Tektonika litosférických dosiek je zjednocujúca teória dynamiky Zeme, ktorá umožňuje komplexnú syntézu všetkých doposiaľ známych geologických poznatkov. Na základe odlišných fyzikálnych vlastností je možné v stavbe Zeme odlíšiť niekoľko základných geosfér. Z hľadiska diskutovanej témy je dôležitá najvrchnejšia časť Zeme – kôra. Tá sa skladá z hrubšej (25 – 70 km) a ľahšej pevninskej kôry tvoriacej zvyčajne jadrá dnešných kontinentov a tenšej (7 – 10 km) a ťažšej oceánskej kôry nachádzajúcej sa na dne oceánov. Ako sú na tom v tejto oblasti Západné Karpaty?
Západné Karpaty sú horským reťazcom vyznačujúcim sa príkrovovou stavbou s výrazným zonálnym usporiadaním a polaritou alpínskych orogenetických procesov migrujúcich v čase od juhu na sever. Prejavy hercýnskej tektonickej stavby sú rudimentárne zachované v oblasti interných Západných Karpát (interne od priebehu bradlového pásma) a predstavujú len fragmentárny obraz o charaktere hercýnskej tektogenézy. Tieto relikty neboli prepracované alpínskymi tektonickými procesmi resp. miera alpínskeho prepracovania ešte dovoľuje dešifrovať staršie tektonické udalosti. Hercýnske štruktúrne usporiadanie s tektonickou superpozíciou 3 – 5 základných litotektonických jednotiek (obr. 1) poukazuje na presun horninových komplexov generálne od severu na juh (resp. SSZ → JJV). Znamená to, že hercýnska orogenéza mala opačnú vergenciu, než aká je známa v alpínskej tektonickej etape.
Obr. 1: Zjednodušené usporiadanie hercýnskych horninových komplexov v stavbe kryštalinika Západných Karpát.
Základné litotektonické jednotky hercýnskej stavby mali byť sformované v dôsledku mezo-hercýnskej kôrovej kolízie sprevádzanej zhrubnutím kôry (380 – 340 Ma). V období neo-hercýnskeho štádia (340 – 260 Ma) bola kompresia vystriedaná extenziou, pri ktorej sa umiestňovali granitoidné telesá. Najstaršie tektonické udalosti, ktoré je nateraz možné s istotou priradiť k hercýnskemu orogénu sa odohrali v období spodného karbónu (354 – 327 Ma). Sedimenty vrchného karbónu už naopak znamenajú záver hercýnskej tektogenézy na území Západných Karpát. Stupeň metamorfnej premeny počas hercýnskej orogenézy je možné vo všeobecnosti považovať za intenzívnejší ako tomu bolo počas alpínskych tektonometamorfných procesov. Bazalty devónskeho veku opísané napr. z Malých Karpát alebo Volovských vrchov reprezentujú bazalty stredooceánskych chrbtov, a svedčia tak o existencii oceánskej kôry v tomto období na dnešnom území Západných Karpát. Nepriamym dôkazom uzatvárania oceánskeho priestoru a kompresnej tektoniky v hercýnskom orogéne je príkrovová stavba hornín kryštalinika v rázdielskej časti Tribeča diskordantne prekrytá alpínskym príkrovom (obr. 2).
Obr. 2: Zjednodušená geologická mapa oblasti Hlbokej doliny v rázdielskej časti Tribeča. Príkrovová plocha bázy fatrika diskordantne prekrýva hercýnsky príkrovovový kontakt granitoidov a svorových fylitov.
Pod pojmom alpínska tektonická etapa si možno predstaviť tektonické udalosti a procesy, ktoré sa odohrali na území Západných Karpát od obdobia prelomu triasu a jury a trvajú dodnes. „V rámci alpínskej tektonickej etapy rozlišujem paleoalpínsku a neoalpínsku tektonickú podetapu. Paleoalpínska tektonická podetapa je charakterizovaná tektonickou individualizáciou jednotiek interných Západných Karpát. Neoalpínska tektonická podetapa je charakterizovaná tektonickou individualizáciou jednotiek externých Západných Karpát. Súčasťou neoalpínskej tektonickej podetapy je neotektonické obdobie (obr. 3),“ hovorí doc. RNDr. Jozef Hók, CSc. z Katedry geológie a paleontológie Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave.
Obr. 3: Zjednodušený tektonický vývoj Západných Karpát.
Najvýraznejšou zdokumentovanou paleoalpínskou tektonickou udalosťou je, podľa neho, štruktúrna individualizácia oceánskeho priestoru meliatika. S touto udalosťou súvisí aj tektonická inverzia sedimentárnych bazénov turnaika a silicika, metamorfné prepracovanie príkrovu Bôrky vo fácii modrých bridlíc indikujúce subdukčné procesy. Na základe zachovaných litostratigrafických členov a rádiometrických datovaní je možné pomerne presne tento proces stanoviť na obdobie najvyššej jury až spodnej kriedy (cca 150 Ma; obr. 4). Po uzatvorení meliatskej oceánskej domény pokračuje v oblasti Západných Karpát štrukturalizácia príkrovových telies veporika, hronika, fatrika (strednej skupiny príkrovov), ako aj váhika (ekvivalentu alpského penninika v oblasti Západných Karpát) a tatrika (spodnej skupiny príkrovov), pričom je možné v čase a priestore sledovať progradáciu tohto procesu generálne z juhu (cca 150 Ma) na sever (cca 50 Ma; obr. 4).
Obr. 4: Priestorová a časová distribúcia hlavnej paleotektonickej aktivity v priestore Západných Karpát.
Tvorba súčasného obrazu Západných Karpát je spojená a ovplyvnená predovšetkým s procesom subdukcie substrátu sedimentačného priestoru externých Západných Karpát pod konsolidovaný blok interných Západných Karpát počas miocénu.
Spôsob a charakter tektonickej individualizácie príkrovových jednotiek externých Západných Karpát spojený s procesom subdukcie oceanizovanej kôry, priamo ovplyvnil vznik tzv. vnútrohorských neogénnych paniev a kotlín, ako aj charakter a distribúciu neogénnych vulkanitov a vulkanosedimentárnych formácií v procese zaoblúkovej extenzie (obr. 5). Priestorovo a časovo nerovnomerný presun vonkajšej skupiny príkrovov na sedimenty predhlbne resp. európskej platformy (obr. 6) poukazuje na nerovnomernú subdukciu substrátu a uzatváranie pôvodného sedimentačného priestoru dnešného flyšového pásma. V spodnom miocéne bola aktívna subdukcia spojená s kompresiou v západnom segmente (v dnešných geografických koordinátach) interných Západných Karpát (obr. 6). Na rozdiel od kompresného tektonického režimu v Alpách, ktorý pretrval aj po spodnom miocéne, v karpatsko – panónskej oblasti po tomto období prevládal extenzný tektonický režim (s výnimkou frontálnej oblasti) vyvolaný ťahom subdukovanej platne (retreating subduction).
Obr. 5: Zjednodušený model vzniku akrečnej prizmy externých Západných Karpát, spojenej s procesom zaoblúkovej extenzie v interných Západných Karpatoch a vznikom neogénnych paniev a vulkanitov.
Obdobie spodného až rozhrania spodného a stredného miocénu je možné charakterizovať ako začiatok úniku a rotácie segmentu Západných Karpát smerom do predpolia, t. j. do oblasti magurského sedimentačného priestoru. Obdobie stredného miocénu je charakterizované výrazným vyklenutím astenosféry, ktoré bolo spojené s maximom zaoblúkovej extenzie a vulkanickou činnosťou (obr. 5). Do obdobia vrchného miocénu sa subdukčná oblasť resp. zóna kontinuálne sťahuje východným smerom (obr. 6). Tektonická a vulkanická aktivita v oblasti interných Západných Karpát je charakterizovaná postupným doznievaním. Extenzia východoslovenskej panvy spolu s vrchnomiocénnym až recentným vulkanizmom transylvánskej panvy dokumentujú priamy vzťah zostrmenia sklonu subdukovanej dosky a jej postupné odtrhávanie.
Diachronita a priestorový posun procesu subdukcie mali zároveň za následok rotáciu tektonicky konsolidovaného segmentu centrálnych a interných Západných Karpát cca 80° proti smeru hodinových ručičiek (obr. 6).
Obr. 6: Vek dosunutia príkrovov akrečnej prizmy flyšového pásma na svoje predpolie (Egg. – egenburg; Ot. – ottnang; K. – karpat; K. – B1. – karpat – spodný báden; B1. – B2. – spodný – stredný báden; B3. vrchný báden; S. – sarmat; S3. – vrchný sarmat; P. – panón). Orientácia šípok indikuje smer presunu (v dnešných zemepisných súradniciach). Červená čiara indikuje okraj českého masívu resp. európskej paleozoickej platformy.
Je teda možné konštatovať, že na základe súčasných poznatkov sú na území dnešných Západných Karpát spoľahlivo detekovateľné relikty troch oceánskych paniev, resp. horninové komplexy a procesy, ktoré s veľkou mierou pravdepodobnosti poukazujú na ich existenciu.
Odborný garant textu a fotografie poskytol: doc. RNDr. Jozef Hók, CSc., Katedra geológie a paleontológie, Prírodovedecká fakulta, Univerzita Komenského v Bratislave
Spracovala: Andrea Devánová, NCP VaT pri CVTI SR
Uverejnila: VČ