BARRANDIEN

ČESKÝ MASÍV

Poloha Českého masívu
vzhledem k České republice
geologicka stavba
Barrandien je součástí velkého tektonického bloku označovaného jako Český masiv. Rozšíření Českého masívu není omezeno pouze na území České republiky, ale zasahuje i do přilehlých oblastí. V mapce je zakresleno pouze "viditelné" rozšíření Českého masívu - směrem na východ pokračuje skryt pod několik tisíc metrů mocným příkrovem Západních Karpat a stejně tak směrem na západ, kde je překryt druhohorními horminami.

Hlavní vývoj Českého masívu je spjat s kadomským orogenickým cyklem (období cca před 660-550 mil. lety) jenž utvořil jeho základní blokovou stavbu a později byl výrazně přetvořen hercynským vrásněním (před 400-350 mil. lety).

Jak bylo výše zmíněno, Český masív se vyznačuje blokovou stavbou - území je rozděleno hlubinnými zlomy (linaementy) na menší části jenž jsou označovány jako předplatformní jednotky - tonto označení znamená, že se jedná o tektonické segmenty jejichž základní vývoj proběhl do skončení varijského orogenického cyklu, tj. do konce paleozoika. Tyto jednotky jsou překryty platformními jednotkami, jenž tvoří horniny druhohorního až recentního stáří. Platformní jednotky se vyznačují zpravidla výraznou úhlovou diskordancí vzhledem k starším jednotkám a minimální metamorfozou.

Vznik předpatformních jednotek je kladen především do období archaeozoika. Výrazná proměna archaezoických a proteroizoických hornin nastala především v průběhu kadomského vrásnění ve svrchním proterozoiku. Kromě výrazných tektonických deformací došlo i velmi intenzivním projevům vulkanické aktivity. V důsledku srážky některých bloků došlo k vynoření některých částí nad mořskou hladinu. V souvislosti s vyvrcholením kadomského cyklu ve svrchním proterozoiku a spodním kambriu je význačná intenzívní vulkanická aktivita - kromě povrchových projevů vulkanismu je i četný výskyt hlubinných těles (plutonů) na než je vázána regionální metamorfoza. Další výrazné deformace jsou vázány na varijský (hercynský) orogenický cyklus vázaný na obdobé středního devonu až permu. Jeho důsledkem byly mohutné deformace bloků a především opětovné vyzdvižení Českého masivu znamenající definitivní ústup moře z centrální Evropy.

V horninách svrchního proterozoika nalézáme zovněž nejstarčí strolatolity
Předplatformní jednotky Českého masívu
Platformní jednotky Českého masivu
geologicka stavba geologicka stavba
1. - bohemikum, 2. - moldanubikum, 3. - krušnohorská, 4. - lugikum,
5. - kutnohorsko-svratecká, 6. - moravsko-slezská
1. - svrchní křída, 2. - kontinentální uloženiny terciéru a neovulkanity, 3. - mořský miocén


Barrandien je součástí středočeského bloku (bohemika). Kromě krystalických hornin je ve své centrální části budováno mohutným komplexem sedimentárních hornin proterozoika a staršího paleozoika, jenž je nazýván Barrandienem.
Hlavní geologické jednotky bohemika a okolní segmenty
geologicka stavba
Moldanubikum: 1. - horniny moldanubika, 2. - středočeský pluton.
Bohemikum: 3. - krystalinikum, 4. - barrandienské proterozoikum, 5. - barrandienské paleozoikum.
6. - krušnohorská oblast, 7. - lugikum, 8. - moravsko-slezká oblast, 9 - kutnohorsko-svratecká oblast.
10. - sedimenty a vulkanity platformních jednotek (křída, terciér)


ÚVOD DO PALEOZOIKA BARRANDIENSKÉ OBLASTI

Barrandienem se nazývá regionální jednotka Českého masívu tvořená mohutným komplexem svrchnoproterozoických a staropaleozoických sedimentů a lokálních výskytů vulkanických hornin. Svým stářím tedy odpovídá období před 600 - 450 miliony let. Jelikož v průběhu sedimentace docházelo k přerušení sedimentace a následná obnovená sedimentace nastala v mírně odlišných sedimentačních prostorech, je patrné i odlišný směr hlavních sedimentačních pánví. Sedimenty spodního paleozoika sedimentovaly na kadomským vrásněním deformovaných sedimentů algonkiaVlatví paleozoikum Všechny pánve i přes mnohdy velmi silné tektonické působení zachovávají přibližně JZ-SV směr. Celý komplex proterozoických a paleozoických hornin byl deformován především na konci středního devonu, kdy se b barrandienu projevuje první fáze varijského vrásnení jenž ukončila marinní sedimentaci ve středních Čechách. Mnohé tektonické poruchy vznikaly již v i průběhu sedimentace. Z geologického hlediska se jedná o brachysynklinálu výrazně deformovanou tektonickými pohyby.
ProteroZoikum se vyznačuje hlubokovodní mořskou sedimentací jenž byla doprovázena vulkanickou aktivitou, celá oblast byla hluboce ponořenou tektonickou krou označovaná jako bohemikum. Během svrchního proterozoika došlo v důsledku kadomského tektonického cyklu k střetu tektonických jednotek bohemika a jižnějšího moldanubika, jenž se projevil postupným vyzvedáváním bohemika. Tyto změny se projevují především v sedimentaci štěchovické skupiny, jenž je tvořena především mělkovodními flyšovými sedimenty. V průběhu zdvihu docházelo zároveň k rozlomení kry do více menších segmentů. Před počátkem kambria dochází k vyzvednutí nad mořskou hladinu a následuje kontinentální sedimentace spodního kambria.


Pánve staršího paleozoika jsou plošně mnohem menší, jedná se o poměrně úzké lineární deprese až příkopové sníženiny přibližně JZ-SV směru. Kromě těchto pánví vznikly i menší tektonické bloky směru SSV-JJV, například rožmitálská brázda. Na zlomy jenž byly zpravidla hranicemi těchto pánví je vázána mnohdy velmi intenzívní vulkanická činnost.
Barrandienské starší paleozoikum je děleno na dva sedimentační cykly, které jsou od sebe odděleny stratigrafickým hiátem. Prvním je kambrická etapa zahrnující kontinentální sedimenty a vulkanity spodního a svrchního kambria a marinní sedimenty středního kambria.

Spodnokambrická kontinentální sedimentace se vyznačovala rychlým přínosem materiálu do vnitrokontinentálních depresí. Celá oblast zaujímala prostor od Klatov přes Příbram, jižní okolí Prahy, oblasti Železných hor až k Jizerským horám. Dále na SV je na polské straně již prokázán výskyt marinních sediementů spodního kambria. Na české straně byly spodnokambrické sedimenty nalezeny především v příbramsko-jinecké pánvi, rožmitálské brázdě, Železných horách a menší výskyty v oblasti u hranic s Polskem. Jak bylo výše zmíněno celá oblast byla několika hlavními synsedimentárními zlomy členěna na několik podélných pánví. Materiál, zejména na počátku sedimetace, který je poměrně hrube vytríděný a nedokonale opracovaný poukazuje na velké výškové rozdíly mezi místem eroze a sedimentace. V mladších souvrstvích je vlivem částečné denudace terénu materiál mnohem více vytříděný .Hlavním zdrojem materiálu byly jak starší proterozoické sedimenty tak i metamorfované horniny z oblasti JV od sedimentačního prostoru.
V Barrandienu je patrný vývoj tří segmentů příbramsko-jinecké pánve. Severnější brdský segment je na severovýchodní straně ohraničen strašickým zlomovým pásmem. Celý segment měl na rozdíl od jižnějšího segmentu bohutínského výrazně poklesový charakter. V průběhu kambria vznikaly další synsedimentární zlomy S-J směru. Brdský segment se vyznačuje velkou mocností spodnokambrických hornin, jenž místy dosahují až 3000 m.
Střední, úzký segment bohutínský tvořil především ve svrchní části spodního kambria, výraznou elevační zonu, jenž oddělovala brdský a příbramský segment.

Rozšíření pánví ve spodním kambriu
spodni kambrium
1. - marinní spodní kambrium - dnešní rozsah; 2. - marinní spodní kambrium - předpokládaný rozsah; 3. - kontinenální uloženiny - dnešní rozšíření; 4. - předokládané rozšíření kontinentálních uloženin; 5. - předpokládané hranice pánví; 6. - synsedimentární zlomy; 7. - předpokládané synsedimentární zlomy.


V pruhu mezi Příbramí a Milínem se rozkládá příbramský segment jenž pokračoval pravděpodobně na SV. Na západě byl ohraničen tektonickým blokem rožmitálské brázdy. Dále na jih je již oblast ohraničena zlomy jenž sloužily jako pukliny pro výstup granitoidů středočeského plutonu.
Na příbramsko-jineckou pánev navazuje zmíněný rožmitálský segment. Ten se od ostatních spodkokambrických pánví liší především výrazně SSZ-JJV směrem jenž se v průběhu sedimentace vlivem synsedimentárních zlomů zvýrazňoval. Postupně tak vznikala voltušská antiklinála s maximální mosností kambrických sedimentů po obou stranách. Synsedimentární zlomy byly rovněž přívodní drahou magmatických hornin středočeského plutonu.

Členění příbramsko-jinecké pánve ve spodním kambriu, schématický řez
spodni kambrium
1. - předpokládané rozšíření spodnokambrických sediemntů; 2. - horniny středočeského plutonu; 3. - zlomová pásma jenž sloužily k prostipu magmatitů plutonu; 4. - synsedimentární zlomy s vyznačením poklesových ramen.


V průběhu spodního kambria došlo k postupnému poklesu některých segmentů což se projevilo na počátku středního kambria proniknutím moře z oblasti Bavorska. Odtud moře proniklo i dále na východ do Železných hor, kde je kambrium rovněž faunisticky doloženo. V průběhu nejvyššího středního kabria dochází opět ke zvýšení tektonické aktivity jenž kromě přerušení sedimentace marinních sediemntů má za následek i projevy mohutné vulkanické aktivity vázané na hlavní synsedimentární zlomy ohraničující kambrické pánve.
Po sedimentační přestávce ve svrchním kambriu se marinní sedimentace obnovila v prostoru Pražské pánve na počátku ordoviku. na rozdíl od předchozí kambrické záplavy proniklo moře do středních Čech ze severovýchodu. Pražské pánev si hned od začátku udržovala charakter příkopové deprese ohraničené synsedimentárnímy zlomy. Sedimentace vlivem poměrně malé tektonické aktivity přetrvala až do středního devonu kdy vlivem vyvrcholení varijského orogenického cyklu došlo k vyzvednutí v celé oblasti a přerušení mořské sedimentace. V průběhu ordoviku a siluru byla sedimetace často doprovázena intenzivní vulkanickou aktivitou.
Rozšíření pánví ve středním a svrchním kambriu
svrchni kambrium
1. - střední kambrium - dnešní rozsah; 2. - předpokládaný rozsah středního kambria; 3. - předpokládané hranice pánví; 4. - kontinentální uloženiny svrchního kambria; 5. - vyvřelá pásma svrchního kambria; 6. - kyselé vyvřeliny mimo uvedená pásma; 7. - bazický vulkanismus; 8. - směr pravděpodobné transgrese středního kambria.
Rozšíření pánví v ordoviku (llanvirn) a siluru
ordovik, silur
1. - dnešní rozsah ordoviku; 2. - předpokládaný rozsah ordoviku; 3. - krystalinikum (pravděpodobně ordovické stáří); 4. - bazický vulkanismus v ordoviku; 5. - bazický vulkanismus v siluru; 6. - pravděpodobná oblast komunikace se sasko-durynskou oblastí; 7. - transgrese silurského moře vně ordovický rozsah; 8. - pravděpodobné hranice pánví; 9. - předpokládaný okraj silurského moře; 10. - poruchy způsobující redukci pánví; 11. - zlomy omezující permokarbon boskovické brázdy; B - brdská elevace; KR - kladensko-rakovnická elevace.
Rozšíření pánví ve spodním devonu
devon
1. - karbonátové facie, dnešní rozsah; 2. - karbonátové facie, předpokládaný rozsah; 3. - jílovité a písčité břidlice, dnešní rozsah; 4. - jílovité a písčité břidlice, předpokládaný rozsah; 5. - převážně droby, dnešní rozsah; 6. - převážně droby, předpokládaný rozsah; 7. - křemence a břidlice, dnešní rozsah; 8. - křemence a břidlice, předpokládaný rozsah; 9. - pískovce a slepence typu Old Red, dnešní rozsah; 10. - slepence a pískovce typu Old Red, dnešní rozsah; 11. - bazický vulkanismus; 12. - předpokládané okraje pánví; 13. - synsedimentární zlomy; 14. - poruchy způsobující redukci pánví; 15. - oblasti komunikace a předpokládaní transgrese spodního devonu.


VZTAH BARRANDIENU K DALŠÍM OBLASTEM PALEOZOICKÝCH PÁNVÍ

V České republice se spodnopaleozoické sedimeny vyskytují v několika oblastech. Všechny se vyznačují jistými společnými rysy, i když zejména příhraniční oblasti se podobají více oblastem mimočeským. Nejvýznamějsí úlohu zaujímá pro svou kompletnost, hojnost odkryvů a zejména četnost fosilií oblast Barrandienu. V Barrandienu, Železných horách, Rožmitálské brázdě a metamorfovaných ostrovech je zpravidla vyvinuto kambrium až střední devon. V oblastech lužické a sasko-durynské oblasti je sice vyvinut i svrchní devon a také karbon, ale malá četnost fosilií neumožnuje přesnějšího stratigrafického zařazení. V moravsko-slezské oblasti je vyvinuta část siluru, celý devon a přechod do karbonu. Fosilní zbytky jsou zde relativně hojné.
Nepřítonnost svrchního devonu v barrandiensko-železnohorské oblasti je způsobena dřívějšími projevy varijského vrásnění. V ostatních oblastech jsou horotvorné pochody zpravidla vázány na období karbonu.

Oblasti výskytu spodního paleozoika v České republice

Oblasti výskytu spodního paleozoika v České republice
1. Barrandien, 2. Rožmitálská brázda, 3. Železné hory, 4. Drahanská vysočina, 5. Hranická oblast, 6. Jeseníky, 7. Lužická oblast,
8. Sasko-durynská oblast.

1. Barrandien

Paleozoické sedimenty nasedají v Barrandienu na podložní proterozoikum s výraznou úhlovou diskordancí a odlišným faciálním charakterem. Sedimentační prostor barrandienské oblasti byl tvořen v kambriu tzv. Příbramsko-jineckou pánví jejíž osa měla přibližně směr JZ-SV. Po svrchnokambrijském hiátu se sedimentace obnovila v prostoru Pražské pánve, jejíž osa byla posunuta o něco severněji a její směr byl ZJZ-VSV.
Vrstevní sled paleozoika začíná kontinentálními uloženinami spodního kambria charakterizovaných střídáním souvrství slepencových a pískovcových. Marinní vývoj je zaznamenán až ve středním kambriu. Na pelitické sedimenty je vázána velmi hojná fauna. Ordovik je v typickém siliciklastickém vývoji - z počátku se jedná o střídání křemencových a jílovitých facií, následované ve středním ordoviku převahou facií prachovcových a křemencových a později prachovcových a jílovitých. Ve všech souvrsvích se vyskytuje hojná fauna. Sedimenty spodního siluru se vyznačují převahou jílovitých a břidličných poloh s hojnou graptolitovou faunou. Svrchní silur je zastoupen karbonátovým vývojem. Devon je prakticky téměř celý vyvinut ve vápencových faciích. Nejvyšší střední devon je pak representován flyšovými sedimenty. Na všechna devonská souvrství je vázána velmi hojná a druhově diversifikovaná fauna.

2. Rožmitálská brázda

Litologie rožmitálského paleozoika
Litologie rožmitálského paleozoika (podle Chlupáč et all.-Paleozoikum Barrandienu, zjednodušeno)
Rožmitálská brázda tvořila mírná antiklinála téměř severo-jižního směru, která spojovala Barrandien s oblastí metamorfovaných ostrovů. Rožmitálská oblast je z geologického hlediska tvožena voltušskou antiklinálou směru přibližně SSZ-JJV. V průběhu sedimentace docházelo k změlčování osní části a zároveň k výraznému poklesu okrajových partií. V důsledku těchto pohybů dosahují jednotlivá souvrství maximální mocnosti v okrajových částech. Litologický vývoj rožmitálské brázdy se dosti odlišuje jak od barrandienského vývoje, tak i vývoje metamorfovaných ostrovů. Nejlépe jsou sedimenty zachovány pouze v nejbližším okolí Rožmitálu, jinde je paleozoikum ohraničeno výraznými zlomy a zpravidla silně metamorfováno.
Spodní kambrium je sice ještě representováno stejnými členy jako v Barrandienu, ale vyznačuje se zpravidla jinými mocnostmi. Během kambria tedy rožmitálská oblast přímo navazovala na Barrandien, konkrétně na příbramskou synklinálu, zbývající vývoj je však značně odlišný. Většina kambrických sedinetů je postižena regionální metamorfozou způsobenou vulkanickou aktivitou pravděpodobně svrchnokambrického stáří.

Ordovické horniny jsou vyvinuté jako jílovité břidlice voltušského souvrství. Nejstarší sedimenty náleží arenigu, který je zde paleontologicky dokázán. Moře tehdy proniklo z Pražské pánve z oblasti Rokycan při záplavě na počátku arenigu. Vzhledem k velkému stratigrafickému hiátu jsou sedimenty uloženy diskondartně na podložních kambriských slepencích. Fauna arenigu je reprezentována především inátrikulátními ramenonožci Rafanoglossa a Celdobolus.
Další faunistická společenstva se objevují až ve svrchním berounu, paleontologicky je zde prokázán ekvivalent zahořanského a bohdaleckého souvrství v Barrandienu. Fauna je zde zastoupena především trilobity rodů Declivolithus, Dalmanitina, Cyclopyge, Dionidea ramenonožci Aegiromena aquilla aquilla. Sedimenty nejvyššího ordoviku reprezentuje kosovské souvrství, které je vcelku shodné s barrandienským vývojem.
Silur je zastoupen poměrně málo mocným souvrstvím graptolitových břidlic, které náleží stupňům llandovery, wenlock a spodní ludlow.
Devon je vyvinut převážně jako prachovité břidlice s vložkami drob a méně hojných karbonátů. Faunisticky je doložena pouze přítomnost pragu a zlíchovu.

3. Železné hory

Kambrium je v Železných horách zastoupeno pouze faunisticky prokázaným stupněm acad. Fauna je blízká druhům v jineckém souvrství, je však mnohem chudší. Seimentace ordoviku začíná tremadokem -

4. Drahanská vrchovina

Stratigrafie a litologie drahanského paleozoika
Stratigrafie a litologie drahanského paleozoika (podle Chlupáč-The phacopid trilobites of the silurian and devonian of Czechoslovakia, 1980)
5. Hranická oblast

6. Jeseníky

7. Lužická oblast

8. Sasko-durynská oblast

nic