Litosféra III. – Geomorfologie (1. část) – Oceánské dno, Krasové jevy

Tento výukový materiál je součástí Učebnice zeměpisu v sekci Fyzický zeměpis -> Planetární geografie. V rámci tohoto tématu článek navazuje na 5.díl – Litosféra II. – Geologie (2.část) – Vulkanismus, Minerály, Vznik Pohoří. Po tomto díle následuje Litosféra IV. – Geomorfologie (2.část) – Působení vody a větru

Geomorfologie – úvod

Georeliéf a geomorfologie – základní pojmy

Georeliéf = tvar zemského povrchu. Georeliéf vzniká protikladným působením vnitřních (endogenních) a vnějších (exogenních) činitelů.

Geomorfologie = věda, která zkoumá tvary zemského povrchu.

Vnitřní (endogenní) činitelé – mají původ v zemském nitru. Patří sem vrásnění (orogeneze), zlomy, zemětřesení, sopečná činnost. Vytvářejí prvotní nerovnosti na zemském povrchu – pohoří, pánve, plošiny, příkopy. Endogenní činitelé vcelku způsobují zvětšování výškových rozdílů mezi jednotlivými částmi zemského povrchu. Nepůsobí stejnoměrně, nýbrž spíše nárazově, v dobách zvýšené aktivity (vrásnění, sopečná činnost apod.). Hlavním „motorem“ endogenních sil je rozpad radioaktivních prvků uvnitř Země.

Vnější (exogenní) činitelé – mají obvykle zdroj energie mimo zemské těleso. Patří sem především teplo a světlo vysílané Sluncem, a dále například přitažlivost Slunce a Měsíce, zemská gravitace a zemská rotace. Vnější činitelé spíše zarovnávají zemský povrch, způsobují tedy zmenšování výškových rozdílů mezi jednotlivými částmi zemského povrchu (zarovnávání = nivelizace). Působí na zemský povrch nepřetržitě, ne nárazově jako endogenní činitelé. Exogenní činitelé způsobují zejména zvětrávání, transport (odnos) a sedimentaci (ukládání).

Zvětrávání – Zvětrávání = rozpad hornin na menší části (zvětraliny) působením mechanických, chemických a biologických vlivů. Zvětraliny = například balvany, štěrk, písek, prach.

1. Mechanické (fyzikální) zvětrávání – Hornina se rozpadne působením fyzikálních vlivů, aniž by došlo ke změně jejího chemického složení. Typickým příkladem je například mrazové zvětrávání, kdy mráz, led a velké změny teplot způsobují rozpad hornin.

1. Chemické zvětrávání – Při chemickém zvětrávání se mění chemické složení horniny. Vyskytuje se více v horkém a vlhkém klimatu. Typickým příkladem chemického zvětrávání jsou krasové jevy (viz zvláštní kapitola), kdy dochází k rozpouštění vápence (případně soli, sádrovce apod.).

1. Biologické zvětrávání – Při biologickém zvětrávání způsobují rozpad hornin živé organismy, a to vlivy mechanickými i chemickými.

příklad mechanického působení – kořeny stromů rozrušují mechanicky horninu.

příklad chemického působení – lišejníky vylučují kyseliny, které rozrušují horninu chemicky.

Všechny tři druhy zvětrávání (mechanické, chemické a biologické) působí najednou při vzniku půd (viz pedosféra).

Eroze, transport a ukládání

• eroze = pochod, při němž dojde k rozrušení a zároveň k odnosu (transportu) horniny a půdy z povrchu Země. Erozi způsobují hlavně voda, vítr, ledovce a zemská gravitace
• ukládání (sedimentace) – stejní činitelé, kteří způsobují erozi, přispívají i k ukládání (sedimentaci) – voda, vítr, ledovce, gravitace.

Reliéf oceánského dna

Obrázek – Reliéf oceánského dna

Části oceánského dna

1) Kontinentální (pevninský) šelf – je to vlastně okraj pevniny zatopený mořem. Hloubka moře na šelfech je do 200 metrů. V šelfech se nacházejí obrovské zásoby ropy a zemního plynu (Perský záliv, Mexický záliv, Severní moře).

2) Kontinentální (pevninský) svah – je poměrně strmý. Jsou v něm často vyryty podmořské kaňony, které jsou většinou pokračováním velkých řek na pevnině. Například Konžský kaňon je pokračováním řeky Kongo.

3) Kontinentální (pevninské) úpatí – zde se nachází spousta usazenin, které jsou především kontinentálního původu – „přitečou“ sem po kontinentálním svahu.

4) Oceánské (hlubokomořské) příkopy – v těchto místech jsou oceány nejhlubší. Jsou to protáhlé sníženiny, dlouhé stovky kilometrů. Nacházejí se v místech, kde dochází k subdukci jedné litosférické desky pod druhou. Nejhlubší příkopy jsou v Tichém oceánu, jen zde jsou příkopy hlubší než 10 kilometrů. Nejhlubší vůbec je Marianský příkop (hloubka 10924 metrů, existují i jiné údaje) – pamatovat zaokrouhleně hloubku 11 kilometrů!

Další příkopy v Tichém oceánu, hlubší než 10000 metrů: Tonžský 10882, Filipínský 10830, Japonský 10595, Boninský 10544, Kurilský 10542, Kermadecký 10047 (všechny hloubky dle Atlasu světa). Mimo Pacifik je nejhlubší Portorický příkop (8648 metrů).

5) Oceánské pánve (abysální plošiny) – zabírají největší část oceánů, hloubka je zde kolem 4 kilometrů. Dno oceánských pánví je pokryto sedimenty mořského původu. Na dně pánví se povalují manganové konkrece. Jsou to hroudy velikosti brambory, které obsahují mangan a další kovy (železo, zinek, měď…). Je to potenciálně obrovské nerostné bohatství, které však zatím neumíme těžit.

Z oceánských pánví se často zdvihají osamělé podmořské hory, což jsou téměř vždy sopky. Některé tyto sopky jsou gigantické a jejich vrcholy vyčuhují nad hladinu jako sopečné ostrovy. Například sopky na Havajských ostrovech (Mauna Kea, Mauna Loa) jsou od úpatí (v hloubce 6 kilometrů) po vrchol (ve výšce přes 4000 metrů nad hladinou) vysoké 10 kilometrů, a jsou tak vlastně nejvyššími horami na Zemi. Některé podmořské hory jsou nahoře ploché – těmto plochým podmořským stolovým horám se říká guyoty. Původně zřejmě vyčuhovaly nad hladinu, kde byly erozí zarovnány, a poté opět poklesly pod hladinu.

V oceánech se dále vyskytují atoly. Jsou to korálové ostrovy (či spíše souostroví), které mají obvykle prstencovitý tvar. Podle Darwinovy teorie vzniku atolu vznikly atoly při pomalém poklesu sopky pod hladinnu. Pokud byl pokles pomalý, koráli rostli dále směrem do výšky a vybudovali útes, který většinou vyčnívá až nad hladinu. Koráli totiž mohou žít jen do určité hloubky, níže by nepřežili. Největším atolem na světě je Kiritimati (Vánoční ostrov), který se nachází ve východní části státu Kiribati (viz níže).

Korálové útesy ovšem obklopují i sopečné ostrovy či ostrovy pevninského typu (Nová Kaledonie) a kontinenty v tropických oblastech (Velký bariérový útes v severovýchodní Austrálii). Korálový útes může být hned u břehu, ale i několik kilometrů od ostrova. V tom případě se mezi útesem a samotným ostrovem nachází mělká laguna. Po úplném ponoření prostředního sopečného ostrova zůstane na hladině jen prstenec, vystavěný z korálů, na němž se uchytí písek. Uvnitř tohoto prstence se rovněž nachází laguna (viz obrázek níže, zachycující tři fáze vzniku atolu).

Největším atolem na světě je Kiritimati (Vánoční ostrov), který leží v souostroví Line (Liniové ostrovy) ve východní části státu Kiribati. Rozloha tohoto atolu (míněna rozloha souše) je 323 km². Ostrov objevil James Cook o Vánocích roku 1777. Celé souostroví Kiribati má rozlohu souše jen 811 km², avšak mořská rozloha tohoto státu je 5 milionů km², což odpovídá rozloze poloviny Evropy!

Obrázek: vznik atolu

6) Středooceánské hřbety – jsou to dlouhá pohoří, procházející středem oceánů. Nejdelší, nejvýraznější a nejlépe prozkoumaný je Středoatlantský hřbet, který prochází středem Atlantiku. Je to nejdelší pohoří na zemi, dlouhé 20000 kilometrů. Středoatlantský hřbet se nachází pod hladinou, jen několik jeho nejvyšších vrcholů vyčuhuje nad hladinu jako ostrovy (Island, Azory).

Středem středooceánských hřbetů probíhá riftové údolí. To je trhlina mezi sousedními litosférickými deskami, které se od sebe vzdalují. Do této trhliny proniká magma ze zemského pláště. Zde tuhne, čímž vzniká nová zemská kůra. Atlantik se tímto způsobem rozšiřuje rychlostí zhruba 2 centimetry za rok. Riftová údolí mohou být i na pevnině, nejznámějším příkladem je Velká příkopová propadlina ve východní Africe.

Krasové jevy

Vápencový kras

Krasové jevy probíhají nejvíce ve vápencích a dolomitech, tedy horninách, obsahujících vápník. Jsou to typické organické sedimenty, které vznikly hromaděním vápenatých schránek mořských živočichů a jejich litifikací (zpevněním).

Vápenec (kalcit) = uhličitan vápenatý – CaCO₃.

Dolomit = uhličitan vápenato-hořečnatý – CaMg(CO₃)₂. Vzniká přeměnou vápence, který je obohacen hořčíkem.

Vápenec (či dolomit) se rozpouští ve slabě kyselé vodě, která obsahuje příměs CO₂. V úplně čisté (destilované) vodě je vápenec nerozpustný, avšak dešťová voda v sobě vždy obsahuje malé množství CO₂ ze vzduchu a z půdy. Je to vlastně velmi slabá kyselina uhličitá. Jedná se o typický příklad chemického zvětrávání.

H₂O + CO₂ + CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂

Hornina reaguje se směsí oxidu uhličitého a vody. Vzniklý hydrogenuhličitan vápenatý se rozpustí v nadbytečné vodě a proteče horninou. Uvnitř jeskyní poté může probíhat zpětná reakce za vzniku krápníků z vápence.

Kras = vápencová krajina s podzemním odvodňováním. Voda prosakuje do země, přičemž vytváří na povrchu i pod povrchem krasové útvary, jeskyně a podzemní toky.

Povrchové krasové útvary

škrapy – hluboké rýhy ve vápencích

závrty – okrouhlé sníženiny trychtýřovitého tvaru, vzniklé rozpouštěním rozpustné horniny směrem do podzemí.

ponor – místo, kde se vodní tok dostává do podzemí

vyvěračka – místo, kde vodní tok vytéká z podzemí.

vápencové věže – velké krasové útvary, vznikající hlavně v krajinách s vlhkým a horkým klimatem. Jsou typické pro jižní Čínu (údolí řeky Li), Vietnam (zátoka Ha Long), Thajsko (Krabi, ostrovy Phi Phi).

polje – velká vápencová údolí, vzniklá propadem obrovských podzemních prostor. Některé z nich jsou zatopené jezery (např. Ochridské jezero). Jsou typické pro Balkán (Albánie, Černá Hora, Makedonie, Chorvatsko).

Podpovrchové krasové útvary

krápníky – útvary, vznikající zpětným vysrážením uhličitanu vápenatého. Rozlišujeme stalaktity (rostoucí seshora dolů), stalagmity (rostoucí zezdola nahoru) a stalagnáty (vzniklé srůstem stalaktitu a stalagmitu). Speciálními druhy stalaktitů jsou například brčka a záclony. rychlost růstu krápníku – 1 cm za rok až 1000 let.

sintrové misky a terasy – nepravidelnosti jeskynní stěny. I tyto nepravidelnosti vznikají zpětným vysrážením uhličitanu vápenatého.

V podzemí dále vznikají působením krasových jevů jeskyně a propasti.

Největší jeskyně světa a ČR:

Mamutí jeskyně (Mammoth Cave) v Kentucky, USA – nejdelší jeskynní systém na světě, délka 644 kilometrů (údaj z roku 2013, toto číslo mapováním systému stále roste!).

Phong Nha Cave – jeskyně ve Vietnamu, je největší na světě, co se týče rozlehlosti podzemních prostor. Největší dóm je prý 5 kilometrů dlouhý, 200 metrů vysoký a 150 metrů široký. Jeskyně byla objevena roku 1991, řádně prozkoumána však byla až v roce 2009.

systém Amatérské a Punkevní jeskyně – nejdelší jeskynní systém v ČR, délka 35 kilometrů.

Propasti v ČR:

Macocha – nejznámější propast v Moravském krasu. Její relativní hloubka je 138 metrů. Vytéká z ní ponorná říčka Punkva.

Hranická propast – nejhlubší propast České republiky u Hranic na Moravě. Podle posledního měření z roku 2012 je celková hloubka této propasti nejméně 442.5 metrů (69.5 metru suchá část, 373 metrů hloubka jezírka, dna však nebylo dosaženo), odhaduje se však, že by mohla být hluboká až 700 metrů. Nejhlubší propast ve střední Evropě!

Jiné druhy krasu (kromě vápencového)

Krasové útvary nevznikají jen ve vápencích a dolomitech, ale i v jiných typech hornin.

sádrovcový kras – hydratovaný síran vápenatý (CaSO₄ · 2H₂O). Nejdelší sádrovcovou jeskyní na svět je Optimistická (Optimistična) jeskyně na západní Ukrajině. Je dlouhá 236 kilometrů a je to vůbec nejdelší jeskynní systém Evropy.

solný kras – vzniká v halitu (NaCl – kuchyňská sůl) hlavně v suchých oblastech, kde sůl vystupuje až na povrch, například kolem Mrtvého moře, v Íránu, Tádžikistánu.

Nejdelší solnou jeskyni na světě prozkoumali čeští speleologové v roce 2006 v jižním Íránu. Jeskyně zvaná „3N Cave“ je dlouhá 6580 metrů. Íráncům to udělalo velkou radost, protože tato jeskyně je o 900 metrů delší než do té doby rekordní jeskyně v nenáviděném Izraeli.

Jeskyně mohou vznikat i nekrasovým způsobem! Známe například abrazní jeskyně (vytvořené mořskou erozí na pobřeží), jeskyně v ledovcích (vyhloubené působením vody v ledu), lávové jeskyně (vzniklé nestejnoměrným tuhnutím lávy), pískovcové jeskyně (vzniklé v puklinách v pískovci) apod.

Datum poslední aktualizace: 13.11.2018