Vyžívali ich už egyptskí faraóni: Čo skrývajú geologické mapy?

Juraj Littva, 2021-09-08 19:26:00

Geológia vyvoláva všemožné asociácie – kamene, nerasty, skameneliny, bane, minerály, drahé kovy. Tí zasvätenejší si možno predstavia pivo, geologické kladivo či dokonca vrt. Na geologická mapu si zrejme nespomenie nik, hoci ide o základný pracovný nástroj geológov.
Projekt Ľudia, mýty & dejiny sa v spolupráci s výskumníkmi zo Slovenska a zahraničia snaží rozširovať povedomie o najstarších dejinách a tradíciách Európy a viesť ku kritickému mysleniu. Aj symbolickým príspevkom nám pomôžete prinášať kvalitný obsah aj naďalej.


Prihlásiť sa do svojho konta

Naše prvé stopy k geologickej mape vedú do (geologicky) nedávnej minulosti: starovekého Egypta. 

 

Začnem malou fabuláciou:  ľudia doby bronzovej, uvedomujúc si význam vtedajších strategických surovín (medi a cínu), vypracovávali mapy ložísk, ktoré sa tak stali prvými geologickými mapami. Vďaka nim rýchlo postrehli, že výskyt ložísk nie je náhodný, ale sleduje určité zákonitosti. To časom viedlo k zdokonaľovaniu máp, ktoré postupne zaznačovali nielen ložiská, ale aj okolitú geologickú situáciu a výskyty ďalších významných javov.

 

Jednou z týchto pokročilejších máp bol Turínsky papyrus (pozor, nemýliť si s Turínskym erotickým papyrusom) – najstaršia geologická mapa (cca 1150 pred n. l.), ktorá sa nám do dnešného dňa zachovala. Stupeň jej prepracovania podľa môjho názoru svedčí, že rozhodne nemohlo ísť o prvú geologickú mapu histórie. 

 

[reklama]

 

Geológia bola kľúčom k strategickým surovinám, potrebným nielen pre armády, ale napríklad i staroveké stavebníctvo, sochárstvo, finančníctvo, šperkárstvo, kulinárstvo, zúrodňovanie pôdy, výrobu pigmentov (pre farby aj make-up), či kozmetiku. Predpklad, že turínsky papyrus nebol prvou a ani poslednou mapou svojho druhu, má teda prinajmenšom rozumný základ.

 

Napriek tomu, že do mapy sa čas zahryzával celé tisícročia, hlavné tri geologické jednotky: usadené horniny (čierne), premenené a magmatické horniny (ružové) a nespevnené štrky (rôznofarebné elipsoidy) možno zreteľne vidieť i dnes. Viditeľná je aj studňa, zlatá baňa a ďalšie neťažené ložiská zlata. Mapa ale bola vypracovaná hlavne kvôli ťažbe kameňa, ktorý starovekí Egypťania nazývali bekhen a mal slúžiť ako materiál pre sochy vládnuceho faraóna. (Obrázok: Zyzzy/Wikimedia)

 

Tretí rozmer

Nech to už bolo akokoľvek, moderné geologické mapy sa z hlbín histórie vynárajú iba pred dvesto rokmi, no na rozdiel od dvojrozmerného Turínskeho papyrusu sa rýchlo stávajú trojrozmernými až štvorrozmernými dielami. Z modernej geologickej mapy vyčítate nielen to, kde sa horniny nachádzajú, ale aj to, či sa nachádzajú v podloží alebo nadloží okolitých jednotiek a dokonca aké sú staré – pohybujete s nielen vo všetkých troch rozmeroch priestoru, ale aj v čase. To všetko (a ešte oveľa viac) geologické mapy dokážu s priam brilantnou jednoduchosťou. Na demonštráciu použijeme náhodne vybraný slovenský vrch, na ktorom si vyfantazírujeme niekoľko ideálnych geologických máp. 

 

Porovnanie horizontálne uložených (hore) a vertikálne (v strede) uklonených vrstiev v geologickej mape a profiloch. Horizontálne vrstvy verne kopírujú vrstevnice, zatiaľ čo vertikálne ich úplne ignorujú. Dole je geologická mapa a profil, v ktorých sú vrstvy uklonené pod sklonom 45 ° na východ. Pointou je jednoduché pravidlo - čím je sklon vrstiev strmší, tým viac „ignorujú“ vrstevnice. (Obrázok: Juraj Littva)

Pri troche priestorovej predstavivosti a cviku možno z mapy určiť, ktoré horniny ležia v nadloží a v podloží, ale aj ich približný smer a veľkosť ich sklonu. Platí to aj obrátene – ak sa geológovi v teréne podarí napríklad zmerať úložné pomery uhoľného sloja, môže z nameraných „mier“ určiť, kde by mal v mape pokračovať.

 

Na to, aby sme sa nemuseli spoliehať iba na pomerne nevedeckú na metódu „od oka“, orientáciu a veľkosť sklonu sa v mape vyjadruje nielen priebehom hornín v mape, ale aj značkou, ktorá pripomína písmeno T:

 

Mapové a trojrozmerné vyjadrenie značky sklonu vrstiev. Malá obrazná pomôcka pre správnu orientáciu značky – môžete si ju predstaviť ako permoníka, ktorý sa chystá cikať po spádnici (žltá šípka) vrstevnej plochy. Malý výčnelok vždy smeruje dole vrstvou. (Obrázok: Juraj Littva)

Mapa môže okrem značiek nameraných sklonov vrstiev znázorňovať výskyty ďalších geologicky významných javov, napríklad lomov, štôlní, vrtov, lokalít s paleontologickými nálezmi a podobne. 

 

Štvrtý rozmer

Vynesením geologickej mapy na topografickú mapu dokážu geológovia vyjadriť tretí rozmer v dvojrozmernej mape. Ale to nie je všetko. Štvrtý - časový rozmer mapy dokážu zakódovať farbami. 

 

Zjednodušená verzia medzinárodnej stratigrafickej tabuľky (Ma - milióny rokov). Tabuľka obsahuje farby konvenčne používané pre jednotlivé geologické obdobia. (Obrázok: Juraj Littva)

Občas sú geologické mapy nútené z rôznych dôvodov (napríklad kvôli rozlíšiteľnosti susediacich typov hornín) z tejto konvencie vybočiť. Našťastie vek hornín možno vyjadriť nielen farbami, ale i šrafúrami, prípadne priamo v legende mapy. 

 

Vek hornín sa určuje datovacími metódami, ktorým sa v tomto článku nebudem bližšie venovať. Spomeniem iba, že usadené horniny sa zvyknú datovať podľa skamenelín, ktoré sa v nich vyskytujú, zatiaľ čo u magmatických a metamorfovaných hornín sa využíva najmä datovanie na základe rádioaktívnych izotopov (napríklad „urán-olovo“ či „draslík-argón“). Okrem presného vekového zaradenia možno určiť aspoň približný vek hornín na základe ich vzájomných vzťahov.

 

Blokdiagram znázorňujúci časovú následnosť hornín/udalostí (A - najstaršie, F - najmladšie). Ak by sme mali presne odatovaný vek magmatických telies B a D, vedeli by sme vymedziť maximálny vekový rozsah vrstvy uloženej po erózii (C). (Obrázok: Juraj Littva)

Pohľad do hĺbky

Hrubé čiary, ktoré miestami narúšajú logiku geologickej mapy, sú zlomy. Existuje viacero typov zlomov, pre účely tohto článku však úplne postačí vedieť, že pozdĺž nich dochádza k vzájomnému pohybu dvoch blokov. Zubaté hrubé čiary predstavujú špeciálny, plocho uklonený typ zlomov zvaný násun, pričom zuby vždy smerujú do nadložnej jednotky. Násuny zvyknú byť v mape očividné i z veku hornín pod a nad násunom (zvyčajne totiž dochádza k nasunutiu starších hornín na mladšie). 

 

Vľavo hore: Príklad vertikálneho posunu na zlome - pokles bloku naľavo od zlomu. Vpravo hore: Príklad horizontálneho ľavostraného posunu na zlome. Dole: Príklad násunu mladších pieskovcov na staršie horniny v mape a profile. (Obrázok: Juraj Littva)

Ako ste si na obrázkoch možno všimli, geologické mapy môžu sprevádzať geologické rezy, ktoré napomáhajú dotvoriť predstavu o vzájomnej pozícii hornín v hlbšej geologickej stavbe. Druhým, ešte dôležitejším doplnkom máp, sú vysvetlivky. Tie, na rozdiel od iných máp, sú oveľa rozsiahlejšie – majú desiatky až stovky strán. Dopĺňajú mapu o informácie ktoré sa do nej „nezmestia“, napríklad podrobné opisy hornín (vrátane skamenelín a minerálov, ktoré sa nich našli), typov podzemných vôd a rudných ložísk, komentáre k nejasným bodom alebo možným interpretáciám geologickej stavby územia, či dokonca o návrhy na exkurzné lokality. Ako môže text vysvetliviek vyzerať v praxi si ukážeme na názornom prípade. 

 

Vývoj poznatkov o našej vymyslenej geologickej stavbe. Ako vidíte, mapa sa príliš nezmenila, no rozdiely v profiloch i interpretácii (nižsie v texte) sú markantné. (Obrázok: Juraj Littva)

 

Dobrý (1923) konštatoval, že v okolie kóty Gerlachovský štít (2655 m n. m.) tvorí odspodu nahor nasledujúci sled hornín: 1. Svetlosivé jemnozrnné pieskovce, 2. Čierne tenkovrstevnaté vápence, a 3. Tmavosivé bazalty. Na základe nálezov typicky jurských skamenelín vápence zaradil do jury, zatiaľ čo pieskovce a bazalty podľa ich pozície voči vápencom zaradil do kriedy. Avšak na základe vrtných prác Lepší et al. (1976) zistili, že bazalty neležia na vápencoch, ale prenikajú naprieč nimi v podobe prívodného sopečného kanála a systému ložných žíl. Datovanie bazaltov navyše preukázal ich jurský vek, bazaltová magma teda prenikala do vápencov pomerne skoro po ich usadení. Vek pieskovcov podľa pozície naďalej považovali za triasový, ale Littva et al. (2017) identifikovali v pieskovcoch paleogénne skameneliny. Tie, spolu s nálezom mechanicky podrvených ostrohranných brekcií na rozhraní pieskovcov a vápencov poskytli dôkaz o násune vápencov a bazaltov na pieskovce.

 

Ale načo sú podobné zmeny v geologických mapách vôbec dobré? Pieskovec ako pieskovec, záleží na tom, či je triasový alebo paleogénny? Nuž, predstavte si napríklad, že by Lepší et al. (1976) v bazaltoch opísali výskyty medi. Neskôr by sa našiel investor, ktorý by chcel túto rudu ťažiť, nemohol by však otvoriť baňu priamo na vrchole kopca. Takže by sa rozhodol, že otvorí štôlňu nižšie, v pieskovcoch a prerazí si cez ne cestu k bazaltom. Ak by nemal k dispozícii  poznatky Littvu et al. (2017), čakalo by ho veľmi nepríjemné prekvapenie. 

 

Geologické mapy sú nenahraditeľným nástrojom pre geológov i negeológov, preto je škoda, že sú pre verejnosť takou neznámou. Priemerný smrteľník možno bude mať problém vyznať sa v ich klasickom dvojrozmernom prevedení, našťastie dnešné technológie umožňujú pozrieť sa na geologické mapy v treťom rozmere. Geologický ústav Dionýza Štúra napríklad pripravil toto fantastické dielo, ktoré vám priamo v prehliadači umožní prezrieť si geologické mapy založené na podklade podľa vášho výberu, a to vo dvoch ako aj troch rozmeroch. Ak vás geologické mapy zaujali, pokojne si v 2D/3D mape poblúďte, pomôže vám to oceniť význam, hĺbku i šírku jedného z našich najvýznamneších „produktov“. (Pre našich českých a moravských čitateľov môže byť pre zmenu zaujímavý nasledovný link, kde nájdu online prístup k mapám z dielne Českej geologickej služby.)

 

 

Názorná demonštrácia aplikácie v praxi. Hore - pohľad na srdce Cerovej vrchoviny na geologickej mape Slovenska v mierke 1:200 000 (Bezák et al., 2008) kombinovanej s topografickým podkladom. Dole 3D pohľad na územie zo severozápadu. Zvyšky bazaltových lávových prúdov a produktov neskoroneogénneho až kvartérneho bazaltového vulkanizmu (odtiene fialovej) spočívajú na starších neogénnych pieskovcoch (sýtožltá farba). V minulosti bazalty lávových prúdov vypĺňali dná dolín, po výzdvihu územia však boli okolité, menej odolné horniny oderodované a odolnejšie bazalty dnes tvoria chrbty vrchoviny. Tento jav sa odborne nazýva inverzia reliéfu. (Zvyšné farby svetložltá a svetlomodrá reprezentujú usadeniny súčasných tokov.)

-

 

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

 

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

 

-

 

Literatúra a odkazy

Geologické a geovedné mapy SR

Asi najlepší zdroj, ak vás článok zaujal, a chcete si podrobne prezrieť skutočné geologické mapy Slovenska. Ide o súbor máp, ktoré je možné pridať i do Interaktívnej 2D/3D geologickej mapy, tu sa však dostanete k návodom k jednotlivým mapám, zdrojom, z ktorých vychádzajú a ďalším podrobnostiam.

 

Geologické a geovedné mapy ČR

Online prístup k vybraným geologickým mapám Českej republiky, ktoré sprístupnila Česká geologická služba.

 

Marko F., Reichwalder P., Jablonský J. a Vojtko R. (2007): Geologické mapovanie - Metódy terénneho geologického výskumu. Univerzita Komenského, Bratislava, 113 s. 

Výborná, voľne stiahnuteľná kniha, ktorá sa podrobne venuje geologickému mapovaniu. Okrem konvenčného “učebného” textu obsahuje aj rukoväť geologického mapera, ktorá je veľmi užitočná v prípade,, že by ste sa geologickému mapovaniu chceli priamo venovať.

 

Coe A.L., Argles T.W., Rothery D.A., Spicer R.A. (2010): Geological Field Techniques. Wiley-Blackwell, 323 s. Možné zakúpiť tu: https://www.wiley.com/en-gb/Geological+Field+Techniques-p-9781444330625

Rozsiahla a veľmi podrobná publikácia, ktorá geologické mapovanie rozoberá snáď z každej stránky, od mapovania hornín, cez vedenie dokumentačného denníka až po farbené škály geologickej mapy. Problémom môže byť anglický jazyk a cenová dostupnosť.


Komentáre:
Vyhľadávanie

Odoberanie noviniek

Partneri