Článek
Na první pohled se nacházejí velmi daleko od sebe – stopem se od Čertových varhan k Varhanním píšťalám dostanete za tři měsíce, letadlem při přímém letu asi za 10 hodin, ale nic cestou nezažijete a neuvidíte (tedy kromě tří filmů) –, ve velmi odlišných krajinách – ostatně proto taky cestujeme, že? –, ve zcela rozličných klimatických prostředích. Jedna lokalita leží uprostřed vyprahlé krajiny severozápadní Namibie, druhá v živě zelené krajině našich Lužických hor.
Mapa s vyznačením českých Čertových varhan (1) a namibijských Varhanních píšťal (2)
Přesto mají namibijské Varhanní píšťaly (Organ Pipes) a české Čertovy varhany (častěji označované jako Panská skála, ale mému jazykovému gustu jednoznačně více chutná – ba přímo mě oblažuje – méně používaná varianta Čertovy varhany) společného překvapivě mnoho. Obě představují jedny z nejkrásnějších ukázek sloupcovité odlučnosti hornin, tedy geologického procesu, který se na Zemi opakuje již stovky milionů let podle stejných fyzikálních zákonů, přestože vznikly v odlišných geologických obdobích a za zcela jiných podmínek.
Varhanní píšťaly (Orange Pipes), Kunene, Namibie
Jeden fyzikální zákon, dva kontinenty, dvě vzdálená období
Největší podobnost mezi oběma lokalitami spočívá v mechanismu jejich vzniku. Když se čedičové nebo doleritové magma ochlazuje, jeho objem se zmenšuje. Hornina se začne smršťovat a vznikající napětí se uvolňuje pravidelným systémem trhlin. Fyzikálně nejstabilnějším tvarem je přitom šestiúhelník, podobně jako u vysychajícího bahna nebo včelích pláství. Výsledkem jsou dlouhé polygonální kamenné sloupy, které vypadají téměř jako dílo lidských kameníků. Tento proces označují geologové jako sloupcovitou odlučnost a představuje jednu z nejlépe prozkoumaných forem kontrakčního rozpukání vulkanických hornin. Stejný fyzikální princip vytvořil prakticky totožné struktury po celém světě.
Čertovy varhany, Kamenický Šenov, Česká republika
Příbuzné, ale nikoli stejné horniny
Přestože obě lokality vypadají podobně, geologicky nejsou zcela totožné. Namibijské Varhanní píšťaly tvoří převážně dolerit (mikrogabro), tedy hornina, která krystalizovala pomaleji několik metrů pod zemským povrchem. Čertovy varhany naopak tvoří převážně čedič (bazalt), který představuje výlevnou vulkanickou horninu vzniklou rychlejším chladnutím magmatu v blízkosti povrchu. Rozdíl spočívá především ve velikosti minerálních zrn. Dolerit obsahuje o něco větší krystaly plagioklasů a pyroxenů než jemnozrnný bazalt. Chemicky jsou si však obě horniny blízké.
Orange Pipes, Namibie
Gondwana versus České středohoří
Ještě výraznější rozdíl představuje stáří obou přírodních skvostů. Varhanní píšťaly vznikly přibližně před 120–150 miliony lety, kdy se začal rozpadat superkontinent Gondwana. Tehdy vznikaly obrovské trhliny v zemské kůře a magma pronikalo vzhůru jako součást rozsáhlého magmatismu spojeného s otevřením jižního Atlantského oceánu. Čertovy varhany jsou naopak geologicky mnohem mladší. Jejich čedičový výlev pochází z období třetihor, přibližně 30 milionů let před současností, kdy vznikala vulkanická oblast Českého středohoří a Lužických hor v důsledku alpinských tektonických procesů. Mezi vznikem obou lokalit je téměř 100 milionů let geologické historie.
Panská skála, Kamenický Šenov, Česká republika
Orange Pipes, Namibie
Jak vysoko sahají kamenné varhany?
Čertovy varhany měří přibližně 12 metrů a jednotlivé čedičové sloupce mají většinou průměr kolem 20–25 centimetrů (výjímečně i 40 centimetrů). Namibijské Varhanní píšťaly jsou nižší, většinou kolem 4–5 metrů, jejich sloupce jsou však místy mohutnější a vznikaly v hlubším podpovrchovém prostředí. Geologové upozorňují, že dnešní výška obou lokalit neodpovídá jejich původní velikosti. Eroze během milionů let odstranila značnou část hornin nad nimi.
Čertovy varhany – Panská skála, Kamenický Šenov, Česká republika
Obě lokality ale stále opticky „rostou“. To zní zvláštně, ale je to z určitého pohledu pravda. Vítr, voda, mráz a chemické zvětrávání postupně odstraňují okolní měkčí horniny a odhalují další části původních magmatických těles. Geologové proto někdy říkají, že podobné lokality jsou „odkrývány erozí“, nikoli vytvářeny.
Orange Pipes, Namibie
Šestiúhelník není pravidlem
V literatuře se často uvádí, že kamenné varhany napříč světem tvoří šestiúhelníky. Ve skutečnosti jde pouze o nejčastější případ. Na obou lokalitách lze nalézt také pětiúhelníkové, sedmiúhelníkové nebo nepravidelné polygonální sloupce. Jejich tvar závisí na rychlosti ochlazování, chemickém složení magmatu i místním rozložení napětí. Právě tato drobná nepravidelnost umožňuje geologům rekonstruovat podmínky, za nichž magma tuhlo.
Sloupcovitá odlučnost není omezena pouze na čediče. Vzácně vzniká také v ryolitech, andezitech nebo dokonce v některých pískovcích po intenzivním zahřátí. Směr sloupců je vždy přibližně kolmý ke směru ochlazování magmatu. Geologové tak mohou rekonstruovat tvar původního magmatického tělesa.
Zdroje:
Grossenbacher, K. A., & McDuffie, S. M. (1995). Conductive cooling of lava: Columnar joint diameter and stria width as functions of cooling rate. Journal of Volcanology and Geothermal Research.
DeGraff, J. M., & Aydin, A. (1987). Surface morphology of columnar joints and its significance. Geological Society of America Bulletin.
Havelka, O. Východní Afrikou. Praha, 2016.
