Jak se horniny vrásní?

Vrása je geologický útvar, který vzniká v důsledku působení orientovaného napětí na vrstvy původně horizontálně uložených hornin. Běžnou příčinou působení tohoto napětí jsou tektonické pohyby zemské kůry, jejichž energie pochází převážně ze zemského pláště a nejčastěji se uplatňuje během horotvorných procesů. Vrásy se mohou vyskytovat u všech druhů hornin, nicméně často je můžeme pozorovat v sedimentárních horninách.

Cílem této praktické a jednoduché aktivity je simulovat vrásnění v domácích či školních podmínkách a tím usnadnit pochopení toho, jak tento geologický děj probíhá.

Pracovní postup:

1. Do skleněné (plastové) nádoby v několika vrstvách nasypeme mouku, hlínu a strouhanku tak, aby nám vzniklo souvrství ve víceméně horizontálním uložení. V této fázi lze žákům zmínit princip superpozice, který říká, že ve sledu sedimentárních hornin v normálním uložení klesá směrem do nadloží stáří hornin.
2. Z tvrdého papíru (kartonu) si vystřihneme obdélník, který následně vložíme na jeden z konců nádoby, a vytvoříme tak plochu, kterou budeme naše vrstvy „hornin“ stlačovat z boku, tedy vrásnit.
3. Posléze pomalu táhneme kartonem z jednoho konce nádoby k druhému konci, čímž simulujeme orientované napětí působící na horniny. Při pozvolném zmenšování prostoru dochází k vrásnění nasypaného materiálu obdobně jako u skutečných vrstev hornin.
4. Po uvolnění napětí můžeme pozorovat vrásy podobné těm, se kterými se můžeme setkat v reálných přírodních podmínkách – video zde.
5. Na vytvořených vrásách si ukážeme jejich geometrické prvky v podobě antiklinál a synklinál. Déle určíme vrchol a dno vrás, případně popíšeme jejich sklon (vrása přímá, šikmá, překocená, ležatá a ponořená).

Touto jednoduchou aktivitou se žáci mohou prakticky seznámit s geologickými jevy, jejichž průběh bývá našemu oku ukrytý. Přitom dochází k simulaci podmínek, které se při vrásnění hornin skutečně uplatňují. V souvislosti s plastickou deformací hornin je potřeba též zmínit, že kromě vysokého tlaku na horniny v zemské kůře též působí vysoké teploty. Horniny se tedy v těchto podmínkách nechovají křehce, ale plasticky.