Jak vznikla Macocha?
Jaroslav Kadlec1) a Vojtěch Beneš2)
1) Český geologický ústav,
Klárov 3,
118 21 Praha 1
2) G IMPULS Praha s.r.o.,
Nerudova 232, 252 61 Jeneč
Úvod
Macocha je fenomén opravdu velkolepý, rozhodně
světoznámý a sem putuje z blízka i z dáli tisíce lidí,
rozšiřující známost o Macoše široko daleko. Ale kolik
otazníků vyrojí se v mysli těch, kteří nevidí v Macoše
jedině atrakci turistickou? Ti vzpomenou, že Macocha je oknem,
kterým příroda dovoluje s jakýmsi vyzývavým sarkasmem
nahlížeti do hlubin onoho neznámého světa, jehož cípy ve
Sloupu, Holštýně, Ostrově a Kateřinské jeskyni jsme si
prohlédli. Ti vzpomenou, že Macocha je úplně souvislou
částí tohoto světa a že ty vody, které dole jiskří, jsou
ony, jež tak tajemně mizí v propadáních a syfonech
jeskynních bludišť.
Takto psal o Macoše v roce
1912 Karel Absolon ve svém Průvodci Moravským krasem.
Propast Macocha byla po dlouhá staletí skutečně jediným
místem, kde bylo možno pozorovat podzemní tok Punkvy
proudící neznámými jeskyněmi. Krasové vody, které v
průběhu třetihor a čtvrtohor vytvořily jeskynní systémy v
severní části Moravského krasu, často Macochou protékaly.
Proto je tato známá dutina společně s jeskyněmi v jejím
okolí klíčovým místem pro rozluštění historie krasových
procesů odehrávajících se v okolí vývěru Punkvy. Historii
objevování propasti a sestupů na její dno shrnuje Absolon
(1970). Na dně Macochy stanulo po obtížném sestupu pouze
několik desítek odvážlivců. Situace se změnila v roce 1914,
kdy se Absolonovi a jeho spolupracovníkům podařilo
zpřístupnit pro veřejnost dno propasti skrze Punkevní
jeskyně.
Většina našich krasových badatelů vysvětluje vznik propasti prolomením dna závrtu do velké podzemní dutiny (např. Kříž 1864, Absolon 1904, 1912, 1970, Slavík a Kunský 1953, Panoš 1961). Sedimenty vytvářející strmý kužel v sz. části propasti jsou všeobecně považovány za zbytek zříceného stropu velké jeskyně. Vápencové bloky a suť tvoří dnes dno propasti, na němž se nachází dvě jezírka. Mocnost těchto sedimentů podle hloubky Horního jezírka odhaduje Absolon (1904, 1970) na 15-20 m. Ondroušek (1966) předpokládá, že skalní dno dutiny se nachází 25 m hluboko pod současným dnem propasti. Vápencové sutě s fluviálními sedimenty vyplňující spodní část Macochy bylo možné spatřit při čerpání Horního jezírka v roce 1954, kdy se podařilo snížit vodní hladinu o 4,94 m (Pokorný 1954). Hloubky obou jezírek detailně zjišťoval Štelcl (1960). Maximální hloubku 11 m naměřil v Horním jezírku při jv. stěně propasti, Spodní jezírko je u odtokové stěny hluboké 25 m. Hloubka jezírek naznačuje minimální mocnost vápencových sutí vyplňujících dno propasti.
Geofyzikální měření
Cílem geofyzikálního měření v Macoše bylo zodpovědět
několik otázek. V prvé řadě šlo o získání informací o
hloubce skalního dna Macochy, což je velmi důležité pro
rekonstrukci vývoje jeskynních systémů ve vývěrové oblasti
Punkvy. Geofyzikou získaná data o stavbě sedimentárního
tělesa vytvářejícího kužel v sz. části propasti umožní
vysvětlit vznik této akumulace. Mocnost kužele v různých
místech zároveň ukáže průběh skalního dna v podloží
sedimentů, a to může mít velký význam pro objasnění
geneze této části propasti.
Obr. 2 Vertikální podélný řez spodní částí Macochy
Použití geofyzikálních metod v Macoše je poněkud komplikováno omezeným prostorem v propasti. Úloha byla řešena kombinací dvou metod - mělké refrakční seismiky a vertikálního elektrického sondování. V ose kužele byl jednokanálovou aparaturou NIMBUS proměřen 50 m dlouhý seismický profil se vzdáleností geofonů 2 m (u okrajů profilu) a 5 m (ve středu profilu). V ose kužele byly aparaturou GEOTER I a II proměřeny čtyři vertikální elektrické sondy (VES) a na dně propasti další tři (obr.1). Geoelektrické měření bylo prováděno ve dvou variantách uspořádání elektrod. V první "klasické" variantě byly proudové elektrody v uspořádání AB. Maximální délka jejich roztahu byla 72 nebo 100 m podle prostoru uvnitř propasti. Hloubkový dosah u těchto sond lze odhadnout od 18 do 25 m. U druhé varianty byla elektroda B nahrazena elektrodou C umístěnou v "nekonečnu". Znamená to, že elektroda C byla uzemněna v lese za Útulnou Macocha, zhruba 350 m daleko od horního můstku. Kabel od elektrody byl pak přes horní můstek spuštěn na dno propasti. Tímto způsobem se zvýšil předpokládaný hloubkový dosah elektrického sondování na 35 m. Je potřeba však počítat s tím, že toto uspořádání elektrod vnáší do interpretace naměřených dat větší nepřesnost.
Interpretace naměřených
geofyzikálních dat
Již z dřívější doby byla známa hloubka macošských
jezírek. Horní jezírko je 11 m hluboké, v Dolním jezírku
Štelcl naměřil maximálních 25 m (Štelcl 1960). Pomocí
vertikálního elektrického sondování bylo zjištěno, že
hloubka dna Macochy pod řečištěm mezi jezírky je 23 m (VES
V5). Do skalního dna je napříč propastí zahloubeno koryto,
jehož stěny strmě stoupají k J (VES V6 - hloubka dna 12 m, V1
- hloubka dna 10 m) i k S (viz jz. konec seismického profilu na
obr.2).
Sedimentární akumulace
vytvářející kužel v sz. části propasti se skládá ze dvou
vrstev s odlišnými fyzikálními vlastnostmi. Převážnou
část kužele tvoří sedimenty s měrným odporem řádově ve
stovkách Wm, což odpovídá pískům a písčitým štěrkům.
Směrem k bázi tělesa se hodnoty měrných odporů snižují.
Znamená to, že sedimenty jsou směrem do podloží jemnější,
nebo vlhčí. Na povrchu písků a písčitých štěrků je
uložena 1-2 m mocná vrstva s odporem řádově v tisících Wm.
Tato vrstva identifikovaná jak odporovým měřením, tak
mělkou seismikou (obr.2) odpovídá hrubým vápencovým sutím
uloženým na povrchu kužele.
Celková mocnost sedimentů zjištěná v osní části kužele
se pohybuje od 3,5 m (VES V7) do 19 m (VES V2). Z obr.2 je
patrné, že skalní podloží v sz. části propasti strmě
klesá od Písečné jeskyně ke dnu Macochy (Beneš 1995).
Vznik propasti (římská čísla se vztahují k jednotlivým profilům na obr.3)
I. Ve spodní křídě převládalo ve střední Evropě tropické a subtropické klima vhodné pro vznik a vývoj krasových jevů. Povrch Moravského krasu byl zakryt zvětrávajícími jurskými sedimenty. Vápence ve střední části Moravského krasu byly porušeny příčnými zlomy v jv. pokračování Blanenského prolomu, podél kterých již ve spodní křídě docházelo k prohlubování prolomu (Panoš 1961). Na těchto aktivních poruchách vznikaly velké nálevkovité deprese vyplněné spodnokřídovými sedimenty (Bosák 1977) s charakteristickou asociací těžkých minerálů s převahou kyanitu, staurolitu, rutilu a turmalínu (Krystek 1959). Nejpříhodnější podmínky pro vznik a zachování těchto depresí byly ve střední části Moravského krasu právě díky poklesovým pohybům na zlomech v pokračování Blanenského prolomu. Severní část Moravského krasu se pomalu zdvihala (Panoš 1961 - str.230, 1963), což mělo za následek odnos zvětralých jurských sedimentů směrem k jihu do klesající oblasti. V severní části Moravského krasu se závrtovité deprese vyskytují zřídka a vznikaly v místech křížení podélných a příčných zlomů, kde bylo krasovění usnadněno tektonickým porušením vápenců. Pod vyplněnými depresemi se vytvářely v podmínkách zakrytého krasu vertikální dutiny typu geologických varhan. Takto vypadala i Macocha v počátečním stádiu svého vzniku (Panoš 1961).
Ve svrchní křídě byla krasová oblast překryta sladkovodními a mořskými sedimenty. Na počátku terciéru začíná odnos těchto sedimentů z povrchu Moravského krasu. Panoš (1961 - str.236) předpokládá na počátku paleogénu obnovení funkce spodnokřídových závrtovitých depresí s vertikálními dutinami. Docházelo ke zvětšování těchto dutin a ke vzniku prvních horizontálních chodeb. V Macoše v této době pravděpodobně vznikla horizontální chodba Erichovy jeskyně, jejíž impozantní ústí se otevírá ve výšce 368 m n. m. Horizontální část Erichovy jeskyně je vyplněna písky a silty se zirkonem (5-35%), staurolitem (17-33%), kyanitem (9-19%), epidotem (6-17%), granátem (9-11%), turmalínem (8-9%) a rutilem (2-8%) v těžké frakci (Vít 1996). Obsah těžkých minerálů naznačuje, že Erichova jeskyně je vyplněna uloženinami odvozenými nejspíše od svrchnokřídových sedimentů (srovnej Krystek 1959). V době ukládání sedimentů v Erichově jeskyni byla pravděpodobně povodí toků směřujících do Moravského krasu ještě zakryta křídovými uloženinami, jejichž zvětraliny mohly být do krasových dutin vodními toky redeponovány. V žádném případě se nejedná o uloženiny toku, který by transportoval klastické sedimenty z kulmu Drahanské vrchoviny, tak jak to známe dnes. Kulmské sedimenty mají výrazně odlišné složení těžkých minerálů s převahou epidotu a granátu (Vít 1990, 1996). To, že sedimenty Erichovy jeskyně jsou velmi staré, dokládá také úplné zvětrání jílových minerálů na kaolinit (Vít 1996). Tentýž autor se zmiňuje též o zvláštním typu stalaktitů na stropě portálu Erichovy jeskyně, jež se tvoří převážně v podmínkách tropického klimatu, kterému byl na počátku paleogénu Moravský kras vystaven (Panoš 1961).
II. V paleogénu se počala utvářet v Moravském krasu síť povrchového odvodňování. Je velmi pravděpodobné, že vápence jsou v blízkosti kontaktu s granodiority Brněnského masivu silně narušené jak příčnými, tak podélnými tektonickými poruchami. Vodní tok proudící při západním okraji krasového území využil porušení vápenců a počal vytvářet poměrně široké mělké údolí. Panoš (1961, 1963) předpokládá vznik tohoto údolí v první polovině paleogénu, podle Štelcla (1964) se začalo údolí vytvářet na konci paleogénu v oligocénu. Údolí mělo přímý přibližně severo-jižní směr. Pouze v místech, kde příčné zlomy porušují vápence, vzniklo několik meandrů. V blízkosti těchto meandrů se nachází velké závrty - Dolina, Městikáď a Macocha. Od závrtů směřuje k Pustému žlebu vždy malé údolíčko ústící do žlebu visutě. Tato situace je více než nápadná. Jak bylo již zmíněno, vytvářel paleogenní tok při západním okraji krasového území široké a mělké údolí (obr.4). Za vyjímečných podmínek (např. při silných povodních) voda pravděpodobně pokračovala z meandru ve směru příčného zlomu a vytvářela krátké údolí směřující k závrtu. V místech křížení zlomů docházelo ke krasovění a voda si vytvářela vertikální cestu do podzemí. Je možné, že některé z těchto závrtovitých depresí začaly vznikat podobně jako Macocha již ve spodní křídě a v paleogénu využíval povrchový tok již existující vertikální dutiny. Údolí mezi Pustým žlebem a Dolinou je dnes nejmělčí, hlubší směřuje k Městikádi a nejlépe je toto údolí vyvinuto u Macochy. Z toho je možno usuzovat, že tok proudil nejdelší čas do Macochy a nejkratší dobu do Doliny. Totéž naznačuje i tvar závrtů. Dolina má neporušený oválný tvar, zatímco sz. strana závrtu v Macoše byla zcela rozrušena erozí povrchového toku. Ve tvaru deprese Městikádi lze tyto procesy také vypozorovat. Okraj závrtu na sz. straně (bližší ke žlebu) je o 3-5 m níže než na straně opačné. I krátké visuté údolí mezi závrtem a žlebem je více sevřené, než mělké a široké údolí táhnoucí se od Městikádi k JV. Dnes jsou tato údolí samozřejmě vyplněna kvartérními eolickými sedimenty, ale snížený okraj závrtu na jeho sz. straně naznačuje, že by zde mohlo být údolíčko hlubší díky erozi vodního toku proudícího od žlebu do závrtu. Taktéž vápencová skála obnažená v jv. části závrtu je pravděpodobně též výsledkem eroze toku přitékajícího od SZ. Na tomto skalním výchozu je velmi pěkně vidět podélnou i příčnou poruchu, na jejichž křížení se voda propadala do podzemí. Poruchy jsou rozevřené, zkrasovělé a stěny mají pokryté sintry různých generací. Příčná porucha má směr údolíčka pokračujícího od závrtu ke žlebu, zatímco podélná porucha směřuje k SV na závrt Dolina a opačným směrem k Macoše. Podobné jevy lze pozorovat i v depresi Macochy, kde jsou ovšem vyvinuty daleko markantněji. Ne nadarmo Absolon (1970) nazývá Městikáď "neprobořenou Macochou".
Je zřejmé, že pokud se v paleogénu vodní tok v závrtech propadal, musela být hladina podzemní vody ve vápencovém masivu hluboko pod povrchem krasu. Hladina mohla být v celé krasové oblasti značně zakleslá díky zkrasovění vápenců. Voda také musela někam odtékat. Na tuto otázku není snadné odpovědět, neboť v paleogénu neexistovala v Moravském krasu hlubší údolí, ve kterých by podzemní toky mohly vyvěrat na povrch. Je možné, že většina podzemní vody odtékala krasovou strukturou v podloží nekrasových kulmských hornin k východu do Karpatské předhlubně (srovnej Panoš 1961-str.297) a k J v podélném směru vápencového tělesa. Podle Zámka (1996) pouze 60 % podzemní vody ze severní části Moravského krasu odtéká směrem k Z do Svitavy. Voda mizející postupně ve zmíněných závrtech mohla v podzemí vytvářet na litologických rozhraních nebo tektonických poruchách první náznaky horizontálních odvodňovacích cest. Na konci miocénu pak tyto první horizontální partie chodeb mohly velmi usnadnit vznik souvislého jeskynního systému protékaného podzemním tokem.
Dno údolí před propadáním v Macoše se nacházelo o několik metrů výše, než je dnešní spodní můstek. Na jv. stěně propasti se zachovaly stopy po tomto skalním dně v podobě 3-5 m širokých zbytků skalní římsy se sklonem k Pekelnému jícnu. O této římse se zmiňuje při popisu Macochy i Absolon (1904) a v roce 1970 tentýž autor uvažuje o tom, že by mohlo jít o zbytek zříceného stropu dutiny. Na opačné straně propasti probíhalo skalní dno zhruba v místech, kde mírnější svah přechází ve svislé skalní stěny. Také zde se skalní dno propadání plynule sklánělo k Pekelnému jícnu. Před Macochou mohl tok proudící ze žlebu přibírat malý přítok z mělkého údolí od SV, o němž Panoš (1961 - str.84) a Ondroušek (1966) shodně předpokládají, že se v Macoše propadal. V této době vznikla také Hakensteinova propast, jejíž ústí se nacházelo v úrovni dna údolí před propadáním. To, že v Macoše bylo propadání toku dnes nazývaného Sloupským potokem, připouští i Štelcl (1963) - ovšem bez podrobnějšího vysvětlení.
Uvnitř Macochy vytvářel propadající se tok několik desítek metrů vysoký vodopád. Dutina musela být prohloubena a z jejího dna vycházela j. nebo jz. směrem horizontální chodba, kterou voda odtékala. Tok pramenící na Drahanské vrchovině přinášel v tomto období do Moravského krasu fluviální písky a písčité štěrky odvozené od kulmských nekrasových hornin. Asociace těžkých minerálů v kulmských sedimentech má charakteristické složení, ve kterém jednoznačně převládá epidot a granát (Vít 1990, 1996). Podle toho je možno spolehlivě určit zdrojovou oblast sedimentů pocházejících z Drahanské vrchoviny. Vodní tok propadající se v Macoše, nemohl protékat Erichovou jeskyní, protože sedimenty v ní uložené mají odlišnou asociaci těžkých minerálů (viz výše). Je pravděpodobné, že voda v paleogénu vytvořila odtokovou cestu z propasti ve výšce 325-330 m n. m. V miocénu se tato chodba stala součástí systému Amatérské jeskyně (resp. jejího pokračování k Lažáneckému žlebu). Není vyloučeno, že v této době začaly vznikat také Punkevní jeskyně jako odtokové cesty z Macochy.
III. Ve spodním miocénu prohloubily povrchové toky paleogenní mělká údolí (např. Štelcl 1964, Hypr 1980) a v severní části Moravského krasu vznikly žleby v podobě kaňonů, tak jak je známe dnes. Byly pouze hlubší o několik metrů (Kadlec a Beneš - příprava do tisku). Koncem spodního miocénu - v karpatu (Dvořák et al. in Musil edit. 1993) vzniká Lažánecký žleb, který se během relativně krátké doby stal erozní bází pro celou severní část Moravského krasu (Panoš 1963). Vznikl souvislý jeskynní systém s ponory na okrajích krasového území a vývěrem u dna Lažáneckého žlebu (Kadlecová a Kadlec 1995). Vznik souvislého jeskynního systému velmi usnadnilo tektonické porušení vápenců, mohly být též využity části předpokládaného podzemního odvodňování vznikajícího v paleogénu pod velkými závrtovitými depresemi.
V okolí Macochy patří k tomuto jeskynnímu systému vzniklému na konci spodního miocénu Předmacošský sifon ústící do propasti ve výšce 330 m n. m. (Přibyl a Rajman 1980). Z propasti Punkva odtékala chodbou, která počala vznikat v paleogénu. Tuto přes 20 m vysokou chodbu popisuje Ondroušek (1966), který ji viděl v roce 1932 během čerpání sifonu mezi Hlubokým dómem a Spodním jezírkem. Dnes jsou tyto prostory naplněné vodou téměř po strop. Na konci spodního miocénu dosáhlo dno Macochy maximální hloubky 325-330 m n. m.
IV. Počátkem středního miocénu (sp. baden) byly krasové procesy v Moravském krasu přerušeny díky transgresi moře. Povrch celé oblasti zakryly mořskými pelity a psamity.
Po ústupu spodnobadenského moře následovalo dlouhé období (minimálně do začátku pliocénu), kdy povrchové toky erodovaly a odnášely mořské sedimenty pokrývající krasové území. Krasové toky nemohly proudit podzemním jeskynním systémem, protože vývěr zůstal uzavřen na dně Lažáneckého žlebu hluboko pod mořskými sedimenty. Jeskynní systém byl vyplněn vodou.
Málokdo pochybuje o tom, že Punkevní jeskyně sloužily jako odtokové cesty vod proudící z Macochy do Pustého žlebu. Tektonická predispozice Punkevních jeskyní na podélných poruchách je více než zřejmá. V důsledku postupující eroze spodnobadenských mořských jílů v Pustém žlebu se uvolňovaly potenciální vývěry pro vody, jež nemohly z Macochy odtékat. Krátkou dobu mohla voda z propasti proudit horními partiemi Zadního a Reichenbachova dómu a Krystalovou chodbou ústící do Pustého žlebu ve výši přibližně 380 m n. m. (Absolon 1912). Jakmile eroze mořských sedimentů ve žlebu dosáhla úrovně 350 m n. m., počala Punkva vyvěrat na povrch na svém dnešním místě. Díky vyřazení původního vývěru z činnosti u dna Lažáneckého žlebu zůstala voda ve vývěrové oblasti Punkvy trvale vzduta. Ve vlastní Macoše činí toto vzdutí přibližně 20 m nad původním dnem propasti. Znamená to, že po větší část pliocénu a kvartéru bylo v propasti jezero hluboké 20-25 m. Takovýto hluboký sifon v Macoše ostatně předpokládá už Absolon (1970 - str.369).
V. Dochází k velmi významné události, která výrazně ovlivnila funkci jeskynních systémů v pramenné oblasti Punkvy. Vápencová přepážka vytvářející strop dutiny se zřítila. V této době stále ještě existovala pouze jv. část propasti tvořená vertikální dutinou o průměru 35-50 m. Zával vápencových bloků ze zříceného stropu nemohl vytvořit "suťový" kužel, tak jak ho známe dnes, protože sz. část propasti nebyla ještě vytvořena. Je tedy mylné se domnívat, že zmíněný kužel je zbytkem zříceného stropu propasti.
Zával zablokoval přítok Punkvy na dno Macochy. Fluviální sedimenty ukládající se v důsledku snížení rychlosti proudění toku vyplnily jz. část Předmacošského sifonu. Přerušení aktivní vodní cesty na dně Macochy mělo za následek vzdutí hladiny podzemní vody v Amatérské jeskyni. Celý jeskynní systém se vyplnil vodou. Vodní toky začaly z ponorových údolí na okrajích krasu odtékat po povrchu žleby. Důsledkem zastavení proudění vody v systému Amatérské jeskyně jsou pravděpodobně také fluviální písčité štěrky uložené v Hladomorně, kterým se blíže věnoval Musil (1989).
Podzemní voda vytvořila z Amatérské jeskyně cestu do Písečné jeskyně v Macoše (Kadlec 1994). Dnes je Písečná jeskyně položená 43 m vysoko nad dnešním dnem Macochy a je vyplněna středně zrnitými dokonale zaoblenými písčitými štěrky (Přibyl 1969). Aktivní funkce Písečné jeskyně je většinou spojována právě se vzdutím hladiny podzemní vody po zřícení stropu Macochy. Uložení fluviálních sedimentů v nedaleké Zazděné jeskyni také souvisí s tímto vzdutím podzemního toku, i když poněkud odlišným způsobem (srovnej Kadlec 1994). Na povrchu fluviálních sedimentů v Zazděné jeskyni se na počátku posledního glaciálu (115.000 - 100.000 let BC) uložila poloha sintru (Kadlec et al. 1996). Akceptujeme-li představu o souvislosti mezi zřícením stropu Macochy a ukládáním říčních sedimentů v Zazděné jeskyni, pak je možno tuto katastrofickou událost v Macoše klást do první poloviny posledního interglaciálu. Do konce interglaciálu si voda vytvářela cestu z Amatérské do Písečné jeskyně. Během této doby docházelo podél zkrasovělého Macošského zlomu k periodickým průvalům vod se sedimenty do horizontální chodby Zazděné jeskyně (Kadlec 1994). Po ukončení fluviální sedimentace v Zazděné jeskyni vznikla počátkem posledního glaciálu datovaná sintrová poloha.
VI. Na přelomu posledního interglaciálního a glaciálního období začala zpětná eroze vodního toku vyvěrajícího z vysoko položené Písečné jeskyně prodlužovat propast směrem k SZ. Eroze byla velmi usnadněna porušením vápenců zlomy směru SZ-JV (300o) a S-J (10o), které Přibyl (1969) zjistil v ústí Podmůstkové a Písečné jeskyně. Severo-jižní poruchové pásmo směřuje přímo na 500 m vzdálený Absolonův dóm v Amatérské jeskyni, odkud podzemní tok přitékal (Kadlec 1994). Tyto poruchy měly velký význam při prodlužování Macochy k SZ. Při pohledu z horního můstku je dobře patrné, že sz. část propasti není přímým pokračováním dutiny s jezírky na dně, nýbrž že směřuje více k severu. Zpětná eroze toku vyvěrajícího v Písečné jeskyni rychle vytvořila prudce klesající skalní dno v sz. části propasti, tak jak bylo zjištěno geofyzikálním měřením pod sedimenty kužele (obr.2). Portál Podmůstkové a Písečné jeskyně se díky zpětné erozi značně zvětšil a prodloužil. Vodní tok protékal skrze suťové sedimenty uložené na dně propasti, erodoval vápencové bloky a kameny a prostory mezi nimi vyplňoval fluviálními písky a písčitými štěrky. Zbytek těchto sutí tmelených říčními sedimenty se zachoval v ústí Erichovy jeskyně. Voda odtékala z propasti Punkevními jeskyněmi a vyvěrala v Pustém žlebu na stejném místě jako dnes.
VII. Během svrchního pleistocénu došlo k přerušení odtoku vody z Macochy. Důvodem mohly být například sedimenty přechodně vyplňující spodní část Pustého žlebu a znemožňující vyvěrání Punkvy. Spodní část propasti byla až po ústí Písečné jeskyně vyplněna středně až jemně zrnitými fluviálními sedimenty. Jinak by nebylo možné vysvětlit vznik horizontálně uložených písků na vrcholu kužele těsně před ústím Podmůstkové jeskyně, které spolu se známým profilem horizontálně zvrstvených písčitých štěrků a písků v ústí Písečné jeskyně (Přibyl 1969) dokládají sedimentaci v poměrně klidném prostředí. Tyto říční sedimenty jsou nejvýše zachovanými známými uloženinami podzemního toku v pramenné oblasti Punkvy. Část vody z Macochy odtékala do Punkevních jeskyní vertikálními spojkami mezi přední částí Podmůstkové jeskyně a s. koncem Tunelové chodby. Velmi intenzivní proudění vody těmito úzkými cestami potvrzují vertikální facety nezvykle protáhlého tvaru.
VIII. Na přelomu pleistocénu a holocénu nastává období výrazné eroze vodních toků (např. Vandenberghe 1993). V Macoše je rozrušena horní část blokového závalu. Svědectvím, jak vysoko zával v propasti sahal, je relikt vápencové sutě přitmelený v portálu Pekelného jícnu zhruba 20 m vysoko nad betonovým plato. Podobný zbytek korozí zaoblených vápencových kamenů se zachoval na stropě v ústí Erichovy jeskyně nad bývalou trafostanicí. Větší část suťové akumulace ze zříceného stropu dutiny však dodnes zůstala na dně propasti a vytváří těleso o proměnlivé mocnosti 10-25 m.
Podzemní tok stále ještě vyvěrající z Písečné jeskyně odnesl i větší část fluviálních sedimentů, které vyplnily propast v předcházejícím období. Zachován zůstal pouze kužel mezi Písečnou jeskyní a dnem propasti. Mocnost říčních sedimentů tvořících kužel zjištěná pomocí geofyziky je u vrcholu 3,5 m, nad Horním jezírkem jsou pak sedimenty kužele mocné zhruba 19 m (obr.2).
IX. V holocénu došlo k destrukci portálu nad Podmůstkovou a Písečnou jeskyní. Vápencové bloky a kameny pokryly povrch kužele fluviálních sedimentů mezi Písečnou jeskyní a dnem propasti. Na povrchu fluviálních sedimentů vznikla vrstva vápencové suti mocná 1-2 m. Takovéto mocnosti suti byly zjištěny měřením v podélné ose sedimentárního tělesa (obr.2). Je zřejmé, že se vápencové bloky pohybují po povrchu kužele směrem k jeho okrajům a že mocnost suťové vrstvy bude u skalních stěn větší. Vertikální elektrická sonda VES 7 změřená několik metrů pod vrcholem kužele indikovala pouze sedimenty s poměrně nízkým odporem. Znamená to, že v horní části tělesa je mocnost vápencové suti na povrchu fluviálních sedimentů minimální (obr.2). Vápencové kameny a bloky padají z okolních svahů a skalních stěn na povrch kužele i v současné době (Panoš 1961).
Počátkem holocénu se nade dnem propasti otevřely nové vývěry Punkvy v Jeskyni jalového koryta a v Červíkových jeskyních. V sv. stěně Macochy vznikla pod úrovní vzduté hladiny podzemní vody spletitá síť chodeb a sifonů, jak o tom svědčí informace potápěčů (Panoš 1961). Tudy dodnes Punkva proudí na dno Macochy. Tyto nejmladší jeskynní chodby se staly součástí zablokovaného Předmacošského sifonu. Část podzemních vod ovšem i nadále prosakuje suťovými sedimenty vyplňujícími spodní část propasti. Vodní tok za této situace přestal proudit vysoko položenou Písečnou jeskyní. Tato jeskyně však musela být aktivní ještě na samém konci poslední doby ledové. V opačném případě by se totiž musely v propasti zachovat alespoň malé akumulace spraší, jejichž maximum ukládání probíhalo v závěrečném období posledního glaciálu. Eroze vody proudící z Písečné jeskyně na dno propasti neumožňovala zachování eolických sedimentů.
Písečná jeskyně, tak jak ji známe dnes, je fosilním sifonem vyplněným fluviálními písčitými štěrky podzemního toku. Sedimenty vyplňující poměrně strmě klesající chodbu byly zčásti vykopány v šedesátých letech. Práce byly zastaveny, protože se profil chodby příliš zmenšil (Přibyl 1969). Není však vyloučeno, že za tímto sifonem vyplněným sedimenty pokračuje směrem k Absolonovu dómu v Amatérské jeskyni horizontální chodba. Tato chodba nemusí být na rozdíl od sifonu v Písečné jeskyni zcela vyplněna sedimenty. Příklad recentního periodického vyplňování a uvolňování vzestupných chodeb sifonů uvádí z jeskyně Babja jama Kranjc (1989 - str.20-21).
Závěry
1. Geofyzikálním měřením v Macoše se podařilo získat
informace o tvaru propasti v místech zakrytých sedimenty. Nové
poznatky mají velký význam pro rekonstrukci vzniku a vývoje
této naší nejznámější krasové dutiny. Macocha je
nejhlubší pod Horním a Spodním jezírkem a pod řečištěm,
které je spojuje. Do skalního dna propasti je v těchto
místech zahloubeno koryto, jehož stěny strmě stoupají
směrem k SZ i JV. Koryto je 20-25 m hluboko pod dnešním dnem.
Skalní dno Macochy se tedy nachází v nadmořské výšce
330-325 m.
Pomocí mělké refrakční seismiky a odporového měření byla zjištěna stavba sedimentárního kužele mezi Písečnou jeskyní a dnem Macochy. Kužel je z větší části tvořen písčitými štěrky a písky, jejichž zrnitost se pravděpodobně směrem do podloží zmenšuje. Mocnost těchto fluviálních sedimentů je u vrcholu kužele 3,5 m, ve spodní části tělesa poblíž dna Macochy jsou pak sedimenty kužele mocné až 19 m. Povrch fluviálních sedimentů je pokryt vápencovou sutí a bloky. V ose kužele je suťová vrstva mocná 1-2 m. Skalní dno pod kuželem v sz. části propasti se svažuje od Písečné jeskyně ke dnu Macochy pod úhlem přibližně 45o.
To, že kužel netvoří pouze vápencová suť, zjistil již Panoš (1961 - str.116-117). Jeho představa o stavbě kužele tvořeného třemi vrstvami hrubé suti s polohami písků, jílů a písčitých štěrků je však zbytečně komplikovaná a těžko si lze vznik takového sedimentárního tělesa představit.
2. V paleogénu se v Macoše propadal vodní tok proudící podél západní hranice krasového území v širokém údolí, jehož prohloubením vznikl Pustý žleb. Vodní tok (předchůdce dnešního Sloupského potoka) tekl ze širokého údolí žlíbkem "U zabitého" do propadání v Macoše. Podobným způsobem po přechodnou dobu fungovaly jako propadání i Městikáď a Dolina.
3. Strop dutiny v Macoše se prolomil během první poloviny posledního interglaciálu. Tato katastrofická událost způsobila vzdutí podzemního toku, neboť došlo k zablokování přítoku Punkvy na dno propasti. Vodní tok si vytvořil novou cestu z Amatérské jeskyně do Macochy propojením Absolonova dómu a Písečné jeskyně. Zpětná eroze toku vyvěrajícího v Písečné jeskyni prodloužila propast k SZ a vytvořila skalní dno strmě klesající od Písečné jeskyně ke dnu propasti.
4. Macochu dlouhou dobu tvořila pouze vertikální dutina o průměru 35-50 m. Sz. část propasti vznikla až po prolomení stropu. "Suťový" kužel tedy nemůže být zbytkem původního stropu Macochy.
5. Závěrem alespoň pomyslně smekám před vyjímečnou intuicí a pozorovací schopností krasového badatele V.J.Procházky. Ve svém průvodci po Moravském krasu v roce 1899 Procházka publikoval podélný průřez Macochou. Průběh skalního dna dutiny na tomto profilu je téměř shodný s poznatky zjištěnými geofyzikálním měřením (viz obr.2) o téměř jedno století později.
Obr. 4.: paleogenní údolí při z. okraji krasového území
Poděkování: Geofyzikální měření v Macoše a interpretace výsledků je součástí projektu "Výzkum kvartérních sedimentů Moravského krasu", který financuje GAČR (ev.č. grantu 205/93/0726). Měření a interpretaci geofyzikálních dat prováděli s nevšedním úsilím zaměstnanci firmy G Impuls Praha s.r.o. Poděkování patří paní Kulíkové, kresličce z Českého geologického ústavu, za pečlivé překreslení obrázků doplňujících tuto zprávu. Velmi nám pomohla též Správa jeskyní Moravského krasu tím, že jsme během terénních prací mohli bydlet v chatě poblíž Skalního mlýna.
Summary: How did the
Macocha Chasm originate?
The Macocha Chasm has been developing since the Lower
Cretaceous. In the Paleogene a surface stream sank into Macocha
cavern. Very important event was a collapse of the cavern ceiling
in the last interglacial period. After this catastrophic event
the subsurface stream created the NW part of the chasm. The shape
and structure of deposits inside the Macocha Chasm were detected
by geophysical surveying.
Literatura:
Absolon, K. (1904): Propasť Macocha na Moravě.- Klub Čes.
turistů, 1-83.
Absolon, K. (1912): Průvodce Moravským krasem zejména jeho
krápníkovými jeskyněmi.- Barvič a Novotný, 1-221.
Absolon, K. (1970): Moravský kras.- Academia, sv.1, 1-416.
Beneš, V. (1995): Geofyzikální měření v propasti Macocha v
Moravském krasu.- MS, archiv ČGÚ Praha, 1-21.
Bosák, P. (1977): Spodnokřídový fosilní kras v Evropě.-
Čes.kras (Beroun), II, 59-64.
Hypr, D. (1980): Jeskynní úrovně v severní a střední
části Moravského krasu.- Sbor. Okr.muz. v Blansku, 65-79.
Kadlec, J. (1994): Sedimenty Zazděné jeskyně v Pustém
žlebu.- Speleo, 15, ČSS, 17-25.
Kadlec, J., Hladíková, J. a Žák, K. (1996): Isotopic study of
cave carbonates from Moravian Karst..- Proc. Conf. Climate
Change: The Karst Record, str. 69-72.
Kadlecová, R. a Kadlec, J. (1995): Vznik a stáří Amatérské
jeskyně.- Speleo, 20, 16-22.
Krystek, I. (1959): Příspěvek k otázce geneze a stáří
rudických vrstev.- Kras v Českoslov., 1, 22-23.
Kříž, M. (1864): O jeskyních moravských.- Živa, roč.12,
238, 242.
Kranjc, A.A. (1989): Recent fluvial cave sediments, their origin
and role in speleogenesis.- SAZU, 27, 1-155.
Musil, R. (1989): Fluviální sedimenty Holštejnského údolí.-
GGÚ ČSAV, Sbor. prací 23, 65-75.
Musil, R. edit. (1993): Moravský kras - labyrinty poznání.-
Geo program, 1-336.
Ondroušek, V. (1966): Výhledy průzkumu ústředního problému
Moravského krasu.- Vlastivěd. zpr. z Adamova a okolí, sv. 23,
1-21.
Panoš, V. (1961): Sloupské údolí a Pustý žleb v Moravském
krasu, jejich postavení v krasovém cyklu.- MS,
kandid.dis.práce, Nár.knih. Praha, 1-383.
Panoš, V. (1963): K otázce původu a stáří sečných
povrchů v Moravském krasu.- Čs. kras, 14, 29-41.
Pokorný, M. (1954): Průzkum na dně propasti Macochy v
Moravském krasu.- Čas. Morav. mus. v Brně, XXXIX, 33-44.
Procházka, V.J. (1899): Sloup, Macocha, Puňkva. Průvodce po
severním dílu moravského krasu.- Vlastní náklad, 1-61.
Přibyl, J. (1969): Podmůstkové jeskyně v Macoše a jejich
postavení ve vývěrové oblasti Punkvy.- Čs. kras, 21, 55-63.
Přibyl, J. a Rajman, P. (1980): Punkva a její jeskynní systém
v Amatérské jeskyni.- Stud. Geogr., 68, 1-141.
Slavík a Kunský, J. (1963): Macocha a Moravský kras.- Orbis,
1-268.
Štelcl, O. (1960): Macošská jezírka.- Čs. kras, 12, 229-232.
Štelcl, O. (1963): Jak vznikla propast Macocha.- Lidé a země,
r.XII, č.7, 241-244.
Štelcl, O. (1964): Geomorfologické poměry jihozápadní
části Drahanské vrchoviny.- Sbor.Čs.spol. zeměpis., 69,
21-45.
Vandenberghe, J. (1993): Changing fluvial processes under
changing periglacial conditions.- Z. Geomorphol. N.F., 88, 17-28.
Vít, J. (1990): Asociace těžkých minerálů v sedimentech
jeskyní Moravského krasu.- MS, Dipl. práce, MU Brno, 1-75.
Vít, J. (1996): Fluviální sedimenty severní části
Moravského krasu.- MS, Disertační práce, MU Brno, 1-110.
Zámek, E. (1996): Hydrologická bilance řeky Punkvy.- MS,
Dipl.práce, MU Brno, 1-74.