Jemnozrnné a střednězrnné droby a prachovce: Geologické informace a výskyt

Břidlice patří mezi nejoblíbenější přírodní kameny. Tyto usazené, částečně přeměněné horniny mají velmi jemnou zrnitost, za kterou vděčí svému původu v sedimentech jílovců a prachovců. Vyznačují se také svým hedvábným leskem. Protikladem břidlice jsou tzv. skaliny, což jsou metamorfované horniny se všesměrovou strukturou. Oproti břidlicím je proto nelze štípat.

Ve formacích břidlic se shromažďuje metan, jehož těžba se v posledních letech stala významným zdrojem výroby zemního plynu. Zejména v USA jeho důležitost neustále narůstá.

Charakteristika a použití břidlice

Břidlice má širokou barevnou škálu - od černé přes šedou, zelenou až po cihlovou. Obsahuje minerály biotit, muskovit a andalusit, které zaručují vynikající žáruvzdorné vlastnosti a výbornou rovinnou štěpnost. Díky tomu se břidlice velmi jednoduše opracovává a tvaruje do tenkých desek, které slouží k výrobě obkladů, dlaždic a střešních krytin.

Břidlice se štípe v průměrné tloušťce kolem 5 mm. Velikosti desek bývají různé, zpravidla mívají rozměry od 20x15 cm do 60x30 cm. V poslední době se do módy znovu dostávají břidlicové střechy. Břidlice ovšem zdaleka neslouží jen jako střešní krytina, dlažba či obklad. Lze z ní vyrobit i nejrůznější střešní detaily, jako jsou komíny, vikýře nebo štíty. V dřívějších dobách se z ní vyráběly školní psací tabulky, desky pro kulečníkové stoly nebo břidlicové brousky.

Prachovce a jejich výskyt

Prachovce (siltovce) jsou zpevněné aleurity. Vyskytují se zpravidla společně s drobami nebo jílovými břidlicemi (např. v Oderských vrších a na Drahanské vrchovině) nebo provázejí jílovce (např. v Nízkém Jeseníku). Spraše jsou nezpevněné aleurity eolického původu, poněkud modifikované půdotvorným procesem, který se označuje jako zesprašnění. Mají obvykle žlutavou až nahnědlou barvu, nejsou vrstevnaté a mají charakteristickou vertikální odlučnost. Jsou tvořeny zrníčky křemene, živce a jílovými minerály.

Čtěte také: Kotouče pro jemné řezy

Spraše čtvrtohorního stáří jsou hojně rozšířeny ve středních a severních Čechách a především na jižní Moravě, v Moravské bráně a na Ostravsku. Jsou známy z Číny, kde spraše pokrývají plochu více než 600 000 km² (mocnost spraší zde dosahuje až 600 m) - materiál čínských spraší byl vyvát ze středoasijských stepí a pouští.

Historie geologických výzkumů

Výzkumy v 19. století

Přehled nejstarších geologických výzkumů hranického paleozoika podal Homola (1950). Podle něj publikoval první ryze geologickou práci Beyrich (1844), v níž se zmínil o vápencích v okolí Hranic, obsahujících korály. Foetterle mapoval v letech 1856-57 studovanou oblast a rozlišil zde formaci drobovou (slepence, droby a břidlice, ležící konkordantně na devonských vápencích) a diskordantně uložený eocén („karpathensandstein“ a černotínský pískovec) (Foetterle 1858). Wolf (1863) zjistil v devonu dva druhy vápenců. Nad spodními šedými vápenci s korály (které charakterizoval jako ekvivalent čelechovických vápenců) jsou nadložní vápence se slínitými proplástky (ekvivalent vestfálského kramenclového vápence).

V roce 1888 prováděl mapování okolí Hranic Tausch (1889), který členil devonské sedimenty na spodnodevonské (křemence) a střednědevonské (čtyři druhy vápenců). Nad nimi je podle něj konkordantně uložen kulm. Ostrůvkovité vystupování devonu uprostřed kulmu vysvětloval zlomy.

Výzkumy v 1. polovině 20. století

Petrascheck (1908) upozornil na diskordanci mezi devonem a kulmem, pochyboval však o teplickém zlomu. Podrobněji zpracoval stratigrafii vápenců Zapletal (1930). Rozlišil dva odlišné profily. Na severu hranického devonu jsou na bázi hrubě zvrstvené temně šedé až černé amfiporové vápence, nad nimi hrubě zvrstvené světle šedé korálové vápence, přecházející na jihu do hlíznatých vápenců.

Výše pak leží černé plástevnaté vápence (Hranický kopec) s nadložním kramenclem (na J od Hranického kopce). Na jihu hranického devonu vystupují jižně od propasti světlé plástevnaté vápence a u Černotína a Ústí vápence brekciovité. V jejich nadloží jsou opět černé plástevnaté vápence (u stanice Černotín-Kelč) a světle šedé plástevnaté vápence s polohami vápnitých břidlic (u Zbrašova). Zapletal upozornil na faciální rozdíly - jižní část podle něj odpovídá severní facii MK a severní část spíše okolí Ochozu.

Čtěte také: průvodce výběrem jádrových a štukových omítek

Další rozsáhlé mapování provedl v oblasti Hranic Homola (1946), který rozlišil v devonu několik stratigrafických členů na základě profilů v lomu hranické cementárny, na pravém břehu Bečvy pod Švrčovem a v lomu u Mariánského údolí. V roce 1949 publikoval Homola (1949) na základě studia vrtů poopravené stratigrafické schéma pro střední a svrchní devon. Homola (1950) detailně zpracoval stratigrafii a zveřejnil geologickou a tektonickou mapu území.

Výzkumy ve 2. polovině 20. století

V souvislosti s možností výstavby přehrady na Bečvě u Teplic nad Bečvou probíhalo v letech 1955 a 1956 detailní mapování hranického devonu a jeho okolí (Dvořák et al. 1957). V této práci byla navržena nová stratigrafie hranického paleozoika a jeho tektonického vývoje. Za hlavní tektonický prvek byly považovány velké kerné přesmyky s jv. vergencí, kdy při přesmykování jednotlivých ker docházelo ke značné tektonické redukci a naduřování vrstev. Většina devonských sedimentů byla odtržena od svého podloží a přesunuta přes mladší souvrství, přičemž na některých místech byly rigidnější vápence vtlačeny do souvrství kulmu a vystupují z nich jako bradla. Autoři předpokládali, že souvrství paleozoika byla vrásněna v jedné, pravděpodobně asturské fázi variské orogeneze.

V umělém odkryvu u Zbrašova, zachycujícím profil devonskými a karbonskými sedimenty, nalezl Chlupáč (1956) v zelených břidlicích, považovaných Homolou (1950) za nejvyšší devon, tournaiskou trilobitovou faunu v těsném nadloží devonských vrstev. Mezi devonem a karbonem zde zjistil pouze faciální změnu bez hiátu a uhlové diskordance, z čehož usoudil na neopodstatněnost orogenetických pohybů na hranici mezi devonem a karbonem. V roce 1957 nalezenou faunu podrobněji popsal (Chlupáč 1958) a upřesnil její stáří do svrchní části stupně tournai.

Stromatoporoideovou faunu podrobně zpracovala Zukalová (1958). V lomu černotínské vápenky popsala faunu usměrněnou a stlačenou, zatímco dobře zachovalou faunu popisuje ze zářezu silnice. Makroskopickým i mikroskopickým popisem se zabýval Weiss a Zrůstek (1958), kteří podali podrobnou petrografickou charakteristiku jednotlivých litotypů devonských vápenců. Všimli si, že kalcitová zrna jemnozrnných partií plástevnatých (laminárních) vápenců bývají protažena v jednom směru. Také zaznamenali přítomnost rekrystalizovaných kalcitových zrn s dvojčatným lamelováním.

Při studiu žil nenašli ani v jednom ze vzorků ankerit nebo siderit. Sukcese žil probíhala podle nich ve směru: křemen - rudní minerály (pyrit, chalkopyrit, dnes jejich sekundární ekvivalenty limonit, malachit a azurit) - kalcit. Ve všech vrstvách hranického devonu nalezli účinky silicifikace vápence v okolí zmíněných žil. Proto uvažovali o dvou časově rozdílných fázích vzniku křemene, z nichž první je starší a druhá mladší než kalcitové výplně žil. Většinu uvedených závěrů shrnuli ve své práci Dvořák et al. (1958).

Čtěte také: Průvodce jemným hliněným štěrkem

Publikovali podrobnou geologickou mapu studované oblasti a stratigrafické schéma, ve kterém vyčlenili vápence amphiporové (givet), korálové (givet-frasn), plástevnaté (laminární), laterálně se zastupující s vápenci hlíznatými (frasn-famen). Do spodního karbonu pak zařadili organodetritické vápence a intraformační brekcie, výše bituminózní vápence s vložkami břidlic a nadložní zelenavé břidlice. Devonské vápence mají mírný sklon k SZ. V souvislosti s tektonickým vývojem, nastíněným již Dvořákem et al. (1957), považovali za nejvýznamnější variské disharmonické vrásnění, způsobené značnými rozdíly v reologii vrstev, náležející asturské fázi variské orogeneze. Vrásy jsou porušeny několika vrásovými přesmyky směru SV-JZ. Kromě přesmyků popisují též mladší radiální poklesové dislokace, porušující devon i kulm, jejichž směr je S-J nebo SZ-JV.

V. Zukalová studovala kromě již zmíněných stromatoporoideí také korálovou faunu z okolí Hranic (Zukalová 1961) spodnokarbonského stáří, které jsou součástí tmavých jemnozrnných organodetritických bituminózních vápenců. Výzkumem konodontů se v hranickém paleozoiku zabývala Friáková (1964 a 1969). V první práci studovala konodontovou faunu z hlíznatých vápenců nejsvrchnějšího patra hranické cementárny, kterou datovala jako středně a svrchně frasnskou. Ve druhé citované práci zpracovala konodonty z různých vápencových litotypů. Korálové (resp. vilémovické) vápence datovala jako frasnské, stejně jako nadložní tentakulitové vápence. Pro hlíznaté (resp křtinské) vápence potvrdila jejich středně a svrchně frasnské stáří a stejně datovala i nadložní černé kalové vápence z nejvyššího patra cementárny Hranice.

Studiem přechodu nejvyšších poloh plástevnatých vápenců do organodetritických vápenců zjistila famenské stáří pro nejvyšší polohy plástevnatých vápenců, smíšenou konodontovou faunu stáří famen a spodní visé pro přechodnou zónu mezi plástevnatými a organodetritickými vápenci a spodnoviséské konodonty pro organodetritické vápence. V oblasti tohoto profilu chybí mezi devonem a karbonem pět stratigrafických zón (svrchní famen a celé tournai). Tato skutečnost není v souladu s předchozími zjištěními Dvořáka et al. Během let 1969-1970 byl u Opatovic odkryt profil spodním karbonem, který zpracovali Chlupáč a Kumpera (1972). V nejnižší pozici profilu popsali deskovité, tmavě šedé, jemnozrnné až kalové, bituminózní vápence s vložkami břidlic, které zařadili do spodního visé. V jejich nadloží jsou zelené siltovce a pelity, náležející také spodnímu visé a výše leží šedé pelity. Všechny popsané členy profilu korelovali s profilem u Zbrašova, popsaným Chlupáčem (1956). V jejich nadloží sedimentovaly siltovcové břidlice a pelity viséského stáří, nejvýše pak kulmské břidlice spodní části moravického souvrství.

Na základě předchozích studií publikovali Dvořák a Friáková (1978) soubornou práci o stratigrafii paleozoika v okolí Hranic na Moravě, ve které využili rozsáhlého vrtného průzkumu pro účely Hranické cementárny. Podle nich se celá oblast hranického paleozoika rozpadá na několik příčných ker, oddělených od sebe většinou synsedimentárně fungujícími dislokacemi směru SZ-JV. Jednotlivé kry jsou rozděleny přesmyky s sv.-jz. směrem a jv. vergencí o délce horizontálního pohybu okolo 1 km. Jednotlivé kry se od sebe liší svým stratigrafickým vývojem v závislosti na rychlosti jejich subsidence.

Výzkumy od 90. let 20. století

V místě, kde byl Chlupáčem a Kumperou (1972) popsán profil karbonem byl situován 300 m hluboký vrt, který byl zpracován a interpretován Dvořákem et al. (1981). V hloubce 120 m zasáhl vrt pod devonskými laminovanými vápenci droby a břidlice hradecko-kyjovického souvrství, přecházející do podloží ve svrchnoviséské vápencové brekcie. Nověji zjistili Šteffan a Melichar (1996), že struktura laminovaných vápenců má charakter deformační kliváže až foliace s výraznou lineací. Tyto vápence prakticky obsahují velmi malá množství fauny a Šteffan a Bábek nezávisle zjistili přítomnost intenzivně deformovaných a zkřivených reliktů konodontů. Tektonostratigrafický profil částí území a zjednodušenou představu deformačního vývoje nastínili Grygar et al. (1997).

V několika posledních letech byla na několika profilech intenzivněji studována konodontová fauna a mikrofacie devonských vápenců. Sedlák (1999) zjistil, že tentakulitové vápence v lomu hranické cementárny zasahují až do svrchního frasnu a báze sedimentace křtinských hlíznatých vápenců začíná již při spodní hranici svrchního frasnu. Tišl (2002) mikrofaciálně analyzoval tři profily, zastihující hranici mezi macošským a líšeňským souvrstvím v lomu hranické cementárny (přechod z jednoho do druhého souvrství zařadil do středního frasnu) a profil v lůmku u Ústí.

Současné poznatky a lokality

Geologická exkurze v Nízkém Jeseníku

Dne 3. 10. 2023 proběhla na Geologickém pavilonu prof. Pošepného v Ostravě přednáška pro širokou veřejnost, která seznámila příchozí s historií a současností těžby, zpracování a užití kamene v Nízkém Jeseníku. Na tuto přednášku navázala dne 23. 10. 2023 terénní geovědní exkurze. Jejím základním cílem bylo prakticky seznámit účastníky s otázkami strategického významu těžby stavebních surovin pro rozvoj společnosti, ale také vlivu těžby a spotřeby surovin na krajinu a životní prostředí a s využitím míst dřívější těžby pro geoturistické účely.

První zastávka byla v lomu Bohučovice, ve kterém je těžena tzv. moravská droba a který patří mezi nejvýznamnější zdroje drceného kameniva na Moravě a ve Slezsku. Více než dvě hodiny trvající prohlídka samotného lomu a technologie výroby kameniva byla umožněna díky vstřícnému přístupu vlastníka lomu, společnosti Kamenolomy ČR, s.r.o. Druhou navštívenou lokalitou byl Flascharův důl, který v minulosti představoval jedno z mnoha míst těžby tzv. pokrývačské břidlice v Nízkém Jeseníku a který je dnes, jakožto součást národního geoparku Krajina břidlice, od roku 2020 zpřístupněn veřejnosti. Obě tyto akce byly připraveny oddělením geomechaniky a báňského výzkumu a oddělením laboratorního výzkumu geomateriálů Ústavu geoniky AV ČR ve spolupráci s VŠB - Technickou univerzitou Ostrava, Kamenolomy ČR, s.r.o.

Lom Bohučovice

Geologicky jde o horniny spodního karbonu (kulmská facie) zastoupené prachovci a drobami rozstáňského souvrství drahanského kulmu. V nižší části vystupují hrubě lavicovité jemno až střednozrnné droby se vzácnými vložkami břidlic a prachovců do 5 cm mocných. Výše je rytmické střídání sm mocností břidlic a jemnozrnných drob v mocnosti přes 3 m. Vrstvy upadají mírně k severozápadu (335/15).

Lom Lipovec

V opuštěném a ve spodní části zatopeném lomu na sz. okraji obce Lipovec vychází prachovité břidlice, které jsou tmavě šedé, navětrávající do zelenošeda a hnědošeda. Jednotlivé rytmity se skládají z jemných rytmů mocných 1-6 cm s laminovanými prachovci a jemně zrnitými drobami. Prachovité břidlice obsahují drobná zrna křemene, větší množství slíd (muskovit i biotit) a jílové minerály. V horninách se objevuje větší podíl jílovitého kalu. Jemně zrnité droby jsou převážně šedé, navětrávají do hnědošeda. Jemnozrnné droby obsahují kromě křemene a živců také velké množství slíd (muskovit i biotit), které jsou patrné především na vrstevních plochách. V drobách byly na lokalitě pozorovány výrazné plamínkové textury a erozní plamínkovitá zahloubení, proudové čeřiny, výrazná pozitivní gradační zvrstvení a šikmá zvrstvení. Vrstvy jsou v normálním vrstevním sledu. Místy se u jemnozrnných drob vyskytuje konvolutní zvrstvení. Báze drobových rytmů je ostrá s doprovodnými texturami, které dokládají přínos materiálu od Jk S.

Černá skála (Kód AOPK ČR: 1805) je lokalita s jezírkem na dně opuštěného lůmku s hojným výskytem obojživelníků.

Tabulka minerálů v břidlici a drobách

tags: #jemne #az #stredne #zrnite #droby #bridlice

Oblíbené příspěvky:

• Trvalé spoje s polyuretanovým tmelem
• Komplexní průvodce pokládkou kamene
• Vlastnosti dýhy dub olše u interiérových dveří
• Výběr dřeva na střechu garáže
• Návod pro stavbu sádrokartonových konstrukcí