Orogenetický vývoj moravských Karpat

Vývoj karpatské soustavy probíhal v zásadě pod vlivem hercynské a zejména alpinské orogeneze.

Orogeneze je horotvorný proces, který vede ke vzniku pásemných pohoří, vznikajících většinou vlivem procesů deskové tektoniky. Jedná se o proces, který je dlouhodobý a který trvá milióny až desítky miliónů let. Horská soustava vzniklá orogenezí je nazývána jako orogén. Orogeneze se většinou dělí na řadu dílčích maxim neboli fází. V průběhu orogeneze dochází ke vzniku charakteristických geologických útvarů v podobě flyše a molasy. Orogeneze je spojena s pohybem tektonických desek a s jejich vzájemnými kolizemi. Při orogenezi dochází k tomu, že se dvě litosférické desky srazí a jedna se začne podsouvat pod druhou. Během procesu dochází vlivem ohromných tlaků a teplot ke vrásnění a tavení hornin, které má za následek vyzdvihování oblastí, které se stávají pohořími.

V historii rozeznáváme čtyři základní orogenetické procesy. Na formování moravských Karpat se v různé míře podílely v zásadě poslední dva:

1. kadomské vrásnění,
2. kaledonské vrásnění (pravděpodobně nepostihlo území ČR),
3. hercynské (variské) vrásnění,
4. alpinské vrásnění (někdy zvané alpsko–himálajské).

Pozn.: jde o označení celých geologických epoch, ve kterých docházelo na různých místech planety k jednotlivým horotvorným pohybům. V užším smyslu se uvedené názvy vztahují na konkrétní orogenezi v rámci dané epochy. Například hercynské vrásnění v užším smyslu označuje vznik hercynských pohoří při srážce Eurameriky a Gondwany, ale v širším smyslu jsou hercynského stáří i mnohá další horstva (hercynidy) vzniklá jinými srážkami ve stejné epoše, třeba Ural nebo Ťan-šan.

Kadomské vrásnění

Kadomské vrásnění je nejstarší horotvornou událostí historie naší planety na rozhraní prekambria a paleozoika. Probíhala od středního neoproterozoika (cca 750 Ma) až do spodního kambria na okraji superkontinentu Gondwana. Vrásnění postihlo staré jednotky i na území České republiky, vedlo k ústupu moře, vrstevním deformacím a metamorfózám (tlakovým i teplotním), které provázely intruze hlubokých hornin.

Kaledonské vrásnění

Kaledonské vrásnění probíhalo v období prvohor od svrchního kambria (asi 520 Ma) až po spodní devon (asi 400 Ma). Bylo způsobeno srážkou tehdejších kontinentů Laurentie, Baltiky a Avalonie.

Pozn.: Horská pásma vzniklá kaledonským vrásněním se nazývají kaledonidy. Leží po obou stranách Atlantského oceánu, který vznikl později a rozdělil je na dvě části. Na americké straně je najdeme v pásu od Pensylvánie přes východní Kanadu až do Grónska. V Evropě sem patří hory na Britských ostrovech s výjimkou jižní Anglie, Skandinávské pohoří a Špicberky. Většina těchto pohoří získávala výšku i během pozdějších pohybů podle starých zlomů, jejich materiál se ale dostal na povrch v kaledonském období.

Hercynské (variské) vrásnění

Hercynské nebo variské vrásnění byl horotvorný proces, ke kterému došlo v prvohorách během devonu a karbonu, přibližně v rozmezí 390—310 Ma před současností. Byl způsoben srážkou superkontinentů Eurameriky a Gondwany. V tomto případě se variský orogén formoval postupně během připojován perigondwanských fragmentů Avaloniií a Baltikou (Laurussie — východoevropská platforma) na S. Výsledkem byl řetězec několik tisíc metrů vysokých pohoří, který se táhl napříč nově vzniklým superkontinentem Pangeou. Tato pohoří neměla dlouhého trvání. Již během permu (299—251 Ma) byla srovnaná erozí.

Pozn.: Hercynské vrásnění je nazváno podle pohoří Harz, resp. podle Hercynského lesa, který je jedním z hercynských pohoří. Synonymum, variské vrásnění, vzniklo podle kmene Varisků, který obýval území dnešního Vogtlandu na západ od Krušných hor. Vídeňský geolog Eduard Suess zavedl v roce 1880 pojem variský směr, který se používal pro libovolné pohoří táhnoucí se ve směru severozápad – jihovýchod. Protikladem byl hercynský směr JZ–SV. Z tohoto pohledu by většina pohoří, kterým dnes říkáme hercynská, byla variská, výjimkou by byly např. Krušné hory. Později se oba termíny přenesly na označení horotvorného procesu.

Výsledek hercynského vrásnění vyvrcholil ve spodním karbonu vznikem rozsáhlého variského (hercynského) pásemného horstva, které se označuje jako variscidy. Jeho vývoj je možné sledovat od Maroka až po konec Českého masivu, odkud se noří pod okraj mnohem mladšího alpinsko–karpatského horstva. Jihovýchodní část pokračuje začleněna do složitých struktur alpinských horstev přes Karpaty, Alpy až po Balkán.

Variské vrásnění se skládá z několika významných fází:

• ardenská fáze, končí kaledonské vrásnění a začíná hercynské vrásnění – spodní devon (lochkov), cca 400 Ma,
• bretonská fáze, na přechodu mezi svrchním devonem a spodním karbonem (tournai), cca 360 Ma
• sudetská fáze, začátek svrchního karbonu (namur), cca 320 Ma,
• krušnohorská fáze, ve středním a svrchním karbonu (westphal), cca 310 Ma,
• asturská fáze, na konci svrchního karbonu, (stephan) cca 300 Ma,
• sálská fáze, ve spodním permu, (autun), cca 270 Ma,
• pfalcká fáze, na přechodu mezi svrchním permem a triasem (saxon—thuring), cca 250 Ma.

Variské horotvorné procesy se v oblasti moravských Karpat projevují jako tektonicky méně porušené radiální poruchy, případně místní přesmyky, u nichž však nelze vyloučit ani alpinské stáří.

Pozn.: Například vých. od Valašského Meziříčí probíhá v hloubce pod povrchem ve směru SSV—JJZ rozhraní mezi jednou z intenzivně zvrásněných větví variského horstva na Z a jeho méně zvrásněným předpolím s menšími mocnostmi prvohorních sedimentů na V.

Alpinské vrásnění

Alpinské vrásnění je horotvorný proces v severní Africe, Evropě a Asii, který začal v období křídy (145—65 Ma) na konci druhohor a pokračuje přes celé třetihory a čtvrtohory dodnes. Dal vzniknout horstvům alpsko–himálajského systému. Vrásnění bylo způsobeno pohybem tektonických desek bývalého superkontinentu Gondwany, konkrétně desky africké, arabské a indické k severu, kde narážely na desky eurasijské. Teprve v tomto období byly k Evropě připojeny její jižní části.

Přibližně před 200 Ma se superkontinent Pangea důsledkem deskové tektoniky rozdělil na severní (Laurasie) a jižní (Gondwana) část. Mezi nimi vzniklo moře Tethys. Mobilní oblast Tethydy byla rozčleněna v podélné elevační zóny (kordilery) s mělkovodní, často karbonátovou sedimentací a značně hluboké depresní zóny — trogy se sedimentací jílovou nebo jílovito-písčitou. Na výplni trogů se rozhodující měrou podílely gravitační proudy, které byly hlavním činitelem při vzniku mocných, vesměs hlubokovodních uloženin flyšových facií, jejichž ukládání běžně pokračovalo z křídy do třetihor bez výrazných změn. V intenzívně klesajících mořských pánvích mezi vrásněnými a zvedanými hřbety nebo v jejich předpolí se ve velkých mocnostech hromadily uloženiny flyšového rázu.

Flyšové sedimenty jsou charakteristické rytmickým střídáním hrubších pískovců a drob s jemnějšími prachovci a jílovci, přičemž hlavním mechanismem ukládání byly gravitační proudy, které vznikaly uvolňováním a skluzy horninových mas na svazích zvedaných elevací.

Pozn.: Během křídy dokončil svůj rozpad superkontinent Pangea do kontinentů jak je známe dnes, i když jejich rozestavení bylo tehdy jiné. Atlantský oceán se od té doby značně rozšířil a Jižní Amerika se odsunula víc na západ. Gondwana se rozdělila na Antarktidu a Austrálie se odloupla od Afriky (zatímco Indie a Madagaskar zůstaly připojeny). Vznik Atlantského a Indického oceánu podél středooceánských hřbetů měl za následek vyzdvižení mořského dna, doprovázeného mořskou transgresí (cenomanská patří k největším v geologické historii Země). Na sever od Afriky se dále zužoval oceán Tethys. Grónsko se definitivně oddělilo od severoamerického kontinentu i od Evropy. V alpské oblasti sedimentovaly mocné flyšové vrstvy.

Alpinské vrásnění se skládá z několika významných fází:

• starokimerská fáze na přechodu triasu a jury,
• mladokimerská fáze na konci jury,
• austrijská (rakouská) fáze na přechodu albu a cenomanu,
• mediteránní (subhercynská) fáze v období turonu (ta je na Slovensku hlavním procesem, který formoval centrální část Karpat a byl spojen s dalekosáhlými přesuny příkrovů.),
• laramická fáze v období koncem křídy,
• pyrenejská fáze ve svrch. eocénu,
• helvetská fáze v období egeru,
• sávská fáze v období eggenburgu,
• štýrská fáze v období badenu,
• atická fáze na začátku období pannonu,
• rhónská (rhodánská) fáze na konci období pannonu a
• valašská fáze na přechodu pliocénu a pleistocénu.

Pozn. druhohorní fáze alpínského vrásnění se spojují pod pojmem paleoalpínské vrásnění.

Starokimerská fáze alpinského vrásnění

Starokimerská fáze alpinského vrásnění probíhala zhruba na hranici triasu a jury přibližně před 145 Ma. Alpínský vývoj je spjat se vznikem nové oceánské zóny, kterou označujeme jako Tethys. Kontinent Pangea se zhruba ve svém středu rozdělil na severní (Laurasie) a jižní (Gondwana) část. Mezi nimi vzniklo moře Tethys. Oceánská zóna Tethys má zhruba rovnoběžný směr a nachází se přibližně v rovníkové oblasti.

Mladokimerská fáze alpinského vrásnění

Mladokimerská fáze alpinského vrásnění probíhala na konci jury asi před 135 Ma. V důsledku mladokimerské fáze dochází k částečnému změlčení Tethydy a vznikají hlubokomořské pánve.

Austrijská fáze alpinského vrásnění

Austrijská fáze alpinského vrásnění probíhala na přechodu albu a cenomanu přibližně před 100 Ma. Austrijská fáze je spjata s přerušením sedimentace. Podél středooceánských hřbetů dochází k vyzdvižení mořského dna, doprovázeného mořskou transgresí, která patří k největším v geologické historii Země. Na sever od Afriky se dále zužoval oceán Tethys. V alpské oblasti sedimentovaly mocné flyšové vrstvy.

Po austrijské fázi se mění sedimentační podmínky, což se projevuje ukládáním pestře zbarvených uloženin např. v mazáckém souvrství slezské jednotky.

Mediteránní (subhercynská) fáze alpinského vrásnění

Mediteránní (subhercynská) fáze alpinského vrásnění probíhala v období turonu přibližně před 90 Ma a během ní proběhla zásadní změna v sedimentaci. Pod vlivem horotvorných procesů austrijské fáze a mediteránní (subhercynské) fáze alpinského vrásnění vzrostla mobilita prostorů flyšové sedimentace a v geologickém stupni turonu končí poměrně jednotný typ sedimentace charakteristický pro spodní křídu a nastupuje flyšová sedimentace typická pro celé flyšové pásmo Vnějších Západních Karpat. Došlo k vyvrásnění a sunutí příkrovů v centrálních částech alpinského (karpatského) sedimentačního prostoru. Vyzdvižení centrální části je spojeno s vytlačením sedimentace a mořských prostředí do tzv. předpolí.

Na Slovensku je mediteránní fáze hlavním tektonickým procesem, který formoval centrální část Karpat a byl spojen s dalekosáhlými přesuny příkrovů.

Laramická fáze alpinského vrásnění

Laramická fáze alpinského vrásnění (zvaná též laramijská, laramidská a v Alpách bavorská) probíhala mezi křídou a paleogénem přibližně před 65 Ma. Laramická fáze postihuje bradlové pásmo, které je vrásněno a zúženo na sedimentační prostor o šířce cca 40 km.

Během laramidového vyzdvižení evropského předpolí ve svrchní křídě až raném paleogénu byly do předpolí vyříznuty dvě velké paleogenní pánve a podmořské kaňony, které byly vyplněny hlubokovodními paleogenními sedimenty. Vznikly dva základní sedimentační prostory – vnější sedimentační pánev severně od slezského hřbetu, kde se ukládaly sedimenty vnější skupiny příkrovů  a magurská sedimentační pánev, která je ze severu omezena slezským hřbetem a na jihu tzv. bradlovým (czorsztýnským) hřbetem. Zde se ukládaly sedimenty