Aktuální číslo:

2020/11

Téma měsíce:

Skladování energie

Jeskyně s opálovými krápníky

 |  14. 7. 2011
 |  Vesmír 90, 410, 2011/7

Azorské ostrovy jsou nejzápadnější výspou Evropy (Vesmír 81, 403, 2002/7). Devět sopečných vrcholů čnících nad hladinu oceánu uprostřed Atlantiku vzniklo v blízkosti středooceánského hřbetu v místech, kde se stýkají tři desky zemské kůry: evropská, americká a africká. Tektonický neklid na styku desek je příčinou zemětřesení, která jsou na Azorských ostrovech na denním pořádku. Poměrně častá vulkanická činnost je vyvolána nejen blízkostí kontaktu litosférických desek, ale zejména horkou skvrnou, která se pod Azorskými ostrovy nachází (viz rámeček). Proto se s projevy sopečné činnosti setkáváme na Azorech na každém kroku.

Stáří sopečných hornin na dvou větších ostrovech – São Miguel a Terceira – narůstá od západu k východu až na 4 miliony let v důsledku pohybu ostrovů nad zmíněnou horkou skvrnou (obr. 2). K nejmladším výlevům lávy docházelo i v historické době po osídlení ostrovů v 15. století. Dřímající azorské vulkány se ani dnes nezapřou vývěry vulkanických plynů a par označovaných jako fumaroly. Dalším z impozantních projevů vulkanické aktivity jsou velké kolapsové krátery sopek – tzv. kaldery. Jejich stovky metrů vysoké stěny strmě klesají ke dnu, na kterém se často zrcadlí jezero (obr. 1).

Další výtvor sopečné činnosti zůstává ukryt pod povrchem ostrovů. Jsou to lávové jeskyně. Vznikají většinou tak, že tekoucí lávový proud na povrchu zchladne a utuhne, zatímco uvnitř roztavená láva stále ještě proudí. Postupně odteče a uvnitř lávového proudu zůstane tunel – lávová jeskyně. S takovými tunely se můžeme setkat na mnoha místech Azorských ostrovů. Některé vznikaly i v dobách ledových, kdy hladina světových oceánů byla více než o 100 m níže než dnes. Lávové tunely z té doby jsou dnes ovšem zatopeny pod hladinou moře. Jeskynní dutiny mohou vznikat i tak, že láva ve svislém sopouchu zchladne, zmenší svůj objem a vznikne vertikální dutina.

Jeskyně Algar do Carvão

Jeskyni najdeme ve středu ostrova Terceira v kaldeře vulkánu Guilherme Moniz. Na východě sousedí s kalderou vulkánu Cinco Picos, která je svými rozměry 7 × 9 km největší na Azorech (obr. 6). Samotná jeskyně vznikla v kuželu sopečné strusky čedičového složení. Po erupci a vylití lávy, k němuž došlo před 1700 lety, nastal kolaps výplně sopouchu. Vznikla vertikální dutina propasťovitě otevřená na denní světlo.

O prvním sestupu do jeskyně, který uskutečnil Candido Corvello 26. ledna 1893, informoval dobový časopis Cartão de Visita. Odvážlivec byl ohromen velikostí dutiny, jejíž délka činí 90 m a výška 80 m. V nejhlubším místě našel jezírko s průzračnou vodou. V průběhu minulého století následovalo několik dalších výzkumných výprav do nitra jeskyně. Až do konce šedesátých let do ní bylo možné sestoupit pouze po laně. Pak byla zpřístupněna pro veřejnost pohodlnou štolou.

Neméně zajímavé jsou i krápníky a různé sintrové polevy, které nacházíme na stěnách jeskyně (obr. 7). Na první pohled vypadá krápníková výzdoba k nerozeznání od kalcitových krápníků, které jsou běžné v našich jeskyních, vznikajících ve vápenci. Sintr v Algar do Carvão je však měkký, porézní a velmi křehký. Výsledky chemické a strukturní analýzy ukázaly, že jde o amorfní kysličník křemičitý – opál. Tento minerál nebývá ve vápencových jeskyních příliš hojný, zato v jeskyních lávových se vyskytuje často. Opál se na stěnách dutin ukládá ve formě povlaků, kůr, kulovitých výrůstků a může také vytvářet stalagmity i stalaktity. Je většinou bílé barvy, může však mít i různé odstíny od žluté po hnědou a šedou v závislosti na obsahu prachu a sloučenin železa, vznikajících při zvětrávání matečné vulkanické horniny.

Stejně jako karbonátová jeskynní výzdoba vznikají i opálové krápníky vysrážením ze skapové vody. Srážková voda prosakující z povrchu do podzemí rozpouští mikrokrystalický křemen uzavřený v dutinkách vulkanických hornin. Na jeskynních stěnách se pak oxid křemičitý vysráží ve formě opálu. Srážení opálu je podporováno i biologickými procesy – činností rozsivek (jednobuněčných řas vytvářejících křemitou schránku), hojně přítomných v silně mineralizované vodě v mikrolagunách na povrchu sintrové výzdoby.

Na příkladu jeskyně Algar do Carvão, kde je stáří krápníků menší než 2000 let, je patrné, že tvorba tohoto typu jeskynní výzdoby může probíhat relativně rychle. Otázkou je, jak dlouho se bude opál na stěnách dutiny ještě tvořit. V případě, že se sopka probudí k životu, zanikne nejen jeskyně, ale i její opálová výzdoba.

Literatura

Hill C. A., Forti P.: Cave Minerals of the World. Nat. Speleol. Soc., 2nd ed., 238 s., 1997.

Numes J. C. et al.: Monumento Natural Regional do Algar do Carvão (Ilha Terceira). Biodiversidade e Geodiversidade, Atlântida, XLIX, 279–286, 2004.

Sopečná činnost jako důsledek pohybů zemské kůry a proudění hmot v zemském nitru

Povrch naší planety je rozdělen na různě velké desky, které jsou v neustálém pohybu, jehož rychlost je v rozmezí od 2 do 18 cm za rok. Ve středooceánských hřbetech se vylévají bazaltové lávy a litosférické desky se od sebe odtlačují. V místech kolize desek se jedna deska podsouvá pod druhou (v subdukčních zónách). Motorem tohoto procesu je proudění roztavených horninových hmot v zemském plášti v hloubkách 100 až 700 kilometrů pod zemským povrchem. Podél okrajů desek se koncentrují ohniska zemětřesení a sopečná činnost. Vulkanická činnost je rovněž častá poblíž horkých skvrn, které vznikají v místech intenzivního vertikálního proudění roztavených hmot v zemském plášti. Tato místa se označují jako plášťové chocholy a jsou zdrojem roztaveného magmatu, které v podobě lávy vytéká ze sopky nad horkou skvrnou.

Vzhledem k tomu, že plášťové chocholy setrvávají na místě a desky zemské kůry se nad nimi pomalu pohybují, mění se také stáří sopečných hornin, které se kůrou protavují na zemský povrch. Nad horkou skvrnou jsou horniny nejmladší, zatímco s narůstající vzdáleností od skvrny stáří vulkanitů vzrůstá (obr. 2). Učebnicovým příkladem takového procesu jsou Havajské ostrovy (Vesmír 82, 109, 2003/2), vzniklé nad horkou skvrnou pode dnem Pacifiku. Stáří sopečných hornin Havajského souostroví se pohybuje v rozmezí od současnosti až po 11,3 milionu let u nejvzdálenějšího ostrůvku jménem Necker. Horkých skvrn byla na zemském povrchu identifikována bezmála stovka. Nad dvěma z nich se nachází například Island, jiná je příčinou vzniku sopečných Azorských ostrovů.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Geologie

O autorovi

Jaroslav Kadlec

Doc. RNDr. Jaroslav Kadlec, Dr., (*1961, †2020) vystudoval geologii na PřF UK v Praze. V laboratoři geomagnetismu Geofyzikálního ústavu AV ČR využíval environmentálně magnetické metody za účelem rekonstrukce prostředí v nejmladší geologické minulosti Země.

Doporučujeme

Mládě z umělé dělohy

Mládě z umělé dělohy audio

Jaroslav Petr  |  16. 11. 2020
Průlomový počin v oboru tkáňového inženýrství se podařil týmu Anthonyho Ataly z amerického Wake Forest Institute for Regenerative Medicine. V...
Lithium, dar Země modernímu člověku

Lithium, dar Země modernímu člověku

Jan Rohovec, Tomáš Navrátil  |  2. 11. 2020
Nepozorovaně jsme přijali za své lehké notebooky, tenké mobilní telefony, drobnou elektroniku. Přestala nás udivovat možnost opakovaně nabíjet a...
Největší pískovcová skalní oblast Evropy

Největší pískovcová skalní oblast Evropy

Handrij Härtel  |  2. 11. 2020
V českém kontextu je České Švýcarsko jen jedno z několika skalních měst. V Evropě je to unikát. Ve světovém měřítku ho „zastiňují“ jiné oblasti....

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné