Geologie Antarktidy

Geologie a geomorfologie Antarktidy

Stručný geologický, regionální a morfologický popis

Velký ledový tunel. zdroj: Maria Stenzel/NG Image Collection Antarktida (Antarktis) zaujímá přibližně symetrickou polohu kolem jižního geografického pólu. Tuto symetrii ruší pouze dva hluboké, převážně ledem vyplněné zálivy - Rossovo a Weddelovo moře, a daleko k severu vybíhající úzký Antarktický poloostrov.

Celková rozloha

Rozloha je komplikovaná četnými rozlehlými šelfovými ledovci, které vyplňují mořské zálivy a na mnoha místech tvoří pobřeží Antarktidy (asi z 55,7%). S těmito ledovci činí plocha Antarktidy zhruba 14 108 000 km2, bez nich asi 13 209 000 km2, což je 8,83% souše na Zemi. Celková rozloha ostrovů, které se počítají k Antarktidě, je zhruba 89 000 km2. Pobřežní čára měří téměř 30 000 km, z toho je pouze asi 1/12 pobřeží obnaženo, ostatní je ledovcové. Koeficient křivolakosti pobřeží má hodnotu 1,9, což je po Africe druhá nejmenší členitost kontinentu na Zemi. Nejmenší vzdálenost protilehlých břehů Antarktidy je 2 900 km a největší je 5 500 km.

Je třeba rozlišovat mezi Antarktidou, což je vlastní kontinent, a antarktickou oblastí, která kromě kontinentu zahrnuje ještě přilehlé nejjižnější části oceánů Atlantského, Indického a Tichého s řadou ostrovů a souostroví - až k tzv. antarktické oceánské konvergenci. To je linie probíhající většinou mezi 60 - 50o j. š.(nejdále na sever sahá jižně do Afriky) a vymezující dosah studené povrchové mořské vody s nižší salinitou (důsledek letního tání ledu). Ta se excentricky rozlévá od pobřeží na sever.

Rozsah antarktické oblasti v takto vymezeném území je 51,9 mil. km2.

Východní a západní Antarktida

Kusy desek antarktického ledu
zdroj: Maria Stenzel/National Geographic Image CollectionAntarktida se dál dělí na Východní a Západní. Vzájemný poměr obou částí je asi 7 : 3. Rozhraní se klade do podledovcové deprese na spojnici Rossova a Weddelova moře, kde leží skalní podklad v hloubce asi - 1000 m pod hladinou moře. Skalní podledovcový povrch (tzv. litosférická deska) tvoří ve Východní Antarktidě jediný souvislý povrch, vyčnívající téměř na celém území nad úroveň mořské hladiny.

Naproti tomu v Západní Antarktidě je těchto desek několik a podledovcový skalní povrch zde vyčnívá nad úroveň mořské hladiny jen asi ze 30%. Je rovněž mnohem členitější, a když si odmyslíme ledovcový příkrov, je to vlastně velká skupina ostrovů a souostroví - hřbetů a vrcholů podmořských hor. Pevninský ledovec tyto navzájem nesouvisející části skalního podloží o celkové rozloze asi 8,3 mil km2 spojuje do jednoho kontinentu a svou bází zasahuje místy až do hloubek více než 1 500 m pod úroveň mořské hladiny.

Antarktida je kontinentem, což dokazuje skutečnost, že ji tvoří kontinentální typ zemské kůry o tloušťce mezi 30 - 40 km (v oblasti podledovcových hor Gamburceva až 60 km). Naproti tomu okolní oceán má tloušťku zemské kůry jen 5 - 10 km.

Povrch šestého kontinentu

Povrch Antarktidy je tvořen převážně pevninským ledovcem, pouze asi 4% povrchu není zaledněno (udává se však i mnohem méně). Střední nadmořská výška kontinentu je ze všech pevnin největší, podle posledních údajů 2020 m. Střední výška skalního povrchu je asi 410 m. Nejvyšším bodem kontinentu je vrchol Vinson Massif (5 140 m), nunatak související se skalním podložím v horách Sentinel v Ellsworthově pohoří v Západní Antarktidě. Nejvyšší úrovně ledovcového povrchu přesahují výšky 4 000 m v centru Východní Antarktidy (Sovětská plošina, střed ledovcové klenby). Nejvyšší část ledovcové klenby nad 3 000 m se nazývá Centrální Antarktida.

Odlesky hor v krásném jezeře. zdroj: Bill Curtsinger/NG Image Collection

Geologický a geomorfologický vývoj

Z hlediska globální blokové tektoniky je antarktický kontinent součástí jedné velké litosférické desky (antarktické), která zahrnuje i přilehlé části okolních oceánů. Nejstarší částí kontinentu je předprvohorní antarktický pevninský štít, který zabírá celou Východní Antarktidu a část Západní Antarktidy. Přičítá se mu gondwanský původ (prapevnina Gondwana před svým rozpadem sdružovala nejstarší části Jižní Ameriky, Afriky, Austrálie a Antarktidy a patřil k ní též Arabský a Indický poloostrov).

Nejstarší částíštítu
je spodní tektonická jednotka - krystalický fundament, vzniklý metamorfózou velkých sérií sedimentů, do kterých pronikly vyvřeliny, takže složení je velmi komplikované. Začal se vyvíjet již v prahorním období, jak dokazují horniny z oblasti Enderbyho země, u kterých bylo prokázáno stáří 4 miliardy let. Mocnost spodní jednotky přesahuje 20 km. Od doby svého vzniku nebyl již fundament vrásněn, pouze rozlámán v kry, které se navzájem posunovaly a daly vzniknout některým význačným povrchovým tvarům (Transantarktické pohoří, pokles oblasti Rossova moře).

Střední tektonická jednotka
stáří předprvohorního až staroprvohorního je tzv. série Robertson. Buduje hlavně Transantarktické pohoří a přilehlé části Západní Antarktidy. Její mocnost je většinou 10 - 12 km a je silně zvrásněna při kaledonské orogenezi. Pouze v zemi královny Maud je mocnost jen 1 - 2 km a horniny jsou téměř nezvrásněny. Svrchní tektonická jednotka se nazývá série Beacon a je to mohutný sedimentární komplex stáří od devonu až do svrchního triasu.

Hercynská vrásová soustava se podle některých názorů vyvinula v malých rozměrech v oblasti Západní Antarktidy, zvláště v zemi Marie Byrdové. Stářím i charakterem odpovídá svrchní tabulové jednotce antarktického štítu, ale na rozdíl od ní je silně zvrásněna z období konce prvohor a začátku druhohor.

Nejmladší tektonickou soustavou
je alpínský systém Západní Antarktidy, jehož vznik úzce souvisí se vznikem And v sousední Jižní Americe koncem druhohor a v třetihorách. Soustava má krystalické jádro a obalové sedimentární série, převážně druhohorního vápence, prostoupené křídovými lávovými intruzemi. Většina soustavy náleží tzv. staroalpidním strukturám ze střední a svrchní křídy, pouze menší část náleží mladotřetihorní vrásové fázi, se kterou byl spojen i vulkanismus na zlomech (Jižní Sandwichovy ostrovy, ostrov Deception v Jižních Shetlandách, hory Mt. Erebus a M. Terror na Rossově ostrově, Gaussova hora na pobřeží Pravdy, ostrov Petra I., Scottův ostrov aj.). Některé vulkány jsou dosud činné, zvláště Erebus a Mordvinova sopka, ležící v Jižních Sandwichových ostrovech.

Ledovec. zdroj: Bill Curtsinger/NG I.C.Ve čtvrtohorách
se ve vývoji povrchu uplatnilo především zalednění, které ve starších čtvrtohorách mělo ještě větší rozsah než dnes a zanechalo po sobě četné glaciální tvary. Důležitou roli hrálo mrazové zvětrávání, soliflukce a silná eolická činnost. Činnosti větru za spoluúčasti sluneční radiace se přičítá i vznik glazury pouštních laků na obnažených skalách a balvanech. Kolísání některých částí pobřeží vedlo ve čtvrtohorách k vytvoření obnažených mořských abrazních teras v několika výškových úrovních.

Západní Antarktida

(rozloha menší než 1/3 celého kontinentu), má poměrně členitý půdorys především díky úzkém Antarktickému poloostrovu, který vyčnívá směrem k Jižní Americe téměř k 63o již. šířky.

Ostatní části Západní Antarktidy
leží hluboko uvnitř polárního kruhu. Jedná se vlastně o souostroví spojené v jeden celek pevninským ledovcem, ze kterého na mnoha místech vyčnívají vrcholky a hřebeny podledovcových hor. Leží zde nejvyšší hora kontinentu (Vinson Massif, 5 140 m), ledovcový povrch zde sahá nejvýše do 2 210 m. Většina skalního podloží ledovce leží pod úrovní mořské hladiny, nejhlouběji až - 2 538 m.

Antarktický poloostrov

má délku asi 1 300 km, šířku na jihu asi 200 km, na severu 40 - 100 km. Severní zúžená část se nazývá Grahamova země, širší jižní Palmerova země. Poloostrov je hornatý a má zaledněný povrch s výškami na severu většinou mezi 1 000 a ž 2 000 m, maximálně 2 359 m. Na jihu poloostrova výšky od pobřeží pozvolna vzrůstají až na 3000 m, nejvyšší bod je Mt. Jackson (4 190m). Na pobřeží na mnoha místech vyčnívá skalní podklad. Východní okraj poloostrova je lemován Larsenovým šelfovým ledovcem (86 000 km2). Při severním konci poloostrova je několik ostrovů, největší je Joinvillův. Pří západním pobřeží je mnoho ostrovů: Trinity, Brabantský, Antverpský, Biscoeovy ostrovy, Adelaidin, Chorcotův a největší z nich Alexandra I., oddělený od Antarktického poloostrova zamrzlým průlivem krále Jiřího VI.

Jižně od Palmerovy země

se rozkládá rozsáhlý šelfový ledovec, vyúsťující do Weddelova moře, o ploše téměř 534 970km2. Jeho západní část se nazývá šelfový ledovec Edity Ronneové, východní část oddělená Berknerovým ostrovem (975m) se nazývá Filchnerův šelfový ledovec. Povrch ledovce má výšku na severu většinou mezi 50 - 80m, na jihu až přes 150m, tloušťka ledu je převážně 300 - 400m. Na západě sousedí šelfový ledovec E. Ronneové s mohutným

Ellsworthovým pohořím,

které má směr severoseverozápad-jihojihovýchod a délku 380 km. Severní část se nazývá Sentinel Range a leží v něm již zmíněný nejvyšší vrchol Antarktidy. Jižnější část se nazývá Heritage Range a má výšku kolem 2 500 m. Ellsworthovo pohoří je velmi silně zaledněno údolními ledovci a má alpínskou modelaci vrcholů.

Severně od Ellsworthova pohoří
se prostírá až ke kořeni Antarktického poloostrova plochá oblast zvaná Ellsworthova země s povrchem o výškách převážně 700 - 1300 m. Pobřežní části při Bellingshausenovu moři se nazývají pobřeží Anglické, Bryanovo a Eightsovo. Ve vzdálenosti asi 70 km od pobřeží je velký Thurstnův ostrov (1 036 m vysoký), připojený k pevnině Abbotovým šelfovým ledovcem. Dále k západu se až k okraji Rossova šelfového ledovce prostírá

země Marie Byrdové.
Plochý ledovcový povrch má výšky převážně mezi 1 000 a 2 100 m. V několika pohořích tvořených nunataky, zejména na západě, však vystupuje mnohem výše, nejvýše v pohoří Výkonného výboru (ční zde vrcholem hory Mt. Sídlet do výšky 4 181 m). Při pobřeží je řada ostrovů, nejvýznamnější z nich je Siplův ostrov s vyhaslým vulkánem Mt. Siple, 3 110 m.

Jižně od země Marie Byrdové
leží západnější Rockefellerova plošina a východnější Hollickova-Kenyonova plošina. Povrch ledovce stoupá od západu (mezi 400 - 800 m) k východu do výšek mezi 1 500 - 2 000 m s ojedinělými nunataky, nejvýše vystupuje Mt. Seelig 3 022 m. Ledovcový povrch se dále k jihu postupně zvyšuje a přechází na území Východní Antarktidy. Skalní podloží zde vytváří příkop hluboký více než - 1000, probíhající paralelně s frontou Transantarktického pohoří.

Je to rozhraní mezi Západní a Východní Antarktidou.
Plochý povrch Byrdovy roviny pod sebou skrývá nejhlubší depresi podledovcového skalního podkladu v Antarktidě - 2 538 m pod úrovní mořské hladiny. Tloušťka ledovce zde dosahuje 4 335 m.

Rossův šelfový ledovec
je největší svého druhu na světě s celkovou plochou 547 350 m2. Jeho okraj k Rosssovu moři je dlouhý asi 900 km a nazývá se Rossova ledová bariéra. Ledovec je mocný 300 až 800 m, většinou plave, ale místy leží na dně - tam je povrch vyklenutý (např. Rooseveltův ostrov s výškou až 550 m). Výška povrchu ledovce je většinou mezi 35 - 90 m. V severozápadním cípu ledovce je Rossův ostrov s činným vulkánem Mt. Erebus (3 794 m) a vyhaslým Mt. Terror (3262 m). Mezi ostrovem a Scottovým pobřežím Východní Antarktidy je v šelfovém ledovci hluboký Mc Murdův záliv.

Ledy v Rossově moři. zdroj: Josef Hoflehner/Panoramic Images/NGSImages

Východní Antarktida

Je více než dvakrát větší než Západní. Její povrch je jednotvárný a pozvolna se sklání od centrální ledovcové kopule o výškách přes 4000 m k okrajům, kde ve výškách kolem 2000-2500 m začíná svah pevninského ledovce, klesající příkřeji k pobřeží a k šelfovým ledovém Rossovu, E. Ronneové a Filchnerovu.

Podloží Východní Antarktidy je souvislé, většina leží na úrovní mořské hladiny. I zde však jsou místa snížená pod tuto úroveň, především v jihozápadní části Wilkesovy země. Tamní nejhlubší místo ledovcového podloží leží až 1500 m pod hladinou moře. Kontinentální ledovec je zde vůbec nejmocnější - 4744 m. Skalní podloží vystupuje pouze pří okrajích Východní Antarktidy. Pod pevninským ledovcem jsou skryta i pohoří o výškách až 3390m (hory Gamurceva). Pobřeží má jednoduchý průběh. Pouze malými výběžky přesahuje jižní polární kruh k severu, většinou je uvnitř polárního kruhu. Jediným významnějším prohybem břežní linie je Pryzdův záliv. Ostrovů je při pobřeží Východní Antarktidy málo.

Sovětská plošina - největší část ledovcové klenby
Celý povrch je velmi jednotvárný při výškách 3 500 - 4000m (nejvyššího bodu dosahuje ve výšce 4004m). Skalní podloží vytváří podledovcové hory Vernadské a Gamburceva. V oblasti plošiny se nachází pól relativní nedostupnosti (v nadmořské výšce 3719m) a světový pól chladu. Jižně od Sovětské plošiny je Jihopolární plošina s centrem kolem jižního geografického pólu. Povrch je jednotvárný s výškami převážně mezi 2 400 - 3 000 m, nejvyšší část ve směru k Transantarktickému pohoří dosahuje 3157m. Jižní pól leží ve výšce 2912 m. Ledovec pod ním zasahuje až pod úroveň mořské hladiny.

Rozhraní Východní a Západní Antarktidy

zdůrazňuje asi 2 800 km dlouhé Transantarktické pohoří s nejvyšší horou Mt. Kirkpatrick, vysokou 4 528 m. Některé jeho části jsou skryty pod ledem, ale přesto skalní podloží vyčnívá na mnoha místech četnými vrcholy i celými horskými hřbety.

Transantarktické pohoří
začíná při jižním okraji Filchnerova šelfového ledovce nunatakovým pohořím Pensacola (3 660 m) a probíhá při jižním a západním okraji Rossova šelfového ledovce až k západnímu pobřeží Rossova moře, kde končí jihozápadně Adareova mysu v horách Admirality (Mt. Minto, 4163 m).Jednotlivé části pohoří mají samostatné názvy, z nich nejznámější jsou Horlickovy hory (3941 m), hory královny Maud (3 351m), hory královny Alexandry ( 4528 m), hory královny Alžběty (4 282 m) aj. Velké množství údolních ledovců a ledovcových proudů stéká převážně do Rossova šelfového ledovce. Největší z nich je Beardmoreúv ledovec, 310 km dlouhý.

Oblast západně od nejsevernějších částí Transantarktického pohoří - Viktoriina země.
Ledovcový povrch zde má výšku převážně mezi 2000 - 2500 m. Směrem k pobřeží D'Urvilleova moře povrch plynule klesá. Pobřežní části se nazývají Oatesovo pobřeží a pobřeží Jiřího V. Scottovo pobřeží podél západních břehů Rossova moře je hornaté a příkré s mnoha výchozy skalního podkladu.

Dál směrem k západu leží rozsáhlá Wilkesova země. Povrch je tvořen svahem pevninského ledovce, který se postupně sklání z výšek téměř 3 000 m na jihu směrem k ledovcovém pobřeží. Západní část Wilkesovy země k jihu plynule přechází do Schmidtovy roviny. Skalní podloží leží z velké části pod úrovní mořské hladiny.

Při pobřeží Adéliny země v D´ Urvilově moři se nachází jižní magnetický pól.
Pobřežní části se nazývají pobřeží - Clariino, Banzare, Sabriny, Buddovo a Knoxovo - na něm se nachází největší z antarktických oáz, Bungerova s plochou 482km2. Země královny Mary dále k západu má podobný ráz. Při pobřeží Pravdy je velký Shackletonův šelfový ledovec (30 000 km2) a vyhaslá sopka Gaussova hora.

Dál k západu
je země princezny Alžběty s pobřežím Ingrid Christensenové, kde je druhá největší oáza Vestfoldská (437 km2). Tato oblast sousedí již s Ameryho šelfovým ledovcem (30 000 km2). Podél Lambertova ledovce a Ameryho šelfového ledovce je MacRobertsonova země. V její jižní části je rozlehlé nunatakové pohoří prince Charlese s nejvyšší horou Mt. Menzies, vysokou 3 355 m. Severní část pohoří plynule klesá k ledovému pobřeží Larse Christensena, Mawsonovu a Kempovu. Z povrchu ledovce vyčnívá veliké množství nunataků tvořených krystalinikem antarktického štítu. Stáří hornin zde bylo určeno na 4 miliardy let.

Sousední Enderbyho země má na jihu plochý ledovcový povrch plynule klesající z výšek 2500 - 3000 m k pobřeží, v jehož zázemí je povrch ledovce zpestřen mnoha nunataky. Enderbyho země vybíhá k severu širokým poloostrovem až za 66o již. šířky (Annin mys), kde v horách Napiera ční do výše 2 300 m nunatak Mt. Elkins.

Země královny Maud

Je to území mezi Enderbyho zemí a východním pobřežím Weddelova moře. Převládající výška povrchu této země v její jižní části je vyšší 3000 m. Mezi jihozápadní částí země královny Maud a Jihopolární plošinou je ploché území zvané Západní rovina s povrchem o výšce 2 500 - 3 500 m. Od pobřežní zóny je země královny Maud oddělena řetězem vysokých pohoří s významnými horami: královny Fabioly (Fukušima 2470 m), Belgica (Mt. Victor 2 588 m), Sorrondane (¨vorkerkaka 3630 m), Ruské hory (2 820 m), Wohlthat (2991 m), Muhligovy-Hofmannovy hory (3 176 m), kterými protékají směrem k pobřeží četné splazové ledovce, z nichž největší je Jutulstraumen. Jednotlivé části pobřeží se jmenují pobřeží prince Haralda, princezny Ragnhilky, princezny Astridy a princezny Marty a jsou téměř souvisle lemovány šelfovými ledovci.

Coatsova země

Je to území při východním okraji Filchnerova šelfového ledovce tvoří svah pevninského ledovce, klesající k pobřeží prince Luitpolda. V jižním sousedství jsou nunatakové Shackletonovy hory, dosahující nejvýše 1 728 m.

Ledy v Rossově moři. zdroj: Josef Hoflehner/Panoramic Images/NGSImages

Ostrovy antarktické oblasti pevninského a oceánského původu.

Mají celkovou rozlohu zhruba 89 000 km2. Nejvíce jich je rozloženo v okolí Antarktického poloostrova a v ostrovním oblouku s podmořským hřbetem. Oblouk se jako celek nazývá Jižní Antily. Nejblíže antarktické pevnině je souostroví Jižní Shetlandy. Od severní části Antarktické ho poloostrova je dělí asi 110 km široká Bransfieldova úžina, ve které je řada menších ostrovů (Trinity, Tower, Astrolabe aj.).

Jižní Shetlandy tvoří 11 větších, převážně hornatých ostrovů a mnoho malých. Celková plocha je 4 662 km2. Převážná část ostrovů je zaledněna a zčásti jsou vulkanické. Činný vulkanismus je na ostrově Bridgemanově a na ostrově Deception není dosud zcela vyhaslý.

Více než 400 km na východ leží souostroví Jižní Orkneje o rozloze 622 km2. Tvoří je dva velké ostrovy a mnoho malých. Většina povrchu je zaledněna, vyčnívající vrcholy mají alpínskou modelaci.

Asi o 1000 km dále na východ je další souostroví - Jižní Sandwichovy ostrovy s rozlohou 337 km2. Jsou tvořeny sedmi skupinami ostrovů nebo osamělými ostrovy, značně od sebe vzdálenými, uspořádanými do oblouku. Na východě je oblouk lemován hlubokomořským příkopem s hloubkou až 8428 m. Všechny ostrovy jsou vyvřelé, čedičové. Ostrov Bristol je činným vulkánem. Většina ostrovů je zcela pokryta ledovci.

Poslední součástí oblouku Jižních Antil je Jižní Georgie. Je to velmi hornatý ostrov s vrcholem Mt. Paget (2 934 m), má rozlohu 4 134 km2 s mnoha malými ostrůvky a útesy. Zalednění vysokohorského typu pokrývá velkou část ostrova, vrcholy mají alpínskou modelaci. Pobřeží je fjordového typu.

Ostatní ostrovy antarktické oblasti

Jsou rozptýleny na rozsáhlých plochách oceánu, ve velkých vzdálenostech od sebe. V Bellingshausenově moři je vulkanický ostrov Petra I. (1220 m), na severním okraji Rossova moře malý a rovněž vulkanický Scottův ostrov. Oba ostrovy jsou zaledněny.

Proti pobřeží Viktoriiny země, 320 km severně od pobřeží, jsou vulkanické Ballenyho ostrovy. Mnohem dále na sever je ostrov Macquarie, který není zaledněn a má nejmírnější klima z celé antarktické oblasti.

Daleko od střední části Východní Antarktidy na jižním okraji Indického oceánu je okrouhlý vulkanický ostrov Heard a 42 km na severozápad od něho skupina malých vulkanických McDonaldových ostrovů (celkem s rozlohou 258 km2).

Ještě dále na sever, na hranici antarktické oblasti, leží 5 820 km2 velký Kerguelenův ostrov s asi třemi sty malých ostrůvků. Posledním z ostrovů antarktické oblasti je osaměly Bouvetův ostrov (59 km2). Leží v širém oceánu na straně Východní Antarktidy obrácené k Africe. Je to čedičový vulkán, ne zcela vyhaslý, z velké části zaledněný.

Ledový šelf Lazarey. zdroj: E.Hummel/Premium/Panoramic Images/NGSImages.com

Použitá literatura:

1. Soubor map "poznáváme svět" Antarktida, Arktida a Oceánie, autoři textu doc. RNDr. Václav Přibil, CSc., Geodetický a kartografický podnik v Praze, 1986
2. Regionální geologie světa, Prof. RNDr. Zdeněk Mísař DrSC, Academia Praha, Praha 1987
ZDROJ: www.national-geographic.cz