Nové poznatky o geochemii a mineralogii jeskyní – I

Josef Slačík, TARCUS

(Český kras 7; str.62—66; Beroun 1982)

 

 

Skupina TARCUS (ČSS ZO 1-05 „Geospeleos“) pokračovala v letech 1981—1982 v mineralogickém a geochemickém výzkumu v některých krasových oblastech. Předložená zpráva shrnuje nejdůležitější nové poznatky.

 

1. Oblast Zlatého koně

Studovali jsme minerální složení vzorků vápenců, primárních a sekundárních kalcitů tak, že karbonátová hmota byla opatrně odloužena kyselinou chlorovodíkovou, přidávanou po kapkách do kádinky se vzorkem o váze 100—300 g a zcela ponořeném do vody. Obvykle byl rozklad veden tak, aby se zachoval zbytek vzorku, na kterém byly patrny vzájemné pozice minerálů. Uvolněný materiál byl důkladně promyt vodou a sítován na sítech 0,063 – 0,125 – 0,25 – 1 mm. V hrubších frakcích bylo možno separovat jednotlivé minerály pro další výzkum (lokální spektrální nebo mikrosondová analýza, luminiscenční spektrometrie, rtg-analýza aj.), nejjemnější frakce lze studovat pouze spektrální analýzou nebo v nábruse zpevněného preparátu.

Rozkladem vápenců (stěna kolem Nové propasti) se uvolňují především pyritové krystaly a agregáty, obvykle žluté barvy, někdy také s tombakově červenými náběhovými barvami. V jemných frakcích zůstávají jílové a hematitové příměsi vápence.

V primárních kalcitech zůstává nepatrný nerozpustný zbytek, což odpovídá obvyklé čistotě velkých krystalů tohoto minerálu.

Sekundární kalcity mají velmi rozdílný charakter. Kalcity 2., 3. a 4. generace zanechávají při rozkladu pouze nerozpuštěné velmi jemné částice hydroxidu železitého a jílových částic. Tento materiál je vhodný pouze pro spektrální analýzu, příp. pro rtg-difrakční analýzu.

Podstatně odlišný obraz skýtá kalcit 1. generace. Lze ho charakterizovat jako generaci, která při svém vývoji byla jednak doprovázena syngenetickými minerály, jednak do své hmoty uzavírala heterogenní příměsi.

K prvnímu typu minerálů patří především opál, chalcedon, oxidy manganu a železa a jeden dosud neidentifikovaný žlutý minerál, zarůstající do keříčkovitých trsů.

Opál i chalcedon se vyskytují ve třech stejných morfologických typech: v izometrických oblých částicích a agregátech, v jehličkovitých částicích a v plochých, často zprohýbaných nebo polokulovitých agregátech. Identifikace byla provedena rtg-analýzou (D. Havlíček). Opál se vyskytuje v podstatně větším množství a je jednoznačně určitelný podle jasně zelené fluorescence v krátkovlnném UV-světle, zatímco chalcedon fluoreskuje slabě bělavě (jako kalcit) nebo vůbec ne. Ve frakcích pod 0,1 mm se opály obvykle nevyskytují, často však dosahují agregáty rozměrů řádově X cm2. Zjistili jsme také, že na některých vzorcích je opál patrný až po odloužení povrchových vrstev kalcitu.

Oxidy manganu jsou zřejmě syngenetické s opály a kalcitem během kratších period (v závislosti s pH a Eh prostředí) a zřejmě působí vedle opálu a jílových minerálů jako další absorpční minerál pro uranylové ionty. Tento předpoklad vyplývá z pozitivních výsledků radiometrického průzkumu (E. Hnízdo) v oblasti Kobyly, kterou lze z geochemického hlediska studovat spolu s masivem Zlatého koně jako jednu oblast.

Morfologicky lze oxidy manganu rozlišovat především na kompaktní, téměř krystalické agregáty, kulovité útvary a agregáty a jemné povlaky. Někdy se vyskytuje i hydroxid železitý, ale na rozdíl od manganu výhradně v nejjemnějších frakcích.

Z heterogenních minerálů nutno jmenovat především krystalky pyritu ve frakci nad 0,25 mm. Tento pyrit se musel do sintru 1. generace dostat z povrchu puklinami během dlouhého vývoje. Velmi vzácně byly pozorovány krychlové krystalky galenitu nepatrných rozměrů.

Několik desítek vzorků vápenců, primárních a sekundárních kalcitů bylo analyzováno na obsah Mg, Fe, Mn a Pb. Obsahy Mg, Fe a Mn sloužily zejména k doplnění databanky stávajících souborů jednotlivých typů; obsahy Pb byly sledovány poprvé podrobněji. Výsledky ukazují, že obsahy Pb jsou poměrně monotónní, řádově kolem 0,01 %. Proti jiným krasovým oblastem a také proti klarku Pb je tato hodnota nejméně o půl řádu vyšší. Vliv olova se projevuje oproti např. kalcitům z Moravského krasu tím, že koněpruské primární kalcity mají častěji luminiscenční typ B1BN, který je aktivován přítomností olova a manganu (SLAČÍK 1982).

Na puklinách směru S—J v masivu Zlatého koně byly nalezeny primární kalcity s rozdílnou luminiscencí na plochách kontaktu s horninou a na plochách do puklin. Tento jev naznačuje možný vliv slabých hydrotermálních roztoků Pb, Mn (z příbramské rudní oblasti ?). Vlivem hydrotermálních roztoků by bylo možno vysvětlit i přítomnost uranu v této oblasti (vedle známých zvýšených obsahů uranu v silurských černých břidlicích).

Výzkumné práce skupiny TARCUS budou v dalším období směrovány ke shromaždování podkladů a důkazů, které by k uvedeným otázkám poskytovaly odpovědi.

 

2. Uranové aktiváty v jeskyních

Pod pojmem uranové aktiváty rozumíme různé minerály, které obsahují malá množství (10—1000 ppm) uranu ve formě uranylových iontů (UO22+). Tyto ionty, umístěné v krystalové mřížce nebo absorbované na amorfní, gélovité minerály, aktivují tyto k charakteristické, obvykle jasně zelené fluorescenci při ozáření krátkovlnným ultrafialovým zářením. V Českém krasu je typickým, hojně rozšířeným uranovým aktivátem opál a opálový sintr (LYSENKO, SLAČÍK 1978).

Koněpruské jeskyně lze jako reprezentanta jeskyní Českého krasu charakterizovat jako typovou lokalitu uranonosné opálové mineralizace, vázané na nejstarší generaci sekundárních kalcitů (LYSENKO 1980). V dalším textu uvádíme stručnou charakteristiku ostatních dosavadních nálezů uranových aktivátů v jeskyních.

 

a) V Českém krasu se ojediněle vyskytují fluoreskující opály, vázané parageneticky s aragonitem a sádrovcem, není však vyloučena přímá aktivace těchto minerálů uranem.

b) V létě 1982 prováděla tříčlenná skupina TARCUSu orientační mineralogický a luminiscenční průzkum v Chýnovské jeskyni u Tábora. Byly nalezeny tyto typy uranových aktivátů:

Tyto nálezy jsou ve stadiu chemického a mineralogického hodnocení.

c) V Javoříčských jeskyních jsme nalezli opálový sintr, velmi podobný sintru z Českého krasu. Jde také o starší generaci, podrobný průzkum bude proveden v příštím roce.

d) Na dvou vzorcích sintru ze Zbrašovské aragonitové jeskyně jsme identifikovali uranový aktivát, pravděpodobně opál. Podrobný průzkum bude proveden v příštím roce.

e) Na několika vzorcích z Vitošova (okr. Šumperk) byl nalezen velmi intenzivně fluoreskující opálový sintr, vyplňující dutiny ve vápencovém masivu, otevřeném lomem.

f) Poměrně rozsáhlý je nově objevený výskyt uranových aktivátů ve výzdobě Ochtinské aragonitové jeskyně (SLAČÍK 1984, tč. v tisku). Problematiku nebylo možno studovat podrobněji (nemožnost odběru vzorků pro speciální analýzy během průzkumných prací), přesto lze charakterizovat Ochtinskou aragonitovou jeskyni jako typovou lokalitu uranonosné opálové mineralizace, vázané na starší aragonitovou generaci sintrového typu a na excentrika. V aragonitech stébelnatého typu nebyl uran zjištěn.

g) Ojedinělý vzorek sintru z italské jeskyně Antro di Corchia (sběr F. Skřivánek) je sádrovec, ve kterém jsou ionty uranylu vázány pravděpodobně přímo v krystalické mřížce.

h) Ojedinělý vzorek z budapešťské jeskyně Ferenc-hégy barlang (sběr F. Skřivánek) je stejného typu jako předchozí, i když se liší morfologicky.

i) V anhydritové jeskyni Barbarossahöhle v pohoří Kyffhäuser (NDR) jsme našli velmi ojediněle uranovou fluorescenci v bílých útvarech, t.zv. alabastrových koulích. Pravděpodobně jde o přímou aktivaci. Podobný vzorek byl nalezen v obdobném masivu sz. Nordhausenu.

j) BOSÁK, TŮMA 1984 (tč. v tisku) popisuje výskyt růžic na stěnách vertikálních komínů v sarmatských karbonátových horninách na lokalitě Kamen Brjag (Bulharsko). V těchto růžicích jsme našli po odloužení vrchní vrstvy kalcitu zeleně fluoreskující opálové agregáty.

k) Na podzim 1982 našel A. Jančařík v několika jeskyních v okolí Karlukova (Bulharsko) drobné nálezy uranových aktivátů, a to jak sintrového typu, tak i pravděpodobně opálové agregáty.

 

Uvedený přehled ukazuje, že výskyty uranových aktivátů jsou poměrně hojné, i když ve většině případů jde zatím o malý počet vzorků. Přesto je dosavadní stav dobrým výchozím základem pro další hledání nových lokalit a pro podrobnější mineralogicko-geochemické a chemické hodnocení.

 


Literatura: