Částečně exhumovaný tektonický reliéf

Částečně exhumovaný tektonický reliéf jihovýchodního okraje
Českého masivu na jihozápadní Moravě a v severním Rakousku
Mgr. Pavel Roštínský
[email protected]
Katedra geografie, Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity,
Kotlářská 2, Brno, 611 37, Česká republika
Studovaná oblast se nachází mezi Brnem a Eggenburgem podél styku alpsko-karpatské
orogenní soustavy, konkrétně Karpatské předhlubně, a Českého masivu. Neotektonické
procesy spojené s násunem nových orogénů se projevily na okraji masivu jeho výrazným
tektonickým porušením. A naopak, geologická konfigurace okraje masivu před kolizí
tektonických bloků včetně polohy a orientace výrazných starších tektonických struktur hrála
značnou roli při vývoji příkrovových i jiných nových orogenních jednotek. Ve studované
oblasti, jak se jeví podle řady indicií, měla takovouto roli hluboce založená permokarbonská
struktura Boskovické brázdy, především pak její výraznější východní okraj vzniklý na dodnes
aktivním diendorfském zlomu probíhajícím ve směru JJZ-SSV až z oblasti Východních Alp.
V jižní části, kde se permokarbonské sedimenty vyskytují jen v jediném reliktu u Zöbingu, je
v současnosti tento zlomový systém, jehož vznik možná spadá již do kadomského období,
zakryt mladými sedimenty. Deprese Boskovické brázdy a její jižní pokračování, kde v úzkém
pruhu vystupuje i tektonicky zakleslý relikt spodnokarbonských sedimentů, odděluje dvě
elevační oblasti, západní budovanou krystalinikem moravika a moldanubika na severu a
granitoidním dyjským masivem na jihu a východní složenou z granitoidů brněnského masivu
a jižněji z krystalinika miroslavské hrástě, což ukazuje na značnou geologickou složitost
oblasti.
S vrásněním Alp a Karpat bylo úzce spjato značné kolísání úrovně mořské hladiny, což mělo
v neogénu za následek několik rozsáhlých transgresí na jv. část Českého masivu v jejich
předpolí spojených se sedimentací (období 25-15,5 Ma). Ve studovaném území šlo především
o depoziční cykly v eggenburgu a ottnangu, jejichž sedimenty zde dnes výrazně převažují, a o
nejmladší transgresi ve spodním badenu. Sporná je otázka sedimentačního cyklu karpatu,
neboť na okraji masivu nejsou až na výjimky známy okrajové facie tohoto stupně.
Během hiátů v sedimentaci mezi záplavami a především po jejich ukončení nastala intenzivní
denudace rozsáhlých miocenních pokryvů, a to ze dvou hlavních důvodů: Sedimenty nebyly
výrazněji konsolidovány a dále došlo a dodnes dochází ke zdvihu masivu včetně předhlubně,
ať již jeho jednotlivých částí nebo masivu jako celku, což je především na jz. Moravě
dokumentovatelné hlubokými průlomovými údolími vodních toků na jeho okraji (Bobrava,
Jihlava, Rokytná, Jevišovka, Dyje), případně systémem jejich říčních teras - a tak se zde dnes
nachází řada izolovaných reliktů neogenních sedimentů. Maximální rozšíření jednotlivých
záplav proto není známo, o značné denudaci však svědčí relikty prokazatelně i
hlubokovodnějších spodnobadenských sedimentů vyskytující se daleko směrem do centra
Českého masivu - lokality Hostim, Kralice, Borač, přičemž u poslední zmiňované se
předpokládá hloubka moře přes 200 m. V určitých obdobích kvartéru pak byly některé části
oblasti relativně zarovnány spraší nebo i říčními štěrkopísky.
Okraj Českého masivu je ve studované oblasti velmi členitý. Od S k J se na něm střídají
oblasti s morfologicky výrazným okrajovým svahem s úseky, kde masiv přechází do
Karpatské předhlubně prostřednictvím k J, JV až V vybíhajících výběžků skalního podloží
s mezilehlými "zálivy" miocénu, případně oblastmi, kde miocenní sedimenty vnikají hlouběji
do hlavní hmoty masivu. Největší z nich je Stošíkovická pánev jz. od Miroslavi, v jejíž
severní části se nejčetněji vyskytují struktury obdobné tvarům v nejzajímavější části okraje
Českého masivu ve východním okolí Eggenburgu a u Retzu, která je nejvíce tektonicky
porušena. Jedná se o v relativně plochém terénu nápadné zaoblené elevace s výrazným
123
PDF byl vytvoøen zkušební verzí FinePrint pdfFactory Pro http://www.fineprint.cz
úpatím, tvořené skalními podložními horninami rozličné litologie (granit, granulit, rula, svor,
fylit, krystalický vápenec, slepenec, droba a další), které vystupují z nezpevněných
neogenních sedimentů. Na Znojemsku jich je celkem pouze kolem stovky, přesto je patrné, že
dosahují různých půdorysných rozměrů i výšek vůči svému bezprostřednímu okolí - typické
délkové rozměry jsou v desítkách až stovkách metrů, relativní výšky metry až několik desítek
metrů (řádově do 40 m). Jsou zde však i podstatně větší a také vyšší bloky podloží, evidentně
zvednuté jako malé asymetrické hrástě - vyvýšenina z. Skalice, Horní hájek sv. H. Dunajovic
a především kra Deblínku sv. Znojma a jižně navazující načeratická hrásť. Podobnou genezi
mají nejspíše i drobněji rozčleněné elevace Žlíbky u Trstěnic a Miroslavské kopce u
Miroslavi. Na druhé straně se zde uprostřed miocénu vyskytují úlomky skalních hornin
v prostoru několika metrů na poli bez morfologického vyjádření, mapované pouze na
podrobných geologických mapách. Tento zvláštní rys reliéfu a pokus o vysvětlení jeho vzniku
se stal impulsem pro srovnání území Znojemska s dalšími oblastmi na okraji masivu, kde se
podobné drobné tvary vyskytují. Nejkrásněji jsou vyvinuty na žulách dyjského masivu
v Dolním Rakousku, kde již byl také učiněn pokus o vysvětlení jejich geneze. Zde je možno je
přeneseně označit jako inselbergy (ostrovní hory), i když tento příznačný termín byl původně
použit pro tvary vypreparované zpod tropických zvětralinových plášťů a nikoliv pro tvary
exhumované zpod nezpevněných mořských sedimentů, jako je tomu v tomto území.
V Rakousku tvoří inselbergy, nejvyšší až 60 m vysoké, určité prostorové uskupení, jež je na
Znojemsku mnohem méně zřetelné, což je tam nejspíše podmíněno jejich menší exhumací a
dále několika výraznými příčnými poruchami směru SZ-JV, které celý prostor porušují.
V okolí Retzu a Eggenburgu jsou totiž seskupeny do několika výrazných, tektonicky
podmíněných severojižních pásem s vrcholovými kupami. Na některých inselberzích jsou
zachovány stopy po mořské abrazi - dutiny vyplněné mořskými sedimenty, vápnité sedimenty
s četnými ústřicemi a dalšími organizmy příbojové zóny, lišícími se tloušťkou schránek
v jednotlivých typech sedimentačního prostředí (zde ve směru inselberg -> blízká pánev) a
v neposlední řadě časté rychlé zjemňování sedimentů ve směru elevace -> dílčí pánev
(částečně zaoblené úlomky a valouny místní žuly -> zjemňující se písek -> jíl), což svědčí
pravděpodobně o tom, že tyto elevace tvořily při transgresi, v tomto případě eggenburgské,
alespoň krátce skutečné ostrovy v moři. I u nás se podobné jevy vyskytují, jsou však poměrně
vzácné, což je vysvětlitelné jiným typem a nižší výškou pobřeží.
V Rakousku na rozdíl od našeho území, kde nepříliš podrobné práce pocházejí většinou z 80.
let 20. století, už proběhlo několik moderních geofyzikálních výzkumů (geomagnetika,
geoelektrika, na základě nich vrtná verifikace) v mezilehlých prostorech, kde se inselbergy na
povrchu nevyskytují, a ty potvrdily, že podobný kupovitý terén se nachází i pod miocenními
sedimenty. Na základě zjištěných poznatků byl sestaven rakouskými geology předběžný
model, pokoušející se vzniklý typ reliéfu vysvětlit následujícím způsobem: Při alpinském
vrásnění, charakteristickém kolizí severoevropské litosférické desky s alpskou a karpatskopanonskou soustavou bloků, došlo v místě lomu okrajového kontinentálního svahu Českého
masivu ze směru ZSZ-VJV do směru JZ-SV ke změně převažujícího kompresního režimu ve
Východních Alpách v silné pohyby translační s extenzní, resp. i kompresní složkou
v Západních Karpatech. Výsledkem byl v kolizní oblasti kromě horských pásem vznik
několika výrazných pánví typu "pull-apart". Podobný mechanizmus vzniku je předpokládán v
pánvi Eggenburgské a jejím okolí. Mezi dvěma podélnými zlomy - waitzendorfským na SZ a
diendorfským na JV, který je nejvýznamnější linií celé studované oblasti, případně i dalšími
mezilehlými druhotnými paralelními dislokacemi došlo k vytvoření řady diagonálních
střižných poruch směru S-J, které dnes odčleňují jednotlivá ve stejném směru protažená,
asymetricky k východu ukloněná pásma inselbergů a mezi nimi ležící shodně protažené
sníženiny se sedimenty. Na skalní podloží depresí - místa tektonických pohybů - je vázán
vznik novotvořených minerálů se značným magnetickým obsahem, jenž je dnes už možno
geofyzikálně detekovat.
124
PDF byl vytvoøen zkušební verzí FinePrint pdfFactory Pro http://www.fineprint.cz
Situace je složitější, celé území jv. okraje Českého masivu je porušeno i řadou příčných
zlomů, na kterých došlo k různě intenzivním pohybům vertikálním. Značné tektonické
rozčlenění oblasti mimo jiné způsobilo, že některé části skalního povrchu s insebergy jsou
dodnes skryty pod několik desítek až stovek metrů mocným pokryvem neogenních sedimentů,
zatímco jiné jsou již obnaženy a intenzivně denudovány. O tom svědčí rozsáhlé pokryvy
ostrohranných úlomků, nejspíše kvartérního stáří, kolem řady ostrovních hor, jiné inselbergy
jsou proťaty epigenetickými údolími vodních toků, ve kterých se vytvářejí i rozsáhlejší skalní
útvary. I samotné žulové hřbety jsou porušeny mnoha příčnými zlomy směru Z-V, které právě
umožnily vznik kupovitého reliéfu s vrcholovými elevacemi typu inselbergů. Na jejich
utváření do dnešní podoby se podílely po jejich vzniku následné exogenní zaoblovací procesy,
ať již v mírné klimatomorfogenní zóně nebo, jak vyplývá z paleoklimatologických poznatků,
v tropickém či subtropickém klimatu. Určení typu denudace v Dolním Rakousku je obtížné
proto, že relikty tropických kaolinických zvětralin jsou tam na rozdíl od Znojemska velmi
vzácné, převažují hrubé písčité zvětraliny granitu typu grusu. To podporuje názor, že
vertikální zdvih masivu oproti předhlubni jak před transgresí, tak i v jejím průběhu a po
ukončení miocenní sedimentace tam byl mnohem větší než na Znojemsku, kam pohyby
spojené s diendorfským zlomovým systémem vyznívaly. Ale i na jz. Moravě se přes řadu
příčných poruch jeví horizontální pohyby při utváření reliéfu dominantní a obě oblasti je proto
možno považovat za součásti jedné větší geotektonické struktury.
Nevyřešenou otázkou zůstává stáří prvotních pásem s inselbergy. Jisté je, že řada z nich
existovala již v době eggenburgské transgrese (ca. 21 Ma), kdy modifikovaly sedimentační
podmínky v oblasti. Jejich sj. uspořádání je pak porušeno příčnými poruchami, které jsou
nejspíše mladší než tato pásma. Pohyby na diendorfském zlomovém systému však pokračují
dodnes, což je dokumentováno např. detekovanými zemětřeseními podél hlavního zlomu nebo
pukáním zdí staveb v obci Platt v západním sousedství hlavního zlomu, a tak není vyloučena
ani možnost, že některé z inselbergů jsou i mladšího data vzniku.
Sj. povrchové struktury se vyskytují i východně od diendorfského zlomu (krystalinikum u
Frauendorfu, krátké hřbety z. Miroslavi) a podobným směrem je protažený i západní okraj
ždánického a pouzdřanského flyše. Obdobné struktury jako u Eggenburgu se proto nejspíše
vyskytují i v podloží centrální části Karpatské předhlubně jižně od Brna. Hlavním
charakteristickým rysem celé jv. části Českého masivu včetně ponořeného úseku by pak spíše
než místní flexurní ohyb, jak bylo uváděno v některých dřívějších pracích, bylo značné
zlomové rozčlenění podle poruch přibližně paralelních s jeho dnešním povrchovým okrajem,
doprovázené řadou větších či menších elevací podloží. Tento závěr vyplývá i z novějších
geologických a geofyzikálních výsledků.
Následující výzkum bude zahrnovat mimo jiné další detekci a určení směrové orientace
tektonických struktur na Znojemsku (převážně směru S-J a SSV-JJZ), hledání stop
dokumentujících mořskou činnost na našem území (některé lokality indikující existenci
pobřeží již byly nalezeny) a také analýzu dokumentace vrtů provedených při jihovýchodním
okraji Českého masivu mezi Brnem a hranicí s Rakouskem se záměrem provedení částečné
rekonstrukce průběhu skalního podloží miocénu.
Literatura
BRZÁK, M. (2001): Spodnobadenské sedimenty a morfotektonický vývoj jv. okraje Českého
masívu (jihozápadní Morava).- Scripta Fac. Sci. Univ. Masaryk. Brun., Vol. 30, Geol., Brno.
BRZOBOHATÝ, R., CICHA I. (1993): Karpatská předhlubeň. - In: Geologie Moravy a Slezska Přichystal, A., Obstová, V., Suk, M. (eds.), Moravské zemské muzeum a Sekce geologických
věd PřF MU, 123-128, Brno.
MATĚJOVSKÁ, O. et al. (1988): Geologická mapa 1:50 000 34-11 Znojmo. - ÚÚG Praha.
ROETZEL, R. (1996): Bericht 1994/1995 über geologische Aufnahmen im Tertiär und Quartär
mit Bemerkungen zur Tektonik am Diendorfer Störungsystem auf Blatt 22 (Hollabrunn).- Jb.
125
PDF byl vytvoøen zkušební verzí FinePrint pdfFactory Pro http://www.fineprint.cz
Geol. B.-A., Vol. 139/3, Wien.
ROETZEL, R. et al. (1998): Geologische Karte der Republik Österreich, 1:50.000 - 22
Hollabrunn.- Geol. B.-A., Wien.
Summary
Partially exhumed tectonic relief of the southeastern margin of Bohemian massif
on the southwestern Moravia and northern Austria
In the contribution are briefly described inselberg-like bedrock elevations surrounded by
Miocennous deposits in the southwestern part of Carpathian Foredeep in the vicinity of towns
Miroslav, Znojmo, Retz and Eggenburg. On the basis of their topographical and geological
setting in the southern continuation of Boskovice Furrow and geophysically confirmed
prevailing directional configuration of these N-S elongated elevation zones are they
interpreted as asymetrical tectonical blocks originated on shear-faults connected with the
genesis of complex pull-apart basin among Waitzendorfer and Diendorfer faults of SSW-NNE
direction during Alpine-Carpathian orogeny in Tertiary. The presence of surf-shore facies
around inselbergs testifies at least pre-Eggenburgian age of some elevations. The horizontal
movements along main faults were accompanied and/or followed by secondary vertical
movements of W-E to NW-SE direction, which together with consequent considerable postLower Badenian denudation of Miocennous deposits resulted in different exhumation of
individual parts of bedrock in the projection of present-day surface and with it associated
origination of typical multiple dome-like relief.
Obr. 1: Digitálně upravená aerogeofyzikální data totální magnetické intenzity v okolí Retzu a
Eggenburgu. Podle prací Seiberl et al., 1986-1998. W: waitzendorfský zlom, D: diendorfský zlom, S:
sitzendorfský zlom, V: severojižní porucha spjatá s hlavními zlomy (zazna čen pouze jeden příklad),
R: Retz, E: Eggenburg. Vpravo dole: Zjednodušené schéma celého zlomového systému.
126
PDF byl vytvoøen zkušební verzí FinePrint pdfFactory Pro http://www.fineprint.cz