Fatrikum

Fatrikum alebo krížňanský príkrov je tektonická jednotka Západných Karpát, ktorá zahŕňa príkrovové jednotky pochádzajúce z oblasti medzi veporikom na juhu a tatrikom na severe. Fatrikum je preto chápané ako dnes už neexistujúci priestor medzi týmito oblasťami, ale aj ako horninové telesá, ktoré z tejto oblasti pochádzajú. Väčšinou sa pod týmto označením synonymne chápe krížňanský príkrov, ktorý tvorí najväčšiu časť fatrika. V západokarpatskej príkrovovej stavbe je chápané ako spodný zo subtatranských príkrovov, ležiaci na tatriku a zároveň pod hronikom vo všetkých jadrových pohoriach. Zaberá asi 12-15000 km².
História výskumu.
V 60. rokoch 19. storočia položili základy výskumu D. Štúr a G. Stache, ktorí ho označovali ako „subtatranský vývoj“. Príkrovovú pozíciu správne zhodnotil v roku 1907 V. Uhlig, ktorý však ešte nepoznal presný stratigrafický sled. Uhlig pôvodne vyčlenil tzv. subtatranský príkrov, v ktorom nerozlišoval medzi fatrikom a hronikom. Všetky karpatské príkrovy pokladal za poeocénne, podobne ako tomu bolo v Alpách. Existenciu druhého vyššieho subtatranského príkrovu zistili počas prvej svetovej vojny J. Vigh, J. von Pia, B. Dornayay a H. Vetters.
O. Hynie použil v roku 1927 označenie spodný subtatranský príkrov, zatiaľ čo D. Andrusov v roku 1935 zaviedol označenie "krížňanský príkrov" (podľa vrchu Krížna vo Veľkej Fatre) a presne definoval stratigrafický sled od stredného triasu po alb. Označenie "fatrikum", zaviedli pôvodne v roku 1973 D. Andrusov, J. Bystrický a O. Fusán, na základe typových lokalít v Malej a Veľkej Fatre. Bol definovaný vrchný krížňanský a spodný vysocký čiastkový príkrov, ktorý je vyvinutý len lokálne. V krížňanskom príkrove videli viacero digitácií (duplexov), kryštalinikum a permské sedimenty poznali iba z oblasti Starých Hôr (starohorská jednotka). Domovskú oblasť kládli buď do tektonickej poruchy označovanej ako čertovická línia, alebo do oblasti veporského kryštalinika a jeho obalovej jednotky Veľkého Boku.
M. Maheľ v 50. až 80. rokoch zaviedol vo fatriku viacero nových stratigrafických jednotiek - hlbokovodnú zliechovskú jednotku (resp. vývoj, sériu), čo bol termín synonymný krížňanskej sérii. Pri výskume Strážovských vrchov a ďalších lokalít implementoval beliansku sériu. V Považskom Inovci definoval beckovskú sériu, ktorú síce pôvodne radil k tatriku podobne ako v Malých Karpatoch vysockú sériu, no neskôr ich správne radil do fatrika. Potvrdil tiež, že obe (vysocká aj beckovská) sú v podstate totožné. Neskôr boli objavené domovské časti fatrika aj v Tribeči a Branisku.
A. Biely a O. Fusán v roku 1967 poukázali že fatrikum vzniklo viacfázovou deformáciou. Za prvú fázu považovali stlačenie oblasti jednotky Veľkého Boku a za druhú jeho gravitačný presun. M. Maheľ (1983) zdôrazňoval, že fatrikum je polysériové (teda polyfaciálne) a komplexné teleso s nadväznosťou od tylových častí po čelo príkrovu. Štruktúrnemu výskumu fatrika sa venovali hlavne J. Jaroš (1971) a D. Plašienka (1983, 1995), ktorí skúmali hlavné domovskú oblasť príkrovu. Neskôr bol porovnávaný jej vývoj s deformáciami pozorovateľnými v telese príkrovu mimo domovskej oblasti. Ucelený pohľad na fatrikum podávajú práce D. Plašienku a kolektívov (1996, 1997 a 1999).
Niektorí autori poukazujú na to, že fatrikum môže byť oveľa viac prepojené so severným veporikom, kde dokumentujú viacero rozsiahlych severovergentných násunov kryštalinika aj redukovaného sedimentárneho obalu. Títo autori preto tvrdia, že pre krížňanský príkrovový systém (fatrikum) je vhodnejšie pomenovanie veporikum (resp. rimavikum).
Geologická stavba.
Fatrikum pôvodne tvorilo sedimentačnú panvu na severe veporika. Pri vrásnení Západných Karpát sa ale táto panva začala uzatvárať a sedimenty, ktoré v nej boli, sa odtrhli a boli z nej vytlačené pred čelo postupujúceho orogénu. Zjavná spätosť s veporikom je viditeľná najmä na juhu fatrika a severe veporika v Nízkych Tatrách. Časť sedimentárneho pokryvu veporika označované ako jednotka Veľkého Boku tvorí koreňovú časť príkrovu, ktorá zostala na svojom pôvodnom mieste. V dôsledku spätosti fatrika s veporikom, najmä jeho veľkobockou jednotkou, je niekedy v odbornej literatúre označované ako veporikum, resp. jeho súčasť.
Príkrov sa vyznačuje širokým stratigrafickým rozsahom od spodného triasu po vrchnú kriedu. Najmä charakteristické triasové horniny sú blízke platformnému vývoju s karbonátovou sedimentáciou gutensteinských vápencov a ramsauských dolomitov. Na rozdiel od hronika (v jeho nadloží), ktoré má podobný vývoj, má výraznejšie vyvinutý karpatský keuper a naopak tenké lunzské vrstvy. Jurské a spodnokriedové horniny sa vyvíjali v dvoch prostrediach. Hlbšie reprezentuje zliechovská jednotka s typickými ílovitými vápencami, označovanými ako fleckenmergel, a rádiolaritmi. Plytšie označované vysocká jednotka, vyvíjajúce sa na kontinentálnom svahu má viac plytkovodný a organodetritický charakter. Kvôli vhodným vlastnostiam hornín, najmä vhodne umietnenému koupru s bridlicami, ktoré sú veľmi vhodné pre odlepenie príkrovu, sa v ňom vyskytuje viacero digitácií, podružných duplexov v rámci samotného príkrovu, napr. digitácia Lysice.
V niektorých pohoriach má fatrikum tvar len mierne zvlneného doskovitého telesa. Jeho najpevnejšie časti tvorí hrubý podstavec triasových vápencov a dolomitov, typický napr. vo Veľkej Fatre. Vo svojej čelnej časti má komplikovanejšiu stavbu, vystupujú tu najmä jeho mladšie časti, ktoré sú výrazne tektonicky postihnuté (ležaté vrásy uťaté prešmykmi, tektonické šupiny a pod.), čo je najpríznačnejšie pre Strážovské vrchy a Považský Inovec. Súbory okrajových jednotiek, ktoré sa vyvíjali pôvodne na okraji fatrickej panvy, tvoria niektoré časti Strážovských vrchov, Považského Inovca a Malých Karpát. Fatrikum sa obvykle nachádza na mladších sedimentoch tatrického obalu. V mnohých pohoriach sa v jeho tektonickom nadloží nachádza vyšší príkrov hronikum. Vzniká tým typický fenomén príkrovovej stavby, pretože obal tatrika, fatrikum aj hronikum majú podobný vrstevný sled a tieto sledy sa tak v teréne 3x opakujú. Pri výskume a geologickom mapovaní je preto nutné poznať jednotlivé špecifická vo vrstevných sledoch týchto jednotiek.
Členenie.
Fatrikum na povrchu tvorí viacero typov pripovrchových jednotiek. Prvé dve sú čiastočne nasunuté na tatrikum v podobe duplexov.
Stratigrafia.
Predmezozoické celky.
Na povrchu veľmi zriedkavo zachovaný predalpínsky fundament fatrika tvoria rôzne typy vyššie premenených hornín (ruly, amfibolity, migmatity) lokálne s útržkami granitoidov hlavne v starohorskej a smrekovickej jednotke a tiež menej metamorfovaných hornín – fylitov a svorov v rázdielskej jednotke. Na predalpínske kryštalinikum nasadajú diskordantne sedimenty vrchného permu, ktoré sú zachované iba lokálne, najčastejšie v blízkosti domovskej oblasti. V rázdielskej jednotke sú to skýcovské súvrstvie tvorené hruboklastickým materiálom a slopnianske súvrstvie bridličnatého charakteru. V starohorskej a smrekovickej jednotke vystupuje ekvivalentné hruboklastické špaňodolinské a korytnianske súvrstvie.
Trias a začiatok jury.
Stratigrafický rozsah fatrika, najmä jeho spodných členov, sa líši. Za jeho najspodnejšiu časť, ktorá však väčšinou nie je zachovaná, možno považovať permoskýtske kremence označované ako lúžňanské súvrstvie. Najvyššiu časť lúžňanského súvrstvia tvoria bridlice, tzv. tretieho člena lúžňanského súvrstvia. V minulosti označované ako verfénske vrstvy, o ktorých sa usudzuje, že spolu s vrchnotriasovými bridlicami karpatského keupera vďaka svojim vlastnostiam tvorili najväčšiu časť plochy, na ktorej došlo k odlepeniu príkrovu. Tretí člen lúžňanského súvrstvia okrem bridlíc červenej a zelenkastej farby obsahuje aj telesá rauvakov. Sú to o bunkovité, dolomity, alebo častejšie pórovité vápence, ktoré vznikli ich dedolomitizáciou. Dolomity v súvrství boli značne poškodené pri presune príkrovu. Nad nimi sa nachádza pomerne hrubé súvrstvie gutensteinských vápencov (gutensteinské súvrstvie) nižšej časti stredného triasu (anis). Sedimenty karbonátovej platformy tvoria ďalej nadložné dolomity ramsauského súvrstvia. Miesto tohto súvrstvia sa v niektorých pohoriach nachádzajú tzv. podhradské vápence s fosíliami konodontov. Sedimentácia ramsauských dolomitov bola v niektorých oblastiach v karne prerušená výkyvmi klímy, počas ktorej sa usadili tenké flyšové lunzské vrstvy. Ich vznik bol dlhú dobu pre geológov nepochopiteľný. Lunzské vrstvy oddeľujú od ramsauského súvrstvia veľmi podobné hlavné dolomity označované ako aj ako "hauptdolomit" (z nem. haupt - hlavný). Nad dolomitmi, vznikajúcimi vo veľmi plytkom a pre živočíchy nehostinnom príbrežnom prostredí (tzv. sebchy), sa nachádza súvrstvie karpatského keupru. Usadzovalo sa vo vrchnom triase (presne norik) a tvoria ho lagunárne červené, fialové až čierne ílovité bridlice s telesami pieskovcov, kremencov a typických žltých dolomitov. Vo vrtoch sa v tomto súvrství našli aj sadrovce. Toto typické súvrstvie dosahuje vo fatriku najväčšiu hrúbku, na niektorých miestach do 100 m. V najvyššom triase (rét) sa more do oblasti vrátilo a spôsobilo usadenie fatranského súvrstvia (známe aj ako kössenské súvrstvie). Lumachelové vápence sú tvorené úlomkami, ktoré morský príboj a búrky zmyli z koralových útesov. V súvrství sa miestami vyskytujú aj oolitické vápence alebo telesá oolitických železných rúd. Keuper, spolu s výraznejším podielom potriasových členov, je jedným z hlavných poznávacích znakov fatrika. Po usadení fatranského súvrstvia sa začiatkom jury v hetanži sedimentácia zmenila. Vzniklo kopienecké súvrstvie, jeho hlavnú časť tvoria tmavosivé, prípadne zelenkasté, vápnité ílovce občas s pieskovcami. Ílovce zvetrávajú do sivohneda.
Sedimenty jury a spodnej kriedy sú diferencované na niekoľko vývojov, čo spôsobilo rozčlenenie sedimentačného pri rozpade a prehlbovaní oblasti. Pre krížňanský príkrov je typická hlavne hlbokovodná zliechovská jednotka (sekvencia, sukcesia či vývoj). Plytšie umiestnená bola vysocká a jej podobné jednotky.
Zliechovská jednotka (jura - alb-cenoman).
Zliechovská jednotka pokračuje z kopieneckého súvrstvia veľmi typickým členom vrstevného sledu fatrika, ktorý tvorí súvrstvie Janovky (allgäuské súvrstvie). Tvoria ho sivé škvrnité slienité vápence a bridlice. Typické slienité vápence sú označované ako "fleckenmergel". Súvrstvie je miestami bežne viac než 100 m, niekedy až 150 - 200 m hrubé. Usadzovali sa od sinemúru po toark. Tieto sedimenty sú obsahujú typické stopy po prežieraní, pozorovateľné po navlhčení ako tmavé šmuhy. Fleckenmergel niekedy prechádza do adnetského súvrstvia s hľuznatými vápencami alebo hierlatzských vápencov. Do bajoku pokračuje tzv. kremitý fleckenmergel. Ten sa postupne v priebehu batu zmenil na sedimentáciu rádiolaritov ždiarskeho súvrstvia. V závere jury (kimeridž) sa na dne najhlbšej časti fatrickej panvy postupne zmenila sedimentácia cez sakokómové vápence jaseninského súvrstvia do titónskych až spodnokriedových (neokóm) svetlých kalpionelových slienitých vápencov (známych ako "biancone" alebo "maiolica") osnického súvrstvia, na rozdiel od tatrika sú vo fatriku tieto horniny obvykle bez rohovcov. V staršej literatúre bol pre tieto horniny tiež zaužívaný názov "slienité vápence neokómu".
Vo vrchnej kriede pokračovala sedimentácia slienitých, miestami škvrnitých vápencov s nepravidelnými telesami slieňovcov a slienitých bridlíc. Označujú sa ako mráznické súvrstvie. Od albu po apt sa v celom fatriku usadzovali slienité a ílovité bridlice s tenkými telesami pieskovcov, označované ako porubské súvrstvie. Tento flyš, usadzujúci sa ďaleko od pevniny, bol prvým príznakom postupu horotvorných pohybov. V niektorých pohoriach sa vo fatrických horninách tohto veku nachádzajú bázické výlevné horniny. Celková sedimentácia sa v tomto priestore ukončila v albe až cenomane, kedy došlo k presunu príkrovov. Zliechovská sekvencia dosahuje hrúbku do 2000 m.
Vysocká jednotka (jura - alb-cenoman).
Vysocká sekvencia má v spodnej jure prevahu krinoidových vápencov s rohovcami. Sú to uloženiny oceánskeho svahu. Označujú sa ako vývratské a prístodolské súvrstvie. Strednú juru tvoria piesčité krinoidové vápence vilského súvrstvia. Na ne nasadajú hľuznaté a kremité vápence tegernseeskeho súvrstvia. Nasledujúce súvrstvie Padlej vody (titón - valanžin) a hlbočské súvrstvie sú ekvivalentami rovnako starých hornín zliechovskej sekvencie, obsahujú však viac terigénnej prímesi, zmytej z blízkych plytších oblastí a kontinentu. Na niektorých miestach sa v baréme a apte usadili alodapické vápence (bohatské súvrstvie, muránsky vápenec), ktoré sa zosúvali z plytkovodných urgónskych platforiem. Sedimentáciu zakončilo, podobne ako v celom fatriku, porubské súvrstvie.