přeskočit k navigaci »

Tady jsem Úvod > Hornictví na Hřebečné > Geologie a mineralogie cínového ložiska Hřebečná

Geologie a mineralogie cínového ložiska Hřebečná

Geologické poměry

V Krušných horách se vyskytují desítky ložisek cínových rud, jež jsou v naprosté většině vázána na pozdně variské granitoidy – vyvřelé horniny blízké žulám, které vznikly v závěrečné fázi variského vrásnění před zhruba 330 až 300 miliony lety. K nejběžnějším typům cínového zrudnění zde patří tzv. greisenová ložiska vzniklá postmagmatickou přeměnou žul spojenou s přínosem cínu, wolframu a dalších kovových prvků (viz níže). Největší koncentrace těchto ložisek je v české části Krušných hor známá z blatenského žulového masívku, kde byly cínové rudy dobývány například na Blatenském a Jelením vrchu u Horní Blatné, na Bludné a Sněžné hůrce, v Luzích, na Pískovci, u Černého rybníka mezi Perninkem a Bludnou a především pak na Přední a Zadní Hřebečné (Jokély 1856; Jangl 1975).

Geologická mapa blatenského masívu s vyznačením hlavních cínovcových ložisek a greisenových tahů (Urban, Malina 2014, podkladová mapa: Česká geologická služba, Praha)

Geologická mapa blatenského masívu s vyznačením hlavních cínovcových ložisek a greisenových tahů (Urban, Malina 2014, podkladová mapa: Česká geologická služba, Praha)

V dnešním erozivním řezu tvoří blatenský masív těleso přibližně trojúhelníkového tvaru o rozloze zhruba 12 km2 mezi Horní Blatnou na západě, Hřebečnou na východě a Pískovcem/Podlesím na severu. Ze všech stran se žuly masívu stýkají se slabě metamorfovanými horninami (svory až fylity), jež jsou považovány za metamorfované sedimenty kambroordovického stáří (Sattran 1963). V hloubce je blatenský masív patrně propojen s podstatně rozsáhlejším nejdecko-eibenstockým masívem, k jehož vmístění došlo na základě Pb/Pb zirkon a Rb/Sr geochronologických dat před 319,8 ± 1,0 milionu let (Tichomirowa/Leonhardt 2010). Obdobné stáří lze předpokládat i pro blatenský masív.

Podle tradičního dělení krušnohorských granitoidů náleží blatenský masív ke skupině krušnohorských (rudohorských) žul; ve smyslu rozdělení, které navrhli Lange a kol. (1972), pak ke granitům tzv. mladšího intruzivního komplexu (Younger Intrusive Complex, YIC). V porovnání s granity staršího intruzivního komplexu (OIC), které převládají například v nejdecko-eibenstockém masívu, mají granity YIC nižší obsah Ti, Mg, Fe, Ca a K, ale naopak vyšší obsah Na, F (Breiter a kol. 1987) a inkompatibilních prvků.

Po petrografické stránce popsali granitoidy blatenského masívu zejména Jokély (1856), Pácal/Pavlů (1967), Komárek (1968), Škvor (1975), Breiter ad. (1987) a Heřmanská (2013), kteří v masívu vymezili několik typů granitických hornin lišících se zrnitostí, texturou a obsahem akcesorických minerálů. Heřmanská (2013) rozlišuje v blatenském masívu čtyři typy granitických hornin: (1) biotitové granity a biotitové granity s muskovitem, (2) biotitové granity s turmalínem, (3) biotitové až zinnwalditové granity s topazem a (4) zinnwalditové granity s topazem. Kromě toho jsou přítomné i žilné horniny charakteru žulových porfyrů a žilných ryolitů. Pro Hřebečnou jsou typické zejména jemnozrnné, řídce porfyrické biotitové granity s turmalínem, které směrem k V přecházejí do jemně- až středně zrnitých, řídce až hustě porfyrických biotitových granitů. Celkově podle Heřmanské (2013) představuje blatenský masív složenou intruzi tvořenou několika fázemi vysoce vyvinutých peraluminických granitů bohatých lithiem, fluorem a fosforem a doprovázenou cínovou mineralizací greisenového typu.

Hojné krystalky kasiteritu na puklině greisenizované žuly (Hřebečná – důl Rote Grube, foto Marek Nesrsta)

Hojné krystalky kasiteritu na puklině greisenizované žuly (Hřebečná – důl Rote Grube, foto Marek Nesrsta)

Slovo greisen pochází ze saského hornického prostředí a označují se jím jemně-, středně- až hrubozrnité horniny zpravidla světlešedé nebo zelenošedé barvy složené hlavně z křemene a světlé slídy. Greiseny vznikají v závěrečné fázi tuhnutí žulových vyvřelin, kdy z tuhnoucího magmatu unikají horké proplyněné roztoky bohaté na fluor, bór, lithium a také cín, wolfram a další kovy. Působením těchto fluid na okolní žuly dochází ke kompletnímu rozložení živců a původních slíd a ke vzniku novotvořeného křemene, světlé a/nebo lithné slídy a charakteristických akcesorických nerostů, jako jsou topaz, turmalín či fluorit, a často i rudních minerálů – cínovce (kasiteritu), wolframitu, molybdenitu, minerálů vizmutu aj. S termínem greisen je úzce spojen další starý saský hornický termín zwitter (česky cvitr), jímž jsou označovány greiseny s vysokým obsahem cínovce. Někdy lze slovo zwitter považovat i za synonymum pro cínovec (například důl Mauritius byl nazýván také Mauritius Zwitterzeche).

Greisenizace může postihovat celé rozsáhlé, zpravidla vrcholové partie žulových masívů, jak je tomu například v Horním Slavkově nebo Krupce, ale často je podmíněna tektonicky a šíří se přednostně do stran od existujících ploch puklin nebo zlomů. Takovéto greiseny svým deskovitým tvarem připomínají pravé rudní žíly, i když ve skutečnosti se o žíly nejedná. O tom svědčí i skutečnost, že hranice mezi greiseny a okolními žulami bývá neostrá. Mocnost greisenových poloh se pohybuje v širokém rozmezí od několika mm do několika metrů. Nejmohutnější greisenové "žíly" jsou v Krušných horách známé právě z Hřebečné, kde jejich mocnost dosahuje místy až 16 m a zrudněny zde navíc bývají do vzdálenosti až několika metrů i okolní nepřeměněné žuly. Tím lze vysvětlit obrovskou velikost zdejších povrchových dobývek i podzemních komor.

Ze směrové analýzy greisenových žil v blatenském masívu vyplývá, že zde naprosto převládají žíly směru SSZ–JJV až SSV–JJZ s maximem ve směru zhruba S–J (Urban, Malina 2014). Tento směr mají i hlavní greisenové žíly těžené dolem Mauritius. Druhé, podstatně méně výrazně maximum odpovídá azimutům 55–65 . Naproti tomu téměř scházejí greisenové žíly směru V–Z až ZSZ–VJV. Podle Urbana, Maliny (2014) je greisenizace v blatenském masívu vázána primárně na plochy puklin v žulách, jejichž vznik souvisí s režimem dextrálních horizontálních posunů na řídicích hlubinných zlomech směru SZ–JV v závěru variského vrásnění. Směr většiny greisenových žil v blatenském masívu odpovídá v tomto modelu tahovým rupturám.

Růžicový diagram azimutů 152 greisenových tahů v blatenském masívu – většina greisenových žil má směr SSZ–JJV až SSV–JJZ (Urban, Malina 2014)

Růžicový diagram azimutů 152 greisenových tahů v blatenském masívu – většina greisenových žil má směr SSZ–JJV až SSV–JJZ (Urban, Malina 2014)

Hlavní greisenová pásma ložiska Hřebečná

Z Přední a Zadní Hřebečné je známo, kromě desítek drobných odžilků, více než 30 zrudnělých greisenových poloh označovaných tradičně jako žíly, i když – jak bylo uvedeno již výše – se o pravé rudní žíly nejedná. Greisenové žíly mají zpravidla téměř vertikální sklon a jejich mocnost se pohybuje od několika mm po první metry, maximální mocnost v místech, kde žíly Mauritius a Führinger probíhají těsně vedle sebe, je 16 m. Nejbohatší zrudnění se vyskytovalo v místech křížení žil, kde se vyvinuly mohutné rudní sloupy, jež byly předmětem intenzivní těžby.

Hlavní důlní díla na Hřebečné a průběh nejvýznamnějších greisenových žil (červeně)

Hlavní důlní díla na Hřebečné a průběh nejvýznamnějších greisenových žil (červeně)

Na Zadní Hřebečné, v prostoru dolu Mauritius, jsou známé především tyto žíly:

  • Mauritius, též Hauptgang (Hlavní žíla)
    Nejdůležitější žíla na Zadní Hřebečné, objevuje se těsně za jámou Mauritius a pokračuje až k severnímu ukončení ložiska na poruše Fäule. Má směr SSV–JJZ (35°) a upadá strmě (80-85°) k západu.
  • Führinger
    Probíhá paralelně se žilou Mauritius ve vzdálenosti jen několika málo (4–6) metrů na východ od ní, v severní části ložiska jsou obě žíly v podstatě spojené do jedné.
  • Drei Brüder (Tři bratři) a Lywecker
    Žíly stejného směru a sklonu, jako mají žíly Mauritius a Führinger, a probíhající v jejich těsné blízkosti (Drei Brüder západně od žíly Mauritius, Lywecker východně od žíly Führinger), místy jsou s nimi pravděpodobně spojené
  • Zinngrübner
    Třetí nejvýznamnější žíla dobývána dolem Mauritius, s menší mocností než Hlavní žíla, ale bohatá rudou. Má směr SSZ–JJV (340°) a téměř vertikální úklon, jsou na ní významné povrchové dobývky v severní části ložiska. Na křížení této žíly a žíly Heiliger Kreuz se žilami Mauritius a Führinger vznikl severní rudní sloup s nejbohatším cínovým zrudněním. Při průzkumu za druhé světové války byla zjištěna mocnost žíly Zinngrübner až 4,5 m.
  • Heiliger Kreuz (Svatý Kříž)
    Žíla směru zhruba SV-JZ (65°) známá ze severní části ložiska, záznam z roku 1791 hovoří o tom, že se z ní dobývaly cvikry o mocností 4–6 m s vysokým obsahem kasiteritu.
  • Dreifaltigkeit (Trojice)
    Žíla směru SV–JZ (45°), na jejím křížení se žilami Mauritius a Führinger vznikl jižní rudní sloup v prostoru Schneppovy pinky
  • Dreifaltigkeiter Fäulengang (Trojická porucha)
    Poruchové pásmo směru zhruba V–Z (120°), má převážně podobu zlomu, místy je však zrudnělé, bylo sledováno od Schneppovy pinky na západ k dolu Eustach a dále směrem k dolům na Přední Hřebečné
  • Alter Johannes
    Žíla směru S–J
  • Unbenannter Gang (Nepojmenovaná žíla)
    Žíla VSV-ZJZ (75°) se sklonem 85° k S
  • Šestá žíla
    Žíla směru SV–JZ (60°) s příkrým úklonem (80°) k SZ
Subvertikální žíla Mauritius v horní Schneppově pince (foto Michal Urban)

Subvertikální žíla Mauritius v horní Schneppově pince (foto Michal Urban)

V prostoru mezi Zadní Hřebečnou a Přední Hřebečnou byly dobývány zejména méně významné žíly

  • Apollinaris (20°)
  • Kreuz (Křížová) (330°)
  • Eustach (80°)
  • Dionýz (0°)

Na Přední Hřebečné pak nejvýznamnější byly žíly

  • Rothengrübner (žíla Červené jámy) (75°)
  • Katharina (75°)
  • Jahrküchel (75°)
  • Christoph (75°)
  • Pachmannova (105°)
  • Wildbahn (115°)
  • Löwen (Lví) (120°)
  • Neuer Johannes (105°)
  • Johannes Trum (90°)
  • Kies (Kyzová) (105°)
  • Dreikönig (Tříkrálová) (55°)
  • Isaias (60°)
  • Rupprecht (75°)
  • Neuer Rupprecht
  • Samuel (30°)
  • Lettentrum (Jílový odžilek) (0°)
  • Unbenannter (Nepojmenovaná) (95°)

Také zde se nejbohatší zrudnění vyskytovalo v místech křížení žil.

Minerály ložiska Hřebečná

Ložisko Hřebečná je po mineralogické stránce poměrně chudé, doposud odtud bylo popsáno jen kolem dvacítky druhů minerálů.

Kasiterit (cínovec, SnO2) byl hlavní těženou rudou. Vyskytuje se v podobě drobných zrn jemně rozptýlených v rudonosné hornině, ale i v bohatých shlucích krystalů, jejichž velikost nepřesahovala 0,5 cm. Vysoce lesklá zrna a krystaly kasiteritu mají obvykle hnědočernou nebo hnědou barvu, někdy bývá kasiterit i sírově žlutý. Průměrný obsah cínu v rudnině se pohyboval kolem 0,5 %, ještě koncem 19. století však byly získávány rudy i s obsahem kolem 2 % Sn a nejbohatší partie zvané handštány obsahovaly přes 20 % Sn.

Černohnědé krystalky kasiteritu v křemenném greisenu (Hřebečná – důl Mauritius, sbírky Národního muzea v Praze, foto Dalibor Velebil)

Černohnědé krystalky kasiteritu v křemenném greisenu (Hřebečná – důl Mauritius, sbírky Národního muzea v Praze, foto Dalibor Velebil)

Bohatý shluk černých krystalů kasiteritu zarostlých do světlého greisenu (Hřebečná – důl Mauritius, sbírky Národního muzea v Praze, foto Dalibor Velebil)

Bohatý shluk černých krystalů kasiteritu zarostlých do světlého greisenu (Hřebečná – důl Mauritius, sbírky Národního muzea v Praze, foto Dalibor Velebil)

Z dalších rudních minerálů se vzácně vyskytují pyrit (FeS2), chalkopyrit (CuFeS2), arzenopyrit (FeAsS) a löllingit (FeAs2) (oba tyto minerály sloužily k výrobě arzeniku v arzénové huti), wolframit (Fe,Mn)(WO4) a byl odtud popsán i ryzí vizmut (Bi) a antimonit (Sb2S3), přítomnost antimonu na ložisku však není pravděpodobná, spíše mohlo jít o některý z minerálů vizmutu, například bismutin (Bi2S3).

Také sekundární minerály jsou na ložisku poměrně vzácné. Relativně častější je uranová slída torbernit (Cu(UO2|PO4)2 • 10-12H2O) vyskytující se v drobných, max. 2 mm zelených tabulkovitých krystalech v dutinách greisenu nebo na žulách. Teprve současné výzkumy naznačily, že výčet sekundárních minerálů je přece jen bohatší: byla zde objevena poměrně pestrá škála fosfátů a arzeničnanů mědi a bismutu včetně například vzácného mrázekitu (Bi2Cu3(PO4)2O2(OH)2•2H2O), mixitu (BiCu6[(OH)6|(AsO4)3] • 3H2O), pseudomalachitu (Cu5(PO4)2(OH)4), libethenitu (Cu2(PO4)(OH).), beudantitu (Pb(Fe,Al)3[(As,S)O4]2(OH)6) aj. (Hloušek, Urban, nepublikováno).

Nejběžnějším nerudním minerálem ložiska je křemen (SiO2), který tvoří hlavní součást greisenů a tvoři někdy i téměř monominerální masy značných rozměrů. V dutinách žil se vyskytly i dobře omezené zakalené krystaly světlé barvy veliké až 10 cm, na povrchu často povlečené hematitem. Z mladších křemeno-hematitových žil pocházejí i polodrahokamové odrůdy křemene – červený jaspis, fialový ametyst a červenavý achát. Rudní složkou těchto žil je hematit (Fe2O3), popř. i pyrolusit (MnO2).

V greisenové žilovině se dále nachází poměrně často fluorapatit (Ca5(PO4)3F), který tvoří jednak masivní agregáty pleťové barvy až více než 10 cm velké, ale také pěkné modrozelené sloupečkovité krystaly velké i přes 1 cm. V křemeni se občas vyskytují vyloužené otisky po krystalech apatitu, které původně dosahovaly délky i několika cm.

Šedozelené sloupečkovité krystaly apatitu v greisenu (Hřebečná – důl Mauritius, sbírky Národního muzea, foto Dalibor Velebil)

Šedozelené sloupečkovité krystaly apatitu v greisenu (Hřebečná – důl Mauritius, sbírky Národního muzea, foto Dalibor Velebil)

Poměrně častou součástí greisenů, ale zvláště okolních žul je černý turmalín (skoryl, NaFe2+3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4), který se někdy vyskytuje v podobě turmalínových sluncí velikých i několik dm. Běžnou součástí greisenů je i topaz (Al2iO4.(F,OH)2) čiré barvy, který však jen zřídka tvoří krystaly, obvykle se vyskytuje ve formě nepravidelných zrn zaměnitelných za křemen. Podstatnou součástí greisenů je dále světlá slída (sericit, muskovit KAl2(OH,F)2AlSi3O10)vzniklá rozkladem původních živců, v okolních žulách se vykytuje muskovit i biotit (K(Mg,Fe)3(OH,F)2AlSi3O10). V žule i v greisenech se občas naleznou rovněž drobná zrnka fialového fluoritu (CaF2). Z okrajových partií greisenových poloh byly popsány krystaly ortoklasu (KAlSi3O8) velké i několik cm.

 
Důl Mauritius na Hřebečné