Kambrium

Kambrium je první perioda prvohor (paleozoika). Jeho počátek je kladen před cca 542 mil. let, končí cca před 488 mil. let se začátkem ordoviku. Je nejstarším obdobím, v jehož horninách byly nalezeny četné fosilizované mnohobuněčné organismy. Název poprvé použil anglický geolog A. Sedgwick roku 1833 dle latinského označení severního Walesu (Cambria) pro spodní část vrstev ležících diskordantně na proterozoiku. Původní rozsah vymezený Sedgwickem však zahrnoval i vrstvy později zařazené do ordoviku. Dříve bylo kambrium vymezeno na období před 570-500 mil. let. Spodní hranice je stanovena nástupem primitivních útesotvorných organismů (Archaeocyatha) a raných členovců (trilobiti). Pro tuto hranici je typické zvýšení obsahu izotopu C-13, které dle některých autorů svědčí o následcích dopadu mimozemského tělesa. Tohoto stáří je například horizont sopečného popela v Ománu, obsahující zirkony, jejichž radiometrické stáří je 542 mil. let. Podobná data poskytly anomálie C-13 na Sibiři a v Namibii. Svrchní hranice je dána nástupem trilobitů rodu Jujuyaspis, jenž je vůdčí fosílii spodního ordoviku. V roce 2002 stanovila Mezinárodní subkomise pro stratigrafii rozpětí kambria na 545-490 mil. let. Počátek kambria datujeme od nástupu prvních složitějších ichnofosílií (rod Phycodes). Zbytky tzv. body fosílií, čili pravých zkamenělin jsou zprvu drobné, fosfatické (tzv. "small shelly fauna"). Již ve spodním kambriu ale dochází k explozivnímu rozvoji prakticky všech dnes známých živočišných kmenů, a to včetně strunatců (nikoli ale ještě obratlovců). Tento mohutný rozmach života bývá tradičně, ale nepřesně nazýván tzv. "kambrickou explozí". Ta jednak nebyla tak náhlá, proběhla v období ca 10. miliónů let a byla zřejmě umožněna skokovým zvýšením obsahu kyslíku v mořské vodě a také celkovou změnou chemismu oceánů, umožňující tvorbu pevných, mineralizovaných schránek. Významnou úlohu v mohutné diverzifikaci a disparitě života hrálo zřejmě i objevení se nové trofické úrovně - predátorů. Na jejich objevení se musela ostatní biota různými způsopby reagovat. Zřejmě i proto se mezi tolik úspěšné živočišné skupiny velmi rychle dostali zejména trilobiti s těžce inkrustovanými krunýři.

Kambrická fauna
Ve vrstvách spodního kambria se náhle objevuje velké množství bezobratlých živočichů. Bouřlivý nástup je někdy nazýván evoluční explozí. Během kambria se pak objevují všechny hlavní živočišné kmeny: Porifera (mořské houby), Vermes (červi), Coelenterata, Bryozoa (Mechovky), Brachiopoda, Mollusca, Arthropoda, Echinodermata a v pozdním kambriu i Vertebrata. Jedna z vědeckých teorií předpokládá, že došlo ke zvýšení hladiny kyslíku, které umožnilo rychlejší životní pochody, čímž organismy získávaly dostatečný zdroj energie pro budování pevných schránek a koster. Jiná teorie uvádí, že k tomuto vývoji došlo vlivem změn v chemismu oceánských vod.
Nejvýznamnější skupinou kambria byli trilobiti (asi 60 % všech živočišných druhů). Dle nich jsou vymezovány faunistické provincie a používají se pro podrobné zonální členění. Ve spodním kambriu jsou to především rody Olenellus, Fallotaspis, Holmia, Protolenus, Strenuella, ve středním Paradoxides, Ptychoparia, Conocoryphe, Sao, Agraulos, Ellipsocephalus. Drobní agnostidní trilobité s redukovaným počtem hrudních článků (2-3) umožňují zonální členění středního a svrchního kambria. Dle rozšíření trilobitů se vyčleňují následující biostratigrafické provincie:

Významnou skupinou výlučně spodního a středního kambria jsou Archaeocyatha. Vytvářeli pevné vápnité schránky s kornoutovitou kostrou, pevně přisedlé k podkladu. Místy tvořili vápencové masy svědčící o mělkém a teplém moři. Začíná rozvoj ramenonožců (Brachiopoda), tvořících asi 30% kambrijské fauny. Z prvních bezzámkových forem jsou to Inarticulata s chitinovými schránkami (Lingulella, Obolella). Ve středním kambriu se objevují druhy s dobře vyvinutým zámkem a vápnitými schránkami (Bohemiella z českého kambria). Echinodermata (ostnokožci) jsou zastoupeni přisedlými primitivními lilijicemi (Eocrinoidea), plochými, volně ležícími či přisedlými druhy Edrioasteroidea (např. Stromatocystites), pokládanými za předchůdce hvězdic a ježovek. Vzácně se vyskytují měkkýši (Mollusca), diferencované do všech hlavních tříd. Nálezy primitivních hlavonožců jsou známy z Dálného východu. Nejstarší známí mlži jsou rodu Fordilla ze Severní Ameriky. Významnější jsou zástupci vyhynulé třídy Hyolithida (hyolité) s vápenatými kuželovitými schránkami, uzavřenými víčky. Významnými paleontologickými lokalitami jsou střednokambrijské burgesské břidlice v Britské Kolumbii (Severní Amerika) s nálezy velmi zachovalých zkamenělin (včetně měkkých částí, např. údajný strunatec Pikaia) a spodnokambrijské břidlice provincie Jün-nan (Čína).

Kambrická flóra
Dobře zachované zbytky rostlin jsou v kambriu velmi vzácné. Výjimku tvoří mořské vápnité řasy a sinice. Nejsou známy nálezy suchozemských rostlin (přestože na základě tzv. biomolekulárních hodin je přítomnost primitivních zástupců na vlhkých místech souše již předpokládána).

Červený bod představuje předpokládanou polohu českého masívu.

Stratigrafické schéma kambria v Barrandienu, převzato podle Chlupáče et al. (2002). Vysvětlivky: 1 – petromiktní slepence; 2 – převážně křemenné slepence s červenavým tmelem; 3 – slepence s hojným vulkanickým materiálem; 4 – světlé křemenné slepence; 5 – pískovce a droby; 6 – břidlice a prachovce; 7 – vulkanické horniny.

Kambrické sedimenty jsou v Barrandienu rozšířeny velmi nepravidelně. Vyplňují deprese vzniklé po kadomských horotvorných procesech. Na podložních zvrásněných proterozoických celcích spočívají vždy diskordantně. Hlavním sedimentačním prostorem byla příbramsko-jinecká pánev, jejíž dochované a neúplné zbytky se nacházejí zejména v Brdech mezi Rokycany, Příbramí a okolím Dobříše (tzv. brdské kambrium). Pánev ležela v depresi mezi pásmy kadomského horstva a zejména ve spodním kambriu byla rychle zaplňována úlomkovitým materiálem přinášeným z blízké pevniny. Vzhledem k rychle klesajícímu dnu pánve se přinášený materiál hromadil v mocnostech až několika tisíc metrů. Plošně méně rozsáhlé než brdské kambrium je kambrium skryjsko-týřovické. Převážnou část jeho plochy zaujímá křivoklátsko-rokycanský vulkanický komplex v prostoru mezi Křivoklátem a Rokycany.

Vrstevní sled v brdském kambriu začíná zpravidla tzv. žiteckými slepenci, tvořícími součást žitecko-hlubošského souvrství a nasedajícími bezprostředně na kadomsky zvrásněný proterozoický podklad. Vyznačují se velmi různorodým a nevytříděným valounovým materiálem, obsahujícím kromě podložního proterozoika i valouny granitoidů, žilných a metamorfovaných hornin.

V nadloží žiteckých slepenců se nacházejí slepence hlubošské s převahou valounů žilného křemene a červenavým pojivem obsahujícím oxidy a hydroxidy železa. Materiál těchto slepenců již pochází z méně členité zdrojové oblasti, je lépe vytříděn a byl transportován z větší vzdálenosti.

V nadložním sádeckém souvrství převládají červenavě a hnědavě zbarvené droby a arkózy představující sedimenty výplavových plošin, jezer, niv a řečišť a přecházející lokálně do uloženin deltového charakteru (Kukal 1971).

Nadloží sádeckého souvrství reprezentuje holšinsko-hořické souvrství, složené zejména ze světle šedých křemenných holšinských slepenců a hořických pískovců. Uvnitř tohoto sledu se nachází od podloží ostře oddělená poloha světle zelených paseckých břidlic, v nichž byla na několika lokalitách nalezena nejstarší česká fauna představující faunu velmi mělkého lagunárního prostředí s brakickou vodou. V nadloží přecházejí pasecké břidlice do zelenavých nebo pestře zbarvených prachovců.

Nadložní kloučecko-čenkovské souvrství tvoří buď slepence s různorodým valounovým materiálem nebo pestře zbarvené pískovce a droby.

Posledním souvrstvím řazeným ke spodnímu kambriu je chumavsko-baštinské souvrství s převahou bělavých křemenných i pestře zbarvených slepenců, arkóz a drob.

Zásadní změnu v režimu kambrické sedimentační pánve představuje jinecké souvrství ukládající se v podmínkách významné mořské ingrese vyvolané eustatickým zdvihem mořské hladiny v období středního kambria. Ve spodní části souvrství převažují pestře zbarvené prachovce a pískovce s nálezy lingulidních ramenonožců a vzácnými výskyty trilobitů. Směrem do nadloží přibývá prachovcových břidlic a stoupá diverzita fauny (z nižší části souvrství je známo přes 30 druhů trilobitů a kolem 25 druhů jiné mikrofauny).

Nadložní ohrazenické souvrství je složeno z vytříděných slepenců a pískovců. Ve vyšších částech je již patrně kontinentálního původu a mořské zkameněliny neobsahuje. Totéž platí i o lokálně vyvinutých pavlovských slepencích, řazených společně s vulkanity strašického komplexu ke svrchnímu kambriu.

Kambrium vyvinuté v okolí Skryjí a Týřovic začíná křemennými milečskými slepenci, diskordantně spočívajícími na kadomsky zvrásněném proterozoiku kralupsko-zbraslavské skupiny a přecházejícími směrem do nadloží do pískovců.  Jde o velmi mělkovodní až plážové sedimenty s hojnou, avšak druhově chudou faunou, dokládající jejich mořský původ a datující mořskou transgresi na počátek středního kambria.

Spodní části jineckého souvrství brdského kambria odpovídá následující jednotka označovaná jako skryjské břidlice. Představují většinou tmavě šedé nebo šedozelené, jemně laminované prachovité břidlice a prachovce s častými ankeritovými shluky. Do břidličného sledu místy zasahují vložky drob a skluzových slepenců s velmi různorodým proterozoickým valounovým materiálem a útržky kambrických sedimentů. Uvedené slepence jsou ve spodních polohách označovány jako slepence týřovické, ve svrchních částech jako slepence vosnické. Skryjské břidlice obsahují místy velmi hojné zkameněliny, z nichž typičtí jsou zejména trilobiti (popsáno kolem 30 druhů), ostatní fauna je zastoupena hyolity, ramenonožci, ostnokožci a méně hojnými nálezy měkkýšů.

V nadloží skryjských břidlic vystupují vulkanity křivoklátsko-rokycanského komplexu zastoupené suchozemskými výlevy různých typů andezit, dacitů a ryolitů vápenato-alkalického i tholeiitického typu (Waldhausrová 1966, 1971, Patočka et al. 1993).

Velmi pěkně je kambrická epocha popsána zde:  K ambrium