Zbrašovské aragonitové jeskyně - přírodní poměry
GEOLOGIE
Hranický kras je rozlohou malé (22 km2), zato unikátní krasové území na střední Moravě mezi obcemi Hranice, Teplice nad Bečvou a Černotín. Leží na obou březích hlubokého údolí řeky Bečvy a tvoří jej, podobně jako většinu krasových oblastí na Moravě, několik ostrůvků vápenců středně až svrchně devonského stáří. Při alpinsko-karpatském vrásnění, kdy v těsném sousedství vznikalo horstvo Karpat, byly na vápence od jihu až jihovýchodu nasunuty ještě příkrovy paleogenních sedimentů karpatského flyše. Eroze i tektonické pohyby postupně obnažovaly vápencový masiv, vznikaly podzemní dutiny a povrchový reliéf dostával podobu klasické krasové krajiny s povrchovými krasovými útvary. Tento krasový povrch byl při třetihorní mořské záplavě překryt mladšími nekrasovými sedimenty, takže dnes na povrch vystupují již jen jeho vrcholky.
Krasové procesy, klasický a v nejmladší fázi pak hydrotermální, v nich vytvořily jedinečné krasové jevy. Těmi nejznámějšími jsou Zbrašovské aragonitové jeskyně a Hranická propast, nejhlubší zatopená propast světa. Od třetihor zasahují do rozpouštění hranických vápenců velmi významně hydrotermální procesy. Hranický kras totiž leží na styku dvou celoevropsky významných geologických celků, Českého masivu a Západních Karpat, na jejichž rozhraní se nacházejí hluboké zlomy. Po nich vystupuje z velkých hloubek teplá minerální voda silně proplyněná oxidem uhličitým – tzv. kyselka. Ta vytváří podzemní dutiny neobvyklým způsobem – směrem z hlubin k povrchu (zezdola nahoru). Kyselka je díky vysokému obsahu oxidu uhličitého značně agresivní, intenzívně rozpouští vápence a charakteristicky modeluje podzemní dutiny. Netvoří také běžné krápníky, ale unikátní typy výzdoby.
Vývoj jeskyní
Nejprve se v devonském moři z droboučkých schránek živočichů vytvořila hornina. V případě vápenců Hranického krasu stanovili geologové jejich staří na 350-370 milionů let. Až se vápence vynořily z moře a staly se souší, začaly krasovět, mohly se v nich začít tvořit první dutiny – jeskyně. V Hranickém krasu se tento proces několikrát opakoval, jak územím procházela různá geologická období s dalšími záplavami nebo naopak ústupem vod. Předpokládá se, že předchůdkyně dnešních jeskyní mohly začít vznikat už někdy mezi 252 až 66 miliony let, zcela jistě jeskyně existovaly před 15 miliony let a největší část dnes známých prostor vznikla v relativně mladém období před 100 až 130 tisíci let. Právě tehdy modelovala jeskyně kyselka a tvořila v nich unikátní výzdobu. Toto období tzv. hydrotermálního krasovění trvá prakticky dodnes a charakterizuje jej pět zdejších divů:
Oxid uhličitý (CO2)
Je bezbarvý plyn bez chuti a zápachu, který tvoří 0,04 % běžného ovzduší. V případě Hranického krasu však tento plyn ještě nikdy nebyl součástí „pozemského“ vzduchu. Vystupuje ze zemského pláště, v podzemí se mísí s vodou a ohřívá ji, voda se proplyňuje, mineralizuje a vzniká kyselka. Nad hladinou kyselky se pak plyn uvolňuje do volných částí jeskyní, a protože je těžší než vzduch, tvoří na dně prostor tzv. plynová jezera. V nich můžeme naměřit koncentraci 20, 30 i více procent CO2. Proplyněná kyselka a plyn vynášejí vzhůru geotermální teplo, teplota kyselky se pohybuje okolo 22,5 °C. Neobvykle vysoká je proto také teplota ovzduší v jeskyních – okolo 14,5 °C.
Kyselka
Obecně je podzemní uhličitá minerální voda, která obsahuje nejméně 1 g rozpuštěného oxidu uhličitého v jednom litru, ta teplická jej obsahuje okolo 2,1-3,2 g/l. Její celková mineralizace se pohybuje okolo 2,8 g/l, přičemž největší podíl rozpuštěných minerálů tvoří hydrogenuhličitany. Právě nasycení kyselky uhličitany ovlivňuje, co kyselka „způsobí“ v jeskyních. Nenasycená leptá vápenec, naopak z přesyceného roztoku roste výzdoba. Hladina kyselky v jeskyních dlouhodobě stagnuje, což je podmínkou vzniku unikátní výzdoby.
Raftové stalagmity
Vznikly na dně jezer kyselky. Jeho hladinu pokryla plovoucí sintrová kůra (anglicky „raft“), kterou kapky padající ze stropu rozbíjely na drobné úlomky. Ty spadávaly na dno, kde se hromadily do homolovitých tvarů. Zprvu sypké útvary postupně zpevnil kalcitový tmel, který se průběžně srážel z vodního roztoku. Jak se Bečva zahlubovala, klesala i hladina jezer v jeskyních a stalagmity se ocitly na souši. Zůstaly buď v původním homolovitém tvaru nebo kapající voda vyhloubila do jejich vrcholů egutační jamku. Tyto útvary se nacházejí i v Hranické propasti.
Aragonit
V klasických jeskyních vzniká z rozpuštěného uhličitanu vápenatého krápníková výzdoba. Ve Zbrašovských jeskyních však vlhké a teplé ovzduší způsobilo, že z něj na stěnách vykrystalizoval vzácný bílý minerál aragonit. V podobě jehlicovitých krystalů a keříčků pokrývá i poměrně velké plochy. Tento minerál se v jeskyních ČR vyskytuje velmi vzácně a většinou jen v malém množství. I když aragonit má stejné chemické složení jako běžně se vyskytující kalcit – jedná se také o uhličitan vápenatý CaCO3 – rozdíl je ve způsobu krystalizace. Aragonit krystalizuje v soustavě kosočtverečné (rombické).
"Koblihy"
Naopak pod hladinou jezer ukládala kyselka sintrové povlaky, které mají oblé tvary a připomínají mraky nebo vosí hnízda. Ve Zbrašově jim nikdo neřekne jinak než „koblihy“. Vznikly postupným usazováním vrstviček uhličitanu vápenatého ve formě kalcitu, které byly tu více, jindy méně obohaceny oxidy železa. Vzniklý materiál je proto na řezu krásně pruhovaný a bývá nazýván „hranický onyx“.