AGT 74: Zizkova skala EarthCache

Geologie v kostce

Výrazným morfologickým jevem v přímo ve městě Prachatice je mohutná, v jednotlivých výchozech dobře sledovatelná křemenná žíla, která se táhne ssv.směrem, přibližně při z.okraji granulitového tělesa.

Granulit je regionálně vzniklá, metamorfovaná hornina, která vzniká při vyšších teplotách a různých tlacích během regionální metamorfózy. Patří do granulitové facie. Velikost zrna se pohybuje od střední po hrubé a barvu mívá granulit nejčastěji hnědošedou až tmavě šedou, popřípadě bílou. Jedná se o těžkou horninu, často s granoblastickou strukturou (většina minerálů vytváří stejně velká zrna, která jsou do sebe zaklesnutá).

Horninu tohoto typu definoval Johann Heinrich Gottlob Justi v roce 1757 a označil ji jako namiester stein (podle Náměšti nad Oslavou), později ji označil jako weisstein.

Začíná jako tzv. Žižkova skalka. Selektivní denudací vypreparovaný, strmý, mrazovým zvětráváním rozpukaný křemenný val vystupuje asi 10 m nad své okolí. Skalní výchoz je přes 30 m dlouhý a přibližně 10 m široký. Výplň žíly je tvořena masívním, bílým až nažloutlým křemenem, který je na mnoha místech zbarven povlaky limonitu do rezava. Tento křemen je pronikán sítí různě se rozvětvujících žilek bílého křemene, takže hornina má místy brekciovitý charakter. V hornině je celkem nehojně zastoupen i živec. Žižkova skalka je součástí žíly táhnoucí se směrem k SSV. Křemennou žílu, která vystupuje na několika místech výrazně nad okolní terén, je možno sledovat v uvedeném směru celkem asi 3,5 km až k místu, kde silnice Prachatice - Bavorov odbočuje do Bělče. Jednotlivé partie vystupujících křemenných skalek jsou silně rozpukané. Na puklinách lze nalézt dosti hojné krystalky křemene a v některých dutinkách vyloučené sloučeniny železa, vzniklé pravděpodobně rozkladem pyritu. Podél puklin došlo též mrazovým zvětráváním k oddělování jednotlivých různě velkých ostrohranných balvanů horniny.

Regionální členění: Český masiv - krystalinikum a prevariské paleozoikum - moldanubická oblast (moldanubikum) - metamorfní jednotky v moldanubiku

Stratigrafie: paleozoikum

Témata: geomorfologie, mineralogie, strukturní geologie (tektonika)

Jevy: skála, skalní zeď, žíla (hydrotermální), výchoz

Původ geologických jevů (geneze): hydrotermální mineralizace

Hornina: žilný křemen

Geologický význam: regionálně-geologický význam (mapování), geoturistická zajímavost (geotop)
 

Vznik výchozů

Během pohybu zemských desek v období prvohor (v poslední době se užívá spíše mezinárodní označení paleozoikum) v místech narušení desek k průniku magmatu, které dali vzniknout vulkanickým horninám. Tyto horniny dali vzniknout značnému množství minerálů, které se v místech vývěru schromaždovali a seskupovali za pmoci jevu hdyrotermální mineralizace.
 

Tento efekt probíhal v celé délce narušení zemské desky - v našem případě v délce 3 km. Jednotlivé výchozy můžeme pozorovat na této mapě.

A jak se křemen mohl vzniknout? Pro pochopení je třeba pochopit vznik minerálů jako takových...
 

Vznik minerálů

Minerály jsou základní stavební prvky hornin, které pak tvoří zemskou kůru. Pokud se některé minerály v rámci zemské kůry vyskytnou na jednom místě v anomálním množství mohou vznikout i významé ložiskové akumulace a mohou se stát předmětem těžby a být zdrojem nerostných surovin pro lidskou civilizaci. Minerály také člověka přitahují člověka svojí krásou a půvabem a mnohým z nás učarují natolik, že se jejich sběr stane vášnivým koníčkem. V současné době je známo přes 4000 minerálů a neustále přibývají další. Co se týče jejich vzniku mohou vznikat rozličnými způsoby a za různých podmínek. Nyní si nastíníme základní způsoby jakými můžou minerály vzniknout:

Magmatické procesy
Během procesů krystalizace a diferenciace magmatu vznikají magmatogenní minerály. Postupně jak magma chladne nebo se odměšují některé složky dochází ke vzniku krystalizačních center, kolem kterých se shlukují další částice a narůstají tak jednotlivé minerály. Takto vznikají klasické horninotvorné minerály jako například olivín, pyroxeny, amfiboly, slídy, živce a křemen. Dále tímto způsobem vznikají některé sulfidy, spinelidy (magnetit, chromit), ilmenit atd. Co se týče vzniku ložiskových akumulací těchto minerálů, mohou být ložiska likvační (ty vzniknou, když se magma dostane do takových podmínek, kdy v něm nemůže existovat sulfidická složka spolu se silikátovou a tak se od sebe odmísí a právě odmísená sulfidická složka obashuje velké množství ložiskově významných kovových prvků) a nebo segregační (vznikají gravitací, kdy těžší minerální frakce klesají ke dnu magmatického rezervoáru).

Procesy pozdní fáze magmatické krystalizace
Během těchto procesů již krystalizují prvky v magmatu, které těžko vstupují do krystalové mřížky minerálů. Právě díky tomu takové prvky nenalezneme v magmatických minerálech popsaných v přechdozím odstavci. Když je ale velká část magmatu již vykrystalovaná je zbytková tavenina o tyto prvky obohacena a dojde k jejich krystalizaci. Jedná se o prvky jako například litium, bor, fluor a vzácné zeminy. Horniny vzniklé v pozdní fázi krystalizace mají hruboznný charakter. Takto vznikají například pegmatity. Ty jsou hrubozrnné a mají obdobné složení jako žula. Obsahují totiž křemen živec a slídy, ale kromě toho se v nich vyskytují další minerály jako například turmalín beryl litné slídy atd. Pegmatitová tělesa také jeví jistou zonálnost podle postupné krystalizace - od aplitové zóny na okraji vznikající za teplot kolem 800 - 700 °C až po křemenné jádro v centrální části pegmatitového tělesa, které vzniká za teplot kolem 300 - 200 °C. Takováto pegmatitová tělesa se těší zájmu sběratelů minerálů.

Hydrotermální procesy
Tyto procesy jsou vázány na přehřáté minerální roztoky, které jsou většinou ohřívány magmatickými horninami, přičemž původ mineralizace je také většinou magmatický ale může být i diagenetický, metamorfní, vadózní (voda z povrchu, která pronikne po puklinách do hlubších částí zemské kůry) a konečně jako zdroj mineralizace může být i hornina kolem hydrotermy. Kolem hydroterm může dojít k metasomatóze (ovlivnění minerálního složení okolní horniny) a pokud se hydrotermální roztoky dostanou do podmínek kdy nejsou schopné dále unášet mineralizaci dojde k její krystalizaci. Protože hydroterální roztoky většinou migrují po puklinách mají i hydrotermální mineralizace žilný charakter. Takto vznikají minerály jako například sulfidy(galenit, sfalerit, pyrit, chalkopyrit, antimonit), oxidy železa, manganu uranu a další minerály. Z ložiskového hlediska jsou významné akumulace zinku, olova, mědi, železa atd. Jako klasický příklad tohoto ložiska v ČR lze uvést například Příbram - Březové hory.

Hypergenní procesy
V tomto případě se vlastně jedná o zvětrávací procesy, kdy se minerály, které jsou v podmínkách na povrchu Země nestabilní a přeměnují se v minerály stabilní. Minerály jsou totiž stabilní za podmínek, ve kterých vznikly, a právě čím jsou podmínky vzniku minerálu odlišnější tím většinou bývá minerál méně stabilní. Takže se jedná například o minerály bazických magmatických hornin (olivín, pyroxeny) a o minerály vysokých stupňů metamorfózy. Nejvýznamějšími chemickými reakcemi, které způsobují rozklad minerálů jsou hydrolýza, hydratace, oxidace atd. Takto vznikají zejména jílové minerály (kaolinit, montmorillonit, illit), bauxiy, limonity atd. Ložiskově významné mohou být akumulace kaolínů, bentonitů atd. Jako příklad si můžeme uvést kaoliné ložisko v Horní Bříze na Plzeňsku.

Sedimentární procesy
Chemicky odolné minerály, které nepodléhají zvětrávacím pochodům chemické povahy, jsou jen rozrušeny mechanickými procesy a jsou transporotvány do míst, kde se mohou akumulovat. Koncetrují se zejména v rozsypech náplavech atd. Mezi takovéto odolné minerály patří například zirkon, rutil, plationoidy, chromit, granáty, zlato atd. Jejich koncentrace může nabývat i ložiskově významných akumulací. Dále v rámci sedimentárního procesu mohou vznikat i nové minerály např. chemicky vysrážené z nízkoteplotních roztoků - jedná se hlavně o ložiska solí. Jako příklad z ČR můžeme uvést například uranové ložisko ve Stráži pod Ralskem, kde je uranové zrudnění vázáno do cenomanských sedimentů české křídové pánve. Uran přitom pochází ze zvětralin ze souše.

Metamorfní procesy
Během metamorfních procesů se mění mineralogické složení hornin. Výsledné minerální složení je závislé na složení protolytu (původní horniny, která je metamorfována) a na metamorfních podmínkách. Mezi metamorfní minerály patří například sillimanit, andalusit, kyanit, granát, staurolit, kalcit, dolomit atd.

Jednou vzniklé minerály se postupem času dostanou do jiných podmínek a jiným procesem se tyto minerály mohou změnit v jiné. Závisí jen na vlastnostech minerálu a na podmínkách prostředí jak dlouho to bude trvat.
 

Žilný křemen

Zvláštním případem žilných vyvřelin jsou žilné křemeny, které vznikly z hydrotermálních roztoků. Tvoří často výplně žil o metrové mocnosti, výjimečně jsou mocné až desítky metrů.
 

Tak např. v Českém lese je to český křemenný val (Domažlicko, Poběžovicko, Ašsko). Severozápadně od Tachova v pokračování tohoto valu dosahuje žíla poměrně čistého křemene mocnosti až několik desítek metrů. "Naše" zde popisovaná křemenná žíla je známa např. od Prachatic. Probíhá od města SV směrem na vzdálenost 3 km. Rovněž v lužické žule běží žíla křemene o délce cca 4 km. Žíly křemene o mocnosti až 30 m jsou uzavřeny v žule nejdecko-eibenstockého masívu na Karlovarsku. Délky 4 km dosahuje žíla žilného křemene na S od Rumburka. Rovněž ve V části desenské klenby Silesika (Hrubý Jeseník) u Vrbna je 20 m mocná žíla probíhající na vzdálenost 2 km.
 

Doba vzniku

Paleozoikum (česky prvohory) je geologická éra, spadající do eonu fanerozoikum. Podle v současnosti obecně uznávaného datování trvala tato éra zhruba 289 milionů let (541 mil. až 252 milionů let před naším letopočtem). Zahrnuje celkem 6 period: (od nejstarší) kambrium, ordovik, silur, devon, karbon a perm.

Již před počátkem paleozoika došlo k rozpadu superkontinentu Rodinie na menší pevniny. Největší pevninou byl obří kontinent Gondwana, jenž se rozkládal od jižního pólu, ale částečně zasahoval přes rovník i na severní polokouli. Tento kontinent v sobě obsahoval dnešní Afriku, Jižní Ameriku, Austrálii, Antarktidu, Indii a další menší části dnešních pevnin. Severní Amerika, Sibiř, Baltika tvořily samostatné obří ostrovy.

Animace pohybu zemských desek - pro názornost, jakými tlaky byla zemská kůra vystavena V průběhu paleozoika ale postupně docházelo ke kolizím těchto pevnin, čímž vznikl na přelomu karbonu a permu nový superkontinent Pangea, jenž se rozkládal od severního pólu až k jižnímu. Kolize pevnin v průběhu utváření Pangey byla provázena variským (hercynským) vrásněním, při kterém vznikla rozsáhlá pásemná pohoří dosahující nejspíše značných nadmořských výšek srovnatelných s dnešním Himálajem. Tato pohoří však již byla většinou dávno zcela zahlazena erozí. Při tomto procesu byla utvořena řada geomorfologických jednotek. Během tohoto dlouhého období docházelo mnohokrát ke kolísání mořské hladiny, což mělo za následek značné změny v organickém světě v mořích. Velké poklesy hladiny světového oceánu způsobovaly vymírání mnoha druhů, jelikož se zmenšovala plocha mělkých šelfových mořích, kde bývá nejvyšší druhová diverzita. Složení atmosféry ovlivňovala kromě sopečné činnosti též činnost živých organismů. Klima pak rozložení kontinentů, přičemž máme z této doby zaznamenaná i období značného rozšíření pevninských ledových štítů. Velmi studeným obdobím byl svrchní ordovik, který je považován za vůbec jedno z nejchladnějších období historii planety Země, k dalšímu rozšíření ledovců pak došlo na přelomu karbonu a permu. Vznik Pangey způsobil v průběhu Permu rozšíření suchého kontinentálního podnebí na velkou část souše a tedy i velké rozšíření pouští.