Eolické sedimenty Vznik: •v oblastech s nedostatkem rostlinného pokryvu •aridní a semiaridní oblasti, aluviální náplavy, morény • Definice: Eolické sedimenty - sedimenty, které vznikají převážně činností větru. Transport prachových a pískových zrn, méně štěrků. Závislost na síle větru. Sediment: aleuritická frakce (0,002-0,063 mm) – 90%, dlouhý eolický transport ve vznosu psamitická frakce – pohyb saltací psefitická frakce – pouze extrémně silný vítr, např. bouře Selektivní ukládání – blíže u zdroje hrubší materiál (váté písky), nejdále pak spraše Druhy transportu 1 - vznos; 2 – saltace; 3 - vlečení Eolické sedimenty Základní dělení Deflační reziduum - eolic. rezid. štěrky a hrub. písky. Spraše + příbuzné uloženiny - menší velikost zrn než váté písky. Váté písky - větší velikost zrn než spraše. Smíšené sedimenty Charakteristické písečné přesypy a duny v pouštích. Spraše a příbuzné sedimenty 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 CaCO3. Obrovské rozšíření spraší především na severní polokouli, z hlediska plošného výskytu jedny z nejrozšířenějších hornin na zemském povrchu. Spraš_Věst_2 Definice: Spraš – nezpevněný, pórovitý, slabě propustný eolický sediment, tvořený zrny převážně prachové 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 odlučnost Vertikální puklinky vyplněné CaCO3 Mineralogicky obsah Q (40%-80%), živců (10%-20%), uhličitanů (0%-35%) barva okrově hnědá až šedavě žlutá, podmíněná železitými sloučeninami, jemně rozptýleným CaCO3 a porézní stavbou Běžné cicváry, pseudomycélie a rhizolity Zrnitost - převážně silt (tj. částicemi 20 μm - 60 μm, 70-95%) s nízkým podílem jílu (1-8%) a písku (200 μm - 500 μm, 5-17%), bez hrubších částic Dolní Věstonice. Výskyt: •do 350 m n.m., výše pak sprašové hlíny. Rozsah se kryje zhruba s rozsahem původních stepních oblastí •většinou souvislé pokryvy, závěje, výplně terénních nerovností. Mocné zvláště na svazích jižní expozice. Vliv větrů ze Z a SZ Spras_asym_udoli Výskyt u nás: •Polabí, Moravskoslezská oblast, většinou do 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 •Červený kopec v Brně – překrytí stupňovitých říčních teras sprašemi s fosilními půdami PICT0028 Sprašová série se subfosilní půdou, Hranice. Vznik spraší Succinea_Lymnaea Succinea oblonga - běžný sprašový druh; Lymnaea glabra - bažinné spraše (Podunají). Pupilly - význační měkkýši spraší. Horní řada představuje žijící druhy, spodní řada představuje druhy vymřelé. •hlavními podmínkami vzniku spraší - přítomnost deflačních ploch bez uzavřeného prostoru + příznivé sedimentační prostředí •deflační plochy (deflace = odnos sypké zvětraliny 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, přítomnost CaCO3 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 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). Zonalita spraší, prachovice 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 - pseudooglejení. Sprase_Zonalita •význačná zonalita - souvisí s půdní povahou spraší •střední Evropa - nízké, teplé a suché polohy, horní hranice 300-400 m n. m. •střední Evropa - vlhké oblasti - výskyt spraší i pod 200 m n. m. Prachovice Definice: Prachovice se od spraší liší nedostatkem CaCO3, mírným pseudooglejením, hydroxidy železa zastupují CaCO3, vyšší podíl hrubších částic, časté vložky svahovin. •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) Sprašové série Sprašový komplex na lokalitě Dolní Věstonice zachycující sedimenty posledního glaciálu. Spraš_Věst_1 Půdní horizont Spraš Iniciální půdy Autochtonní hnědé půdy (PK I) Písčitá spraš Spraš Iniciální půdy Tři horizonty černozemě oddělené spraší (PK II) Parahnědozem (PK III) •sprašové série vznikají tam, kde se mohly spraše kupit v průběhu několika studených výkyvů, poslední spraše 18 ky BP •ve složitých souvrstvích zachyceny polohy fosilních půdních komplexů, svahoviny, vše odráží kvartérní klimatický cyklus Význam sprašových sérií 1.přítomnost fosilních půdních horizontů (klimatický význam) •PK I Stillfried B – hnědozem •PK II, III Stillfried A – černozemě (interstadiál) a parahnědozemě (R/W) •PK IV–VI ozemněné a braunlehmovité parahnědozemě •PK VII–XI braunlehm •PK XII ? zemitý braunlehm černozemě – interstadiály; hnědé půdy (kromě PK I) – interglaciály 2.význam kulturní (archeologie) nálezy kamenné industrie a keramiky, např. gravettienské sídliště, Dolní Věstonice (venuše), Pavlov, Předmostí u Přerova… 3.Hospodářský, ekologický Cihlářská hlína, hloubené sklepy (vinné) na již. Moravě, výskyt chráněného hmyzu, ptactva fosil_pudy_spras004 Malíř Váté (eolické) písky Hraniční plochy eolických forem jsou mírně ukloněny. 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%-20%), 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 fluviální sedimenty) Zrnitost - Mz mezi 0,14 a 0,27 mm Zaoblení – menší zrna poloostrohranná, větší polooválená Vcr – kritická unášecí rychlost, při které se zrna začnou pohybovat δ – specifická váha písku (2,65 g.cm3 u Q) P – specifická váha vzduchu g – gravitační zrychlení d – průměr zrn A – konstanta, asi 0,1 21480036 Čeřiny, Tumbes, Peru Duny1 Duny2 Morfologické tvary: •duny – akumulace eolického písku vlivem nerovností na povrchu (vegetace, kameny) •barchany – duny půlměsíčitého 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 výšek 260 m n.m., v již. Čechách do 410-430 m. n.m. •akumulace na terasách podél Labe, nejvíce střední Polabí (Travičský les jv. od Terezína, přesypová oblast 9 km2) •Železné hory + jižní Čechy (podél Lužnice, Třeboňská pánev) •sev. Morava – na glacigenních a glacifluviálních píscích (Ostravsko, Opavsko, Osoblažsko) •již. Morava – sv. od Hodonína (Bzenec, Milotice), jz. od Hodonína (Lanžhot, Velké Bílovice) •navátí větry ze Z a SZ (jako spraše) Vát_písk_Strach_2 Vát_písk_Strach_1 Svrchní část výchozu s vátými písky ve Strachotíně již vykazuje nestabilní sedimentační prostředí. 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 spraše pahorkatin (eolická + koluviální složka) a sprašové hlíny (nevápnité spraše) 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 a písku 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) PA280051 Pravlov, 2006 Svahové sedimenty Svahové (koluviální) 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 ploužené (transport za spoluúčasti především kryogenních procesů) •gravitační proudové (rychlý transport ve viskózním stavu) •splachové 1. Gravitační sedimenty s.s. Definice: Sedimenty transportované převážně gravitací (řícení, saltace, posouvání, kutálení) Hlavní typy •balvaniště – řícením uvolněných bloků ze skalních stěn bez dalšího transportu (např. skalní města) •gravitační suché proudy – další posun řícených hmot •kamenná lavina – rychlé přemístění velkých hmot (např. Obří důl, Krkonoše) •suťová pole, osypy, suťové kužele kamenné more Sediment: Textura – chaotické uspořádání klastů, 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 – ostrohranné, petrografické 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 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 rockslidebasicAfter rockslidebasicBefore rock%20slide%20graves%20mtn LaConchitaAerialPhota4AllenK LaConchitaslump1995USGSS rock%20slide%20graves%20mtn La Conchita, California, 2005 3. Gravitační ploužené sedimenty Definice: Sedimenty vznikající pomalým nezrychlujícím se tečením hmoty („creeping“). Na pohybech se podílí půdní led a voda. Sediment: ploužené sedimenty s.s. – chaotické uspořádání klastů, a-osa po spádnici, chybí vrstevnatost. Zrnitost – psefitové nevytříděné sedimenty, nízký stupeň zaoblení sedimenty plošné soliflukce – 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 skalní (kamenné) ledovce – chaotické uspořádání klastů, většinou bez zvrstvení. Klasty – blokové štěrky až bloky velikosti několika m3 Hlavní typy •bloková pole – bloky pevných hornin sunoucích se po svahu na nesoudržném podloží •ploužené sedimenty s.s. – písčité nebo hlinité kamenové až blokové štěrky •sedimenty plošné soliflukce – plošně jedny z nejrozšířenějších, při vzniku též hákování vrstev •sedimenty skalních (kamenných) ledovců – kamenitá suť na dně horských údolí v periglaciálním klimatu pohybující se zvolna po svahu vzhledem k velkému obsahu meziprostorového ledu •sedimenty pasívních morén – ostrohranné bloky až 5 m velké, chaoticky uložené tvořící valy (Velká Studniční jáma, Krkonoše). block_field Soliflukční polohy ve sprašové sérii na břehu Brněnské přehrady. solifluction P3070822 solifluction1 Rock_glacier_novy1 Rock_glacier_novy3 Rck_glacier_novy rock_glacier2 rock_glacier1 Kamenné ledovce na dně údolí. 4. Gravitační proudové sedimenty Definice: Sedimenty transportované nasycené vodou ve viskózním stavu ve formě lineárního tělesa. Sediment: mury – chaotické uspořádání klastické složky, bez orientace klastů, největší bloky na úpatí svahu. Zrnitost – většinou psefitické, 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) soliflukční proudy – výplně depresí v terénu, ostré ohraničení proti podloží, sedimenty nevytříděné. Zrnitost – variabilní, různý tvar klastů (soliflukce neovlivňuje) Hlavní typy •mury – 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 •soliflukční proudy – vazba na mělké terénní deprese • RockAvalancheAlaskaS RockAvalancheChuteSanGabMtnsFeb2004S Kamenné proudy (mury) 5. Splachové sedimenty Definice: Sedimenty uložené stékajícími dešťovými vodami po povrchu terénu Sediment: Mocnost – vlastní splachové 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 klastů – v procesu splachu nedochází k dalšímu zaoblení, mohou být zachovány i agregáty (hlinopísky, hlinoštěrky) •ron – proces eroze, transportu a ukládání •splach - voda stéká ve větším množství nejdříve v ploše (plošný splach), pak se tvoří celé proudy (stružkový splach), soustředí se na místa, kam stéká nejvíce vody Deluviofluviální sedimenty – splachové sedimenty vázané na mělké deprese a jejich vyústění do nivy. sheet_wash slope_wash svahovina002 svahovina001 Přechody do jiných genetických typů sedimentů, např. eolických - splachy a soliflukční polohy ve sprašových komplexech. Použitá literatura Bezvodová, B., Demek, J., Zeman, A., 1985: Metody kvartérně geologického a geomorfologického výzkumu. – 1-207, SPN, Praha. Ehlers, J., Gibbard, P.L., 2004: Quaternary Glaciations – Extent and Chronology. – Developments in Quaternary Science 2, 1-475, Elsevier. Gába, Z., Pek, I., 1999: Ledovcové souvky moravskoslezské oblasti. – 1-110, I-VIII tab., Okresní vlastivědné muzeum v Šumperku. Šumperk. 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. Musil, R., 2000: Natural Environment. - Anthropologie, 38, 3, 307-310. Nývlt, D. – poskytnuty některé fotografie a obrázky