Karbonátové šelfy

Jako šelf se označuje nejmělčí část moře s hloubkou nejvýše 200 metrů. Jako karbonátový šelf, karbonátová továrna nebo karbonátová platforma (v širším slova smyslu) se označuje šelfové prostředí s karbonátovou produkcí. Karbonátová produkce nejvíce prosperuje v prostředí mělkých, prosvětlených a prokysličených moří s hloubkou jen několik málo metrů a s vyšší mírou proudění, ale s minimálním přísunem siliciklastického materiálu. V takových prostředích rostou karbonátové rampy, karbonátové platformy (v užším slova smyslu) a izolované platformy (atoly a lavice).

Karbonátové rampy

Karbonátové rampy jsou tělesa karbonátových hornin se stálou mocností a stálým sklonem, kterým se svažují od pobřeží do hloubek několika set metrů. Nejjednodušší jsou rampy homoklinální. Svahy těchto ramp mají sklon asi 1° a délku několik desítek až stovek kilometrů. Směrem od břehu do pánve klesá zrnitost karbonátových hornin od karbonátových kalů a kalovců (kalcilutitů), přes karbonátové písky/pískovce (kalciarenity) po karbonátové slepence (kalcirudity). 

Karbonátové rampy se dělí na tři části: část vnitřní, střední a vnější. Rozlišujeme také karbonátové rampy hrazené (chráněné) a nehrazené. Hrazené rampy jsou chráněny karbonátovými útesy, který je chrání před bouřkovým vlněním. 

• Ve vnitřní (proximální) části karbonátové rampy je mořské dno neustále přetvářeno mořským vlněním. Vznikají písčiny, dobře vytříděné facie s vápenci typu grainstone. V případě okrajů hrazených (chráněných) lagun, která jsou chráněna před mořským vlněním, se v této vnitřní (proximální) části karbonátové rampy ukládají sedimenty lagun a peritidální sedimenty typu wackestone a mudstone.
• Ve střední části karbonátové rampy je dno pouze v dosahu bouřkového mořského vlnění, kterým jsou ukládány karbonátové tempestity typu packstone, grainstone a rudstone. V klidnějších obdobích jsou střídány jemnozrnnými vápenci typu floatstone a wackestone. V případě chráněných (hrazených) karbonátových ramp se v této části utváří hrazení v podobě mělčin a útesů, na kterých jsou ukládány vápence typu boundstone a grainstone.
• Ve vnější (distální) části karbonátové rampy, hloubkou odpovídající prostředí pod bází bouřkového vlnění, jsou ukládány nejjemnější kalové vápence typu mudstone a wackestone. To je především případ homoklinálních ramp, které mají stále konstantní sklon. Pokud je vnější část strmější než zbytek karbonátové rampy, pak se ve vnější části běžně ukládají gravitační sesuvy a turbiditní proudy. Směrem do pánve tak sedimenty karbonátových ramp mohou přecházet v karbonátové hlubokomořské sedimenty. 

Karbonátové platformy (plošiny)

Karbonátové platformy (v užším slova smyslu) jsou označením pro rozsáhlé karbonátové šelfy s mělkým plochým dnem. Nemají žádný sklon, pouze jejich okraj (okraj šelfu) má vysoký sklon. Na okraji šelfu se mohou utvářet karbonátové útesy, které chrání většinu šelfu před mořským vlněním. Takové platformy se nazývají hrazené (chráněné). Karbonátové platformy jsou mohutné akumulace karbonátových hornin se zastoupením schránek, koster a povlaků organismů obývajících dno karbonátových šelfů. Mohou vznikat také karbonátové nárůsty: biostrómy a biohermy. Biostrómy jsou nevyvýšené vrstevnaté struktury vznikající autoproduktivním růstem organismů. Jedním z typů biostróm jsou stromatolity. Karbonátové biohermy postupně rostou k hladině moře a pokud současně roste hladina moře nebo zvolna poklesává dno, vznikají souvrství s mocností i několik tisíc metrů. Jedním z typů bioherm jsou karbonátové útesy.

Především během druhohor se utvářelo také prostředí epeirických platforem. Byly to mořem zalité kontinenty s karbonátovou produkcí - dnes taková prostředí neexistují. Hladina moře je příliš nízko. Epeirickým mořím se také říká epikontinentální moře.

Izolované karbonátové platformy (plošiny)

Zvláštním typem karbonátových platforem jsou (od pevnin) izolované platformy, která lze dělit na karbonátové atoly a lavice. Karbonátové lavice jsou v podstatě karbonátové platformy izolované od pevniny hlubokým mořem. Jedná se o mohutné, ploché elevace utvářející se na mořském dně.

Atoly jsou nejčastěji eliptické či podkovovité platformy uprostřed oceánů, jimiž jsou lemovány mělké laguny v jejich centru. Vznik atolů je vysvětlován poklesáváním vulkanických ostrovů, na jejichž šelfech dochází ke karbonátové produkci. Přestože vulkanický ostrov samotný poklesává (subsiduje), karbonáty neustále dorůstají směrem k hladině. Ostrov nakonec zcela zmizí pod hladinou a vynořený bude jen karbonátový obrys ostrova - útes, který kompenzoval pokles ostrova karbonátovou produkcí a neustále dorůstal. Oceánské atoly mohou mít průměr až 130 km a pod mořskou hladinou mají velice strmé stěny. Atoly však mohou vznikat i v prostředí kontinentálních okrajů nebo epikontinentálních moří.

Doporučená literatura

• Flügel, E. (2004): Microfacies of the Carbonate Rocks : Analysis, Interpretation and Application, 1-976. - Springer.
• Hladil, J. (1996): Karbonátová sedimentární tělesa. - Skripta. Masarykova universita, Brno.
• Kukal, Z. (1986): Základy sedimentologie, 1-466. - Academia.
• Nichols, G. (2009): Sedimentology and Stratigraphy, 1-411. - Wiley Blackwell. Druhé vydání.
• Tucker, M. E. (2010): Sedimentary Rocks in the Field. A Practical Guide. - Wiley. Čtvrté vydání
• Tucker, M. E. & Wright, P. V. (1991): Carbonate sedimentology, 1-482. - Blackwell Science.