Základní metody studia fluidních inkluzí a přehled výskytů křišťálu ve středních Čechách

Transkript

1 Základní metody studia fluidních inkluzí a přehled výskytů křišťálu ve středních Čechách Obsah 1. Metody studia fluidních inkluzí Nedestruktivní metody Optická mikroskopie + mikroskopie v UV a IR světle Optická mikrotermometrie Ramanova spektroskopie Katodoluminiscence Destruktivní metody Analýza vodných výluhů Analýza stabilních izotopů Elektronová mikroanalýza Naleziště křišťálů ve středních Čechách Geologické poměry oblasti Lokality vzorků Dražice u Tábora dutinový pegmatit s drúzovitou stavbou Horažďovice - Na Hrádku hydrotermální mineralizace v mramorech Hutě u Bechyně křemenná žíla Ratibořské Hory eluvium křemenné žíly Ostatní lokality v oblasti Závěr Literatura

2 1. Metody studia fluidních inkluzí Ačkoliv první zmínky o fluidních inkluzích jsou staré již několik staletí, vědecký zájem nastává až v 19. století, kdy Sorby (1858) systematicky popsal inkluze ve vulkanitech. Od té doby vzniklo mnoho vědeckých prací. Moderní a přesný výzkum fluidních je záležitostí několika posledních desetiletí. (Huraiová et al. 2002). Metody výzkumu fluidních inkluzí se mohou rozdělit na 2 hlavní skupiny, podle toho zda se neporuší nebo poruší hostitelský minerál, aby mohla být provedena analýza fluida v inkluzi. Jsou to metody nedestruktivní a destruktivní Nedestruktivní metody Nedestruktivní metody výzkumu fluidních inkluzí jsou takové, kterými se nepoškozuje vzorek při studiu a mohou se aplikovat opakovaně. Do této skupiny patří zejména optická mikroskopie, mikrotermometrie, Ramanova spektroskopie a katodoluminiscence. Pro všechny uvedené metody se používají oboustranně leštěné destičky o tloušťce 0,08 0,2 mm Optická mikroskopie + mikroskopie v UV a IR Optická mikroskopie je první metodou, která je používána ke studiu fluidních inkluzí v minerálech. Využívá se zde elektromagnetické záření o vlnové délce nm (tzv. viditelné světlo). Při optické mikroskopii studujeme tvar, velikost a fázové složení fluidních inkluzí. Také můžeme určit zda se jedná o inkluze primární nebo sekundární. Při optické mikroskopii děláme fotodokumentaci a ruční nákresy vzorků (Huraiová et al. 2002). Mikroskopie v infračerveném světle (část elektromagnetického záření o vlnové délce 760 nm až 1mm) se používá pro studium fluidních inkluzí v některých minerálech, které jsou pro viditelné světlo neprostupné (např. sfalerit, wolframit nebo hematit). Mikroskopie v ultrafialovém světle (část elektromagnetického záření o vlnové délce nm) se používá zejména pro identifikaci uhlovodíků v inkluzích. Podle barvy fluorescence můžeme rozlišit o jaký uhlovodík se jedná. Používá se mikroskop vybavený rtuťovou lampou a sadou filtrů, které eliminují nežádoucí vlnové délky (Huraiová et al. 2002) Mikrotermometrie Mikrotermometrie je základní metoda pro výzkum fluidních inkluzí. Princip spočívá v zahřívání nebo ochlazování studovaného vzorku a sledování, při jakých teplotách se mění fázové složení fluidní inkluze (např. krystalizace pevných fází, kondenzace nebo naopak var). Naměřená teplotní data se porovnávají s experimentálními fázovými diagramy systémů o známém složení, podle čehož se dá odvodit chemické složení a hustota fluida v inkluzi (Ďurišová 1991; Huraiová et al. 2002). Zachariáš (2002) uvádí několik předpokladů, které by měly platit od vzniku inkluze po jejich dnešní studium: hostitelský minerál je chemicky nepropustný inkluze představují chemicky uzavřený systém objem inkluze je stabilní Teploty, které při měření můžeme zjistit při měření jsou následující: Th (teplota homogenizace) obsah inkluze se stane při této teplotě homogenním, je to také nejmenší možná teplota zachycení fluida (v případě zachycení homogenního fluida) Te (eutektická teplota) teplota, při které vedle sebe mohou existovat všechny tři fáze plynná, kapalná i pevná. Přesněji řečeno teplota, při které se poprvé při zahřívání vymrazeného vzorku objeví kapalná fáze Tm (teplota tání) teplota, při níž roztají některé pevné fáze (např. led nebo klatráty) (Ďurišová 1991). 2

3 Dále se může zjistit i Tf (teplota mrznutí), což je teplota, při které vymrzne obsah inkluze. Dané teploty jsou odvislé od různého obsahu látek v inkluzích (např. CO2, CH4 nebo NaCl). Tyto naměřené hodnoty se používají pro výpočet izochor (za použití fázových diagramů a stavových rovnic), což jsou křivky, které popisují chování homogenního fluida v PTX prostoru a udávají možné hodnoty zachycení fluida (Zachariáš 2000; Huraiová et al. 2002). Před vlastním měřením se musí mikrotermometrická aparatura zkalibrovat pomocí měření inkluzí známého chemického složení nebo s definovanými teplotami fázových přechodů. Podle takto sestrojené kalibrační křivky se opravují měření studovaných fluidních inkluzí (Zachariáš 2000; Huraiová et al. 2002). Mikrotermometrická měření směřují ke zjištění za jakých PT podmínek a z jakého fluida (chemické složení, přibližná koncentrace jednotlivých složek, popř. homogenní nebo heterogenní fluidum) hostitelský minerál vznikal (Zachariáš 2000) Ramanova spektroskopie Ramanova spektroskopie je v současné době společně s optickou mikrotermometrií nejpoužívanější nedestruktivní metodou pro výzkum fluidních inkluzí. Metoda je založena na Ramanovu efektu (objeveným Ramanem a Krishnanem roku 1928). Dopadem monochromatického laserového paprsku o určité vlnové délce na opticky transparentní látku jsou vybuzeny tři typy záření: Rayleighovo, Ramanovo a fluorescence. Rayleighovo záření má tu samou vlnovou délku jako excitující záření (srážka fotonu s molekulou látky je pružná a dochází k elastickému rozptylu). Pokud jsou ve vzorku trhliny nebo fluidní inkluze, tak se rozptýlené záření z těchto defektů přidá k intenzitě Rayleighova rozptylu. Fluorescence zahrnuje absorpci existujícího záření a následnou emisi nového záření o jiné vlnové délce. Vlnová délka emitovaného záření je charakteristická pro každou látku a nemění se, pokud je změněna vlnová délka excitujícího záření. Podstatou Ramanova záření je, že asi každý miliontý foton dopadajícího záření se srazí s molekulou látky nepružně, odevzdá jí část své energie a vznikne záření o jiné vlnové délce (delší nebo kratší), která je od vlnové délky excitujícího záření posunuta o určitou hodnotu. Velikost posuvu se nemění se změnou excitujícího záření a Ramanův rozptyl tak může být téměř dokonale monochromatický. Pro vybuzení Ramanova záření se používá monochromatický laserový paprsek o vlnové délce v oblasti viditelného světla ( nm), může však být použito i vlnové délky v oblasti infračerveného světla (760 nm až 1mm) (Roedder 1984; Huraiová et al. 2002). Ramanova spektroskopie se používá na zjištění obsahů CO2, CH4, C2H6, C3H8, CO, N2, H2, O2, NH3, H2S a SO2 v plynné fázi, k určení přibližného poměru 13C/12C v kapalném CO2 a k analýze pevných fázi jako např. sulfáty, karbonáty, boráty, silikáty, uhlovodíky, hydráty plynů a aniony SO 42-, HS-, HSO4- a NH4- z vodného roztoku. Nedají se analyzovat ionty Na+, K+, Ca2+, Cl-, protože dávají relativně slabé spektrální čáry a také chloridy alkalických kovů (halit, sylvín), protože jsou v laserovém světle neaktivní (Roedder 1984; Huraiová et al. 2002) Katodoluminiscence Katodoluminiscence je další velmi rozšířená nedestruktivní metoda pro studium fluidních inkluzí. Pomocí katodoluminiscence se pozorují textury hostitelského minerálu, které nejsou vidět v mikroskopu, dále mikrotextury spojené s reequilibrací fluidních inkluzí a metoda se může použít i na pozorování a identifikaci kapalných uhlovodíků (Huraiová et al. 2002). Principem katodoluminiscence je bombardování leštěného pokoveného (grafit nebo zlato) vzorku ve vakuu svazkem elektronů. Ten vybudí luminiscenci vzorku. Různá vlnová délka (barva) a intensita luminiscenčního záření je závislá na obsahu stopových prvků a různých defektů. Existují dva typy katodoluminiscence: studená a horká. Studená katodoluminiscence je jednoduchá a levná metoda pracující při relativně nízké rychlosti a intenzitě proudu elektronů a používá se pro silně luminiscenční fáze jako např. karbonáty nebo živce. Horká katodoluminiscence (vysoko intenzivní) pracuje při vyšších rychlostech a je používána pro slabě luminiscenční fáze jako např. křemen a také pro studium mikrotextur (Van den Kerkhof 2001; Huraiová et al. 2002). 3

4 1.2. Destruktivní metody Destruktivní metody výzkumu fluidních inkluzí jsou takové, kterými se poškodí nebo, většinou, úplně zničí studovaný vzorek, aby bylo možné analyzovat obsah inkluzí. Patří sem analýza vodných výluhů, analýza stabilních izotopů a elektronová mikroanalýza Analýza vodných výluhů Analýza vodných výluhů je jedna z nejpoužívanějších destruktivních metod. Použitím této metody se analyzují poměry hlavních a stopových prvků (např. Na/K, Ca/Na, Mg/Na) v inkludovaných fluidech. Hostitelský minerál se podrtí v redestilované a deionizované vodě a tento výluh se poté analyzuje pomocí hmotnostní spektrometrie, atomové absorpční spektroskopie nebo dalších metod. Nevýhodou metody je, že se analyzují všechny inkluze ve vzorku (primární i sekundární, které mohou mít odlišné složení) a výluh může bát kontaminován různými nečistotami zachycenými na vzorku nebo v jeho trhlinách (Benešová et al. 1980; Huraiová et al. 2002) Analýza stabilních izotopů Analýza stabilních izotopů je poměrně důležitá metoda, pomocí které se dají zjistit další informace o genezi minerálu. Nejvíce se určuje poměr D/H ve vodě a 13C/12C v oxidu uhličitém. Dále se mohou určovat poměry 18O/16O, 15N/14N nebo 34S/32S. Poměry izotopů se zjišťují pomocí hmotnostní spektrometrie (Roedder 1984; Huraiová et al. 2002). Nejpoužívanějšími postupy extrakce látek potřebných k analýze jsou mletí ve vakuu nebo tepelná dekrepitace (zahřátí na teplotu dekrepitace). Podmínkou je, aby nedošlo mezi fluidem a jeho okolím (hostitelský minerál) k výměně izotopů. Neměl by se proto analyzovat poměr např. 13C/12C z fluidních inkluzí v karbonátech. Může se ale poměr určit přímo z karbonátu a pomocí rovnice pro koeficient izotopové frakcionace mezi fluidem a minerálem se dá vypočítat izotopové složení fluida. Je potřeba znát teplotu vzniku minerálu, která se určí z inkluzí (Huraiová et al. 2002). Roedder (1984) uvádí postup získání H2 z vody pro měření poměru D/H. Vzorek se podrtí ve vakuu, vypařené H2O a CO2 zkondenzuje na studené pasti při teplotě -196 C, změří se tlak nekondenzovatelných plynů (za daných podmínek), H2O se převede na H 2 reakcí s horkým kovovým uranem a pomocí další studené pasti je odděleno CO2. Nakonec se změří objem a izotopické složení. Roedder (1984) dále uvádí, že pro jednu analýzu D/H nebo 18O/16O je potřeba až několik miligramů vody. Získání takového množství nekontaminovaného a stejně starého fluida je časově velmi náročné a v některých případech dokonce nemožné. Proto jsou prakticky všechna takto získaná data průměrem z inkluzí z celého vzorku, což nemusí být reprezentativní Elektronová mikroanalýza Elektronová mikroanalýza stojí na pomezí metod nedestruktivních a destruktivních. Samotná metoda nedestruktivní. Používá se zejména pro analýzu chemického složení hostitelského minerálu. V případě studia fluidních inkluzí se dá tato metoda využít buď pro analýzu inkluzí tavenin nebo i pevných fází ve fluidu a to se neobejde bez destrukce vzorku. Pokud se analyzují inkluze tavenin, postačí nábrus vzorku. Pokud se ale analyzují pevné fáze ve fluidních inkluzích, mohou být použity buď fáze které jsou blízko stěny neotevřené inkluze nebo druhou možností je inkluze otevřít, pevné fáze separovat a poté provést analýzu (Roedder 1984; Huraiová et al. 2002). Principem elektronové mikroanalýzy je bombardování pokoveného vzorku (nejčastěji uhlík) ve vakuu svazkem urychlených elektronů, které po dopadu vybudí ze vzorku několik typů záření a elektronů (zpětně odražené elektrony, sekundární elektrony, luminiscence, charakteristické RTG záření a spojité RTG záření). Analýzou charakteristického RTG záření je možné zjistit chemické složení vzorku. Pokud primární elektron vyrazí z obalu atomu elektron (sekundární elektron), je tato volná pozice zaplněna elektronem z vnějšího obalu a při tomto přechodu je vyzářeno charakteristické RTG záření dané pro každý prvek. RTG záření se detekuje a analyzuje dvěma metodami. EDS (energiově disperzní systém) a WDS (vlnově disperzní systém). EDS využívá částicovou povahu záření a WDS využívá vlnovou povahu záření (Škoda 2011). 4

5 2. Naleziště křišťálů ve středních Čechách Schéma geologické mapy ČR 1: , upraveno podle Fusána et al., 1993 Legenda ke schématu geologické mapy: miocén sladkovodní Saxothuringikum neovulkanity Lugikum vnější Západní Karpaty Moravosilezikum svrchní křída (senon) sladkovodní Moldanubikum a oblast kutnohorsko-svratecká svrchní křída (cenoman coniak) kontinentální a epikontinentální vývoj granity, granodiority a křemenné diority kontinentální karbon a perm melanokratní granity, syenity a syenodiority paleozoikum Bohemika kambrium až devon diority, gabra, serpentinity a amfibolity proterozoikum Bohemika hranice jílovské pásmo a ostrovní zóna středočeského plutonu zlomy, přesmyky, příkrovy zjištěné, zlomy předpokládané 5

6 2.1. Geologické poměry oblasti Zájmové území leží z geologického hlediska na kontaktu středočeského plutonu a českého moldanubika (viz. přiložené schéma geologické mapy ČR). České moldanubikum je dílčí jednotka regionálně geologické oblasti moldanubikum, rozprostírající se mezi středočeským plutonem na Z a centrálním masivem moldanubického plutonu na V. České moldanubikum (a prakticky i celé moldanubikum) je prekambrického stáří a je tvořeno převážně silně metamorfovanými horninami. Můžeme zde rozlišit dvě různé série hornin, a to starší jednotvárnou skupinu a mladší pestrou skupinu. Jednotvárná skupina je zde zastoupena především biotitickými a sillimanit-biotitickými pararulami a také dvojslídnými svorovými rulami až svory (hlavně okolí Chýnova chýnovské svory). Blíže ke středočeskému plutonu se vyskytují horniny migmatitického charakteru. Předpokládá se, že protolitem těchto metamorfovaných hornin byly převážně pelitické, částečně i psamitické sedimenty, které se ukládaly v hlubokém moři za poměrně klidných podmínek (Kodym et al. 1963; Mísař et al. 1983). Na druhou stranu horniny pestré skupiny svědčí o sedimentaci protolitu (pelitický a psamitický charakter) v mělkém moři a za měnících se podmínek. K sedimentům přistupují i vulkanity převážně bazického, ale i kyselého složení. Základními horninami pestré skupiny jsou také různé pararuly, navíc se zde vyskytují vložky dalších hornin, což odlišuje pestrou skupinu od jednotvárné. Tyto vložky jsou tvořeny např. amfibolity, krystalickými vápenci, erlany, kvarcity, skarny, grafitickými horninami nebo eklogity (Kodym et al. 1963; Mísař et al. 1983). Do zájmového území zasahuje pruh pestré skupiny sušicko-votický a svojí východní částí i pruh chýnovsko-ledečský. Krystalické vápence jsou hojně rozšířené zejména na Strakonicku a v okolí Chýnova, kde se zastupují s amfibolity. Amfibolity jsou metamorfované podmořské vulkanické výlevy a tufy bazaltového složení (Mísař et al. 1983). Malé vložky erlanů jsou např. v okolí Tábora (Zárybničná Lhota, Hlasivo). Skarny jsou považovány za kontaktně metamorfované a metasomaticky postižené vápence. Vyskytují se v okolí Mladé Vožice nebo v okolí Bechyně (např. vrch Kameník u obce Hutě). Grafitické horniny (kvarcity, svory, ruly) byly nalezeny u Chýnova, v okolí Tábora (Horky, Oltyně, Dražičky, Košín), jv. od Milevska a u Bernartic (Kodym et al. 1963). Eklogity vznikají metamorfózou bazických a ultrabazických hornin za vysokých teplot a tlaků (svrchní plášť často v okolí subdukčních zón). Na zájmovém území se vyskytují ve formě drobných těles v okolí Tábora. Středočeský pluton je magmatické těleso o rozloze zhruba km2 a trojúhelníkovitého tvaru s vrcholy u Říčan, Klatov a Tábora. Intrudoval při variské orogenezi podél středočeského hlubinného zlomu, někteří autoři však nevylučují vyšší stáří některých jeho částí (Kodym et al. 1963; Mísař et al. 1983). Podle novějších údajů má pluton stáří milionů let (Janoušek a Gerdes 2003; Žák et al. 2009). Pluton je velmi pestré těleso, ve kterém bylo rozlišeno okolo 25 různých petrografických typů těles (Mísař et al. 1983). Převládající horninou je granodiorit. Na studovaném území leží zcela táborský masiv a částečně i masiv Čertova břemene. Jedná se o melanokratní syenity (durbachity). Táborský typ je pyroxen-biotitický a typ Čertova břemene je amfibol-biotitický. Dále se zde vyskytují různé typy granodioritů až granitů. Typickým doprovodem hlubinných magmatitů jsou žilné horniny, zejména aplity, porfyry, porfyrity a pegmatity. Vyskytují se jak uvnitř těles středočeského plutonu, tak i mimo něj v moldanubických metamorfitech. Velké rozšíření pegmatitů je zejména v okolí Písku. Paleozoikum je na území zachováno pouze ve formě permokarbonských reliktů blanické brázdy u Chýnova. Permokarbon je zde oproti okolnímu moldanubiku tektonicky pokleslý (Čech 1932 in Kodym et al. 1963). Podle Kodyma et al. (1963) se jedná o monotónní souvrství hnědočervených až rudých pískovců, arkózových pískovců až arkóz, které se střídají s jílovci a prachovci. Svrchní křída patří k severnímu okraji třeboňské pánve a je reprezentována senonskými sladkovodními sedimenty klikovského souvrství. Jde o střídání hrubě písčitých vrstev (pískovce, slepence), pestrých vrstev (různě zbarvené jílovce až pískovce) a tmavošedých vrstev (jílovce až pískovce) (Čech et al. 1962). Neogén je zastoupen denudačními zbytky fluviálních, lakustrinních a brakických sedimentů jihočeských pánví (Kodym et al. 1963). Rozšířen je u Tábora a v jižním okolí Písku. 6

7 2.2. Lokality vzorků Dražice Tuto lokalitu popisuje pouze V. Čech v článku Geologické a mineralogické poměry táborského okolí (in Hnízdo et al. 1969). Uvádí z lesa Bor jz. od Dražic žílu pegmatitu mocnou 6 metrů, která obsahuje granát a záhnědu. Oswald (1959) sice zmiňuje pegmatit v Boru u Dražic, ale uvádí odtud pouze bílá a nazelenalá zrna albitu, mikroklin a ortoklas Horažďovice Na Hrádku Mineralogické naleziště leží 0,5 jv. od Horažďovic nedaleko silnice Horažďovice Strakonice. V minulosti tu byla těžena třemi malými lomy poloha krystalického vápence, v kterém jsou drobné vložky rul a erlanů. Celá tato poloha vápence je uzavřena v biotitických pararulách moldanubika. Těžba skončila pravděpodobně kolem druhé světové války. V prostředním lomu protíná krystalické vápence zlomová zóna směru V Z, která je mocná 0,5 1 metr. Tuto zónu tvoří několik paralelních zlomů, jež jsou vyplněny drobnými žilkami masivního křemene. Podobné křemenné žíly pronikají krystalickým vápencem podél ploch foliace také mimo zlomovou zónu, ale maximálně do 2 metrů od zlomů vykliňují. V těsném okolí zlomové zóny byly objeveny dutiny (až 0,5 m 3) čočkovitého tvaru, protažené ve směru foliace a ležící za sebou ve směru kolmo od zlomovou zóny. V těchto dutinách jsou krystaly kalcitu a křemene sice v malém množství, ale zato v pěkných ukázkách. Křemen se vyskytuje ve formě křišťálu nebo velmi světlé záhnědy v dokonalých, často průhledných prizmatických krystalech do 10 cm. Ty bývají oboustranně ukončené. Největší krystaly jsou tektonicky podrcené. Kalcit se vyskytuje v různých krystalových formách v jedincích až několik centimetrů velkých. Nejčastěji krystaluje v podobě velice nízkých klenců. Křemenné žíly krystalovaly z hydrotermálních roztoků přinesených podél V - Z zlomové zóny. Křemen téměř úplně vyplnil zlomy. Roztoky pronikly i podél foliačních ploch mimo zlomovou zónu a vyloužily v krystalickém vápenci čočkovité dutiny. Velké krystaly křemene a kalcitu krystalovaly pravděpodobně až v pozdější fázi vývoje a jen v některých drúzových dutinách. Vývoj velkých krystalů ukazuje na klidnější podmínky v porovnání s krystalizací staršího hradbovitého křemene. Lokální drcení křemene a přetnutí některých dutin zlomy ukazuje na pozdější tektonické pohyby (Červený a Franěk 2009) Hutě u Bechyně Lokalita leží přibližně 0,5 km sv. od obce Hutě. Zde je na vrchu Kameník (kóta 419 m) zašlý jámový lom oválného půdorysu založený v čočce eklogitu, která dosahuje rozměrů až 300 x 100 metrů. Eklogit je uložen v biotitickém migmatitu flebit-stromatitového typu a je orientován paralelně s migmatity, ve směru Z V. Eklogity obsahují také vložky amfibolitů, hadců a skarnů. (Welser et. al. 2004). Eklogit se skládá z granátu, pyroxenu, amfibolu, pyrhotinu, magnetitu, ilmenitu a epidotu. Akcesoricky mohou eklogity obsahovat titanit, rutil, chlorit a zoisit. (Tomas in Welser et al. 2004). Naleziště z mineralogického hlediska poprvé popsali Čech a Rost (1941) a Kratochvíl (1947). Tito autoři se zabývali mineralogií skarnů a uvádějí stébelnaté agregáty tmavě zeleného amfibolu, zrnka zeleného apatitu, pyrhotin, mosazně žlutý chalkopyrit a černý ilmenit s rutilovým jádrem. Láznička (1965) popisuje z puklin v amfibolitech minerály kalcit, pyrit, pyrhotin a chalkopyrit a dále alpskou paragenezi zastoupenou albitem, chloritem, prehnitem a titanitem (Welser et al. 2004). Bernard et al. (1981) uvádí z eklogitu mladší hydrotermální fázi reprezentovanou černozeleným sloupečkovitým amfibolitem, světle zeleným apatitem a ilmenit. Předmětem zájmu na této lokalitě je křemenná žíla, která byla objevena sběrateli teprve v 90. letech minulého století. Ta vystupuje ve svahu při severním okraji lomu, kde protíná polohu silně hydrotermálně alterovaného biotitického migmatitu. Žíla má směr SV JZ. Podle Tomase et al. (in Welser et al. 2004) je strukturní směr této žíly shodný se směry ostatních křemenných žil zmapovaných v. od Hutí a jz. od Černýšovic. Maximální mocnost této žíly je 2,2 metru. Obsahuje dutiny isometrického i čočkovitého tvaru, které jsou vyplněny jílovito-hlinitým materiálem okrové až 7

8 černé barvy. V tomto materiálu bylo nalezeno mnoho krystalů křemene (oboustranně ukončené krystaly, srůsty a prorostlice) do velikosti 10 cm. Na stěny dutin narůstají kose až paralelně krystaly křemene až 20 cm dlouhé. Vzorky jsou často zabarveny oxidy a hydroxidy železa. Typické je také příčné rýhování způsobené opakovaným přirůstáním křemene na krystalové plochy, které byly potaženy cizorodými nerosty (Welser et al. 2004) Ratibořské Hory Lokalita leží pravděpodobně 1 km západně od obce Ratibořské Hory, kde se podle Velebila (2000) i Pauliše (2003) nachází krystaly a drúzy křemene i křišťálu na staré haldě dolu Zdař Bůh. Ratibořsko-vožický rudní revír leží sv. od Tábora. Revír se dělí na oblast ratibořskou (4 km dlouhá a 1 3 km široká) a oblast vožickou, které jsou od sebe odděleny bezžilným pásmem širokým zhruba 2 km (Čech et al. 1952). Jedná se o starý revír polymetalických žil, které jsou vázané na pásmo tektonické linie blanické brázdy. Do tohoto tektonického systému blanické brázdy patří i hlavní porucha revíru tzv. jílová rozsedlina, která má směr SSV JJZ. Oblast západně od jílové rozsedliny je tvořena biotitickými pararulami, oblast východně je budována dvojslídnými pararulami (chýnovské svory). Podél jílové rozsedliny došlo k horizontálnímu posunu západního bloku k jihu. Těžilo se zde stříbro především z Ag-nosného galenitu. (Čech et al. 1952, Nouza 1986 in Velebil 2002). Podle Velebila (2002) nejsou známy přesné údaje o mocnosti ani sklonu jílové rozsedliny. Pravděpodobně je starší než rudní žíly a je slabě zrudněná (pyrit, galenit). Jílová rozsedlina podnítila výstup mineralizovaných roztoků, jelikož je ale vyplněna jílovitou drtí hornin, roztoky migrovaly otevřenými puklinami v okolí rozsedliny (Čech et al. 1952). Rudní žíly v ratibořské oblasti sledují systém struktur a vystupují po obou stranách jílové rozsedliny, která zde tvoří osu. Převládají dva základní směry rudních žil: SZ JV a SSV JJZ. Žíly směru SZ JV svírají s jílovou rozsedlinou úhel asi 60 a jsou to mineralizované tahové pukliny vzniklé během posunu hornin podél jílové rozsedliny. Žíly směru SSV JJZ jsou paralelní s jílovou rozsedlinou a jedná se pravděpodobně o mineralizované trhliny zlomového pásma. Rudní žíly ve vožické oblasti leží od jílové rozsedliny převážně západně, osou je zde porucha nazývaná Sandstrich. Převládající směr žil je SZ JV (Čech et al. 1952; Nouza 1986 in Velebil 2002). V celém ratibořsko-vožickém revíru bylo popsáno asi významnějších 30 žil (24 v ratibořské oblasti a 6 7 ve vožické oblasti) a mnoho menších žil a odžilků. V ratibořské oblasti jsou žíly mocné od několika cm až do 1 m, průměrně ale cm a jsou dlouhé až 1 km. Ve vožické oblasti jsou žíly mocné od 2 cm do 1 m, výjimečně až 1,5 m, obvykle ale cm a dlouhé jsou i přes 1 km. V celém revíru se žíly často vykliňují a přecházejí v jalové pukliny. Drobné žilky jsou často tvořeny pouze rudou, mocnější žíly obsahují vtroušenou nebo závalkovitou rudu. Obsahy stříbra v žílovině byly průměrně 0,6 5 kg/t, v nabohacených zónách až desítky kg/t. (Čech et al. 1952, Nouza 1986 in Velebil 2002). Podle Ballinga (in Čech et al. 1952) byly nejbohatší polohy žil v hloubkách m (pásmo oxidační) a m (pásmo cementační). Jalovou výplň žil tvoří zejména křemen několika generací, dále karbonáty (ankerit, siderit, dolomit a kalcit), lokálně se objevuje i baryt. Křemen je šedý nebo šedobílý a tvoří jemnozrnné až střednězrnné agregáty, někdy krystalované a čiré (křišťál) v drúzových dutinách. Hlavními rudními minerály byly stříbronosný galenit a sfalerit, méně často tetraedrit a chalkopyrit (také stříbronosné) a ušlechtilé rudy stříbra - argentit, pyrargyrit, proustit, stefanit a ryzí stříbro (Čech et al. 1952, Velebil 2002, Pauliš 2003). Podle Čecha et al. (1952) jsou galenit a sfalerit na žilách často srostlé a tvoří jemnozrnné nebo hrubozrnné agregáty, žilky a drúzy nebo vtroušeně zarůstají do křemenné, méně často dolomitové a ankeritové, hlušiny. Podle Bernarda et al. (1981) jsou hydrotermální procesy formující toto ložisko mezotermální, mladovariské a tvoří nekyzovou polymetalickou asociaci. Počátky těžby spadají až do 13. či 14. století. První písemná zmínka je z roku 1526, kdy král Ludvík Jagellonský propůjčil bratřím Měděncům práva na těžbu v okolí Ratibořic. Zhruba v polovině 16. století jsou objeveny nové žíly u Ratibořských Hor (dříve Nové Ratibořice) a začíná se těžit také v okolí Staré Vožice. Nejdůležitějším dolem byl cech Tří Králů (se štolou Anna) na severním okraji 8

9 Nových Ratibořic. Velký útlum těžby je na přelomu 17. a 18. století. Roku 1724 je těžba znovu obnovena. Počátkem 19. století nastává další (a definitivní) útlum těžby. V letech 1771 až 1800 se zde vytěžilo přes 39 tun Ag. Celková produkce se odhaduje až na 120 tun. Roku 1927 byly ukončeny veškeré práce v tomto rudním revíru (Velebil 2000). Těžba probíhala ve svrchních částech žil, a to do hloubky maximálně 200 m. Na Hlavní Šachtě ve Staré Vožici a na dole Tří Králů bylo dosaženo hloubky 400 m. Celkem bylo vyhloubeno na 150 důlních děl. V ratibořské oblasti byl nejdůležitější důl Tří Králů (na sz. okraji Ratibořských Hor) a dědičné štoly Jan (délka 3 km, ústí sv. od obce Vřesce) a Josef (délka 1,5 km, propojená se štolou Jan, ústí jv. od obce Vřesce). Ve vožické oblasti byly důležitými díly důl Dobré Naděje (mezi obcemi Stará Vožice a Řemíčovské Výlevy), důl Adam, štola Dům Schwarzenberský (délka 1,1 km, odvodnění dolu Adam) a důl Nanebevstoupení Páně na v. okraji Staré Vožice (Pauliš 2003) Ostatní lokality v oblasti Z dalších nalezišť, kde se podle různých autorů nacházely nebo nacházejí křišťály uvádím následující. Bezděčín (Obrataň), jz. od Pacova na poli těsně u východního okraje obce byl nalezen křišťál, ametyst a záhněda; krystaly křišťálu do 5 cm (Novák 2002). Bošovice (Čížová), sz. od Písku ve dvou opuštěných lomech 400 m severně a 650 m ssz. od kapličky v obci nalezeny v drobnozrnné biotitické pararule trhliny široké až 1,5 m s mineralizací alpské parageneze; adulár, chlorit a křišťál (krystaly do 1 mm) (Novák 2002). Březnice jv. od Bechyně výchoz pegmatitu při v. okraji lesa Na Hájích. Hojnost bílého průsvitného křemene s drúzovými dutinkami. Křišťál tvoří protáhlé u vrcholu zúžené čiré, uprostřed zakalené krystaly až 4,5 cm dlouhé. Záhněda tvoří tmavohnědé čiré bipolární krystaly kolem 2 cm, povlečené limonitem (Novák 2002). Dražíč zsz. od Bechyně křemenná žíly sv. od Dražíče ve svahu na kraji lesa U tří dubů. Krystaly až 8 cm dlouhé (obyčejně kolem 1 cm) a bývají povlečeny rezavým limonitem. Velké krystaly jsou bílé nebo šedobílé, horní část se vyvinula jako křišťál. Jedna z klencových ploch se vyvine na úkor ostatních, takže tvoří tyto jen úzké lemy. (Kratochvíl 1957) hojný výskyt křišťálu (až 8 cm dlouhé krystaly, často v drúzách) s povlaky psilomelanu na chráněné lokalitě (Novák 2002). Havírky lesnatý vrch 4 km jv. od Písku, staré haldy, pod nimi starý malý lom na živec křišťál v dutinách žilného křemene; ve starých dolech na zlato hojnoploché krystaly. Dutiny až 25 cm velké, v nich krystaly křemene radiálně uspořádané. Výplň tvoří jílovitá pevná hmota v nejhořejší části obohacena zlatem (Kratochvíl 1958). Hodušín (Opařany), z. od Tábora štěrk z polí u křižovatky polní cesty se železniční tratí asi 1 kilometr od kostela v obci přístup po cestě od státní silnice z Tábora do Milevska, odbočuje na S k okraji lesa. Zde nalezeny centimetrové až decimetrové konkrece tvořené fosfáty a manganovými nerosty, v křemenné žíle křišťál a chalcedon (Novák 2002). 9

10 Horky jjz. od Tábora křemen obecný, čistě bílé krystaly; velké krystaly železitého křemene hnědé bez lesku. U borského lomu hluboko v lese krystaly velikosti hlavy; pokryté wadem ční do dutin. V okolí lomu křišťál a záhněda v hlíně (Kratochvíl 1958). Kbelnice u Písku křemen hnědý, červený, šedý i mléčný, tvoří 2-10 metrů mocné žíly s útržky mylonitů na hranici plutonu a krystalinika, s krystaly křemene nebo křišťálu v dutinách. Drúzy krystalů byly nalezeny na jv. úpatí vrchu (kóta 527 m) ssv. od obce (Tuček 1970). Kámen j. od Pacova ve výkopu pro inženýrské sítě mezi obcemi Kámen a Věžná nalezeny krystaly křišťálu velikosti do 20 cm, sillimanit, muskovit, psilomelan a wad (Novák 2002). o Košín obec 3 km s. od Tábora, lokalita 400 m s. od obce a 100 m z. od silnice Tábor Praha území je budováno biotit. pararulami sušicko-votického pruhu pestré skupiny s vložkami erlanů, krystalických vápenců, amfibolitů, ortorul a grafitických pararul. Křemenné žíly, aplity a pegmatity, které těmito horninami pronikají, jsou spjaty s intruzí středočeského plutonu. Lokalita je vázána na poruchovou zónu táhnoucí se S J směrem v délce 2 km od Košína k Moravči. Toto pásmo je polymetalicky zrudněné a bylo ve středověku těženo. Krystaly obecného křemene až křišťálu o velikosti až 5 cm nacházeny v jílových čočkách, které plynule přecházejí do okolní rozpadavé horniny (pravděpodobně mylonit). Většina krystalů je tektonicky porušena. Pravděpodobně šlo o karbonát-křemennou žílu v poruše, která byla později tektonicky podrcena a karbonát byl vyloužen (Sláma 2002). Mezná v. od Soběslavi křemen, až 10 cm velké krystaly v žilách hydrotermálního křemene v rule. Křišťál, až 30 cm velký, matný krystal byl nalezen v polích s. od obce (Tuček 1970). Oltyně ssv. od Opařan, z. od Tábora křemen krystalovaný ve velkých čirých, bělavých nebo žlutošedých drúzách. Na skále výskyt železitého a žlutohnědého křemene ve vyvinutých krystalech na podkladu bílého zrnitého křemene. Zde se také nacházejí dlouze sloupečkovité krystaly křišťálu, někdy i jemné jehlice (Kratochvíl 1962). křemen; drúzy s krystaly bezbarvého nebo čistě citronově zbarveného na trhlinách ruly u obce (Novák 2002). Písek křišťál v pěkných krystalech na trhlinách živců. Krystaly 1-10 cm dlouhé se stupňovitým vývojem. Křišťál se vyskytuje ve všech lomech: v lomu U Obrázku, Na Ptáčkovně i v dutinách křemene v Havírkách a u Siebrovny (Kratochvíl 1962). pegmatity v prostoru v. od Písku, 60 výskytů z nichž některé byly těžené. Pegmatitovou lokalitu Obrázek s. Od Kraví Hory (609 m) tvoří tři lomy: Obrázek I, Obrázek II (z. odtud), Obrázek III (směrem na jjv.). Pegmatit je silně diferencován. Okrajová zóna tvořená drobně až středně zrnitým pegmatitem granitické struktury přechází přes partie s písmenkovým pegmatitem do dvou monominerálních zón, a to zóny K-živce a zóny křemene. Bloková zóna pegmatitu obsahuje živec, růženín, skoryl, beryl, křišťál (až 10 cm dlouhé krystaly), citrín a mnoho dalších minerálů (Novák 2002). Řemíčov jz. od Mladé Vožice, sv. od Tábora křišťály v krásných drúzách, rovnoběžně seskupených. Bílé krystaly jsou posázeny na hranách malými šedohnědými a hnědými krystaly (Kratochvíl 1962). 10

11 Soběslav lom na vrchu Pilát v kompaktní sillimanit-biotitické a amfibol-biotitické pararule. Z lomu jsou uváděny pyrit, pyrhotin, záhněda, křišťál a další minerály. V širším okolí Soběslavi vyvětrávají z křemenných žil v rule až decimetrové krystaly křišťálu (Novák 2002). křemen, až 6 cm velké krystaly, místy i křišťál, a 3 cm velké krystaly záhnědy, vzácně také žezlové tvary a bipolární krystaly se zelenošedým rohovcem, na žilách křemene v rule (Tuček 1970). Stará Vožice křemen, krásné krystaly v drúzách, rovnoběžně orientované. Na žilách je křemen šedobílý, bílé krystaly jsou na hranách posázeny malými šedohnědými a hnědými krystalky. Krásné drúzy křišťálu (Kratochvíl 1963). žilné ložisko Ag polymetalických rud vázané na zlomový systém blanické brázdy, těžené již ve 14. století. Doprovodnými minerály jsou křišťál a záhněda (Novák 2002). Svatý Jan kóta 485 m jjz. od Velké, sv. od Červené, zjz. od Milevska křemen brekciovitý v žíle stmelen okrem; na puklinách krystaly křišťálu a ametystu (Kratochvíl 1963). Údraž křemen čirý; růžový v revíru Boru, sz. od obce, také však v Mlackém revíru, v Židovně, v Čtverhrance zsz. od obce (Kratochvíl 1964). Velká z. od Milevska staré doly na rudy olovnatozinečnaté a stříbrné. Křemenná žíla s galenitem a sfaleritem s obsahem stříbra mocná 0,1 0,7 m. Žílu lze sledovat až na vrch Chlum (kóta 545 m) z. od Velké. Místy je křemen brekciovitý a jeho úlomky jsou stmeleny okrem nebo limonitem. Hlouběji je křemen celistvý, slaběji železitý s peckami a hnízdy galenitu, místy s křemenem a ametystem. Důl na stříbronosný galenit je jz. od Velké a je vzdálen asi 8 kilometrů z. od Milevska. V žíle při puklinách na povrchu se vyskytuje limonit, v hloubce je celistvá, v níž se vyskytují drúzové dutiny s krystaly křišťálu nebo ametystu (Kratochvíl 1964). osamocené malé ložisko polymetalických rud mezi obcemi Velká a Květov, v horninách středočeského plutonu, jimiž jsou zde tmavý porfyrický syenit (durbachit) typu Čertovo břemeno a biotitický granodiorit blatenského typu. Hlubinné horniny jsou proraženy žilami světlých aplitických žul a žilami křemene. Křemenná žíla s barytem a polymetal. zrudněním je mocná 0,1 0,5 m, obsahuje křemen, baryt, pyrit, sfalerit, galenit, tetraedrit, chalkopyrit. Místy se vyskytuje světle fialový drúzový nebo hřebenovitý křemen s kůrami chalcedonu a s krystaly obecného křemene, křišťálu a ametystu v dutinách (Novák 2002). Vítkov u Štěkně, v. od Strakonic jámový lom 1,2 km severně od obce založený v drobnozrnné žulorule. Na stěnách trhlin byly zjištěny minerály alpské parageneze adulár, anatas, chlorit, křišťál (oboustranně zakončené krystaly do 2,5 cm) (Novák 2002). křemen tvoří 2 10 metrů mocné žíly s útržky mylonitů na hranici plutonu a krystalinika. Je šedý, bílý, hnědý až červený s krystaly křemene nebo křišťálu v dutinách (Kratochvíl 1964). 11

12 12

13 Legenda ke schématu geologické mapy s vyznačenými lokalitami: kvartér spraše a sprašové hlíny, terasy, nivy a rašeliny terciér (neogén) sladkovodní a brakické štěrky, písky, jíly a diatomity mezozoikum (křída senon) lakustrinní jílovce, písky, pískovce, štěrky, slepence paleozoikum (perm) kontinentální slepence, pískovce a prachovce variské žilné a hlubinné magmatity aplity až leukokratní granity žilné porfyry a porfyrity lamprofyry dvojslídné granity až granodiority moldanubického plutonu různé typy granitů až granodioritů středočeského plutonu amfibol-biotitický melanokratní granity až syenodiority (durbachity typu Čertovo břemeno) pyroxen-biotitický melanokratní syenity (durbachity táborského typu) paleovulkanity a metaeruptiva jílovské pásmo a ostrovní zóna středočeského plutonu melafyry, diabasy, spility a jejich tufy, biotitické ortoruly amfibolity biotitické ortoruly, zčásti migmatitické, dvojslídné a leukokratní ortoruly vložky ve svrchním proterozoiku a v metamorfitech erlany; kvarcity krystalické vápence proterozoikum bohemikum spilitová a předspilitová série Barrandienu a ekvivalenty: břidlice, prachovce a droby; kontinentální kambrické sedimenty; bazické paleovulkanity dvojslídné svorové ruly a svory biotitické až muskovit-biotitické, zčásti sillimanitické pararuly migmatity, cordieritické a perlové ruly 13

14 obecné vysvětlivky hranice zjištěné; přibližné rozhraní pozvolných přechodů zlomy zjištěné a předpokládané Čísla lokalit: 1 Dražice 2 Horažďovice 3 Hutě u Bechyně 4 Ratibořské Hory 5 Bezděčín 6 Bošovice 7 Březnice 8 Dražíč 9 Havírky 10 Hodušín 11 Horky 12 Kelnice 13 Kámen 14 Košín 15 Mezná 16 Oltyně 17 Písek 18 Řemíčov 19 Soběslav 20 Stará Vožice 21 Svatý Jan 22 Údraž 23 Velká 24 Vítkov 14

15 3. Závěr Okolí Písku a Tábora patřilo a dodnes patří k vyhledávanému území, které je celkem bohaté na mineralogické nálezy. Výskyt křemene a jeho odrůd je v této oblasti vázán na pegmatity, na křemenné žíly nebo na rudní žíly. Obecného křemene (včetně jeho krystalické formy) se na těchto lokalitách vyskytuje celkem hojné množství. Křišťál jako takový je ale poměrně vzácný a spíše převládají ostatní barevné odrůdy křemene. Nejvíce asi záhněda a růženín (zvláště v pegmatitech). Problémem, který se v literatuře vyskytuje, je fakt, že není přesně definován křišťál, a tak různí autoři mohou tento pojem různě vnímat. Např. jeden autor považuje vzorek za křišťál, jiný autor může vzorek považovat ještě za křemen. Ze schématu geologické mapy ČSSR, ve které jsou vyznačené naleziště křišťálů, je patrno, že všechny lokality, až na několik výjimek (Dražice a Písecko pegmatity, Svatý Jan a Velká u Milevska - durbachity), leží v metamorfovaných horninách moldanubické oblasti. Z výše uvedeného seznamu nalezišť křišťálů je vidět, že v průběhu let se objevovala nová nebo naopak stará zanikala. Proto je dnes velmi obtížné nalézt a ověřit výskyty křišťálů, které popisují např. Kratochvíl ( ) nebo Tuček (1970). Mnohé z těchto lokalit posloužily jako prostor pro ukládání komunálních odpadů nebo jednoduše zarostly. Na druhou stranu některé naleziště byly objeveny sběrateli až v posledních letech (např. Hutě u Bechyně). Jak již bylo zmíněno v úvodu o metodách výzkumu, fluidní inkluze jsou známy již relativně dlouhou dobu, ale až za posledních několik desetiletí probíhá řádný výzkum. Do dnešní doby jednak došlo k vynalezení mnoho metod výzkumu a jednak se tyto metody postupem času zpřesňovaly. 15

16 4. Literatura Benešová Z. - Ďurišová J. (1980): Plynokapalné uzavřeniny a jejich význam pro geologii. Ústřední ústav geologický. Praha Bernard J. H. et al. (1981): Mineralogie Československa. 2. vydání. Academia. Praha Čech V. - Kořán J. - Koutek J. (1952): Rudní ložiska v okolí Ratibořských Hor a Staré Vožice u Tábora. Geotechnica sv. 13. Přírodovědné vydavatelství. Praha Čech V. et al. (1962): Vysvětlivky k přehledné geologické mapě ČSSR. List M-33-XVII České Budějovice a list M-33-XXXIII Vyšší Brod. Geofond. Praha Červený A. - Franěk J. (2009): Na Hrádku - pozoruhodná mineralogická lokalita v blízkosti Horažďovic. Minerál 1, České Budějovice. Ďurišová J. - Hurai V. (1991): Fluidní inkluze v minerálech. Academia. Praha Fusán O. - Kodym O. - Matějka A., eds. (1993): Geologická mapa České republiky. Geologická mapa Slovenské republiky. 1: Český geologický ústav. Kolín Fusán O. - Kodym O. Matějka A. et al. (1967): Geologická mapa ČSSR. 1: Ústřední ústav geologický. Praha Hnízdo A. Z. - Koutek A., red. (1969): Vlastivěda Táborska. 1 díl, Zeměpisný přehled, geologie a mineralogie. Okresní pedagogické středisko odboru školství. Tábor Huraiová M. - Hurai V. - Slobodník M. (2002): Základy štúdia fluidných inklúzií v mineráloch. Masarykova Universita. Brno Janoušek, V. - Gerdes, A. (2003): Timing the magmatic activity within the Central Bohemian Pluton, Czech Republic: conventional U Pb ages for the Sázava and Tábor intrusions and their geotectonic significance. Journal of the Czech Geological Society 48, Kodym O. ml. et al. (1963): Vysvětlivky k přehledné geologické mapě ČSSR 1: List M-33XXI Tábor. Geofond. Praha. Kratochvíl J. ( ): Topografická mineralogie Čech I VIII. Academia. Praha Mísař Z. et. al. (1983): Geologie ČSSR I. Český masív. Státní pedagogické nakladatelství. Praha Novák V. (2002): Topografická mineralogie jižních Čech Jelmo. Borovany. Oswald J. (1959): Jihočeské nerosty a jejich naleziště. Krajské nakladatelství v Českých Budějovicích. Pauliš P. (2003): Nejzajímavější mineralogická naleziště Čech II. Kuttna. Kutná Hora. Roedder E. (1984): Fluid inclusions. Reviews in mineralogy vol. 12. Mineralogical Society of America. Washington D. C. 16

17 Sláma J. (2002): Výskyt krystalovaného křemene u Košína na Táborsku. Minerál 3, České Budějovice. Škoda R. (2011): Kurz práce na mikrosondě. Tuček K. (1970): Naleziště českých nerostů a jejich literatura. Academia. Praha. Van den Kerkhof A. M. - Hein U. (2001): Fluid inclusion petrology. Lithos 55, Velebil D. (2000): Rudní revír Ratibořské Hory Stará Vožice. Minerál 5, České Budějovice Welser P. - Plecer V. - Plecer J. (2004): Lokalita krystalovaného křemene Hutě u Bechyně. Minerál 4, České Budějovice Zachariáš J. (2000): Úvod do studia plynokapalných inkluzí. Ústav geochemie, mineralogie a nerostných zdrojů UK PřF. Praha Žák, J. - Dragoun, F. - Verner, K. - Chlupáčová, M. - Holub, F. V. - Kachlík, V. (2009): Forearc deformation and strain partitioning during growth of a continental magmatic arc: The northwestern margin of the Central Bohemian Plutonic Complex, Bohemian Massif. Tectonophysics 469,