Ordovik

Ordovik je geologický útvar starších prvohor (paleozoikum) a je tedy také součástí eónu fanerozoika. Název zavedl C. Lapworth roku 1879 podle kmene Ordoviků (severní Wales) pro uloženiny tzv. druhé fauny, kterým v Čechách odpovídala Barrandova etapa D. Název sám byl však kodifikován až na 21. geologickém kongresu v Kodani roku 1960.

Členění ordoviku
Ve Velké Británii se dělí na 5 oddělení: arenig, llanvirn, llandeil, caradoc a ashgil. Pro vývoj ordoviku na ruské tabuli jsou používány: oeland, vir, naj. V severní Americe se ordovik dělí na canad, champlain, cincinat.

V Čechách díky klasickému vývoji ordoviku v oblasti Barrandienu se používá následující členění: tremadok, který ve Velké Británii je řazen ještě do kambria, arenig, llanvirn, dobrotiv, beroun, králodvor, kosov. Podrobnější členění je založeno na graptolitové fauně.

Život v ordoviku

Pokračoval především vývoj bezobratlých živočichů v ordovických mořích. Vrcholu svého rozvoje dosáhli trilobiti. Azafidní typy (rod Asaphus) s velkými plochými pancíři, typy s ostnitým pancířem (Selenopeltis) i s výrazně členitým pancířem (Dalmanitina). Vznikaly velké formy, dlouhé až několik desítek centimetrů (Isotelus). Nejdůležitějšími však byli graptoliti, mořští živočichové, žijící jen v paleozoiku, náležející ke skupině polostrunatců (Hemichordata). Vytvářeli keříčkovité, prutovité kolonie. Díky planktonní formě se rozšířili po celém světě. Dále to byli ostrakodi, měkkýši (Gastropoda), ramenonožci (Brachiopoda), rozvíjejí se mechovky, hvězdice, hadice, řidší jsou nálezy lilijic, ježovek, explozivní vývoj zaznamenali hlavonožci s válcovitými, až 2 metry dlouhými schránkami. Rozšíření byli i Cystoidea (jablovci) se schránkami kulovitého, vakovitého či zploštělého tvaru, tvořené nepravidelně uspořádanými destičkami. Objevili se i první rybovití praobratlovci (bezčelistnaté ryby rodu Astraspis) v ordovických pískovcích v Severní Americe a medúzy. Ryby měly přední část těla krytou kostěným krunýřem, který tvořil pevnou vnější kostru, neměly párové ploutve a většinou žily při mořském dně. Z rostlin se objevují první ruduchy a pokračuje vývoj výtrusných rostlin cévnatých. Klimatické podmínky a silné vrstvy zavodněných zvětralin byly ideálním prostředím pro osídlení rostlinstvem. Nálezy suchozemských rostlin v českém ordoviku (Bojophyton) jsou díky nedostatečně známé vnitřní stavbě problematického zařazení. Naproti tomu řada kambrických skupin vymizela.

Červený bod značí předpokládanou polohu českého masívu.

Stratigrafické schéma ordoviku v Barrandienu, převzato podle Chlupáče et al. (2002). Vysvětlivky: 1 – slepence, hrubozrnné droby a pískovce; 2 – silicity; 3 – jílové břidlice a prachovce; 4 – vulkanity; 5, 6 – světlé křemence a pískovce; 7 – střídání pískovců, drob a prachovců; 8 – prachové břidlice a prachovce; 9 – sedimentární železné rudy; 10 – stratigrafický hiát.

Ordovik je v Barrandienu zastoupen úplným sledem od tremadoku po hranici se silurem. Ordovické sedimenty tvoří centrální část Barrandienu mezi Prahou a Plzní, východně od Prahy se noří do podloží české křídové pánve. Vlastní sedimentační prostor, označovaný jako pražská pánev (Havlíček 1971, 1982) měl tvar lineární deprese protažené sv.-jz. směrem. Během svrchního ordoviku se rozsah této pánve zvětšoval a sedimentační prostor tak postupně nabýval charakteru okrajového moře.

Bazální vrstvy ordoviku transgredují přes kadomsky zvrásněný proterozoický podklad nebo přes ploše uložené kambrické sedimenty. Nejstarší jednotkou je třenické souvrství, které má transgresivní charakter a je tvořeno zejména mělkovodními křemennými pískovci, drobami a arkózami. Klastický materiál pochází jak z podložního proterozoika, tak i z vulkanických hornin křivoklátsko-rokycanského komplexu.

Nadložní milínské souvrství je tvořeno hlavně sedimentárními silicity s hojnými jehlicemi mořských hub.

Nápadnou změnu v režimu mořské pánve a postupující mořskou transgresi odráží klabavské souvrství, jehož mocnost dosahuje až 300 m. Jeho nejtypičtější facií jsou šedozelené břidlice s prachovou, písčitou a vulkanickou příměsí. Ve fauně se objevují zejména graptoliti, trilobiti, korýši, nejstarší formy hlavonožců a mikrofauna (konodonti, chitinozoa, akritarcha). Při bázi klabavského souvrství bývají vyvinuty červenavé olešenské břidlice s hojnými drobnými ramenonožci.

Ve stupni arenigu začíná dlouhodobá vulkanická činnost komárovského komplexu, vázaná na trhliny sv.-jz. směru odpovídající průběhu kadomských tektonických linií. Podle nich se vulkanická činnost udržovala až do svrchního ordoviku. Na rozdíl od kambrického vulkanismu byly hlavním produktem bazické magmatity bazaltového typu s tendencí postupného růstu bazicity (alkalické andezity až olivinické bazalty). Charakteristickým znakem komplexu je převaha pyroklastik nad samotnými výlevy.

Vulkanická činnost komárovského komplexu dosáhla maxima v době sedimentace šáreckého souvrství, kdy se na okraji komplexu vytvořila největší ložiska oolitických sedimentárních železných rud označovaná jako klabavsko-osecký obzor. Ve většině případů jde o izolovaná čočkovitá tělesa, přecházející ve svých okrajových částech do břidlic nebo vulkanických produktů. Šárecké souvrství je charakteristické rozšířením tmavě šedých jílových a jemně slídnatých prachovitých břidlic. Jejich vývoj odráží postupující ordovickou transgresi doprovázenou postupným prohlubováním sedimentační pánve. Břidlice obsahují hojné karbonátové a sekundárně prokřemenělé konkrece s neobyčejně bohatou faunou (trilobiti, ramenonožci, mlži, plži, hyoliti, ostnokožci, graptolitt, korýši).

V nadloží šáreckého souvrství je vyvinuto souvrství dobrotivské, typické dvěma hlavními faciemi – písčitou a břidličnou. Písčitá facie tvoří spodní část souvrství (světlé skalecké křemence), břidličná facie je litologicky podobná břidlicím šáreckého souvrství, od nichž se však nápadně odlišuje faunou.

Svrchní ordovik (stupeň beroun) začíná libeňským souvrstvím, které je mimo komárovský vulkanický komplex opět vyvinuto jako břidlice libeňské nebo křemence řevnické. Libeňské břidlice představují černé, jemně slídnaté, jílové a prachovité břidlice, ukládané v anoxickém prostředí relativně větších hloubek, nepříznivém pro rozvoj fauny. Řevnické křemence jsou typické mělkovodní faunou, podobnou fauně nadložního letenského souvrství.

Letenské souvrství je lokálně nejmocnější jednotkou  barrandienského ordoviku (až 650 m). Představuje významnou jednotku, ovlivňující zásadním způsobem morfologii pražského okolí i samotné Prahy. Tvoří je drobové a křemenné pískovce, droby, prachovce a břidlice, které se rychle střídají v centimetrových až decimetrových intervalech podmíněných sezónními změnami. Materiál se ukládal v mělkovodním a neklidném prostředí. Přenášen a tříděn byl činností vln a mořských proudů. V bentózní fauně, soustředěné zejména ve svrchní části letenského souvrství, převládají trilobiti, místy jsou rozšíření ramenonožci a ostnokožci, zajímavé jsou i nálezy zvláštních členovců nejisté systematické příslušnosti.

Významným mezníkem ve vývoji ordoviku Barrandienu je hranice mezi letenským a nadložním vinickým souvrstvím. Pražská pánev ztrácí v důsledku eustatického zdvihu mořské hladiny charakter lineárně protažené deprese a současně se mění i litologický ráz jejích sedimentů, který se převahou břidlic stává výrazně jednotvárnější (Chlupáč, Kukal 1988). V oblasti mezi Jinočany u Prahy a okolím Zdic je na rozhraní obou souvrství vyvinut tzv. nučicko-chrustenický rudní obzor představovaný velmi plochými čočkami oolitických železných rud o mocnosti až 20 m. Hlavními nositeli zrudnění jsou v nich berthierit, částečně nahrazený diageneticky vzniklým sideritem a v centrálních částech čoček i magnetitem obsahujícím až 40 % železa.

Vinické souvrství se vyznačuje monotónním sledem černošedých jílových, jemně slídnatých břidlic, které se, podobně jako tmavé břidlice starších souvrství, usazovaly v hlubším prostředí s bahnitým dnem a nedostatkem volného kyslíku. Faunu tvoří jednotvárnější společenstvo zahrnující drobné ramenonožce, trilobity, mlže, hyolity, ostrakody a vzácné graptolity.

Nadložní zahořanské souvrství se vyznačuje převahou monotónních šedých a šedozelenavých slídnatých prachovců. Místy se vyskytují vápnité konkrece, vyloužené na povrchových výchozech až na limonitické reziduum a obsahující četné zbytky bentózní fauny. Fauna reprezentovaná převážně ramenonožci, trilobity a ostnokožci se vyskytuje i v samotných břidlicích a ve vápnitých vložkách.

Nejvyšší jednotkou stupně beroun je bohdalecké souvrství, tvořené podobně jako vinické souvrství tmavě šedými jílovými břidlicemi s vtroušeným pyritem, indikujícím prostředí chudé na volný kyslík. Hojné zkameněliny tvoří zejména trilobiti, drobní brachiopodi, mlži, plži a ostrakodi. Na bázi souvrství bývá vyvinut tzv. karlický rudní obzor s většími karbonátovými konkrecemi a vtroušenými sideritovými, chloritovými a kaolinitovými ooidy.

Následující králodvorské souvrství odráží vyrovnání sedimentačních podmínek. Převažují v něm zelenošedé až šedé jílové břidlice s karbonátovými nebo druhotně limonitizovanými konkrecemi. Imigrace nových faunistických prvků společných s baltskou oblastí naznačuje jak oteplování, tak i možnosti migrace přes zmenšující se oceánské oblasti mezi Gondwanou a severněji položenými kontinenty. Zkameněliny jsou v králodvorském souvrství hojné jen místy, vyznačují se však mimořádně vysokou diverzitou. Charakterističtí jsou zejména trilobiti, ve svrchní části souvrství pak graptoliti a ramenonožci. Klesající diverzita nejmladšího společenstva již patrně souvisí s nastupujícím ochlazováním klimatu.

Globální ochlazení ve svém vývoji odráží nejmladší kosovské souvrství. Na jeho bázi jsou vyvinuty dvě polohy hrubozrnných pískovců s vtroušenými většími klasty různých, často i exotických hornin, transportovaných pravděpodobně v ledových krách. Při jejich odtávání klesaly valouny a úlomky na mořské dno. Nad hrubozrnnějšími polohami se v kosovském souvrství rytmicky obvykle střídají jemně laminované zelenošedé pískovce, droby a prachovce s častým diagonálním a křížovým zvrstvením a čeřinami na vrstevních plochách. Jde patrně o mělkovodní sedimenty, usazené nad spodní hranicí bouřkového vlnění. Nepřítomnost zkamenělin souvisí s rozpouštěním vápnitých schránek ve vodě nenasycené uhličitanem vápenatým. Zlepšení podmínek pro zachování fauny se projevuje až v nejvyšší poloze kosovského souvrství těsně pod hranicí s nadložním silurem.