Obsah
WSZECHŚWIAT I GEOLOGIA ZIEMI
ZIEMIA JAKO KRÓLOWA PLANET SKALISTYCH
Ziemia jest piątą największą planetą Układu Słonecznego i jednocześnie największą i najcięższą
planetą typu skalistego (ziemskiego) - jest tylko o 5% większa niż Wenus. Ze względu na swój rozmiar ma szczególnego satelitę orbitującego wokół planety Układu Słonecznego. Stosunek masy Księżyca i Ziemi wynosi 1:81 i ma na aktywność Ziemi duży wpływ.
Ziemia jest planetą o największej średniej gęstości w Układzie Słonecznym i wiadomo, że podczas swojego powstania zgromadziła najwięcej ciepła ze wszystkich planet skalistych. Jest ciałem wciąż aktywnym geologicznie (trwa tu przede wszystkim aktywność wulkaniczna i sejsmiczna) Największa część swojej energii Ziemia wytworzyła w okresie przed około 4,6 mld lat, gdy trwała akreacja planetarna (proces, podczas którego dochodzi do zwiększenia objętości poprzez dołączanie cząstek zewnętrznych do ciała właściwego). Ziemia była wówczas wystawiona na intensywne bombardowanie szybko poruszającymi się planetozymalami (zarodkami planet). W trakcie zderzenia Ziemi z tymi pociskami duża część ich energii kinetycznej zamieniła się w ciepło.
Kolejnym szczególnym źródłem wewnętrznej energii planety Ziemi jest ciepło uwolnione przy tworzeniu się jądra, gdy cięższy materiał opada w kierunku jądra planety a lżejszy unosi się na jej powierzchnię. Chodzi o proces dyferencji, w trakcie którego z pierwotnie jednorodnego materiału oddziela się wnętrze planety. Podstawowym źródłem wewnętrznej energii planet jest również ciepło uwolnione podczas rozpadu radioaktywnego.
WEWNĘTRZNA BUDOWA ZIEMI
Na podstawie obserwacji aktywności fal sejsmicznych na Ziemi oraz dzięki obserwacji meteorytów geologowie mają dziś przynajmniej podstawowe wyobrażenie o tym, jak wygląda wnętrze Ziemi. Zewnętrzna powłoka Ziemi to skorupa ziemska, sięgająca głębokości około 30 km. Wyróżniamy dwa typy skorupy: kontynentalny i oceaniczny. Mocniejsza jest skorupa kontynentalna, która ma mniejszą gęstość (2,7 g/cm3) i obejmuje przede wszystkim skały bogate w krzem, sód, potas i glin.
Cieńsza skorupa oceaniczna ma większą gęstość (2,9 g/cm3) i składa się ze skał bogatych w krzem, żelazo i magnez.
Płaszcz (głębokość około 5-80 do 2 900 km) zajmuje objętościowo największą część wnętrza ziemi (aż 84 %). Składa się ze skał krzemianowych o relatywnie dużej gęstości, które mają zwiększoną zawartość magnezu i żelaza. Rozchodzenie się ciepła w płaszczu ziemskim jest niejednorodne, co doprowadziło do sformułowania hipotezy dotyczącej komórek konwekcyjnych w płaszczu ziemskim. Komórki konwekcyjne zostały zdefiniowane jako bardzo rozległe, zamknięte w płaszczu prądy, w których cieplejsza masa wznosi się w górę a chłodniejsza opada w dół.
Właśnie te prądy termiczne prawdopodobnie odpowiadają za ruchy płyt tektonicznych. Na dolnej granicy płaszcza ziemskiego, na głębokości od 2 700 do 2 900 km, znajduje się warstwa „D”, która według licznych autorów jest najbardziej burzliwą warstwą wnętrza Ziemi. Stykają się tu powłoka krzemowa i jądro złożone z metali.
Jądro ziemskie (2 900 – 6 370 km) obejmuje około jednej trzeciej całkowitej masy Ziemi. Jego gęstość waha się w okolicach 17,7 g/cm3. Jest złożone z półpłynnego jądra zewnętrznego zbudowanego z żelaza i niklu, ale również kobaltu, siarki i krzemu. Jądro wewnętrzne o średnicy około 1 220 km jest stałe i tworzą je prawie wyłącznie żelazo i nikiel. Rotacja jądra stałego różni się od rotacji reszty planety, co jest prawdopodobnie przyczyną istnienia ziemskiego pola magnetycznego.
Oprócz obecności wody we wszystkich trzech stanach skupienia o wyjątkowości Ziemi świadczy także istnienie ruchów płyt tektonicznych. Kształt i rozmieszczenie kontynentów, najwyższy i najniższy punkt Ziemi, rozległe pasma górskie - to wszystko powstało dzięki skomplikowanemu ruchowi płyt litosferycznych, które geologowie zaczęli rozumieć dopiero w drugiej połowie XX wieku. Ruch płyt litosferycznych z perspektywy ludzkiego życia przebiega bardzo powoli, odpowiednio kilka centymetrów rocznie, jednak ruchy te są dla Ziemi szczególnie ważne.
KRÓLOWA Z KORONĄ GÓRSKICH GRZBIETÓW
Geomorfologia jest nauką zajmująca się badaniem kształtu, powstania i wieku powłoki ziemskiej. Formy ziemskie powstają poprzez działanie procesów wewnętrznych (endogennych) i zewnętrznych (egzogennych). Źródłem procesów zewnętrznych są wiatr, woda, lodowce, rzeki, morza i organizmy, a procesy przebiegają na podstawie aktywności w atmosferze. Przykładami źródeł procesów wewnętrznych są fałdowanie, trzęsienia Ziemi, aktywność wulkaniczna spowodowane ruchami płyt tektonicznych i aktywnością wewnątrz płaszcza ziemskiego. Grzbiety górskie powstałe na skutek aktywności płyt tektonicznych ciągną się przez wszystkie oceany i lądy. W oceanie w miejscach śródoceanicznych grzbietów powstaje przy tym nowa skorupa ziemska ukazująca centra największej aktywności wulkanicznej i sejsmicznej na naszej planecie. W mniejszym zakresie można tą aktywność obserwować również z wieży widokowej Halaška.
NISKI JESENIK – KRAINA ŁUPKÓW
W bliskiej okolicy wieży widokowej można obserwować Krainę łupków, Geopark narodowy zbudowany na części gór Niskiego Jesenika. Niski Jesenik jest geomorfologicznie całością a płaskowyż jest w ogóle najrozleglejszym masywem górskim w Republice Czeskiej (2876 km2).
Geomorfologicznie składa się z części: Wyżyny Brantnickiej, Wyżyny Bruntalskiej, Wyżyny Domašovskiej, Gór Oderzańskich, Wyżyny Slunečnej, Wyżyny Stěbořickiej, Wyżyny Vítkovskiej i Pogórza Tršická.
Tworzą go przede wszystkim wczesnopaleozoiczne skały osadowe spoczywające na wcześniejszych osadach i ebonitach powstałych poprzez intensywną erupcję na dnie morza dewońskiego. Na powierzchni gór występuje płaska warstwa czwartorzędowa (średnio ok. 1,6 m??) utworzona na skałach dolnego karbonu (turnej i wizen).
Szczególna jest tutaj tzw. facja kulmu obejmująca według opisu analogicznej angielskiej typologii warstw Culm Measures, typowe przemiany gruboziarnistych (skały osadowe, rzadziej zlepieńce) i drobnoziarnistych (piaskowce) skał.
Ten fliszowy ślad powstał na morskim dnie pod stokiem kontynentalnym a jego wypełnienie świadczy o szybkim wypiętrzeniu i erozji gór waryscyjskich, które przez mniej więcej 20 mln lat było źródłem odłamków przenoszonych do kanionu. Dryfowanie i odsadzanie materiału miało miejsce dzięki wewnętrznym procesom – trzęsieniom ziemi, w trakcie których dochodziło do uwolnienia dryfującego materiału i przenoszenia go do osadów. W okresie górnego karbonu i dolnego permu na tym terenie utworzył się szczytowy fałd waryscyjski, którego powstanie było z kolei spowodowane procesami wewnętrznymi – ruchami kontynentów i wynikającym z tego zderzeniem superkontynentu południowego Gondwany z północną Laurusią.
Kolizja spowodowała oprócz powstania rozległych gór strefowych również skrócenie pierwotnej przestrzeni paleozoicznej kotliny morawsko-śląskiej, co znalazło odzwierciedlenie w powstawaniu skał osadowych. Proces ten najbardziej intensywnie przebiegał na zachodzie opisywanego obszaru, gdzie z osadów powstały skały metamorficzne (formacja Angel Mountain). W miejscach korzystnej zgodności litologii osadów i kierunków fałdowania, z mułowców powstały cienko łupliwe skały, które fachowo nazywamy łupkami.
Po zakończeniu formowania się fałdu waryscyjskiego na opisywanym obszarze rozpoczęły się procesy zewnętrzne. Przede wszystkim zmiany klimatyczne zmieniły go w grunty z przewagą erozji i przemieszczania się materiałów. Dzięki temu doszło do erozji aż kilku kilometrów osadów i odkrycia pierwotnie głębiej położonych skał do stanu, który znamy ze współczesności.
WULKANY WIELKI I MAŁY ROUDNY
Po ponad 200 milionach lat pod koniec mezozoiku (kreda) a szczególnie w czasie trzeciorzędu doszło do ponownego ożywienia na istniejących załamaniach i powstanie nowych. Tym razem chodziło o reakcję na trwające zmiany Alp i Karpat na krawędzi masywu Czeskiego podczas fałdowania alpejskiego. Na obserwowanym obszarze doszło do pojawienia się magm bazaltowych w wielu lokalizacjach (Břidličná, Štemplovec, Otice koło Opavy). Jednak największe centrum wulkaniczne znajdowało się na południowy zachód od dzisiejszego Bruntálu.
Oprócz wulkanów monogenetycznych (Hůrka pod Štemplovcami) znamy tutaj też stratowulkany (Wielki Roudný, Uhlířski wierzch), maary (Lomnice) i skały żyłowe (Pohoř). Aktywność wulkaniczna według datowania przebiegała pod koniec paleogenu (24 miliony lat) i na styku neogenu i czwartorzędu (2,9 do 1 miliona lat p.n.e.). Co więcej proces aktywności tektonicznej spowodował podział głębiej położonych złóż na brzegach badanego obszaru względnie wyżej w stosunku do jego okolic. W ten sposób powstały na przykład charakterystyczne strome stoki między brzegiem Niskiego Jesenika a Bramą Morawską, Kotliną Opawską i Wąwozem Górnomorawskim.
Narodowy pomnik przyrody Wielki Roudny jest łatwo dostrzegalny z wieży widokowej. Chodzi o najwyższy i najlepiej zachowany stratowulkan Niskiego Jesenika. Oprócz piroklastyk i law tworzących górę zostały rozdzielone cztery osobne prądy lawowe bazaltu nefelinowego, limburgitu i bazaltu alkaicznego datowane na okres między 3,4 a 1,03 milionów lat p.n.e.
WYSOKI JESENIK
Na północny zachód na horyzoncie możemy obserwować panoramę grzbietów Wysokiego Jesenika. W jego formie wyraźnie widać procesy spowodowane przez fałd waryscyjski, gdy powstawał jako część masywu gór pasmowych. W mniejszym stopniu wpływ na powstanie Wysokiego Jesenika miało też fałdowanie alpejskie przebiegające pod wpływem nachodzenia Karpat na płytę Czeską.
GÓRY OPAWSKIE
Panoramę gór Opawskich zobaczymy na horyzoncie, po prawej stronie od Wysokiego Jesenika. Ich budowa geologiczna jest dość zróżnicowana, tworzona przez skały krystaliczne, pofałdowane lub metamorficzne skały karbonowe, trzecio i czwartorzędowe osady. W czwartorzędzie do modelowania terenu przyczynił się także lodowiec północny.
BESKID ŚLĄSKO-MORAWSKI
Przy dobrej widoczności po stronie południowo-wschodniej znajduje się panorama Beskidu. Z geologicznego punktu widzenia Beskidy są częścią Karpat, rozległymi systemami młodych pasm górskich, powstałych pod koniec mezozoiku i w trakcie trzeciorzędu pod wpływem kilku faz fałdowania alpejskiego. Ponieważ od tego procesu, z geologicznego punktu widzenia nie upłynęło wiele czasu, wyglądają one jak szereg masywnych grzbietów oddzielonych głębokimi dolinami i kotlinami.
BIAŁE KARPATY
Podobnie w kierunku południowo-wschodnim przy dobrej widoczności można obserwować pas grzbietów Karpat Białych. Grzebień górski rozkłada się na granicy morawsko-słowackiej. Z geologicznego punktu widzenia Karpaty Białe, podobnie jak Beskid Śląsko-Morawski, należą do zewnętrznej części zachodnich Karpat. Powstały również na skutek fałdowania alpejskiego.
DOLINA MORAWICY
Wąska dolina rzeki Morawicy także jest widoczna z wieży widokowej. Podchodzi pod wieżę od północnego zachodu i przesuwa się dalej w kierunku wschodnim. Jest typowym przedstawicielem dolin rzek Niskiego Jesenika, które tworzą rzeki: Budišovka, Odra, Bystřica i szereg górskich potoków. W trzeciorzędzie i czwartorzędzie na terenie dzisiejszego Niskiego Jesenika trwał intensywny rozwój sieci rzecznej. Pogłębienie cieków do rzeźby peneplenizowanej (wyrównanej powierzchni ziemi) spowodowało powstanie typowych wąskich dolin.
Typowa część doliny rzeki Morawica ze skalistymi brzegami znajduje się między tamą Krunsberg a Hradcem nad Morawicą.
Opisy do obrazków
UŁOŻENIE PŁYT TEKTONICZNYCH wg stanu wiedzy z drugiej połowy XX. wieku
GEOSFERY ZIEMI
- skorupa ziemska
- płaszcz ziemski
- warstwa D
- jądro zewnętrzne
- jądro wewnętrzne
SCHEMAT PROFILU STRUKTURALNO-TEKTONICZNEGO W STREFIE MORAWSKO-ŚLĄSKIEJ
Teoretyczne przedstawienie kulmu strefy morawsko-śląskiej w procesie fałdu waryscyjskiego
(Opracowano na podstawie Grygara 1997 i Wáclavika 2009)
Dominującą cechą jest nasunięcie klina akrecyjnego (utworzonego przez pozyskanie materiału z gór strefowych) na wschodnie przedpole Brunovistulic (oznaczone ciągłymi czerwonymi liniami).
Pod wpływem procesów górotwórczych doszło do skrócenia pierwotnego obszaru paleozoicznej kotliny morawsko-śląskiej, co znalazło odzwierciedlenie w tworzeniu się skał osadowych. Na zachód od pasma šternbersko - górnobenešowskiego dominują ruchy wsteczne, które powstały poprzez odwrócenie ramion fałdów (niebieskie linie) i razem w z wałami czołowymi tworzą obraz typowej wachlarzowej struktury zapadliska fliszowego, którego częścią jest strefa kulmu morawsko-śląskiego. Materiał skalny powyżej fioletowej linii został później odsłonięty przez erozję i wypłukiwanie, poniżej zaś fioletowej linii przedstawiony jest istniejący flisz kulmowy.
