V čase koronavirové přeci jen jsme měli povolené výlety do přírody. A tak jsme narazili i na tohle pěkné místo.
Skalní mísy u Černých Voděrad
Nacházíte se na místě, kde můžete vidět výsledek různých druhů zvětrávání.
Zvětrávání je označení pro proces, při kterém dochází k působení chemických, fyzikálních, či biologických sil na obnažené horniny. Zvětrávání může v průběhu miliónů let vést k rozpadu hornin a následné erozi, které vedou k celkovému přetvoření tváře krajiny. Rychlost zvětrávání závisí na složení horniny, na klimatických podmínkách atd.
Zvětrávání můžeme rozdělit podle převládajícího typu působící síly na:
fyzikální (mechanické),
chemické,
biologické.
Fyzikální (mechanické) zvětrávání
Fyzikální zvětrávání je proces, při kterém dochází k rozpadu hornin, aniž by nastaly výraznější změny v jejich chemickém složení. Jeho příčinou jsou změny v intenzitě insolace (tok sluneční energie na osvětlený povrch Země bez atmosféry), což vede k tepelným i objemovým změnám v povrchové vrstvě hornin. Jelikož jsou veškeré horniny složeny z různé kombinace minerálů, mají všechny horniny určitou teplotně-tlakovou mez, při které přestávají být stálé a při které dochází k poruše jejich celistvosti vlivem praskání atd. Vlivem tektonické činnosti a následné denudace (obnažení) hornin dochází k jejich vystavení rozdílným teplotním a tlakovým podmínkám. Postupné ubývání teploty a tlaku vede ke chladnutí hornin, což má za následek jejich smršťování a popraskání, či rozpukání. Kapalná voda, pronikající do vzniklých puklin, se následně přeměňuje na led, což má za následek zvětšující se tlak v puklinách a odtrhávání části skalního masívu. Pravidelné opakování rozmrzání a zamrzání vody v puklině má za následek její zvětšování. Odborně se tento proces nazývá mrazové zvětrávání a je typická pro obnažené vrcholky hor. Druhým důležitým faktorem je působení teploty, kdy vlivem ohřívání a chladnutí tělesa dochází k jeho smršťování a roztahování, což způsobuje v extrémních případech až roztrhání horniny. Teplotní působení je typické pro pouštní oblasti, kde rozdíl mezi dnem a nocí může dosahovat až 60 °C (Alpy, Himálaje, horské oblasti ve Walesu atd.).
Chemické zvětrávání
Chemické zvětrávání je typ zvětrávání, během kterého dochází k rozkládání určitých horninových minerálů a k následnému vytvoření minerálů nových. Chemické zvětrávání je závislé na teplotě a vlhkosti. Čím jsou obě veličiny větší, tím rychleji k zvětrávání dochází. Atmosférická voda reaguje se vzdušným oxidem uhličitým, což má za následek vznik kyselého roztoku, který rozpouští určité minerály během vsakování do půdy. Vznikají krasové oblasti. Další významným reakčním činidlem je podzemní a mořská voda, která má schopnost reagovat s jinými druhy minerálů (slídy, živce mohou reagovat za vzniku jílů a kaolinitů). Další chemické zvětrávání je typické pro horniny obsahující železo, které reagují za vzniku oxidu železitého, jenž je charakteristický svojí načervenalou barvou (typické pro oblasti savan). Posledním druhem je zvětrávání podmořské, při kterém se v puklinách v kamenech pod mořem ukládá sůl, která krystalizuje a tím trhá strukturu kamene.
Základními chemickými procesy u zvětrávání jsou: rozpouštění, hydratace, iontová výměna, oxidace/redukce a reakce s organickou hmotou.
Biologické zvětrávání
Dalším důležitým faktorem pro zvětrávání jsou živoucí organismy, a to převážně mikroorganismy, které reagují s horninami, čímž vyvolávají jejich biochemický rozklad. Nejčastější je rozklad lišejníky, rozšířenými po celé Zemi. Lišejníky uvolňují kyselinu, která rozrušuje horniny, což má za následek vznik půd. Větší organismy se dále podílejí na rozrušování hornin například kořenovým systémem, který je schopen se dostat do menších puklinek a následně rozervat skalní masiv. Na druhou stranu kořenový systém funguje i jako tmel, který zabraňuje dalšímu fyzikálnímu rozrušování vlivem teploty a tlaku. Nejdůležitějším organismem, ovlivňujícím tvář Země, je v posledních stoletích člověk, který je schopen přetvářet rozsáhlá území svojí povrchovou i podpovrchovou důlní činností.
Kombinace zvětrávání
Na Zemi se ve většině případů setkáváme s tím, že se 3 základní typy zvětrávání navzájem prolínají a že působí za vzájemné spoluúčasti a při vzájemném doplňování. Pro určité oblasti jsou charakteristické různé kombinace zvětrávání, které v dané oblasti většinou převládají a které mají hlavní charakter. Musíme však mít na paměti, že se ve většině případů nejedná o působení v oblasti jediné. Jedním z příkladů kombinace více druhů zvětrávání jsou skalní mísy.
Skalní mísa je oválná prohlubeň na vodorovných nebo mírně skloněných skalních plochách. Skalní mísy se vyskytují v různých typech hornin.
Skalní mísy vznikají v důsledku selektivního zvětrávání horniny a následného odnosu zvětralých částic. Vývoj skalních mís je ovlivněn mechanickými, chemickými i biochemickými zvětrávacími procesy. V první fázi dochází k mechanickému oddělování minerálních zrn, následně se projevuje chemické zvětrávání (rozklad některých minerálů) a v důsledku změn vlastností a pH vody vlivem drobné biocenózy dochází následně k biochemickému zvětrávání. (Společenstvo neboli biocenóza je soubor populací všech druhů rostlin, živočichů, hub a mikroorganismů, které žijí v určitém biotopu; existují mezi nimi určité vztahy.) Vrcholným stadiem vývoje skalní mísy je vznik tzv. odtokového žlábku. Pokud je tento žlábek natolik prohlouben, že ze skalní mísy odvádí veškerou vodu, dochází k rychlé destrukci tvaru. Dokonale vyvinuté tvary se obvykle vyskytují v žulových horninách, ale také se s nimi setkáme v některých klastických sedimentech, například v pískovcích České křídové tabule. Skalní mísy se vyskytují i v dalších krystalických horninách, například v pegmatitech, kvarcitech, rulách a andezitech. Oválné prohlubně ve vápencích a jiných krasových horninách se nazývají kamenice podle původního slovinského pojmenování kamenica.
Falešné obětní mísy
V minulých dobách, kdy si lidé neuměli vysvětlit skutečnou příčinu vzniku těchto hojně se vyskytujících skalních tvarů, považovali tyto prohlubně za obětní mísy (něm. Opferkessel). Domnívali se, že skály a balvany, v nichž jsou tyto mísy, jejichž součástí je často také odtokový žlábek, byly místem pohanských obětních obřadů. Skalní mísa s odtokovým žlábkem navíc evokovala představu o obětování živých tvorů, kdy žlábkem měla z mísy odtékat krev oběti. S tímto (v naprosté většině případů) mylným výkladem původu skalních mís se nezřídka setkáváme dodnes.
Úkoly:
- V jaké hornině vznikla tato skalní mísa? Je na místě sama, nebo se v okolí nacházejí i jiné mísy v jakékoli fázi vývoje (vznik, vyhloubení, zánik)? Pokud ano, v jaké jsou fázi?
Skalní mísy vznikly vlivem všech druhů zvětrávání:
- Jaké jsou hlavní druhy fyzikálního (mechanického) zvětrávání? Jmenujte alespoň tři z nich.
- Jaké jsou hlavní druhy chemického zvětrávání? Jmenujte alespoň dva z nich.
- Bez jaké sloučeniny většinou k chemickému zvětrávání nedochází?
- Změřte rozměry mísy a pokuste se odhadnout, kolik se do ní asi tak vejde vody, pokud by byla naplněna po okraj.
- Nepovinné: Vyfoťte sebe, svou GPS nebo jiný svůj geocachingový předmět (třeba CWG) tak, aby byla vidět skalní mísa v pozadí.