Exkurze na Koněprusko

Geologie okolí Koněprus

 

Koněprusy jsou častým cílem školních výletů pro své Koněpruské jeskyně. Exkurze do jeskyní může pokračovat do blízkého okolí Zlatého Koně. Je zde jedinečný sled vápencových souvrství spodního a počátku středního devonu. Bohužel celé území je silně zasaženo těžbou vysokoprocentních vápenců, kterou pomalu mizí jedno z geologicky nejcennější a nejzajímavějších území v Čechách.

 

5 Exkuze na Koněprusko

 

Na počátku devonu se na místní podmořské tektonické elevaci začal na mělčinách ve větší míře ukládat bioklastický materiál. Vznikl mohutný sled šedavých vápenců, které dnes budují strmé stěny Kotýzu na západním konci původního táhlého hřbetu (dnes přerušeného vytěženým prostorem Císařského lomu). Na těchto kotýzských vápencích, které mají stáří stupně lochkovu, se na počátku následujícího stupně pragu vytvořil korálový útes. Útesové bílé koněpruské vápence vytváří mohutné těleso nevrstevnatých bioklastických vápenců, které jsou mimořádně bohaté na fosilie. Útes tvoří akumulace karbonátového materiálu lilijic, ramenonožců, mechovek, korálů a stromatopor tmelených vápenatými řasami. V blízkém okolí Zlatého Koně se vytvořilo masivní, korálovo-řasové jádro útesu, ze kterého směrem k východu a jihu směřovaly rozsáhlé osypy vápenatého materiálu ze schránek a koster v mělkovodním mořském prostředí osídleném nejrůznějšími skupinami mořských živočichů. Na konci stupně pragu se vlivem poklesu mořské hladiny vynořil útes nad hladinu a byl mořskou abrazí seříznut do plochého ostrova. Ostrov ale existoval jen ve spodním emsu. Počátkem svrchního emsu se zvedla mořská hladina a tato plošina byla znovu zaplavena mořem. vrchol útesu vytvořil dno v hloubce několika metrů, ale možná až několika desítek metrů. Na zatopené plošině se ukládaly deskovité šedorůžové až červené suchomastské vápence. Ve stejném období (v emsu) se útes začal rozlamovat trhlinami hlubokými až 100 m, protaženými ve směru JZ-SV. Do vzniklých trhlin (tzv. neptunických žil) byl z vrcholové plošiny mořskými proudy a vlněním zanášen bioklastický materiál, který tyto trhliny postupně zaplňoval. Na suchomastské vápence se počátkem středního devonu, ve stupni eifelu, začínají ukládat šedé acanthopygové vápence. Tyto vápence se vytváří na nové mělkovodní plošině činností korálů a lilijic. Vznikají zde malé korálové útesy obklopené mírně hlubším prostředím, silně se uplatňuje činnost vln a mořských proudů. Na krátké období se zde znovu rozvíjí mimořádně bohatá společenstva s ramenonožci, koráli a lilijicemi. Ke konci eifelu dochází opět k mírnému prohloubení. Vznikají polohy tmavších a hlubokovodnějších vápenců, které jsou považovány za projev tzv. chotečského eventu. Následně se na krátkou dobu obnovuje mělkovodní korálová plošina, která je ale záhy zanášena bahnitým a jemně písčitým materiálem srbského souvrství a útesotvorné organismy zde vymírají. Zanešení útesu klastickými sedimenty obsahujícími fosilní flóru středního devonu indikuje postupný zanik mořské pánve související s nastupujícím variským vrásněním.

Sled koněpruských, suchomastských a akantopygových vápenců je v Barrandienu zcela unikátní. Koněpruský útes je jediným dobře dochovaným útesovým, a tedy mělkovodním prostředím spodního devonu u nás (pokud nepočítáme plošně mnohem omezenější zachovalý rozsah útesových osypů stáří spodního emsu v Praze) a je mimořádně bohatý na fosilie. Útes je spojen víceméně pozvolnými přechody s hlubším mořským prostředím ležícím ve spodním a středním devonu na JV a V. Bohužel neznáme severní okraj útesu, neboť severní omezení Zlatého Koně je čistě tektonické. Očkovský přesmyk, který podmiňuje vznik prudkých severních svahů Zlatého Koně, vyzdvihl severní kru nad jižní kru s útesem do takové míry, že se do kontaktu dostaly silurské vápence s tělesem devonského útesu. Devonské uloženiny severní kry podlehly erozi již ke konci paleozoika. My tedy nevíme, zda a jak daleko pokračoval koněpruský útes dále na sever.

 

Z parkoviště projdeme po silnici a pěší cestě naučné stezky na vrcholovou kótu Zlatého Koně.

 

Zastávka 1 - Klatý Kůn – vrcholová kóta

U kóty jsou informační tabule o významu skalních stepí i panoramatické pohledy s popisy blízkých a vzdálenější kopců v krajině. Pokud se podíváme severním směrem, máme před sebou širokou kotlinu s vesnicí Koněprusy, která je tvořena snadno rozpadavými graptolitovými břidlicemi a vulkanity spodního siluru. Částečně zalesněný plochý hřbet tvoří vrch Kosov, jehož ploché návrší tvoří plochá synklinála vyplněná vápenci kopaninského a požárského souvrství (silur) se zachovalým zbytkem spodnodevonských kotýzských vápenců. Za tímto hřbetem je patrné široké údolí, ve kterém leží Králův Dvůr a Beroun. Údolím protéká řeka Litavka, vede zde dálnice a železniční trať. Široké a hluboké údolí vzniklo snadnou erozí měkkých jílovitých břidlic svrchního ordoviku (vinického, zahořanského, bohdaleckého a králodvorského souvrství). Za nimi je táhlý zalesněný hřbet Dědu a Drabova, který je budován křemennými pískovci letenského souvrství. Protože křemenné pískovce jsou mírně ukloněny k JV, letenské souvrství zde vystupuje v táhlém, vůči erozi odolném hřebeni. Další zalesněný hřbet na obzoru patří Krušné hoře. Krušná hora je historicky významná těžbou železných rud ordovického stáří, které zde s křemenci a pískovci spodního a středního ordoviku tvoří izolovanou tektonickou kru, oddělenou od hlavního ordovického synklinoria pruhem prekambrických hornin. Mezi hřbetem Dědu a Krušnou horou leží odtud neviditelná, ale zajímavá malá kra limnického karbonu. Tato lískovská kra je kromě výborně zachovalé karbonské flóry proslulá i nálezy velkého karbonského hmyzu.

Za dobré viditelnosti je na SV skoro na úrovni horizontu vidět oranžová skvrna na pozadí tmavých lesů. Jsou to nápadně zbarvené krasové výplně nejvyšší etáže lomu „Na Stydlých vodách“ u Svatého Jana pod Skalou. Tyto krasové výplně jsou pravděpodobně druhohorního stáří. Vznikly krasovatěním v tropickém klimatu tehdejší doby. Jejich nadmořská výška, rozsah a charakter dokládá, že i my se nacházíme víceméně na úrovni silně zkrasovatělé druhohorní a terciérní paroviny. Členitý reliéf okolo nás je výsledkem nedávného výzdvihu Českého masivu, obnovení erozní činnosti řek a erozní modelace terénu v posledních několika málo milionech let.

Čas na zastávku: 20 minut.

Praktická činnost:

  • zmínit modelaci krajiny geologicky mladou erozí (obnovení erozní činnosti řek, vypreparování odolnějších hornin do hřbetů, vznik údolí odnosem materiálu souvrství tvořených jílovitými horninami, průběh říčních toků a potoků),
  • zmínit krasovatění (vysoké stáří krasovatění na úrovní druhohorní paroviny, vysvětlit krasovatění jako chemický proces, zmínit pohyblivost Ca2+ iontů),
  • zmínit zemědělské využití depresí a vznik skalních stepí na elevacích (skalní stepi byly do konce 19. století pastvinami, dnes zarůstají náletovými dřevinami.

 

Sejdeme od kóty dál po naučné stezce k zábradlí u hrany Císařského lomu.

 

Zastánka 2 – U hrany velkolomu

Stáří: Paleozoikum, devon, devon spodní, stupeň prag, koněpruské vápence, 410 mil. let.

Hornina: Masivní bílé vápence. Vápence koněpruské tvoří hlavní část útesového tělesa. V prudké, skoro svislé lomové stěně pod námi tvoří její větší část. Nad ní je poloha červených deskovitých krinoidových vápenců suchomastských, které vystupují ve svahu těsně za zábradlím. Samotný vrchol Zlatého koně a nejvyšší část vyhlídky budují korálové vápence akanthopygové. Lom je mimořádně hluboký, nicméně těžba do hloubky stále pokračuje. Současně probíhá po jeho okrajích rekultivace zahliňováním prudkých skalních stěn. V lomu bylo odkryto masivní jádro útesu, tvořené řasovo-korálovými vápenci. Jejich velké bloky i s korály můžeme studovat na protější vyhlídce lomu. Je zde několik velkých bloků vynesených z lomu a zabraňujících vstupu do lomu. Do lomu není možné vstoupit. Z paleontologického hlediska je lom zajímavý hojným výskytem vápenců přeplněných štíty trilobita Radioscutellum intermixtum, reprezentujících exuvie splavené do prohlubní a trhlin v těle útesu.

Čas na zastávku: 10 minut.

Praktická činnost:

  • zmínit devastaci a přeměnu krajiny těžbou vápenců (zánik původní krajiny, zašpinění krajiny polétavým prachem, rychlost těžby; problematika rekultivací).

 

Sejdeme z vyhlídky po pěšině po svahu zpět a dále se podél zábradlí posuneme směrem dolů po trase naučné stezky. Sejdeme na dno Houbova lomu a po průchodu krátkou soutěskou odbočíme vlevo k informační tabuli, za kterou je osyp žlutobílých vápenců. Jsme na další zastávce.

 

Zastávka 3 – Prag: Koněpruské vápence

Stáří: Paleozoikum, devon, devon spodní, stupeň prag, koněpruské vápence, 410 mil. let.

Hornian: Bílý koněpruský vápenec bez zřetelné vrstevnatosti. Hornina je tvořena z více než 95 % uhličitanem vápenatým.

Fosilie: Při pozorné prohlídce suti záhy nalezneme běžné fosilie. Převažují rekrystalované články stonků lilijic, úlomky i celé misky mnoha druhů ramenonožců, krajkám podobná zoaria mechovek, ulity plžů, vzácněji nalezneme i misky mlžů, hlavonožců, části štítů trilobitů aj. Celkem je odtud popsáno asi 400 druhů živočichů. Na některých ukázkách vápenců jsou zvláštní ledvinité vrstevnaté průřezy. Jsou to vápence vzniklé činností řas, které spojily původně sypkou hmotu bioklastů do pevného vápence.

Z ramenonožců jsou významné hrubě žebrované misky rhynchonellidních, pentameridních a spiriferidních ramenonožců (Sicorhyncha, Stenorhynchia, Latonotoechia, Uncinulus, Sieberella, Hysterolites), hladké misky terebratulidního ramenonožce Cryptonella melonica a některých spiriferidních ramenonožců (Quadrithyris, Myriospirifer), jemně žebrované misky strofomenidních a orthidních ramenonožců (Bojodouvillina, Gladiostrophia, Cymostrophia, Iridistrophia, Plicanoplites, Dalejina, Isorthis, Fascizetina, Schizophoria), někdy s nápadnými růstovými valy (Leptaena, Leptaenopyxis). Běžná je jemně žebrovaná atrypa Carinatina comata i další rody atryp (Variatrypa, Kyrtatrypa). Z mechovek, jejichž přesné určení je bez pečlivého studia nemožné, jsou hojné dekaorativní rody Fenestella, Reteporina, Hemitrypa a Utropora. Z trilobitů je možné nalézt proetidní rod Gerastos nebo harpetida Liohapes venulosus. Bohatost fauny je unikátní.

Prostředí: Vápence vznikaly nahromaděním skeletů a koster nejrůznějších organismů v prohlubních a na svazích lemujících hlavní těleso útesu v tropickém podnebí. Hloubka mohla činit i jen několik metrů, ale také až několik desítek metrů podle konkrétní situace na útesu. Většina schránek nejeví známky omletí příbojem. Výjimku tvoří masívní korality rugózních korálů, které bývají ováleny a byly zřejmě spláchnuty z mělčin na útesu.

Druhové složení, zachování a bohatost fauny se liší místo od místa. Na některých místech jsou koněpruské vápence tvořené hrubě rekrystalovaným kalcitem, na jiných místech jsou rozpadavé a doslova přeplněné mimořádně bohatou a příznivě zachovalou faunou. Směrem k JV se však přece jenom složení fauny mírně mění. V lomu blíže Měňan asi 2 km vzdáleném je vyšší podíl trilobitů a objevují se další druhy ramenonožců, což je interpretováno jako pozvolný přechod do mírně hlubšího prostředí.

Čas na zastávku: 45 minut; je vhodné ponechat více času na sběr fosilií a krátkou besedu nad nalezenými fosiliemi.

Praktická činnost:

  • zmínit neobyčejně vysokou druhovou pestrost fosilií (útesové prostředí v tropickém klimatu; řada různých podmínek na odlišných částech útesu),
  • zmínit rozdíly ve složení útesotvorných organismů devonu a v současnosti (na současných útesech chybí lilijice, stromatopory, ramenonožci, rugózní a tabulátní korálnatci),
  • zmínit abiotické podmínky pro vznik útesů (tropické klima, čistá voda v otevřeném moři platí v současnosti stejně jako v devonu),
  • zmínit trofickou strukturu v současnosti a v devonu (ve spodním devonu byli na vrcholu hlavonožci, dnes ryby, kytovci a žraloci),
  • zmínit různou morfologii schránek ramenonožců (= rozdílná morfologie vypovídá o prostředí a způsobu života: hrubě žebrované typy žily v neklidné vodě, menší a hladké typy v kryptickém prostředí, ploché velmi tenké misky strofomen ležely volně na dně).

 

Projdeme po dnu Houbova lomu. Ve stěně si můžeme všimnout vstupu do jeskyní na rozhraní masivních bílých vápenců koněpruských a šedorůžových vrstevnatých vápenců suchomastských. Hlavní patro jeskyní vzniklo právě na rozhraní těchto dvou typů vápenců. Rozhraní mezi oběma vápenci mírně klesá k východu, proto po další cestě půjdeme postupně do stále stratigraficky vyšších poloh vápenců. Ve stěně si také můžeme všimnout hlubokého zkrasovatění a oranžových jílovitých výplní krasových trhlin.

Pokračujeme po cestě, mineme ceduli naučné stezky na konci loučky a za odbočkou stezky si všimneme mělké jámy v loučce těsně vpravo do cesty. Jsme na další zastávce.

 

Zastávka 4 – Svrchní ems: Suchomastské vápence

Stáří: Paleozoikum, devon, devon spodní, stupeň spodní ems, suchomastské vápence, 405 mil. let.

Hornina: Narůžovělé krinoidové vápence. Vápence mají nezřetelnou vrstevnatost.

Fosilie: Jsou velmi hojné. Kromě bílých průřezů destičkami lilijic jsou ve vápencích hojná spíše drobné fosilie. Na této zastávce ve svrchní části suchomastských vápenců je hojný velký trilobit Phacops major a různé druhy plžů. Celkově je složení fauny suchomastských vápenců velmi proměnlivé. Kromě lilijic jsou nejhojnější drobní ramenonožci s hladkými miskami a drobní trilobiti, zejména proetidní a fakopidní (Unguliproetus ungulus, Eremiproetus eremita, Phaetonellus, Phacops regius). Kromě těchto skupin je možné nalézt schránky hyolitů, hlavonožců, plžů a mlžů. Na rozdíl od koněpruských vápenců však chybí fenestrátní mechovky a korálnatci, což poukazuje na hlubší mořské dno. Fosilie vzhledem ke své spíše malé velikosti nejsou sběratelsky příliš atraktivní.

U exkurzní zastávky ležící mělká jáma zbyla po výzkumu prováděného Národním museem v roce 1977. Z literatury je známa jako lokalita „U Transformátoru“. Stejné vápence vystupují v polní cestě u jámy. Jsme však v přísně chráněném území a sběr fosilií zde není dovolen.

Prostředí: Mořské prostředí v hloubce několika až prvních desítek metrů v tropickém podnebí, s kobercovitými porosty menších druhů lilijic.

Čas na zastávku: 20 minut.

Praktická činnost:

  • zmínit menší velikost fosilií (prostředí nebylo útesové, ale odpovídalo hlubšímu mořskému dnu v hloubce několika desítek metrů),
  • zmínit vrstevnatost vápenců (vrstevnaté vápence vznikají v hlubší vodě, kde se uplatňuje klidnější a víceméně plynulá sedimentace bioklastického materiálu),
  • fosilie v jeskyni (pokud půjdeme na exkurzi do jeskyní, ve stropě chodby těsně před východem z jeskyně si můžeme všimnout otisků ocasního štítu trilobita Scabriscutellum; tento trilobit je typický pro suchomastské vápence)

 

Vrátíme se několik metrů k rozcestí a dáme se k východu po cestě naučné stezky. Přejdeme silnici a sestoupíme na dno malého mělkého lomu. Jsme v tzv. „Acanthopygovému lomu“, podle majitele také nazývaném „Jiráskův lom“.

 

Zastávka 5 – Eifel: Akanthopygové vápence

Stáří: Paleozoikum, devon, devon spodní, stupeň eifel, suchomastské vápence, 390 mil. let.

Hornina: Šedé krinoidové vápence. Vápence mají nezřetelnou vrstevnatost. Mají název podle charakteristického, i když nepříliš hojného lichaidního trilobita Acanthopyge haueri.

Fosilie: Hojné, ale jen v některých polohách. Častí jsou korálnatci, a to solitérní i koloniální rugózní i masivní tabulátní. V některých polohách jsou časté stromatopory. Hmotu vápenců však stejně tvoří z převážné části články lilijic. Trilobiti jsou hojní v některých polohách. Převažuje fakopidní Phacops haueri, vzácnější jsou trilobiti rodů Aulacopleura, Acanthopyge, Harpes a Trysanopeltis, Orbitopreotus a Myoproetus. Z ramenonožců převažují drobnější druhy s hladkými nežebrovanými miskami. Nejčastější jsou druhy Karbous hassiacus, Trigonatrypa baucis a Quasidavidsonia mediocarinata. Významným druhem řídce větvených korálnatců je Amplexus florescens. Tabulátní koráli a stromatopory jsou nejčastější v brekciovitých polohách, které vznikaly náhlým spláchnutím hrubého bioklastického materiálu z mělčin do hlubších částí útesové plošiny.

Prostředí: Mořské prostředí v hloubce jen několika metrů v tropickém podnebí. Vlny a proudy občas způsobovaly splachování hrubé korálové drti do hlubších částí útesu. V nejvyšší části akantopygových vápenců je vyvinuta poloha tmavých deskovitých vápenců, která obsahuje fauny hlubšího otevřeného moře. Tato poloha je srovnávána s polohami tmavých vápenců na hranici třebotovských a chotečských vápenců, které vznikaly v důsledku tzv. chotečského eventu.

Nad tmavou polohou je vyvinuta poloha brekciovitého vápence, který obsahuje korálovou faunu řazenou do spodního givetu. Nad nimi jsou již vápnité pískovce srbského souvrství, které však v lomu nevystupují.

Čas na zastávku: 10 minut.

Praktická činnost:

  • zmínit přítomnost jen nežebrovaných misek ramenonožců (také nežebrované misky mají ramenonožci žijící v klidné vodě, nejspíše v chráněných prostorách mezi korálovými trsy),
  • vysvětlit chotečský event (tmavá poloha vápenců vznikla jako důsledek změn ve složení mořského fytoplanktonu; do vody se dostalo větší množství živin, která se jako organická hmota uložila v jinak světlých vápencích).

 

Z lomu pokračuje stezkou dále podél okraje lesa k poslední zastávce při okraji lomu Na Kobyle.

 

Zastávka 6 – Očkovský přesmyk: „PP Lom na Kobyle“

V opuštěném lomu se svislými stěnami vystupují ve spodní části šedobílé suchomastské vápence. Nad nimi jsou šikmou plochou odděleny nadložní polohy šedých vápenců šedé polohy místy se zřetelnými polohami vápenců. Šikmé rozhraní mezi vápenci tvoří zlomová plocha očkovského přesmyku. Podél ní došlo k násunu tmavých vápenců silurského stáří na spodnodevonské vápence suchomastské. Přesmyk je variského stáří.

Čas na zastávku: 15 minut.

Praktická činnost:

  • vysvětlit rozdíl mezi přesmykem a poklesem a jejich příčiny (přesmyk vzniká při bočním stlačování, při kterém se nadložní kra vysouvá nad kru podložní; při roztahování horninového prostředí dochází k poklesu, při kterém nadložní kra relativně poklesá vůči kře podložní; v případě očkovského přesmyku tedy došlo ke zkrácení prostoru nasunutí kry nadložní; zlomová plocha bývá jen mírně ukloněna).

 

Vrátíme se na parkoviště podél okraje lesa a polní cestou mezi loukami.

Pokud máme čas, můžeme pokračovat prohlídkou Koněpruských jeskyní.