Volba jazyka/Choose your language:
Na úvod
Jak známo, sedimentární horniny obecně vznikají usazováním zvětralých úlomků a jejich následným zpevňováním, případně vysrážením. Navzdory tomuto charakteru geneze však i sedimenty běžně podléhají poklesovým jevům.
Hlavní a základní příčinou těchto pohybů je tektonická činnost. Každý zřejmě zná základní typy zlomů – poklesy a přesmyky, horizontální posuny, příkopové propadliny a podobně. Zlomové linie se v takových případech chovají jako odlučné plochy, po nichž mohou být pohyby sedimentárních vrstev i velmi výrazné. Problematika tektonické činnosti je ovšem nesmírně složitá a věnuje se jí celé samostatné odvětví – tektonická geologie (1).
V místě této earthcache se poklesy sedimentů projevují velice silně a ve velmi zrychleném měřítku (obecně desítky let). Hlavním důvodem je skutečnost, že prvotní příčinou těchto poklesů zde tentokrát není tektonická činnost, nýbrž minulá nebo i současná těžba černého uhlí v podloží. Přestože však jde o antropogenní vlivy, geologické a geomechanické zákonitosti poklesu sedimentů se oproti přírodním procesům nijak nemění, a jejich zkoumání je tedy mimořádně cenné.
Proč nadložní sedimenty klesají?
Uhlí je sedimentární hornina, což znamená, že jednotlivé uhelné vrstvy jsou v horninovém masivu uložené na rozsáhlých plochách ohraničených tektonickými zlomy. Nejefektivnější technologií jejich těžby je dobývací metoda s názvem „stěnování“. Odborný popis této metody není předmětem našeho listingu. Zjednodušeně ji lze přirovnat k luxování koberce.
Z geomechanického hlediska je podstatné, že tato intenzivní metoda za sebou zanechává obrovské vyrubané prostory, které se po přechodu tzv. porubní fronty nechávají samovolně zavalit, se všemi negativními důsledky na morfologii povrchu. V minulosti se objevily snahy bránit samovolnému zavalování tím, že se vydobytý prostor uměle vyplní hlušinou (tzv. základkou), ale v současnosti se tato metoda prakticky nepoužívá.
Jak se to projeví na povrchu?
Použijeme analogii: představte si velkou krabici s kostkovým cukrem, ze které odstraníte spodní řadu kostek. Na uvolněné místo se propadnou kostky umístěné o řadu výše, na jejich místo kostky o další řadu výše a tak dále. Na povrchu pak v závislosti na pevnosti nadloží (2) vzniká propad, kterému se říká "poklesová kotlina". Nejlépe tuto situaci vystihuje následující obrázek:
Postup poklesu lze také poměrně věrně simulovat fyzikálními či matematickými modely, které poskytují cenné informace i o časovém průběhu propadání. Pozvolný pokles nadložních hornin může vypadat například takto (3):
Vznik poklesové kotliny na povrchu má samozřejmě negativní dopady na krajinu – narušuje statiku konstrukcí, přerušuje inženýrské sítě atd. Při projektování těžby je proto vždy nutné brát ohled na její důsledky a chránit povrchovou infrastrukturu navrhováním ochranných pilířů, ohradníků a podobně (4).
Nejběžnějším vývojem poklesové kotliny je její zatopení povrchovou vodou. Kotliny totiž vznikají uměle a zpravidla nemají přirozený odtok. Uvnitř kotliny pak dochází k zaplavení dřevin, zatopení objektů a podobně. Místo, na kterém se právě nacházíte, tyto jevy velmi dobře ilustruje.
Rekultivace zasažených území
Poklesové jevy jsou bohužel nezvratné a odstraňování jejich následků složité. V nedalekém okolí úvodních souřadnic můžete vidět tři příklady úsilí o obnovu krajiny: zarybnění zatopeného území (úvodní souřadnice), vytvoření rekreační zóny s možností koupání (lokalita Kozí Becírek - waypoint č. 1) či využití jedinečných projevů poklesové činnosti k upoutání zájmu veřejnosti o tuto problematiku („šikmý“ Kostel sv. Petra z Alkantary – waypoint č. 2).
Ke keši
Podmínkou zalogování této keše je fyzická návštěva úvodních souřadnic, zodpovězení níže uvedených otázek a splnění úkolů. Odpovědi mi prosím posílejte přes Centrum zpráv, teprve poté logujte nález. Fotografie z místa úvodních souřadnic je povinná, ale uvítám také snímky pořízené na waypointech 1 a 2. Pokud se Vám do sedmi dnů neozvu s výhradami k odpovědím, máte ode mě navždy pokoj. :-)
OTÁZKY A ÚKOLY
1. Které odvětví geologie se věnuje zlomům?
2. Proč bývají poklesové kotliny zpravidla zatopené?
3. Co je to příkopová propadlina? Uveď alespoň jeden příklad z ČR.
4. Odhadni sklon svahu poklesové kotliny v nejprudším místě ve stupních a porovnej ho se sklonem protějšího břehu (u lesa). Vysvětli, proč se oba sklony tak výrazně liší.
5. Přilož k logu fotografii sebe či předmětu, který tě jednoznačně identifikuje, s poklesovou kotlinou v pozadí
Literatura:
(1) Studium tektonických projevů
(2) Určování pevnosti nadloží
(3) Modelování poklesů
(4) Rekultivace
Introduction
Sedimentary rocks are formed by the deposition of small particles of mineral or organic character and their subsequent cementation at the Earth's surface. Despite this type of genesis, sediments are also commonly affected by subsidence.
The first and foremost cause of this movement is tectonic activity. Perhaps everyone knows the basic types of faults - normal or reverse dip-slip faults, oblique-slip faults, grabens, etc. Fault lines then act as separation planes that enable quite large movement of sedimentary layers. Tectonics is generally a very rich and complicated topic studied by a branch of geology called tectonic geology (1).
Sediment subsidence is well apparent at the location of this earthcache, where this process is also extremely accelerated (generally to decades). The principal reason is that the basic cause of the subsidence is, in this particular case, past and/or present underground extraction of coal, rather than tectonic activity. However, despite the anthropogeneous character of this subsidence, its geological and geomechanical relations are not different from natural processes, and their study is, therefore, very valuable.
Longwalling and its impact on landscape
Coal is a sedimentary rock, which means that individual coal seams are layered in large areas delineated by tectonic faults. The most effective method of their extraction is called „longwalling“. To simplify things, we can compare it to vacuuming the carpet.
However, this intense method leaves huge mined-out spaces behind, which are then left to cave, with all negative consequences on the surface morphology. There were attempts in the past to block natural caving by artificially filling mined-out spaces with waste rock, but this technique called stowing is practically abandoned today.
Surface impacts
Letʼs use an analogy: Imagine a big box of sugar cubes, from which the lowest layer has been removed. The empty space is then filled with cubes from the upper layer, they are replaced by cubes from the third layer, etc. This subsidence process gradually reaches the surface, where a depression is formed. The formation of this „subsidence basin“ is shown in the figure below:
The process of roof caving can also be simulated in physical or mathematical models that give researchers useful information about the subsidence timeframe. The gradual subsidence of roof layers can look like this:
Naturally, the formation of subsidence basin on the surface has adverse effects on the landscape – it can affect stability of constructions, disrupt engineering networks, etc. Therefore, underground exploitation must always be planned with regard to its possible damage, and surface infrastructure must be protected by designing protective pillars.
Subsidence basins are, most commonly, inundated by surface water. This is because the depressions are formed anthropogenetically, so water is not naturally drained. Inside the basin we can usually see flooded tree trunks or even structures. The GZ of this earthcache is a prime example of that.
Recultivation of affected areas
Unfortunately, subsidence phenomena are irreversible and difficult to cope with. You can see three examples of recultivation efforts in the immediate surroundings: fish-stocking of inundated areas (cache coordinates), designing recreation zones with swimming possibilities (Kozí Becírek pond – waypoint No. 1) and/or preserving unique examples of subsidence in order to attract public attention to this problem („leaning“ Church of St. Peter of Alcántara – waypoint No. 2).
About the cache
To log this earthcache as found, you need to visit its coordinates, answer the questions and carry out the tasks stated below. Kindly send me your answers via Message center before logging the cache. The picture taken at the cache coordinates is obligatory, but I would also welcome photos made at Waypoints 1 and 2. If you donʼt hear from me within seven days, you are absolved. :-)
QUESTIONS AND TASKS
1. Which branch of geology studies faults?
2. Why do subsidence basins usually get inundated?
3. What is a graben? State one example from the country of your origin.
4. Estimate the angle of depression basin in its steepest point, and compare it with the angle of the opposite bank (by the woods). Explain why they are so different.
5. Attach a photo of yourself or your personal item with the subsidence basin in the background
Literature:
(1) Tectonic geology
(2) Rock quality designation
(3) Subsidence modelling
(4) Recultivation
