Paratethys a neogén na Moravě 2011 Rostislav Brzobohatý (výběrová přednáška) Část II Neogén na Moravě IIc Karpatská předhlubeň (baden) a Hornomoravský úval Po dosunutí čela příkrovů v prostoru mezi Mikulovem a Hranicemi n. M. do dnešní pozice dochází k nové mořské transgresi do celé rozdílně poklesávající karpatské předhlubně. Báze spodního badenu není tedy všude synchronní. Vedle výrazných příčných depresí (na jihu např. nesvačilský příkop, na severu karvinsko-bohumínská deprese) se zvedá i podélná elevace sv.- jz. směru, slavkovsko-těšínský hřbet, lemovaný zvnějšku mořskou pánví rozsáhle komunikující ve vrcholné fázi transgrese s celou Centrální Paratethydou a jejím prostřednictvím se světovým oceánem. JednotkyMoravaPichaetal1 ka/ba Baden Picha et al 2006 Sedimentace spodního badenu začíná nejprve sutěmi a suťovými brekciemi většinou kontinentálního původu v hlubokých depresích předbadenského reliéfu (Brněnsko – viz např. Kamenný vrch, Drahanská vrchovina – viz např. údolí mezi Pístovicemi a Drnovicemi, Ostravsko – chybí formální název jednotky, většinou přechody do nadložních klastik), pokračuje různými typy klastik již mořského původu považovanými podle pozice v pánvi za bazální nebo okrajová. Tyto petromiktní písky a štěrky mají velmi různé složení a sestavení, které je odvislé od lokální provenience materiálu a pozice v sedimentačním prostředí. Obsahují závalky starších miocénních hornin, redepozice starších faun (v okolí Brna a Oslavan i rzehakie), v jílovitých vložkách pak autochtonní spodnobadenskou mikrofaunu. Ve spektru těžkých minerálů v nich prakticky všude výrazně dominuje granát. Patří k nim např. troskotovické štěrky v jižní části předhlubně, brněnské písky vyplňující především Brněnskou kotlinu, lutrštétské, terešovské, orlovické, ondratické a brodecké písky na Vyškovsku a Prostějovsku a tzv. „detrit“ (debowiecký člen) na Ostravsku, který obsahuje též četné skluzy a sesuvy. Zmíněné písky a štěrky jsou různě hodnoceny jako sedimenty pláží, pobřežních valů, lineárních pískových valů a kos. Současně s nimi, popř. v jejich nadloží se již ukládaly v hlubších a od břehu vzdálenějších částech pánve karbonatické nevrstevnaté jíly („tégly“). Tato první fáze spodnobadenské předhlubně byla prostorově omezena na tzv. ústřední spodnobadenskou depresi přilehlou okrajům čel příkrovů. Vznikla lokálním tahovým napětím a poklesem vrcholové části podélně vyklenutého předpolí. flexural plate Ráz spodnobadenské předhlubně se od spodnomiocenní liší (Eliáš et Pálenský, 1998): -největší mocnosti sedimentů dosahuje na S (Ostravsko), > 1000 m, -vzniká nejprve jako úzký příkop (ústřední deprese) o šířce 5-7 km ( bludovický a dětmarovický výmol, Moravská brána) -blíží se riftovým strukturám – tahové napětí. Časová sukcese: - sp. miocén – násuny příkrovů => flexurní prohyb platformy, tvorba výdutě v předpolí + eroze, -ka/ba => lokální tahové napětí – vznik zaklesávající ústřední deprese zlomově omezené, na Ostravsku se v podélném směru lomí do směru Z – V a má tedy polygonální průběh, sedimentace hrubších klastik -spodní baden – rychlé zahlubování – bočních údolí, zvedání slavkovsko těšínského hřbetu jako reliktu vnitřního křídla výdutě (elevační struktura omezená zlomy), pokles předpolí spojený s transgresí na Z do ČM (druhá fáze spodnobadenské transgrese), sedimentace především vápnitých jílů – téglů a ruduchových vápenců. brněnské písky: rozšíření: brněnský masív a jeho deprese, jz. okraj boskovické brázdy, v. okraje paleozoika Moravského krasu, v sz. pokračování nesvačilského příkopu mocnost až 190 m, litologie: šedé, šedožluté, rezavé písky a štěrky, hojné nepravidelné i bochníkovité karbonatické (i více než 50 % karbonátů) konkrece (až x m) nezávislé na texturách sedimentů, místy bílé vápnité konkrece v pruzích, závalky (sterilní jíly = cca ottnang; šlíry = karpat, tégly = synchronní, baden), redeponované rzehakie, ve štercích místy i velké bloky, písky většinou dobře tříděné, často výrazné šikmé zvrstvení, na bázi někdy monomiktní (přechod z detritu brněnského masívu do brněnských písků), výše pak petromiktní, v TM převažuje granát Černovice5 Černovice, brněnské písky (Foto Krmíček) Spodní baden jižní a střední Moravy Černovice6 Černovice (Foto Krmíček) Karbonatická konkrecionální poloha Černovice7 Černovice (Foto Krmíček) Černovice1 Černovice (Foto Krmíček) Černovice2 Černovice (Foto Krmíček) Černovice3 Černovice (Foto Krmíček) Černovice4 Černovice (Foto Krmíček) Černovice8 Černovice (Foto Krmíček) Černovice9 Černovice (Foto Krmíček) Lisen3 Brno – Líšeň, transgrese brněnských písků na granitoidy brněnského masivu (Foto Tomanová Petrová) Lisen2 Totéž - detail (Foto Tomanová Petrová) LisenZouhBad4 Brno- Líšeň, Zouharův lom, transgrese brněnských písků na paleozoikum * (Foto Tomanová Petrová) LIsenZouhBad3 Totéž, pohled na polohu * (Foto Tomanová Petrová) LisenZouhBad2 Totéž, detail (Foto Tomanová Petrová) Mokrá letecké foto Mokrá (Foto Krmíček) Mokráneog Mokrá, brněnské písky (Foto Krmíček) Oslavany2 Oslavany, pískovna, holostratotyp moravu, brněnské písky (P) s vápnitými jíly - tégly (T) v nadloží P T (Foto Tomanová Petrová) Oslavany1 Oslavany, spodní baden, brněnské písky, paralelně laminovaný jemnozrnný až střednozrnný písek - předbřeží (1), šikmo zvrstvený hrubozrnný písek s úlomky měkkýšů - příbřeží (2) 1 2 (Foto Tomanová Petrová) Oslavany3 Oslavany, spodní baden, brněnské písky, jemnozrnný písek s asymetrickými čeřinami, předbřeží (Foto Tomanová Petrová) Směrem k SV od Brna – podél kulmu Drahanské vrchoviny – ondratické písky a brodecké písky: výskyt: mezi Nemojany a Ondraticemi profil: brodecké písky – leží transgresívně na ondratických nebo přímo na kulmu Drahanské vrchoviny, písčité štěrky s valouny 5-15 cm (ale také bloky až 2 m), většinou vápnité, zvrstvení - zřetelné hrubé šikmé nebo stejnosměrné paralelní či sbíhavé, malá opracovanost valounů, zpevněné konkrecionální lavice jsou vzácné a méně pravidelné než v podložních ondratických štěrcích, závalky (karpat, sp. baden), nadloží tvoří místy vápnité jíly (tégly), maximální mocnost cca 90 m (vrty), ondratické písky - blízké brněnským pískům (zbavení + konkrecionální lavice), středně až hrubě zrnité a proměnlivě vápnité petromiktní písky místy s glaukonitem (valouny výjimečně do 10 cm), materiál: převaha valounů z kulmských slepenců, vzácněji jura (? ČM), devonské vápence, není přítomen materiál z Karpat), max. mocnost dle odkryvů cca 15 m. Brodek1 Brodek u Prostějova, ondratické písky (Foto Krmíček) Brodek3 Brodek u Prostějova, ondratické písky (Foto Krmíček) Brodek2 Brodek u Prostějova, ondratické písky (Foto Krmíček) Brodek4 Brodek u Prostějova, ondratické písky (Foto Krmíček) Nemojany1 Nemojany, brodecké písky (Foto Krmíček) Nemojany2 Nemojany, brodecké písky (Foto Krmíček) Typické „šňůrovité“ uspořádání valounů Nemojany3 Nemojany, brodecké písky (Foto Krmíček) Drnovice1 Drnovice (Foto Krmíček) Drnovice2 Drnovice (Foto Krmíček) Další typy spodnobadenských písků a štěrků jižní části předhlubně (východní okraj, předpolí příkrovů, orlovické, lutrštétské, terešovské, troskotovické): orlovické štěrky – lemují jv. okraj předhlubně v oblasti Orlovic a Moravských Málkovic, mají ráz bazálních klastik, složení silně kolísá, < flyšový materiál (Orlovice), < kulmský materiál (M. Málkovice), valouny – 15 cm, hnědošedé hrubozrnné písky až štěrky s hrubým šikmým paralelním zvrstvením, hojné karbonátové konkrece bochníkovitého tvaru (ne průběžné polohy), závalky až bloky (až 1 m) laminovaných jílů (? karpat) lutrštétské štěrky – vystupují v okolí Němčan u Slavkova, hnědošedé štěrky a hrubozrnné písky, valouny do 30 cm (hrubší uspořádány „šňůrovitě“), laterálně prstovitě se zastupují s tégly, vysoký obsah devonských vápenců a kulmských hornin (až 20%), u Bohdalic obsahují úlomky pekténů a ústřic (příbojové sedimenty), jinde převládají zcela flyšové horniny Orlovicepanorama3 Orlovice , pískovna, orlovické šterky, spodní baden (Foto Tomanová Petrová) Orloviceintraklast2 Orlovice , pískovna, orlovické šterky, spodní baden velké závalky vápnitých jílů (šlírů – karpat) (Foto Tomanová Petrová) MorMalkintraklasty Moravské Málkovice, spodní baden, orlovické štěrky převaha materiálu z kulmu (Foto Tomanová Petrová) MorMalsterkyzvrstv1 Moravské Málkovice, spodní baden, orlovické štěrky převaha materiálu z kulmu (Foto Tomanová Petrová) Orloviceintraklast Moravské Málkovice, spodní baden, orlovické štěrky převaha materiálu z kulmu, bloky laminovaných jílů (? karpat) (Foto Tomanová Petrová) terešovské písky – světlé hnědošedé jemnozrnné až hrubozrnné písky místy s nesouvislými polohami štěrků, vtroušené valouny až 20 cm, valounové složení písků < flyšové pískovce, štěrků < kulmské horniny, přímočaré paralelní šikmé zvrstvení, vzácně s polohami gradačně zvrstvenými, místy makrofauna – tereda, ústřice, pekténi pozice: zastupují se prstovitě s tégly (= mělkovodní facie, staršími autory považovány za regresní sedimenty) troskotovické štěrky – j. od Brna v oblasti Novosedel a Troskotovic, hrubé štěrky (valouny až 20 cm), materiál dobře zaoblený, < jurské vápence, hrubé šikmé paralelní zvrstvení, mocnost až 94 m (vrty) Teresovstopy2 Terešov, terešovské písky, spodní baden, výrazná bioturbace – stopy po vrtání do dna (Foto Tomanová Petrová) Terešovstopy1 Terešov, terešovské písky, spodní baden, výrazná bioturbace – stopy po vrtání do dna (Foto Tomanová Petrová) Po uložení bazálních klastik a krátké regresní epizodě provázené místy i přerušením sedimentace (např. v okolí Brna) pokleslo výrazně celé předpolí Českého masívu a spodnobadenská záplava se velmi rychle rozšířila daleko k západu. Tento tektonicky podmíněný pohyb byl zřejmě zesílen i eustatickým zvednutím hladiny světového oceánu (TB 2.4). Denudační zbytky sedimentů spodního badenu u Kralic n. Oslavou dokládají ještě i v této velmi okrajové západní pozici značnou hloubku spodnobadenského moře ( ~100 m). Další denudační relikty a biofaciální analýzy sedimentů ukazují na zaplavenou oblast Drahanské vrchoviny (včetně Moravského krasu) a Nízkého Jeseníku i některé vrcholové části čela příkrovů (např. Hranice n. M.). Na rozdíl od karpatu je v tomto období pokles předhlubně intenzivnější na Ostravsku, kde sedimenty spodního badenu dvojnásobně převyšují mocnosti v jižní části předhlubně a dosahují až 1 100 m. V této druhé fázi spodnobadenské záplavy se uložily především šedozelené až hnědozelené nevrstevnaté střípkovitě se rozpadající karbonatické jíly (tégly), které nasedají většinou ostře a bez přechodů na starší spodnobadenská klastika nebo přímo na starší platformní podloží. V závislosti na místním reliéfu (před čelem příkrovů např. Židlochovice, Pratecký vrch, Podbřežice, na okrajích Boskovické brázdy Pamětice, Světlá u Boskovic aj.) obsahují vedle podřadných poloh písků i málo mocné biostromové nebo biohermové ruduchové a mechovkové vápence a vápnité pískovce. Vápence jsou tvořeny především stélkami červených řas nejčastěji rodů Archaeolithothamnium, Lithothamnium a Lithophyllum a mechovkami, z nichž druhově nejbohatší jsou rody Eschara, Hornera, Idmonea a Lepralia (viz dále). Tégly představují čistě mořský pelit často až hemipelagického typu s bohatou mikrofaunou složenou ze zástupců dírkovců, mřížovců, živočišných hub (jehlice), skořepatců, ježovek (ostny), kostnatých ryb (otolity). Z foraminifer patří k významným bentózním druhům např. Lenticulina echinata, Vaginulina legumen, Uvigerina macrocarinata, k planktonním druhům pak Orbulina suturalis, Globigerina concinna, Globigerinoides trilobus, Globorotalia bykovae aj. Z ostrakodů jsou časté rody Bythocypris, Phlyctenophora, Aurila, Senesia, Costa, Henryhowella, Parakrithe, Loxoconcha, v otolitové fauně převládají zástupci čeledi Myctophidae. Nannoplankton zahrnuje asociace odpovídající zóně NN5 standardní stupnice např. Braarudosphaera bigelowi, Coccolithus pelagicus, Sphenolithus heteromorphus, z rozsivek převládají místy i planktonní rody jako Thalassionema, Coscinodiscus a Melosira. Lokálně četnou makrofaunu zastupují především plži (Conus, Mitra, Nassa, Aporrhais, Natica), mlži (Aloidis, Tellina, Megaxinus), šestičetní koráli (Trochocyathus, Flabellum, Balanophyllia), vzácněji i ježovky (Schizaster, Brissopsis). BrnoDobrovskeho (Foto Tomanová Petrová) Brno, Dobrovského ul., tunely, spodní baden, tégly BrnoDobrovskeho2l (Foto Tomanová Petrová) Brno, Dobrovského ul., tunely, spodní baden, tégly MorPrusyzarez1 Moravské Prusy (Vyškovsko), tégly, spodní baden (Foto Petrová Tomanová) BrnoKopecnaKarpatBadenSesuv (Foto Tomanová Petrová) 1 2 3 4 5 6 6 – antropogén 5 – karpat neporušený (vápnité jíly) 4 – sesuv karpatu (vápnité jíly) 3 – deformované jíly badenu 2 – sp. baden, vápnité jíly – tégly 1 – metabazit bm Brno, Kopečná ulice, karpat a spodní baden, sesuv karpatu (viz Bubík et al. 2005) dinotherium Deinotherium sp. - rekonstrukce Spodnobadenská předhlubeň v tomto období představovala místy relativně hlubokou pánev (rozhodně více než 400 m, např. v řečkovicko-kuřimském prolomu) s dobře prokysličeným sloupcem vody i u dna a středozemním typem cirkulace vod. Napadal do ní vícekrát i vulkanoklastický materiál, který se uložil v téglech většinou jen v několik cm mocných polohách kyselých tufitů a jehož zdroj ležel v karpatsko-pannonské oblasti. Radiometrické stáří tufitů ukazuje 16, 2 +- 2, 1 milionů let. Západní okraje této pánve v jižní a střední části interpretujeme pro značnou pobadenskou denudaci velmi obtížně. Vyslazené a brakické sedimenty vystupují jen v denudačních zbytcích např. mezi Ústím nad Orlicí a Českou Třebovou (zde i zbytky deinotherií např. Deinotherium cuvieri ). Dynamika vzt Paleobatymetrie vápnitých jílů – téglů jižní části Kp na Moravě podle otolitů (Brzobohatý 1997) Dynamika vzt Batymetrické nároky jednotlivých skupin ryb a jejich vztah k lokalitám vápnitých jílů – téglů spodního badenu jižní části Kp na Moravě (Brzobohatý 1997) volný list 8 Paleobatymetrická analýza založená na studiu otolitů (Brzobohatý 1997) XXXXXXXXXXXXX Gadomus volný list 9 Blokdiagram vývoje spodnobadenské pánve v jižní části Kp na Moravě (Brzobohatý 1997) Záp (Sedlák et Šrámek 1995) Kuřimsko – řečkovická deprese (sz. pokračování nesvačilského kaňonu) – příklad deprese vyplněné převážně tégly sp. badenu Záp Řečkovicko – kuřimská deprese, kvantitativní interpretace profilu K-4 (Sedlák et Šrámek 1995) nový-18 Globigerinoides trilobus Rss., (eger – svrchní baden) nový-22 Orbulina suturalis Br. nový-19 Praeorbulina glomerosa Circularis (Bl.) Typičtí zástupci planktonních foraminifer vápnitých jílů – téglů předhlubně Globorotalia-celá Globorotálie tvoří často podstatnou součást planktonních foraminifer spodního badenu karpatské předhlubně (Papp et al. 1978) 1-9 Globorotalia bykovae (Ais.), div. ssp. spodní a střední baden, Rakousko 10-12 Globorotalia mayeri Cush.-El. morav, Brno 13-14 Globorotalia siakensis Le Roy morav (Frättingsdorf, 13, 14), kosov (Breschitza, 15) Oligoc Vaginulina legumen (Linne) Oligoc Lenticulina echinata (Soldani) Oligoc Amphistegina mammilla (F. et M.) mělkovodní facie badenu Oligoc Lingulina costata d´Orb. mělkovodní facie moravu Oligoc Marginulina hirsuta d´Orb. Příklad bentických foraminifer hojných ve vápnitých jílech – téglech spodního badenu předhlubně CarcharoclesMegal Carcharocles megalodon, Elasmobranchii Flabellum Flabellum sp., Scleractinia spodní baden, Korytnica, Polsko Sphenolithheteromorp Sphenolithus heteromorphus vápnitý nannoplankton Clypeasterpartschii Clypeaster partschi, Echinoidea baden, Rakousko Další ukázky zástupců některých skupin ze sedimentů badenu Borac1 Borac4 Borac7 Vzácní hermatypní koráli z vápnitých jílů spodního badenu Borač str Phalium saburon, baden Rakousko str Tudicla rusticula sp. baden, Grund, Dolní Rakousko Murex sp. , baden, Rakousko MUREX Ukázka badenských gastropodů (Foto Ivanov et al. 2001) volný list 6 Otolity - významná skupina pro poznání rybí fauny badenu a paleogeografie Kp (Brzobohatý 1997) volný list 7 jen karpat jen karpat Otolity myctophidů karpatu (2, 5) a badenu (1, 3, 4, 6-9) Kp, příklad mezopelagických ryb – v karpatu vázány na facii šlírů, ve sp. badenu na facii téglů (Brzobohatý 1995), Quercoidites sp. 1 – Quercus ilex type Tsu,M10,40x Ulmipollenites undulosus Wolff Cercidiphyllites minimireticulatus (Trevisan) Ziemb. –Tvorz. .Arecipites areolatus (Krutzsch) Krutzsch Leiotriletes wolffi Krutzsch Reevesiapollis triangulus (Mamczar) Krutzsch Symplocoipollenites vestibulum Potonié Engelhardioidites quietus (Potonié) Potonié .Tsugaepollenites maximus (Raatz) Nagy Alnipollenites verus Potonié Juglanspollenites verus Raatz Teplejší mírné až subtropické klima indikují palynologické analýzy (zástupci jak termofilních prvků - Sapotaceae, Palmae, Engelhardtia, tak opadavých arktoterciérních společenstev – Alnus, Ulmus, Carya, Juglans). Vzorky z Židlochovic: MAT = 15.7-19.40 st. C na pobřeží Palynologie – její příspěvek k zjištění klimatických poměrů sp. badenu (Doláková et al 2005) BrzobStranikFig Geologická situace spojení karpatské předhlubně a vídeňské pánve Brzobohatý et Stráník (2011) BrzobStranikPl Otolity spodního badenu vrtu Sedlec HJ-2 Brzobohatý et Stráník (2011) BrzobStranikFig Brzobohatý et Stráník (2011) BrzobStranikFig Geologický řez Strachotín 2 - Nikolčice 2A (Brzobohatý et Stráník, 2011) BrzobStranikFig Stolová hora od J, Pavlovské vrchy, Foto J. Poul (2006) BrzobStranikFig Paleogeografie spodního badenu vídeňská pánev/karpatská předhlubeň Brzobohatý et Stráník (2011) Ruduchové vápence (dříve též „litavské“, „lithothamniové“ či „řasové“) představují bio- i litofaciálně komplikovaný soubor hornin stratigraficky vázaný na vývoje s Praeorbulina glomerosa s.l. a Orbulina suturalis (zóna NN5), tedy na svrchní část spodnobadenského sedimentárního cyklu. V karpatské předhlubni na jižní Moravě jsou známy z oblasti geograficky vymezené na J linií Hostim – Židlochovice, na S Moravskou branou, na Z linií Hostim - Kralice a na V čely flyšových příkrovů. S. od Moravské brány – jen sporadické údaje z vrtů. Podle pozice v profilu jednoznačně převažují vápence uvnitř souvrství vápnitých jílů (téglů). Pouze na vnějším z. a sz. okraji současné předhlubně vystupují přímo na předbadenském podkladu (a většinou s pelity v nadloží) a lokálně je prokazatelná jejich souvislost s mořskou transgresí (např. Hostim, Hladíková et al.1992). V nadloží vápnitých jílů se objevují prakticky pouze ve výchozech v. od Brna (Prace – Holubice – Kroužek), přičemž často představují pouze relativně obohacený denudační řez, nikoli prokazatelně regresní sedimenty. Útesové mechovkové a ruduchové vápence in situ byly zjištěny pouze u Podbřežic na V a Pamětic na Z. U Podbřežic se předpokládá jejich vznik v mělkovodním mořském prostředí s kolísající hloubkou a teplotou. Na této lokalitě červené řasy téměř chybějí ve spodní části tělesa biohermy a nabývají na významu až v jeho svrchní části. Podbřežice – mechovková bioherma (Doláková et al. 2005) Situace Rozšíření ruduchových vápenců v Kp na Moravě (Doláková et al. 2005) RAL = red algal limestones Prace Lomnice bioklastic limestones calcareous sandstones Typy hornin Rv mají proměnlivý obsah siliciklastik (0- 50%) a přecházejí až do vápnitých pískovců bez jakékoliv příměsi organické složky. Z fosilií v nich převažují nečlánkované („nongeniculate“) červené řasy a foraminifery s vápnitými i aglutinovanými schránkami. Téměř na všech lokalitách se vyskytují velké foraminifery (místy hojné rody Amphistegina, Heterostegina, Elphidium spolu se schránkami serpulidních červů a mechovek), častí jsou i mlži, plži a ostnokožci, pravidelně se objevují ostrakodi, zuby a šupiny ryb. Ramenonožci jsou méně obvyklí, koráli vzácní a jen velmi zřídka se vyskytují článkované („geniculate“) červené řasy. Podle klasifikačního schématu karbonátových prostředí lze tyto vápence interpretovat jako tzv. ruduchovou (rhodalgal) facii, v níž dominují červené řasy a mechovky (subtropické až mírné klima). řasy foram. echinoderm. (Doláková et al. 2005) 100m Fosílie v ruduchových vápencích (Doláková et al. 2005) mechovky řasy foraminifery serpulidní červi echinodermata Blučina Světlá 2 cm Zřetelné jevy gradace bioklastů (= transport materiálu, Doláková et al. 2005) Pamětice Facie větevnatých forem s malým množstvím monospecifických rhodolitů je označována jako „maerl“ Lomnice u T. V ruduchových vápencích převládají dvě facie: „Větevnatá“ facie (coralline branch rudstones) – obsahuje proměnlivé množství sparitické a mikritické základní hmoty (Doláková et al. 2005) Rhodolitová facie (rhodolith rudstones) – ruduchové krusty se často střídají s koloniemi mechovek a trubicemi serpulidních červů, dutiny jsou vyplněny sedimenty, takové typy rodolitů vznikají na nezpevněných substrátech při mírném pohybu vody Prace Židlochovice Židlochovice Rhodolit, řasové těleso obrůstané mechovkami (Doláková et al. 2005) Prace Slepování malých ruduchových nodulí do větších rhodolitů je typickým jevem pro hloubky vody 90 a více metrů (Doláková et al. 2005). () Mohyla míru – pomník bitvy u Slavkova (1805) na vrcholku Prackého kopce – vystavěna z ruduchových vápenců starých lomů gradační zvrstvení zvýrazněné zmenšujcími se rhodolity nebo koloniemi mechovek převládajícími na ruduchami (Doláková et al. 2005) 50m 50m 50m 100m 100m Spongites albanensis (Lemoine Braga, Bosence et Steneck, Prace Sporolithon sp., Lomnice Sporolithon sp., Lomnice Mesophyllum koritzae Lemoine, Prace Lithothamnion ponzonense Conti, Pamětice Melobesioideae (Mesophyllum, Lithothamnion, Sporolithon) – dominují, Mastoporoideae (nejčetnější Spongites albanensis) a Lithophyloideae (Lithophyllum duplex) – méně častá. Takové společenstvo = hloubky vody 70-100 m. 50m Typičtí zástupci ruduch Lithophyllum duplex Masov, Lomnice (Doláková et al. 2005) Predhl Rozšíření řasových vápenců, jejich faciální typy a paleobatymetrie vápnitých jílů podle otolitů (upraveno podle Doláková, Brzobohatý, Hladilová, Nehyba –v tisku) „větevnatá“ f. V ruduchových vápencích jsou přítomné facie spojované v recentu s tvorbou „chladnovodních“ (=netropických) karbonátů ve Středozemním moři. Tvoří se v subtropickém až teplejším mírném prostředí Analýza facií zmírňuje, resp. eliminuje i rozpor s paleobatymetrií okolních vápnitých jílů (Brzobohatý 2001). Některé facie a jevy ukazují na hloubky vyšší než 90 m, gradační zvrstvení vyžaduje transport do větších hloubek. Ruduchové vápence se vyskytují v pelitech pouze do paleohloubek 250 m, ve vápnitých jílech z větších hloubek zcela chybějí. Pozici ruduchových vápenců uvnitř vápnitých jílů není nutno interpretovat jako důsledek oscilací dna (jiné fenomény potvrzující tak silný tektonický neklid chybějí). Izotopická studia O a C provedená na fosiliích i horninách ze tří lokalit z moravské části karpatské předhlubně ukazují na širší spektrum paleoteplot, což může být způsobeno nejen paleoklimatickými podmínkami, nýbrž i různými pozicemi studovaných lokalit v pánvi. Tyto interpretace korespondují i se současnými závěry z polské části karpatské předhlubně, kde se předpokládá sedimentace ruduchových vápenců spodního badenu v podmínkách mírného až subtropického pásma (Studencki 1999). V minulosti byly ruduchové vápence považovány za sedimenty transgresní i regresní, které vznikly v subtropickém klimatu a mělkovodních podmínkách, což bylo často v rozporu s interpretacemi okolních pelitů (spodní sublitorál až svrchní batyál). Dnešní stav poznání spodního badenu umožňuje odlišnou interpretaci ruduchových vápenců karpatské předhlubně na Moravě. Souhrn řasových vápenců Vývoj: - hranice ka/ba = úzká ústřední deprese (šířka 5-7 km), omezení – na V slavkovsko těšínský hřbet, na Z Český masív – zlomové omezení, - v bečevské a oderské části Moravské brány má směr JZ – SV, - na Ostravsku probíhá V-Z směrem a štěpí se na výmol bludovický a dětmarovický (mezi leží ostravsko-karvínský hřbet), - Z a V svah deprese modelován zpětně zahloubenými údolími (některá vysutá) do sp. karbonu, karpatu i příkrovů, - počátek sedimentace = klastika různých názvů a zřejmě ne vždy synchronní, v centrálních částech deprese „detrit“ (až 280 m) = zřejmě ekvivalent debowického slepence v Polsku (v „Jerlochovických stěnách“ odkrytá klastika = jerlochovické pískovce zahrnované v návrhu do žukovského s. jako souborného názvu pro klastika mimo centrální depresi ) => pískotoky, zrnotoky, skluzy a sesuvy + řícení údolních stěn, - nadloží tvoří vápnité jíly-tégly – tato pelitická sedimentace má unifikující ráz jako na jižní Moravě (viz výše) – návrh lobodické s. (odpovídá skawinskému s. v Polsku). Překrývá i velkou část ostravsko-karvinského hřbetu a zasahuje i na Opavsko. Spodní baden Moravské brány a na Ostravsku (Eliáš 1999): JednotkyMoravaPichaetal1 Picha et al. (2006) H Struktura Moravské brány Sbor (Czudek et Dvořák 1989) Moravská brána na JZ – spodnobadenská výplň až 900 m = hluboký prolom ukončený na jz. příčnými dislokace SZ-JV (bušínský zlom), výraznější kerná tektonika vlivem větších mocností rigidnějšího proterozoického podloží než v sv. části. sp. baden (přev. pelity) sp. baden (klastika) karpat příkrovy ZK sedimenty paleozoika Sbor (Czudek et Dvořák 1989) Na SV je Moravská brána mělčí, vyplněna i karpatem, který zasahoval až k okraji N. Jeseníku, a starším štýrským příkrovem = > pokles brány nastal dříve než v jz. části a byl plastičtější (větší mocnosti paleozoika). (vysvětlivky viz předchozí obr.) plocha mladšího štýrského příkrovu volný list 1 Rozšíření bazálních klastik spodního badenu (detrit) na Ostravsku (Grmela 1997) bludovický a dětmarovický výmol cca V- Z směru => polygonální průběh Kp cekyne Čekyně (ssz.od Přerova, jz. okraj Moravské brány), spodní baden, bazální klastika Cekyne3 Čekyně (sz.od Přerova, jz. okraj Moravské brány), spodní baden, bazální klastika, detail Cenrotin1 Černotín, jv. od Hranic n. M., ? spodní baden, klastika (Foto Tomanová Petrová) Cenrotin2 Černotín, jv. od Hranic n. M., ? spodní baden, klastika (Foto Tomanová Petrová) Cenrotin3 TeplicenB1 Teplice n. B., spodní baden, balvanitá bazální klastika na paleozoiku (Foto Tomanová Petrová) TeplicenB2 Dtto, detail (Foto Tomanová Petrová) Jderlochovice žukovské souvrství, jerlochovické pískovce, Jerlochovice, z. od Fulneku, spodní baden (foto: Tomanová Petrová Jerlochovice3 (Foto Tomanová Petrová) jerlochovické pískovce, Jerlochovice z. od Fulneku, spodní baden Jerlochovice2 (Foto Tomanová Petrová) jerlochovické pískovce, Jerlochovice z. od Fulneku, spodní baden Jindrichov1 Jindřichov (jz. od Oder), spodní baden, intraklast v bazálních klastikách žukovského souvrství Jindrichov2 Jindřichov - dtto Kletné2 Kletné (j. od Fulneku), žukovské souvrství, spodní baden, okrajová klastika, drobno- až střednozrnné slepence, korytovité šikmé zvrstvení Kletné Kletné (j. od Fulneku), žukovské souvrství, spodní baden, okrajová klastika, klast spodnokarbonské břidlice Kletné1 (Foto Tomanová Petrová) Stachovice3 Stachovice (jv. od Fulneku), žukovské souvrství, spodní baden, špatně vytříděné hrubozrnné písky s vložkami štěrků a velkým šikmým zvrstvením, delta ? forams + úl. mechovek, měkkýšů, ruduch (Nehyba et al. 2009) (Foto Tomanová Petrová) Stachovice4 Dtto – křížové zvrstvení velkých měřítek („foresety“) (Foto Tomanová Petrová) Stachovice (Foto Tomanová Petrová) Dtto – křížové zvrstvení velkých měřítek Belotin1 Bělotín (sv. od Hranic n. M., Moravská brána, spodní baden, vápnité jíly - tégly (Foto Tomanová Petrová) Belotin2 Bělotín, spodní baden, vápnité jíly – tégly, detail (Foto Tomanová Petrová) Na Opavsku se vývoj uloženin spodního badenu od převážné části předhlubně liší: V tomto okrajovém zálivu se v nadloží bazálních klastik (pískovce a slepence s valouny spodnokarbonských hornin – návrh haťské s.) uložily písky a písčité jíly pestrých barev obsahující vložky uhelných jílů a lignitu návrh (návrh - smolkovské s.). Představují splachy fosilních často kaolinizovaných zvětralin spodního karbonu do jezerní pánve. Do ní proniklo v období maximální záplavy spodnobadenské moře a uložily se šedé vápnité jíly (návrh – jachowské s.) s bohatou foraminiferovou faunou a doprovázené čedičovým vulkanismem. Mořská transgrese rozšířila sedimentační oblast opavské dílčí pánve a postoupila i přímo na spodnokarbonské podloží. K četným projevům vulkanismu během spodního badenu na Opavsku patří povrchový výskyt nefelinického čediče u Bendova mlýna u Kobeřic. JednotkyMoravaPichaetal1 Dosunutí příkrovů na Ostravsku a v Polsku v konci spodního badenu bylo spojeno s výzdvihem karpatské předhlubně v oblasti od Moravské brány na jih a zánikem souvislého spodnobadenského sedimentačního prostoru. Pouze na Ostravsku a Opavsku pokračovala sedimentace bez přerušení až do konce badenu. V zálivu karpatské předhlubně, který sem zasahoval z Polska, se uložily ve středním badenu nejprve šedé vápnité jíly, v jejichž vyšších polohách lze sledovat výrazné změlčování. To mělo koncem středního badenu za následek tvorbu salin a ukládání evaporitů (kobeřické sádrovce) v mocnostech až 65 m. Bylo spojeno se salinitní krizí a sedimentací evaporitů širokého dosahu ve středním (v Polsku i zčásti svrchním) badenu vnějších pánví celé centrální Paratethydy. Carpathian Foredeep 2 Ve svrchním badenu se v tomto zálivu uložily již jen jíly a jílovce s hojnými rostlinnými zbytky a při bázi s vložkami kompaktních vápenců. Nižší část těchto jílů je charakterizována hromadným výskytem pteropodů rodu Spiratella a vyšší pak výskytem endemického druhu planktonních foraminifer Velapertina indigena. V nejvyšší části profilu foraminiferová fauna mizí, i tento sedimentační prostor se zvedá a mořská sedimentace v prostoru moravskoslezské části karpatské předhlubně definitivně končí. Velapertina indigena Lucz. (svrchní baden) nový-21 Střední a svrchní baden obr Během badenu představovala CP epikontinentální moře s občasnou komunikací s VP a Mediterránem. Počáteční badenská transgrese zastoupená vývoji s Praeorbulina glomerosa uvnitř zóny NN 4 (okolo 15.97 Ma) dosáhla do severových. chorvatské p., štýrské p., jihoslovenské p., dolnorakouské molasy a transylvánské p. Transgrese se šířila prostřednictvím slovinského koridoru stejně jako druhá fáze transgrese, která již obsahuje společenstva s Orbulina suturalis nastupující okolo 14.8 Ma a zaplavující celý systém pannonských pánví, tedy celou chorvatskou, vídeňskou, dunajskou, východoslovenskou pánev a karpatskou předhlubeň. Izolace ve středním badenu vyústila do salinitní krize v oblastech východních částí CP a ukládání evaporitů v předhlubni, transylvánské a transkarpatské pánvi. Závěrečná mořská transgrese ve svrchním badenu se odehrála okolo 13.6 Ma a pokryla celou zaobloukovou oblast CP a severní a východní část Kp. Je doložena druhem Velapertina indigena a společenstvy zóny NN6. Místo a průběh propojení s Mediterránem jsou diskutovány a nejsou zcela jednoznačné. Koncem badenu začíná závěrečná izolace CP vůči otevřenému moři. Klima v badenu je dokumentováno především terestrickými společenstvy jako široce uniformní stabilně subtropické s mírným ochlazováním moře v závěru středního badenu a se severojižním gradientem nastupujícím od spodního badenu. Výraznější biogeografická diferenciace je však pozorována až během svrchního badenu. V tomto období lze také pozorovat stratifikaci vodního sloupce a hypoxické podmínky na dně pánví v celé CP. Badenská sekvenční stratigrafie je ovlivněna jak globální eustasí tak regionálními tektonickými faktory. Lze rozlišit až 3 cykly třetího řádu relativního kolísání hladiny, které lze srovnat s celosvětovými cykly jen velmi zhruba. Spodní a střední baden lze srovnávat s globálními výkyvy světové hladiny cyklů TB 2.3 a TB 2.4 a svrchní baden pak s cyklem TB 2.5 (viz Haq et al. 1988). Baden - Souhrn Korelace významných bioeventů v rakouských neogenních pánvích se sekvencemi třetího řádu a radiometrickými údaji (Roegl et al. 2007) Vysoko na Českém masivu na z. od souvislého výskytu spodního badenu Kp leží některé lokality dokreslující obraz sedimentace v této periferní oblasti v období maximální záplavy: Hostim – mořské písky se stopami bioturbace a žraločími zuby a písky s bloky a čočkami ruduchových vápenců (mlži, gastropodi, svijonožci – Crassostrea, Chama, Balanus). Interpretace (Hladilová, Nehyba, Doláková): relikt progradující klastické břežní linie spodního badenu s vysokou dynamikou vody, hloubkou cca 12-20 m, teploty u dna 14-20 st. C. Kralice n. Osl. (koryto Jenešovického potoka) – žlutošedé vápnité jíly v nadloží s žlutými a bílými prachovito-jílovitými organodetritickými vápenci (forams, radiolárie, porifera, červi, brachiopoda, měkkýši, ostrakoda, ostnokožci, ruduchy – Hamršmíd 1984). Interpretace: čistě marinní sedimentace spodního badenu, při bázi až 90 hloubka (? i více) s teplotami u dna 11-17.5 st. C, výše pak změlčení (30 – 50 m) spojené s regresními tendencemi. Nové Syrovice: bělavě žluté až světle šedé písky místy s bioturbací a ve svrchních částech s Fe konkrecemi a krustami (zde fosílie – mlži, plži, korálnatci, ostnokožci, ichnofosílie a četné redepozice ze staršího miocénu - Tejkal et Laštovička; Hladilová et al.). Interpretace: mořské prostředí sedimentace s vysokou dynamikou vody, hloubka do 30 m. Po badenu se ukládají j. od Moravské brány již jen v lokálních a malých depresích jak na starším podloží Českého masívu tak i na mořském miocénu předhlubně terestrické neogenní sedimenty. Představují dnes izolované relikty říčních či jezerních uloženin, většinou dosud nepřesně zjištěného stáří (na krystalinickém podloží místy snad i předbadenského). Četnější jsou zvláště v prostoru mezi Třebíčí, Náměští nad Oslavou, Moravskými Budějovicemi a Znojmem. K nejznámějším a nejrozsáhlejším patří jíly, písky, křemence a štěrky s vltavíny v. od Třebíče až po Dukovany („vltavínonosné“ nebo tzv. „dukovanské“ štěrky) . Nejsou zřejmě vždy synchronní, leží místy v nadloží marinních spodnobadenských jílů, obsahují i přeplavené fosílie z rzehakiových vrstev ottnangu a spodnobadenských hornin. Vzhledem k tomu, že impakt Ries je datován na 14.9 Ma lze předpokládat, že jejich materiál byl nebo mohl být opakovaně přemísťován i do mladších sedimentů (Čtyroký 1987 – stř. baden, ? sarmat). Další skupina podobných hornin – mezi Dalešicemi a Slavěticemi – vltavínonosné štěrky s redepozicemi mořských měkkýšů (Cerastoderma edule). Vltavíny se tak mohou vyskytovat v uloženinách různého původu, pozice a stáří. Zvláštní a významnou strukturu tvoří Hornomoravský úval (viz dále) Některé izolované výskyty spodního badenu na Českém masívu: Golonka et Picha (2006) Struktury karpatské předhlubně, vídeňské pánve, karpatských příkrovů a jejich podloží – významná ložiska zemního plynu a ropy JednotkyMoravaPichaetal1 -jednotka kolmá na karpatský směr -geneticky nesouvisí se ZK soustavou - -tektonicky predisponovaný prostor, SZ-JV systém horizontálních zlomů, holešovský - H (= přerovský) a bušínský - B -od nejvyššího miocénu a především v pliocénu výplň lakustrinních, fluviální či proluviálních sedimentů (jíly, prachy, písky, štěrky) -provenientní oblasti: Český masív, brněnská jednotka = s. část, flyšové jednotky Z. Karpat = j. část - -poklesové pohyby v úvalu pokračovaly i v pleistocénu a místy dosáhly i hodnoty 300 m. Hornomoravský úval Picha et al. (2006) H H B Litologie výplně Hornomoravského úvalu: -celá výplň úvalu dnes označována jako křelovské souvrství (Eliáš, Pálenský & Růžička 2002), má dvě stářím i litologií odchylné části: „spodní část“ - leží zčásti na spodním badenu (=> mladší), štěrky, písky, prachy, jílovce pestrých barev – červenohnědá, rezavá, místy modrozelená – místy v nich černé smouhy uhelného pigmentu až uhelné jíly, pokrývají prakticky celý Hornomoravský úval a Mohelnickou brázdu, maximální mocnost 100m, geneze: přeplavené, spláchnuté zvětraliny většinou paleozoických hornin v sv. okolí úvalu. V minulosti různými autory tato část profilu srovnávána s gbelským souvrstvím Vp (pestré horniny, aridní klima etc.), adekvátní doklady o stáří však chybí. „svrchní část“ – mladší výplň úvalu, vertikálně i horizontálně proměnlivé písky, prachy, jíly až plastické jíly (šedé, šedozelené, černohnědé). Rudé barvy jsou velmi vzácné, časté jsou polohy uhelných jílů a lignitu. Tato část profilu je omezena na zúžený sedimentační prostor vymezený poklesovými zlomy SZ-JV směru (holešovská porucha, okrajové zlomy lutínské, zlom na v okraji nivy Moravy v Mohelnické brázdě) uvnitř vlastního úvalu a má menší rozšíření než podložní část výplně. V uhelných jílech vzácná fauna (ostrakoda – Candona, Illyocypris, měkkýši – Gyraulus a hlodavci – Mimomys cf. stehlini) a flóra (semena a plody) umožňuje srovnání se savčí zónou MN 16 (svrchní pliocén, ruman v paratehydní stratigrafii). Flóra má chladnomilný ráz vodních rostlin mělkých jezer. V okolí Hornomoravského úvalu jsou dnes vytyčovány další litostratigrafické jednotky nejistého stáří (mapování ČGS): Východně od předhlubně v oblasti flyšových příkrovů: - těšetické vrstvy (okolí Horních Těšetic a Sušice - štěrky) - želatovické vrstvy (okolí Želatovic – štěrky) Západně od předhlubně na paleozoiku u Tršic v Tršické pahorkatině: - tršické vrstvy – štěrky, písky a jíly Literatura (výběr a doporučení): Brzobohatý, R., Cicha I., Kováč, M. & Rögl, F. (eds) (2003): The Karpatian – a Lower Miocene stage of the Central Paratethys. – Masaryk University, pp. 360, Brno. Brzobohatý, R. & Stráník, Z. (2011): Paleogeography of the Early Badenian connection between the Vienna Basin and the Carpathian Foredeep. - Central European Journal of Geosciences (in print). Cicha, I., Rögl, F., Rupp, Ch. & Čtyroká, J. (1998) : Oligocene-Miocene foraminifera of the Central Paratethys. – Abh. Senck. Naturforsch. Gess. 549: 1-325. Frankfurt a. M. Doláková, N., Brzobohatý, R., Hladilová, Š. & Nehyba, S. (2008): The red algal facies of the Lower Badenian limestones of the Carpathian Foredeep in Moravia (Czech Republic) . – Geologica Carpathica 59, 2, 133 -146. Golonka, J. & Picha, F. (eds) (2006): The Carpathians and Their Foreland: geology and Hydrocarbon Resouces. – AAPG Memoirs 84, pp. 856, Tulsa (Oklahoma). Chlupáč, I., Brzobohatý, R., Kovanda, J. & Stráník, Z. (2002): Geologická minulost České republiky. – Academia, pp. 436. Praha. Jiříček, R. (1994): Nové pohledy na stratigrafii, paleogeografii a genezi sedimentů autochtonního paleogénu jižní Moravy. – Zemní Plyn a Nafta 38 (3): 185-246. Hodonín. Jiříček, R. & Seifert, P.H. (1990): Paleogeography of the Neogene in the Vienna Basin and the adjacent part of the Foredeep. – In: Minarikova, D. & Lobitzer, H. (eds): Thirty years of geological cooperation between Austria and Czechoslovakia, 89-105, ÚÚG Praha. Kováč, M. (2000): Geodynamický, paleogeografický a štruktúrny vývoj karpatsko-panónského regiónu v miocéne: Nový pohlad na neogénne panvy Slovenska. – VEDA, pp. 202, Bratislava. Kováč, M., Baráth, I., Harzhauser, M., Hlavatý, I. & Hudáčková, N. (2004): Miocene depositional systems and sequence stratigraphy of the Vienna Basin. – Cour. Forsch.-Inst. Senckenber. 246: 187-212. Frankfurt a M. Kvaček, Z., Kováč, M., Kovar-Eder, J., Doláková, N., Jechorek, H., Parashiv, V. Kováčová, M. & Sliva, L. (2006): Miocene evolution of landscape and vegetation in the Central Paratethys. – Geologica Carpathica 57, 4, 295-310. Bratislava. Papp, A., Cicha, I., Seneš, J. & Steininger, F. (1978): M4, Badenien. – Chronostratigraphie und Neostratotypen, pp. 593. Bratislava. Řehánek, J. (1994): Litostratigrafická klasifikace, sedimentační model a faciální vývoj autochtonního paleogénu nesvačilského příkopu. - Zemní Plyn a Nafta 38 (3): 105-151. Hodonín. Dále použity různé internetové databáze (především paleontologická obrazová dokumentace)