Exkurze pro popularizaci geologických věd a fyzické geografie II - Plzenecko 2. - Metodický návod

3 Exkurze v severním okolí Starého Plzence

 

Z nádraží ve Starém Plzenci se vydáme na náměstí a dále přes řeku na plzeneckou Malou Stranu. Půjdeme dále po silnici na Letkov, projdeme okolo hřbitova vlevo a silnice nás přivede  k úzkému cípu lesa vpravo mezi poli. Zde odbočíme vpravo na lesní cestu. Cesta mírně stoupá. Vpravo od cesty je ve svahu řada jam a malých lůmků. Jsem na  první zastávce. 

 

Exkurzní zastávka 1 – Pavlovské souvrství: sopečné tufy

Stáří: Paleozoikum, svrchní kambrium, pavlovské souvrství, asi 500 mil. let.

Hornina: Hrubozrnné pískovce, slepence, místy polohy jemnozrnnějších pískovců. Jejich základní hmota i valouny tvoří převážně sopečný materiál (splavené sopečné sklo, tufový materiál, křemenná zrna). Sopečná skla a sopečný materiál jsou silně rozložené. Sopečný materiál je změněn na  měkký, za vlhka až mazlavý jílový nerost žlutozelené barvy, který dodává hornině šedozelené až žlutozelené zbarvení. Velkost sopečných skel je až centimetrová. O vysokém obsahu oxidu křemičitého svědčí místy na puklinách  vyvinuté drobné krystalky křemene.

Fosilie: Chybí.

Vznik a prostředí: Hornina vznikala v prostředí občasných jezer a dočasných říčních toků na pevnině v okolí sopečných vyvrženin. Místy je patrné čočkovité uspořádání  poloh a jejich vykliňování. Za zmínku stojí rozpadavost některých  partií, která je způsobena vysokým podílem zjílovatělých sopečných skel.

Tektonika: Usazeniny jsou slabě ukloněny k JV. I když je vzhled původního svahu silně poznamenán lámáním kamene v lomech, je patrné, že horniny zde tvoří pruh  ve směru JZ-SV a tvoří nízký hřbet, erozně vypreparovaný s měkčích nadložních jílovitých břidlic spodního ordoviku.

Čas na zastávku: 10 minut.

Praktická činnost:

  • ukázat střídání valounů a jemnějšího materiálu, nedokonalé vytřídění (rychlá sedimentace zvětralin a sopečného materiálu)
  • zmínit zjílovatění sopečných skel (sklo je nestabilní sopečný materiál, který se rychle rozkládá)
  • zmínit převahu sopečného materiálu (existence aktivních sopek v okolí)
  • zmínit nepřítomnost fosilií (neexistence života v jezerech a řekách)

 

Projdeme okolo zašlých lůmků po lesní cestě a na úrovni okraje pole vpravo zahneme do  lesa. Povrch mírně stoupá. Můžeme si všimnout, že ve svahu v lese přibývají nízké haldičky a mělké jámy.  Asi po 100 metrech vyjdeme na lesní cestu (v současnosti s pasekou), za kterou je vidět větší, asi 3 m vysoká halda, na jejímž jihozápadním konci je hluboká jáma. Ve svahu haldy nebo blízkých nižších haldiček lze nalézt větší, masivní načervenalé kameny. Jsme na zastávce 2.

 

Exkurzní zastávka 2 – Klabavské souvrství: Těžba pelosideritů

Stáří: Paleozoikum, spodní ordovik, stupeň daping, klabavské souvrství, 467 mil. let.

Hornina: Sedimentární siderit (pelosiderit) a pískovce. Hornina je celistvá, za čerstva šedá až okrová, větráním se mění na červenou. Nápadná je červená zvětrávací kůra a červené probarvení podél prasklin a puklin v kamenech. Jemnozrnná pelosideritová hmota v sobě má šmouhy a tenké polohy  hrubozrnného písku s hojnými fosfatickými bioklasty. Patrný je nedostatek zřetelné vrstevnatosti.

Fosilie: Vzácné. Siderity sice obsahují hojné fosfatické bioklasty, ale nálezy úplnějších misek ramenonožců jsou poměrně vzácné. Jsou odtud známi lingulátní ramenonožci Elkanisca praelineola, Acrotreta  scabra, Paldiskites sulcatus, Orbithele sodalis a některé další druhy, které poukazují na nepříliš hluboké mořské prostředí. Známi jsou šavlovité schránky konulárie Sphenothallus sp. a nalezeni byli i paleoskolecidi rodu Plasmuscolex. V sideritech jsou přítomni i graptoliti, ale jen nepříznivě zachovaní a neumožňující přesné určení.  Ze složení fauny je však patrné, že  pelosideritová poloha patří starší části klabavského souvrství.

Vznik a prostředí: Hlubší moře (asi 50 – 100 m) nedaleko pobřeží, s občasným naplavením hrubšího materiálu s mělčin.

Tektonika a geologická situace: Vrstvy jsou mírně ukloněny k JV. Klabavské souvrství zde tvoří široký pruh jílovitých břidlic s několik metrů mocnou polohou celistvých sideritů. Omezení je na JV tektonické.

Čas na zastávku: 20 minut.

Zajímavost: Těžba sideritů je v literatuře zmiňována již v polovině 19. století a zřejmě byla mnohem starší. Je soustředěna do pruhu ve směru JZ-SV v délce několika set metrů. Velká halda je z celého dobývacího pole nejmladší.  Místo s těžbou sideritu jako zdroje železa bylo označováno jako Na Kocandě, Kocanda nebo Hora.  

Praktická činnost:

  • ukázat horninu a zmínit dvojí zrnitost – celistvý siderit a písčitou a bioklastickou složku (zmínit jejich rozdílný původ, ukládání jílovců=sideritů bylo přerušováno přínosem hrubšího písku a drti schránek ramenonožců)
  • zmínit zvětrávání pelosideritu (v pelosideritu je Fe v dvojmocné formě – siderit je chemicky FeCO3. Zvětráváním při povrchu kamene a podél prasklin, kam může atmosférický  kyslík se  Fe2+ mění na Fe3+.  Trojmocné železo  způsobuje červenou  barvu a změnu sideritu na hematit Fe2O3.)
  • zmínit určení posloupnosti stratigrafických jednotek (hrubý písčitý materiál je tvořen křemennými zrny, která mají svůj původ v kambrických ryolitových výlevech. Pokud tedy křemenná zrna převládají v hrubších vložkách v sideritu, na blízkém pobřeží muselo docházet ke zvětrávání kambrických vyvřelin a vzniku písku z těchto vyvřelin)
  • zmínit význam ochrany starých důlních děl (jedinečnost lokality, fauna odtud je  neznámá z jiného blízkého místa, halda je dokladem činnosti našich předků, význam pro lokální hutnictví)
  • zmínit nezřetelnou vrstevnatost (pelosiderit  je mnohem odolnější vůči větrání nežli jílovitá břidlice. Proto není vrstevnatost patrná. Původní vrstevnatost se zřetelně projevuje až při mírném zvětrání; okolní jílovité břidlice se rychle rozpadají, nevytvářejí výchozy a  podminují „měkký“ reliéf).

 

Dáme se k  jihu po lesní cestě, která prochází při okraji lesa (vpravo je pole). Sejdeme z cesty vpravo a půjdeme podél okraje lesa k Z až JZ. Po asi 50 metech se v lese objevují mělké jámy a malé výchozy; sejdeme do nejhlubší jámy. Ve dně jsou parné drobné výchozy a spousta kamenitého štěrku. Jsme na další lokalitě.

 

Exkurzní zastávka 3 – Libeňské souvrství: křemence s faunou

Stáří: Paleozoikum, střední ordovik, stupeň sandby, libeňské souvrství, 460 mil. let.

Hornina: Křemité pískovce v lavicích oddělených tenkými jílovitými polohami. Místy jsou pískovce „děravé“ otvory o velikosti několika mm až cm.  Tyto tzv. závalky jsou  ve skutečnosti vyvětralé oválené  úlomky jílovitých břidlic, původně zapracované do pískovcové lavice. U pískovců je patrné vysoká tvrdost a pevnost, neboť je tvořena křemennými zrnky tmelenými opět křemenem. Tyto tzv. řevnické křemence tvoří  10-50 cm mocné lavice, ukloněné k JV.  Svrchní vrstevní plochy křemencových lavic jsou nerovné, s rozmyvy, prohlubněmi danými nerovnoměrným sesedáním písku po jeho naplavení na mořské dno.

Fosilie: Fosilie se dají nalézt v „děravých“ pískovcích. Jsou to většinou úlomky misek ramenonožců a  a rozlámané části krunýřů trilobitů.  Z trilobitů zde byl nalezen stratigraficky významný druh Dalmanitina cilinensis společně s Primaspis primordialis, Selenopeltis buchi,  Stenopareia panderi a ramenonožci Hirnantia index a Saukrodictya porosa. Ojedinělá je další fauna. Lokalita je významná tím, že  fauna je zde přítomna ve výchozech křemenců. Je teprve takovou třetí lokalitou v Barrandienu, neboť většina fosilií z řevnických křemenců libeňského souvrství pochází z kamení sebraného na polích. Na Plzenecku je to jediné místo, kde lze sbírat tuto faunu ve výchozech.

Vznik a prostředí: Hlubší moře (>50 m) s častými přínosy dobře tříděného písku  z mělčin.

Tektonika: Vrstvy jsou ukloněny k JV, neboť se nacházíme v severozápadním křídle  brachysynklinály. Libeňské souvrství se na severu (podél okraje lesa) stýká s klabavskými břidlicemi na předchozí zastávce. Směrný zlom směru JZ-SV  zde má výšku skoku minimálně 300 m, neboť zde chybí  svrchní část klabavského souvrství a celé souvrství šárecké a dobrotivské. Křemence  tvoří plochý hřbet Hory a Na Kocandě, který je podél severního okraje  lemovaný malými zašlými lomy, ve kterých byl křemenec lámán jako stavební kámen.

Čas na zastávku: 15 minut.

Praktická činnost:

  • zmínit minerální složení  křemenců hornin (plážové písky, jen křemenná zrna, křemenný tmel, vysoká odolnost vůči chemickému zvětrávání)
  • zmínit homogenitu křemenců (vznik jednorázovým přínosem dobře vytříděného písku)
  • zmínit způsob zachování fosilií (rozlámání misek a krunýřů souvisí s jejich transportem v kalném proudu písku po mořské dně)
  • zmínit využití křemenců (pevnost, odolnost vůči větrání, stavební materiál)
  • zmínit odolnost vůči zvětrávání (tvoří hřbet  Hora a Na Kocandě)

 

Vrátíme se na lesní cestu a dáme se přímo k V řídkým lesem. Po chvilce dojdeme k jeho okraji a podél něj se dáme vlevo (k východu).  Po celkem asi 600 m  přijdeme k velké haldě při okraji lesa, za kterou je patrná hluboká jáma. Jsme na lokalitě 3.

 

Exkurzní zastávka 4 – „Černá halda“

Stáří: Paleozoikum, střední ordovik, stupeň sandby, vinické souvrství, 450 mil. let.

Hornina: Černé jílovité břidlice a šedavé jemnozrnné pískovce, na puklinách a vrstevních plochách s povlaky hydroxidů Fe. Břidlice jsou poměrně tvrdé a na čerstvých plochách mají tmavošedou barvu. Nápadné jsou silné, žlutohnědé a někdy opalizující povlaky hydroxidů železa.  Jejich přítomnost vyvolala  pokusnou těžební činnost v naději na blízkost lože železných rud.  Výsledkem je halda  vytěžená z hluboké jámy při severním konci haldy. Ve skutečnosti zde však žádná poloha železné rudy není a povlaky vznikaly  rozkladem pyritu jemně rozptýleného v černé břidlici. Těžba je asi z 19. století, přesné údaje však nejsou známy.

Fosilie: Vzácné. V břidlicích se nehojně vyskytuje drobná fauna  ramenonožců s převahou rodu Paterula, drobných trilobitů rodu Zeliszkella a neurčitelných hlavonožců. Pro nalezení fosilního zbytků je nutno proklepat značnou množství kamenů, které bývají nerozpadlé až v hloubce 10-20 cm pod povrchem haldy. Na povrchu haldy jsou břidlice rozpadlé do jemných šupinek.

Vznik a prostředí: Břidlice jsou usazeniny hlubokého moře, s hloubkou minimálně 100 m.

Tektonika: Neznámá.

Čas na zastávku: 15 minut.

Praktická činnost:

  • vysvětlit vznik černých břidlic  (velký hloubka, vzdálenost od pobřeží, vyšší podíl organického materiálu v hornině, nedostatek kyslíku u dna)
  • zmínit vzácnost fosilií (nepříznivé prostředí pro život u dna s vodou chudou na kyslík)
  • zmínit těžbu a její značný rozsah (pokusné dobývání bylo důsledkem neznalosti skutečných geologických podmínek)

 

Pokračuje po lesní cestě  na sever a křižovatce lesních cest  zabočíme vpravo. Pokračujeme  nejprve po okraji lesa a  posléze  cestou mezi poli k jihu až  ke křížku na rozcestí polních cest. Zde zabočíme vlevo asi 50 m do úvozu polní cesty mezi poli, kde jsou spodní části úvozů patrné drobné výchozy rozpadavých světle šedých břidlic. Jsme na další zastávce.

 

Exkurzní zastávka 5 – Vinické souvrství: nejmladší ordovik

Stáří: Paleozoikum, střední ordovik, stupeň sandby, vinické souvrství, 450 mil. let.

Hornina: Jílovité břidlice, měkké, silně zvětralé a rozpadající se na malé kousky v jižním zářezu úvozu.

Fosilie: Vzácná a špatně zachovalá.  Z trilobitů se zde  dá nalézt špatně zachovalý malý cyklopygidní trilobit Cyclopyge reviviva, dále  zbytky malých nuculidních mlžů a ramenonožec Paterula bohemica. I když je fauna vzácná a špatně zachovalá, je charakteristická pro  vinické souvrství. Na tomto místě byla fauna vinického souvrství objevena v roce 1946 a definitivně se tak vyřešilo do té doby sporné stáří jílovitých břidlic, které tvoří  nejmladší výplň plzenecké brachysynklinály. Podobná fauna byla nalezena u Tymákova, odkud jsou známé další charakteristické trilobitové rody vinického souvrství: Dalmanitina, Marrolithus, Zeliszkella, Eccoptochiloides a Heterocyclopyge.

Vznik a prostředí: Břidlice vznikaly v hlubším moři s bahnitým dnem v hloubce více než 100 m. Hloubku indikuje přítomnost cyklopygidních trilobitů, hyolitů a celkově drobná velikost a vzácnost fosilií.

Tektonika: Vrstvy jsou uloženy téměř horizontálně, neboť se nacházíme v ose brachysynklinály. Významné je hluboké zvětrání jílovitých břidlic.

Čas na zastávku: 10 minut.

Praktická činnost:

  • poukázat na přítomnost drobných a vzácných fosilií (hloubka moře, nedostatek kyslíku a potravy
  • zmínit zvětrání břidlic (jílovité břidlice snadno a tedy hluboce zvětrávají. Na povrch proto vystupují jen v prudkých svazích nebo hlubokých zářezech; 
  • zmínit  širokou depresi z místa ke Starému Plzenci (na J a na S tvoří zalesněné hřbety  pruhy vůči větrání odolných řevnických křemenců, depresi tvoří rozpadavé jílovité břidlice a prachovce vinického a letenského souvrství)
  • zmínit biostratigrafický význam fosilií (přítomnost trilobita Cyclopyge rediviva jednoznačně indikuje  stáří, tj. vinické souvrství, neboť je to pro souvrství charakteristický=vůdčí druh)

 

Vrátíme se ke křížku a odbočíme vlevo (k jihu) na polní cestu mezi  poli. Cesta vchází do lesa.  Pokračujeme po lesní cestě lehce vlevo, cesta se pak stáčí doprava, sestupuje se svahu a po asi 400 m se napojuje na další lesní cestu. Zde odbočíme vpravo (k JZ), projdeme okolo  několika zahrad vpravo do cesty, za kterými přijdeme pod prudký svah. Pod svahem je kromě tabule naučné stezky i  tabulka chráněného území. Jsem pod PP Černá stráň (zastávka 6). 

 

Exkurzní zastávka 6 – „PP Černá stráň“

Stáří: Paleozoikum, střední ordovik, stupeň darriwil, dobrotivské souvrství (vyšší část), 462 mil. let.

Hornina: Černošedá jílovitá břidlice, rozpadající se do tenkých lupínků.  Ve svahu je množství malých výchozů, celkově je však svah pokryt drobnými šupinkami rozpadlých jílovitých břidlic. Kromě toho v suti můžeme najít až několik cm velké oválné nebo zploštělé jílovité konkrece, které jako odolnější materiál vyvětrávají z jílovitých břidlic.

Výše ve svahu jsou v jílovitých břidlicích několik decimetrů až metrů mocné polohy šedých pískovců s častými průleznými stopami, čeřinami a četnými stopami po zabořování písku do bahnitého dna.

Fosilie: Poměrně hojné a druhové bohaté. V břidlicích je typická fauna dobrotivského souvrství, zastoupená především trilobity Cyclopyge umbonata bohemica, Mytocephala oriens,  Nobiliasaphus repulsus, Eccoptochile mariana,  Pricyclopyge binodosa, Degamella princeps, Dindimene plasi, Selenopeltis macrophthalma, Zbirovia arata a Placoparia zippei. Z další fauny jsou významní ramenonožci (Benignites primulus, Paterula circina, Rafanoglossa impar),  fylokaridní korýš Caryocaris wrighti,  carpoidi Microcystella, Mitrocystites a další ostnokožci. Z plžů je zde běžný Plectonotus vokovicensis a Mourlonia  sp., časté jsou úlomky konulárií, hyoliti i další fauna. Výše ve svahu jsou v břidlicích i graptoliti rodu Rectograptus. Hojné jsou různé drobné průlezné stopy.

Ve fauně převažují trilobiti a další skupiny přizpůsobené životu na bahnitém dně v hlubokém moři. Hloubka byla jistě větší než 100 m. Svědčí o tom převaha cyklopygidních trilobitů (Cyclopyge, Degamella, Microparia) doprovázených slepými trilobity (Placoparia, Dindymene).  Tento typ  společenstva se označuje  jako paterulové společenstvo; je charakteristické pro hlubší šelf.

Vznik a prostředí: Hluboké moře (> 100 m) ve větší vzdálenosti od břehu, s bahnitým dnem a vodou chudou na kyslík.

Tektonika: Břidlice jsou mírně ukloněny k severu. Nad silnicí vystupuje menší tektonická kra břidlic, která je na západní straně omezena tektonicky.

Čas na zastávku: 20 minut.

Praktická činnost:

  • zmínit druhovou rozmanitost, ale zároveň i drobnou velikost fosilií (stabilita hlubšího moře, nedostatek potravy)
  • vysvětlit pojem ichnofosilie (i stopa po činnost organismu je fosilie)
  • zmínit, že stopy na vrstevních plochách jsou aktivitou po prolézání měkkotělých živočichů bahnem (nikoliv po bahně, červi vyhledávali organickou hmotu pohřbenou uvnitř bahna)
  • zmínit, že ne všechny organismy se zachovávají jako fosilie (stopy jsou jediným dokladem existence měkkotělých živočichů)
  • zmínit snadné zvětrávání jílovitých hornin na drobné šupinky (jílové nerosty při navlhnutí nabobtnají a břidlici natrhají; rozpad břidlic podporuje i mrazové trhání zamrzlé vody)
  • zmínit nedostatek bylinného pokryvu ve svahu (chybí půdní horizont; svahy jsou v létě rozpálené a velmi suché – mají černou barvu; svahy pokryté drobnými šupinkami jsou nestabilní pro zakořenění semenáčků).

 

Pokračujeme po silnici dolů do Starého Plzence. Z ulice Podhradní odbočíme vpravo směrem k rotundě, odbočíme na cestu k vykopávkám a k rotundě a za posledními domky si v cestě všimneme  rozpadavých a dobře vrstevnatých  mírně ukloněných poloh prachovců. V zahradách vlevo od cesty  tyto prachovce tvoří menší skalky. Pokud bychom neodbočili k rotundě, ale pokračovali po  cestě za poslední domky, v zářezech cesty bychom viděli výchozy stejných prachovců. Jsme na poslední zastávce.

 

Exkurzní zastávka 6  – Letenské souvrství

Stáří: Paleozoikum, střední ordovik, stupeň sandby, letenské souvrství, 455 mil. let.

Hornina: Prachovce s nerovnými vrstevními plochami, s vysokým podílem klastické slídy a tenkými polohami jemnozrnných pískovců.

Fosilie: Chybí. V prachovcích fosilie chybí, velmi vzácně se úlomky fosilií vyskytují v tenkých pískovcových vložkách. Hojné jsou průlezné válcovité stopy, vlnovkovité nebo paprsčité stopy. Jedinou bohatou faunu letenského souvrství na Plzenecku  bychom mohli  sbírat asi o 1 km dále ke Koterovu. Ve svahu na nivou Úslavy zde byla v pískovcové poloze nalezena poměrně bohatá fauna s trilobity (rody Stenopareia, Primaspis, Cekovia,  Actinopeltis), ramenonožci (Drabovia, Saukrodictya, Onniella, Bicuspina, Schizocrania), konuláriemi, mechovkami a dalšími fosiliemi.

Vznik a prostředí: Moře do asi 50-100 m hloubky ve větší vzdálenosti od břehu, s častým přínosem prachového materiálu, epizodami hrnutí materiálu po mořském dně a vlivem proudů a vln na sedimentaci.

Tektonika: Břidlice jsou mírně ukloněny k severu.

Čas na zastávku: 10 minut.

Praktická činnost:

  • zmínit vzácnost fosilií (nestabilní prostředí na mořském dně nevhodné pro rozvoj bentosního života)
  • zmínit malou odolnost vůči větrání (prachovce jsou odkryté jen v hlubokých roklích v Plzenci, v úvozu cesty za kostelem a prudkých svazích Hůrky)
  • zmínit nedokonalou vrstevnatost (střídání poloh různé  zrnitosti dokládá  dynamické mořské prostředí)
  • zmínit různé stopy a jejich dobré zachování (stopy jsou dobře zachovány, protože se střídají vrstvičky o různé zrnitosti; různé typy stop dokládají odlišné strategie získávání potravy; někteří prolézali sedimentem, jiní se paprskovitě rozlézali z jediného místa apod.)

 

Pokud vystoupáme až k rotundě, můžeme se všimnout (při dobré viditelnosti) různých terasových stupňů Úslavy. Za zmínku také stojí materiál zdí rotundy, který je až na výjimky tvořen křemitými pískovci libeňského souvrství.