ýíslo 22
Listopad 2001 Klárov 3, Praha 1, byly pĜedneseny dva pĜíspČvky, jejichž zkrácené znČní Vám pĜinášíme na tomto místČ.
SLOVO EDITORA Vážení pĜátelé, dostáváte do rukou podzimní þíslo našeho Informátora, které je tentokrát opravdu bohaté na rĤzné zajímavé informace z oboru argilologie. Jako editor to vítám s velkým potČšením a je radost takové þíslo pĜipravovat. Další pozitivní informací je to, že opČt máme pĜírĤstek nových þlenĤ (viz uvnitĜ þísla), a to aktivních a také z praxe. Jediné, co nás v souþasné chvíli trápí, a není to jistČ i pro Vás nic nového, je finanþní situace, neboĢ náklady na témČĜ vše rostou. Prosíme proto, kdybyste mohli všichni uhradit pĜiloženou složenkou þlenské pĜíspČvky. Z finanþních dĤvodĤ jsme také bohužel byli nuceni z celé þlenské základny, která k 31.10.2001 þiní142 þlenĤ, vybrat 40 dle našeho soudu nejaktivnČjších þlenĤ a za ty zaplatit pĜíspČvek za þlenství v ECGA (Evropské asociaci jílových skupin). VČĜím, že i další þíslo takto bohatČ naplníte zajímavými informacemi ze svých pracovišĢ a informacemi o Ĝešení rĤzných zajímavých úkolĤ. Znovu Vám všem nabízíme k uveĜejnČní jakékoli informace o všech typech pracovišĢ, zabývajících se jílovou hmotou, ale i možnost inzerce na stránkách našeho bulletinu. V této souvislosti upozorĖuji na uzávČrku pĜíštího jarního þísla, která je 20. dubna 2002. Znovu ještČ upozorĖuji, že od poþátku kvČtna 2001 jsou na naší internetové stránce (www.clays.cz) k dispozici v elektronické podobČ ke stažení všechna dosud vyšlá þísla Informátora, a to buć ve formátu Adobe Acrobat nebo ve formátu RTF.
OcenČní vybraných jílových surovin Jordánska Úkol „Geologické a technologické ocenČní vybraných surovinových zdrojĤ Jordánska“ byl Ĝešen na základČ rozhodnutí vlády ýeské republiky o poskytování rozvojové pomoci vybraným zemím. Zadavatelem prací bylo Ministerstvo životního prostĜedí, Ĝešitelskou organizací pak Geoindustria a.s. - pozdČji GIS-Geoindustry s.r.o. Jordánským partnerem byla státní organizace Natural Resources Authority of Jordan, Ĝízená Ministry of Energy and Mineral Resources. V rámci akce se provádČl nejen vlastní prĤzkum, ale také školení jordánských kolegĤ v metodice technologického i geologického prĤzkumu. a) Keramické jíly a jílovce Tento typ suroviny se v Jordánsku vyskytuje na ĜadČ lokalit, vesmČs v nízkých kvalitách. Jediné ložisko kvalitních svČtle se pálicích jílovcĤ nedaleko Ammánu se dotČžuje, takže nedostatek suroviny je saturován dovozem z Turecka. Z toho dĤvodu se jak NRA (Natural Resources Authority) tak i soukromé firmy snaží o nalezení náhrady. Pro naši spolupráci s NRA byly navrženy 2 lokality (Mudawwara a Baten Ghoul), z nichž jsme vybrali ložiskovČ výhodnČjší Baten Ghoul v jižní þásti zemČ. Na lokalitČ se vyskytují 2 hlavní typy suroviny, graptolitové bĜidlice a 2 - 2,5 m mocná poloha svČtlých, þervenČ smouhovatých jílovcĤ v jejich nadloží. Zatímco graptolitové bĜidlice dosahují maximálnČ kvality nutné pro kameninové zboží, z druhého typu suroviny lze jednoduchým tĜídČním pĜipravit i surovinu na výrobu obkladaþek a sanitární keramiky. Byl zpracován projekt na výstavbu továrny na výrobu kameninových kanalizaþních rour s roþní kapacitou 14 000 tun. Výsledky zkoušek byly zakonþeny modelovou pokusnou výrobou kameninových rour v závodČ Calofrig Borovany. Kvalita výrobkĤ se ukázala jako velmi dobrá, v základních parametrech srovnatelná s bČžnou produkcí závodu. OrientaþnČ byly vzorkovány další lokality, napĜ. Wadi Disi. Kvalita jílovcĤ je obdobná jako na ložisku Baten Ghoul. b) Bentonity Bentonity se vyskytují v pánvi Azraq vČtšinou v pĜímém nadloží diatomitĤ. Bylo zjištČno, že bentonity a
Na závČr mi dovolte, abych Vám všem popĜál hezké a klidné svátky vánoþní a mnoho zdraví, štČstí, pohody v roce 2002, a to nejen v soukromém, ale i profesionálním životČ. Martin ŠĢastný, editor Ústav struktury a mechaniky hornin AV ýR V Holešoviþkách 41 182 09 Praha 8 - LibeĖ tel.: 02/66009262, fax: 02/6886645, 02/6880649, e-mail:
[email protected] OBSAHY PěEDNÁŠEK JARNÍHO SEMINÁěE Na semináĜi ýeské spoleþnosti pro výzkum a využití jílĤ, který se konal dne 6.6.2001 v zasedací síni ýGÚ,
1
V rozšíĜeném abstraktu této pĜednášky uvedu jen nejdĤležitČjší fakta a myšlenky. Bobtnání jílĤ nebo pĤd je výsledkem interakce mezi jílovými minerály a vodou nebo jakoukoliv jinou polární kapalinou. Bobtnání nČkterých jílových minerálĤ se sleduje jednak z hlediska teorie ve výzkumných laboratoĜích vČdeckých institucí, jednak pro potĜeby nejrĤznČjších odvČtví prĤmyslu (stavební, chemický, keramický, farmaceutický, kosmetický aj.), v zemČdČlství, dopravČ a pĜi Ĝešení ekologických projektĤ. Faktory urþující bobtnání jílových minerálĤ (JM): 1) Stav strukturních vrstev (SL) JM. Elektrostatická energie pĜitažlivosti (Ea) mezi adsorbovaným kationtem M+(2+) a SL. 2) Vlastnosti vymČnitelných adsorbovaných kationtĤ, zejména hydrataþní síla (FH). 3) Povaha a množství sorbované polární kapaliny a uspoĜádání jejích molekul (voda, ethylenglykol, glycerol aj.). 4) Koncentrace kationtĤ v okolním elektrolytu. 5) Chemické reakce, jimž mĤže být JM vystaven (napĜ. iontová výmČna, hydrolýza). Stav strukturních vrstev fylosilikátĤ, jejichž krystalová struktura a krystalochemie dovolují rozlišit JM na A: expandující (smektity, u nichž negativní náboj strukturních vrstev na 1/2 krystalové buĖky O10(OH)2 je nízký, mezi 0,2 – 0,6, a expanze þi bobtnání jsou silné; vermikulity o náboji 0,6 – 0,9, tedy stĜednČ velkém, jejichž expanze a bobtnání jsou stĜední až silné). B: neexpandující a nejevící vnitĜnČ krystalické bobtnání (skupina illitu, o vysokém náboji, a to 0,9 – 1, kde je mimoĜádnČ silná pĜitažlivost mezi M+ a strukturními 2:1 vrstvami v dĤsledku slabé FH mezivrstevního kationtu K+; dále nábojovČ neutrální struktury 2:1, pyrofylit a mastek, spolu se strukturní 1:1 skupinou kaolinitu a serpentinu, a se strukturní 2:1:1 skupinou chloritĤ); elektrostaticky neutrální až velmi slabČ negativní pseudofylosilikáty (vláknité hoĜeþnaté hydrosilikáty sepiolit a palygorskit). VnitĜnČ krystalické bobtnání se projevuje jako 1. fáze bobtnání na schodovitém expanzním prĤbČhu adsorpce vodní páry. To lze vyþíst z izoterm experimentálnČ získaných rĤznými autory. Expanze je spolehlivČ mČĜitelná kontinuálnČ nebo v odstupĖovaných, avšak dostateþnČ hustých úsecích pomocí difrakce paprskĤ X. SouþasnČ s d001 se mČĜí šíĜka rentgenové reflexe (001) a gravimetricky se stanoví množství adsorbované vody za definovaných podmínek vlhkosti. Byl demonstrován prĤbČh adsorpce a desorpce vodní páry u Na- a Camontmorillonitu z Wyomingu. KĜivky adsorpce a desorpce tvoĜí výraznČ schodovitou hysterezní smyþku. Interpretace prĤbČhu bobtnání Na- a Ca-montmorillonitu byly shrnuty ve dvou promítnutých tabulkách. RĤzné konfigurace adsorbovaných molekul vody, ovlivnČné pĜedevším povahou a umístČním mezivrstevních kationtĤ, byly promítnuty v nČkolika obrázcích a doloženy citovanou literaturou. Hydrataþní sílu (FH) mezivrstevního kationtu M+ (M2+) lze vyjádĜit jednak v ergech, FH = -eµ/R2, jednak bezrozmČrnými srovnávacími þísly o velké citlivosti, FH = (valence kationtu)2/rM. R = rM + rH2O, r je polomČr kationtu nebo polomČr molekuly vody, e = náboj elektronu, µ = dipólový moment molekuly vody. Osmotické neboli vnČjší bobtnání je 2. fází bobtnání, která mĤže probíhat do mnohem vČtších vzdáleností ve srovnání s 1. fází. Expandující minerál se dostává do stavu pasty až gélu. Osmotické bobtnání je založeno na chemické nerovnováze mezi elektrickými dvojvrstvami na povrchu minerálu a okolní pórovou vodou. Hnací silou osmotického bobtnání je velký rozdíl v koncentracích mezi hustším seskupením kationtĤ adsorbovaných k povrchu JM a kationtĤ v pórové vodČ. Nastolení
bentonitové jíly se vyskytují i pĜi okraji pánve mČlce pod povrchem, a proto byly provedeny další prĤzkumné akce. Místní soukromá firma bez ložiskového prĤzkumu otevĜela jámový lom v blízkosti mČsta Azraq. Zde obþas tČží materiál, který zpracovává ve smČsi s umČlými hnojivy na substráty pro zemČdČlské a zahradnické úþely v malé provozovnČ v blízkém mČstČ Al Chaldíja. Využitelnost tČchto bentonitĤ ve slévárenství nebo pro vrtné výplachy, jak firma pĤvodnČ poþítala, se nepodaĜilo prokázat. V tomto jediném existujícím odkryvu byl také odebrán náš modelový vzorek. Technologické zkoušky i modelový pokus prokázaly, že zdejší bentonit je dobĜe využitelný na þištČní odpadních vod dle metody Aktibent vyvinuté þeskou firmou Ekosorb PlzeĖ. Byla prokázána dobrá schopnost pĜedevším pro zachycení organických látek a tČžkých kovĤ. Protože zajištČní vody a její recyklace se stává v pouštním Jordánsku prvoĜadou záležitostí, lze toto zjištČní považovat za zásadní. Jordánská firma Applied Engineering Ltd. má zájem na spolupráci s ýR pĜi výrobČ þistiþek. Ve své velmi dobĜe vybavené továrnČ by vyrábČla konstrukþní þásti, pĜiþemž þerpadla a elektrické vybavení by bylo dodáváno z ýR. Jde zejména o malé a stĜední þistiþky. c) Zeolitové tufy V zemi je známo nČkolik výskytĤ této suroviny. Za ekonomicky využitelné lze zatím považovat jen zeolitizované tufy na úpatí jižního a severního kráteru Al Aritayn ve východní poušti blízko irácké hranice. Obsahy zeolitĤ jsou však pomČrnČ nízké (35 - 55 %). Hlavními minerály jsou chabazit, phillipsit a doprovodný kalcit. PĜestože území lokality je pokryto licencemi soukromé firmy Dweiri, byli jsme požádáni NRA o odebrání vzorkĤ a jejich technologické zhodnocení. V dobČ odbČru provádČla tato firma malou tČžbu na západním úpatí jižního kráteru, kde vyrábČla drcené vulkanické strusky a drcené zeolitizované tufy pro zemČdČlské a zahradnické úþely. Náš technologický výzkum potvrdil, že ekonomicky nejvýhodnČjší je použití drceného tufu pro zahradnické a zemČdČlské úþely. Další spolupráce by byla užiteþná pĜedevším pĜi zhodnocování dalších, nedávno objevených výskytĤ této suroviny a pĜi kombinaci zeolitových tufĤ s dalšími pĜírodními materiály. Vedle hodnocení jílových surovin byla pozornost zamČĜena i na další nerudní suroviny, jako jsou bazalty na tavení, skláĜské písky, tripoli (velmi specifická surovina pĜírodní sypký mikrokrystalický kĜemen), diatomity a keramické živce. Josef Ševþík, Miloš Hron Bobtnání jílĤ Seminární pĜednáška mČla následující obsah: 1) Pojem a náplĖ. 2) Faktory urþující bobtnání jílových minerálĤ. 3) VnitĜnČ krystalické bobtnání jílových minerálĤ (ukázky adsorpþních izoterm a jejich interpretace). 4) Strukturní zmČny bČhem sorpce a desorpce vody v mezivrstevním prostoru expandujících jílových minerálĤ. 5) Trochu elektrochemie: a) Elektrostatická energie pĜitažlivosti mezi adsorbovanými kationty M+ (M2+) a elektrostaticky negativními strukturními vrstvami smektitĤ nebo vermikulitĤ (vrstvy 2:1, kde dvČ tetraedrické sítČ uzavírají jednu oktaedrickou sítˇ). 6) VnČjší neboli osmotické bobtnání jílových minerálĤ. 7) Jaké další vlastnosti a oblasti výzkumu vþetnČ aplikací vyplývají z teorie bobtnání jílĤ.
2
První þsl. norma „Bentonit pro slévárenské úþely„ je z roku 1955. Urþovala výmČnu kationtĤ a pevností pískových smČsí se 7 % bentonitu. Bentonitka nestaþila požadavkĤm sléváren svou kapacitou, ani jakostí. NejvČtším problémem byla znaþná citlivost bentonitových smČsí k zálupĤm. Ty vznikají v prĤbČhu odlévání odpadem vrstviþek z horní, tepelným sáláním tekutého kovu nejvíce namáhané þásti formy. Tomu lze zabránit buć kratší dobou lití, nebo zvýšenou odolností formovací smČsi v kondenzaþní zónČ pod vysušeným povrchem v pĜevlhþeném bentonitovém tČstČ. Sodnou aktivací bentonitu lze zvýšit tahovou pevnost v kondenzaþní zónČ až na trojnásobek. Aktivovaných bentonitĤ se slévárny doþkaly až z bentonitky v Obrnicích v roce 1969. Výroba odlitkĤ dosáhla v polovinČ 80-tých let 1,5 mil. tun, þímž se tehdejší ýSR zaĜadila na 10. místo a výrobou na jednoho obyvatele na 1. místo ve svČtČ. V té dobČ pĜipadalo 91 % celkové bentonitové výroby na slévárenské bentonity. V polovinČ devadesátých let se þs. výroba ustálila nad pĤl milionu tun odlitkĤ roþnČ. Tím se Ĝadila na 20. místo, a výrobou nad 52 kg na 1 obyvatele, na 4. místo ve svČtČ. V souþasné dobČ tvoĜí slévárenské bentonity pĜibližnČ 50 % obrnické výroby. OdbČratelĤm je dodáváno 20 standardních druhĤ a jejich výroba podléhá Ĝízení ISO. Také se zmČnily zkušební metody. Navíc se zjišĢuje adsorpce metylenové modĜe, pevnost vedle tradiþního tlaku, i ve štČpu, þi stĜihu. Vlhkost je posuzována podle spČchovatelnosti. PĜi stanovení odolnosti pĜi pĜevlhþení, se urþuje tahová pevnost v kondenzaþní zónČ. Zatímco americká ložiska umožĖují mísení pĜírodních sodných a vápenatých bentonitĤ, evropské slévárny používají bentonitĤ aktivovaných. Syntetické bentonitové smČsi zajišĢují slévárnám pĜi odlévání na syrovo vysokou produktivitu pĜi pomČrnČ malé spotĜebČ. Velkou pĜedností odpadových bentonitových smČsí z pĜírodního materiálu, proti chemickým pojivĤm, je jejich nezávadnost na skládkách.
rovnováhy mezi obČma rozdílnými koncentracemi mĤže být dosaženo pouze pronikáním vody do mezivrstevního prostoru expandujícího jílového minerálu a vzdalováním jednotlivých trojsíĢových vrstev od sebe. BČhem bobtnání Na-forem montmorillonitu dochází k objemovému nárĤstu až o 480 %, kdežto u Ca-forem jen asi o 120 %, neboĢ zde proti osmotickému bobtnání pĤsobí podstatnČ vČtší pĜitažlivá síla mezi Ca2+ a elektrostaticky negativními strukturními 2:1 vrstvami, než jak je tomu u Na-montmorillonitu. Poslední tabelární pĜehled osvČtlil rĤzné stavy smektitĤ ve tĜech oblastech expanze (1 - pevný, 2 - pasta až gél, 3 - gél až sól). Tomu odpovídají citované RTG reflexe, obsahy vody (g/g jílu), tlaky pĜi bobtnání (v dynech/cm2), síly mezi trojsíĢovými 2:1 vrstvami (odpudivé a pĜitažlivé) a vazební orientace mezi lupínkovitými dispergovanými þásticemi. Další výzkum vþetnČ aplikací bude zejména smČĜovat ke zpĜesnČní dosavadního výzkumu adsorpce H2O a dalších polárních kapalin za nejrĤznČjších podmínek a pĜi užití odlišných druhĤ smektitĤ o známých krystalochemických vzorcích a s rĤznými vymČnitelnými kationty. Budou se sledovat sorpce i nepolárních kapalin dĤležitých pro farmaceutické a kosmetické úþely; dále se budou sledovat adsorpce polymérĤ, polohy mezivrstevních kationtĤ a rĤzné konfigurace molekul vody a jiných polárních kapalin, zejména spektrálními metodami. Velká pozornost bude vČnována adsorpci vody na jílové minerály v pĤdách a její výtČžnosti rostlinami. Technologické vlastnosti jílĤ a hlin vyplývající z definovaných stavĤ bobtnání nebo smrštČní jsou stále bedlivČ sledovány odborníky aplikovaných oborĤ. JiĜí Konta Na základČ slibu z minulého þísla pĜedkládáme ještČ výtah pĜednášky Dr. JiĜího Bartoše a Ing. Antonína Hrušky (KERAMOST a.s., Most), jež byla proslovena na podzimním semináĜi dne 6.12.2000 Dr. JiĜím Bartošem, avšak k publikaci v minulém þísle nedošlo.
LOŽISKOVÁ ýÁST : Pro bentonitové výrobky v souþasné dobČ používáme suroviny ze tĜí ložisek. Jsou to ložiska Rokle u KadanČ, ýerný vrch u Obrnic, Stránce u Mostu. Hlavním surovinovým zdrojem výroby slévárenských bentonitĤ je ložisko Rokle. 2.
Severoþeské slévárenské bentonity Náš pĜíspČvek má dvČ þásti, slévárenskou a geologickoložiskovou. SLÉVÁRENSKÁ ýÁST : Do poþátku 20. století vystaþili slévaþi s hlinitými formovacími materiály, pĜevážnČ s kaolinitickými þi illitickými pojivy. Možné bylo jen odlévání na syrovo, vČtšinu forem bylo nutno sušit. V roce 1847 pojmenovali ve Francii jílový minerál „montmorillonit“ a v roce 1898 americký geolog KNIGHT, pĜi zahájení tČžby ve vČtším mČĜítku nazval jílovou horninu „bentonitem“. Ve slévárnách se používání bentonitu rozšíĜilo až po roce 1920. NejvČtším výrobcem a spotĜebitelem bentonitu jsou USA. SpotĜeba vzrostla z cca 135 kt od roku 1935 na témČĜ 10tinásobek v prĤbČhu dalších 60-ti let. KĜivka spotĜeby do roku 1960 v podstatČ kopíruje spotĜebu pro vrtné výplachy. Teprve v následujících letech se stává pĜevládajícím odvČtvím slévárenství. Slévárenské bentonity v USA nyní tvoĜí zhruba þtvrtinu celkové spotĜeby. Naše braĖanské ložisko hoĜeþnato-vápenatých bentonitĤ je známo od roku 1933. Do poloviny dvacátého století z nČho bylo vytČženo necelých 10 000 tun suroviny. V roce 1953 zahájila trvalý provoz prostým sušením a mletím bentonitka v Libkovicích.
Ložisko ROKLE Obec Rokle leží 10 km jihozápadnČ od KadanČ. V ložisku jsou tĜi suroviny: papírenský kaolin, slévárenský bentonit a stavební kámen. Oblast je souþástí doupovského stratovulkánu. Jeho vznik úzce souvisí s tzv. oháreckým riftem. Tento vztah je jednak genetický, jednak byly riftem vytvoĜeny podmínky pro akumulaci vulkanických materiálĤ a pro celý proces zjílovČní. Nejstarší jednotkou oblasti je krystalinikum. PĜevládající horninou jsou ortoruly. V pĜedterciérním období byly ruly svrchu postiženy intenzivním kaolinizaþním pochodem, pĜi nČmž vzniklo ložisko primárního kaolinu. Mocnost kaolinu dosahuje místy až 35 m. Celkové zásoby kaolinu jsou vyšší než 25 mil. tun; surovina má vysokou bČlost a nízkou abrazivitu. Terciérního stáĜí je sekundární kaolin a písky. Na rozhraní oligocénu a miocénu, již v souvislosti s poþátkem vulkanické þinnosti, vznikalo vulkanogenní souvrství, jehož zcela zjílovČlé (montmorillonitizované) tufity tvoĜí podstatnou þást bentonitového ložiska. Dosahují mocnosti 30 až 90 m. V jižní þásti ložiska se vyskytují lávová tČlesa. ZjílovČní až na bentonit postihlo i spodní
1.
3
bazanitové tČleso v jeho severní þásti. Svrchní pevné tČleso tvoĜí hĜbet jižnČ od ložiska. Je to pevná hornina využitelná pro stavební úþely. Podstatnou þást bentonitového ložiska tvoĜí bentonit jemnozrnný, promČnlivé barvy. Barva je šedá, zelená, hnČdá, žlutá, rezavá, rudá i fialová, s ostrými i pozvolnými pĜechody. Ve východní þásti ložiska je pĜedterciérní deprese S-J smČru vyplnČná tufovým konglomerátem hnČdošedé barvy. Obsahuje þásteþnČ zjílovČlé úlomky, tufit, zuhelnatČlé dĜevo a pískovec. K tČžbČ se nehodí. Ložisko Rokle je nejvČtším ložiskem bentonitu v ýR a s ohledem na kvalitu je lze hodnotit jako nadprĤmČrné. Zásoby v ložisku kryjí souþasnou spotĜebu bentonitu na dobu více než 500 let.
CaO. Zelená surovina má vyšší obsah montmorillonitu a þervená má vyšší obsah SiO2. Surovina je využívána pĜedevším k výrobČ bentonitu pro stavebnictví. Zásoby ložiska bentonitu jsou cca 11 mil. tun. Do roku 1989 byl bentonit používán i ke zvýšení sorpþní kapacity písþitých zemČdČlských pĤd. J. Bartoš, A. Hruška PODZIMNÍ SEMINÁě ýeská spoleþnost pro výzkum a využití jílĤ poĜádá ve spolupráci s ýeským geologickým ústavem odborný semináĜ, a to dne 29.11.2001 (þtvrtek) v 10,30 hod. ve velké zasedací síni ýGÚ, Klárov 3, Praha 1.
Ložisko ýERNÝ VRCH Ložisko patĜí k terciérní vulkanické oblasti ýeského StĜedohoĜí a leží blízko výchozové linie hnČdouhelné severoþeské pánve. Nejstarší stratigrafickou jednotkou oblasti je krystalinikum tvoĜené biotitickými rulami. Následují kĜídové slíny a slínovce. Na povrchu kĜídových sedimentĤ bývá poloha tmelového kĜemence nebo písku. Terciérní vulkanismus tvoĜí výlevy tefritĤ, fonolitĤ a þediþĤ s jejich pyroklastiky. Vulkanity na bázi tvoĜí bentonitizované jemnozrnné tufity a tufy o mocnosti kolem 15-20 m. ObyþejnČ obsahují zĜetelné relikty brekciovité struktury, napĜ. úlomky ruly, kĜemence a silicifikovaného slínu. Barva bentonitu je vČtšinou žlutozelená, modrozelená a zelenomodrá; nČkde se vyskytuje drobné svČtlé teþkování. ZjílovČní probČhlo i u þediþového tČlesa. Jeho dokonale zjílovČlé bentonitizované partie byly zpracovány jako kvalitní bentonit. Ložisko bylo hlavním surovinovým zdrojem obrnické úpravny. Bilanþní zásoby jsou vytČženy, dorozvČdkou byla zjištČna surovina na cca 10 let. Z vČtší þásti je používána k výrobČ steliv. V blízkém sz. okolí je další ložisko StĜimice s podobným typem suroviny. To bylo v osmdesátých letech pĜesypáno výsypkou hnČdouhelných dolĤ Ležáky a Maxim Gorkij.
Program semináĜe: 1) Dr. T. Grygar (Ústav anorganické chemie AV ýR, ěež u Prahy) Charakteristika oxidĤ Fe v jílových minerálech metodami viditelné spektroskopie a elektrochemie (voltametrie) 2) Dr. D. Hradil, Dr. J. Hradilová, Dr. B. HĜebíþková (Ústav anorganické chemie AV ýR, ěež u Prahy, Akademie výtvarných umČní, Praha) Jílové minerály v pigmentech stĜedovČkých a barokních obrazĤ 3) Dr. J.K. Novák (Geologický ústav AV ýR) Argilologie na 21. sjezdu ŠpanČlské mineralogické spoleþnosti 4) RNDr. Karel Melka (Geologický ústav AV ýR Praha) Informace o první stĜedoevropské jílové konferenci MECC 01 na Slovensku
Ložisko STRÁNCE Ložisko leží pĜi jižním okraji mČsta Most a k jeho hranici dosahuje výsypka hnČdouhelných dolĤ. Je situováno na rozhraní severoþeské hnČdouhelné pánve a ýeského StĜedohoĜí. Nejstarší jednotkou jsou horniny krystalinika tvoĜené dvojslídnou rulou. Výše jsou slíny svrchní kĜídy, a v nadloží je poloha kĜemencĤ a pískĤ, jejíž svrchní silicifikovaná þást tmelového kĜemence je tČžena pro výrobu suracitu. Následuje vulkanická série. PrĤmČrná mocnost zjílovČlé polohy pyroklastik (tufĤ a tufitĤ) je kolem 16m. Jsou to tufy, tufity a tufogenní jíly šedozelených, modrozelených, žlutozelených a hnČdoþervených barev, místy s obsahem sideritu. Od severu na ložisko zasahuje pĜíkrov nefelinického bazanitu, mocný až 30m a þást pĜíkrovu podlehla úplnému zjílovČní. Vzhled zjílovČlých vyvĜelin je velmi pestrý barevnČ i strukturnČ a jen zĜídkakdy je možno je bezpeþnČ rozeznat od zjílovČlých pyroklastik. Kvalitní bentonitová surovina je vázána na jíly hrudkovité rozpadavosti, šedozelené, žlutozelené, žlutohnČdé, šedé, þervenohnČdé a nafialovČlé barvy. Barva horniny nemá pĜímou vazbu na kvalitu. Ve vČtšinČ pĜípadĤ jsou kvalitní bentonity spíše zelené. PĜi porovnání surovin z ložisek ýerný Vrch a Stránce bylo zjištČno, že surovina Stránce má vyšší obsah SiO2, nižší obsah K2O + Na2O , MgO a zanedbatelný obsah
Jarní semináĜ ýSVVJ, konaný dne 6. 06. 2001 ve velké zasedací síni ýeského geologického ústavu na KlárovČ v Praze 1, byl v úvodu obohacen jmenováním nového þestného þlena naší Spoleþnosti. Na zahájení semináĜe pĜedal þestný pĜedseda ýSVVJ, profesor J. Konta, podle usnesení výboru ýSVVJ a z jeho povČĜení diplom þestného þlena Spoleþnosti s blahopĜáním a vČcným zdĤvodnČním þerstvému sedmdesátníkovi RNDr. Karlu Melkovi, CSc. Dr. Melkovi se udČluje þestné þlenství za jeho dlouholetou, vysoce produktivní vČdeckou a publikaþní þinnost v oboru argilologie. Dr. Melka je znám nejen jako autor nebo spoluautor poþetné Ĝady odborných zpráv uveĜejnČných doma i v zahraniþí, ale také jako organizátor, budovatel a dlouholetý vedoucí laboratoĜe pro rentgenový výzkum jílových a pĜíbuzných minerálĤ v ÚstĜedním geologickém ústavu (nyní ýeském geologickém ústavu). Na jeho precizní a obČtavou práci, skromnost pĜi spoluautorství a ochotu k nesþetným konzultacím jistČ vdČþnČ vzpomínají mnozí jeho þasoví souputníci. Dr. Melka patĜí k zakládajícím þlenĤm Skupiny pro výzkum jílĤ v ýSR v roce 1963, pĜejmenované na ýSVVJ v roce 1998. Všichni si vážíme také jeho práce organizátorské pĜi zajišĢování nČkterých konferencí ýSVVJ, dále práce editorské pĜi vydávání posledních sborníkĤ konferencí o jílové mineralogii a petrologii a ovšem i jeho Ĝídící práce jako pĜedsedy zodpovČdného za chod naší Spoleþnosti, organizování pravidelných semináĜĤ a za reprezentaci ýSVVJ na domácích i
Žádáme pĜednášející, aby pĜipravili krátký výtah svého pĜíspČvku pro jarní þíslo Informátora. Tak získají informaci i ti, kteĜí nemohli být na semináĜi osobnČ pĜítomni. RNDr. KAREL MELKA, CSc., ŠESTNÁCTÝM ýESTNÝM ýLENEM ýESKÉ SPOLEýNOSTI PRO VÝZKUM A VYUŽITÍ JÍLģ (ýSVVJ)
4
mezinárodních setkáních. Je to þinnost velmi nároþná, vyžadující to, co nazýváme obČtavostí a oddaností svému vČdnímu oboru. PĜi pĜedávání diplomu všichni pociĢujeme, že další þestné þlenství ýSVVJ je v dobrých rukou.
citlivý pro slídy vyššího stupnČ krystaliþnosti (v práci obr. 3). Hodnoty Küblerova indexu FWHM (Full Width at HalfMaximum), zavedeného v letech 1964 a 1967, klesají pravidelnČji od illitu v pohĜbených sedimentech až ke slídČ v anchizónČ, do facie zelených bĜidlic. Užití FWHM umožnilo pĜesnČji definovat rozdíly mezi slídami v anchimetamorfní zónČ. Aplikace poznaných faktĤ a sedm uveĜejnČných obrázkĤ má zásadní význam pro výpoþty a modelování RTG reflexí u sedimentárního illitu a jeho pĜemČn bČhem diageneze až do anchimetamorfní a epimetamorfní zóny. (Další dĤležité informace byly uveĜejnČny v práci Jaboyedoff M., Bussy F., Kübler B., Thelin Ph. (2001): Illite „crystallinity“ revisited. - Clays Clay Minerals, 49: 156-167.) JiĜí Konta
Úplný seznam dosavadních þestných þlenĤ ýSVVJ: 1990 Dr. J. Robinson (Spojené království, U.K.) 1990 Prof. Dr. E.T. Stepkowska (Polsko) 1990 Prof. Dr. M. Störr (NČmecko) 1990 Prof. Dr. F. Veniale (Itálie) 1991 Dr. R. A. Kühnel (Nizozemsko) 1992 Prof. Dr. J. Konta (ýeská republika) 1994 Prof. Dr. L. Heller-Kallai (Izrael) 1994 Prof. Dr. E. Galán (ŠpanČlsko) 1996 Prof. Dr. W.D. Johns (Spojené státy americké) 1996 Prof. Dr. J. ĝrodoĔ (Polsko) 1996 Dr. B. ýíþel (Slovensko) 1997 Doc. Ing. J. Neužil (ýeská republika) 1997 Dr. J. ŠindeláĜ (ýeská republika) 1998 Prof. Dr. R.C. Mackenzie (Spojené království, U.K.) 2000 Prof. Dr. H. H. Murray (Spojené státy americké) 2001 RNDr. K. Melka, CSc. (ýeská republika) JiĜí Konta a Martin ŠĢastný
Vicente M.A., Vicente-Tavera S. (2001): Clay poultices in salt extraction from ornamental stones: A statistical approach. – Clays Clay Minerals, 49: 227235. Konzervace kamenĤ na historických památkách vyžaduje þasto nedestruktivní odstranČní solí z pórĤ. Haloklastéza (angl. haloclasty) je destruktivní proces, kdy stavební, dekoraþní nebo sochaĜské kameny se drobí þi odprýskávají v dĤsledku tlakĤ vyvolaných vsáklou vodou a z ní vykrystalizovaných solí v pórech. K extrakci solí z dekoraþních a sochaĜských kamenĤ používají nČkteĜí odborníci již delší dobu techniky absorpþních jílových placek. Metoda je však dosud spíše empirická než vČdecky zdĤvodnČná. Proto autoĜi si vytkli za cíl experimentálnČ ovČĜit úþinek vlhkých placek o tloušĢce 4 mm z lupínkovitého bentonitu a také vláknitého sepiolitu, pĜiložených na experimentální bloky zvČtralé žuly (o celkové pórovitosti 28,40 %), které byly již pĜed tím ponoĜeny po 4 dny do 0,5 M roztokĤ NaCl, NaNO3 a koneþnČ Na2SO4. Úþinek pĜiložených jílových placek sledovali jednak na kamenech postižených solemi a nevystavených vlhkosti, jednak na kamenech postižených solemi a souþasnČ vystavených stálé nebo pĜerušované vlhkosti bČhem „jílové„ extrakce solí. Z provedených a statisticky ovČĜených zkoušek vyplynulo, že dvČ po sobČ na stejné místo položené þerstvé placky staþí k úþinné extrakci Cl- a NO3-, jestliže kámen není vystaven vlhkosti. Úþinnost metody je však podstatnČ snížena pĜi zvýšené vlhkosti. Pro extrakci SO42- doporuþují autoĜi hydrotalcit (anionické jíly). [Poznámka autora þeského abstraktu: K pukání a drobení kamenĤ vedou také opakované cykly led – kapalná voda – pára. Z pĜírodních jílových minerálĤ je alofan (amorfní) nejúþinnČjším sorbentem aniontĤ.] JiĜí Konta
TRANSMISE ZÁSADNÍ LITERATURY (X): Tato rubrika podává informace o originálních pracích ve svČtové argilologii, jejichž výsledky mají zásadní teoretický význam nebo jsou pozoruhodné pro naše národní hospodáĜství a mČly by být zaznamenány v þeské vČdČ o jílové hmotČ. Redakce Informátora vítá podobné transmise jak o jílových minerálech a jejich akumulacích, tak o zeolitech. Text je tĜeba zaslat editorovi vždy do uzávČrky þísla Informátora (do 20. IV. a do 20. X.) na disketČ a v úpravČ podle 20. þísla našeho informaþního þasopisu. Kübler B., Goy-Eggenberger D. (2001): La cristallinité de l´illite revisitée: un bilan des connaissances acquises ces trente dernières années. – Clay Minerals, 36: 143-157. NejnovČjší pohled na krystaliþnost illitu: bilance znalostí dosažených bČhem posledních tĜiceti let. DĤležitost stanovení indexu krystaliþnosti illitu (IC) z 10-Å RTG reflexe byla iniciována ve Francii geology povČĜenými prĤzkumem ložisek kapalných a plynných uhlovodíkĤ v dinantské a namurské pánvi mezi Francií a Belgií. Avšak Ameriþan Weaver (1960) pĜišel již nČkolik let pĜed nimi s korelací 10-Å RTG reflexí slídového minerálu bČžnČ se vyskytujícího v sedimentárních nafto- a plynonosných souvrstvích. MČl k dispozici velký poþet vzorkĤ z vrtných jader nČkolika naftonosných pánví. Jím navržený index, oznaþený jako „Sharpness Ratio“ (SR), tj. pomČr ostrosti, se vypoþítal ze zlomku výška 10-Å vrcholu/výška pĜi 10,5 Å (obČ výšky se mČĜí k pozadí). Illity o nižší krystaliþnosti mají hodnoty SR nízké, neboĢ jejich bazální reflexe pĜi 10 Å je pomČrnČ široká a výška pĜi 10,5 Å je vždy znaþnČ velká. S rostoucí hloubkou pohĜbení sedimentu je 10-Å RTG reflexe illitu ostĜejší v dĤsledku rostoucího stupnČ krystaliþnosti, kdežto výška pĜi 10,5 Å postupnČ klesá. ObecnČ platí: krystaliþnost illitu je tím slabší, þím obsahuje vČtší pĜímČs interstratifikovaného expandujícího 2:1 fylosilikátu. Jak vyplývá z publikovaného obrázku, v nČmž autoĜi srovnávají KüblerĤv index „largeur a mi-hauteur“, tj. šíĜka 10 Å reflexe v polovinČ výšky, s hodnotami „Sharpness Ratio“ u vČtšího poþtu vzorkĤ, index SR není dostateþnČ
Galassi C., Costa A.L., Pozzi P. (2001): Influence of ionic environment and pH on the electrokinetic properties of ball clays. – Clays Clay Minerals, 49: 263269. Ke studiu zvolili tĜi vzorky komerþnČ nejvýznamnČjších evropských pórovinových jílĤ („ball clays“: 1 – SP z Anglie, 2 – TSMA z Francie a 3 – UK z Ukrajiny). Studovali je za sucha a ve vodních suspenzích. V uvedeném poĜadí byly jíly urþeny pomocí RTG difrakce a chemické analýzy jako 1 – kaolinitem bohatý jíl, 2 – smektitický kaolinitem bohatý jíl a 3 – illitický kaolinitem bohatý jíl. Elektrokinetický potenciál ζ (zeta) pĜi hranici jíl – voda je funkcí pH ve tĜech rĤzných elektrolytech (10 mM): KNO3, Ca(NO3)2 a Mg(NO3)2. Stav agregace byl studován elektroakustickou metodou pomocí pĜístroje
5
Conservation Stone, Venice, June 19-24, 2000, Part I., 411-422. V pĜírodních podmínkách kyselého a vlhkého prostĜedí jedním z hlavních procesĤ, ovlivĖujících granitické horniny, je kaolinizace živcĤ, ke které dochází pod vlivem vody a CO2. Na historických památkách z 18. stol. v mČstČ La CoruĖa na severu ŠpanČlska byla zjištČna tvorba autigenního kaolinitu pod povrchem þerné krusty. Na základČ klesajících intenzit IR vibraþních pásĤ kaolinitu až do hloubky 4 – 5 mm je autor pĜesvČdþen, že kaolinit nevznikl v geologické historii žuly, ale až po umístČní horniny na katedrále. Proto uvádí, že SO2 a kouĜové zplodiny v humidním klimatu mohou být odpovČdné za pĜímé zvČtrávání silikátĤ cestou heterogenního napadnutí živcĤ smČsí plynného SO2 a vodní páry nebo roztoku SO2 a vody, adsorbované na povrchu granitu. PĜi zvČtrávání granitických hornin hraje SO2 dvojí roli, když podporuje tvorbu sádrovce na povrchu a zároveĖ zpĤsobuje kaolinizaci živcĤ. Urþitá þást Ca++ potĜebná pro krystalizaci sádrovce mĤže pocházet z plagioklasĤ. [Pozn.: Je zajímavé, že stejná pĜemČna zatím nebyla zjištČna a popsána z jiných památek]. Jan Šrámek
oznaþeného jako „Acoustosizer“, vhodného pro mČĜení stĜedního prĤmČru þástic u zahuštČných suspenzí (1:1 ~ elektrolyt:jíl) po dosažení termické rovnováhy pĜi 25 oC; pH se ustálilo bČhem nČkolika minut. Nejprve byla mČĜena dynamická pohyblivost suspenzí a potom automatickou titrací potenciál ζ jako funkce pH mezi dvČma pevnými body. PĜi užití KNO3 je ζ jílĤ TSMA a UK v rozsahu pH 4 – 11 témČĜ konstantní, kdežto u jílu SP byl zaznamenán rĤst negativních hodnot od –20 do –60 mV a tedy pokles potenciálu ζ s rĤstem pH. Chování tĜí studovaných pórovinových jílĤ v elektrolytu s Ca(NO3)2 a Mg(NO3)2 bylo ponČkud odlišné: u jílu SP znatelnČ rostla záporná hodnota potenciálu ζ od –10 do –25 až –27 mV v rozsahu pH 4 – 11; u jílu TSMA a jílu UK došlo jen k nepatrným zmČnám ζ (od –10 k –13 mV u TSMA a od -18 do -16 mV u jílu UK s minimy –20 a –22 mV pĜi pH 7) v rozsahu pH 4 – 11. Jak bylo oþekáváno, potenciál ζ je negativní u všech studovaných jílĤ v rozsahu pH 4 – 11. Rozdíly mezi hodnotami potenciálu ζ u jílĤ UK a TSMA lze vysvČtlit rozdílnou iontovou atmosférou obklopující þástice. Jílové þástice TSMA jsou obklopeny pĜevážnČ dvojmocnými kationty kompenzujícími negativní náboj þástice v pĜírodním stavu. Naproti tomu u jílĤ SP a UK v pĜírodním stavu pĜevažují na povrchu jejich þástic jednomocné kationty. Jednomocné kationty se snadnČji vymČĖují dvojmocnými (Ca2+ þi Mg2+). Proto jíly SP a UK mají nižší záporné hodnoty potenciálu ζ v roztocích Ca(NO3)2 a Mg(NO3)2 než v KNO3. Náhlý pokles potenciálu ζ ve všech užitých elektrolytech s rostoucí hodnotou pH u anglického jílu SP, obsahujícího nejvíce kaolinitu, lze vysvČtlit deprotonací hydratovaných gibbsitových sítí kaolinitu. Elektroakustická mČĜení stĜedního prĤmČru þástic a jejich shlukĤ v suspenzích poskytují významnou informaci, jak to vyplývá z porovnání þísel v tabulce. PracnČ získané hodnoty ζ lze nahradit nebo optimálnČ doplnit hodnotami D50 (= stĜední prĤmČr þástic a jejich shlukĤ v suspenzích) pomocí elektroakustického mČĜení pĜi urþitém pH. To umožĖuje lépe a rychleji kontrolovat složení keramických suspenzí nebo jiných jílových suspenzí urþených k lití, u nichž je elektrochemie povrchu þástic obklopených elektrolytem znaþnČ složitá. JiĜí Konta
ýeská spoleþnost pro výzkum a využití jílĤ VÍTÁ NOVÉ ýLENY, kteĜí podali své pĜihlášky v období mezi 20. X. 2000 a 20. X. 2001: KĜestní jméno, pĜíjmení, pĜesná adresa RNDr. Pavel ýerný, Stavební geologie - Geotechnika a.s., Geologická 4, 150 00 Praha 5 Ing. Tomáš Hanzlíþek, ÚSMH AV ýR, V Holešoviþkách 41, 182 09 Praha 8 Ing. Miloš Hron, Na Rovnosti 22, 130 00 Praha 3 RNDr. Jan Kachlík, sídlištČ Vajgar 659/II, 771 00 JindĜichĤv Hradec Ing. Hazim Karadsheh, Radvánovice 73, 512 62 Karlovice u Turnova Ing. OndĜej Kostohryz, SG-geotechnika a.s., Geologická 4, 150 00 Praha 5 RNDr. Jaroslav Reif, PhD., Palackého 9, 377 01 Olomouc RNDr. Josef Ševþík, DČlnická 6, 170 00 Praha 7 Josef Teska, SG-geotechnika, Geologická 4, 150 00 Praha 5
Helmi F.M. (2000): Geoegyptology of Al – Muzawaka tombs, Dakhla oases, Egypt. – Proc. of the 9th Intern. Congress on Deterioration and Conservation Stone, Venice, June 19-24, 2000, Part I., 99-108. Kamenné hrobky, které se nacházejí v Západní poušti Egypta byly vyhloubeny v 1. stol.n.l. a náležejí do Ĝímského období. PĜedstavují unikátní pĜíklad degradace, která je dĤsledkem nevhodného složení hornin. Nadloží hrobek tvoĜí jílové bĜidlice s vrstviþkami sádrovce a anhydritu. Hlavním minerálem bĜidlic je montmorillonit s malou pĜímČsí kaolinitu. Objemové zmČny spojené s bobtnáním a smršĢováním montmorillonitu, navíc kombinované s objemovými zmČnami pĜi hydrataci anhydritu (údajnČ až o 60%), zpĤsobují poruchy nadložních vrstev a odpadání omítek s malbami ze stČn i stropu hrobek. Stabilizace a konsolidace bĜidlic se provádí aplikací vápenné vody v kombinaci s používáním hydrofobních nátČrĤ nadložních vrstev. Jan Šrámek
MID-EUROPEAN CLAY CONFERENCE ’01 Prvá Mid-European Clay Conference sa uskutoþnila v Starej Lesnej vo Vysokých Tatrách 9. - 14. 9. 2001 organizovaná národnými ílovými skupinami Chorvátska, Maćarska, PoĐska a Slovenska.
Chiavon N. (2000): Granitic building stone decay in an urban environment: A case of authigenic kaolinite formation by heterogenous sulphur dioxide attac.Proc. of the 9th Intern. Congress on Deterioration and
6
Kongresové centrum Academia, V pozadí Lomnický štít. Foto Melka.
Stará
Lesná.
Vysoká škola chemicko-technologická, Fakulta technologie ochrany prostĜedí, Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší
Odborný program MECC’ 01 trval tri plné dni a po odhlásení niekoĐkých príspevkov tesne pred zaþiatkom konferencie sa ho podarilo uskutoþniĢ v jednej sekcii, þo úþastníci konferencie s radosĢou privítali. Príspevky pokryli všetky problematiky zvyþajne diskutované na medzinárodných ílových konferenciách. Boli rozdelené do týchto tematických okruhov: fyzikálne a chemické vlastnosti ílov, koloidné vlastnosti a modifikácia povrchu ílov, a organoílov, íly v geológii, mineralógii, petrológii a geochémii, íly a ochrana životného prostredia, kryštálochémia, štruktúra a syntéza, íly v pôdach a zvetrávanie, íly v priemysle, vznik ílových minerálov, chemické a koloidné vlastnosti ílov. Konferencie sa zúþastnilo spolu 112 aktívnych úþastníkov z 22 krajín štyroch kontinentov, z toho 12 z ýR, ktorí predniesli spolu 51 prednášok, z toho 9 pozvaných, a prezentovali 57 posterov. Odborný program konferencie vážne narušili teroristické útoky v USA 11.9.2001, teda práve poþas druhého z troch dní. Za tejto situácie bolo Ģažké plne sa sústrediĢ na problematiku ílov. Na záver konferencie sa uskutoþnila celodenná exkurzia na ložiská ílových surovín na východnom Slovensku. Úþastníci mali možnosĢ získaĢ vzorky z ložiska polyminerálnych ílov (Tepliþany-Viniþná), zeolitu (Nižný Hrabovec), bentonitu (Lastovce), marekanitu (Streda nad Bodrogom) a tokajského vína (Streda nad Bodrogom).
Termické zpracování cyprisových jílĤ Na Ústavu plynárenství, koksochemie a ochrany prostĜedí se v posledních dvou letech vČnujeme intenzivnímu studiu cyprisových jílĤ z oblasti Sokolovské pánve. Cyprisové jíly jsou zpracovávány firmou Lias VintíĜov na lehké kamenivo Liapor. RĤznorodé složení materiálu ovšem témČĜ znemožĖuje pĜedpovídat vlastnosti vstupní suroviny a tudíž ani výsledného produktu. Proto se náš výzkum soustĜedí zejména na detailní popis chemického a mineralogického složení tohoto materiálu. BČhem dvou let výzkumu se nám podaĜilo podrobnČ zmapovat jak anorganickou, tak organickou þást materiálu. Pro analýzu anorganické þásti jsme využili rentgenovou fluorescenþní analýzu, která nám poskytla Ĝadu cenných informací. Organickou þást jsme zkoumali pomocí infraþervené spektroskopie. Mineralogické složení jsme ovČĜovali rentgenovou difrakcí. Strukturu materiálu jsme studovali mikroskopickou analýzou. Ze zjištČných výsledkĤ jsou prozatím zĜejmé nČkteré rozdíly mezi vzorky studovaných jílĤ. ZamČĜili jsme se rovnČž na chování cyprisových jílĤ pĜi výpalu. Výpal a jeho prĤbČh je totiž jednou z charakteristických veliþin, které urþují kvalitu produkovaného lehkého kameniva. Proces expandace jílových zemin je velmi složitý, snažíme se proto o získání podrobných informací o tomto procesu. Zde by nám velmi pomohla jakákoliv informace o chování jílových materiálĤ v žáru, zejména tČch, které obsahují jako cyprisové jíly kaolinit, muskovit, montmorillonit a illit. Stoupající význam zpracování cyprisových jílĤ zejména v technologiích lehkých betonĤ je dobrým dĤvodem pro pokraþování našeho výzkumu a výzvou k nalezení metody k urþování vhodné suroviny þi spíše dotváĜení jakékoliv suroviny do podoby, která by zajišĢovala po výpalu dobrý výsledný produkt. Prosíme tímto geology, mineralogy a další vČdce o upozornČní na informace, které se týkají naší studované problematiky. Ing. Jan Maršák Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší Vysoká škola chemicko-technologická Technická 5 166 28 Praha 6
Zeolitové ložisko Nižný Hrabovec. Foto Melka. V Starej Lesnej sa uskutoþnilo aj zasadanie redakþnej rady Clay Minerals, þasopisu európskych ílových skupín, ktoré viedol nový šéfredaktor J. M. Adams. Uprednostnil zvolanie zasadania redakþnej rady do Starej Lesnej poþas MECC pred Bahia Blanca v Argentíne poþas 12. ICC. Ocenil úþasĢ až 16 þlenov redakþnej rady a poćakoval za 13 roþnú úspešnú prácu svojmu predchodcovi D. C. Bainovi, ktorý sa stal prvým európskym šéfredaktorom v histórii amerického þasopisu Clays and Clay Minerals. Nasledujúcu Mid-European Clay Conference usporiada maćarská ílová skupina v roku 2004. Predsedom organizaþného výboru bude Dr. Tamás G. Weiszburg. Usporiadatelia urþite radi uvítajú kvalitné príspevky þlenov ýSPVVJ. Peter Komadel
AKCE ýESKÉ PEDOLOGICKÉ SPOLEýNOSTI ýeská pedologická spoleþnost poĜádala v roce 2001 „Pedologické dny„ a „Mezinárodní konferenci ýPS„. Pedologické dny se konaly 28. - 29. 5. 2001 v BrnČ. Byly vČnovány 55. výroþí založení Ústavu geologie a pedologie LDF MZLU a prof. Dr. Ing. Josefu Pelíškovi DrSc. (20. 8. 1909 – 23. 5. 1993). Akci poĜádala ýeská pedologická spoleþnost a Ústav geologie a pedologie LDF MZLU. Programem prvního dne jednání byly pĜednášky na téma: „PĤda, její funkce, vlastnosti a taxonomie v zemČdČlské a lesnické krajinČ„. RovnČž byly promítány odborné filmy „Prof. Ing. Josef Kopecký - zakladatel moderní þeské vČdecké pedologie„ (VÚMOP Praha a FONTIS, spol. s. r. o.) a „NejrozšíĜenČjší pĤdní typy ýeské republiky„ (Ing. JiĜí Jandák CSc.). Druhý den byl vČnován odborné exkursi v ŠLP MasarykĤv les KĜtiny a odhalení pomníku prof. Dr. Ing. Josefu Pelíškovi DrSc. v Národní pĜírodní rezervaci Býþí skála.
INFORMACE O ýINNOSTI PRACOVIŠTċ
7
Mezinárodní konference ýeské pedologické spoleþnosti probíhala 16. - 20. 9. 2001 v Praze. Konference byla koncipována jako spoleþné zasedání ýPS a Americké pedologické spoleþnosti (SSSA). Hlavním tématem jednání bylo „Pedologie - minulost, pĜítomnost a budoucnost„. StČžejní referáty byly vČnovány interpretaci pĤdních dat v rĤzných mČĜítkách v þase a prostoru; pĤdnČ-geografickým informaþním systémĤm; tČžkým kovĤm a organickým polutantĤm v pĤdách; transportním procesĤm v pĤdách se speciálním zĜetelem na preferenþní toky. V rámci konference byla poĜádána exkurze po severních a jižních ýechách. Anna Žigová Geologický ústav AV ýR Rozvojová 135 165 02 Praha 6
[email protected]
indukovaly vznik neuspoĜádané struktury kaolinitu. PĜi interkalaci pyrofylitu zase vznikaly metastabilní asociace na rozhraní pyrofylitu-slídy, pyrofylitu-defektního kaolinitu/halloysitu anebo interstatifikované formy. Ostatní pĜíspČvky regionálního významu shrnovaly výsledky výzkumu hydrotermálních alterací sedimentĤ kolem vulkanitĤ, nízkoteplotní a nízkotlaké metamorfózy v pĜíkrovech betické zóny (vznik fengitu nebo metamorfního vermikulitu z chloritu) a pĜemČn organické hmoty pĜi metamorfóze v þerných bĜidlicích. PĜíspČvky ostatních úþastníkĤ byly rozdČleny podle následujícího klíþe: (1) vyzvané pĜednášky, (2) krystalografie, (3) obecná mineralogie, (4) jílová mineralogie, (5) aplikovaná mineralogie, (6) petrologie, (7) technické prostĜedky mineralogického výzkumu, (8) ložiskový výzkum, (9) výsledky mezinárodního programu UNESCO a (10) ostatní zajímavosti. Ostatní vyzvané pĜednášky byly soustĜedČny (a) na genezi Cu-Ni-Pt zrudnČní v ultrabazikách, (b) na souþasný stav výzkumu fázových systémĤ s Pt, Pd, Ni a S, (c) na geochemické indikátory klimatických zmČn, (d) na pokroky v geochronologii vyvĜelin a metamorfik, (e) na aplikace Ramanovy spektroskopie v kosmogeochemii a pĜi studiu historických artefaktĤ. Abstrakty prezentovaných pĜíspČvkĤ a vyzvaných pĜednášek v rozsahu 189 tiskových stran jsou obsaženy v Boletínu de la Sociedad EspaĖola de Mineralogía roþ. 24A/2001 redigovaného prof. F. Gervillou (Granada) a E. Galánem (Sevilla). V závČru konference bylo ocenČno dílo a pedagogická þinnost významného španČlského mineraloga prof. J. L. Amorose Portalése.
ARGILOLOGIE NA 21. SJEZDU ŠPANċLSKÉ MINERALOGICKÉ SPOLEýNOSTI Více než 100 odborníkĤ v mineralogii, geochemii, ložiskové geologii a návazných aplikovaných oborech se shromáždilo ve dnech 20. - 22. záĜí 2001 na universitČ v jihošpanČlské Malaze na svém 21. celostátním kongresu. Formou krátkých sdČlení nebo posterĤ s doprovodnými komentáĜi byly prezentovány také výsledky experimentální i aplikované argilologie. Den pĜed zahájením kongresu se konala jednodenní exkurze do nedalekého ultrabazického masivu Ronda, protože na ní navázaly významné ložiskové a mineralogické pĜíspČvky. V úvodu konferenþních dnĤ odeznČla jedna ze 6 plenárních pĜednášek, která byla zamČĜena na interakce fylosilikátĤ s anorganickými a organickými kontaminanty a naznaþila tak souþasné priority (M. F. Brigatti-Italie). Jde o smektit za pĜítomnosti aminokyselin (napĜ. cysteinu nebo glycinu), dále o sepiolit a Fe-chlorit se selektivní adsorpþní schopností. Pozitivní výsledky zlepšené sorpce a desorpce tČžkých kovĤ mohou mít praktický význam pĜi minimalizaci dopadĤ prĤmyslové þinnosti na životní prostĜedí, pĜi dekontaminaci pĤd, rudních hald nebo kyselých odpadních vod se zvýšenými obsahy Cu, Zn, Cd anebo pĜi redukci toxického Cr 6+. Na toto téma pak navázaly pĜíspČvky pĜibližující geochemické procesy pĜi vzniku gossanĤ, kontaminovaných nivních sedimentĤ a pĤd z oblasti Rio Tinto, Río Guadiamar nebo Río Odiel v jz. ŠpanČlsku nebo u výtokĤ kyselých vod v opuštČných rudních revírech. Významný posun znamená zlepšení sorpþních a katalytických vlastností saponitu z oblasti Toleda po laboratorní kyselé aktivaci úþinkem 1,25 % HCl a po interkalaci za rĤzných pomČrĤ Al/Cr nebo Ti/Zr. Pro dokonalejší utČsnČní budoucích úložištˇ radioaktivních odpadĤ má praktický dopad hydrotermální syntéza analcimu z výchozího bentonitu FEBEX (Almerie) v superalkalickém prostĜedí (pH 13,0-13,6) a za postupnČ zvyšovaných teplot (25, 75, 125 a 200o C po dobu 1 mČsíce). Další experimenty dokazují úspČšnost nízkoteplotní hydrotermální transformace kaolinitu z Georgie na dioaktaedrické smektity, interstratifikované Il-Sm struktury smektit/vermikulit nebo i na slídy za pĜítomnosti alkalických roztokĤ KOH, NaOH, MgCl2, pH 10,8-12,7 a kolísavého množství amorfní HSiO3. Doba trvání experimentu byla 5-90 dní. Laboratorní procesy interkalace struktury kaolinitu hydrazinem (K-H), octanem draselným (K-KAc) nebo dimethylsulfidem (K-DMSO) a následnou deinterkalací
J.K.Novák ZEMěEL RNDr. MIROSLAV GABRIEL (22. 6. 1932 - 2. 10. 2001)
-
V podzimní den roku 2001, 2. Ĝíjna, zemĜel po dlouhé, tíživé nemoci RNDr. Miroslav Gabriel, dlouholetý pracovník ýeského geologického ústavu, který svou celoživotní þinností pĜispČl nejen k vývoji a propagaci této instituce, ale i k þeské geologii vĤbec. Miroslav Gabriel se narodil 22. þervna 1932 v BrnČ, ale celé mládí prožil v milované ýáslavi, kde též ukonþil svá gymnaziální studia. MČl to štČstí, že jako skaut se seznámil s tehdy mladým pĜírodovČdcem, pozdČjším vysokoškolským profesorem dr. ZdeĖkem Špinarem, þáslavským rodákem. Jeho prostĜednictvím se stal již pomČrnČ mladiþký Mirek Gabriel, þlenem geologických mapovacích táborĤ a expedic, které ve skautském duchu poĜádal profesor dr. Radim Kettner. Tím byla zĜejmČ pĜedurþena další životní dráha Miroslava Gabriela, která zaþala v roce 1953 v tehdejším ÚstĜedním ústavu geologickém (dnešním ýeském geologickém ústavu).
8
nerostných surovin (NEMIRAM), která dodnes oceĖují mnozí jejich tehdejší úþastníci. Od roku 1974 až do roku 1981 byl vedoucím výzkumné skupiny ložisek, pak pĤsobil jako odborný tajemník Ĝeditele ústavu. PĜipravil a Ĝídil Ĝadu geologických a ložiskových exkurzí a výstav, které propagovaly geologii v našem státČ u nás i v zahraniþí. Od r. 1983 byl povČĜen vedením novČ zĜízeného útvaru informatiky, dokumentace a vydavatelství. Zde se zasloužil o podstatné rozšíĜení þinnosti geologického ústavu. Založil nové publikaþní Ĝady, rozšíĜil spektrum vydávaných geologických publikací, geologických map a vysvČtlivek, pĜispČl k popularizaci geologických vČd a zvýšil grafickou úroveĖ vydávaných titulĤ. KrátkodobČ pĤsobil dr. Gabriel též v zahraniþí – v Turecku, Jordánsku a Sýrii, kde v r. 1979 organizoval a vedl semináĜ UNESCO Geo-Nonmetallic. I pĜes svá všechna þasová zaneprázdnČní, daná odpovČdnými funkcemi, si našel þas, kdy se vČnoval své výzkumné þinnosti v oboru nerudních surovin a problematiky jílĤ. Po odchodu do dĤchodu pokraþoval dr. Gabriel v geologických vydavatelských aktivitách a v rámci svého soukromého nakladatelství Gabriel vydal knihy o hlubokých vrtech a vltavínech. Po celá dvČ léta - 1996 až 1997 - mohl svĤj pĜehled o þeské geologii a ložiskách surovin uplatnit také na pracovišti stĜedoþeského odboru Ministerstva životního prostĜedí. Jeho další životní plány a pĜedsevzetí však postupnČ hatila zlá, plíživá nemoc, která dokázala to, v co nikdo z blízkých Miroslava Gabriela nikdy nevČĜil: zlomila jeho schopnost se znovu a znovu nadchnout nad novými námČty pro práci i jeho neutuchající energii. ZĤstal však vČrný pĜátelství ke svým kamarádĤm a ti toto pĜátelství opČtovali až do posledních dnĤ jeho života. NezapomeĖme na nČj i na jeho pĜínos þeské geologii. Karel Pošmourný
V geologickém ústavu prošel celou Ĝadou funkcí. Zaþínal jako technik, který sledoval a dokumentoval vrtné práce, pozdČji byl vedoucím laboratoĜe zemin. Dále se stal vedoucím provozního oddČlení geologického výzkumu. Jeho zápal pro geologii stejnČ jako znaþné organizaþní schopnosti a nápaditost nezĤstaly samozĜejmČ jeho nadĜízenými nepovšimnuty. Proto se stal po ukonþení dálkového vysokoškolského studia na PĜírodovČdecké fakultČ Univerzity Karlovy v roce 1966, složení rigorózních zkoušek a po obhájení doktorské dizertace, þlenem skupiny ložisek nerostných surovin a vedoucím Ĝady výzkumných úkolĤ, zamČĜených na nerudní suroviny, hlavnČ pro keramický prĤmysl. NejvýznamnČjším výsledkem této aktivity bylo nalezení nového ložiska tzv. živcového kaolinu u TvoĜihráze na Znojemsku, vhodného pro výrobu sanitní keramiky. Dokázal ve své dobČ mimoĜádnČ dobĜe odhadnout budoucí význam vyhledávání tzv. perspektivních a netradiþních surovin. Byl vedoucím projektu prĤzkumu takových zdrojĤ a v tehdejším ýeskoslovensku zorganizoval þtyĜi mezinárodní sympozia o nových typech
Silikátová spoleþnost ýeské republiky Vás zve na semináĜ - J Í L Y. Termín konání: 20. listopad 2001, v 9,30 hod. v budovČ ýSVTS, Novotného lávka 5, 110 01 Praha 1, místnost þ. 315. Garant semináĜe: Mgr. Gabriela Koudelková, Ph.D Program setkání: 9,30 Gabriela Koudelková, Miloš Kužvart: „Vznik, zdroje a využití jílĤ„ (ovlivnČní nerostného složení zdrojovou oblastí, sedimentaþním prostĜedím a zvČtrávacími procesy), diskuse 9,45 Martin ŠĢastný: „Nerostné složení sedimentĤ povodí OhĜe a jejich kontaminace„, diskuse 10,00 František Eichler: „Aplikace indikátorĤ a þinidel k mikroskopickému studiu chemických reakcí mezi horninou a roztokem„ (vysvČtlení teorie barevných reakcí indikátorĤ a možnosti aplikace v geologických vČdách a prĤmyslové technologii úpravy pĜírodních surovin. Na konkrétních pĜíkladech ukázka, co vedlo k používání tČchto metod a jaké jsou možnosti nebo pĜípadná omezení), diskuse 10,15 pĜestávka 10,25 František Eichler: „Studium chemických reakcí v prĤbČhu zvČtrávání hornin s následným vznikem jílĤ technikou barvení preparátĤ indikátory a þinidly„ (praktická aplikace na jílové minerály z hlediska sledování jejich vzniku a urþení chemických reakcí které jejich vznik doprovázejí), diskuse 10,40 Gabriela Koudelková, Atelier69: Využívání nerostných surovin ve vztahu k územnímu plánování z pohledu zpracovatele ÚPD (integrované rozhodování v oblasti horninového prostĜedí – informování veĜejnosti o tČžbČ v ýR) 10,55 Martin ŠĢastný: Akadama - lze ji v ýR nahradit tuzemským materiálem ? 11,00 RģZNÉ (problematika zavádČní systému jakosti v lomech) Vážení pĜátelé, obracíme se na Vás jako každoroþnČ se žádostí o uhrazení þlenských pĜíspČvkĤ na rok 2002. Složenka je pĜiložena. Roþní poplatek pro Ĝádného þlena - 120,- Kþ Roþní poplatek pro dĤchodce - 60,- Kþ
ýLENSKÉ PěÍSPċVKY NA ROK 2002
9
(nebo dostaþující podíl) uvolnČného plynu (voda, CO2 a další plyny z organických látek, fluor ze slíd aj.). Tak napĜ. za odpovídajících vyšších teplot pĜi rychlém zahĜívání se uvolĖuje plynná fáze z 2:1 a 2:1:1 fylosilikátĤ, tj. ze slíd, vermikulitĤ, trioktaedrických smektitĤ a chloritĤ. Tyto jílové minerály pĤsobí pĜíznivČ ve složení surovin vhodných pro výrobu keramzitu. Na rozdíl od toho probíhá dehydroxylace kaolinitu (rychlost žíhání 10oC/min) za teploty podstatnČ nižší, 460 - 600 oC. To znaþí že plynná fáze z kaolinitu uniká ještČ pĜed slinutím a nemĤže se zúþastnit expanze (napuchnutí) slinutého materiálu. NepĜíznivČ pĤsobí i zvýšení pĜímČsi pískových a prachových zrn kĜemene nebo jiného ostĜiva, neboĢ narušují kontinuitu slinuté viskózní fáze. Shrneme-li uvedené zásadní požadavky, pak strategické a velmi pozorné míchání tČžených odrĤd suroviny, kontrola chemického složení, aby výsledná vsázka odpovídala poli vyznaþenému v obr. 105 (J. Konta, 1982) a poznání nejvhodnČjšího velikostního pomČru frakcí jíl : prach : písek v tČžené surovinČ budou spolu s výpalem zásadní. V pĜípadČ že citovanou knihu ve své knihovnČ nemáte, rád Vám jeden volný výtisk vČnuji. Mohl bych Vám ji pĜedat na semináĜi naší Spoleþnosti dne 29.11.2001 (þtvrtek, viz Informátor þ. 22). J. Konta
Roþní poplatek pro studenta - 40,- Kþ Roþní poplatek za kolektivní þlenství organizací - 1.000,Kþ Obracíme se zvláštČ na podniky, které by byly ochotny sponzorovat zájmovou þinnost naší Spoleþnosti a umožnily tak její aktivity, aby nás podpoĜily zasláním uvedeného kolektivního pĜíspČvku. PĜedem dČkujeme.
ýLENSTVÍ V ECGA Vybrali jsme 40 nejaktivnČjších þlenĤ naší Spoleþnosti, kteĜí pravidelnČ pĜispívají a zúþastĖují se našich akcí, a zaplatili jsme za nČ þlenství v ECGA (Evropské asociaci jílových skupin) za rok 2001. Jsou to následující þlenové: RNDr. Lubomír ARON Ing. JiĜí BARTOŠ Doc. Dr. P. ýAPKOVÁ Ing. Radek ýERNÝ Ing. Josef FRANýE, CSc. Ing. Vladislav HARTMAN Dr. David HRADIL RNDr. Janka HRADILOVÁ RNDr. JiĜí HYBLER RNDr. Marta CHMIELOVÁ, CSc. RNDr. Helena KLÁNOVÁ, CSc. Ing. David KOLOUŠEK, CSc. Prof. RNDr. JiĜí KONTA, DrSc. Mgr. Gabriela KOUDELKOVÁ, PhD. Ing. František KOVANDA, CSc. Dr. Bohumil KěELINA RNDr. Petr KULA Ing. Kamil KVASNICA Josef MAŠEK Ing. Petr MARTINEC, CSc. RNDr. Karel MELKA, CSc. Doc. Ing. Josef NEUŽIL, CSc. RNDr. JiĜí K. NOVÁK Dipl. Min. Willi PABST Ing. Radmila PEKÁRKOVÁ RNDr. Jaroslav REIF RNDr. Miloš RENÉ, CSc. Mgr. Petr ROJÍK Dr. Petr SULOVSKÝ RNDr. Jaromír ŠEVCģ, CSc. RNDr. JiĜí ŠINDELÁě, CSc. Ing. Václav ŠOFFR Doc. RNDr. Jan ŠRÁMEK, CSc. Ing. Iveta ŠTYRIAKOVÁ, PhD. RNDr. Martin ŠġASTNÝ, CSc. Dr. Jaromír TVRDÝ Dr. Václav VÁVRA Prof. RNDr. ZdenČk WEISS, DrSc. RNDr. Jana ZOUBKOVÁ RNDr. Anna ŽIGOVÁ, CSc.
AKTUALITY 3.- 9. 6. 2002 HIBSCH 2002 U pĜíležitosti 150. výroþí narození významného geologa a petrografa ýeského stĜedohoĜí profesora Josefa Emanuela Hibsche (1852-1940) se bude ve dnech 3. - 8. þervna 2002 konat symposium HIBSCH 2002. Jednání budou probíhat v muzeu a na universitČ J. E. PurkynČ v Ústí nad Labem a v muzeu v Mariánských Lázních. VČdecký program symposia je orientován na geologii, petrologii, vulkanologii, mineralogii a paleontologii kontinentálních riftĤ se zamČĜením na ohárecký rift. Zvláštní pozornost je vČnována odkazu Hibschova díla. Na jednání symposia navazují exkurze do ýeského stĜedohoĜí a riftové oblasti v západních ýechách. Zájemci o l. a 2. cirkuláĜ se mohou obracet na pĜípravný výbor : Geologický ústav AV ýR Praha , Rozvojová 135, 16502 Praha 6-Lysolaje, nebo použít e-mailovou adresu
[email protected]. Další informace o symposiu lze získat na internetových adresách: www.gli .cas. cz /hibsch nebo www.natur.cuni.cz/hibsch 2002. 22. - 26. 6. 2003 EUROCLAY 2003 ... and history goes on Modena, Itálie Jde již o 10. EUROCLAY konferenci, jež se bude konat v italské ModenČ. Byl rozeslán 1. cirkuláĜ. ZájemcĤm, kteĜí odešlou první cirkuláĜ, bude ve druhém cirkuláĜi oznámena výše registraþního poplatku a ceny za ubytování. Kontaktní adresa: Luciano PoppiM.F.Brigatti Secretary General - Euroclay 2003 Dipartimento di Scienze della Terra Universita di Modena e Reggio Emilia Via S. Eufemia, 19 I-41100 Modena, Italy
ODPOVċĆ NA DOTAZ ING. JANA MARŠÁKA PĜedpokládám, že jste se seznámili s podstatou problému v þeské literatuĜe, kde je také citována literatura zahraniþní: J. Konta (1982), Keramické a skláĜské suroviny. Univerzita Karlova, Praha, 364 pp. (str. 255256). Složení vhodných jílĤ (viz obr. 105) musí odpovídat zásadnímu požadavku: plynná fáze by se mČla uvolĖovat tČsnČ po tom, kdy prudce zahĜátý jíl (1000 - 1200 oC) je dostateþnČ slinutý a viskózní, schopný udržet vČtšinu
10
Tel.: +39-(0)59-2055805 Fax: +39-(0)59-2055887 E-mail:
[email protected] http//:www.unimo.it/euroclay2003/
Vydává: Spoleþnost pro výzkum a využití jílĤ Editor: RNDr. Martin ŠĢastný, CSc. Ústav struktury a mechaniky hornin AV ýR V Holešoviþkách, 41 182 09 Praha 8 - LibeĖ tel.: 02/66009262, 410 fax: 02/6886645 e-mail:
[email protected] ýlenové redakþní rady: Prof. RNDr. JiĜí Konta, DrSc. RNDr. Karel Melka, CSc. Technický redaktor: RNDr. Blanka Šreinová
11
