Život na toxických ostrovech
Půdy kontaminované těžkými kovy se zpravidla nacházejí v okolí důlních ložisek, skládek nebo továren. Méně se však ví, že podobně toxická stanoviště se v přírodě vyskytují i zcela přirozeně.
3x Biolog
Zrod krásných zelených tektitů, nalézaných především v jižních Čechách a na jižní Moravě, proběhl za velice dramatických okolností na západě dnešního Bavorska.
Vyrazíme-li dnes do uliček pražského Starého Města nebo Českého Krumlova, ani nebudeme muset vyvinout příliš velké úsilí, abychom nalezli krámek, kde budou nabízet šperky s roztodivně tvarovanými zelenými sklíčky. Ano, řeč je o vltavínech. Zajímá vás, kde a kdy se příběh našich vltavínů začal odvíjet, než se ocitly v kolekcích sběratelů, na burzách minerálů nebo ve špercích?
Před asi 14,9 milionu let dopadly do středu oblasti dnes vymezené třemi velkými německými městy – Mnichovem, Norimberkem a Stuttgartem – po dráze svírající s povrchem úhel cca 30° směrem od ZJZ rychlostí přibližně 18 km/s dva kamenné meteority. Ten větší z nich, kolem 1,2 km v průměru, způsobil obří explozi podobnou jadernému výbuchu, při níž vznikl jeden z nejlépe prozkoumaných meteoritických kráterů – komplexní impaktová struktura Ries.
Energie uvolněná dopadem meteoritu odpovídala podle výpočtů 1,8 milionu bomb svržených na Hirošimu. Při takovém výbuchu přirozeně nedojde jen k výraznému poškození hornin v podloží kráteru, ale značné množství hornin je z místa dopadu meteoritu vytlačeno nebo vyvrženo. Část vyvrženého materiálu buď vytvořila hřibovitý mrak nad kráterem, nebo byla po balistických drahách transportována na kilometrové vzdálenosti za okraj kráteru.
Výsledkem byl vznik dvou charakteristických horninových typů: tzv. pestré brekcie a suevitu, které zahrnují úlomky všech horninových typů vyskytujících se v místě dopadu meteoritu včetně krystalinického podloží. V místech s vysokou teplotou dokonce došlo k roztavení silikátových hornin a vzniku skel následně inkorporovaných do suevitu. Část odolných hornin, jako jsou masívní jurské vápence nebo granity, byla na místě rozdrcena a v poměrně velkých blocích posunuta na jen minimální vzdálenosti. Pokud jde o horniny pode dnem kráteru, výzkumný vrt ve své maximální hloubce 1 206 m zastihl extrémně deformované krystalinikum, numerické modely nicméně odhadují významné postižení krystalinického podloží pod kráterem až do hloubky kolem 4 km.
A co naše vltavíny? Ty s největší pravděpodobností vznikaly bezprostředně před kontaktem projektilu s povrchem. Zdrojovými horninami vltavínů byly miocenní písky, jíly a slíny. Zdrojem tepelné energie pro tavení těchto hornin byl extrémně stlačený a značnou měrou ionizovaný plyn na čele meteoritu o teplotě překračující 30 000 K.
Zásadní byla také skutečnost, že v době vzniku kráteru Ries ležela oblast dopadu meteoritu poblíž pobřežní linie sladkovodní pánve táhnoucí se v severozápadním předpolí zdvihajících se Alp. Sedimenty, z nichž nakonec vltavíny vznikly, byly proto silně nasyceny vodou. Ta je podle všeho důležitým médiem, které je nutné pro vytvoření tohoto typu skel. Povrchový materiál nasycený vodou se v prostředí extrémních tlaků a teplot přeměnil zčásti na přehřátou taveninu a zčásti na plyn a byl doslova vystřelen před čelem dopadajícího meteoritu.
Vltavíny se i proto nacházejí ve vějířovité oblasti s vrcholovým úhlem přibližně 60°. Neznamená to ovšem, že bychom vltavíny nacházeli v celé oblasti tohoto vějíře. Jednotlivé nálezy jsou zkoncentrovány do plošně omezených oblastí, tzv. dílčích pádových polí. Nejvýznamnějším z nich je pole jihočeské, na druhém místě pole západomoravské a pak následují se zhruba stejným počtem jednotlivých nálezů pole chebské a lužické (v Německu severně od Drážďan). Kromě těchto větších oblastí jsou spíše jednotlivé kusy vltavínů známy z několika rozptýlených lokalit (např. Kobylisy, Hrdlořezy, Jeviněves, Týřovice).
Množství i velikost jednotlivých kusů se v různých oblastech liší. Moravské vltavíny jsou obecně vzácnější a jejich velikost je větší než u jihočeských. Největší moravský vltavín pochází od Slavic a jeho hmotnost dosahuje 265 g. Hmotnost největšího jihočeského vltavínu nalezeného v radomilické oblasti je přitom pouze 172 g.
Vltavíny nalézáme v podobě celotvarů nebo mnohem častěji jejich nepravidelných fragmentů a více či méně zaoblených valounků. Celotvary představují kapky, činky, disky, elipsoidy a jejich různé přechodné formy a odpovídají původním tvarům, samozřejmě zmenšeným následnou korozí v sedimentu.
Barva vltavínů kolísá od bledě zelené přes lahvově a olivově zelenou až po hnědou. Nacházíme v nich také bubliny různých velikostí a tvarů. Tlak v bublinách je extrémně nízký, což indikuje utuhnutí vltavínové taveniny ve výškách minimálně 20 km nad zemským povrchem. Chemickému složení vltavínů dominuje SiO2 a dalšími významněji zastoupenými prvky jsou hliník, železo, hořčík, vápník a draslík. Zajímavá je převaha draslíku nad sodíkem. Nízký obsah trojmocného železa vzhledem k železu dvojmocnému potvrzuje redukční charakter procesu vzniku vltavínů a podobných skel. Ač se zdá, že jde o homogenní skla, při detailním pohledu se ukazuje, že mnohé mají fluidální charakter a šlírovitou stavbu.
A kolik vltavínů se vlastně zatím našlo? Odhady uvádějí, že z jižních Čech pochází více než 99 % všech nálezů a počet vltavínů zde objevených činí neuvěřitelných 20 milionů kusů s celkovou hmotností 30–60 tun. To ovšem činí jen zlomek celkového množství vzniklého během rieské události. Numerické modely předpovídají, že hmotnost vytvořených vltavínů mohla dosáhnout až 10 milionů tun. Odhady založené na nálezových poměrech v lokalitách jsou konzervativnější, ale i tak hovoří o 1 milionu tun. Z tohoto množství se ale dodnes zachoval jen zlomek, ačkoliv i tak stále mluvíme asi o 10 tisících tun. Jinými slovy, šance na to, že si člověk nějaký ten vltavín sám někde najde, pořád existuje.
RNDr. Roman Skála, Ph.D., Ústav geochemie, mineralogie a nerostných zdrojů PřF UK
Foto v záhlaví Petr Jan Juračka
Půdy kontaminované těžkými kovy se zpravidla nacházejí v okolí důlních ložisek, skládek nebo továren. Méně se však ví, že podobně toxická stanoviště se v přírodě vyskytují i zcela přirozeně.
3x Biolog
Nový, již 34. ročník Geografických rozhledů startuje tématem Geografie v praxi. Téma v sobě ukrývá otázku, která je velmi aktuální: K čemu je vlastně geografie?
1x Geograf
Je to hrozně jednoduché, stačí se zaregistrovat, vyplnit o sobě všechny údaje a my ti pošleme Kartu přírodovědce s tvým jménem, na kterou můžeš čerpat mnoho výhod.
Katalog pro učitele je nabídkový systém, kde si zaregistrovaný učitel může zapůjčit odborné přístroje, objednat praktická cvičení nebo přednášky pro studenty.