KARBON - zrod uhelných pánví


Karbonský útvar je nazván podle svého nejvýznamnějšího znaku - černého uhlí. Zaujímá časový úsek přibližně mezi 354 a 298 miliony let. Mezinárodní dělení je předmětem diskusí - zatím bylo přijato rozdělení na dva podútvary: spodní - mississipp a svrchní - pennsylvan.
V karbonu pokračovaly rozsáhlé horotvorné procesy. Mohutné tlaky vycházející z nitra Země zdvihly do výšky celá horstva. Moře ustupovalo a rozloha souše se zvětšovala. Moře ustupovalo a rozloha souše se zvětšovala.
Při březích rozsáhlé bažinaté laguny zaplněné pískem hlínou, které vítr a voda přinesly z vysokých hor. Úrodná půda i teplé i vlhké podnebí příznivě ovlivňovaly růst stromových rostlin. Silná sopečná činnost naplnila ovzduší oxidem uhličitým, tak nezbytným pro vývoj flóry. Přesličky, kapradiny a plavuně vyrostly do nevídaných rozměrů - některé dosahovaly výšky až 30 metrů. Jejich pozůstatky, konzervované v bahně pod nánosy písku, potupně zuhelnatěly. My je dnes známe jako kamenné uhlí. Jeho ložiska vynikala asi před 300 miliony let.
V karbonských močálech a pralesích se dařilo i živočichům. Nacházeli tu úkryt i potravu štíři, stonožky, vážky, švábi i kobylky. Také mnozí z nich dorůstali neuvěřitelných rozměrů. Našly se zbytky stonožky měřící 1 metr a pozůstatky vážky s rozpětím křídel 75 cm. Na souši se objevili vedle obojživelníků i první plazi. Rovněž v moři se život rozvíjel. Vody opanovali nejen velcí tvorové, ale i ti nejmenší - drobní dírkovci. Vápenité schránky, které chránily jejich zranitelná těla, se po miliony let ukládaly na mořském dnu v takovém množství, že dnes tvoří hlavní součást některých hornin. Vrcholu svého vývoje dosáhly v té době lilijice. Ale přesto že moře hýřilo takovým bohatstvím, nejdůležitější projevy života se přenášely na souš. Počínaje karbonem přestávají odborníci při určování stáří vrstev používat výlučně mořských fosilií. Stejnou hodnotu jim poskytují i pozůstatky suchozemských živočichů a rostlin.

Geologický vývoj

V rozložení kontinentů dochází k výrazným změnám: Gondwana pokračuje v rotačním pohybu a její SZ část se přibližuje Severoatlantskému kontinentu ( =Laurussii ), s nímž se během karbonu sráží. Tato kolize má za následek vyvrásnění mohutného variského ( =hercynského ) horstva v Evropě i dalších pásemných horstev v severozápadní Africe a ve východní části Severní Ameriky. Srazil se také blok Sibiře a východní Asie - v karbonu se poprvé spojila Evropa s velkou částí severní Číny. Stavební jednotky dnešní střední a západní Evropy zůstávaly v rovníkovém pásmu. Český masiv formovaný varijskými (hercynskými) procesy se posouval přes rovník z jižní na severní polokouli.
Vznik pásemných pohoří, redukce šelfových oblastí a spolupůsobící kosmické vlivy způsobily výrazné klimatické změny. Ochlazení při hranici mezi spodním a svrchním karbonem mělo za následek velký eustatický pokles mořské hladiny, který je současný s nástupem rozsáhlého zalednění Gondwany (jeho stopy nalézáme v J. Americe, Africe, Antarktidě, Indii i Austrálii). Klimatická pásma byla výrazná a rozdíly v jejich teplotách byly zejména ve svrchním karbonu nápadnější. Ledovce Gondwany mohly zasahovat snad až k 30° jižní šířky, takže vlastní tropické pásmo bylo poměrně úzké.
Podmínkou vzniku uhelných ložisek je nejen nahromadění rostlinných zbytků, ale i jejich rychlé překrytí sedimenty. Vhodné podmínky pro vznik uhlí jsou v pobřežních oblastech, které jsou pravidelně zaplavovány mořem. Během svrchního karbonu se podnebí vysušuje.To způsobuje ubývání bažin a jezer a rozšiřování pouští. Svědectvím je přibývání červeně zbarvených sedimentů za současného ubývání uhlonosných vývojů.

Vývoj a charakteristika vyšších rostlin výtrusných

Úvod : Vyšší rostliny

- mnohobuněčné., převážně autotrofní
- vyvinuly se ze zelených řas, převážně na souši
- tvoří kutikulu a průduchy, dokonalejší vodivá pletiva
- oplození vázáno na přítomnost atmosferické vody
- oddělení : mechorosty
kapraďorosty
semenné R

Oddělení : Mechorosty (=Bryophyta)

- vývoj od karbonu
- asi 25 000 převážně suchozemských druhů, žijí na různých podkladech
- nejprimitivnější vyšší R bez CS
- 2 třídy : játrovky
mechy


Oddělení : Kapraďorosty (=Pteridophyta)

- cévnaté, 11 000 druhů, rozkvět v prvohorách
- třídy: plavuně -zástupci : lepidodendron dosahoval výšky až 30 metrů, jeho kmen při
zemi měřil v průměru cca 2 metry mladých
větvíchna koncích nesly šištice.
Sigillari .- přes 20 metrů
plavuň vidlačka
vranečky
přesličky - zástupci : calamites,
přeslička lesní
přeslička rolní
kapradiny - zástupci : psaronius- sušší oblasti, cca10-15 metrů
kapraď samec
papratka samičí
osladič obecný
sleziníky
hasivka orličí
žebrovice různolistá

Vývoj a charakteristika nahosemenných rostlin

Oddělení : semenné rostliny (= Spermatophyta)
- nejpočetnější a vývojově nejdokonalejší skupina vyšších R
- v procesu oplození jsou nezávislé na vodním prostředí
- tvoří semena = dokonalé mnohobuň. rozmnožovací částice


Cycadophytina = cykasovité

- třídy : Kapraďosemenné = Lyginodendropsida - zástupci: Neuropteris
Alethopteris
Cykasy = cycadopsida

Coniferophytina

- třídy: Jinany = Ginkgoopsida - zástupce: jinan dvoulaločnatý (Ginkgo biloba)
Jehličnany = Pinopsida - zástupci : Walchia
borovice lesní
b. kleč
b. vejmutovka
b. černá
smrk obecný
s. pichlavý
jedle bělokorá

Další velmi významným typem rostlin byly tzv. kordaity , až 30 metrů vysoké stromy se štíhlými kmeny, jenž se nepravidelně rozvětvoval v korunu. Tyto gigantické stromy, podobné rostlinám nahosemenným, měly široké pentlicovité listy se souběžnou žilnatinou, jež vyrůstaly na větvích ve šroubovicích.
Ke konci karbonu nastává suché klima, jež má za následek vymření některých rostlinných skupin, jakými byly např. stromovité kapradiny. Jejich fragmenty spolu se zdeformovanými stonky jiných rostlin lze nalézt v podložních či nadložních polohách uhelných slojí (např. v okolí Kladna či Plzně).


Karbon živočišstvo
Vývoj fauny je bez rozsáhlých vývojových zvratů. Liší se hlavně úbytkem trilobitů a změnami ve vývoji amonoidních hlavonožců. K hojným zkamenělinám patří ramenonožci, mlži a plži. V karbonu se velmi liší suchozemská fauna - explozivně se vyvíjí hmyz (švábi, pravážky s rozpětím křídel až 75 cm, pavouci a první jepice). Rozvíjí se stonožky a na suchou zem vystupují různorodí obojživelníci, z kterých se ve svrchním karbonu vyvíjejí první plazi. Ve sladkých vodách jsou hojné paprskoploutvé ryby a žralokům podobné trnoploutvé ryby.
Meganeura
Meganeura (české jméno nemá) bývá často označována za živoucí fosílii. To proto, že se tato pravážka od svého vzniku, k němuž došlo na přelomu devonu a karbonu, do dnešních dnů příliš nezměnila. Ubylo jí hlavně na velikosti, protože impozantních 75 cm v rozpětí křídel už nikdy později vážky nedosáhly. Mezi představiteli života mladších prvohor zastupuje meganeura velkou skupinu hmyzu, která v té době jako první z celé živočišné říše dokázala proniknout i do vzduchu.
Jiným podobným obrem mezi bezobratlými byla karbonská mnohonožka Arthropleura
( 150 cm). Další skupiny hmyzu, které však vymřely, známe jen z jejich fosilních nálezů. Mezi ty pozoruhodné patří představitelé pramřížonervých, kteří měli šest křídel.



Karbon -obrázky


Stromovité plavuně, přesličky a kapradiny se lámaly ve větrné smršti jako sirky. Jejich koruny, kmeny a kořeny vyrvané ze země zapadaly do bahnitého močálu, kde je zakrátko pohřbily vrstvy písku a bahna. Znovu přicházely bouře a další kmeny byly překrývány písčitými nánosy řek a někdy i moří, která močály čas od času zaplavovala. Během miliónů let tyto rostlinné zbytky pomalu uhelnatěly a měnily se v černé uhlí, které člověk dnes dobývá z nitra země.








Předchůdce semenných rostlin Rhacopteris bipinnata,
svrchní karbon, Lubná u Rakovníka, Česká republika.
Délka okolo 80 mm.


Jepice Bojophlebia prokopi,
svrchní karbon, Kladno, Česká republika.
Rozpětí křídel okolo 450 mm.



Paramblypterus
Paramblypterus (české jméno nemá) je představitelem značně primitivní skupiny paprskoploutvých ryb. Byly to většinou drobné, nejvýše 25 cm velké ryby. Poprvé se objevily ve středním devonu a žily až do konce druhohor, kdy ve spodní křídě vymřely. Byli to současníci lalokoploutvých a dvojdyšných ryb, s nimiž žili převážně ve sladkých vodách, i když ještě koncem prvohor někteří jejich představitelé pronikli i do slaných vod tehdejších oceánů. Paleoniscidů během karbonu rychle přibývalo, takže záhy patřili jejich zástupci k nejhojnějším sladkovodním rybám. Na přelomu prvohor a druhohor však dochází ke zlomu a již v triasu jich rychle ubývá. Juru přežilo jen několik málo konzervativních forem a poté celá skupina zmizela.
Četné nálezy šupin, ale i dokonale zachovaných koster paleoniscidu byly objeveny i na našem území, jednak v karbonských sedimentech Plzeňské pánve a pánví středočeských, jednak v podkrkonošském permokarbonu a v Boskovické brázdě.


Karbon v České republice

Jako v jiných oblastech je i u nás rozdíl ve vývoji spodní a svrchní části karbonu. Ve spodní části převažují mořské uloženiny a naopak ve svrchním karbonu převládají sedimenty sladkovodní. Je to odrazem jak klimatických změn, tak působením horotvorných procesů (varinské vrásnění).

Spodní karbon v moravskoslezské oblasti

Hlavními oblastmi rozšíření spodního karbonu jsou Nízký Jeseník, Drahanská a Zábřežská vrchovina a výskyty v podloží horninových souborů ověřené hlubinnými vrty (Vnější Západní Karpaty).
Spodnokarbonské uloženiny jsou ve své spodní části většinou vyvinuty ve vápencových nebo břidličných horninových jednotkách (=faciích), jejichž sedimentace pokračuje ze svrchního devonu. Pak dochází ke změně a nastupuje kulmský vývoj díky varinskému vrásnění.




Autoři: Kirová, Pokorná