Interaktivní polabská geostezka EarthCache

Expozice hornin seznamuje s geologickým vývojem a vznikem hornin širšího okolí Brandýsa. V úvodní části expozice jsou umístěny dvě informační cedule, které populárně-vědeckou formou stručně popisují vývoje planety Země, proces deskové tektoniky, vznik hornin a geologický vývoj regionu. Uspořádání vystavených exponátů je koncipováno dle jejich stáří a řazeny do pěti skupin hornin, které je možné nalézt na území polabského okolí. Exponáty jsou doplněny o informační cedule, které popisují přesný název, lokalitě, staří horniny mineralogické složení, procesech vzniku a praktickém využití. U vybraných vzorků je součastí popisku mikrofotografie dané horniny. Popisky obsahují QR kód, který umožňuje  návštěvníkům expozice získat více informací o vzorku, plnění úkolu, kvízových otázek či realizaci úlohy rozšířené reality (AR) pomocí mobilní aplikace. Na většině vzorků je dále vybroušena a naleštěna plocha, díky které mohou návštěvníci poznat vnitřní stavbu horniny.

Abyste si mohli tuto keš zalogovat jako nalezenou, je nutné splnit následující úkoly a řešení zaslat přes profil nebo message centrum. Na všechny otázky hledejte odpovědi na místě, jiné nebudou uznány! Logujte nález prosím až po zaslání odpovědí, ale nemusíte čekat na potvrzení o správnosti. V případě nejasností se ozveme. Bez zaslání odpovědí není možné log uznat a bude podle pravidel smazán. V případě skupinových odlovů je nutné prokázat, že všechny podepsané nicky byly na místě.

1. Popište, jak vypadá vybroušená plocha u migmatitu.
2. Jaký tvar má vybroušená ploška na spodním kameni u fylitu?
3. Popište vybroušenou plochu serpentinitu, co vám připomíná?
4. Jaké je složení vzorku číslo 10?
5. Který z exponátů byl kdysi živý?
6. Který vzorek se v prehistorii používal k výrobě hrubých kamenných nástrojů?
7. Vyfoťte sebe nebo vaši GPS či jiný osobní předmět u informační cedule. Foto v zimní bundě v letním období potěší :-)

Na geostezce naleznete následující typy hornin. Jejich koloběh v přírodě zachycuje následující obrázek.

Výlevné horniny vznikají tuhnutím magmatu, jež má svůj původ ve svrchním plášti Země. Žhavé tekuté magma se prodírá vzhůru pevnou zemskou kůrou. Při výstupu rozpíná a stlačuje horniny jimiž proniká, a tím si tvoří cestu, popřípadě se k zemskému povrchu protaví s tím, že horniny jimiž proniká pohlcuje. Jak se vulkanické magma blíží k povrchu Země, postupně chladne a z taveniny začínají růst (krystalizovat) první droboučká zrna minerálů. Patří sem například čedič a znělec.

• Znělec tvoří plagioklas a amfibol v základní hmotě. Dále se ve formě drobných vyrostliček vyskytuje olivín, pyroxenu a amfibol. Používá se hlavně jako drcené kamenivo na štěrkování cest.
• Čedič tvoří vápnitékřemičitanové minerály (živce ze skupiny plagioklasů a pyroxenů). V menší míře je zastoupen zelený olivín a další minerály. Používá se nejčastěji jako drcené kamenivo na štěrkování cest nebo do betonu.

Hlubinné vyvřeliny vznikají utuhnutím žhavého magmatu ve větších hloubkách a jejich tuhnutí trvá déle. Patří k nim žuly a granodiority, syenity a monzolity, diority, gabrodiority, gabra a olivínovce. Z těchto na geostezce najdete:

• Žula neboli granit patří k nejrozšířenějším hlubinným vyvřelinám vůbec. Má různou barvu, struktura je rovnoměrně zrnitá nebo porfyrická. Nerostné složení: živec, křemen, slída (biotit, muskovit). Žula se hojně používá jako stavební kámen, na pomníky,  schody, obklady apod.
• Granodiorit je hlubinná hornina, jejíž nerostné složení je na rozhraní mezi žulou a křemenným dioritem. Na rozdíl od žuly obsahuje více plagioklasu než draselných živců a více je zastoupen amfibol.
• Gabro je rovnoměrně zrnitá hlubinná hornina šedé až černé barvy. 

Usazené horniny jsou tvořeny převážně minerály, které byly původně součástí vyvřelých, přeměněných a starších usazených hornin. Tyto horniny musely být nejprve zvětráváním rozrušeny na drobné částice a materiál byl povrchovou vodou přemístěn a nakonec usazen ve vodním prostředí, nejčastěji v mořích, ale i v jezerech, a poté byl takto usazený materiál zpevněn do podoby tvrdých hornin. Nepatně odlišný vývoj mají vápence. Většina vápenců vzniká v teplých mořích usazováním zlomků drobných vápnitých (kalcitových) schránek mořských organismů. Další vývoj vápence je podobný jako u pískovce. Zvláštním případem usazených hornin jsou tzv. buližníky (silicity).  
Na geostezce najdete například:

• Břidlice jsou jemnozrnné horniny složené především z mikroskopických jílových minerálů. Jílové minerály mají destičkovitý tvar a tak se usazují plochou stranou jeden na druhý. Vzniklé břidlice jsou pak běžně velmi dobře vrstevnaté a mohou se štípat po tenkých vrstvičkách. 
• Pískovec je složen z písčitých zrnek křemene, která jsou slepena malým množstvím jílovitoprachovitého tmelu. Má šedou, místy narezavělou barvu způsobenou přítomností oxidů a hydroxidů železa. Tmavé součásti horniny jsou prouhelněné větve a kmeny stromů.
• Buližníky jsou tvořeny převážně jemnozrnným křemenem zbarveným uhlíkem (grafitem) šedě až černě. Buližníky vznikly na mořském dně, a to pravděpodobně srážením gelu kyseliny křemičité za přispění kolonií mikroorganismů.

Metamorfované horniny vznikají přeměnou vyvřelých, usazených a starších přeměněných hornin, a to obvykle za zvýšených teplot a tlaků. Horniny mohou během geologických procesů měnit svoji polohu v zemské kůře. Například sedimenty se díky pohybu zemských desek a horotvorným pochodům dostanou do hlubších částí zemské kůry a přizpůsobují se změněným tlakům a teplotám, tzn. že se přeměňují. V hornině dochází k překrystalování minerálů a ke vzniku minerálů nových. Na geostezce najdete například:

• Fylit vzniká přeměnou (metamorfózou) jemnozrnných sedimentů – jílovců, prachovitých jílovců a břidlic. Původní jílové minerály obsažené v sedimentu jsou přeměněny v metamorfní minerály (chlorit a slídy). Používal se jako střešní krytina.
• Serpentinit vzniká přeměnou vyvřelin ze zemského pláště (například z pyroxenitu). S jinými horninami se dostává do horních částí kůry a na povrchu se nachází jako uzavřené bloky v mladších horninách. Serpentinit byl a je využíván jako surovina pro broušené šperky či jiné umělecké předměty. 

Starohory (vzorky 1 - 4)

Nejstarší horniny, na které můžeme v našem okolí narazit, vznikaly na dně moře před přibližně 700 miliony lety v období, které je označováno jako mladší starohory. V této době proběhly významné horotvorné procesy, které označujeme jako kadomské vrásnění, kdy došlo ke srážce několika tehdejších kontinentů. Naše území leželo v té době hluboko pod hladinou moře, jak tomu napovídají mimo jiné vulkanické horniny spility, případně metabazalty. Spility vznikají a vznikaly přeměnou čedičových láv, které se vylévají na oceánská dna. Přehřátá mořská voda, která proudí skrze póry a pukliny v čediči ho chemicky ovlivňuje a dochází tak k přeměně původních minerálů na jiné. Vznik čedičové oceánské kůry je spojen s vyléváním nebo spíše vyhřezáváním čedičové taveniny ze zemského pláště na zemský povrch v pásech středooceánských hřbetů nebo za tzv. vulkanickými ostrovními oblouky (dnešní vulkanické oblouky jsou např. japonské nebo indonéské ostrovy), mezi kterými také vzniká oceánská kůra 

Starší prvohory (vzorky 5 - 14)

Na počátku prvohor, v kambriu, došlo k ukončení kadomského vrásnění. Vyvrásněné horstvo bylo postupně zarovnáváno díky erozi a zvětralé úlomky hornin se hromadily v mezihorských údolích, která ve středním kambriu zalilo moře. Tyto kambrické horniny však najdeme až v Brdech. V okolí můžeme nalézt horniny z období ordovik, nazvaném podle keltského kmene Ordoviciú. Tehdy se na naše území dostalo další moře. Jeho přítomnost se na dlouhé věky zapsala usazením mocných souborů hornin, ve kterých jsou pochováni svědci tehdejší doby – fosilní organizmy, tedy zkameněliny. Několik stovek metrů ordovických vrstev, které vyplnily tzv. pražskou pánev, začíná vrstvami slepenců a pískovců třenického souvrství. Ty vznikaly během postupující mořské záplavy na počátku ordoviku ve velmi mělkém moři, které zaplavovalo předordovická údolí a nížiny. Valouny slepenců a zrna pískovců pocházela z erodovaných starohorních hornin. Díky bohatému výskytu živočišných hub s křemitou schránkou se později usadily silicity (křemičité horniny) mílinského souvrství. Jehlice křemitých živočišných hub se při zpevňování horniny rozpouštěly a vytvářely tak cement mezi zrnky křemene pískovců a prachovců. Vznikly tak velmi pevné horniny. 

Mladší prvohory (vzorky 15 - 23)

Konec usazování barrandienských staroprvohorních hornin byl spojen s nástupem dalších horotvorných pochodů, variského vrásnění. Tehdy došlo na závěru devonu a počátku karbonu, tedy v průběhu 20 milionů let, ke srážce většiny tehdejších kontinentů, tedy např. Gondwany nebo Laurasie, a vznikl prozatím poslední superkontinet v historii Země, označovaný jako Pangea. Již jednou zvrásněné starohorní horniny byly zvrásněny znovu, společně s těmi prvohorními. Během těchto horotvorných pochodů proběhl významný krok ve vývoji života - výstup z moře na nehostinnou souš. Rostliny již s předstihem (jistě od siluru) obývaly pobřeží, ale rozsáhlejší invazi na souš podnikly společně s živočichy až na konci období devonu a na začátku karbonu. Spojení většiny kontinentů do mohutného bloku superkontinentu Pangea způsobilo rozsáhlé změny směrů atmosférických a oceánských proudů. Tyto změny vedly v permu k výraznému vysoušení superkontinentu, čímž ubývalo uhlotvorných močálů. Usazování hornin ve velice suchém podnebí bylo spojeno s hlubokou oxidací železa v usazeném materiálu, což se dnes projevuje jejich červeným nebo fialovým zbarvením slepenců, pískovců a prachovců. Takové červené prachovce, pískovce nebo slepence jsou zachovány v blanické brázdě v okolí Českého Brodu.

Druhory (vzorky 24 - 27)

Po variském vrásnění a usazení karbonských a permských hornin bylo naše území opět především místem eroze. V závěru éry druhohor, v křídě, před 85 miliony lety, se k nám však dostalo opět moře, už třetí v pořadí a prozatím poslední. Naše okolí bylo nížinou, když došlo k jednomu z nejvyšších známých vzestupů hladiny světového oceánu (kolem 200 m) díky tektonickým pochodům při vrcholení rozpadu kontinentu Pangea a vysokým globálním teplotám. Změny úrovně mořské hladiny jsou ovlivňovány mnoha okolnostmi, které jsou místního i globálního působení. Místo od místa se mění smysly pohybu zemské kůry, která může poklesávat nebo se zvedat (a samozřejmě se může pohybovat i vodorovnými směry). Na pohyby hladin oceánů naší planety však stejně působí pohyby tektonických desek a klima. U pohybu desek se jedná o velice dlouhodobé cykly růstu a klesání hladiny oceánů, kdy při vysoké tektonické aktivitě při rozpadu kontinentů rostou mohutná pohoří středooceánských hřbetů, která vytlačují velké objemy mořské vody a dochází tak k růstu hladiny. Mnohem kratší vzestupně-ústupové cykly oceánské hladiny jsou globálně spojené s táním a růstem ledovců. Jak již bylo řečeno, v křídě docházelo k vrcholení rozpadu Pangei a navíc došlo díky extrémně teplému klimatu k roztátí drtivé většiny ledovců, včetně těch polárních, a odtávající voda se vrátila do oceánů, díky čemuž se zvedla jejich hladina. Mělkými moři byly pak zality rozsáhlé nížiny a šelfy všech kontinentů, kde bujel život. Nejstarší křídové vrstvy se na Brandýsku usadily ve sladkovodním prostředí meandrujících řek, jezer a močálů a jsou složeny ze slepenců, pískovců a jílovců, které označujeme jako perucké vrstvy. V jílovcích se nachází tenké černouhelné sloje a dobře zachované fosilie prvních krytosemenných rostlin, např. eukalyptů či fíkusů. Vyskytovaly se zde ale i nahosemenné i výtrusné rostliny, jako např. kapradiny.

Třetihory (vzorky 28 - 31)

Po ústupu křídového moře bylo naše území opět především místem eroze a dalšími svědky naší geologické minulosti jsou až třetihorní vulkanické horniny, tzv. neovulkanity. Jejich vznik byl spjatý se sopečnou činností, která probíhala v mnoha fázích v oháreckém riftu (pod Krušnými horami, které díky němu vznikly) a v jeho okolí. Ohárecký rift byl místem ztenčení zemské kůry, na kterém docházelo k výstupu plášťových tavenin. Z takovýchto struktur mohou vzniknout později riftové zóny, tedy místa, kde dochází k roztahování kontinentálních desek a postupnému zrodu oceánu. Ohárecký rift však neměl dlouhé trvání, vyhřezávání pláště ustalo a díky tomu nemáme dnes mezi Českou republikou a Německem oceán. Třetihorní sopečné horniny jsou v Čechách nejhojněji rozšířeny ve zmíněném oháreckém riftu, tam, kde je dnes České středohoří nebo Doupovské hory. Nejblíže Brandýsu se tyto vulkanity vyskytují u Odolena Vody, na lokalitě Kopeč. Jedná se o horninu ze skupiny čedičů, označovanou jako nefelinový analcimit. Při průchodem zemskou kůrou opadávaly do sopečného kotle okolní, především křídové horniny, které můžeme nalézt ve vulkanitech jako tzv. xenolity).

Čtvrtohory (vzorek 32)

Nejrozšířenějšími horninami z nejmladšího období historie planety Země jsou říční a jezerní uloženiny, které v okolí města zanechaly řeky Labe a Jizera. Díky meandrování (meandr = zákruta) jejich řečišť docházelo k postupnému překládání koryt, díky čemuž se poloha řečiště neustále měnila (a částečně mění, ačkoli člověk zpevnil a narovnal břehy, aby k těmto změnám nedocházelo, tzv. meliorace). Říční sedimenty jsou zastoupeny především štěrky a písky (nebo štěrkopísky), jejichž valouny byly transportovány např. až z Jizerských hor (díky tomu můžeme v pískovnách a na polích nalézt některé polodrahokamy, které pochází např. z prvohorních čedičů z Podkrkonoší -  jedná se např. o acháty nebo růženíny). Tyto říční štěrkopísky jsou uloženy na říčních terasách, což jsou plošiny, které kopírují tehdejší či současná koryta řek. Koryta řek se postupně zařezávala, jak se střídaly doby ledové a meziledové. V dobách ledových byla voda zadržována v ledovcích a mořská hladina byla nízko, čímž měly řeky mnohem větší spád a jejich erozní činnost byla velmi výrazná. Když došlo k otelení během doby ledové, ledovce roztály, hladina oceánů se zvedla a řeky měly mnohem menší spád. Tím byla jejich unášecí síla menší a mohlo dojít k ukládání říčního sedimentu na nové plošině, terase. Tak řeky zanechaly při těchto globálních klimatických změnách postupně nad sebou i několik teras. Další horninou čtvrtohor je spraš. Jemný prachový materiál byl navát větrem během suchých dob ledových. V píscích i spraších se nacházejí kosti pravěkých zvířat. Nejzajímavější nálezy pocházejí z Přezletic.