Bohemikum (oblast středočeská)

Bohemikum, jednotka označovaná také jako středočeská oblast či barrandiensko-tepelská oblast, buduje centrální jednotku Českého masivu. Je tvořena kadomským podkladem a pouze varisky zvrásněnými paleozoickými sedimenty. Metamorfózou jsou postiženy pouze okrajové části této jednotky sousedící s okolními jednotkami nebo s tělesy variských granitoidů. Od moldanubika je bohemikum odděleno gföhlskou suturou, středočeským hlubinným zlomem, českým křemenným valem a tachovským zlomem. Na SZ je od saxothuringika bohemikum odděleno litoměřickým hlubinným zlomem. Na severu a na východě je bohemikum zakryto permokarbonskými, křídovými a v menší míře i terciérními sedimenty a neovulkanity. Od saxothuringika a lugika je pod českou křídovou pánví odděleno labským lineamentem. Zcela jistě bohemikum pokračuje pod pokryvem křídových hornin dále na východ. Nejen, že zde byly zastiženy ve vrtech, ale v oblasti Železných hor byly železnohorským zlomem i vyzdviženy na povrch. Někteří autoři kladli k bohemiku i jednotky sousedící s moravosilezikem (poličské a letovické krystalinikum). 

Značnou část bohemika budují až 10 km mocné proterozoické předflyšové a flyšové sedimenty ukládané při aktivním kontinentálním okraji. Jsou tvořeny převážně břidlicemi a drobami. Centrální a západní část je řazena ke kralupsko-zbraslavské skupině barrandienského proterozoika (předflyšová sedimentace), jimiž prostupuje několik pruhů, zhruba orientace západ-východ, tvořených bazalty. Při hranicích bohemika moldanubikem a saxothuringikem dosáhla metamorfóza nejvyššího stupně. Vystupují zde krystalinika tvořená amfibolity, místy i eklogity, ruly a migmatity. 

K jednotce jsou řazena i některá magmatická a metamorfovaná tělesa nejistého stáří. Variské vyvřeliny jí i přímo prostupují a některé jednotky bohemika (přezdívaná se jim "metamorfované ostrovy" nebo lépe ostrovní zóna středočeského plutonu) jsou obklopena variskými granitoidy středočeského plutonu.

Bohemikum zasahuje mnohem dál na východ, kde se stýká až s moravosilezikem.
V textu se zaměřím především na vyznačené jednotky (upraveno podle Cháb et al. 2007).

Barrandien

Nejznámější jednotkou této oblasti je celosvětově proslulé naleziště trilobitů a mnohých dalších paleozoických zkamenělin, které je na počest Joachima Barrandeho, jenž se zde dlouho a usilovně věnoval především studiu paleozoických fosilií, nazýváno barrandien. Je tvořeno prekambrickým podkladem a bohatě fosiliferními paleozoickými horninami. Právě této oblasti se budu v rámci bohemika věnovat detailněji. 

Barrandien, oblast pojmenovaná po známém paleontologovi jménem Joachim Barrande, je jednou ze základních geologických jednotek bohemika. Je budován nemetamorfovaným až slabě metamorfovaným svrchním proterozoikem a spodním paleozoikem, které na proterozoiku leží transgresivně. Barrandien představuje jeden z nejúplnějších horninových sledů kambrického až devonského stáří v Evropě s velkým množstvím zkamenělin. Horniny, které zde vystupují na povrch, je možné sledovat v podloží mladších hornin dál na východ až k Železným horám, kde byly vyneseny na povrch podél železnohorského zlomu. Výchozy ordovických hornin najdeme též ve Vyhnanicích u Týniště nad Orlicí a doloženy byl i ve vrtech (nejen u Poděbrad, ale i na východ od Hradce Králové). Na severu a severozápadě se horniny barrandienu noří pod křídové a karbonské uloženiny, na jihovýchodě se stýkají se středočeským plutonem a tvoří zde jen izolovaná tělesa - ostrovní zónu středočeského plutonu a rožmitálský ostrov.

Barrandienské proterozoikum

Sedimenty barrandienského proterozoika představuji možná až 10 km mocný sled hornin, které se ukládaly na okraji moře nebo oceánu poblíž vulkanického oblouku. V centrální části barrandeinu byly postiženy jen velmi slabou metamorfózou. Datovány byly pomocí mořských mikrofosilií, především akritarch. Vyčleňujeme dvě skupiny ukládané v klidném a neklidném prostředí:

1. Starší jednotkou je kralupsko-zbraslavská skupina, jenž zahrnuje velmi mocné sledy jemnozrnných klastických sedimentů ukládaných v hlubokomořským pánevním režimu. Jsou to převážně břidlice, prachovce a droby. Místy byla doprovázena podmořským vulkanismem. Zvláštním typem horniny, která se zde vyskytuje, jsou černé silicity zvané buližníky (lydity). Jejich vznik dosud nebyl vysvětlen. V některých byly nalezeny nejstarší mikrofosilie na našem území (akritarchy) i struktury podobné stromatolitům.
2. Mladší jednotkou je štěchovická skupina, jenž svým charakterem sedimentace odráží tektonickou situaci ve svrchním proterozoiku, kdy došlo ke kadomské orogenezi. Ukládaly se nejprve hlubokomořské sedimenty kadomského flyše. Poté, co bohemikum kolidovalo s moldanubikem, byly proterozoické sedimenty zvrásněny a při okraji bohemika i metamorfovány. Bohemikum se začalo vynořovat nad mořskou hladinu. Sedimentace přešla v mělkovodní režim a ke konci proterozoika v režim kontinentální.

Železné hory

Srovnatelný vývoj najdeme v Železných horách, kde je proterozoikum rovněž děleno do dvou jednotek. Železnohorská chvaletická skupina je ekvivalentem kralupsko-zbraslavské skupiny barrandienu a uvažuje se, že železnohorská sovulská skupina by mohla být ekvivalentem barrandienské štěchovické skupiny. Hlavním důvodem, proč je tato oblast řazena k bohemiku, je dle mého názoru přítomnost nemetamorfovaných sedimentů kambria, ordoviku a siluru až devonu (chrudimské paleozoikum).

Železné hory představují komplikovanou oblast. Některými autory je, spolu s přilehlým okolím, řazena k samostatné jednotce zvané kutnohorsko-svratecká oblast. Zde řadím proterozoikum a paleozoikum Železných hor k bohemiku.

(upraveno podle Cháb et al. 2007)

Barrandienské paleozoikum

Barrandienské paleozoikum zahrnuje téměř nepřeměněné sedimenty ukládané během raného paleozoika. Díky velkému množství dobře zachovaných fosilií přitahuje tato jednotka pozornost geologů už velmi dlouho, dovolují přesně určit stáří těchto hornin. Barrandienské paleozoikum lze rozdělit na cyklus kambrický a ordovicko-devonský. Kambrický cyklus je dnes zachován především v prostoru příbramsko-jinecké pánve (brdské kambrium) a skryjsko-týřovické. Méně rozsáhlé výskyty leží také v okolí rožmitálského ostrova a v Železných horách. Cyklus ordovicko-devonský, zahrnující také sedimentaci v siluru, je zachován především v pražské synformně rozkládající se dnes v oblasti mezi Prahou a Plzní. 

Stavba pražské "pánve"

Většina geologů dnes upřednostňuje spíše název pražská synforma, neboť termín "pánev" může mít více významů a jak se ukázalo, právě v případě ordovicko-devonských sedimentů barrandienu je toto pojmenování nešťastné. Během mého studia na Masarykově univerzitě jsem zažil množství přednášek, ale žádná z nich mne nezaujala tolik, jako ta o stavbě barrandienu v podání docenta Melichara. Stavbou pražské synformy se zabývala řada autorů a každý si ji vysvětloval trochu jinak. Variská orogeneze se na pražské synformě projevila v takové míře, že zmátla i největší geology minulých dob. Originálním způsobem si stavbu pražské synformy vysvětlovat Barrande.

Barrande měl velmi dobrý přehled o tom jaké vrstvy jsou bohaté na jaké fosilie. Podle zkamenělin zde rozlišoval celkem osm úrovní, které označil písmeny A-H. Kdyby tehdy Barrande tyto úrovně nazval slovy, třeba podle geografických názvů, mohli jsme dnes místo názvů kambrium, ordovik a silur používat názvy jince, loděnice a kosov. Barrande byl na svou dobu skutečným odborníkem na rané paleozoikum. Písemny A a B označoval vrstvy bez fosilií (proterozoikum a rané kambrium), C znamenalo "první faunu" (kambrium), D znamenalo "druhou faunu" (ordovik) a E až H znamenalo "třetí faunu" (silur a devon). Poté se však objevil problém - mezi úrovněmi s "druhou faunou" byla nalezena "třetí fauna". Barrande tento problém vyřešil tak, že si obě fauny vysvětloval jako stejně staré, ale obývající různé životní prostředí. "Třetí fauna" se tak mohla mohla vyskytovat vedle "druhé fauny" proto, že zde pro ni byly příhodnější životní podmínky, než pro faunu "druhou". Jakmile se podmínky změnily, třetí fauna vymřela a toto místo znovu zaujala "druhá fauna". Barrande tedy vytvořil a pevně zastával hypotézu kolonií. K této hypotéze se Barrande uchýlil proto, protože věřil, že pražská pánev má jednoduchou stavbu. Území pražské pánve bylo v nadcházejících letech detailně mapováno Janem Krejčím, který v oblasti nalezl sedm zlomů. Barrandeho hypotéza kolonií však byla zavržena až po dlouhých deseti letech díky výzkumu Johna Edwarda Marra, který se zabýval detailní stratigrafií siluru a správně rozklíčoval, že některé skupiny fosilií jsou starší než jiné, a že zde byly starší vrstvy nasunuty mezi mladší.

Vývoj představ o stavbě pražské "pánve" podle některých autorů (Melichar 2004).

Stavbou pražské synformy se zabývala řada autorů a každý si její stavbu představoval trochu jinak. Někteří si zlomy představovaly jako poklesy a "pražskou pánev" považovali za příkopovou propadlinu. Nejnovější model stavby pražské synformy vytvořil Melichar (2004), který její stavbu vysvětluje tak, že sedimenty byly původně uloženy horizontálně, poté došlo ke vzniku zlomů, jenž vedou paralelně s vrstevnatostí. Takto rozrušená tělesa se vůči sobě posunula na vzdálenosti větší než 5 km a vytvořila příkrovovou stavbu, která byla při variské orogenezi zvrásněna. Vzhled "mísovité deprese", očividný při pohledu na geologickou mapu, získala až při variské orogenezi v karbonu a díky erozi, která za posledních 300 milionů let zvrásněný povrch velmi dobře zarovnala.

Doporučená literatura

• Cháb, J., Stráník, Z. & Eliáš, M. (2007): Geologická mapa České republiky 1 : 500 000. - Česká geologická služba. Praha.
• Melichar, R. (2004): Tectonics of the Prague Synform: a hundred years of scientific discussion. Krystalinikum, 30, 2004, p. 167-187

Internetové zdroje
https://geologie.vsb.cz/reg_geol_cr/3_kapitola.htm#obr.%203.22_ostrovy