1. Planeta Země jako živý organismus 

To, že je země pod našima nohama většinou na místě a neměnná je pouze zdánlivé, protože se ve skutečnosti neustále pohybuje velmi pomalou rychlostí díky mnoha látkovým koloběhům a tepelnému proudění. Na druhou stranu se tvář Země muže měnit a pohybovat až nebezpečné rychle, jak mužeme pozorovat při explozích sopek, skalních sesuvech nebo prekládání koryt reky pri povodních. Planeta Země vznikla společné s ostatními planetami sluneční soustavy před 4,6 miliardami let v důsledku kondenzace solární nebuly a následným spojením vzniklých částic. Ve srovnání s velkými planetami jako je Jupiter nebo Saturn je planeta Země obohacena o kovy, silikáty, sulfidy a naopak ochuzena o tekavé prvky. Země má sloupkovitou stavbu, vyznačuje se stálou geologickou aktivitou a výskytem vody ve všech třech skupenstvích.

 Struktura planety země 

V nitru Země je žhavé a tekuté kovové jádro (A), které je obklopeno taktéž žhavým a plastickým pláštěm (B), tvořeným taveninou. Tavenina díky teplotní vemene proudí, stoupá ohřívaná nahoru, směrem k povrchu chladne a následně klesá dolu. Povrch Země je pak tvořen pevnou a chladnou horninovou kúrou (C), která je rozlámána na mnoho desek, které se pomalu po plastickém rozhraní pláště a kůry pohybují k sobe a od sebe. Kontinenty a oceány tak putují rychlostí pro nás nepostřehnutelnou, od 5 do 10 cm za rok. Avšak pri pohledu zpět o desítky a stovky milionu let zjišťujeme, že touto rychlostí dokáží kontinenty změnit svou polohu z rovníkových až do polárních oblastí.

 Vznik oceánské kůry

 Kůra oceánu je poměrně tenká (5 – 10 km) a těžká, neustále vznikající v místech, kde vyhřezává plášťová tavenina k zemskému povrchu (D). Dochází k tomu uprostřed

oceánských desek a tyto švy, pruhy taveniny, která je vytlačována na dno oceánu, vytváří tisíce kilometru dlouhé pásy podmořských pohoří (jen málokdy vystupující nad hladinu, jako např. Island), označované jako středooceánské hřbety nebo riftové zón (E).

K přirůstání kůry dochází symetricky po obou stranách stredooceánských hřbetů a tak se kůra pohybuje směrem od nich (F). Oceánská kůra je tvořená nejběžněji čediči, které při tuhnutí reagovali s mořskou vodou. Dále je na povrchu oceánu tenká vrstva usazenin, tvořených nahromaděním planktonických organizmu, jílem nebo sopečným a kosmickým prachem.

 Zánik oceánské kůry 

K roztahování a ztenčování oceánské kůry dochází pravděpodobně ze dvou důvodů. Horká tavenina, ze které vzniká nová oceánská kůra na stredooceánských hřbetech, je vytlačována vyhřezáváním pláště díky vzestupným proudu. Po utuhnutí a chladnutí se stává těžkou oceánskou kůrou, která je pak podél okrajů kontinentu zatěžována sopečnými horninami a vrstvami usazenin, které jsou splachovány z pevniny (G). V těchto místech se pak přetížené části oceánských desek noří zpět do pláště a zatahují za sebou zbytek desky. Tím jak oceánské cedíce a usazeniny klesají do pláště, kde jsou teploty a tlaky mnohem vyšší než pri povrchu, dochází k jejich přeměnám a následnému tavení (H.).

 Vznik kontinentální kůry

O vodu a jiné tekavé složky obohacená tavenina však neklesá hlouběji do pláště, ale naopak stoupá coby lehcí „struska“ opět k povrchu (I), kde se vylévá formou sopečných explozí (J). Protože k tomuto potápění či podsouvání desek, tedy odborně k subdukci, dochází opět po celém okraji desek, vytváří stoupající „strusky“ pásy vulkánu, čili vulkanické oblouky (K; dnes např. Japonské souostroví, Indonésie).

 Neustálé zvětšování kontinentů

Vytavené „strusky“ a mocná souvrství usazenin kolem okrajů pevnin vytváří základ narůstající kontinentální kůry, která je mnohem lehcí než oceánská. Oceánské desky neustále rostou na stredooceánských hřbetech a zanikají v subdukčních zónách, zatímco kontinentální kůra neustále přirůstá formou hrnutí a nakládání vulkanických oblouku a usazenin mořských pánví na jejím okraji nad subdukčními zónami. Oceány jsou tak otevírány a zavírány a kontinenty se od sebe oddělují a opětovné sráží, přičemž neustále narůstají na svých okrajích. Postupné chladnutí planety je příčinou konvekčního proudění hmot v zemském plášti, což vede k neustálým pohybům a vzájemným interakcím jednotlivých litosférických desek, tzn. deskové tektonice. Pohyby a vzájemné interakce litosférických desek, tj. pevných částí zemské kůry a svrchního pláště jsou základem všech geologických procesu - pohybu kontinentu, vzniku a zániku oceánu, pohoří a hornin. 

2. Horninový cyklus - koloběh hornin v zemském nitru i na povrchu

 Minerály

 Minerál (dříve nerost) je přírodní pevná látka, která má určité chemické složení a vnitřní krystalovou strukturu, tvořenou atomy a vznikly jako výsledek geologických procesu. V přírodě je známo pres 5 300 minerálu. Vyskytují S jako součást hornin, nebo samostatné. Velké množství tvoří ložiska nerostných surovin. Pokud vznikly ve stejnou dobu jako hornina, v které se vyskytují, mluvíme o primárních minerálech. Jako  sekundární (druhotné) nazýváme minerály, která vznikly až zvětráváním nebo přeměnou z primárních minerálu.

Během zvětrávání tak dochází k proměně z jednoho minerálu na jiný (např. živec -kaolinit, pyrit - limonit) či pri metamorfóze. Minerály také vznikají chemickým usazováním (např. sádrovec, vápenec) či působením živé přírody (fosfáty, síra).

 Horniny

 Hornina vzniká složením jednoho či více minerálu nebo úlomku jiných hornin. Na rozdíl od minerálu se chemické složení horniny nedá vyjádřit jediným chemickým vzorcem. Na zemi existuje tisíce hornin, které jsou převážné tvořeny prvky (O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, K, Na, C) a tyto prvky tvoří mnoho odlišných minerálu.

 Koloběh hornin v zemském nitru a na povrchu

 Geologický cyklus vysvětluje koloběh hmot na Zemi. Geologický cyklus je spjat s obnovou a formováním zemské kury a tedy i reliéfu. Horniny se vlivem změn na zemském povrchu i pod ním neustále mění a přeměňují jedny v druhé, dochází k zániku a přeměně starších v nové. Horniny se vlivem procesu uvnitř Země dostávají na povrch, kde dochází k jejich zvětrávání a rozpadu (za pomoci sil vody, vetřu, mrazu, rostlin a živočichu). Erodovaný materiál je unášen i na velké vzdálenosti do sedimentačních prostředí, kde se usazuje za vzniku usazených (sedimentárních) hornin. Sedimentární horniny se mohou společné s oceánskou nebo kontinentální kůrou na konvergetních rozhraních desek znovu dostat do hlubin Země, kde dochází k jejich přeměně a vzniku přeměněných (metamorfovaný) hornin. Koloběh hornin v zemském nitru a na povrchu

 Přeměněné horniny se za vysokých teplot mohou roztavit na žhavou tekutou hmotu, tzv. magma. Horniny vzniklé z magmatu se nazývají magmatické (vyvřelé) horniny. Vzniklé magma má oproti okolní hornině nízkou hustotu (je lehčí) a vystupuje směrem k zemskému povrchu (středooceánské hřbety, vulkány, ostrovní oblouky) a vznikají tak výlevné vyvřeliny. Rychlým chladnutím pak vznikají typické jemnozrnné až sklovité struktury (bazalt, pemza, aj). Poklesem teplot může magma opět utuhnout také hlouběji v zemské kůře a vnikají tak hlubinné vyvřeliny. Vyvřeliny, která utuhly v hloubce se vyznačují většími krystaly minerálu (např. žula, durbachyt, gabro). Na zemském povrchu jsou opětovně vystaveny vlivu vody, vetřu či mrazu a celý koloběh se muže opakovat. Hovoříme o tzv. horninovém cyklu. Nejdelším cyklem procházejí nejstarší horniny nalezené na zemském povrchu (3,9 miliardy let).

 Horniny vyvřelé

 Vyvřeliny vznikají utuhnutím taveniny, který se označuje jako magma (v hloubce) nebo láva (na povrchu). Mužeme nalézt různá tělesa podpovrchových a povrchových vyvřelin, např. plutony, žíly nebo lávové příkrovy. Mezi nejběžnější vyvřelé horniny patří třeba žuly (magmatické) nebo čediče (výlevné). 

Horniny usazené

 Usazeniny vznikají nahromaděním úlomku starších hornin, minerálu nebo třeba zbytku živočichů a rostlin v sedimentární pánvi (např. pískovce, slepence, uhlí). Mezi usazené horniny patří i ty, které vznikají nárůstem na místě, ať už jde o organizmy (např. korálové útesy - vápence) nebo vysrážení minerálních látek z roztoku (např. travertin).

 Horniny přeměněné

 Přeměněné horniny vznikají běžně tak, že se vyvřeliny, usazeniny nebo starší přeměněné horniny dostanou do velkých tlaku anebo teplot, které většinou panují hluboko pod povrchem nebo kolem žhavých magmatických těles. Se změnou teplotně-tlakových podmínek se mění vnitřní stavba nebo i minerální či chemické složení. K přeměněným horninám radíme například ruly a svory.

  3. Historie vývoje Země a života zapsaná v horninách v našem okolí aneb geologický vývoj Brandýska

 Starohory (1000 – 540 milionů let)

Nejstarší horniny, na které můžeme v našem okolí narazit, vznikaly na dně moře před přibližně 700 miliony lety v období, které je označováno jako mladší starohory. V této době proběhly významné horotvorné procesy, které označujeme jako kadomské vrásnění, kdy došlo ke srážce několika tehdejších kontinentů. Naše území leželo v té době hluboko pod hladinou moře, jak tomu napovídají mimo jiné vulkanické horniny spility, případně metabazalty (Vzorek 4). Spility vznikají a vznikaly přeměnou čedičových láv, které se vylévají na oceánská dna. Přehřátá mořská voda, která proudí skrze póry a pukliny v čediči ho chemicky ovlivňuje a dochází tak k přeměně původních minerálů na jiné. Vznik čedičové oceánské kůry je spojen s vyléváním nebo spíše vyhřezáváním čedičové taveniny ze zemského pláště na zemský povrch v pásech středooceánských hřbetů nebo za tzv. vulkanickými ostrovními oblouky (dnešní vulkanické oblouky jsou např. japonské nebo indonéské ostrovy), mezi kterými také vzniká oceánská kůra (viz kapitola 1). 

Příroda vypadala tehdy úplně jinak, než ji známe dnes. Na souši pravděpodobně nebyl vůbec žádný život, jen vyprahlé skalnaté pustiny, ale zato v mělčích mořích už život dávno nastartoval svůj překotný vývoj. Bezjaderné a jednobuněčné organizmy ve slané vodě existovaly již v archaiku před téměř čtyřmi miliardami let, jak dokládají nálezy takto starých molekul (tzv. chemofosilie), které mohou vytvářet pouze živé organizmy. V mladších starohorách se vyvinuli už dokonce první mnohobuněční živočichové, které známe coby zkameněliny. Z našich nejstarších hornin se zkameněliny těchto mnohobuněčných organizmů prozatím nepodařilo přesvědčivě doložit, ale jsou odtud známé např. nárůsty sinic (stromatolity) nebo mikroskopické zkameněliny řas či jejich součástí (akritarcha). Tyto nálezy pocházejí nejběžněji z hornin nazývaných jako buližníky. Jedná se o velmi pevné křemité horniny, které vznikaly na podmořských vyvýšeninách sopečného původu (Vzorky 1 a 3).

Kromě spilitů a buližníků patří k nejstarším horninám v našem okolí také droby (Vzorek 2), prachovce a břidlice, které objemově i plošně převládají. Usazovaly se především z podmořských skluzů, lavin a proudů písčitého a prachovitého materiálu, který pocházel z eroze pevniny. Vyšší (mladší) části souboru našich nejstarších hornin jsou pak tvořeny jen posledně zmíněnými drobami, prachovci a břidlicemi a buližníky a vulkanické spility chybí. Tato část starohorních vrstev vznikla během vrcholné fáze kadomského vrásnění, kdy náš ostrovní oblouk narazil do dalších oblouků nebo kontinentální kůry a došlo k vyzdvižení pásemného pohoří (viz kapitola 1), podobného Andám, Alpám nebo Himálaji. Čím výše horstvo rostlo, tím rychleji bylo erodováno a vznikalo tak velké množství zvětralého materiálu, který byl řekami dopravován do mělkých moří a z nich po svahu skluzy a proudy do hlubšího moře nebo oceánu. Vznikalo tak souvrství rytmicky se opakujících vrstev hrubozrnější drob, jemnozrnějších prachovců a velmi jemnozrnných břidlic (tzv. flyšový typ sedimentace). Pískovce se usadily z proudů na dno oceánu během několika vteřin až minut, zatímco drobná jílová a prachová zrnka tvořící břidlice se usazovala pomalu, pozvolně, po mnohem delší klidové období. Celkem se během mladších starohor na okraji vrásněného pohoří uložilo na 10 km mocné těleso hornin. Při srážení vulkanických ostrovních oblouků a kontinentů byly tyto usazeniny smáčknuty, rozlámány zlomy a zvrásněny, tedy různě zprohýbány a pomačkány, místy tak, jako by se jednalo o plastelínu. Po vyvrásnění kadomského pohoří bylo naše území velmi dlouhou dobu souší.

 Starší prvohory – ordovik (490 – 430 milionů let)

 Na počátku prvohor, v kambriu, došlo k ukončení kadomského vrásnění. Vyvrásněné horstvo bylo postupně zarovnáváno díky erozi a zvětralé úlomky hornin se hromadily v mezihorských údolích, která ve středním kambriu zalilo moře. Tyto kambrické horniny však najdeme až v Brdech. V našem okolí můžeme nalézt horniny z období ordovik, nazvaném podle keltského kmene Ordoviciú. Tehdy se na naše území dostalo další moře. Jeho přítomnost se na dlouhé věky zapsala usazením mocných souborů hornin, ve kterých jsou pochováni svědci tehdejší doby – fosilní organizmy, tedy zkameněliny. Několik stovek metrů ordovických vrstev, které vyplnily tzv. pražskou pánev, začíná vrstvami slepenců a pískovců třenického souvrství (Vzorek 5). Ty vznikaly během postupující mořské záplavy na počátku ordoviku ve velmi mělkém moři, které zaplavovalo předordovická údolí a nížiny. Valouny slepenců a zrna pískovců pocházela z erodovaných starohorních hornin. Díky bohatému výskytu živočišných hub s křemitou schránkou se později usadily silicity (křemičité horniny) mílinského souvrství. Jehlice křemitých živočišných hub se při zpevňování horniny rozpouštěly a vytvářely tak cement mezi zrnky křemene pískovců a prachovců. Vznikly tak velmi pevné horniny. 

Zalévání pevniny mořem a prohlubování pražské pánve pokračovalo, což nám dokládají nadložní břidlice, horniny vznikající usazováním jemných částeček v poměrně klidném prostředí. Tyto břidlice náleží klabavskému a šáreckému souvrství (Vzorek 8). V šáreckých břidlicích se v některých vrstvách vyskytují hojně tzv. šárecké kuličky (my bychom jim mohli říkat brandýské kuličky), pevné křemité několikacentimetrové koule, ve kterých jsou běžně nádherně zachovalé fosilie bezobratlých živočichů. Jejich vznik byl spojen s rozkladnou činností bakterií kolem uhynulých tvorů na mořském dně. Ty vytvářely chemicky reaktivní prostředí a docházelo tak k tvorbě novotvořených minerálů. Tyto kuličky, odborně nazývané konkrece, jsou v podstatě sarkofágy, ve kterých fosilie díky zpevnění prokřemeněním odolaly stlačení během vrásnění, které můžeme jinak sledovat v okolních měkkých břidlicích. V rokycanských kuličkách se dají najít především krunýře trilobitů, misky ramenonožců, mlžů či skořepatců, ulity plžů a další obyvatel ordovického moře.

Později, v období středního ordoviku, došlo v pražské pánvi ke změlčení, kdy do břidlic postupovala tělesa písků. Ta vznikala na plážích, v pobřežních písečných valech, ale také dále od pobřeží při bouřích. Písek se působením tlaků, rozpuštěním křemene a jeho opětovným vysrážením přeměnil nejprve v pískovec a později ve velmi pevný křemenec (Vzorky 6 a 7). Tyto křemence se střídají s břidlicemi.

Sedimentace v pražské pánvi pokračovala přes celé období ordoviku a dále téměř do konce starších prvohor, přes období siluru až do středního devonu (před 380 miliony lety). Všechny tyto horniny byly zvrásněné při následující variské horotvorné události na konci devonu a v mladších prvohorách. Silurské a devonské horniny nejsou v okolí Brandýsa zachovány, ale můžeme je nalézt dále na západ, na území mezi Prahou a Berounem, v Českém krasu.

Soubor starohorních a prvohorních hornin, který vystupuje k povrchu právě mezi Brandýsem n. L. a Starým Plzencem se označuje jako barrandien. Území je pojmenované po francouzském paleontologovi Joachimu Barrandovi. Ten v Čechách prožil značnou část života, kterou zasvětil pionýrskému výzkumu místních prvohor a jejich zkamenělin. Protože byl vychovatelem a později správcem majetku následníka francouzského trůnu (se kterým v revolučních dobách emigroval z Francie), měl na tyto výzkumy dostatek finančních prostředků. Dnes se s jeho jménem nesetkáme jen ve spojení s geologickou jednotkou barrandien, ale i v názvu pražské čtvrti Barrandov anebo známých filmových studií.

 Karbon a perm (360 – 250 milionů let) 

Konec usazování barrandienských staroprvohorních hornin byl spojen s nástupem dalších horotvorných pochodů, variského vrásnění. Tehdy došlo na závěru devonu a počátku karbonu, tedy v průběhu 20 milionů let, ke srážce většiny tehdejších kontinentů, tedy např. Gondwany nebo Laurasie, a vznikl prozatím poslední superkontinet v historii Země, označovaný jako Pangea. Již jednou zvrásněné starohorní horniny byly zvrásněny znovu, společně s těmi prvohorními. Během těchto horotvorných pochodů proběhl významný krok ve vývoji života - výstup z moře na nehostinnou souš. Rostliny již s předstihem (jistě od siluru) obývaly pobřeží, ale rozsáhlejší invazi na souš podnikly společně s živočichy až na konci období devonu a na začátku karbonu. Tento mohutný vpád na souš je zaznamenán výskytem mocných slojí černého uhlí, které je složeno převážně z rostlinných zbytků usazených v karbonských močálech. Z živočichů prorazili během devonu na souš nejprve členovci, např. chvostoskoci, hmyz, pavoukovci a později i první suchozemští obratlovci obojživelníci. Ti se pak velmi rychle rozvíjeli a v karbonu existovalo velké množství jejich různých skupin.

Spojení většiny kontinentů do mohutného bloku superkontinentu Pangea způsobilo rozsáhlé změny směrů atmosférických a oceánských proudů. Tyto změny vedly v permu k výraznému vysoušení superkontinentu, čímž ubývalo uhlotvorných močálů. Usazování hornin ve velice suchém podnebí bylo spojeno s hlubokou oxidací železa v usazeném materiálu, což se dnes projevuje jejich červeným nebo fialovým zbarvením slepenců, pískovců a prachovců (Vzorek 23). Takové červené prachovce, pískovce nebo slepence jsou zachovány v blanické brázdě v okolí Českého Brodu. Blanická brázda byla poklesávající mezihorským údolím (pánví) uvnitř nově vyvrásněného pásemného pohoří. Usadilo se zde několik kilometrů karbonských uhlonosných sedimentů i permských červených sedimentů. Pánev blanické brázdy vznikla díky tomu, že do výšin vytlačené horstvo se rozpadlo do všech stran po tom, co ustaly tlaky způsobené narážením kontinentálních desek.

 Křída (145 – 65 milionů let)

 Po variském vrásnění a usazení karbonských a permských hornin bylo naše území opět především místem eroze. V závěru éry druhohor, v křídě, před 85 miliony lety, se k nám však dostalo opět moře, už třetí v pořadí a prozatím poslední. Naše okolí bylo nížinou, když došlo k jednomu z nejvyšších známých vzestupů hladiny světového oceánu (kolem 200 m) díky tektonickým pochodům při vrcholení rozpadu kontinentu Pangea a vysokým globálním teplotám. Změny úrovně mořské hladiny jsou ovlivňovány mnoha okolnostmi, které jsou místního i globálního působení. Místo od místa se mění smysly pohybu zemské kůry, která může poklesávat nebo se zvedat (a samozřejmě se může pohybovat i vodorovnými směry). Na pohyby hladin oceánů naší planety však stejně působí pohyby tektonických desek a klima. U pohybu desek se jedná o velice dlouhodobé cykly růstu a klesání hladiny oceánů, kdy při vysoké tektonické aktivitě při rozpadu kontinentů rostou mohutná pohoří středooceánských hřbetů, která vytlačují velké objemy mořské vody a dochází tak k růstu hladiny. Mnohem kratší vzestupně-ústupové cykly oceánské hladiny jsou globálně spojené s táním a růstem ledovců. Jak již bylo řečeno, v křídě docházelo k vrcholení rozpadu Pangei a navíc došlo díky extrémně teplému klimatu k roztátí drtivé většiny ledovců, včetně těch polárních, a odtávající voda se vrátila do oceánů, díky čemuž se zvedla jejich hladina. Mělkými moři byly pak zality rozsáhlé nížiny a šelfy všech kontinentů, kde bujel život. 

Nejstarší křídové vrstvy se na Brandýsku usadily ve sladkovodním prostředí meandrujících řek, jezer a močálů a jsou složeny ze slepenců, pískovců a jílovců, které označujeme jako perucké vrstvy. V jílovcích se nachází tenké černouhelné sloje a dobře zachované fosilie prvních krytosemenných rostlin, např. eukalyptů či fíkusů. Vyskytovaly se zde ale i nahosemenné i výtrusné rostliny, jako např. kapradiny (Vzorek 26). 

Nad sladkovodními sedimenty spočívají slepence a pískovce korycanských vrstev (vzorky 24 a 25). Tyto sedimenty vznikaly v mořem zaplavovaných ústích řek s brakickými vodami (estuáriích), deltách, na plážích a v příbřežních písečných valech nebo úzkých písečných ostrůvcích (kosách). V okolí příbřežních útesů a ostrůvků žilo v mělkých a prokysličených vodách velké množství organizmů, díky čemuž vznikaly vápence, tvořené převážně z úlomků jejich schránek. Ostrůvky v našem okolí byly tvořeny hlavně skalkami starohorních buližníků, které ční jako vrcholky v dnešní zarovnané krajině dodnes.

Postupné prohlubování moře je v nadloží korycanských vrstev doloženo ukládáním prachovců a jemnozrnných pískovců se značným množstvím křemitých jehlic mořských hub. Případně jsou hojné vápnité prachovce, slínovce až vápence. Tyto horniny se v kamenické praxi či lidově označují jako opuky (Vzorek 27). Patří bělohorskému a jizerskému souvrství. V opukách se nachází fosilie živočichů, žijících v otevřeném moři, jako např. amoniti. Hojné jsou také fosilie mlžů (významný je rod Inoceramus; typické jsou také např. hřebenatky), ryb a dokonce mořských plazů plesiosaurů (jejich kosti a zuby byly nalezeny v 19. století při těžbě opuk např. u Lysé n. L.).

 Kenozoikum

 

Třetihory (65 – 2,5 milonů let)

 Po ústupu křídového moře bylo naše území opět především místem eroze a dalšími svědky naší geologické minulosti jsou až třetihorní vulkanické horniny, tzv. neovulkanity. Jejich vznik byl spjatý se sopečnou činností, která probíhala v mnoha fázích v oháreckém riftu (pod Krušnými horami, které díky němu vznikly) a v jeho okolí. Ohárecký rift byl místem ztenčení zemské kůry, na kterém docházelo k výstupu plášťových tavenin. Z takovýchto struktur mohou vzniknout později riftové zóny, tedy místa, kde dochází k roztahování kontinentálních desek a postupnému zrodu oceánu. Ohárecký rift však neměl dlouhé trvání, vyhřezávání pláště ustalo a díky tomu nemáme dnes mezi Českou republikou a Německem oceán.    

Třetihorní sopečné horniny jsou v Čechách nejhojněji rozšířeny ve zmíněném oháreckém riftu, tam, kde je dnes České středohoří nebo Doupovské hory. Nejblíže Brandýsu se tyto vulkanity vyskytují u Odolena Vody, na lokalitě Kopeč. Jedná se o horninu ze skupiny čedičů, označovanou jako nefelinový analcimit (Vzorek 29). Při průchodem zemskou kůrou opadávaly do sopečného kotle okolní, především křídové horniny, které můžeme nalézt ve vulkanitech jako tzv. uzavřeniny (xenolity = „cizí kameny”).  

 Čtvrtohory (2,5 milionů let až právě teď)

 Převážná část našeho území je překryta nejmladší vrstvou hornin, které vznikaly v posledním období vývoje planety Země, ve čtvrtohorách, tedy v období ve kterém nyní žijeme. Během závěru třetihor a na počátku čtvrtohor došlo k výraznému ochlazení globálního klimatu a nástupu doby ledové. Ta trvala zhruba 2 miliony let a vystřídalo se během ní několik období s výrazně chladným klimatem trvající až stovky tisíc let (doby ledové = glaciály) a období s mírným až teplým klimatem trvající desítky tisíců let (doby meziledové = interglaciály). Není tedy vůbec vyloučeno, že se dnes nacházíme právě v jednom z takových interglaciálů, neboť poslední glaciál odezněl teprve před 10 000 lety.

Nejrozšířenějšími horninami z nejmladšího období historie planety Země jsou říční a jezerní uloženiny, které v okolí našeho města zanechaly řeky Labe a Jizera. Díky meandrování (meandr = zákruta) jejich řečišť docházelo k postupnému překládání koryt, díky čemuž se poloha řečiště neustále měnila (a částečně mění, ačkoli člověk zpevnil a narovnal břehy, aby k těmto změnám nedocházelo, tzv. meliorace). Říční sedimenty jsou zastoupeny především štěrky a písky (nebo štěrkopísky, vzorek 32), jejichž valouny byly transportovány např. až z Jizerských hor (díky tomu můžeme v pískovnách a na polích nalézt některé polodrahokamy, které pochází např. z prvohorních čedičů z Podkrkonoší -  jedná se např. o acháty nebo růženíny). Tyto říční štěrkopísky jsou uloženy na říčních terasách, což jsou plošiny, které kopírují tehdejší či současná koryta řek. Koryta řek se postupně zařezávala, jak se střídaly doby ledové a meziledové. V dobách ledových byla voda zadržována v ledovcích a mořská hladina byla nízko, čímž měly řeky mnohem větší spád a jejich erozní činnost byla velmi výrazná. Když došlo k otelení během doby ledové, ledovce roztály, hladina oceánů se zvedla a řeky měly mnohem menší spád. Tím byla jejich unášecí síla menší a mohlo dojít k ukládání říčního sedimentu na nové plošině, terase. Tak řeky zanechaly při těchto globálních klimatických změnách postupně nad sebou i několik teras.   

Další významnou horninou období čtvrtohor je spraš. Jedná se o prachový materiál (křemenná zrna, slídy), který byl navátý větry během suchých dob ledových z tajgy, a který se akumuloval za různými překážkami. Pro spraše jsou typické kulovité i jinak tvarované duté vápnité útvary, konkrece, označované jako cicváry (chrastící díky materiálu uvnitř dutiny). Stejně také vznikaly váté písky, vlastně písečné duny, jejichž zbytky můžeme nalézt např. u Poděbrad. Spraše jsou významnou cihlářskou surovinou, a proto byly v okolí Brandýsa těženy, např. u Dřevčic nebo Brázdimi. Velice zajímavou čtvrtohorní horninou je jezerní křída (vápenec), která je známá z okolí Přezletic. Významná je především díky paleontologickým nálezům savců, ale také zbytkům po činnosti pralidí (?Homo erectus).