Po
skončení hlavních etap variského vrásnění ve svrchním devonu až spodním karbonu
se vytvořil Český masiv tak ho známe dodnes: varisky konsolidovaný celek a
souše. V depresích mezi horskými pásmy se vytvořily nové sedimentační prostory,
které měly ráz jezerních (limnických) pánví. Do pánví ústily divočící podhorské
toky, které přinášely valouny a písek z erodovaného a rychle se snižujícího se
horstva. Sedimentace v jezerních pánvích začíná až ve vyšším karbonu (svrchní části stupně westfalu) a v některých částech Českého masivu přetrvala až
do permu. Na výplni jezerních pánví se podílí hrubozrnné klastické uloženiny od
slepenců přes pískovce a prachovce až k jílovcům Mocnost uloženin dosahuje až několika set metrů, je
však značně proměnlivá. Zdrojem klastického materiálu byly jižní části i
severní části Českého masivu (moldanubická i saxothuringské zóna), které vystupovaly a postupně
podléhaly denudaci. Eroze záhy odkryla i hlubinná tělesa granitoidů
středočeského plutonu. Obnažená granitová tělesa poskytovala množství
klastického materiálu včetně živců, které jsou podstatnou součástí karbonských
arkóz. Současně se aktivně uplatňovala vulkanická činnost. Měla převážně
explozivní charakter, s rozsáhlými spady sopečného popela i daleko od místa
sopečné erupce. Magma mělo kyselý charakter. Pyroklastický materiál tvoří
v pánevních usazeninách vložky, tzv. tonsteiny.
Vznikaly ukládáním sopečného popela z
vulkanických erupcí a jsou významnými horizonty vhodnými pro stratigrafickou
korelaci vrstev.
Karbonské
sedimenty vždy leží diskordantně na starším, předchozími horotvornými pochody
zvrásněném a konsolidovaném podkladu. Proto již nebyly postiženy
vrásněním. Průběh vrstev je však často
porušován mladší poklesovou tektonikou, tzv. saxonskou.
Dnešní dílčí permokarbonské pánve v okolí Plzně
představují jen tektonicky nebo erozně omezené denudační zbytky původní velké a
souvislé jezerní pánve. Kromě největší plzeňské pánve a dalších pánví -
manětínské, žihelské, radnické a mirošovské
jsou karbonské sedimenty známy i z malých pánviček v blízkém i
vzdálenějším okolí (letkovská, holoubkovská,
merklínská pánev, okolí Stříbra aj.).
V karbonských
sedimentech je významná cykličnost. Je různého řádu. Ve střední Evropě jsou
patrné čtyři velké cykly, které se odlišují zbarvením usazenin. Zjednodušeně
lze říci, že cykly červenavě zbarvených sedimentů reprezentují období sušší,
souvrství šedá období vlhčí. Cykličnost nižšího
řádu je patrná
i uvnitř souvrství. Rytmicky se střídají dvě nebo tři
litologicky odlišné polohy,
nejčastěji slepence s pískovci a prachovci.
Vypovídají o pravidelně se střídajících klimatických podmínkách. Ve vlhčích
obdobích vznikaly na vhodných místech jezerní pánve, a to zejména tam, kam
významněji nedosahoval přínos zvětralin z okolí. Bažiny při březích jezer zarůstaly bujnou tropickou vegetací, která
dala vznik mohutným rašelinám, se kterých posléze
vznikly sloje černého uhlí. Rychlý
rozklad živců v říčních usazeninách vytvořil podmínky pro vznik budoucích
kaolinových ložisek.
Stratigrafie
karbonu plzeňské pánve i dalších pánví v okolí je založena na litologii a
floristickém obsahu jednotek. Jsou rozlišována čtyři souvrství. Nejstarší
kladenské souvrství (= spodní šedé) je členěno na radnické a nýřanské vrstvy a je nejvýznamnějším uhlonosným souvrstvím
karbonu. Nad ním leží týnecké souvrství (= spodní červené). Následuje slánské
souvrství (= svrchní šedé), které má na Plzeňsku jen omezený rozsah
v centrální, nejvíce zakleslé části
pánve. Je jen slabě uhlonosné a jeho
sloje mají malou mocnost. Nejmladší líňské
souvrství (= svrchní červené) má malý plošný rozsah a představuje denudační
zbytek nejmladší karbonské a spodnopermské výplně
v plzeňské pánvi. Podobný sled je i v pánvi manětínské, břeské i zmíněných drobných denudačních reliktech.
Množství
a rozmanitost rostlinstva ve svrchním karbonu svědčí o tropickém klimatu o
bohatých dešťových srážkách. Byly jakýmsi předchůdcem dnešních tropických
pralesů. Ve flóře převládaly rozmanité plavuňovité a
přesličkovité rostliny stromovitého vzrůstu spolu se zvláštní skupinou
kapraďosemenných rostlin. Jejich otisky patří k nejhojnějších fosiliím v
sedimentech přiléhajících uhelným slojím
(v jílovích, prachovcích a tufitech). Ve vyšším
karbonu se objevují ve větší míře i nahosemenné rostliny. Z nich jsou
význačné kordaity s vysokým stromovitým vzrůstem a
dlouhými šavlovitými listy. K rozvoji prvních pravých jehličnanů dochází až při
hranici s permem.
Živočišstvo
bylo v karbonském období na souši dosti bohaté. Z jezer a pralesů jsou známi
primitivní pavoukovci, mnohonožky, stonožky, nejstarší suchozemští plži i
vývojově primitivní křídlatý hmyz. Ve vodách jezer žili početní zástupci
paprskoploutvých ryb (např. rody Amblypterus, Pyritocephalus), sladkovodních žraloků (Xenacanthus), akantodů
a dvojdyšných ryb. V blízkosti vod se vyskytovali primitivní obojživelníci,
tzv. krytolebci, s nápadně plochou a širokou lebkou a objevují se i nejstarší plazi.
Nálezy fosilních
živočichů jsou v usazeninách karbonského stáří na Plzeňsku poměrně vzácné a známé jen z několika
míst. Výjimkou je však fauna z tzv. plackového uhlí u Nýřan, používaného na konci 19. století k výrobě
svítiplynu. Veškeré nálezy z tohoto uhlí pochází z doby před více než
sto lety, neboť sloje tohoto uhlí
s pozůstatky živočichů byly těženy v hlubinném dole jen na okolo roku 1900.
Nálezy světoznámé nýřanské fauny
pochází z jemného sapropelitického uhlí, které
tvořilo jen několik dm mocnou vrstvu. Uhlí je nápadně laminované. Předpokládá
se, že vznikalo na dně jezera, jehož voda byla
u dna chudá na kyslík. Proto se zbytky odumřelých živočichů zachovaly, neboť na dně nežili
žádní živočichové živící se mršinami. Hřbety a
vyvýšeniny lemující jezero zabraňovaly přínosu hrubšího klastického
materiálu z okolní krajiny a mohl se zde v klidné stojaté vodě
usazovat jemný organický kal – základ
budoucího sapropelitického uhlí. Za příznivých období
bylo jezero až
Fauna z Nýřan je pozoruhodně podobná faunám shodného stáří z území
Severní Ameriky. Dlouho bylo diskutováno její stáří. Samotný A. Frič faunu
považoval již za permskou, moderní
výzkumy prokázaly její vyšší, svrchnokarbonské stáří
(westfálD). Význam fauny je
z vědeckého hlediska mimořádný, neboť fauna patří k nejbohatším
tohoto složení a stáří ve světě. Dnes již není sebemenší možnost sbírat
v okolí Nýřan nejenom tuto faunu, ale ani pozůstatky rostlinstva té
doby, neboť těžba černého uhlí v plzeňské pánvi je již definitivně ukončena.
.
Literatura
Havlena
(1980), Havlena a Pešek (1975), Němejc
(1953), Pešek (1968, 1970, 1994), Purkyně (1913)