Krasové jevy

Chemická eroze (koroze) – rozpustné horniny – sůl kamenná, sádrovec, vápenec, dolomit. Umožňuje nejen modelaci reliefu povrchu, ale i vnik srážkových a povrchových vod do podzemí. Rozšířování puklin – vysoká propustnost.

Sůl kamenná, sádrovec – málo rozšířené.

Vápence – rozpouštění se děje vodou s obsahem CO2, který je pohlcován ze vzduchu srážkovými vodami – slabá kyselina uhličitá. Působí – li voda obsahující kysličník uhličitý na vápenec, tvoří se kyselý uhličitan vápenatý, který je rozpustný ve vodě:

CaCo3 + CO2 + H2O = Ca (HCO3)2

Kyselý uhličitan je snáze rozpustný než normální CaCO3, je však nestabilní a při změnách teploty se snadno rozkládá. Tak se usazuje hůře rozpustný CaCO3.

Vysoká rozpustnost skalního vápencového podkladu – rychlá infiltrace – suchý povrch –

vznik útvarů charakteristických pro aridní oblasti (nedostatek dešťového ronu – strmé

skály, kaňony, zanořování toků).

Pro rozvoj krasů jsou nezbytné podmínky:

1) Vápence bez příměsí snižující rozpustnost

2) Povrch území bez nepropustného pokryvu jílovitého zvětrávání

3) Dostatečná mocnost souvrství vápenců

4) Dostatečný spád

5) Poměrně vodorovný povrch území

6) Vlhké podnebí

Krasové útvary:

A) Primární – dutiny, sníženiny podmíněné rozpouštěním a vyluhováním vápence – povrchové, podzemní útvary

B) Sekundární – vylučování sraženého vápence (krápníky, sintr, travertin)

Primární krasové útvary

Jevy povrchové

Škrapy – ostrohranné nebo zaoblené rýhy.

Škrapové pole – poměrně rozsáhlé plochy, rýhy hluboké až 1 m. Zvětráváním

vzniká rudozem (terra rossa), zpravidla provázející škrapová pole.

Obr. Škrapy

Závrty – nálevkovité nebo mísovité prohlubně, obyčejně kruhovitého nebo elipsovitého

obrysu, o průměru většinou desítek, někdy i stovek metrů. Hloubka dosahuje max. řádu

prvních desítek metrů. Pokud je dno ucpáno jílovitými usazeninami – krasová jezírka.

Obr.: Závrt

Geologické varhany – svislé kapsovité prohlubeniny, které vznikly rozpuštěním

vápence nebo sádrovce obyčejně podle puklin a jsou vyplněny různými pokryvnými

sedimenty. Podobný vznik jako závrty, ale netvoří se na holém krasovém povrchu,

nýbrž vždy v podloží pokryvných útvarů. Lze je pozorovat jen při odkrývkách (lomy).

Obr.: Geologické varhany

Ponor – místo, kde se povrchový tok ztrácí ve vápenci pod zemí. Nejčastěji na

okraji krasů. Voda potoků se ztrácí buď pozvolna spletí trhlin nebo náhle

rozevřenými cestami, často jako vodopády.

Hltač – ponorům podobné útvary v suchých krasových údolích nebo kotlinách,

odvádějící do země jarní přívalové vody. Většinou se nacházejí při úpatí strmých

stěn. Obvykle kruhové, nejhlubší bod se nachází mimostředně při straně vápencové

stěny.

Obr. Hltač

Propasti – povrchové, podzemní. Hloubka převažuje nad šířkou.

Vznikají:

a) Rozpuštěním vápence na puklinách – příčný průřez kruhovitý nebo eliptický

b) Zřícením stropů jeskyň, provalením dna závrtů do podzemních dutin. Propast Macocha.

Obr.: Macocha

Kaňony – poměrně řídké jevy. Zpravidla úzké soutěsky. Často suchá údolí.

Dva druhy toků:

A) Cizorodé, alochtonní – přitékají z nevápencových oblastí a probíhají celým krasem až do dalších nekrasových oblastí

B) Domorodé, autochtonní, vznikají v krasu vývěrem podzemních vod

Mohou vznikat dvěma způsoby:

a) Prořezáváním shora

b) Ponornými toky – tok přicházející z nekrasové oblasti se ztrácí na okraji

krasu – tvorba říčních jeskyní. Při prolámání stropů se tvoří propasti, při

prolámání celého profilu vznik kaňonů.

Slepá údolí – zpravidla na obvodu krasů. Vznikají, když řeka modelující

normální údolí v nevápencovém souvrství se po vstupu do krasové oblasti ztrácí v

ponorech a údolí končí slepě na okraji vápenců. Údolí je ukončeno většinou poměrně

vysokou příkrou „slepou“ stěnou. Dno závěru slepého údolí zpravidla zaneseno

plaveninami.

Vyvěračky, vývěrová údolí – místo, kde ponorný potok opouští podzemní prostory a

vytéká opět na zemský povrch. Obyčejně v místech. Kde vápencové podloží se

přibližuje blízko k povrchu.

Obr.: Vývěr Punkvy

Polje – rozsáhlé, protáhlé kotliny o délce až 20 km.

A) Polje korozivní – vznikly splynutím závrtů a údolí

B) Polje pánevní – leží v prohlubeninách povrchu podmíněných synklinárním uložením vrstev

C) Polje zlomová – vázaná na zlomová pásma ve vápencích

D) Polje příkopová – vytvořila se v příkopových propadlinách

Tvořeno výhradně vápenci, dna většinou plochá, svahy strmé, na jejich úpatí suť,

zvětraliny typu terra rossa splavené z krasových náhorních planin. Na úpatí svahu často

ponory či vývěry. Jeskyně. Polje mohou být trvale suchá, periodicky zaplavovaná, trvale

zaplavená.

Obr. Jezero Ohrid (zaplavené polje)

Primární krasové útvary

Jevy podzemní

Jeskyně

A) Primární – přibližně stejného stáří jako matečná hornina, lávové

B) Druhotné – mohou vznikat:- tektonickými silami (dutina na dislokacích, v ohybech vrás)

- při sesuvech nakupením balvanů

- působením větru

- působením vody. Mechanické působení u všech typů hornin (příboj, činností řek), chemické působení u rozpustných hornin.

Krasové jeskyně vznikají kombinací obou typů působení vody.

Pro vznik jeskyní je rozhodující stupeň rozpukání a čistota horniny. Voda je v neustálém

Pohybu, vápenec se rozpouští jen pokud se nejedná o nasycený roztok.

Výplň jeskynního prostoru: alochtonní – hlína, písek, štěrk, ústrojné látky nahromaděné ze zvířat, výrony CO2 a plynů, led

autochtonní – hromady balvanů a kamenité suti, útvary sraženého vápence (sintr)

Krasový cyklus1) Stadium mladosti – na povrchu terénu závrty, pod povchem vznikají zárodečné dutiny a

kanálky, které odvádějí do země srážkové a povrchové vody. Později přibývá závrtů, které se spojují v tzv. uvaly. Pod zemí se k závrtům připojují mnohdy toky podzemních vod, které posléze splývají v určité výši s hladinou souvislé krasové podzemní vody. Jelikož je v této úrovni voda nasycena, nemůže již dále vápenec rozpouštět

2) Stadium zralosti – původní terén je zcela rozryt závrty a slepými údolími. Vznikají i rozsáhlé polje. Prolamováním stropů jeskyň vznikají propasti. Krasový relief se mění ve spleť uzavřených sníženin a vápencových skalek , mezi nimiž se začínají objevovat podzemní toky (tzv. cockpitský krasový typ)

3) Stadium staroby – velká část krasového území snesena - krasové vody jsou uloženy mělce pod terénem. Soustava podzemních toků se přetváří v normální povrchovou vodní síť. Na povrchu zůstávají jen nesouvislé a osamělé vápencové pahorky, tzv. humy. Jakmile se hladina podzemní vody z jakýchkoli příčin sníží, dochází k omlazení krasu a k počátku nového krasového cyklu.

Tento cyklus mnoho geologů odmítá, alternativně je geomorfologický vývoj krasu vysvětlován pomocí tří nad sebou ležících hydrografických pásem, která se podle snižování spodní erozivní základny postupně posunují dolů (spodní pásmo – trvale pod vodou, střední pásmo – nasyceno vodou v určitých obdobích, svrchní pásmo – dutiny trvale suché, voda za dešťů jimi jen protéká). Při snižování erozivní základny (řeka v nekrasové oblasti) dochází i k postupnému poklesu výtoků krasových vod ve vyvěračkách a tím se postupně posunují hlouběji i tři výše uvedená krasová hydrografická pásma.

Typy krasových oblastí

Krasy:a) Kras úplnýb) Kras neúplnýc) Kras přechodný

Kras úplný – vyvinuty všechny krasové jevy podzemní i nadzemní. Tvořen velmi čistými vápenci, velká mocnost a rozloha vápencových souvrství, vrstvy většinou zvrásněné a rozpukané, málo rozšířené vložky jiných hornin (vody je mohou obtékat a podtékat, netvoří nepřekonatelnou překážku ve vývoji krasu), nepropustné podloží často leží pod úrovní moře – obrovské hloubky, výskyt polje. Příklad – Dinárský kras.

Kras neúplný – méně čisté vápence, menší mocnost a rozloha, nehluboko uložené podloží, častý výskyt vložek, na povrchu překryt zvětralinami a mladšími uloženinami – krasové jevy se vyvíjejí často jen nedokonale, v malých rozměrech. Polje zcela chybějí, závrty malé a řídké, povrch často kryt vegetací, častěji existence normálních říčních údolí proříznutých nezřídka až do podloží – rozdělení do menších celků. Moravský kras.

Přechodný kras - svým rázem se blíží spíše úplnému krasu. Mocná a plošně

rozšířená vápencová území, podloží však nikdy není až pod úrovní moře a často je

odkryto v kaňonech, polje nejsou vyvinuta. Dva typy:

a) Cuasseský typ – vápencové planiny, hluboké propasti, závrty, hojnost škrapů. Slovenský kras, Alpské vápencové planiny

a) Jurský typ – časté střídání vápenců s dolomity a slíny (často nepropustnými – vznik několika samostatných etáží nad sebou), krajina proříznuta údolími kolmými na směr pohoří – samostatné vápencové bloky, dna údolí většinou v nepropustném podloží, takže se uplatňuje normální říční eroze. Jeskyně ve všech etážích, v dolní etáži ponorné řeky, hojné ponory a vyvěračky, malý výskyt škrapů a závrtů. Bosna, Demenovská dolina, Belanské Tatry, část Alp

Sekundární krasové útvary

Jedná se o usazeniny novotvořeného vápence, které se vylučují z krasových

vod na povrchu a zejména v jeskyních. Tvořivá činnost krasových vod.

Povrchové sekundární krasové útvary – vápenný tuf neboli travertin. Vzniká

srážením CaCO3, když z vápenaté vody uniká CO2. To se děje při mírném

oteplení a činností některých zelených rostlin. Chorvatsko.

Obr.: Kaskády na řece Krka

Podzemní sekundární krasové útvary

Novotvořený vápenec se vylučuje z krasových vod, když se z roztoku oddělí

oxid uhličitý (vypařování prosakujících vod, oteplení).

Sintr – označení pro shluky a povlaky sraženého vápence v jeskyních.Sintrové povlaky, záclony, štíty, mísy, jezírka. Sintrové útvary jsou krystalické, vrstevnaté. Zcela čistý sintr je bílý.

Krápníky: a) Stalaktity (od stropu dolů), uvnitř podélný kanálek, kterým

odkapává voda. Přírůstky i z povrchu. Brčka.b) Stalagmity (zdola nahoru), vyrůstají proti stalaktitům. Kanálek

není vyvinut. Hmota se vylučuje z odkapávajícící vody. Vrstevnatý sloh, rozmanité tvary. Nejvyšší jsou zjištěny až 30 m

c) Stalagnát – krápníkový sloup. Vznikají spojením stalaktitu a stalagmitu.

Obr.: stalaktit Obr.: stalagmit

Obr. Stalagnát

Sintrové povlaky – vznikají z vody prosakující po puklinách, rozlévající se po stropě

a stěnách.

Zkamenělé vodopády, sintrové závěsy – na šikmých nebo převislých stěnách.

Skládají se z drobných sintrových hráziček.

Sintrové mísy – většinou se tvoří na úpatí stalagmitů a krápníkových sloupů.

Obr.: Sintrová výzdoba

Jezera, vznik a geologická činnost

Jezero – vodní nádrž, která přijímá povrchovou, srážkovou případně podzemní vodu a

není součástí světového oceánu.

A) Klasifikace jezer dle způsobu vzniku

Jezera mohou vznikat působením exogenních i endogenních činitelů.

1) Jezera hloubená

2) Jezera hrazená

Hloubená jezera vzniklá endogenními silami – vulkanická, tektonická

Vulkanická jezera

Tektonická jezera vzniklá propadem Tektonická jezera vzniklá zdvihem

př. Jezero Tanganika př. Kaspické moře

Hloubená jezera vzniklá exogenními silami

Krasová jezera – občasná i trvalá

a) závrty, slepé údolí b) polje – př. Skadarské jezero

Ledovcová jezera – karová

Jezera podmíněná říční erozí

Většinou v dolních částech řek – oxbow lake (odtržená říční ramena).

Jezera hrazená

Zpravidla vznikají z říčních údolí, které byly přehrazeny nějakou překážkou nebo vznikají

oddělením mořských zálivů.

Hrazená jezera vzniklá působením endogenních sil

Zahrazení říčních údolí lávovými proudy nebo při zemětřesení.

Hrazená jezera vzniklá působením exogenních sil

Jako hráz mohou zadržující vodu v jezeře mohou působit: hmoty při sesuvech, ledovce,

čelní a postranní morény ledovců, říční nánosy při ústí do hlavního toku, delty, písečné

přesypy, stavby zvířat.

Obr.: Jezera hrazená morenou pevninského ledovce

Morfologie jezerních pánví

1) Oblast břežní:

- pásmo suché země (příjezeří). Srub, pásmo nesouvislých uloženin, pláž.

- litorální pásmo (mělčiny) – abrazní (zbroušená) část – blíže ke břehu, jen slabé nánosy materiálů z ponořené části pláže, akumulovaná část – písek, štěrk

2) Oblast hlubinná:

- jezerní svahy – materiál přinášený řekami

- jezerní spodina – povrch vodorovně uložený – zarovnán nejjemnějším materiálem

Geologická činnost jezer

Jezera, kterými protéká řeka – regulace vodního stavu, pročištění vody.

Rušivá činnost jezer – příboj v břežní oblasti (způsoben téměř výhradně větrem)

Břežní terasy - obnažené příbojové plošiny, které se ocitly na suchu poklesem jezerní

hladiny. Velká jezera, Solné jezero.

Obr.: Okraj solných pánví

Tvořivá činnost jezer – vznik jezerních usazenin

A) Mechanické (štěrk, písek, bahno). Při březích hrubozrnější frakce. Subaquatické

skluzy

B) Chemické – limonit Fe2O3 (bahenní železná ruda). Podmíněno humusovými látkami, přítomností bakterií, které oxidují kyselý uhličitan vápenatý Fe(HCO3)2 na Fe203.

Obr.: Limonit

C) Organogenní – vápencové – jezera, do nichž ústí řeky z krasů

a) rozklad Ca(HCO3)2

b) hromaděním vápenatých schránek měkýšů, rozsivek a rostlinných těl

- solné

Zanikání jezer

Příčiny zániku jezer – klimatické poměry, načepování vodními toky, zanášení

A) Klimatické poměry – vypařování větší než přítok, hlavně u bezodtokých jezerních pánví ležících v aridních či subaridních podnebních pásmech. Postupně klesá hladina, jezerní plocha se zmenšuje a současně často stoupá koncentrace solí. Tvorba kúry sádrovce, soli kamenné

B) Načepování vodními toky – v humidních oblastech. Zpětná eroze vodních toků, které pramení v blízkosti jezera nebo z něho vytékají.

C) Zanášení jezera – materiálem přinášeným řekami – náplav. K zanášení přispívá i vodní a močálové rostlinstvo – odumírání těl – rašeliniště

Geologická činnost moře

Pobřeží je často ovlivněno vícero geologickými procesy (tání pevninských ledovců –

vzestup hladin, říční erozní a akumulační činnost, vulkanická činnost, vítr - vlny)

Vlny

Vlny – vznikají větrem. Obr.: Parametry vln

Vlnová délka.

Amplituda.

Vlnová perioda – čas.

Velikost vln závisí na:

- Rychlost větru

- Délce času existence větru

- Prostoru působení větru

Eroze vln

Eroze působí do hloubky rovnající se přibližně ½ vlnové délky, se zmenšování

hloubky pod mezní hodnotu ½ vzrůstá erozní síla (nejprve oscilace, dále

translační pohyb, v blízkosti břehu i příbojové – turbulentní vlnění).

Obr.: Pohyb vodních částic

A – hluboká vodaB – mělká voda

Eroze vln vzrůstá s větrem, max. v bouřích, min. v klidném, bezvětrném počasí.

Účinky mechanické síly vln je znásoben pevnými částicemi obsaženými ve vodě

– abraze (obrušování). Tato je nejúčinnější v zóně turbulence (příboj).

Účinky mořských vln jsou závislé na petrografickém složení a na stupni

zpevnění hornin. Kapský mys „ustupuje“ ročně o cca 1 m, od románských dob

části pobřeží Anglie se posunuly o 3 až 5 km (glaciální depozita jílů, písků,

štěrků).

Refrakce (lom) vln – v mělkém prostředí mírného sklonu dna mívají vlny

tendenci měnit směr, vlny přibližující se k pobřeží pod určitým úhlem se ohýbají a

mají tendenci se stát paralelními s pobřežím. Následkem je to, že na

nepravidelném pobřeží jsou údery vln nejsilnější na ostrohách do moře,

nejmírnější v zálivech – zarovnávání pobřeží.

Beach drift

Přestože jsou vlny ohýbány, většina z nich dospěje na pobřeží pod určitým

úhlem. Směr nárazu vlny je k pobřeží kosý, ale ústup vlny se děje ve směru

sklonu pláže. Efekt tohoto je charakteristický cik-cak vzor povrchu pláže.

Pobřežní proudy

Proudy (paralelní s pobřežím) vzniklé v zóně turbulence v důsledku kosého

směru vln snadno unášejí lehčí suspendovaný materiál, zatímco těžší částice

se válí po dně. Vznik sedimentu.

Pobřežní útvary

Útesy – vznikají erozí moře v prostoru báze pobřeží.

Obr. Pobřežní útes

Lavice – vznikají postupem útesů

Obr. Pobřežní lavice Obr. Lavice – vznik

Mořský sloup – vzniká refrakcí vln, kdy skalní ostroh

je podroben i erozi vln z boků

Obr. Mořský pilíř

Mořská brána – vzniká v důsledku lomu vln – propojení jeskyní

na skalním ostrohu

Obr. Mořská brána

Písečné kosy – protáhlé hřbety, které probíhají z pevniny do ústí zálivu. Na jedné

straně je kosa připojena k pevnině, na druhé končí ve volném moři.

Obr. Písečná kosa

Val v zálivech – kompletně uzavírá záliv, hřbet na obou stranách spojen s pevninou.

Tombolo – písčitý hřbet spojující ostrov s pevninou

Ostrovní bariéra – série nízkých písčitých hřbetů. Původ není zcela dořešen:

A) Původně kosy, které byly následně odděleny od pevniny erozí moře nebo vyzdvižením úrovně mořské hladiny

B) Některé bariérové ostrovy mohly vzniknout turbulentními proudy příboje vyhazováním písku, který byl odplaven ze dna. Převýšení nad úroveň moře je podmíněno pravděpodobně činností vln za bouří

C) Dle jiných názorů mohly bariérové ostrovy vzniknout z písečných dun lemující pobřeží v glaciálním období, kdy úroveň moře byla níže

Problémy pobřežní eroze

V porovnání s ostatními přírodními hrozbami jsou rizika spojená s erozí mořských vln

více kontinuální a většinou lépe předvídatelná (odstraňování následků, preventivní

opatření).

Mořské zdi, vlnolamy, ochranné hráze – představují překážku pro plážový drift a

pobřežní proudy.

Plážová výživa – doplňování písku na pláže,

Velmi nákladné. Pro trvalejší užitek nutné podmínky:

velké zásoby písku, nižší energie vln, enviromentální

prostředí nenáročné na změny

Zdvihání úrovní moří – za posledních 100 let

stoupla hladina moří až o 10 cm.

Predikce: do poloviny tohoto století stoupne o

dalších 30 cm. d

Západní (pacifické) pobřeží Ameriky – tektonicky aktivní oblast – úroveň moří

se nezvedá.

Pláže jsou ohroženy výstavbou přehrad na řekách – snížení množství plavenin

(Kalifornie). To má za následek zúžení pláží, což vede ke zvýšení erozní síly

na útesech chráněnými plážemi.

Slapové síly

Příliv a odliv je způsoben přitažlivostí vesmírných těles. Protože gravitační síla je

nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti, Měsíc přitahuje silněji tělesa na přivrácené

straně Země než na straně odvrácené (voda v oceánu). K přílivu a odlivu dochází s

dvojnásobkem frekvence průchodu měsíce nad místním poledníkem, tj. každých 12

hod., 25 min., 14 s.

Svislé rozpětí mezi přílivem a odlivem je v čase proměnné – záleží na vzájemné poloze

Země, Měsíce a Slunce. Velikost přílivu a odlivu je rovněž odvislá od geografických

faktorů (tvar mořského dna a pobřeží). V Evropě je největší rozpětí slapových pohybů v

zátoce Mont Saint Michell, 13 m, kde odlivem se obnažuje mořské dno až do

vzdálenosti 15 km.

Skočný příliv – Slunce, Země, Měsíc v jedné přímce

Hluchý příliv – Sunce, Měsíc, Země představují vrcholy pravoúhlého trojúhelníku.

Slapové síly zpomalují rotaci Země o 0,002 s / 100 let (v kambriu trval den 21 hod.,

jeden rok sestával z 424 jedenadvacetihodiných dní).

Slapové elektrárny