Svědectví dávných katastrof – lom Seloutky EarthCache

Popis lokality

Lokalita se nachází na samé hranici východních výběžků Drahanské vrchoviny a západním okraji Hornomoravského úvalu, v Prostějovské kotlině. Pozoruhodný starý lom v blízkosti Seloutek povědomý jako Všetičkova skála (Obr. 1) je známý z kronik především tím, že roku 1865 zde byl učiněn pokus dolovat uhlí, avšak bez úspěchu. Unikátní výchoz karbonských slepenců ještě nebyl nikým zpracován, ani vědecky, ani v rámci geocachingu. My jsme se o to pokusili prostřednictvím této earthcache. Velký dík patří kačerské kolegyni a geoložce Simoně (ZOSK) za odbornou pomoc a konzultace.
Význam lokality je především vědecký, kdy sedimentární výplň poskytuje záznam o průběhu sedimentace v hlubinném mořském prostředí a přináší cenné poznatky o geologickém vývoji regionu během období karbonu. Ze studia těchto hornin můžeme usuzovat na jednotlivé fáze sedimentace, které mohly být ovlivněny změnami velikosti povodí a/nebo klimatickými výkyvy v rámci variského orogenu (pásma pohoří deformovaného horotvornými pohyby). Studium úlomků hornin (klastů) poskytuje informace o složení zdrojových hornin příkrovu a probíhajících geologických procesech. Mimo to představuje spodnokarbonská kulmská pánev České republiky nejvýchodnější a nejjižnější složku evropského systému variských předhoří kde došlo k horotvorným procesům o 10 – 15 milionů let dříve než ve zbytku variského předpolí [3].

Kulm Drahanské vrchoviny

Před přibližně 340 milióny lety (perioda karbon, stupeň visé), při variské kolizi litosférických desek, byly v oblasti jihovýchodní části Českého masivu horniny moldanubika (geologická oblast jižních Čech, pojmenovaná podle německého Moldau – Vltava a anglického Danube – Dunaj) nasouvány v podobě příkrovů směrem k severovýchodu (Obr. 2). Zatížení litosféry hmotou nasouvaných příkrovů způsobilo její průhyb a vznik hlubokomořské pánve při okraji (v předpolí) vyvrásněného variského pohoří. Tato orogeneze zdvihla příkrovy a pohoří až do velehorských výšek několik tisíc metrů. Zemětřesení uvolnilo zdrojový erodovaný materiál různých hornin a říčními a příbojovými procesy byly dokonale zaobleny nesčetné valouny. Materiál o různé zrnitosti byl přinášen řekami a hromaděn na pobřeží. Při zemětřeseních či velkých povodních se ještě nezpevněný materiál dal znovu do pohybu a ve formě gravitačních hustotních proudů se z okrajů pánve po příkrém podmořském svahu a podmořskými kaňony řítil náhlými skluzy sedimentů o velkém objemu dále do pánve. Takový katastrofický pochod se mnohokrát opakoval. Horniny usazené v této pánvi jsou dnes zčásti odkryty na Drahanské vrchovině a náleží do skupiny sedimentů označovaných jako kulm (flyš) Drahanské vrchoviny [5,6,10].

Sesuvy na podmořských svazích a vznik hlubokomořských sedimentů

Značný sklon jak pobřeží, tak pokračujícího mořského dna vedl k dramatickým sesuvům na podmořských svazích a v podmořských kaňonech (Obr. 3). Vysoký sklon umožnil přesun i několik metrů velkých bloků horniny. Když se utrhne kus stěny, největší energii mají největší valouny, které se uložily na úpatí svahu jako první. Potom následují lehčí kamínky, které se usadí na ty větší. Naposledy se usadí ty nejlehčí jemnozrnné částice. Slepenec je řazen mezi frakce nejvíce hrubozrnné, potom následovaly droby představující pískovou frakci, a nakonec sedimentovaly břidlice, které jsou nejjemnozrnnější. Podle toho, jaké bylo zrnitostní složení původních sedimentů na mořském dně, jsou jednotlivé vrstvy různě mocné. Mohlo se stát, že některá z výše popsaných tří typů hornin může chybět úplně [6].
Jedním z typů hustotního proudu je úlomkotok – ten si můžeme představit jako kašovitou směs různě zrnitého sedimentu a vody, která se pohybuje po nakloněném mořském dně. V úlomkotoku jsou bloky i metrových rozměrů nadnášeny kašovitou hmotou okolního jemnozrnného materiálu, menší valouny také vodou obsaženou v pórech nebo vzájemnými nárazy [2]. Dalším typem hustotního proudu je tzv. turbiditní proud, ve kterém je materiál o zrnitosti menších valounků, písku a menších částic unášen ve zvířené suspenzi a chová se jako běžná tekutina. Sedimenty byly následně přesouvány do hlubších částí pánevního systému turbiditními vějíři, kde byly dále roznášeny do vzdálenějšího prostoru. V důsledku turbulentního proudění docházelo k rytmicky střídavému ukládání různých zrnitostních frakcí [2,6]. 

Geologie spodnokarbonského flyšového komplexu

Jihozápadně od Prostějova je západokulmská sedimentační pánev vyplněná komplexem sedimentů, kterému říkáme myslejovické souvrství (Obr. 4A), jehož mocnost dosahuje až 3000 m. Starší račické slepence, které leží západně od Vyškova, tvoří proximální část podmořského kužele; mladší lulečské slepence, na které se díváte v lokalitě, spolu s drobami pak tvoří střední část, za kterou směrem na severozápad následují sedimenty břidlic. Lulečské slepence jsou polymiktní, tzn. tvořeny valouny různých přeměněných a magmatických hornin (například granulity, ruly či kvarcity, granity, ryolity). Jsou středně až hrubě zrnité. Variské vrásnění pokračovalo až do doby před 310 Ma a přispělo také ke zpevnění hornin a lokálnímu překlopení vrstev do přibližně současné pozice. Pohoří vzniklá variským vrásněním neměla relativně dlouhého trvání. Již během permu (299–251 Ma) byla z větší části srovnána erozí.
Z mnoha míst Prostějovska byl zaznamenán výskyty zkamenělin karbonského stáří. Jedná se o nálezy suchozemské flory, která byla do karbonského moře splavena vodními toky a zahrnuje úlomky kmenů a větví primitivních přesliček, plavuní a kapradin [5]. Lze nalézt i stopy humolitů vzniklé akumulací rostlinných zbytků a jejich následnou karbonifikací. Obsahují-li ještě rozpoznatelné zbytky dřevité substance, nazýváme je xylit nebo xylitické uhlí. Spodnokarbonská fauna je pak známa především z břidlic s výskytem ichnofosilií (stop organismů) [5].
Zajímavostí v okolí jsou také ostrůvky neogenového pískovce s hojnými zkamenělinami (lastury mlžů, rourky plžů a ichnofosilie) spočívající přímo na kulmských sedimentech [7].

Použitá literatura

[1] Geologická mapa ČR – Seloutky (okr. Prostějov) 1 : 50 000. In: Geovědní mapy 1 : 50 000. Česká geologická služba, Praha [cit. 2024-03-11]. Dostupné z: https://mapy.geology.cz/geocr50/
[2] Geopark Spořilov- Lulečský slepenec. Geofyzikální ústav AV ČR, Praha [cit. 2024-03-11]. Dostupné z: https://www.ig.cas.cz/pro-verejnost/geopark-sporilov/u11-slepenec-piskovec/
[3] Hartley A.J., Otava J. Sediment provenance and dispersal in a deep marine foreland basin: the Lower Carboniferous Culm Basin, Czech Republic. Journal of the Geological Society, 2001, 158:137 – 150. doi: https://doi.org/10.1144/jgs.158.1.137
[4] Cháb J., Stráník Z., Eliáš M. Geologická mapa ČR 1 : 500000. Česká geologická služba, Praha, 2007.
[5] Jašková V., Lehotský T. Kámen mluví aneb geologie Prostějovska. Český svaz ochránců přírody, Regionální sdružení Iris, Prostějov, 2010. 
[6] Krmíčková S., Kubernátová M., Cempírek, J. Horniny a minerály na brněnských ulicích - interdisciplinární exkurze s využitím geocachingu. Masarykova univerzita, Brno, 2022.
[7] Lehotský T., Hladilová Š. Miocenní sedimenty od Seloutek na Prostějovsku. Přírodovědné studie Muzea Prostějovska Prostějov, 2006, Sv. 9, s. 143-150
[8 ] Meschede M. Geologie Deutschlands. Ein prozessorientierter Ansatz, 1–249. Springer, Berlin, Heidelberg, 2015.
[9] Skupien P., Vašíček Z. Hlubokomořské sedimenty. In: Multimediální texty ze  sedimentologie. Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2008 [cit. 2024-03-11] . Dostupné z: http://geologie.vsb.cz/Sedimentologie/textova%20cast/sedimentacni%20prostr/Hlubokomo%C5%99sk%C3%A9%20sedimenty.htm
[10] Štelcl J., Vávra V., Zimák J. Spodnokarbonský flyšový komplex Drahanské vrchoviny. In: Mineralogicko-petrografický exkurzní průvodce po území Moravy a Slezska. Masarykova univezita, Brno, 2005 [cit. 2024-03-11]. Dostupné z: http://pruvodce.geol.morava.sci.muni.cz/Sosuvka/kulm_Drahany.htm 

Požadavky pro logování (otázky)

Pro úspěšné absolvování této earthcache je nutné odeslat všechny odpovědi přes profil. Optimálně vyčkejte na zpětnou vazbu a až poté se můžete zalogovat. 

1. Na základě studia listingu, pozorování v terénu a z podrobné geologické mapy (Obr. 4B) řekněte, jestli se díváme spíše na usazeniny na dně hlubokomořské pánve nebo úpatí podmořského svahu uvnitř podmořského kaňonu, zdůvodněte vaši odpověď.
2. Pozorujte velikost valounů ve slepenci, vidíte nějaké gradační zvrstvení? Pokud ano, kterým směrem se valouny zmenšují a o čem to vypovídá?
3. Prostudujte na místě pevnost slepence. Můžete vyloupnout valounek z horniny? Obsahuje tmel spíše písčitou složku nebo jílovitou a jak to souvisí s pevností?
4. Z pozorování rozpůlených valounků na četných zlomových liniích ve stěně určete, je-li tento konkrétní slepenec monomiktní nebo polymiktní, a proč se tak domníváte?
5. Na pravé straně výchozu stanovte, jaký je sklon mezi slepencem a drobou a o jaké události tento sklon svědčí?
6. S pomocí geologické mapy 1: 50 000 v listingu (Obr. 4B) popište, jak jsou uspořádané slepence v okolí Seloutek?
7. Napište svou hypotézu, jak takové uspořádání vzniklo.
8. Jakou fosilii bychom ve slepenci, který vidíte, mohli nalézt - podaří se vám to? Můžete nalézt fosilii živočicha, a proč?
9. V lomu je řada kreseb zvířat, pořiďte s některou z kreseb svou fotografii jako doklad vaší návštěvy.
10. Přejděte na Stage 2 na horní hranu lomu, zde získáte ucelený přehled o střídání vrstev droby a slepence. Pořiďte druhé foto u borovice na hraně lomu.