08.06.2016-20:52:00   |   Dušan Valent
#Zem
#Pravek
#Kuriozity
#Longformy

Zvláštne dôkazy

Aj kontinenty majú svoje jadrá. Prastaré, zjazvené, zocelené. A posiate na prvý pohľad veľmi zvláštnymi znakmi.

Tieto bloky miliardy rokov starej zemskej kôry ležia v srdci kontinentov, ale napriek tomu sú ohraničené riftmi - brázdami, ktoré zostali po odtrhnutí od inej pevniny. Nájdeme tu tiež kýptiky zvetrávaním tak zodratých hôr, že na povrchu vystupujú ich koreňové zóny, pôvodne zatlačené do hĺbok desiatok kilometrov pod povrchom.

Nielenže sú tieto horstvá nevysoké, ale aj zdanlivo odseknuté. A čo vyzerá ako ich pokračovanie, sa nezriedka nachádza takpovediac na opačnom konci sveta.



To isté platí aj pre iné geologické štruktúry. Napríklad pre zhluky zlomov, ktoré náhle nepokračujú, ale tisíce kilometrov ďalej ležia ich ekvivalenty. Alebo pre komplexy magmatických útvarov, ktoré vznikli prenikaním magmy medzi vrstvy hornín (napr. tabuľovité silly a dajky, či celé roje žíl z utuhnutej vyvreliny).

Celkový obraz, ktorý vytvára rozmiestnenie týchto prastarých blokov kôry, pripomína skladačku puzzle. A to potom, ako niekto vzal jednotlivé kúsky a rozhádzal ich rôznymi smermi.

Kusy kedysi súdržných prakontinentov skutočne skončili roztrúsené po celom svete. Ich dávne spojenie prezrádzajú len podozrivo podobné sekvencie hornín: rovnaké typy súvrství a rovnako staré pamiatky týkajúce sa kontinentálnych zrážok, vulkanickej činnosti či horotvorných procesov. To všetko prezrádza, že zdieľajú spoločnú geologickú minulosť, a že ich kolízie či prenikanie magmy postihlo, keď ležali bok po boku a tvorili jednu pevninu.

Našťastie, pri rekonštrukcii pradávnych pevnín pomáha ešte niečo. Magnetické minerály. Tie sa v čase svojho vzniku orientujú podľa zemského magnetického poľa. Ich neskoršie odchýlenie tak umožňuje geológom určiť zemepisnú šírku miesta, kde vznikli.

Kus Amazónie...v Nórsku?

Základný rámec toho, ako sa kontinenty presúvali v nedávnej minulosti, je asi každému známy. Keďže hovoríme v geologickom žargóne, nedávnou minulosťou myslíme posledných približne 300 miliónov rokov. Vtedy, koncom prvohôr, sa väčšina pevnín sveta spojila do jediného superkontinentu, ktorý nesie veľmi príznačné meno „všetka zem“, čiže Pangea. A z jeho rozpadu vzišlo rozloženie pevnín, ktoré vidíme dnes.

Presuny kontinentov v skorších geologických obdobiach sú však verejnosti prakticky neznáme.

A aj geológovia o nich majú len pomerne hmlistú predstavu.



Ale to, čo vieme, alebo to, čo je pravdepodobné, rozhodne stojí za pozornosť. Vieme napríklad, že aj pred prvohorami sa na Zemi kontinenty spojili do jedinej pevniny, a to prinajmenšom trikrát. A vieme tiež, že v prvohorách a ešte skôr sa odohrali kolízie aj medzi blokmi zemskej kôry, ktoré ani v rámci superkontinentu Pangea neležali blízko.

Ako napríklad v prípade Amazónie a územia dnešného Nórska a Švédska.

Názov Amazónia evokuje Južnú Ameriku. A správne. Ide totiž o predprvohorný kontinent, ktorého zvyšok v podobe tzv. kratónu1 – čo je plochý, ale extrémnymi deformáciami, pretavovaním a natavovaním „zocelený“ kus kôry – tvorí jadro dnešnej Južnej Ameriky.

Poznámka: s termínom kratón budeme v článku opakovane narábať, oplatí sa teda uchovať v pamäti, o čo ide

Nuž a práve zrážka Amazónie s južnou časťou dnešného Škandinávskeho polostrova vytvorila pred asi 1050 až 1100 miliónmi rokov Dalslandské horstvo2, ktorého zvyšky nájdeme v južnom Švédsku a Nórsku. Išlo o kolíziu dvoch kontinentov spojenú s uzavretím prastarého oceánu. Územie dnešného Švédska a Nórska v tom čase tvorilo pobrežie pevniny zvanej Baltika (viac o nej neskôr). A hoci sa Amazónia a Baltika po tomto spojení opäť rozdelili, kúsok Amazónie sa odštiepil a dodnes tvorí súčasť juhu Škandinávskeho polostrova.3

Mimochodom, vďaka spojeniu Baltiky, Amazónie a ďalších pevnín vznikol pred miliardou rokov superkontinent Rodinia, ktorý tak ako neskôr Pangea, obsiahol prakticky všetku pevninu sveta.


-


Amazónia a Baltika v susedstve v rámci superkontinentu Rodinia.


Sklavia, Superia a zrod Severnej Ameriky

Zo starohôr, ktoré predchádzali prvohorám, sa teraz presunieme do prahôr (archaikum), čo je najstaršie geologické obdobie, z ktorého máme k dispozícii geologický záznam.

V Severnej Amerike sú z prahôr najlepšie preskúmané dva kratóny, a to wyomingský kratón tiahnuci sa na stredozápade a horný kratón (Superior Craton) ležiaci severne od Horného jazera na území Kanady. Dnes ležia takmer bok po boku, no horninové sledy zaznamenali celkom odlišnú geologickú históriu, čo dokazuje, že sú navzájom celkom cudzie. Dnes spoločne tvoria skalné jadro Severnej Ameriky, no pred 3 až 2,5 miliardami rokov ich delili tisíce kilometrov. Než ich kontinentálne zrážky spojili, boli jadrami odlišných kontinentov.

Wyomingský kratón spolu s ďalším severoamerickým kratónom (Slave craton, teda „otrocký kratón“, pomenovaný po Veľkom jazere otrokov) zo severu Kanady v tom čase tvoril súčasť kontinentu Sklavia (Sclavia). Horný kratón bol jadrom „vlastného“ minikontinentu, Superie.4


-


Severoamerické kratóny (ružová), ktorých spojením vzniklo jadro Severnej Ameriky, niekdajší kontinent Laurencia.


Sklavia nepozostávala len z dvojice (neskôr) severoamerických kratónov. Okrem nich sa v tomto kontinente spojili taktiež kôrové bloky, ktoré dnes nájdeme v Zimbabwe (zimbabwiansky kratón) a dokonca južnej Indii (darwarský kratón)!

Sklavia sa rozpadla po období intenzívnej vulkanickej činnosti pred asi 2,3 - 2,2 miliardami rokov. Gigantický vystupujúci chochol žeraviny pevninu oslabil húfmi vnikajúcich „žíl“ žeraviny a napokon rozlomil na niekoľko kusov. Superia sa na menšie fragmenty rozpadla o čosi skôr, približne pred 2,48 miliardami rokov.



Z obdobia prahôr sa celkovo zachovalo až 35 „zocelených“ blokov kôry, teda kratónov. Hoci všetky pôvodne tvorili jadrá vlastných mikrokontinentov, postupne sa zrážali, a po týchto kolíziách spolu zostávali na ďalšie miliardy rokov.

Pred približne 1,8 miliardami rokov napríklad vzniklo jadro Severnej Ameriky, kontinent Laurencia, spojením wyomingského, raeského a horného kratónu. Išlo o kolíziu podobnú tej, aká vytvorila Himaláje. Vzniklo 4600 km dlhé a 800 km široké horstvo. Pravda, Zem fungovala pred necelým dvomi miliardami rokov o čosi odlišne. Štruktúra vtedajších a starších horstiev naznačuje, že to boli tzv. ultrahorúce horstvá. Pri kolízii kontinentov rástli menej do výšky a ľahšie sa deformovali „tečením“ do strán. Podľa geológov tak do obdobia pred 1 miliardou rokov na Zemi nemohli existovať hory vyššie ako 1,5, maximálne 2 km.

Avalonia, Baltika a vznik Európy

Koncom starohôr, pred asi 700 miliónmi rokov, teda v čase, keď sa schyľovalo k rozvoju makroskopických organizmov, lemoval oblasť zahlbujúcej (subdukujúcej) oceánskej kôry neďaleko južného zvyšku Rodinie oblúk zo sopiek. Prostredníctvom týchto vulkánov sa z podzemia dostávala žeravina, ktorá však bola bohatšia na ľahké svetlé minerály, a tak sa zložením odlišovala od oceánskej kôry. Táto žeravina pripomínala hmotu kontinentov.

Magmatická aktivita tu bola v skutku dlhoveká, trvala asi 150 miliónov rokov. A vďaka nej vznikol nový, hoci malý kontinent, Avalonia.

Väčšina pevnín sveta bola v čase vzniku Avalonie skoncentrovaná v okolí južného pólu v podobe superkontinentu zvaného Pannotia. Vlastne ani samotná Avalonia nebola od južného pólu ďalej ako dnes najjužnejšie cípy Južnej Ameriky.

Na prelome starohôr a prvohôr, teda asi pred 550 - 540 miliónmi rokov, začal presun Avalonie na sever. O sto miliónov rokov neskôr sa zrazila s Baltikou (budúce jadro severnej a východnej Európy) a táto spoločná pevnina pred 435 až 425 miliónmi rokov narazila na Laurenciu (budúce jadro Severnej Ameriky). Bola to nesmierne prudká zrážka. Charakteristické horniny eklogity s minerálmi coesitmi indikujú, že dnešné povrchové horniny boli v tom čase vtlačené do neuveriteľnej hĺbky sto kilometrov. Vznikli Škandinávske vrchy a ďalšie pohoria, ktorých zvyšky nachádzame vo Veľkej Británii, v Grónsku, Kanade a USA, teda pohoria tzv. kaledónskeho vrásnenia.

Naproti tomu „mäkšou“ kolíziou Avalonie s Baltikou vzniklo horninové podložie veľkej časti dnešnej západnej Európy. Zvyšky Avalonie tak môžeme nájsť okrem najvýchodnejších oblastí US a Kanady predovšetkým v Anglicku, Írsku, Francúzsku, Belgicku, Holandsku, Nemecku a Poľsku.


-


Oblasti, kde dnes ležia fragmenty Avalonie.


A čo zvyšok? Podložie dnešného Španielska, Talianska či veľkej časti Francúzska sa pripojilo k rodiacej sa Európe asi o 200 miliónov rokov neskôr. Nie však v jednom kuse, ale v podobe viacerých mikrokontinentov, ktoré sa odštiepili od Afriky (napr. Apúlia, Armorika).



Územie Slovenska má podobnú (a veľmi komplikovanú!) históriu. Zrodilo sa z dramatického skrátenia územia obsahujúceho niekoľko mikrokontinentov, kolidujúcich koncom druhohôr a začiatkom treťohôr pri severnom presune Afriky a uzatváraní oceánu, ktorý ležal južne od rodiacej sa Európy a Ázie.


-


Rozloženie kontinentov pred asi 250 miliónmi rokov. Všimnite si malý oceán Meliata - stopy po jeho uzavretí nachádzame aj na Slovensku.


Na počiatku bol Ur

Chemické stopy najstarších známych minerálov, zirkónov spred 4,4 - 4,3 miliardami rokov, naznačujú, že Zem už 100 miliónov rokov po svojom vzniku hostila oceány. Na prinajmenšom miliardu rokov sa stala oceánskym svetom bez jediného kontinentu, či dokonca prakticky bez akejkoľvek kontinentálnej kôry.


-



Pred 4 miliardami rokov žiadne kontinenty neexistovali, iba oceánska kôra. Tá obsahuje len nízke alebo zanedbateľné množstvo ľahkých, svetlých minerálov ako kremeň. Ibaže v priebehu miliónov rokov sa kremeň postupne vytavoval a tvoril zmes so živcami a sľudou – základnými minerálmi kontinentálnej zemskej kôry

Vznikala kontinentálna kôra.


-


Žula alebo granit tvorí hlavnú masu kontinentálnej kôry. Na rozdiel od kôry oceánu má asi 30 % kremeňa a jej živce sú svetlé a ľahšie (fotografia: Ondrej Pelech)


Pred 3,7 miliardami rokov tvorila v podobe akýchsi roztratených fliačkov iba asi 3 % celej zemskej kôry. Pred 3 miliardami rokov to bolo stále iba 7 %. Vznikol však už prvý superkontinent. Dostal meno Ur5. Jeho fragmenty sa nachádzajú na Madagaskare, v Austrálii, Indii a azda aj v Antarktíde (napierský komplex). A hoci sa v ňom zhromaždila takmer všetka kontinentálna hmota Zeme, bol veľký asi ako Austrália.

Je pozoruhodné, aký bol dlhoveký. Hoci sa časom stal súčasťou mladších kontinentov a celých superkontinentov, rozpadol sa až v druhohorách v procese rozpadu Pangey.

Ďalšie superkontinenty

Termínom superkontinent sa označujú pevninské masy, v ktorých sa spojili viac ako tri štvrtiny pevnín sveta. Dnes teda žiaden nemáme, posledným bola Pangea z prelomu druhohôr a prvohôr, kým úplne prvým prakontinent Ur.



Veľmi krátko sme si spomenuli Pannotiu, ktorá vznikla približne pred 600 miliónmi rokov a rozpadla sa o približne 50 miliónov rokov neskôr. Táto pevnina mala tvar obrovského písmena V ukotveného na južnom póle. Rozdeľoval ho obrovský oceán, ktorý pôvodne roztrhol jej predchodcu, Rodiniu. Kontinentálne jadrá Sibíre, Škandinávie a Severnej Ameriky v tom čase ležali bok po boku, a to blízko južného pólu.


-


Pannotia počas zaľadnenia pred približne 600 miliónmi rokov.


Medzi „érou samostatnosti“ Uru a Pannotie sa podarilo identifikovať dve ďalšie superzoskupenia pevnín. Jedným bola Kolumbia, ktorá existovala podstatne dlhšie ako Pannotia – od obdobia pred 1,9 až do obdobia pred 1,5 miliardami rokov. Východné pobrežie Indie bolo v tom čase spojené so západom USA, pričom južná Austrália ležala pri západnej Kanade. Superkontinent sa tiahol na juh prostredníctvom pootočenej časti dnešnej južnej Ameriky a Škandinávie.

Spomenuli sme si tiež Rodiniu, superkontinent z obdobia pred 1,1 až 0,7 miliardami rokov. V tomto období susedili napríklad Antarktída a budúce jadro Severnej Ameriky, Laurencia, alebo Austrália a kratón dnes ležiaci v južnej Číne.

-

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

-

Poznámky:
1 - kratón je pomerne vágne definovaný a rôzne používaný termín. Dr. Pelech upozorňuje, že niektorí geológovia namiesto neho používajú termín platforma (problém prekladu z angl.). „Navyše ho niektorí používajú pre označenie geologických provincií alebo toho, čomu by sme hovorili v našej slovenskej terminológii masív,“ dodáva vedec. V článku sme pre jednoduchosť zvolili širšie používanie termínu, pričom tektonické jednotky v článku označené za kratóny takto označuje základná monografia odboru, a to Encyclopedia of Geology (2004).
2 - Dalslandské alebo aj Gótske či Švekonorvédske horstvo, pomenované podľa ekv. horotvorných fáz
3 - ide o telemarkský teran (teran je fragment kontinentálnej kôry, ktorý bol „nalepený“ na cudzorodý kontinent)
4 - niektorí geológovia uprednostňujú rekonštrukciu s jedným superkontinentom, Kenorlandom.
5 - alternatívou je kontinent Vaalbara, ktorý vzniká v rekonštrukciách vychádzajúcich z podobností medzi juhoafrickým kaapvaalskym a austrálskym Pilbarským kratónom. Podľa iných geológov však tieto podobnosti (rovnako staré extenzné zlomy) neindikujú geografickú blízkosť a uprednostňujú ich rozmiestnenie v celkom odlišných oblastiach sveta

Zdroje:.
Allaby, A.. A Dictionary of Geology and Earth Sciences (4th ed.). OUP Oxford, 2013.
Nance, R.D., et al., The supercontinent cycle: A retrospective essay. Gondwana Research, 2013.
Meert, Joseph G.: What's in a name? The Columbia (Paleopangaea/Nuna) supercontinent. Gondwana Research, 2012.
Michael R. W. Johnson , Simon L. Harley: Orogenesis : The Making of Mountains. Cambridge University Press, 2012.
Selley, R.C. (ed.): Encyclopedia of Geology. Academic Press, 2004.

Obrázky: Kevin Ma, Gunthram, http://www-sst.unil.ch/research/plate_tecto/alp_tet.htm
Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok






Za podporu ďakujeme

Pridať e-mail