Geologie Krymu

základy geologické stavby

Geomorfologické rozdělení Krymského poloostrova na část stepní a horskou je podmíněno geologickou stavbou. Oblast stepního Krymu je součástí Skytské platformy. K této specifické platformní jednotce náleží také stepní severní Kavkaz a západní pobřeží Černého moře (oblast Dobrudži). Skytská platforma tvoří přechod mezi platformní oblastí Ruské tabule na severu a geosynklinální alpidní oblastí, k níž náleží i horský Krym, na jihu (srov. obr. 2). Fundament Skytské platformy je mladší (převážně paleozoikum) než fundament Ruské tabule (prekambrium). Sedimentární pokryv Skytské platformy v oblasti Krymu tvoří uloženiny mezozoika z antiklinorií při severním okraji alpidní mobilní zóny, na hranici s platformní oblastí. 

Obr. 2: Řez zemskou kůrou v oblasti Krymu a přilehlé části Ruské tabule (podle Beljajevského, Borisova a Fedynského 1972)

Stepní Krym

Stepní Krym je součástí Skytské platformy. Zvrásněný, převážně paleozoický fundament, je zakryt křídovými, terciérními a kvartérními sedimenty. Jeho charakter je znám na základě asi 50 vrtů, soustředěných hlavně do západní části rovinného Krymu. Reliéf fundamentu je značně nerovný, s maximálními výškovými rozdíly 5 – 6 km. Elevace a deprese jsou poměrně ploché, ale plošně velice rozsáhlé. Některé z regionálních nerovností fundamentu ovlivňují stavbu nadložních platformních sedimentů a projevují se i geomorfologicky.

Nejdůležitější elevace a deprese fundamentu jsou zachyceny na obr. 3. Na jihu ležící simferopolská elevace je od severnější elevace novoselovské oddělena rozsáhlou alminskou depresí. Novoselovská elevace je součástí tzv. Tarchankutského valu, k němuž nálěží ještě mělovojská a severotarchankutská elevace. Tyto dvě severněji ležící elevace jsou od novoselovské elevace odděleny tektonicky donuzlavským a vojkovským příkopem. Další významnější elevační struktury severozápadního Krymu jsou džangulská a bakalská elevace. Rozsáhlé deprese v oblasti severního Krymu sledují hlubinnou hranici mezi Ruskou a Skytskou platformou. Od západu k východu to jsou karkinitská, sivašská a indolská deprese, která je součástí tzv. deprese indolsko-kubáňské. Většina těchto struktur je výrazně protažena ve směru Z – V.

Horniny fundamentu jsou petrograficky velmi pestré. V oblasti simferopolské elevace byly navrtány v hloubkách 200 – 400 m proterozoické (rifejské) krystalické břidlice. Na stavbě Tarchankutského valu se podílejí devonské a spodnokarbonské horniny vulkanicko – sedimentárního komplexu (břidlice, krystalické vápence, pískovce, prachovce, intermediární efuzíva a jejich tufy). Mocnost platformního pokryvu v oblasti Novoselovky dosahuje 900 – 1500 m. Severně od Jevpatorije byly zastiženy vápence a dolomity (perm?), diskordantně spočívající na devonsko – spodnokarbonském podloží. Některé vrty prošly rovněž flyšoidními horninami, obdobnými spodnokarbonským uloženinám Dobrudži.

Na zvrásněném fundamentu diskordantně spočívají mocné sedimenty křídy, terciéru a kvartéru. Nejstarší částí platformního pokryvu jsou neokomské terrigenní sedimenty (pískovce, písky a jílovce). V depresích dosahují mocnosti 200 – 400 m, zatímco nad elevacemi fundamentu se jejich mocnost zmenšuje. Apt a alb je prezentován komplexem jílovito – písčitých hornin o mocnosti do 1 km. V těchto sedimentech se místy vyskytují polohy andezitů a jejich tufů (na tarchankutské a novoselovské elevaci, v alminské a indolsko-kubáňské depresi). Sedimenty svrchní křídy jsou rozšířeny téměř v celé oblasti stepního Krymu. Jsou to vesměs horniny ze zvýšeným obsahem CaCO₃. Jejich kompletní stratigrafický sled dosahuje mocnosti 2-3 km. Mladší paleogénní až spodnomiocénní uloženiny spočívají na podloží obvykle s rozmyvem. Jejich mocnost nepřevyšuje většinou 1 km, pouze v oblasti Kerčského poloostrova dosahuje až několika km. Pokryv neogénních a kvartérních sedimentů není zcela souvislý a jeho mocnost kolísá od několika desítek metrů do 700 m.

 Obr. 3: Tektonické schéma Krymského poloostrova (podle Muratova 1960)

Megaantiklinorium horského Krymu

1 - antiklinální struktury, tvořené převážně horninami taurické série a střední jury

2 - synklinální struktury, tvořené hlavně horninami svrchní jury

3 - osní části synklinálních struktur, tvořené horninami spodní křídy

4 - severní křídlo a východní uzávěr megaantiklinoria

Platformní část Krymského poloostrova

5 - depresní struktury

6 - elevační struktury

7 - střednějurská intruzíva

8 - zlomové linie

9 - osy antiklinál

10 - osy synklinál

Horský Krym

Horský Krym je součástí jednoho z okrajových antiklinorií alpidní geosynklinální oblasti na hranici se Skytskou platformou.  Jádro a jižní křídlo tohoto antiklinoria jsou ukryty pod hladinou Černého moře.

Celá megaantiklinorní struktura má obloukovitý tvar a je tvořena řadou dílčích antiklinorií a synklinorií, z nichž nejdůležitější jsou znázorněny na obrázku č. 3. V jádrech antiklinorií jsou obnaženy nejstarší horniny (taurická série), zatímco výplň synklinorií tvoří mladší sedimenty. Směry struktur v jednotlivých úsecích horského Krymu poněkud kolísají. V západní části převažují struktury směru ZJZ – VSV. V úseku mezi Jaltou a Aluštou se struktury stáčejí do směru JZ – SV; ve východní části horského Krymu převládají směry téměr V – Z.

Z hlediska strukturně-stratigrafického vyčleňují sovětští autoři v geologické stavbě horského Krymu tři komplexy (tabulka č. 1):

spodní komplex: je tvořen zvrásněnými uloženinami stáří střední (?) resp. svrchní trias až spodní (případně střední) kelloway. Tento komplex je produktem geosynklinálního režimu.

střední komplex: stáří střední resp. svrchní kelloway až tithon v západní části horského Krymu a svrchní kelloway až spodní barrem na východě, spočívá ploše a výrazně diskordantně na předešlém komplexu. Pouze v oblasti sudakského synklinoria je styk obou komplexů konkordantní. Vznik středního komplexu odpovídá období doznívání geosynklinálního režimu.

svrchní komplex: je reprezentován platformními sedimenty, obdobnými jako na Skytské platformě, pouze jejich mocnost je poněkud menší. Stáří svrchního komplexu v západní a centrální části horského Krymu je střední valangin až pliocén, ve východní části svrchní barrem až pliocén.

Spodní komplex

Nejstarší částí spodního komplexu je taurická série. Je to typický flyš s charakteristickým rytmickým střídáním pískovců, prachovců a jílovitých břidlic. Jednotlivé rytmy dosahují obvykle mocnosti několika desítek centimetrů. V psamitickém členu rytmu můžeme většinou pozorovat gradační zvrstvení. Na spodních vrstevních plochách pískovců jsou vyvinuty výrazné hieroglyfy. Pro pelitický člen, tvořený jílovitými břidlicemi, je charakteristická přítomnost konkrecí a poloh pelosideritů, místy i textur cone – in – cone.

Stáří taurické série je střední, resp. svrchní trias až svrchní lias. Mocnost se obvykle pohybuje mezi 4 – 5 km. Stratigrafické rozčlenění není dosud zcela jasné v důsledku špatného odkrytí, jednotvárné stavby, nedostatku fosilií a značného tektonického přetížení. Nejlépe je taurická série prozkoumána v rozsáhlé oblasti kačinského antiklinoria . Zde bylo na základě amonitové a brachiopodové fauny vyčleněno spodní taurické, eskiordinské (střední taurické) a svrchní taurické souvrství. Taurická série kromě toho vystupuje v dalších antiklinálních strukturách mezi prvním a druhým horským hřebenem a podél jižního pobřeží Krymu (viz obr. 3 ). Přestože oblasti, tvořené taurickou sérií, jsou plošně velmi rozsáhlé, nelze je většinou pro nedostatek spolehlivých údají vzájemně korelovat, ani stratigraficky porovnat s oblastí kačinského antiklinoria. Tyto obtíže vyplývají z velmi intenzivního provrásnění a komplikované zlomové tektoniky, monotónnosti celé séria a řídkého výskytu fauny. K tomu ještě přistupuje nedostatek větších souvislejších výchozů a na svazích podél jižního pobřeží porušení četnými rozsáhlými sesuvy.

Flyšové sedimenty taurické série vznikaly v zahlubující se sedimentační pánvi. Klastický materiál je přinášen hlavně ze severu. Svědčí o tom mocné čočky a polohy konglomerátů v severní části taurické série. Hojně se zde také objevují exotické bloky karbonských a permských vápenců, obzvláště v okolí Simferopolu a v dolinách řek Bodrak a Marta. Tyto bloky jsou interpretovány jako olistolity (balvany, které sklouzly do původního sedimentačního prostoru z jeho okraje). Největší z nich dosahují velikosti až 100 m. Přítomnost olistolitů indikuje blízkost okraje někdejšího sedimentačního prostoru.

Kromě převažujícího přínosu klastického materiálu ze severu se nepochybně uplatňoval také přínos z jihu. Dokazuje to ojedinělý nález polohy hrubozrnného konglomerátu v okolí Jalty. Tato hornina obsahuje valouny a balvany vápenců se svrchnopermskými foraminiferami.

Koncem spodní a počátkem střední jury byla sedimentace ukončena a horniny taurické série intenzivně provrásněny. Střední jura nasedá všude s výraznou diskordancí a s rozmyvy. Uloženiny střední jury mají flyšoidní charakter. Obdobně jako v taurické sérii se rytmicky střídají pískovce, prachovce a jílovité břidlice. Charakteristickým jevem je přítomnost hornin vulkanického a vulkanicko-sedimentárního původu. Bajocká bazická efuzíva a jejich pyroklastika (bazalty, spility, andezitobazalty, aglomeráty, tufobrekcie a tufy submarinního původu) jsou soustředěna v oblasti Simferopolu, v dolinách řek Almy a Bodraku. Obdobné horniny vystupují také v okolí Forosu a mysu Ifigenija. Poněkud mladší jsou vulkanické horniny Kara-Dagu (svrchní bajok – bath). Kara-Dag je komplikovaný vulkán, tvořený efuzívy nejrůznějšího chemismu. Vedle bazických typů jsou zastoupeny střední a kyselé andezity, liparity, dacity a jejich žilné ekvivalenty. Kromě toho vznikala ve střední juře v pruhu západně Alušty intruzívní tělesa, pně a pravé žíly dioritových porfyritů, řídce granodioritů. Nejznámější je lakolit Aju-Dag (hora Medvěd) u Gurzufu (obr. 4). Při jižním okraji kačinského antiklinoria vznikaly během střední jury rovněž kontinentální sedimenty se slojkami nekvalitního hnědého uhlí.

Obr. 4: Lakolit Aju-Dag (hora Medvěd) u Gurzufu (podle Muratova 1960) 

Střední komplex

Uloženiny středního komplexu stáří střední resp. svrchní kelloway¹⁾ až tithon v západní části a svrchní kelloway až spodní barrem ve východní části horského Krymu nasedají s výjimkou sudakského synklinoria s výraznou diskordancí na spodní komplex. Střední komplex se podílí rozhodující měrou na stavbě vrcholové části hlavního hřebene. Maximální uváděná mocnost tohoto komplexu je 4 – 5 km. Směrem severním postupně vykliňuje. Nejrozšířenější jsou uloženiny kimmeridže až tithonu, méně jsou zastoupeny horniny oxford-lusitanu²⁾. Sedimenty kellowaye vystupují pouze lokálně v západní a východní části horského Krymu.

Tabulka č. 1 Strukturně-stratigrafické komplexy horského Krymu (podle Koronovského a Moskvina 1974)

1) kelloway je sovětskými autory řazen do svrchní jury

2) stupeň lusitan byl stanoven v jižní Evropě ve vápencové a slínovcové facii svrchní jury. Má pouze místní význam. Stratigraficky v původním pojetí odpovídá svrchnímu oxfordu a spodní č3) ásti kimmeridže. Sovětští autoři doporuč4) ují označ5) ovat karbonátovou facii středního komplexu na Krymu jako oxford-lusitanksou (srov. Muratov 1960, str. 37). Předpokládají, že lusitan zahrnuje větší č6) i menší č7) ást spodního a celý svrchní oxford.

Střední komplex je vnitřně dělen řadou dílčích diskordancí. Regionálně se projevuje diskordance mezi oxfordem a kimmeridžem. Pro střední komplex je charakteristická velká faciální pestrost. K rychlým faciálním změnám dochází jak ve směru sever – jih, tak i východ – západ. Tyto změny jsou podmíněny značnou nerovností reliéfu podloží. Zvláště dobře je to možné pozorovat na odlišném faciálním vývoji sedimentů v oblasti tuakského antiklinoria a sudakského synklinoria.

Převažující horninou středního komplexu jsou vápence oxford-lusitanu. Nejrozšířenější jsou čisté masivní typy. Přecházejí do vrstevnatých jílovitých a slinitých vápenců s vložkami dolomitů. Hojné jsou různé biogenní vápence. Kromě nevýrazných biostróm jsou vyvinuty také velké biohermy, dosahující mocnosti až 700 m (obr. 5). Ve většině vápenců jsou více či méně dokonale vyvinuty krasové jevy (srov. kapitola Kras Krymu).

Obr. 5: Přechod rifových vápenců hory Aj-Petri do vrstevnatých vápenců oxford-lusitanu (podle Archipova in Muratov 1960)

Rozšířenou horninou jsou rovněž konglomeráty, laterálně i vertikálně se zastupující s vápenci. Oxfordské konglomeráty v oblasti Demerdži dosahují mocnosti až 2 km. Kromě úlomků karbonátů obsahují také valouny granitů, rul a starších konglomerátů velikosti 5 – 25 cm. Pravděpodobnou zdrojovou oblastí exotického krystalinického materiálu bylo jádro klenby horského Krymu, dnes ponořené pod hladinou Černého moře. Konglomeráty hory Demerdži zvětrávají typickým způsobem v bizarní sloupy a zemní pyramidy (hlavně na jižní části hory Demerdži, zvané Jekatěrina – viz obr. 6).

Obr. 6: Formy zvětrávání oxfordských konglomerátů na hoře Demerdži

Svrchní komplex

Sedimenty tohoto komplexu, jehož stratigrafický obsah je znázorněn v tabulce 1, se svým petrografickým charakterem neliší od stejně starých sedimentů platformní oblasti, pouze mocnost je poněkud redukována. Uloženiny spodní křídy lemují severní svah hlavního hřebene a podílejí se na stavbě druhého hřebene. Jde o proměnlivý komplex vesměs terrigenních hornin (konglomeráty, pískovce, jílovce, vápence) s komplikovanými faciálními vztahy. Barrem je reprezentován málo mocnými jílovitými horninami, případně různými typy vápenců. Apt je téměř všude vyvinut jako komplex jílovců. Spodní alb litologicky souvisí s aptem. Ve středním albu došlo k přerušení sedimentace, intenzivní erozi a denudaci. Vytvořily se rozdíly reliéfu řádově až ve stovkách metrů. Nejvyšší střední alb a svrchní alb nasedají výrazně transgresívně. Místy dosahují tyto sedimenty tufogenní příměs, která indikuje svrchnoalbský vulkanismus v oblasti rovinného Krymu. Svrchní křída se podílí rozhodující měrou na stavbě druhého horského hřebene. Monoklinálně uložené sedimenty tvoří výrazně cuesty (obr. 14). Mocnost uloženin v západní a východní části horského Krymu je větší než v centrální části. Převažují horniny řady jílovec-vápence, případně pískovec-vápenec. Často obsahují glaukonit a téměř vždy bohatou faunu. Maximální rozsah transgrese byl v turonu. Santon, kampán a maastricht spočívají na podloží obvykle s rozmyvy. Výše nasedají rovněž s rozmyvovou hranicí typu hard ground¹⁾ horniny dánu²⁾. Při bázi jsou to vápnité pískovce a písčité vápence, které postupně přecházejí do mechovkových a krinoidových vápenců. Ty tvoří vrcholové části cuest. Ve vápencích dánu byla vyhloubena ve středověku tzv. jeskynní města.

1) Hranice typu hard ground ("pevné dno") představuje pozici původního mořského dna, tvořeného karbonátovými horninami. Tyto sedimenty byly při delších přerušení sedimentace v subakvatickém prostředí diageneticky zpevněny a osídleny bentosem (srov. Kukal 1964, str. 358).

2)    2) dán je sovětskými autory řazen do nejvyšší svrchní křídy

      Terciérní horniny se podílejí hlavně na stavbě vnějšího hřebene. Jsou to především paleocénní jílovce a slínovce, eocénní vápence a majkopská série. Tato série stáří oligocén-spodní miocén je typicky vyvinuta na Kerčském poloostrově, kde dosahuje mocnosti až 2 km. Převládají v ní čokoládově hnědé jílovce s konkrecemi pelosideritů. Střední a svrchní miocén je vyvinut jako písky, jílovce, slínovce a lumachelové vápence. Kromě nevelkých výskytů kontinentálního pliocénu v okolí Jalty jsou mladší horniny vázány téměř výhradně již jen na oblast stepního Krymu.

ZDZDROJ:http://www.sweb.cz/ukrajina/geologstavba.htm