Sedimentogenní mineralizace ČR a jejich lokality 1 Vybrané minerály sedimentárních hornin 1.1 Minerály nemetamorfovaného a slabě metamorfovaného proterozoika Kamenečné (kyzové) břidlice barandiensko-železnohorské zóny Plzeňsko (Hromnice, Radnice, Hracholusky aj.) a Chvaletice v Železných horách - pyrit může impregnovat pelitické horniny natolik, že se označují jako kamenečné a při vyšším obsahu pyritu jako kyzové břidlice (mohou dokonce obsahovat i polohy litého kyzu) - vyznačují se černou barvou od hojné příměsi reziduálního uhlíku - geologicky a pravděpodobně i geneticky spjaty s projevy „spilitového“ vulkanismu - břidlice s pyritem byly těženy jako surovina na výrobu kyseliny sírové a kamence Minerály: - pyrit - druhotné sírany např. copiapit, slavíkit, römerit, halotrichit, jarosit, melanterit - z dalších minerálů např. alofán (fylosilikát) Ložiska manganových a kyzových rud železnohorského proterozoika Přerušovaný pruh mezi Chvaleticemi, Zdechovicemi, Morašicemi a Sovolusky Nejvýznamější je ložisko Chvaletické - ložisko velmi slabě metamorfované (v místech kde sousedí s chvaletickou žulou bylo silněji hydrotermálně metamorfováno) - někdy lze těžko rozlišit pozdně diagenetické minerály (vznikající za vyšších teplot a tlaků) od nízkoteplotních hydrotermálních minerálů (které se rovněž ukládají na puklinách) - vlastní ložisko tvoří uhlíkaté kyzové břidlice a polohy Fe-Mn karbonátu, jehož mocnost se pohybuje od několika dm (Sovolusky) až do několika desítek metů (Chvaletice) Minerály: - rodochrozit (ruda se skládá z jemnozrnného železnatého rodochrozitu, obvykle černošedého – vlivem příměsi uhlíkaté substance) - křemen - grafitický pigment - pyrit - apatit (tvoří konkrece v nadložních pyritických břidlicích, popř. jsou známi i krystaly světle zeleného apatitu) 1.2 Minerály staršího paleozoika Barrandienu a Železných hor Železné rudy paleozoika barrandienu - akumulace železných rud především ordovického stáří (zanedbatelně rovněž silurského stáří) - oblast zhruba mezi Prahou a Plzní - v ordovických rudách naprosto převládá oolitická struktura - Nejvýznamnější rudní obzory jsou: - ložiska spodnoordovického stáří (vulkanosedimentárního komplexu) - Ejpovice, Březina u Rokycan, Mníšek pod Brdy, Krušná hora tj. klabavsko-osecký rudní obzor v šáreckých vrstvách - ložiska svrchně ordovického stáří (čistě sedimentární souvrství) – Nučice, Chrustenice, Zdice tj. nučický rudní rudní obzor v černínských vrstvách Minerály: Spodnoordovická ložiska Hematit (vzácně v mikroskopicky šupinkaté až tabulkovité podobě, běžně tvoří jemnou disperzi submikroskopických částic – prostupuje základní hmotu a ooidy) Siderit (obsahuje izomorfní příměs Ca, Mg a Mn; je hojný v základní hmotě rud) Svrchnoordovická ložiska Chlorit (složení blízké chamositu, zelená barva – kolísá dle zastoupení Fe, Siderit (viz. výskyt ve spodnoordovických lož.; může prostupovat silikátové ooidy, výjimečně bývá hrubozrnný ) Magnetit (jemnozrnná zrnka soustředěná do center ooidů; pravděpodoběn v období diageneze na úkor sideritu) Další minerály: Illit Glaukonit Kaolinit Syngeneticky až diageneticky vznikají: křemen, sulfidy a fosforečnany (viz. samostatná kapitola) Fosfáty paleozoika barrandienu - primárně představují složku ordovických usazenin v podobě fosfátových schránek inartikulátních ramenonožců - během diageneze byl fosforečnan mobilizován a vysrážen v podobě fosforitových konkrecí. V pozdějších fázích docházelo k vylučování rozličných Al- a Fe-fosforečnanů na trhlinách a poslední stádium vzniku představují fosfáty vzniklé zvětrávacími pochody v blízkosti povrchu (tato část bude hlouběji rozebrána v samostatné kapitole) Fosfáty ordovických sedimentárních Fe-rud - Dufrenit (Hrbek u svaté Dobrotivé na Berounsku) kulovité až polokulovité agregáty, často zonální, tvavě zelený až černozelený – navětráním hnědnoucí) - Beraunit (Hrbek u svaté Dobrotivé – poprvé popsán na této lokalitě v r. 1841, Zbiroh) protáhlé tabulkovité krystaly a radiálně paprsčité agregáty, červené až červenohnědé - Kakoxen (Hrbek u svaté Dobrotivé – typová lokalita r. 1825, v Třenicích a Cerhovicích) často spolu s wavellitem; zlatožluté radiálně paprsčité a hvězdičkovité agregáty - diadochti (destinezit) (Litošice, Nučice, Zdice; destinezit – Praha-Vysočany) obvykle v podobě ledvinitých hlíz - dále např. apatit (Ejpovice, Chrustenice, Zdice) i vláknité formy Fosfáty vznikající na puklinách drob ordovického stáří - Wavellit (na puklinách ordovických drob v Třenicích, Jivíně a Milíně u Hořovic) - Variscit (Třenice, Jivín, Milín, Zaječov) - Strengit (Třenice, Jivín, Cerhovice) – varieta bohatá Al (barrandit) Pukliny paleozoických sedimentů (např. břidlic, křemenců, vápenců) bývají vyplněny krystalovanými odrůdami křemene, karbonátů, sulfidů atd. např. až 5 cm velké klence kalcitu v Praze Hlubočepích, centimetrové krychličky pyritu a vínově žlutého fluoritu v Chuchli apod. 1.3 Minerály permokarbonu Pelosideritové konkrece permokarbonských sedimentů STŘEDOČESKÝ PERMOKARBON (kladensko-rakovnická pánev, plzeňská p., radnická p. aj.) BLANICKÁ I BOSKOVICKÁ BRÁZDA, VNITROSUDETSKÁ P., OSTRAVSKO-KARVINSKÝ REVÍR - pelosiderit (jílovými minerály silně znečištěný jemnozrnný siderit, který tvoří konkrece nebo i souvislé vrstvy v sedimentárních horninách) - pelosideritové konkrece vznikly po uložení sedimentu v průběhu diageneze – v závěrečných fázích diageneze (dehydratace) krystalovaly v konkrecích z reziduálních roztoků mnohé minerály (septárie – popraskané a většinou vyhojené konkrece) - minerály pelosideritových konkrecí, puklin v okolí uhelných slojí i přímo v uhlí se označují jako asociace minerálů uhelných slojí Minerály (kladensko-rakovnická pánev): - galenit, sfalerit, pyrhotin, millerit, pyrit, markasit, chalkopyrit, arsenopyrit, siegenit, bravoit, křišťál, opál, chalcedon, siderit, ankerit, dolomit, kalcit, stroncianit, baryt, dickit; (zvětráváním vznikají limonit, sádrovec, epsomit, melanterit, malachit apod.) Mezi zajímavé minerální ukázky permokarbonských pánví patří: - millerit (jehlicovité nebo vláknité, světle žluté krystaly – často ve snopkovitých shlucích; někdy spirálně stočené) - chalkopyrit (vzácně pyramidální krystaly, krystaly skalenoedrického typu) - siegenit (vzácně až několik mm velké krystaly) - pyrit (velké krystaly tvaru dvanáctistěnu i osmistěnu na haldě v Otvovicích jz. od Kralup n. Vltavou) - ankerit (bílé až 1 cm velké klencové krystaly – Kladno) - whewellit (velké, až 10 cm krystaly na Kladensku) - marmarošské diamanty (zcela krystalograficky omezené, až 2 cm velké krystaly křišťálu – rosicko-oslavanská pánev, ostravsko-karvinský revír) Horniny permokarbonu (jak limnického tak mořského původu) obsahují různé minerály které mohou být v těchto horninách jak rozptýleny (pyrit) a nebo mohou rovněž vyplňovat pukliny a trhliny (křemen, karbonáty). Některé karbonské a permské sedimenty mohou být zlatonosné (slepence u Křivců), mohou obsahovat uranové a urano-vanadové akumulace (rakovnická a kladenská pánev nebo spodnopermské broumovské vrstvy) apod.. 1.4 Minerály mezozoika Křemité geody jurských sedimentů OKOLÍ BLANSKA – (OLOMUČANY, RUDICE A BABICE) - geody pocházejí z výskytu jury u Olomučan (redepozicí se dostávají i do spodnokřídových vrstev, kvartérních terasových štěrků apod.) - křemité geody zpravidla o průměru 3 – 7 cm, vnější povrch podobný květákové hlavičce - křemité geody mají centrální dutinu s minerální výplní - původ geod původně vysvětlován silicifikací mořských živočišných hub –přítomnost četných inkluzí anhydritu a barytu v křemeni geod však ukazuje spíše na vznik prostřednictvím nahrazení anhydritových konkrecí Minerály obklopující centrální dutinu: - chalcedon (kašolong – bílá varieta) - krystaly křemene (variety – křišťál, citrín nebo ametyst) Uranové a uran-zirkonové akumulace v sedimentech severní části české křídové pánve SEVERNÍ ČECHY - souvrství sladkovodního a mořského cenomanu (brekcie, pískovce až prachovce i uhelné jílovce) - mineralizován je především mořský cenoman - uranová a zirkonium-uranová mineralizace je vázána na vysoce propustné písčité sedimenty, ukládané především při mořské transgresi - charakteristickými prvky jsou U, Zr, Ti a P – zdrojem mineralizace byly vody cirkulující v pórovitých, nedostatečně zpevněných sedimentech - minerály uranu vykazují různý stupeň krystalizace a hydratace a jejich obsahy U silně kolísají - dále je důležitá sorpce uranu na gelovité až metakoloidní, zčásti hydratované formy zirkonu, oxidy titanu, oxidy až hydroxidy železa, oxidy zirkonia, sulfidy, fosfáty, vanadáty a dokonce na uhelnou a jílovitou substanci Minerály (ložisko Hamr): - uraninit (zpravidla jde o uranové černě tj. zemité agregáty a povlaky) - coffinit Uran je ve významné míře sorbován na - hydrozirkon - oxidy a hydroxidy Fe - oxidy Zr Na puklinách vápenců se často vyskytují karbonáty (např. medově žluté krystaly kalcitu na Stránské skále v Brně). Mineralockým zpestřením jsou rovněž diagenetické sulfidy,fosfáty, fosilní pryskyřice (okolí Moravské Třebové) 1.5 Minerály terciéru ČM se s výjimkou východního okraje (karpatské předhlubně) stává definitivně souší – nastává intenzivní zvětrávání. Místy dochází k oživení tektonických pohybů a vzniku pánví. Terciérní uloženiny mají obvykle podobu mělkovodních písčitých usazenin, obsahujících i organogenní sedimenty nebo produkty alkalického vulkanismu. Minerály ČM - tmel slepenců - bývá tvořen limonitem, skoroditem, farmakosideritem - vulkanodetritické souvrství - obsahují pyritové konkrece, realgar, auripigment nebo vivianit - v uhelných dolech – sfalerit - uranové anomálie – mohou být vázány na železité pískovce a slepence (primárním zdrojem bývají granitoidy – např. smrčinský masiv v chebské pánvi) - ve většině tercierních souvrstvích se objevuje pyrit nebo markazit (zvláště hojné v jílech s org. detritem nebo uhelných slojích) - vznik minerálů org. původu (whewellit např. Bílina) a fosilních pryskyřic Ložiska sádrovce karpatské předhlubně Opavsko - Kobeřice (v současnosti těženo povrchově jámovým lomem), Sudice, Třebom, Kateřinky - naprostá většina ložisek sádrovce vznikla odpařováním mořské nebo jezerní vody a následnou krystalizací sádrovce (často s anhydritem) v aridních oblastech. Ložiska vzniklá jinými způsoby (např. hydratací anhydritu, rozkladem sulfidů, metasomaticky atd.) mají malý význam. - nožiska sádrovce jsou zde vázána na miocénní (baden) sedimenty okrajové části karpatské předhlubně (opavská pánev) Minerály: - Sádrovec –šedobílé až tmavě hnědé krystaly, popř. tvoří i medově žluté drúzy, hojné jsou kontaktní či penetrační dvojčata (dle 101) tzv. vlaštovčí ocasy - Anhydrit 1.6 Minerály kvartéru Kvartérní sedimenty jsou převážně klastického původu (různé štěrky, písky a jíly) ukládané v nížinných oblastech jako říční terasy. V horských a podhorských oblastech se již objevují uloženiny glaciálního, soliflukčního a proluviálního původu. Severní okraje republiky jsou rovněž poznamenány přítomností kontinentálního ledovce v podobě glacifluviálních uloženin. Výskyt ryzího zlata v říčních náplavech Jižní Čechy (povodí Otavy a Blanice, okolí Rožmberka), západní Čechy (okolí Dyleně, Mýtin, Lubů) a střední Čechy (Příbramsko), Českomoravská vrchovina (Golčov Jeníkov), jesenická oblast (Zlaté Hory) - zdroj: zlatonosné žíly vázané na plutonické horniny v různých částem ČM popř. zlatonosné sedimenty různého stáří Výskyt granátu (pyropu) v pyropových štěrcích nejvýznamnější České středohoří (Chrášťany a Podsedice poblíž Třebenic) - v pyropových štercích byly nalezeny i dva české diamanty: „dlažkovický“ pochází z roku 1869 (citronově žlutý, 0,0573 g) a „chrášťanský“ nalezen před rokem 1910 (žlutošedý, 0,02206 g) Výskyt minerálů říčních náplavů tzv. Jizerské louky Jizerka a Safírový potok v Jizerských horách - zirkon, korund, ilmenit (iserín), kasiterit, wolframit atd. Výskyt kasiteritu na Českomoravské vrchovině a v okolí krušnohorských cínových ložisek Výskyt rutilů v náplavech Lužnice a jejich přítoků 2 Vybrané minerály a lokality zvětralin Zvětrávání serpentinitu Největší význam má oblast mezi Třebíčí a Moravským Klumlovem, dále okolí Křemže - serpentinit je již produktem přeměny olivinických hornin ve značné hloubce a za vysokých teplot Minerály: - mastek, sepiolit (vznikají rozkladem minerálů skupiny serpentinu) → uvolněné MgO + CO[2 ]= vznik magnezitu - magnezit (vyplňuje různé pukliny a póry) - různé formy SiO[2]: opál, chalcedon - garnierit (Ni stopově v olivínech) – již jasný produkt lateritického zvětrávání - limonit - Ni chlority a smektity (především na Moravě), Ni montmorillonity, Ni nontronity Ložiska kaolínu vznik - větráním a chemickou přeměnou živců v žulách, arkozách, rulách nebo dalších horninách s podstatným obsahem živců popř. i dalších alumosilikátů (tropické zvětrávání tj. převážně chemické - za tepla a vlhka, probíhalo především ve svrchních prvohorách a ve třetihorách) Kaolín obsahuje: - minerály skupiny kaolinitu resp. serpentinu-kaolinitu (trioktaedrické - lizardit, cronstedtit, nepouit, antigorit, chryzotil - dioktaedrické - kaolinit, dickit, nakrit a halloysit) - křemen - dále může obsahovat ostatní jílové minerály, slídy, živce a další minerály obsažené v původní hornině Ložiska kaolinu v ČR (všechny těžena povrchově) * Karlovarsko – (větráním žul karlovarského masivu) * Kadaňsko – ( vznik z granulitové ortoruly krušnohorského krystalinika ) * Podbořansko – (matečnou horninou je arkózovitý pískovec středočeského permokarbonu) * Plzeňsko – ( karbonské arkózy plzeňské pánve) * Znojemsko – ( především z granitoidů dyjského masivu) * Chebská pánev – (kaolinizací žul smrčinského masivu) * Třeboňská pánev – (vznik větráním žul a biotitických pararul moldanubika) Zvětrávání vulkanitů a jejich pyroklastik Okolí Mostu (Braňany), v. úpatí Doupovských hor - vznik bentonitu jehož dominantní složkou je montmorillonit - přeměna pyroklastik vázaných na bazaltový vulkanismus MINERÁLY KVARTÉRNÍHO ZVĚTRÁVÁNÍ Minerály vznikající rozkladem kyzů a příbuznými pochody Především Barrandien a Železné hory - sulfidy tvoří různé povlaky a výplně puklin především ve svrchnoproterozoických kyzových břidlicích Barrandienu a Železných hor (Valachov u Skřiváně na Rakovnicku, Mandáty a Štěchovice u Prahy atd.) - rozkladem pyritu, markazitu, arzenopyritu vzniká volná kyselina sírová, která reaguje za vzniku síranů a jiných minerálů Minerály (lokalita Valachov u Skř. na Rak.) - slavíkit (poprvé popsán zde v roce 1926, tvoří žlutozelené povlaky a kůry) - halotrichit - melanterit - fibroferit - natrojarosit - szomolnokit - sádrovec - čermíkit Minerály (lokalita Chvaletice v Železných horách) kyzové zvětrávání vedlo k mobilizaci fosforu a vylučování druhotných fosfátů - destinezit - evansit - fouchérit - dufrenit - strunzit - vashegyit - vivianit - Sírany: aluminit, K-alunit s obsahem vanadu atd. Ze severočeské uhelné pánve byly poprvé popsány dva sírany: - bilinit (nalezen na dole Florentína u Bíliny) - čermíkit (typová lokalita Čermníky) Charakteristickým produktem zvětrávání pyritu, zvláště v některých ordovických břidlicích barrandienu, je sádrovec