální toky tečou na všechny strany z jednoho centra; vulkanické kužely, klenby mrizovita řeky tečou ve dvou na sebe kolmých směrech, jeden směr výrazně převládá jednoduchá vrásová pohoří, ukloněné kry se střídáním odolných a méně odolnýc vrstev pravoúhlá řeky tečou ve dvou na sebe kolmých směrech, oba směry jsou rovnocenné; zlomy puklinové systémy prstencovitá obloukovitě probíhající hlavní toky a krátké kolmo k nim postavené pobočky; centrálr erodované části kleneb se střídání odolných a méně odolných vrstev dostředivá krátké toky směřující do jednoho bodu; krátery a kaldery vyhaslých sopek, kotliny 35