Cladocerová analýza

Čtení pylového diagramu
Primární antropogenní indikátory. Jsou to pylové taxony, které vypovídají o
pěstování zemědělských plodin. V našem případě se jedná o všechny obiloviny a o
pylová zrna konopě (Cannabis).
Sekundární antropogenní indikátory. Jde o poměrně rozsáhlou empirickou kategorii
taxonů bylin, které ukazují na vliv člověka. Kategorie zahrnuje plevele polí, úhorů,
pastvin a sídlišť. Tyto rostliny mohou okrajově přežívat i v částečně přirozených
rostlinných společenstvech (primární a druhotné stepní trávníky, kaliště zvěře, lesní
otvory vzniklé polomy apod.) Jejich přirozený výskyt je ovšem relativně velmi
sporadický. Blíže k této kategorii viz Behre (1981).
Pastevní plevele. Skupina taxonů které díky své nepoživatelnosti či odolnosti vůči
okusu expandují na intenzivně vypásaných plochách. Jedná se o specifickou
podskupinu předešlého případu.
NAP. Skupina bylinných typů („Non - Arboreal Pollen“) ukazujících míru odlesnění.
Tato kategorie je přesně komplementární ke kategorii dřevin.
Dřeviny ranných sukcesních stádií. Jedná se o součet hodnot borovice a břízy, tedy
dřevin, které díky své ekologii (snadná šiřitelnost, nenáročnost, krátká doba od
vyklíčení po první plodný rok) rychle zarůstají opuštěné plochy polí, sídlišť, pastvin
apod.
Dřeviny smíšených doubrav. Jedná se o kategorii nejnáročnějších dřevin (dub,
jasan, lípa, jilm, javor), které nesnášejí intenzívní management a rostou zejména
v přirozených lesích. Určitou výjimku tvoří dub, který přežívá i v pastevních lesích a
který mohl být kvůli produkci žaludů do určité míry hájen. Na druhou stranu poskytuje
nejkvalitnější stavební dříví a v pravěku byl podle většiny známých antrakotomických
rozborů nejpoužívanějším zdrojem dříví palivového i stavebního.
Hlavní zdroje proxy dat pro paleoklimatickou rekonstrukci
1. glaciologické (ledovcové vrty)
a) geochemie (hlavně izotopy kyslíku a vodíku
b) obsah plynů ve vzduchových bublinách
c) stopové částice
d) fyzikální podmínky (struktura ledu)
2. geologické
A. mořské (hlubokomořské vrty)
(i) biogenní sedimenty (fosílie planktonní a benthos)
a) skladba izotopů kyslíku
b) hojnost fauny a flory
c) morfologické variace
d) alkenony (z diatomů)
(ii) anorganické sedimenty
a) eolický prach a ledovcový debris
b) mineralogie jílů
B. terestrické (suchozemské)
a) ledovcové usazeniny a stopy ledovcové eroze
b) periglaciální útvary
c) mořská pobřeží
d) eolické usazeniny (spraš a písek)
e) jezerní sedimenty
f) eroze jezerního pobřeží a říčních údolí
g) pedologie (reliktní půdy)
h) krápníky (speleothems; stáří a složení stabilních izotopů)
3. biologické
a) letokruhy (šířka, hustota, stabilní izotopy)
b) pyly (typ, kvantita), fytolity
c) rostlinné makrozbytky (stáří a distribuce)
d) hmyz
e) živočišné makrozbytky
f) malakofauna
g) koráli
h) diatomy, mikroskopičtí korýši a ostatní mikroorganismy v mořských a jezerních
sedimentech
i) moderní rozšíření druhů (metoda druhového indikátoru)
4. historické
a) archeologie
b) psané záznamy
c) fenologické záznamy
Rekonstrukce klimatu v kvartéru musí přihlédnout k výsledkům
všech oborů, které se danou problematikou zabývají.
Základy Milankovičovy teorie
V krátkodobém i dlouhodobém měřítku množství sluneční energie, které
dopadá na zemský povrch, kolísá. Různé zeměpisné šířky, a tedy proměnlivé
části moře a pevniny získávají různá množství tepla, což se projevuje
změnami atmosférického a oceánického proudění. V ročním měřítku mluvíme
o střídání ročních dob, ale v dlouhodobém cyklu je obraz podstatně složitější:
1. Sklon zemské osy se mění v periodě 40 tisíc let v rozmezí až 21,8 –
24,4° a snižuje se o polovinu úhlové vteřiny (0,00013°) za rok. Maxima
dosáhl před 10 tisíci lety. Má vliv na pozici polárních kruhů a tropických
obratníků. Cyklus 40 tisíc let je charakteristický pro teplé a chladné
oscilace svrchního pliocénu a starého pleistocénu před 2,5 – 1
milionem let.
2. Země obíhá kolem Slunce po eliptické dráze, jejíž excentricita se mění
od nuly (kruhová dráha) do 0,06 v cyklu necelých 100 tisíc let.
V průběhu posledních 100 tisíc let dosahovala excentricita hodnotu
0,02 nebo méně. Současná hodnota je 0,0167 a maximum 0,019
dosazené před 10 tisíci lety bylo velmi nízké. Podstatná maxima se
odehrávala před 110, 200, 300, 600, 700 a 960 tisíci lety. Menší
maxima před 400, 500, 800 a 880 tisíci lety. Stotisícový klimatický
cyklus ovládá klima posledního milionu let a přehlušuje důležitější
čtyřicetitisícový cyklus, pravděpodobně proto, že ledovce narostly do
takových rozměrů, že teplotní setrvačnost systému potlačila kratší
cyklus. Při vysoké excentricitě je sezónní rozdíl v množství sluneční
energie mezi perihelionem a aphelionem až 30 %, v současné době
dosahuje asi 7 %, při kruhové dráze je nulový.
3. Třetí cyklická variace – precese – se odehrává v cyklech přibližně 19
a 21 tisíc let. Důležité je, že každá světová šířka reaguje poněkud
odlišně na každý ze tří základních Milankovičových parametrů. Např.
hladiny jezer na Sahaře nejvíc reagují na precesní cyklus přibližně 21
tisíc let, zatímco severský ledovec je řízen nejdelším cyklem.
Výsledkem je mnohoúrovňové předivo skládajících se či vylučujících
se reakcí zemského systému. Pokud do klimatického systému navíc
zavedeme pozorovaný megacyklus 250 tisíc let a kratší cykly o délce
trvání 12, 7, 3 a 1 tisíc let, získáváme soustavu, která je bez
hierarchické analýzy naprosto nepřehledná. Kromě toho totiž ještě
existují cykly o délce trvání 7, 20, 100, 400 let i cykly trvající až 200
milionů let. V takovém případě se nemůžeme divit, že někteří
klimatologové považují slovo cyklus za neslušné a na objevitele
nových cyklů se dívají jako na nepřítele! Milankovičovy orbitální
parametry se dají vystopovat až do paleozoika a jejich postavení je
zřejmě ústřední.
Členění holocénu
konec posledního glaciálu:
Starší dryas ca. 15 000 - lesotundra a chladné stepi
Bølling
zima
Střední dryas
Allerød -
borovice lesní a stromová bříza
Mladší dryas –
ca 13 000, lesotundra a chladné stepi
vůdčí dřeviny - keříčková vegetace
oteplení
zima
holocén: počátek 11600 cal. BP
Preboreál –
světlá tajga
oteplení
vůdčí dřeviny – borovice lesní a stromová bříza
s osikou
vrby, jeřáb, jalovec bříza trpasličí, vřesovcovité,
brusnicovité, mokřadní vegetace
Boreál obohacení druhové skladby lesa teplo
dub, jilm, lípa, javor, líska
formují se lužní lesy a smíšené doubravy
Atlantik břečťan, jmelí
Subboreál -
maximum smíšených doubrav
- teplo
expanze jedle
výkyvy
ústupu jilmu, dubu, javoru, jasanu a lísky
Starší subatlantik - maximum jedle, buku a smrku a habru jako dnes
Mladší subatlantik - ústup lesa, pionýrské a náletové dřeviny
Biostratigrafické členění
Archeologické periody
současnost
MLADŠÍ SUBATLANTIK
NOVOVĚK
VRCHOLNÝ STŘEDOVĚK
1000
RANÝ STŘEDOVĚK
STARŠÍ SUBATLANTIK
n.l.
0
před n.l.
DOBA STĚHOVÁNÍ NÁRODŮ
DOBA ŘÍMSKÁ
DOBA ŽELEZNÁ
1000
DOBA BRONZOVÁ
2000
SUBBOREÁL
3000
ENEOLIT
4000
NEOLIT
5000
ATLANTIK
6000
7000
BOREÁL
MEZOLIT
8000
PREBOREÁL
9000
holocén
pleistocén
Zjednodušená chronologická tabulka. Pozor! BC data
Archeobotanika
disciplína zabývající se studiem rostlinných zbytků v archeologických situacích;
pojetí v širokém slova smyslu zahrnuje všechny zbytky (palynologie + makrozbytková
analýza + kutikulární analýza + xylotomární a antrakotomická analýza, diatomární a
jiné algologické analýzy, fytolitová analýza),
v úzkém slova smyslu jen makrozbytky
Způsob dochování makrozbytků v archeologických situací:
Mineralizace a inkrustace kovy
Zuhelnatění
Vysušení
Uchování ve zvodnělém sedimentu
Znaky domestikovaných rostlin
 Mohutnost - gigas charakter
 kulturní rostliny - gigas formy planých - zvětšena semena, květy i vegetativní
orgány - kořen, hypokotyl, hlízy, cibule, stonky;
 gigas charakter se projevuje i u buněk, ale i zvětšení škrobových zrn.
 Allometrický růst
 allometrický růst - gigas charakter u orgánů používaných člověkem nápadnější
než u ostatních orgánů;
 změny proporcí orgánů - vyvolány allometrickým růstem (různě intenzivním
růstem částí těla);
 - pozitivní allometrie užitkových orgánů;
 u kulturní rostliny jednoho druhu mohou allometricky růst různé orgány (len
olejný a přadný).
 Změna počtu užitkových orgánů
 některé kulturní rostliny zmnožení užitkových částí – např. Panicum
miliaceum;
 jiné naopak zmenšení počtu užitkových orgánů (Capsicum annuum,
Lycopersicon esculentum), ale zvětšení užitkových orgánů tak velké, že výnos
vzrostl mnohonásobně.
 Změny kvality
 pozitivní kvalitativní znaky podporovány při vývoji kulturních rostlin, ale co je
pozitivní se v historii domestikace může změnit;
 kvantitativní posun koncentrací některých látek lze použít k odlišení
domestikantů v archeolgických situacích.
 Ztráta ochranných mechanických zařízení
 obilniny - pluchy menší a jemnější než planí předci např. Avena ssp.
 Zhoršení a ztráta přirozených rozšiřovacích zařízení
 obilniny - rozpadavé vřeteno klasu, rozpadavé klásky planých předků.
Cladocerová analýza
Perloočky (Cladocera) jsou mikroskopičtí korýši, tvoří jednu z hlavních složek
zooplanktonu převážně ve stojatých vodách. Jejich skořápky jsou vynikajícím
studijním materiálem, protože jsou součástí sedimentů vzniklých ve vodním
prostředí. Nálezy subfosilních skořápek perlooček nám nabízejí možnost diskutovat o
lidském vlivu na přírodní prostředí přibližně od neolitu až po současnost. Data
z cladocerové analýzy přinášejí poznatky např. o kvalitě vody (eutrofizace,
acidifikace), kolísání vodní hladiny, teplotě vody, přítomnosti vodních rostlin a ryb.
Cladocerová analýza se postupně začleňuje do řady přírodovědných metod
užívaných v archeologii a skvěle se doplňuje s analýzou pylu.
Optická luminiscence
Luminiscenční metody se v archeologii používají k datování archeologických nálezů,
jsou tedy obdobou notoricky známého radiokarbonu. Metoda opticky stimulované
luminiscence je jedním ze způsobů, kterými se určuje stáří archeologických nálezů.:
Na odkrývaný materiál nesmí při jeho vyzvednutí z geologické vrstvy dopadnout ani
paprsek denního světla. Materiál potřebný k datování, především mikrozrnka
křemene, je ve vrstvách, kde se objevují archeologické nálezy, prakticky
všudypřítomný. Každý materiál obsahuje určité množství radioaktivních prvků.
Radioaktivní záření uvolňuje elektrony ze struktury minerálu, a ty se pak hromadí v
místech poruch jeho krystalické mřížky. Zahřátím (termoluminiscence) nebo
ozářením viditelným světlem (OSL) se elektrony vracejí zpět do elektronových obalů.
Přitom se uvolňuje energie ve viditelné oblasti spektra - materiál tedy světélkuje. Čím
déle je zkoumaný materiál vystaven radioaktivnímu záření, tím více elektronů se
stačí uvolnit a tím mohutnější je pak efekt luminiscence. Jednoduše řečeno, čím je
materiál starší (čím delší čas uplynul od posledního zahřátí či ozáření), tím více se
mezitím stačil "nabít". Výsledky získané metodami luminiscence samozřejmě závisejí
na míře radioaktivity v okolní půdě. Proto musíme změřit také radioaktivitu pozadí a
provést příslušné korekce (čím větší je radioaktivita pozadí, tím bude stáří nálezu
relativně nižší).
Sedimentologie
Horniny usazené, sedimentární (sedimenty)
vznikají z produktů zvětrávání na zemském povrchu
zdrojem sedimentů jsou zvětraliny (rezidua, eluvia,) vyvřelin, metamorfitů a
sedimentů
Sedimenty jsou tvořeny:
1) klastickým materiálem (detritem)
- úlomky hornin a uvolněné minerály
- úlomky pevných organických zbytků
- uhelná substance
- jílové minerály
2) chemicky vysráženými látkami
- vyloučenými z roztoků ve sladké nebo mořské vodě
3) organogenním materiálem
- nahromadění zbytků odumřelých organismů
Na základě složení dělíme sedimenty na:
1) mechanické
2) chemické
3) organogenní (biolity)
Procesy vedoucí ke vzniku sedimentů:
1) zvětrávání
2) přenos produktů zvětrávání (transport)
3) uložení přemístěného materiálu (sedimentace)
4) stmelení usazeného materiálu (diageneze)
uplatní-li se procesy 1) až 3) vznikají sedimenty sypké – nezpevněné klastické
sedimenty
uplatní-li se procesy 1) až 4) vznikají sedimenty pevné – zpevněné klastické
sedimenty
1) Zvětrávání – změny, které probíhají v horninách na styku s atmosférou,
hydrosférou a biosférou
podle uplatňujících se činitelů rozlišujeme:
a) mechanické zvětrávání – v důsledku tlaku a napětí především změnou
skupenství vody, dále působením kořenů rostlin, proudící vodou a
příbojem moře, činností větru, ledovců a slunečního záření
chemické zvětrávání – složitý systém reakcí, které vedou až k úplnému
rozrušení mřížek minerálů
2) Přenos (transport) produktů zvětrávání – je zprostředkován především
proudící vodou, dále větrem, ledovci a gravitací
při transportu dochází k „omílání“ úlomků neboli abrazi, původně ostrohranné úlomky
(klasty) se stávají poloostrohranné, polozaoblené až zcela zaoblené
3) Ukládání (sedimentace) transportovaného materiálu v sedimentačním prostředí
(údolí řek, sedimentační pánve aj.)
4) Diageneze – stmelení, zpevnění usazenin
dva hlavní pochody:
a) mechanický – kompakce (slehnutí)
b) chemický – vznik a proměny novotvořených (autigenních)
minerálů
V důsledku různých podmínek sedimentace vznikají struktury a textury, které
sediment charakterizují
Strukturami rozumíme následující charakteristiky:
- zrnitost
- tvar klastů (zrn)
- vztah hrubě klastické složky k základní hmotě (matrix, tmelu)
Zrnitost informuje o obsahu jednotlivých zrnitostních frakcí (tj. velikosti klastů 1):
grafické vyjádření a) pomocí hystogramů, b) kumulační křivky, c) matematickými
koeficienty (průměr zrnitosti, vytřídění, symetrie aj.)
Tvar klastů:
zaoblení – stupeň zaoblení je dán délkou transportu a odolností transportovaného
materiálu
sfericita – daná poměrem os klastů
Termín klast označuje klastické částice všech velikostí; pro pískový a prachový klast lze použít termín zrno
(pískové, prachové)
1
charakter povrchu (např. stopy transportu)
Vztah hrubší klastické složky k základní hmotě (matrix u nezpevněných klastických
sedimentů nebo tmelu u zpevněných klastických sedimentů)
Textury – uspořádání částic v sedimentu
- vrstevnatost – laminy (mocnost do 1 cm), desky (mocnost 1- 20 cm),
lavice (mocnost >20 cm)
zvrstvení paralelní, gradační, šikmé a křížové, skluzové, rozmyvové,
závalky, konkrece apod.
- rytmičnost
- nerovnosti na vrstevních plochách + porušené vrstvy
čeřiny, bahenní praskliny, stopy po pohybu živočichů, otisky apod.
Klasifikace sedimentů
Uplatňuje se hledisko zrnitostního složení, původu, minerálního složení a u
klastických sedimentů stupeň zaoblení klastů
Klasifikace klastických hornin na podkladě zrnitosti:
Velikost
Skupina převažujících částic
Příklady hornin
(mm)
psefit
nad 2
štěrk, slepenec, brekcie
psamit
0,063 až 2
písek, pískovec, arkóza, droba
aleurit
0,002 až 0,063
prach, prachovec, prachová
břidlice
pelit
pod 0,002
jíl, jílovec, jílová břidlice
1
0,25
0,063
pískové zrno
hrubé
střední
jemné
drobný
písek
kamenový
štěrk
drobný
2
valounový
drobný
kámen
8
valoun
V současné době používáme klasifikaci klastických sedimentů, uvedenou
v následující tabulce:
komponenta
poloostrohran
mm
sediment
ný
ostrohranný
až zaoblený
balvan
blok
balvanový
blokový
256
hrubý
hrubý
hrubý
hrubý
64
střední
střední
střední
střední
16
drobný
hrubý
střední
jemný
0,002
prachové zrno
jílová částice
prach
jíl
Pojmenování hornin
Schéma pojmenování členů horninových řad dvojsložkových sedimentů:
složka A
100
90
50
ický
A
A
Příklad
0%
ický
B
B
A
itý
%0
10
10
B
itý
50
90
100
složka B
:
písek
prachovitý
písek
písčitý
prach
prach
U makroskopického popisu sedimentu složeného z přibližně stejného podílu prachu,
jílu a písku užíváme termín hlína (např. fluviální hlína).
Kvartérní sedimenty ( hlavní typy, přehled)
Fluviální sedimenty
jsou uloženiny klastického materiálu, transportovaného a ukládaného tekoucí vodou
– tzn. vodními toky.
Jsou ukládány ve dvou prostředích:
1) v korytě vodního toku
2) mimo říční koryto
K transportu klastů dochází několika způsoby: trakcí (sunutím, kutálením), saltací
(poskokem), v suspenzi, ojediněle také v ledových krách nebo v kořenech vodou
unášených stromů
Fluviální eroze, transport a sedimentace je závislá na rychlosti proudění vody a na
velikosti transportovaných klastických částic
Důsledkem eroze (zahloubení) toku do fluviálních sedimentů akumulovaných v říční
nivě je vznik říčních teras
Strukturní charakteristika fluviálních sedimentů ukládaných v říčním korytě
Zrnitostní složení - štěrk a písek + proměnlivá příměs prachové, příp. jílové složky –
poměr složek je ovlivněn charakterem toku a místem uložení (např.: dno koryta,
násep, jesep, horní, střední dolní část toku atd.)
Tvar, stupeň zaoblení a charakter povrchu klastů je důsledek říčního transportu a
litologie hornin; směrem po proudu se zvětšuje zaoblení a zmenšuje velikost klastů
Strukturní charakteristika fluviálních sedimentů ukládaných mimo říční koryto
(tzv. nivní sedimenty)
Sedimenty ukládané mimo koryto řeky zahrnují všechny zrnitostní kategorie, ale
převažujícími komponentami jsou prach a jíl, méně písek
Textury fluviálních sedimentů obou prostředí
Zvrstvení - pro fluviální sedimenty jsou charakteristické dva typy zvrstvení:
šikmé zvrstvení - vzniká v podmínkách spodního proudového režimu
horizontální zvrstvení - vzniká v říčním korytě v podmínkách svrchního proudového
režimu nebo při povodních v sedimentech nivních jezer
Sekundární textury
deformace způsobené činností mrazu v důsledku objemových změn, kompakcí
sedimentu vlivem nadloží aj.
Eolické sedimenty
jsou klastické sedimenty, které vznikly uložením materiálu transportovaného
převážně větrem
Kromě gravitace se při jejich tvorbě mohou podřadně uplatňovat i další procesy, jako
např. svahové, fluviální a j.
Transport částic větrem se děje trojím způsobem: vlečením (trakcí), poskokem
(saltací) a ve vznosu (suspenzi)
Eolické sedimenty se dělí podle zrnitostní diferenciace na 3 základní podskupiny:
1. eolický prach (spraš)
2. eolický písek
3. eolický drobnozrnný štěrk
1. Eolický prach (spraš)
Podle klasické definice je jako spraš označován homogenní, převážně nezvrstvený
prachový sediment s proměnlivou podřadnou příměsí písku a jílu
Významnou komponentou spraší v našich zeměpisných šířkách je
uhličitan vápenatý
• jemně rozptýlený diagenetický
• ve výkvětech (pseudomyceliích, ve formě výstelek po koříncích (rhyzosolenií
a osteokolů), ve formě konkrecí (cicvárů)
aksesorická příměs straše – mikrokonkrece limonitu, malakofauna, kosti a zuby
savců, limonitizované klasty dřeva, uhlíky a pryskyřice atd.
V územích s větší nadmořskou výškou (obvykle kolem 350 m) popříp. i s nižší
výškou ale vlhčím klimatem jsou prachové eolické sedimenty nevápnité - sprašové
hlíny nebo odvápněné spraše
Spraše jsou vyvinuty jako souvislé nebo nesouvislé plošné pokryvy, závěje a
návěje
Významná je tzv. teleskopická stavba – vytváří se na svazích údolí nad říčními
terasami
Základní strukturní znaky
Zrnitostní složení
V typické spraši je dominantní zrnitostní frakcí prach - obecně se udává, že její podíl
činí minimálně 50-60 % z celkového množství, zbytek tvoří proměnlivá příměs jílové
komponenty a písková frakce
Základní údaje o texturách
Pro spraše je charakteristická textura masivní
u spraší uložených v členitém reliéfu na svazích je to textura paralelní (deskovitá 120 cm, laminovaná 0,2-1 cm, lupenitá 0,02-0,2 mm)
U písčitých spraší se může vyskytovat velkorozměrové křížové zvrstvení
U deluvioeolických a niveoeolických uloženin je textura tence vrstevnatá až
laminovaná a paralelní zvlněná
Sekundární textury
jsou podmíněny procesy, které proběhly po uložení prachu a jeho zesprašnění.
Výsledkem tohoto pochodu je vertikální sloupcovitá odlučnost
Sekundární mikrotextury
• bioturbace vzniklé činností červů, s pozůstatky živočišných exkrementů
• pórozita spraší
2. Eolické písky (naváté písky, dunové písky)
vznikají transportem a ukládáním písku větrem
Charakteristické strukturní znaky
Zrnitost
Eolické písky jsou převážně jemně až středně zrnité, s vysokým stupněm vytřídění
Textury
Primární textury
• čeřinové zvrstvení, eolické čeřiny vznikají saltací písečných zrn
• plošně paralelní textura daná vrstevnatostí (laminovaná, tence vrstevnatá,
deskovitá,
lavicovitá)
• zvrstvení proudové, horizontální nebo subhorizontální, diagonální,
korytovité diagonální, rozmyvové; méně častá je textura masívní
3. Eolické drobnozrnné štěrky
vznikají vlečením klastů při bouřích
Svahové sedimenty
Jsou sedimenty, jejichž transport a uložení byly podmíněny gravitací; podřadně se
spolupodíleli i další činitelé: voda, sníh, led, vzácně i vítr
Podle různého podílu a formy působení těchto vedlejších činitelů můžeme rozdělit
svahové sedimenty takto:
1. gravitační s.s. (transport pádem, valením, posouváním)
2. gravitační sesuvové (rychlý transport sesouváním za spoluúčasti vody)
3. gravitační ploužené (transport za spoluúčasti především kryogenních procesů)
4. gravitační proudové (rychlý transport ve viskóznním stavu)
5. splachové
1. Gravitační sedimenty
Do této skupiny patří sedimenty transportované převážně gravitací (řícením, saltací,
posunováním, kutálením).
Lze je rozdělit do několika skupin:
• vzniklé řícením, bez dalšího transportu – „balvaniště“
• následně transportované a) rychle na velkou vzdálenost – kamenné laviny
b) pozvolna, lineárně – gravitační suché proudy
c) pozvolna, plošně – alochtonní kamenná moře,
suťová
pole a droliny, osypy a suťové
kužele (na úpatí svahu).
2. Gravitační sesuvové sedimenty
Jako sesouvání se označuje relativně rychlý krátkodobý klouzavý pohyb horninových
hmot na svahu podél jedné nebo více průběžných smykových ploch.
Sesuvy vznikají často po velkých deštích nebo při jarním tání, hmota sesuvu se
někdy pohybuje částečně nasycená vodou.
3. Gravitační ploužené sedimenty
Transportním procesem těchto sedimentů je ploužení („creeping“), dlouhodobý
zpravidla nezrychlující se pohyb horninových hmot
vedle gravitace se při sedimentaci spolupodílí půdní led (zejména jehlový).
Hlavní skupiny gravitačních ploužených sedimentů jsou:
bloková pole
ploužené sedimenty s.s.
sedimenty plošné geliflukce
uloženiny horninových ledovců
pasivní morény
4. Gravitační proudové sedimenty
Jako proudové sedimenty označujeme takové, které byly transportovány nasycené
vodou ve viskózním stavu a měly převážně formu lineárního tělesa
Mury - (debris flow) vznikají v horských terénech po přívalových deštích nebo při
jarním tání
Pískové proudy - tekoucí písky se pohybují po svazích s menšími sklony než proudy
bahnotoků nebo kamenité proudy
Bahnotoky – proud s výraznou převahou prachové a jílové složky („mud flow“)
Geliflukční proudy – jsou vázány na mělké terénní deprese.
Vznikají v periglaciálním klimatu všude tam, kde jsou vhodné geomorfologické
podmínky.
5. Splachové sedimenty
Jako splachové sedimenty se vžilo označovat sedimenty uložené stékajícími
dešťovými vodami po povrchu terénu
Rozlišujeme:
Plošný splach – nevsáklá dešťová voda stékající v ploše, ukládání plošné
Stružkový splach (sedimenty ronové)
Pro splachové sedimenty, vázané na mělké deprese a jejich vyústění do nivy potoků
nebo řek se vžilo označení deluviofluviální sedimenty.
Jezerní sedimenty
Vznikají - v přirozených vodních nádržích ve “stojatých” vodách
- malých a mělkých nádržích o velikosti i jen několika desítek metrů
Všechny známé kvartérní klastické jezerní sedimenty v České republice jsou
uloženiny mělkých vodních nádrží :
1. glacilakustrinní sedimenty (v depresích dotovaných tavnými vodami z ledovce)
2. sedimenty plošně rozsáhlých jezer s dotací vodními toky (hydrologicky
otevřená jezera)
3. sedimenty jezírek z komplexu fluviálních uloženin (reliktní jezírka a sedimenty
mrtvých ramen)
4. sedimenty nádrží vázaných na prameny
5. sedimenty dočasně hrazených jezer
6. sedimenty karových jezer
7. sedimenty jezer v krasových oblastech, vzniklých zanesením ponoru
2. Sedimenty plošně rozsáhlých jezer s dotací vodními toky
• zrnitostně pestré, jsou vázány přechody s fluviálními sedimenty; převažují
písky s podřadnými polohami prachu a jílu
• zvrstvení paralelní, tence deskovité až laminované, místy zvlněné
příklady : Kobylského jezero, Čejčské jezero, Stonavské jezero na Moravě,
Komořanské jezera na Mostecku
3. Sedimenty z komplexu fluviálních uloženin
Reliktní jezírka - prostorově omezené deprese (řádově x .100 m), do kterých byl
splachován jemnozrnný materiál (převažně prach a jíl) z nejbližšího okolí po
skončení fluviální sedimentace; charakteristiká je laminace, rytmické páskování
varvového typu
Mrtvá ramena - odškrcením ramen meandrů vznikala v nivách mrtvá ramena se
stojatou vodou, převažovala tvorba organických sedimentů (hnilokaly, slatiny, gyttja),
klastický materiál byl ukládán jen periodicky při povodních
5. Sedimenty dočasně fungujících hrazených nádrží
Vznikají zahrazení údolí řek sesuvem (např. Labe v průběhu kvartéru v okolí Ústí
n.Labem a Děčína), akumulací eolických písků (např.: okolí Lysé nad Labem a
Mělníka) aj.
• převažují písky
• paralelní, převážně tence deskovitá vrstevnatost
• časté porušení vrstev skluzy v důsledku rychlého poklesu hladiny při
vyprazdňování nádrže
Rozlišení základních pojmů:
1. zvětralina (reziduum, eluvium)
2. sedimentární hornina (sediment)
3. půda
Zvětralina (reziduum, eluvium) vzniká na horninách zemského pláště mechanickým
nebo chemickým zvětráváním na místě bez následného přemístění (transportu).
Sedimentární hornina (sediment) vzniká přemístěním (transportem) zvětraliny a
jejím uložením (sedimentací) v sedimentačním prostoru.
Půda je vrstva, která vzniká na sedimentárních nezpevněných horninách a reziduích
pevných hornin zemské kůry. Kromě těchto výchozích hornin ovlivňuje její tvorbu
klima, druh a stav vegetace.
Půda je výsledkem působení litosféry, atmosféry a hydrosféry. Jde tedy o specifický
zvětrávací proces na horninách sedimentárních a reziduálních, charakteristickým
znakem je její uspořádání do horizontů.
Sedimenty a rezidua postižené pedogenetickým procesem, tj. půda na nich
vytvořená, nese základní charakteristiky výchozí horniny. V různých podmínkách
mohou na stejné výchozí hornině (substrátu), např. fluviálních sedimentech, vznikat
různé typy půd.
Postup při popisu sedimentů na lokalitách v terénu:
1) popsat jednotlivé vrstvy
a) mocnost (tloušťka) vrstvy
b) zbarvení vrstvy
2) pojmenovat sediment na základě zrnitosti podle odhadu 2 obsahu jednotlivých
frakcí a určení příměsí, určení tvaru a složení klastů štěrkové a hrubě písčité
frakce
3) popsat texturní znaky a) primární (zvrstvení), b) sekundární (např. mrazové
zvíření)
4) zaznamenat případné postižení pedogenezí (např. přítomnost organické hmoty,
činnost organismů a další)
Příklad popisu vrstvy:
Vrstva mocná 0,5 m světle hnědé písčité hlíny s příměsí valounů křemene
(polozaoblených nebo zaoblených); náznak paralelního subhorizontálního zvrstvení;
povrch vrstvy nese stopy pedogeneze (ztráta vrstevnatosti, postupná změna
zbarvení, stopy po činnosti živočichů, polyedrický rozpad, atd.)
PEDOGEOGRAFIE
Pedosféra = půdní obal Země,kt.vznikl přeměnou svrchní části zemské kůry
působením organismů za účasti vody,vzduchu a slunečního zaření.
Půda = přírodní útvar,kt.je na rozhraní mezi živou a neživou přírodou.
Přírodní zdroj,kt.je těžko obnovitelný (44% není využito)
Tenká vrstva na povrchu litosféry vzniklá zvětráváním hornin a
půdotvornými procesy.
Základ: matečná hornina (pevná,přírodními činiteli nenarušená hornina
magmatického,metamorfovaného nebo sedimentárního původu),kt.se mechanickým
a chemickým zvětráváním mění na půdotvorný substrát (podklad) a ten se
půdotvorným procesem mění v půdu.
Složení: pevná složky – úlomky nerostů a hornin(tvoří hlavní část půdní hmoty).
Kapalná složka – půdní voda s rozpuštěnými minerálními a organickými
látkami = půdní roztok.
Plynná složka – půdní vzduch (složený hlavně z N2 , O2 a CO2)
Organická složka – humus (zbytky odumřelého rostlinstva a živočišstva)
Živá složka – půdní edafon (půdní organismy) a kořenové systémy vyšších
rostlin.
Půdní druh: je dán podle zrnitosti (velikosti částic):1,půdní skelet = zrna>2mm
Možné zpřesnit sítovou analýzou na sadě sít se čtvercovými oky o vel. 0,063 mm, 0,125 mm, 0,25 mm, 0,5
mm, 1 mm, 2 mm, 8 mm, 16 mm, 32 mm a 64 mm.
2
2,jemnozem = zrna<2mm
Písčitá půda = lehká,lehce obdělávatelné (nedostatek jílových
částic),jsou provzdušněné,dobře propustné pro vodu a mají málo humusu.
Výskyt: na pískovcích
Hlinitá půda = středně těžká,středně obdělávatelné (mají téměř stejný
podíl písku i jílových částic),bývají hluboké a zemědělsky výhodné.
Výskyt: v nížinách
Jílovitá půda = těžká,nesnadno obdělávatelné (nadbytek jílovitých
částic),špatně propouští vodu i vzduch (velká část vody je vázaná jílovitými částicemi
a tím je pro rostliny nepřístupná).
Půdní struktura: = schopnost půdní hmoty seskupovat se nebo se rozpadat ve
shluky různé velikosti a tvaru.
- má velký vliv na úrodnost a je ukazatelem kulturnosti půdy.
- mezi pevnými částmi půdy jsou volné prostory = póry (umožňují
pronikání vody a vzduchu do půdy)
- nejvýhodnější je drobnohrudkovitá struktura
Půdní reakce: = chemická vlastnost půdy,kt.ovlivňuje život a činnost půdního
edafonu i růst a vývoj rostlin.
Kyselá půda = ph < 7
Zásaditá půda = ph > 7
Neutrální půda = ph = 7
Vznik půdy: půdy vznikají půdotvorným procesem vyvolaným půdotvornými činiteli
1,Matečná hornina – dává půdě vlastnosti,ovlivňuje barvu a zrnitost
2,Podnebí
– teplota a srážky ovlivňují rychlost chemických reakcí
3,Živé organismy – hl.mikroorganismy způsobují rozklad organické
hmoty – umožňují vznik humusu.
4,Podzemní voda – umožňuje redukční procesy a pohyb složek půdní
hmoty
5,Reliéf území – (nadm.výška,sklon svahů..) – ovl.vlhkost a teplotu
6,Čas – podmiňuje vyhraněnost půdního typu.
7,Člověk – reguluje průběh půdotv.procesu.Příznivými zásahy zvyšuje
úrodnost (=mocnost humusového horizontu),špatnými degradaci (=znehodnocení
půdy),poté je nutná rekultivace (=znovuzúrodnění půdy)
Půdní typ: je dán půdními horizonty – liší se barvou i vlastnostmi a lze je
pozorovat na půdním profilu (=kolmý řez půdou)
- vznikly pronikáním minerálních látek do
spodní nebo svrchní části půdy (závisí to na podnebí a poměru srážek a výparu –
rozhoduje o tom,zda budou částice splachovány dolů nebo bude voda vzlínat ze
spodních vrstev) 1,Horizont A – humusový,svrchní pásmo půdního profilu
- tv.zvětralými částicemi s vysokým obsahem
humusu – tmavě zabarven
- probíhají v něm hl.biologické procesy
- spodní subhorizont je ochuzený vodou o humus a koloidní
složky (částice < 0,002mm,kt.poutají na svém povrchu živiny)
2,Horizont B – iluviální (=obohacený o látky vyplavené z horizontu
A – koloidní č.,humus,sloučeniny Fe,Al)
- barva je závislá na druhu hromadících se látek
- nejčastěji hnědý nebo černošedý
3,Horizont C – půdotvorný substrát a nezvětralá matečná hornina
Rozšíření půd: = jsou rozděleny podle typu podnebí a georeliéfu.Na velkých
územích se rozšíření řídí zákonitostmi zeměpisné zonálnosti.
Horizontální zonálnost – vodorovná,projevuje se ve velkých
nížinách nebo zarovnaných površích.
Vertikální zonálnost - výškovitá stupňovitost,v hornatých
krajinách,kde dochází k podnebním změnám s nárustem nadm.výšky.
Černozemě – půdní profil A,C(půdotvorný substrát tv.spraš nebo vápnité
sedimenty) - má neutrální reakci a vysoký obsah živin
- nejúrodnější (tv.světové obilnice)
- Ukrajina,jih Ruska,Čína,Sev.Amerika,Jižní Amerika(La Plata)
- stepi,lesostepi mírného pásu
Hnědozemě – kolem černozemí (tam,kde víc prší) – pahorkatiny
- vyvinuty všechny 3 horizonty,ale dochází k vymílání humusu (odnáší
živiny) do obohaceného horizontu.
- hodně zemědělsky využívané
- USA,Evropa(ne severní),Maroko,východ a část západní Austrálie
Vápenatky (renziny) – vznik na vápencích(méně zde prší a vrstva A není mocná)
- nejsou příliš úrodné (jsou pro rostliny,kt.mají rády zásaditou
půdu)
- mají šedou barvu
- Moravský kras,oblasti Berouna
Podzoly – vznik podzolizací
- v oblastech,kde hodně prší dochází k vyplavování horizontu A do B
- neúrodné,kyselé,proto jsou většinou zalesněné (jehličnaté lesy)
- ve vyšších nadm.výškách
- Kanada,severní Evropa,Rusko
Nivní půdy – jediný typ,u kt.neplatí zonálnost
- vyvíjí se krátkou dobu tam,kde teče nějaká řeka – podél vodních toků
- mohou být v jakékoli zem.šířce nebo nadm.výšce (ne nad sněžnou čarou)
půdní horizonty jsou vyvinuty slabě- chybí vrstva B (mohou být štěrkovité až jílovité)
a jejich úrodnost je velice pestrá
Lužní půdy (černice) – téměř ve stejných podmínkách jako nivní půdy,ale ve větší
vzdálenosti od řek,kde záplavy nenarušovaly tvorbu půdy (chybí vrstva B)
- horizont A je mocný 30cm-1m (tmavošedý) - patří k nejúrodnějším ve střední Evropě
Rašelinové půdy – nevznikají na matečné hornině,ale na základě rozkladu těl
- na bývalých vřesovištích (pouze 1 horizont)
- Šumava,Krkonoše,Krušné hory,Finsko,Irsko,Pobaltí
Slané půdy (solančaky,šedozemě) – tam,kde výpar převládá nad srážkami nebo
neprší vůbec
- dochází ke vzlínání spodní vody směrem
nahoru a následnému výparu
- musí se zavlažovat,jinak je nepotřebná
- pouště,polopouště,subtropy
- severní a jižní Afrika,Saudská Arábie,střed
Austrálie,západ Střední Ameriky,střed Asie
Červenozemě a žlutozemě – tam,kde je stálé vlhké podnebí bez období sucha
- probíhá proces ferritizace a laterizace(kyselá podzemní
voda vynáší k povrchu sloučeniny Fe,Al)
- díky vydatným dešťům dochází k vymílání humusu do
větších hloubek
- jsou to kyselé půdy,chudé na živiny,rychle se
vyčerpávají,proto potřebují intenzivní hnojení – poté poskytu jí dobrou úrodu
- vlhké tropy
- střed Afriky,Amazonská nížina,Brazílie,poloostrov
Zadní Indie
Permafrost – v subarktických oblastech
- půdní profil tvoří horizonty A,C
- nepropustná,dlouhodobě zamrzlá půda
- slouží jako pastvina pro soby
- Grónsko
Antropogenní půdy – jsou uměle vytvořeny člověkem
- vznikají např.rekultivací devastovaných ploch(při úpravě
terénu se naváží humus).
SPECIALISTÉ EA
kvarterní geologie, geomorfologie, sedimentologie :
, Lenka Lisá, Jaroslav Kadlec
Daniel Nývlt, Michal Rajchl
Pavel Havlíček, Jiří Šebesta,
Václav Cílek, Ivan Horáček,
Vojen Ložek, Jaroslav Tyráček
palynologie:
,
Petr Pokorný, Vlasta Jankovská,
Helena Svitavská, Eva Břízová,
Kateřina Nováková, Petr Kuneš
manželé Rybníčkovi
Libor Petr, Radka Kozáková
rostlinné makrozbytky:
Petr Kočár, Romana Kočárová
Věra Čulíková, Adéla Pokorná, Maria Hajnalová, LAPE
archeozoologie:
René Kyselý, Lenka Kovačiková, (ARUP)
ZdenkaSůvová, Miriam Fišáková-Nývltová,
Martina Roblíčková, Jan Šamata (Arup
Brno),
malakofauna:
Jaroslav Hlaváč, Vojen Ložek (GÚ), Lucie
Juřičková (BÚ AVČR)
pedologie:
Luděk Šefrna
diatomární analýza
(Brno), LAPE
cladocerová analýza
Václav Houk (BÚ Třeboň), Petr Marvan
Kateřina Nováková
fytolity
?
xylotomická analýza
Jan Novák (LAPE), Petr Kočár,
Romana Kočárová, Věra Čulíková
fosfátová analýza
radiokarbonové datování
Antonín Majer, Volyně
CLR, společné pracoviště Ústavu jaderné
fyziky a ARUP AVČR