Přehled geologických faktorů

Geofaktory a jejich význam při hodnocení horninového prostředí

V rámci ochrany životního jsou na Ministerstvu životního prostředí vyhodnocovány rizikové geologické faktory, to je ty vlastnosti horninového prostředí, které mohou negativně ovlivnit kvalitu životního prostředí. Na základě těchto vyhodnocení je zajišťován soulad územních plánů s poznatky vyplývajícími z geologické stavby území státu. Přehledné informace o geofaktorech jsou shrnuty ve společné publikaci Ministerstva životního prostředí a Českého geologického ústavu Horninové prostředí České republiky, jeho stav a ochrana (Z. KUKAL a F. REICHMANN, 2000) v kapitole Geofaktory a jejich význam při hodnocení životního prostředí:

Při popisu a hodnocení horninového prostředí se často užívá termínu geofaktory. Vysvětlení tohoto pojmu v nejznámějších zahraničních geologických encyklopediích a učebnicích nenajdeme. Byl totiž do věd o Zemi zaveden v osmdesátých letech, kdy se projevil zvýšený zájem o životní prostředí. Slovo geofaktor je vlastně zkratkou, celým zněním znamená "geologický faktor". Slovo faktor odpovídá českému "činitel". Faktor neboli činitel může vyjadřovat jev, vlastnost i proces. Z toho odvodíme definici geofaktorů, která zní: Geofaktory jsou všechny geologické jevy, vlastnosti a procesy, které jsou spjaty s horninovým prostředím a celkově ovlivňují životní prostředí. Poněkud odlišnou definici, avšak smyslově stejnou, navrhl Matula (1990) a posléze i Suk (1996): Geofaktory životního prostředí jsou ty geologické objekty a procesy, které podstatným způsobem pozitivně nebo negativně ovlivňují kvalitu životního prostředí společnosti a stávají se tak limitujícími činiteli vývoje.

Moldan (1983) rozlišil tyto geofaktory:
a) vlastnosti horninového prostředí,
b) geodynamické jevy,
c) morfologii povrchu,
d) hydrogeologické a hydrologické jevy,
e) geochemické jevy,
f) nerostné suroviny.

V podstatě je toto dělení logické, nerozlišuje však důsledně mezi jevy, vlastnostmi a procesy. Proto zde navrhujeme poněkud pozměněnou klasifikaci:

1. Vlastnosti horninového prostředí
a) vlastnosti minerálů a hornin,
b) vlastnosti podzemních vod a plynů,
c) vlastnosti nerostných surovin,
d) vlastnosti půd.

2. Jevy na zemském povrchu, tj. tvary reliéfu

3. Procesy v horninovém prostředí
a) exogenní,
b) endogenní.

Vzhledem k činnosti člověka a jejímu dopadu na životní prostředí můžeme také geofaktory dělit na přírodní a antropogenní. Tím lze uvedenou základní klasifikaci rozšířit, protože každá vlastnost, každý jev i každý proces probíhající v horninovém prostředí může být čistě přírodní nebo antropogenní či kombinací obou. Obvyklé je, že přírodní geofaktory mohou být pozměněny geofaktory antropogenními, přičemž v mnoha regionech mohou antropogenní geofaktory zcela převládnout. Typickým příkladem toho je severočeská hnědouhelná pánev, kde současný reliéf - tedy jevy na zemském povrchu - je z 95 % antropogenního původu.*

Geofaktory lze dále dělit na příznivé a nepříznivé. Toto je dělení výhradně z hlediska životního prostředí. Příznivými geofaktory je neporušený reliéf, nekontaminované podzemní vody či vhodné zdroje ekologické geotermální energie. Nepříznivé geofaktory jsou všechny takové, které působí negativně na životní prostředí. Jsou jich desítky - od vlivů těžby přes zrychlenou erozi a sedimentaci, svahové pohyby, kontaminaci hornin, půd a vod chemickými látkami až po vlivy ukládání odpadů. Působení nepříznivých geofaktorů může dosáhnout určité hranice, za kterou se stávají pro populaci hrozbou, a v tom případě je nazýváme geofaktory rizikovými. Cítíme ovšem určitou slabinu této přijímané definice, neboť stanovení té překročené hranice, kdy jde o geofaktory rizikové, je velmi subjektivní, protože všechny nepříznivé geofaktory nemusejí být ještě rizikové. V této publikaci se soustřeďujeme na ty, které za rizikové považujeme.

Rizikové geofaktory výrazně narušují horninové prostředí, proto se jejich studiu věnuje obzvláštní pozornost. Zároveň se počítá s jejich vtělením do nového geologické zákona a stanoví se limity, při jejichž překročení nastane ohlašovací povinnost Ministerstvu životního prostředí nebo jím pověřené organizaci. Nejdůležitější rizikové geofaktory zde vyjmenujeme. Jde ovšem výhradně o takové, které mají vztah k území naší republiky. Proto je vynecháno riziko vulkanické, které je naopak v jiných zemích na jednom z prvních míst.

Mechanické rizikové geofaktory:
I. Rychlý pokles zemského povrchu
II. Zrychlená eroze půd, zvětralin a hornin
III. Zrychlená sedimentace
IV. Svahové (gravitační) pochody
V. Narušení režimu podzemních vod
VI. Rychlé seizmotektonické pochody
VII. Změny reliéfu způsobené povrchovou těžbou nerostných surovin a stavebními pracemi
VIII.Vliv hlubinné těžby nerostných surovin a prací pod povrchem včetně jejich projevů na povrchu

Chemické rizikové geofaktory:
IX. Anomálně vysoká koncentrace toxických anorganických látek v půdách, nezpevněných sedimentech, zvětralinách a horninách
X. Anomálně vysoká koncentrace toxických anorganických látek v podzemních vodách
XI. Anomálně vysoké obsahy organických látek v půdách, aktivních sedimentech, zvětralinách a horninách
XII. Anomálně vysoké obsahy organických látek v podzemních vodách,
XIII. Zvýšená objemová aktivita radonu v půdách, zvětralinách, horninách a podzemních vodách
XIV. Zvýšená radioaktivita horninového prostředí.

Téměř všechny tyto rizikové geofaktory mohou být způsobeny přírodními procesy nebo procesy antropogenními či jejich kombinací. O mnoha z těchto rizkových geofaktorů, pokud výrazně ovlivňují horninové prostředí České republiky, budeme dále psát podrobněji. V této chvíli se spokojíme s příkladem geofaktoru, který je v našem seznamu uveden jako první, tedy s rychlými poklesy zemského povrchu. Zde nemáme na mysli dlouhodobé a pomalé pohyby zemského povrchu, registrované geodetickými měřeními. Takové zdvihy a poklesy jsou popsány i z České republiky (Vyskočil 1986, Kukal 1990) a nejsou větší než několik milimetrů za rok. Rychlými poklesy rozumíme takové, které působí rychlostí od metrů za vteřinu až po metry za rok. Je zde tedy několikařádový rozdíl v časových jednotkách. Rychlé poklesy mohou být způsobeny jak čistě přírodními procesy, tak lidskou činností. Na povrchu se projeví vznikem poklesových sníženin, které můžeme podle tvaru nazývat poklesová kotlina, poklesová propadlina, poklesové jezírko, poklesový trychtýř nebo závrt. Vzniká rychlým, až katastrofickým poklesem zemského povrchu vlivem nestability podloží. Ta může být způsobena přítomností krasových dutin a puklin, pseudokrasových jevů a tektonických puklin či poddolováním. Na povrchu má sníženina nejrůznější velikosti, od metrů čtverečných až po stovky čtverečných metrů. Tvary sníženin jsou okrouhlé nebo protáhlé, jejich okraje strmé a často mají znaky zlomové plochy. Pokud se dno dostane pod hladinu podzemní vody, je sníženina zaplavena a vzniká poklesové jezírko. Jde o jevy zřetelně nové, okrajové svahy jsou bez vegetace nebo s porušenou vegetací.

Poklesy vzniklé poddolováním nebo podzemními pracemi jsou popsány na jiných místech, ovlivňují lidská sídla (viz str. 41 ), poddolované oblasti černouhelných, hnědouhelných pánví i rudních okrsků. Kritická situace v karvinské oblasti hornoslezské černouhelné pánve je popsána na str. 77). Nejrychlejší a katastrofický pokles je možno nazvat propadnutím do podzemních vyrubaných prostorů. Takové příklady známe z nedávné minulosti. Známé je třeba propadnutí jídelny uranových dolů na Bytízu u Příbrami v osmdesátých letech nebo propadnutí těžní věže na Karvinsku v roce 1998. Poklesy ovlivněné lidskou činností jsou mimořádně nebezpečné, nelze však podceňovat ani přírodní poklesy. V krasových oblastech se objevují desítky závrtů na čtverečném kilometru a dno mnohých z nich se může propadnout do podzemního prostoru, s kterým jsou propojeny. Snad ještě nebezpečnější je situace v pískovcových oblastech české křídové pánve, hlavně v místech pokročilého vývoje skalních měst a jejich okolí. Pokud se tvoří kotliny uspořádané za sebou v řadě, je značné nebezpečí brzkého propadnutí do rozšiřující se pukliny.