Avalonia pod našimi nohami? Hlbiny Moravy a Slovenska a „stratený“ prakontinent

Pevniny pripomínajú obrovské skladačky, zložené z množstva postupne „priliepaných“ krýh kontinentálnej kôry – geológovia im typicky hovoria terany [1]. 

Niektoré z teranov, ktoré dnes nachádzame široko-ďaleko roztrúsené, spája spoločná minulosť. Vznikli v rovnakom období, zažili rovnaký typ sopečnej činnosti, rovnaké kolízie, rovnaké rozpukanie či rozlámanie, rovnaké obdobia výzdvihu či naopak hlbokého pochovania... Minerály, ktoré sa pri utuhnutí orientujú podľa zemského magnetického poľa, a tak fungujú ako „kompasy zamrznuté v čase“, dokonca dokážu demonštrovať, že sa nachádzali v rovnakých zemepisných šírkach. 

Ako keby pôvodne tvorili jednoliaty celok. 

[reklama] 

Geológovia predpokladajú, že takéto skupiny teranov vzišli zo zaniknutých – nezriedka doslovne roztrhaných – kontinentov. Jedným z nich je Avalonia [2]. Začiatkom prvohôr doputovala z oblasti južného polárneho kruhu k rovníku... aby sa po kolíziách s inými pevninami stala súčasťou budúcej severozápadnej Európy a východu Severnej Ameriky. 

Avalonia sa však možno týka aj nás, obyvateľov strednej Európy. 

Kontext vzniku

Názov Avalonia je odvodený od Avalonského polostrova na východokanadskom Newfoundlande. Tvoria ho horniny vykazujúce zhodný geologický vývoj a vek ako bloky kontinentálnej kôry známe z ďalších oblastí východného pobrežia Severnej Ameriky, ale aj z Walesu, južného Írska, severného Nemecka, Belgicka alebo severného Francúzska. Kedysi ležali bok po boku ako súčasť Avalonie. 

Vznik Avalonie vieme vystopovať do záveru proterozoika (starohôr) pred viac ako 700 miliónmi rokov. Zem vtedy vyzerala celkom inak: do rozvoja prvých živočíchov zostávalo viac ako 100 miliónov rokov. Na proterozoických pobrežných plytčinách by ste tak namiesto rýb a lastúr našli len šíre povlaky siníc, v plytkej vode vytvárajúce nepravidelné bochníkovité útvary stromatolity. Zrod Avalonie zároveň sprevádzal jeden z najextrémnejších klimatických výkyvov v histórii Zeme: nastala „svetová doba ľadová“. Dôkazy o pohybe ľadovcov pochádzajú aj z oblastí niekdajšieho rovníka, čo naznačuje, že ľad pokryl prakticky celú planétu. Tento tzv. stuartský glaciál trval podľa rôznych odhadov 40 až 75 miliónov rokov.

Avalonia vznikla na severnom okraji obrovskej južnej pevniny Gondwany, a to približne na rozmedzí susediacich jadier budúcej Južnej Ameriky a severozápadnej Afriky. K jej zrodu viedla smrť starého oceánu. Zostarená oceánska kôra sa začala pod vlastnou ťarchou zabárať do hlbín, čo spustilo [3] intenzívnu sopečnú činnosť. Keďže magmatická aktivita vynášala taveninu bohatú na ľahké svetlé minerály (napr. kremeň, živce, svetlé sľudy), a nie husté tmavé minerály, aké prevládajú v oceánskej kôre, hromadila sa nová kontinentálna hmota – hmota Avalonie.

Magma si spočiatku prerážala cestu cez kontinentálny okraj Gondwany. Sopky ho nielen zaplavovali lávou, ale aj deformovali a natavovali či už v hĺbke, alebo pri povrchu. Počas druhej fázy vulkanizmu pred asi 570 miliónmi rokov žeravina vystupovala prevažne cez oceánske dno. Vzniklo ostrovné sopečné pásmo, v geologickom jazyku vulkanický oblúk, ktorý sa eventuálne stal súčasťou Avalonie. 

Spod ľadovcov k rovníku

Toto všetko prebiehalo ďaleko na juhu, zhruba na hranici južného polárneho kruhu. Môžeme teda predpokladať, že s výnimkou epizód najintenzívnejšieho magmatizmu bola rodiaca sa Avalonia zahalená hrubými ľadovcami stuartského zaľadnenia. 

[reklama] 

Na prelome proterozoika a prvohôr, teda pred približne 550 – 540 miliónmi rokov, nastal presun Avalonie na sever. Bol to dramatický proces, počas ktorého sa Avalonia nielenže oddelila od Gondwany (niekedy pred 525 –490 miliónmi rokov), ale bola zároveň geologickými procesmi roztrhaná na prinajmenšom dve pevniny a... opätovne spojená. Niekedy delilo jednotlivé časti Avalonie len plytké more, inokedy oceán s hlbokomorskými priekopami.

Počas severnej púte zasiahla vynorené regióny Avalonie silná erózia (odnos). Z jej niekdajšieho povrchu alebo plytkých morí sa preto zachovalo len málo. To, čo dnes nachádzame na povrchu, sú zväčša útroby tejto dávnej pevniny. No poznáme aj výnimky. Medzi najdôležitejšie patrí newfoundlanské súvrstvie Mistaken Point, ktorého 565 miliónov rokov staré horniny obsahujú skameneliny starobylej ediakarskej fauny, dominujúcej makroskopickému životu ešte pred začiatkom prvohôr. 

Príbeh Avalonie končí v rovníkových vodách. Tu sa pred približne 450 až 440 miliónmi rokov spojila s jadrom budúcej severnej a východnej Európy –  Baltikou. A táto spoločná pevnina následne kolidovala s jadrom budúcej Severnej Ameriky za vzniku Eurameriky (Laurussie). Zatiaľ čo prvú z kolízií geológovia označujú za „mäkkú“, o druhej platí pravý opak. Vzišlo z nej prvohorné pohorie porovnateľné s Alpami alebo azda Himalájami. Do dnešných čias je takmer zarovnané. Jeho zvyškami sú Škandinávske vrchy a ďalšie pohoria tzv. kaledónskeho vrásnenia vo Veľkej Británii, Grónsku, Kanade a USA. 

Svedectvo o rozmeroch „kaledónskych veľhôr“, a ohromnej miere, do akej z nich ukrojila erózia, poskytujú charakteristické horniny eklogity s minerálmi coesitmi. Indikujú, že horniny dnes vystupujúce na povrchu ležali miestami v hĺbke až sto kilometrov. Keďže kôra kontinentov je typicky hrubá 40 až 50 kilometrov, znamená to, že na povrch medzičasom vystúpili aj hlboké koreňové zóny kaledónskeho horstva. 

[reklama] 

Avalonia v podloží Moravy?

O súvislosti s Avaloniou sa uvažuje aj v prípade kontinentálnych krýh, ktoré sa podarilo rozpoznať v strednej Európe. Jednou z nich je brunovistulikum [4]  tvoriace východný okraj Českého masívu. 

Na povrch vystupuje predovšetkým neďaleko Brna. Na ploche asi 550 km tu nachádzame žulám príbuzné horniny (granitoidy) brnenského masívu [5] . Geologické vrty a geofyzikálne výskumy ale naznačujú, že veľká časť brunovistulika leží v podzemí, prekrytá neskoršie uloženými vrstvami, alebo neskôr nasunutými kontinentálnymi kryhami. Rozsah brunovistulického kontinentálneho fragmentu (niekedy sa označuje za mikrokontinent) je teda oveľa väčší: leží v podloží Moravy, Sliezska, severovýchodného Rakúska a okrajov severozápadného Slovenska.

Geologický pôvod a vývoj brunovistulika naznačuje, že kedysi mohlo tvoriť súčasť Avalonie. Presnejšie, môže ísť o útroby jedného z jej východných blokov.

Tak ako iné zvyšky Avalonie, aj horniny brunovistulika konsolidovali do podoby pevnej kontinentálnej kryhy pred 700 až 500 miliónmi rokov, keď ich postihlo intenzívnym vulkanizmom sprevádzané vrásnenie na severnom okraji Gondwany. 

„Spojitosť brunovistulika s Avaloniou naznačujú aj niektoré zhodné geochronologické a litologické rysy s typovou lokalitou Avalonie v Newfoundlande,“ upozorňuje česká geologička Simona Krčmíčková. Medzi tieto geologické podobnosti patrí podľa nej prítomnosť „mladej kôry“ generovanej vulkanickým oblúkom , výskyt početných vápenato-alkalických vulkanických hornín a podmorských „lavín“ (turbiditov) nesúcich sopečný materiál. „Aj vek vulkanických a plutonických [hlbinných] hornín Avalonie sa prekrýva s obdobím magmatickej aktivity zdokumentovanej na brunovistulickom mikrokontinente,“ dodáva Krčmíčková.

[reklama] 

Pod územím Slovenska... aj ďalej na východ?

Ako sme naznačili vyššie, brunovistulikum pokračuje v podloží Západných Karpát až na územie severozápadného Slovenska. Seizmické dáta ho už pred desaťročiami potvrdili v podloží severného Považia. Nové výskumy, založené 2D gravitačnom modelovaní a na najnovších seizmických dátach, jeho rozsah aj hĺbku spresnili.

Ukazuje sa, že okraj brunovistulika sa v podloží západnej časti Západných Karpát nachádza prevažne v hĺbke 10 až 20 km a tiahne sa pozdĺž hranice s Českou republikou: siaha k západnému okraju Malých Karpát, a západnému okraju Považského Inovca. Severnejšie, v v oblastiach bradlového a flyšového pásma možno pokračuje ďalej na východ. „Najviac však približne po oblasť Žiliny a Zázrivej,“ upozorňuje Ondrej Pelech z Geologického ústavu Dionýza Štúra. Identita východnejších hlbinných blokov ďalej je však podľa odborníka nejasná. „Na východ od tzv. stredoslovenského zlomového systému ležia skôr časti tzv. staršej kôry východoeurópskej platformy,“ uvažuje výskumník.

Pôvod brunovistulika zostáva zatiaľ otvorený. Rovnako tak pátranie po ďalších zvyškoch východnej Avalonie. Zatiaľ čo ohľadom zloženia západnej časti tohto zaniknutého prakontinentu panuje v mnohých otázkach všeobecná zhoda, východná Avalonia geológom uniká. Je napríklad možné, že ďalšie jej fragmenty tvoria súčasť juhovýchodnej Európy a dokonca Anatólie: niektoré tamojšie kontinentálne kryhy, ako sú moesijský, istanbulský a zonguldakský teran, totiž vykazujú početné podobnosti s brunovistulikom. To isté platí pre niektoré ďalšie terany známe zo západného Poľska.

Avalonia teda mohla byť podstatne väčšia, ako sa typicky rekonštruuje. Ondrej Pelech však upozorňuje, že nie všetky mikroplatne kontinentálnej kôry, ktoré vznikli v závere proterozoika činnosťou vulkanického oblúka na okraji Gondwany, boli počas svojho putovania na sever nevyhnutne súčasťou jednej pevniny. „Avalonia je najlepšie poznaná v oblasti Severnej Ameriky a západnej Európy. Fragmenty od brunovistulika na východ sú korelovateľné, ale fragmentované,“ upozorňuje geológ. „Prisudzovať Avalonii každý plutón [hlbinné teleso vyvrelých hornín] daného veku v danej zóne – pričom niektoré sú pomerne malé –, asi nie je korektné.“

-

Ak sa vám tento článok páčil a radi by ste vedeli včas i o dalších, sledujte nás na Facebooku, na Instagrame, na Twitteri alebo prostredníctvom newsletteru.

Ak oceňujete našu prácu, prosíme, podporte fungovanie projektu na Patreone. Aj symbolický príspevok pomôže.

-

Za odborný dozor a cenné pripomienky autor ďakuje Ondrejovi Pelechovi PhD. 

Poznámky

1 „Na Slovensku ani v Čechách sa teranový koncept príliš neujal,“ upozorňuje Ondrej Pelech, podľa ktorého naši výskumníci hovoria skôr o tektonických jednotkách. „V princípe sú to bloky, kryhy, tektonické (mikro-) platne, ktoré boli pri horotvorných procesoch zlisované dokopy. Teranový koncept nie je lepší ani horší, je to skrátka iná cesta pomenovávania tých istých vecí.“ Na druhej strane, Dr. Pelech poznamenáva, že v literatúre venovanej jednej z ťažiskových tém tohto článku – brunovestuliku, sa pojem teran vyskytuje systematicky. A tak si ho dovolíme používať aj v našom texte.

2 Keďže „úlomkom“ kontinentov hovoríme terany, pre Avaloniu sa v geologickej literatúre niekedy používa výraz superteran alebo kompozitný teran. No nakoľko sa pre niektoré jej súčasti vžil výraz mikrokontinent, dovolíme si pre Avaloniu ako celok používať pojem kontinent.

3 Molekuly vody, doslova vytlačené zo zahlbovaného oceánskeho dna, narúšajú súdržnosť minerálnych zŕn prehriatych nadložných hornín, čo vedie k ich taveniu.

4 „Brunovistulikum sa ukláňa generálne na západ. Na brunovistulikum sa nasunuli v priebehu variského vrásnenia [pred 360 až 310 miliónmi rokov, pozd. red.] zo západu centrálne jednotky Českého masívu – hlavne moldanubikum,“ vysvetľuje Ondrej Pelech. „Neskôr sa na neho nasunuli z juhovýchodu Západné Karpaty, čiastočne z juhu aj Východné Alpy.“

5 Jeho južným pokračovaním je dyjský masív. Ďalšie, izolované bloky brunovistulika vystupujú aj v okolí Olomouca a v Tišnove.

Použitá a odporúčaná literatúra

Golonka, J., & Gaweda, A. (2012). Plate Tectonic Evolution of the Southern Margin of Laurussia in the Paleozoic. Intech Tectonics-recent advances, 10, 262-282.

Chlupáč, I. a kol. (2002): Geologická minulost České republiky. Academia.

Johnson M. R. W., Harley S.  L. (2012): Orogenesis: The Making of Mountains. Cambridge University Press.

Kalvoda, J., Bábek, O. (2010): The margins of Laurussia in central and southeast Europe and southwest Asia. Gondwana Research, 17, 526–545.

Kalvoda J. a kol. (2008): Brunovistulian terrane (Bohemian Massif, Central Europe) from late Proterozoic to late Paleozoic: a review. International Journal of Earth Science 97, 497–518.

Krčmíčková, S. (2020): Původ a prevariský vývoj brunovistulického mikrokontinentu. Dizertačná práca, Masarykova Univerzita.

Mišík, M. a kol. (1985): Stratigrafická a historická geológia. Slovenské pedagogické nakladateľstvo. 

Park, G. (2014): The Making of Europe – A Geological History. Dunedin.

Šamajová L. a kol. (2018): Deep contact of the Bohemian Massif and Western Carpathians as seen from density modeling. Geologica Carpathica, 69, 6, 545‒557.

Winchester, J. A. (2002): Palaeozoic amalgamation of Central Europe: An introduction and synthesis of new results from recent geological and geophysical investigations. Geological Society London Special Publications, 201(1), 1-18.