16
PRAKTICKÁ VÝUKA PŘÍRODOVĚDNÝCH PŘEDMĚTŮ NA ZŠ A SŠ CZ.1.07/1.1.30/02.0024 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Oborová exkurze CHEMIE Téma: VÝSKYT A TĚŽBA RUDNÍCH MINERÁLŮ NA STŘÍBRSKU Autoři: Prof. Ing. Milan Kraitr, CSc. PaedDr. Vladimír Sirotek, CSc.

Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

PRAKTICKÁ VÝUKA PŘÍRODOVĚDNÝCH PŘEDMĚTŮ NA ZŠ A SŠ

CZ.1.07/1.1.30/02.0024

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Oborová exkurze

CHEMIE

Téma: VÝSKYT A TĚŽBA RUDNÍCH MINERÁLŮ NA STŘÍBRSKU

Autoři: Prof. Ing. Milan Kraitr, CSc. PaedDr. Vladimír Sirotek, CSc.

Page 2: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

VÝSKYT A TĚŽBA RUDNÍCH MINERÁLŮ NA STŘÍBRSKU

2

1 ÚVOD

Stříbrský rudní revír, dnes už opuštěný, je nepochybně nejvýznamnějším a nejdéle

činným rudním revírem na území Plzeňského kraje. Těžba zde probíhala pravděpodobně již

ve 12. století a s občasným přerušením trvala do roku 1974. Jméno královského horního

města Stříbro vyvolává dojem, že se zde těžilo kovové stříbro. Jeho těžba však připadá

v úvahu jen v nejstarším období, není ale nijak doložena. Stříbro získávané těžbou bylo jen

metalurgicky izolovanou příměsí v olověné rudě. Stříbrské doly byly tedy těženy především

na olovo, v některých obdobích byly hlavním zdrojem olova v českých zemích. V posledních

fázích důlní činnosti byla těžba zaměřena i na zinek.

V okolí Stříbra se zachovaly uzavřené zakonzervované podzemní prostory a četné

pozůstatky po důlní činnosti na povrchu (haldy, poklesové kotliny, propady ap.). Zachovaly se

i některé budovy (zpravidla v pozměněné podobě), které sloužily činnosti těžební nebo

úpravě a zpracování rud. Nejhodnotnější památkou, která je přístupná veřejnosti, je hornický

skanzen, zejména jeho podzemní část, královská dědičná štola Prokop. Skanzen leží na

značené okružní naučné stezce „Historie hornictví na Stříbrsku“. Ta zahrnuje řadu

informačních tabulí, informační panely jsou i na dalších místech se vztahem k dolování.

Městské muzeum na stříbrském náměstí má expozici věnovanou historii dolování a zejména

krásnou sbírku nerostů pocházejících z poslední etapy důlní činnosti ve 2. polovině 20.

století.

Tato exkurzní akce bude zahájena úvodní přednáškou a demonstrací stříbrských

minerálů. Následovat bude návštěva hornického skanzenu včetně podzemních prostor

v dědičné štole Prokop a části naučné stezky. Zbytek času bude věnován terénní práci na

odvalech štoly Nový Prokop, kde budou účastníci hledat a určovat nerosty.

2 VZNIK RUDNÍCH NEROSTŮ

Jako rudy označujeme nerosty a jejich seskupení, které slouží pro dobývání a

následující výrobu kovů; obsah kovu v rudě musí být dostatečný pro rentabilní výrobu.

Způsoby vzniku rudních nerostů a jejich chemismus jsou velmi rozmanité. Většinou ale

souvisejí s magmatogenními procesy. K těm dochází při vrásnění zemské kůry, které je

doprovázeno tvorbou magmatických těles v podpovrchových vrstvách. V blízkosti takových

těles navazuje na fázi tuhnutí magmatu fáze pronikání přehřátých roztoků pod vysokým

tlakem z hloubky na povrch (tzv. procesy hydrotermální). Roztoky pronikají trhlinami

vytvořenými následkem vrásnění. Protože horké roztoky obsahují sulfan magmatického

původu, vylučují se především nerozpustné sulfidy kovů, přítomných ve formě iontů, např.

M2+ + H2S MS + 2H+ (1)

Page 3: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

VÝSKYT A TĚŽBA RUDNÍCH MINERÁLŮ NA STŘÍBRSKU

3

Sulfidické nerosty vyplňují žíly a vznikají tak žilná ložiska rud. Vylučování různých

kovů probíhá postupně při klesající teplotě (od teploty několika set oC). Vzhledem k různému

složení krystalizujících roztoků vznikají různé rudní minerály. Pro stříbrský revír je dominantní

asociace kovů Pb-Zn-Ag, při níž se vylučují sulfidy Pb a Zn, tj. nerosty galenit (PbS) a sfalerit

(ZnS). Stříbro se zpravidla nevylučuje samostatně, malá kvanta Ag2S jsou příměsí galenitu,

který je „stříbronosný“.

Žíly obvykle nejsou tvořeny samotným rudním minerálem, ale obsahují nerudní

výplň. Tu tvoří nejčastěji křemen (SiO2) ve více generacích (fázích vylučování), případně kalcit

(CaCO3) nebo baryt (BaSO4) či jiné nerosty. Pořadí vylučování rudních i nerudních součástí žíly

může být podle okolností různé a u každého nerostu je obecně možnost vylučování ve více

generacích (vrstvách). Vylučování jednotlivých vrstev odpovídá přívodu roztoku určitého

složení, kterému předcházelo přerušení přísunu dříve přiváděného roztoku. Obvykle se na

stěnách pukliny vylučují nejprve nerudní nerosty (např. křemen) a pak teprve rudní minerály.

Termín „žíla“ vyvolává představu, že jde o útvar lineární (potrubí). Hydrotermální žíly jsou však

zploštělé útvary prostorové, tvaru spíše čočkového nebo deskového, s různým úklonem. Při různé mocnosti

(tloušťce), řádově cm–m mohou mít šířku několika metrů i více a vyplňovat pukliny v délce až několika

kilometrů. Vzhledem ke zmíněné složité struktuře (často více vrstev různých nerostů) si můžeme představit

rudní žílu s nerudní výplní jako obří sendvič (housku tvoří okolní hornina, tj. stěny pukliny, vrstvu másla např.

křemen a pak střídající se vrstvy různé náplně); výplň žíly může či nemusí být symetrická. Stříbrské rudní žíly

jsou zpravidla tzv. žíly pravé, které jsou uloženy nesouhlasně vzhledem k okolí, tj. neleží mezi vrstvami okolní

horniny, ale protínají je.

3 TĚŽBA A ÚPRAVA RUD

V nejstarších historických obdobích se rudy těžily na povrchových výchozech ložisek,

později převládala těžba hlubinná. Ve 20. století k ní přistoupila těžba lomová se skrývkou

nadloží dobývaných vrstev, analogická tzv. povrchové těžbě hnědého uhlí v severních

Čechách.

Vytěžené rudy jsou v závislosti na těžebních metodách více či méně znečištěny,

především nerudními nerosty (u žilných ložisek hlavně nerudní výplní žil). Navíc je zpravidla

ruda směsí několika minerálů (tzv. polymetalická ložiska, k nimž patří i stříbrský revír). Vlastní

hutní výrobě kovů proto musí obvykle předcházet úprava rudniny. Vývoj úpravárenských

metod od starověku zaznamenal obrovský pokrok v technickém řešení postupů, základní

principy však zůstaly zachovány. Jde zejména o procesy drcení (rozmělňování) pevného

materiálu a jeho třídění (oddělování rudy od hlušiny nebo separace jednotlivých rud). Zde se

odedávna uplatňoval princip gravitační – dělení na základě různé hustoty (např. rýžování

zlata). V nové době má velký význam také princip flotační (vyplavování rud na povrch

suspenze pomocí úpravy její smáčivosti).

Page 4: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

VÝSKYT A TĚŽBA RUDNÍCH MINERÁLŮ NA STŘÍBRSKU

4

4 VÝROBA A VYUŽITÍ OLOVA

Princip hutní výroby olova se od středověku nezměnil, zdokonalil se jen technicky. Jde

o dvoufázový proces pražně–redukční, který zjednodušeně vyjadřují reakce (2)–(4). V první

fázi se galenit (PbS), případně řidčeji se vyskytující ruda olova cerusit (PbCO3) termicky

rozloží (vypraží) na klejt (PbO):

2 PbS + 3 O2 2 PbO + 2 SO2 (2)

PbCO3 PbO + CO2 (3)

Ten se pak v peci při teplotách přes 1 000 oC redukuje uhlíkem (v minulosti dřevěným uhlím,

dnes koksem):

PbO + C Pb + CO (4)

Olovo je odedávna ceněným kovem s rozmanitým využitím. Konstrukční využití má od starověku

k výrobě potrubí, nověji v chemickém průmyslu a k výrobě akumulátorů. Četné jsou aplikace slitin olova – např.

liteřina pro knihtisk (s příměsí Sb a Sn), pájka (Pb + Sn), ložiskový kov (Pb + Cu, Sn, Sb) aj.

Vojenský význam má olovo pro výrobu nábojů, včetně broků (zde slitina Pb s malou

přísadou As). Tento účel býval v minulosti hnací silou rozvoje těžby olova. Na bázi olova se

vyrábějí i různé chemikálie, např. minium (Pb3O4) pro nátěrové hmoty.

Dominantním způsobem využití olova bylo odedávna jeho využití v hutnictví stříbra.

Historicky nejstarší princip výroby stříbra (analogicky použitelný i pro zlato) užívaný u nás od

středověku je tzv. odhánění. Pražením stříbrných rud získaný „kamínek“ (zpravidla vedle Ag

obsahoval Cu aj. příměsi) se smísil s hutním (surovým) olovem, které rozpustilo stříbro,

ostatní složky zůstaly beze změny. V další fázi se olověná tavenina s obsahem Ag oxidovala

proudem vzduchu. Olovo postupně přešlo na PbO. Ten má větší hustotu než stříbro a klesne

ke dnu, stříbro vyplave na povrch a sbírá se. (Při analogické separaci zlata vyplave struska

PbO na povrch.) Popsaný postup získávání stříbra byl samozřejmě použitelný i pro zpracování

stříbronosného galenitu, který se těžil i ve stříbrském revíru. V tomto případě se podrobilo

procesu odhánění surové hutní olovo získané z galenitu reakcemi (2) a (4).

Později přibyly různé jiné technologie výroby stříbra, používané dodnes, mj. metoda amalgamační

nebo kyanidové loužení.

Sfalerit na rudních žilách na Stříbrsku i jinde v Evropě nebyl do 18. století metalurgicky využíván a

představoval nepříjemnou nečistotu, kterou bylo třeba od galenitu oddělit ručním tříděním. Proto se spolu

s hlušinou z těžby ukládal na odpadních haldách po těžbě. Teprve od 19. století, ve Stříbře pak zejména po r.

1950, se stal cenným cíleným produktem těžby. Hutnické zpracování zinkových rud je zcela analogické

popsanému hutnění rud olovnatých. Redukce ZnO, analogická reakci (4), je však provozována nad bodem varu

zinku, který z pece oddestiluje.

Page 5: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

VÝSKYT A TĚŽBA RUDNÍCH MINERÁLŮ NA STŘÍBRSKU

5

5 GEOLOGIE STŘÍBRSKÉHO RUDNÍHO REVÍRU

Zdejší horniny jsou starohorní, původně sedimentární břidlice (svrchní

proterozoikum, stáří cca 600–1100 milionů let /Ma/) metamorfované převážně na různé

fylity. Ty jsou silně zvrásněné a prostoupené více než 50 rudními žilami s mnoha odžilky,

s převládajícím směrem severojižním. Žilné zrudnění bylo pravděpodobně vázáno na

nedaleké žulové těleso u Kladrub, které se vytvořilo při variském vrásnění koncem mladších

prvohor, případně na samém počátku druhohor (podle různých autorů před cca 200–

280 Ma). Minerální asociace tohoto zrudnění je označována jako pozdněvariská

polymetalická (více kovů současně) (p – pol) a stříbrský revír je jejím nejvýznamnějším

výskytem v ČR. Její zrudnění Pb-Zn-Ag již bylo charakterizováno v kap. 2.

Délka žil dosahuje až 3 km, mocnost (tloušťka) od několika cm do 3 m. Těžba

probíhala v posledním období provozu až do hloubek kolem 350 m.

V 19. století zasáhla těžba na žilách několikrát obří dutiny o rozměrech kolem 10x5x2 m, vyplněné dokonale

krystalovaným galenitem s krychlovými krystaly o hraně přes 10 cm, s mocností jeho vrstvy větší než metr, kde

se získalo přes 100 t čistého galenitu. (Vzorky skončily v různých muzeích, nejlepší jsou k vidění

v Naturhistorisches muzeu ve Vídni.)

V různých místech revíru je odlišné minerální složení. Celkový počet popsaných

nerostů byl nejméně 20–30 druhů. Z rudních nerostů se kromě galenitu a sfaleritu hojně

vyskytoval pyrit resp. markazit (FeS2), vzácně chalkopyrit (CuFeS2) a arsenopyrit (FeAsS).

Nejsou popsány žádné stříbrné nerosty známé např. z Příbrami, Kutné Hory či Jáchymova.

Není doloženo ani elementární stříbro, takže jediným zdrojem stříbra byl zmíněný

stříbronosný galenit s obsahem maximálně 0,1 % Ag (vyšší byl jen na ložisku u Kšic). Galenit

tvořil vložky v křemenné žílovině. Pokud byl krystalovaný, převládaly krychle nad osmistěny.

Sfalerit se vyskytoval ve dvou generacích s různým zbarvením: medově žlutý a tmavohnědý.

Ze sekundárních rudních nerostů (jsou to produkty přeměny původně vzniklých sulfidických

minerálů) byl nejvýraznější a nejčastější různě zbarvený krystalovaný cerusit (PbCO3). Dobře

vyvinuté krystaly zelené, hnědé či žlutavě zbarvené měl relativně častý pyromorfit

Pb5[Cl(PO4)3]. Jeho velmi vzácná forma šedých ledvinitých agregátů byla nazvána miesit

(německy Stříbro = Mies). Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou

ve formě rezavých povlaků.

Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty ve výplni stříbrských žil převládal

křemen ve více generacích, kalcit a baryt se hojněji nacházely jen v některých místech revíru.

Názorný přehled nejdůležitějších rudních žil těžených jak v historickém období, tak

v poslední etapě důlní činnosti v l. 1950-1975 poskytuje obr. 1. Stříbrský revír tvoří 4 revíry

dílčí (Centrální, Všech svatých, Jirenský a Kladrubský). Mimo mapku leží samostatné revíry

podobného rázu, Kšický revír (asi 6 km severně od Stříbra) a Svatopetrský revír (asi 3 km

Page 6: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

VÝSKYT A TĚŽBA RUDNÍCH MINERÁLŮ NA STŘÍBRSKU

6

severovýchodně od centra Stříbra). Nejvýznamnější v historickém období i ve 2. polovině 20.

století byl revír Centrální. Hlavní žilou je zde Dlouhá žíla (Langenzug) o délce téměř 3 km (až

po důl Kazimír). Na ní leží 3 z hlavních šachet v době historické, i v závěrečné etapě dolování,

kdy nesly označení Jáma I, II a III.

Druhou nejvýznamnější rudní žilou je žíla Bohaté požehnání (Reichensegen Gottes),

v jejíž blízkosti probíhá dědičná štola Prokop. Ta byla založena jako hlavní odvodňovací štola

revíru již v r. 1513. (Termín dědičná štola vyjadřuje skutečnost, že u těchto odvodňovacích

děl se počítalo s dlouholetým trváním činnosti). Sloužila ovšem i těžbě a nachází se na ní i

historická šachta, po roce 1950 nazvaná Jáma IV ( též Brokárna, podle nedaleké továrny na

broky u ústí štoly Prokop). V polovině 18. století dosáhla délka štoly 2,5 km.

Zakreslená štola sledující žílu Nový Prokop (č. 4) je lokalitou, pod jejímž ústím v údolí

Úhlavky budeme provádět terénní práce. Kromě dalších zrušených šachet a

nepojmenovaných štol zahrnuje obr. 1 i některé povrchové deprese v poddolovaných

územích (doutníkovité útvary v mapce).

Detailnější zakreslení hlavních rudních žil a důlních děl ukazuje obr. 2, na němž není

zachycen na jihu Kladrubský revír, který měl i v minulosti menší význam a ve 2. polovině

20. století nebyl těžen, ani revír Jirenský, kde po r. 1950 probíhala jen málo úspěšná

průzkumná těžba. Nejvýznamnější jámy z poslední éry těžby jsou vyznačeny jinou značkou

než jámy a komíny menšího významu. Značky s popiskem počínajícím št. označují štoly.

6 HISTORIE STŘÍBRSKÉHO RUDNÍHO REVÍRU

Počátky těžby v revíru pravděpodobně spadají již do 12. století. Nevěrohodná Hájkova kronika

z 16. století datuje vznik města a počátek těžby rokem 1132. Nejstarší listinný doklad související se Stříbrem

datovaný rokem 1186 nemá rovněž objektivní hodnotu. V nejstarším období lze předpokládat těžbu stříbrem

bohatých svrchních poloh ložiska, které však byly brzy vytěženy. První věrohodná listina z r. 1410 již mluví jen o

olověných dolech. Německý název města „Mies“ je odvozen od keltského Misa, kterým byla pojmenována

zdejší řeka Mže (něm. Mies).

Přestože město získává statut královského horního města již v r. 1254, nastává rozvoj

těžby až v 15. století, což souvisí s rozvojem využití střelných zbraní a zejména s poptávkou

po olovu jakožto nezbytné surovině k hutní výrobě stříbra (kap. 4). Olovo vyrobené

v místních hutích resp. olověná ruda byly postupně v průběhu 16. století dodávány do

stříbrných hutí prakticky ve všech českých stříbrných revírech počínaje Kutnou Horou a

konče Jáchymovem. Výrazný rozvoj a optimistické perspektivy stříbrského revíru naznačuje

také již zmíněná (kap. 5) ražba dědičné štoly Prokop po r. 1513. Po období úpadku ve 30-leté

válce dochází k oživení důlní činnosti na přelomu 17. a 18. stol. zejména na žíle Boží

požehnání (mj. jáma Göpelschacht, pozdější Brokárna). V době otevření nové huti v r. 1720

byla nalezena průměrná kovnatost těžené rudy 25–30 % Pb a asi 0,1 % Ag.

Page 7: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

VÝSKYT A TĚŽBA RUDNÍCH MINERÁLŮ NA STŘÍBRSKU

7

Zlatá éra hornické činnosti ve Stříbře začala otevřením dolů na Dlouhé žíle: Langenzug

(nověji Jáma I) v r. 1774 a Frischglück (pozdější Jáma II) v r. 1781, dolu Nový Prokop (1780) a

vybudováním úpravny rudy (puchverk, stoupovna) v areálu Koubkova mlýna na levém břehu

Mže proti ústí dědičné štoly (1796).

Politická situace v období napoleonských válek mimořádně oživila zájem o olovo pro vojenské účely.

Rakouské mocnářství ztratilo olověné doly v Korutanech a stříbrský revír se stal hlavním zdrojem olova. V r.

1809 byla veškerá stříbrská těžba odváděna do státní hutě v Jáchymově a do Stříbra bylo „totálně nasazeno“

500 horníků z jiných revírů. Přes 700 horníků pak zde produkovalo 45 t rudy měsíčně (540 t/rok).

V r. 1820 došlo ke zdokonalení systému odvodňování v komplexu dědičné štoly Prokop. (Proražení

skalního nátokového kanálu délky přes 200 m z řeky Mže do komory vodního kola o průměru 6 m).Tímto kolem

byl poháněn mihadlový systém („soutyčí“) spojený s pístovými čerpadly odvodňujícími polohy až do hloubky

150 m pod úrovní dědičné štoly. To umožnilo prohloubení šachet na úroveň přes 300 m pod povrchem. Vodní

energie poháněla i těžní zařízení.

Po polovině 19. století začaly být v revíru zaváděny parní stroje k pohonu těžních

zařízení i k drcení rudniny ap. Doly s mírným kolísáním vcelku dobře prosperovaly. V r. 1850

bylo v revíru zaměstnáno přes 500 horníků. V roce 1871 necelých 400 pracovníků díky rozvoji

technického vybavení vyrubalo 1350 t rudy. Konkurence olova ze zámoří způsobila kolem r.

1890 přechodnou krizi, ale kolem r. 1900 se opět těžilo s necelými 500 horníky 2500 t

rudy/rok. Překvapivá je stagnace těžby v období 1. světové války. Intenzivní těžba se

prováděla pod vojenskou správou pouze na dole Vojtěch v Milíkově (revír Všech svatých).

V meziválečném období probíhá nesmělé oživování těžby. Značný rozsah měl pouze

projekt založení nového dolu LEO (po 2. světové válce Jáma III). Ten byl uveden do provozu

v r. 1926. Byl vybudován na nejvyšší soudobé technické úrovni, plně elektrifikován (mj. i

pomocí 3 vlastních vodních elektráren). Důl byl vybaven moderní mokrou úpravnou rudy,

produkující rudní koncentráty.

Celý komplex měl nejlepší technickou úroveň v revíru a dobré předpoklady úspěšného provozu. Byl

však podceněn geologický průzkum a výtěžnost byla mnohem nižší než se předpokládalo. Aby mohla fungovat

pětinásobně předimenzovaná úpravna s kapacitou 100 t rudniny (rubaniny)/8h, pokusili se majitelé zvýšit

přísun suroviny obnovením těžby na jámě Frischglück (pozdější Jáma II) v r. 1927. Celý neúspěšný projekt byl

ukončen zastavením těžby v r. 1930, demontáží a prodejem zařízení úpravny a propuštěním 200 zaměstnanců.

Tím také na příštích 20 let skončila činnost stříbrského revíru.

Poslední etapa těžby, založená na strategii surovinové nezávislosti státu, byla

zahájena v r. 1950. Západočeský rudní průzkum prováděl práce na zpřístupnění dříve

těžených dolů na Dlouhé žíle (nově označeny č. I, II, III), systému dědičné štoly Prokop a jámy

Brokárna (č. IV) a dále jámy Vojtěch v Milíkově. Na těchto dílech byla k 1. 1. 1957 zahájena

těžba, která trvala 10-18 let. Na řadě dalších lokalit byly provedeny zpřístupňovací práce na

důlních dílech spojené jen s geologickým průzkumem a k vlastní těžbě nedošlo. Sem patří

např. doly v revíru Jirná nebo důl Nový Prokop, kde budeme provádět terénní práce na

Page 8: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

VÝSKYT A TĚŽBA RUDNÍCH MINERÁLŮ NA STŘÍBRSKU

8

odvalech. V obnoveném revíru po r. 1957 pracovalo 250–300 horníků. V l. 1957 – 1974 bylo

vytěženo přes 600 kt rubaniny s maximem 63 kt/rok v r. 1965. (Tento údaj není kompatibilní

s dříve uvedenými daty o těžbě rudy. Rubanina neprošla úpravnou a obsahovala větší podíl

hlušiny.) Její kovnatost kolísala u olova v rozmezí 1,97–3,73 %, u zinku 0,12–1,47 % a u

stříbra 10–40 g/t (0,001-0,004 %). Protože závod Stříbro podniku Rudné doly Příbram neměl

vlastní úpravnu, dopravovala se rudnina vlakem nebo auty do úpravny v Příbrami–Březových

Horách. V r. 1966 ukončily z hlavních provozů těžbu jámy č. II a č. IV. V r. 1974 zastavila

provoz jáma č. III a jako poslední č. I. V r. 1975 probíhaly následné likvidační práce a tím

definitivně skončila důlní činnost ve stříbrském rudním revíru. Nedotěžené zásoby rud byly

odepsány z bilančních ložisek ČR a dobývací prostor Stříbro byl v r. 1992 zrušen.

7 SOUČASNÝ STAV STŘÍBRSKÉHO REVÍRU

Důlní díla jsou v současnosti zlikvidována, povrch rekultivován, odvaly z těžby

většinou rozvezeny jako stavební materiál (úprava cest ap.). Podzemní prostory jsou v tzv.

mokré konzervaci, jsou odvodňovány štolami s průměrným odtokem jednotlivých štol 0,8–

3,7 l/s. Přístupy do podzemních prostor jsou uzavřeny (poklopy, mříže). Pravidelně se

monitoruje klesání terénu (propady ap.) nad vytěženými ložisky stejně jako stav 11 jam, 9

komínů a 26 štol. Správu opuštěných děl a jejich monitoring provádí s. p. DIAMO, Stráž p.

Ralskem, odštěpný závod SUL Příbram.

Mimořádné postavení má část areálu dědičné štoly Prokop, kterou má v pronájmu

Hornicko-historický spolek Stříbro. Tato nezisková organizace zde provedla rekonstrukci,

jejímž výsledkem bylo zpřístupnění podzemních prostor v rámci Hornického skanzenu Stříbro

v r. 2006.

8 HORNICKÝ SKANZEN STŘÍBRO

Hornický skanzen tvoří:

1. Povrchová expozice. Je zde vystaveno především rozměrnější strojní zařízení související

s důlní těžbou včetně zařízení dopravních. U skanzenu je postavena replika těžní věže a

povrchová železniční trať o délce 350 m. Budovy při vstupu do podzemí, kde je pokladna a

prodej suvenýrů, jsou adaptovány z pozůstatků objektu výrobny broků. „Brokárna“ dala svůj

název i nedaleké šachtě č. IV (dříve Žentourová jáma /těžní stroj na ní poháněl žentour/ =

Göpelschacht).

2. Prohlídková trasa v podzemí v celkové délce okruhu asi 700 m (zhruba mezi popisky

„štola Prokop“ a „býv. důl „Brokárna“ v obr. 2 a 3 resp. mezi čísly 1 a 2 v obr. 1). Podzemní

okruh zahrnuje část dědičné štoly Prokop při jejím ústí a některé související chodby. Je

upraven zcela bezpečně. Návštěvníci jsou vybaveni přilbou pro ochranu hlavy, prochází se

Page 9: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

VÝSKYT A TĚŽBA RUDNÍCH MINERÁLŮ NA STŘÍBRSKU

9

místy úzkými a sníženými chodbami, nutné je teplejší oblečení a neklouzavá obuv, chodníky

jsou vlhké.

Mimořádnou pozornost zasluhují pozůstatky po systému odvodňování podzemí asi

60 m od ústí štoly. Přívodní kanál z řeky Mže tesaný ve skále zde končí v zachovalé komoře,

kde bylo umístěno obří vodní kolo (průměr 6 m), které bylo spojeno s kmitajícím souborem

tyčí („mihadlové soutyčí“), umístěným ve strojní chodbě dlouhé 300 m. Tímto agregátem

byla poháněna vícestupňová pístová čerpadla, odvádějící vodu ze spodních pater pod úrovní

štoly. (Srovnej s kap. 6.) Z komory vodního kola byla voda odváděna odvodním kanálem

z podzemí zpět do řeky.

Při průchodu chodbami se dostaneme do důlních prostor, kde poznáme principy

jednotlivých dobývacích postupů. Narazíme na zbytky rudních žil, kde názorně pochopíme

jejich strukturu a prostorové uložení. Můžeme pozorovat polohu žil vzhledem k vrstvám

fylitové horniny, které jsou žilami protínány. Uvidíme šachtu Brokárna, nahlédneme do

starých středověkých dobývek.

V podzemní expozici nalezneme dobývací techniku, sklad trhavin, hasicí a dýchací

aparáty a vzorky nerostů. Získáme informace o bezpečnosti práce v podzemí.

Od r. 2012 je možno na internetu absolvovat virtuální prohlídku skanzenu.

[www.hornickyspolekstribro.cz/strana/hornicky-skanzen]

9 NAUČNÁ STEZKA „HISTORIE HORNICTVÍ NA STŘÍBRSKU“ A DALŠÍ ZDROJE INFORMACÍ

TÝKAJÍCÍ SE STŘÍBRSKÉHO RUDNÍHO REVÍRU

Hornicko-historický spolek Stříbro vybudoval v r. 2005 naučnou stezku se 7

informačními panely, věnovanou těžbě rud ve stříbrském revíru. Tato stezka byla

vybudována jako značený okruh (značení KČT – bílý čtverec se zelenou úhlopříčkou)

s východiskem „U Branky“ poblíž silničního mostu na silnici Plzeň – Cheb, necelý kilometr

severně od nádraží Stříbro. Okruh je zakreslen v obr. 3 čerchovanou čarou. Postupně byly na

okruhu zbudovány další zastávky s tabulemi, kterých je v současnosti 13.

V rámci této exkurzní akce není časový prostor pro absolvování celého značeného

okruhu. Vzhledem k tomu, že součástí okruhu je i hornický skanzen, projdeme na stezce i

několik sousedních zastavení. Účastníci mohou být tak motivováni k pozdější individuální

návštěvě naučné stezky. Tu by bylo vhodné spojit s návštěvou mineralogických sbírek

stříbrského muzea.

Kromě vyznačeného okruhu bylo v r. 2013 rozmístěno v terénu (mimo popsaný „malý okruh“) dalších

20 informačních tabulí jak na území centrálního revíru, tak v širším okolí Stříbra u obcí Vranov, Svinná, Sytno,

Kladruby, Milíkov, Svojšín a Kšice. „Velký okruh“ v celkové délce 50 km není zatím vyznačen souvislým

turistickým značením, informační materiály se připravují. Kromě hornické problematiky a jejích souvislostí jsou

některá zastavení (2 zastavení i na malém okruhu) věnována zachovalým pevnůstkám („bunkry“) vybudovaným

Page 10: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

VÝSKYT A TĚŽBA RUDNÍCH MINERÁLŮ NA STŘÍBRSKU

10

v západních Čechách v l. 1936-1938 v rámci obranné linie Plzeňská čára (opevnění zahrnovalo celkem 546

pevnůstek). Jednu informační tabuli u bunkru v bezprostřední blízkosti hornického skanzenu navštívíme, v údolí

Úhlavky cestou ke štole Nový Prokop budeme míjet další bunkry. Vojensko-historická tematika bude zajímavým

doplňkem exkurze s komplexním přírodovědně-technicko-historickým obsahem.

10 TERÉNNÍ PRÁCE NA ODVALECH ŠTOLY NOVÝ PROKOP

10.1 Štola Nový Prokop

Poloha ústí štoly Nový Prokop v údolí Úhlavky je označena na obr. 1 číslem 4, žílu

Nový Prokop zde indikují zakreslené propady. Na obr. č. 2 leží ústí štoly uprostřed při jižním

okraji mapky. Je zde zakreslena žíla, která byla dobývána přes 500 m dlouhou štolou. Na žíle

je vyznačena poloha bývalé větrací šachty a jámy pro čerpání podzemní vody. V nadloží štoly

je na povrchu asi 300 m dlouhý pás propadlin. Důl Nový Prokop byl otevřen již v r. 1780, v 1.

polovině 20. století až na výjimky těžba neprobíhala. V 50. letech se prováděly práce na

zpřístupnění štoly, těžba byla jen průzkumná a důl již obnoven nebyl.

Při uzavřeném ústí štoly, nad nímž začíná pásmo propadů, jsou patrné pozůstatky nákladní rampy a

provozních budov. V blízkosti je velká prázdná plocha, na níž byla dnes již rozvezená část hlušinové haldy. Nad

ní leží haldový materiál ve strmém svahu (připomíná přírodní kamennou suť). Nejvhodnější místa pro hledání

vzorků minerálů jsou při okrajích lemujících prázdnou plochu a na spodním okraji svahu, kde je materiál

rozhrnutý a kameny mají relativně čerstvý povrch. Lokalita patří k nemnoha místům v revíru, kde lze přes

rekultivace po skončení těžby a přes přirozenou zašlost zbylých hald najít poměrně kvalitní vzorky rudních i

nerudních minerálů i horniny

10.2 Práce na odvalech

Pomůcky: kladivo, ochranné brýle, lupa, nůž, neglazovaný porcelán.

Při roztloukání kamenů kryjeme oči brýlemi. Vybíráme ke zkoumání především žilný materiál

(ne „hluchou“ horninu), tj. kusy křemene, v nichž se při rozbití může nalézt zrudnění, které

nebylo předem vidět. Nůž užijeme např. k odlišení křemene (má tvrdost = 7, nerýpe se) od

měkkých nerostů nebo k očištění povrchu zvětralých rudních žilek (k dosažení lesku).

Neglazovaný porcelán poslouží k získání vrypu, jehož barvou odlišíme při pochybnostech

zejména galenit od sfaleritu.

10.3 Hornina

Na odvalech lze nalézt prakticky výlučně zdejší dominantní horninu fylit. Čerstvé

vzorky jsou vzhledem k obsahu jemně šupinatých nerostů (slídy aj.) lesklé, podle poměru

složek světlé nebo zelenošedé až černošedé. Stavba fylitu je břidličnatá s tenkými vrstvami,

časté jsou křemenné žilky (souhlasně uložené s vrstvami) a vzorky fylitu pěkně detailně

zvrásněné (zprohýbané). Hornina bývá pokryta jemným hnědým povlakem limonitu.

Page 11: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

VÝSKYT A TĚŽBA RUDNÍCH MINERÁLŮ NA STŘÍBRSKU

11

10.4 Nerosty

Dále jsou popsány až na výjimky jen nerosty, které lze v současné době na haldě Nový

Prokop běžně nalézt, a to v pořadí četnosti výskytu.

10.4.1 Křemen

V lokalitě je nejrozšířenější a prakticky jedinou (až na ojedinělé nálezy barytu) nerudní

výplní žil. Křemen je různě zbarvený (bílý, šedý, žlutý, hnědý, červený, zřídka čirý bezbarvý).

V dutinách vytváří krystalové drúzy s velikostí krystalů do několika milimetrů, ojediněle i

kolem centimetru.

Pozn.: Křemen i další nerosty v lokalitě mají k r y s t a l i c k o u s t r u k t u r u , což

neznamená vždy makroskopicky viditelné krystaly nerostů. Nerosty s krystaly viditelnými

pouhým okem označujeme jako k r y s t a l o v a n é .

Křemenné žíly mívají na fragmentech více dutinek krystalů, které bývají z obou stran vzorku.

Struktura žíly bývá lamelová, jindy je brekciová, tzn. že ostrohranné úlomky horniny jsou

zatmeleny do křemenné výplně. Pokud obsahuje žíla rudní nerosty (sfalerit či galenit), je

obvykle křemen nejstarší vrstvou (nasedá přímo na horninu). Sfalerit či galenit pak bývá

prostřídán dalšími vrstvami (mladší generace) křemene. Tato vrstevnatá struktura žíly je

častěji symetrická. Galenit se vylučuje většinou až v závěru.

10.4.2 Sfalerit

Na odvalech z žíly Nový Prokop je nejčastějším rudním nerostem, v nejstarším období

těžby byl součástí hlušiny. Při povrchním pohledu bývají tmavé odrůdy sfaleritu s lesklým

čerstvým povrchem někdy zaměňovány s galenitem. (Sfalerit byl nazýván klamavec /řecky

sphaleros znamená klamavý/). Sfalerit může být bezbarvý, zbarvení tvoří příměsi železa a

jiných kovů. Podle nich je pak nerost žlutý až černý. Na lokalitě je sfalerit výhradně tmavých

odstínů - tmavohnědý až černý. Spolehlivé odlišení od galenitu poskytne vryp: po

neglazovaném porcelánu přejedeme úlomkem či hranou vzorku. Sfalerit není nerost

barevný, ale z b a r v e n ý a „napíše“ barevnou čáru, která po rozetření prstem je v této

lokalitě zbarvena žlutě až světle hnědě. Naproti tomu galenit poskytne vryp černý.

Na lokalitě lze najít krystalovaný sfalerit v dutinkách jen zřídka, obvyklé jsou masivní

vrstvy tloušťky až několik cm, lemované křemenem. Často je zde sfalerit jemně vtroušen do

vrstvy křemene. Vyskytují se symetrické žíly s více generacemi (vrstvami) sfaleritu.

10.4.3 Galenit

Jeho nálezy jsou řidší než u sfaleritu. Krystalované vzorky na odvalu s vysokou

pravděpodobností nelze nalézt. Galenit má formu žilek či čoček, občas se najde žíla i tloušťky

několika cm. Žíla může obsahovat současně vrstvu galenitu i sfaleritu v různém pořadí

Page 12: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

VÝSKYT A TĚŽBA RUDNÍCH MINERÁLŮ NA STŘÍBRSKU

12

vylučování. Galenit je tmavošedý, na povrchu obvykle zvětralý, matný. (Čerstvý povrch je

stříbrolesklý.) Nápadná je velká hmotnost vzorků s obsahem galenitu, který má hustotu =

7,5. (Sfalerit má h ≅ 4, hustota křemene = 2,65)! Někdy se přeražením nenápadného

zvětralého velmi těžkého vzorku získá krásně lesklá žilka galenitu v křemenné žilovině (žilka

přímo v hornině je výjimkou). Bezpečné odlišení galenitu od sfaleritu bylo zmíněno v kap.

10.4.2.

10.4.4 Další nerosty

Z primárních rudních nerostů se setkáme poměrně často s žilkou pyritu (FeS2), někdy i

vykrystalovaného v malých krystalcích. Nejčastějším sekundárním nerostem je limonit ve formě hnědých

povlaků na křemenných žilách či na hornině. Je produktem zvětrávání pyritu, jeho zdrojem může být i železo

obsažené ve sfaleritu. Další sekundární nerosty jako cerusit (PbCO3), v dolech místy hojný ve formě krásných

krystalů, se zde nevyskytují nebo jsou zcela ojedinělé (zelený povlak pyromorfitu Pb5[Cl(PO4)3] s bělavým

vrypem).

Z nerudních žilných nerostů, které se vyskytovaly ve stříbrském revíru, se zde prakticky neobjevuje

kalcit (CaCO3), ojedinělý je baryt (BaSO4, „těživec“, h ≅ 4,5; bílý vryp), vylučovaný až v poslední fázi tvorby žil,

kdy nasedá na křemen a tvoří krystalické agregáty bílé či medově žluté, případně v dutinkách lesklé

sloupečkové či destičkové krystalky).

11 ZÁVĚR

V současné době se v ČR těžba rud neprovádí a metalurgický průmysl je odkázán na

dovoz surovin. Útlum těžby z důvodu nízké rentability započal již v 70. letech 20. století a byl

dokončen v 90. letech. (Výjimkou je 1 provozovaný důl na uranovou rudu, která je

klasifikována jako energetická surovina. Perspektiva této těžby je však nejistá.) Význam

výroby kovů a těžby rud však v globálním měřítku neklesá, ale naopak roste. Tato

problematika tedy zůstává nedílnou součástí vzdělávání v přírodovědných i technických

oborech.

Přestože od ukončení činnosti stříbrského rudního revíru uplynulo již 40 let, poskytuje

areál řadu příležitostí ke studiu nejen specifických podmínek těžby v minulosti, ale také

obecných a trvalých principů, které se těžby a využití rud týkají. Zvláště efektivní vzdělávací

postupy představují aktivní metody poznávání jako exkurze, zejména pak terénní práce

spojené se získáváním vzorků minerálů. Ty mohou posloužit jako materiál sbírkový i jako

vzorky pro laboratorní výuku mineralogie, chemie aj. Tyto aktivity jsou stále existující

možností využití dnes už omezených zbytků po těžbě.

Kromě aktivního seznámení s důležitými nerosty Stříbrska by mělo absolvování této

exkurze poskytnout názornou představu o složité cestě od vyhledávání ložisek rud

k finálnímu kovovému produktu. Účastníci si také uvědomí negativní dopady těžby na

prostředí, která je u hlubinné těžby zdánlivě méně výrazná. Důlní terén je sice rekultivován,

Page 13: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

VÝSKYT A TĚŽBA RUDNÍCH MINERÁLŮ NA STŘÍBRSKU

13

zbylé odpady z těžby (hlušinové haldy) buď rozvezené pro stavební účely nebo zarostlé

vegetací, zůstávají však problémy s poddolovanými terény, které vyžadují trvalý monitoring.

LITERATURA

1. Bernard J. H. a kol.: Mineralogie Československa. Academia, Praha 1981.

2. Bernard J. H., Rost R. a kol.: Encyklopedický přehled minerálů. Academia, Praha 1992.

3. Cvrk M.: Naučná stezka Historie hornictví na Stříbrsku. Město Stříbro, Stříbro 2005.

4. http://geologie.vsb.cz/loziska/loziska/index.html, staženo 2. 10. 2013.

5. http://setkani-hmo-stribro-webnode.cz/stribro-kralovske-horni-mesto/, staženo 24. 6.

2013.

6. http://tachovsky.denik.cz/zpravy_region/hornici-kompletuji-trasu-naucnestezky-20130,

staženo 30.9. 2013.

7. http://www.diamo.cz/diamo-statni-podnik-straz-pod-ralskem, staženo 25. 9. 2013.

8. http://www.hornickyspolekstribro.cz/strana/stribrsko-zaverecna-zprava/. staženo 24. 6.

2013.

9. http://www.hornictvi.info/histhor/lokality/stribro/STRIBRO.htm, staženo 24. 6. 2013.

10. http://www.mapy.cz/print, staženo 23. 9. 2013.

11. http://www.plzenskykraj.kct.cz/nastezky/nsstribro.htm, staženo 23. 9. 2013.

12. http://www.stribro.cz/clanky/images/17/mapa.jpg, staženo 24. 6. 2013.

13. Neuberger K.: Stříbrský rudní revír. Hornicko-historický spolek Stříbro, Stříbro 2008.

14. Neuberger K.: Stříbrský rudní revír 1183–1975. Hornicko-historický spolek Stříbro, Stříbro

2010.

15. Neuberger K.: Z letopisů dobývání olověných rud u královského horního města Stříbro.

Hornicko-historický spolek Stříbro, Stříbro 2012.

16. Němec F.: Klíč k určování nerostů. SPN, Praha 1967.

17. Rösler H. J.: Lehrbuch der Mineralogie. DVG, Leipzig 1979.

18. Slavík F., Novák J., Kokta J.: Mineralogie. Academia, Praha 1974.

19. Votoček E.: Chemie anorganická I, II. ČCHSV, Praha 1944.

Page 14: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

VÝSKYT A TĚŽBA RUDNÍCH MINERÁLŮ NA STŘÍBRSKU

14

Mže

Obr. 1 Schematická mapka stříbrského rudního revíru (upraveno podle1)

1 – Dědičná štola Prokop (Prokopi Tiefe Erbstollen), 2 – Jáma IV (Göpelschacht, Brokárna),

3 – Žíla Bohaté požehnání (Reichensegen Gottes), 4 – Štola Nový Prokop (Neu Prokopi)

revír

(Leo, Unterlangenzug)

(Dlouhá žíla, Oberlangenzug)

(Nové štěstí, Frishglűck)

1

Úhlavka

4

2

Page 15: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

15

Obr. 2 Hlavní rudní žíly a důlní díla v okolí Stříbra (výřez)12

Page 16: Oborová exkurze CHEMIE - zcu.cz...Rozšířeným sekundárním nerostem je limonit (Fe(OH)3), většinou ve formě rezavých povlaků. Jak bylo uvedeno v kap. 2, mezi nerudními nerosty

16

Obr. 3 Naučná stezka Historie hornictví na Stříbrsku, Hornický skanzen a prohlídková štola Prokop10