eská spole nost pro výzkum a využití jíl ( SVVJ), ustavená v roce 1998, sdružuje zájemce a stimuluje teoretický i aplikovaný výzkum, vzd%lávání a mezinárodní styky v oblasti argilologie. SVVJ je pokra ováním " eskoslovenské národní jílové skupiny", která byla založena v eskoslovensku v roce 1963.
íslo 35
Únor 2007
SLOVO EDITORA Vážení p átelé, v polovin února se dožívá emeritní profesor Karlovy univerzity RNDr. Ji í Konta, DrSc., 85 let (narozen 15. 02. 1922 ve Žlebech). Proto 35. 1íslo našeho informa1ního bulletinu je v nováno výhradn tomuto životnímu jubileu, k n muž profesor Konta napsal úvahu o své bibliografii, jak bylo slíbeno v minulém 1ísle Informátora. Dnešní 1lánek jubilanta navazuje na bibliografii publikovanou v Informátoru 1. 34 v listopadu 2006. Autor p edal rukopis do redakce se slovy: "Doufám, že 1tená i Informátora p ijmou m=j p ísp vek p edevším jako historický doklad o literárn v decké práci jednoho z 1eských geolog= v dob jemu osudov dané. Snad mohu ješt íci, že argilologie a sedimentární petrologie v >echách budou žít dál jen takovou aktivitou, jakou jim vtisknou jejich soudobí protagonisté se svými žáky a spolupracovníky." Ostatní pravidelné rubriky Informátora se objeví op t v kv tnovém 1ísle. B hem podzimu jsme podnikli n kolik krok= ke zvýšení úrovn Informátora. Potom jsme požádali Ministerstvo kultury o povolení vydávat náš informa1ní bulletin oficiáln . Od ministerstva jsme obdrželi souhlas a Informátor byl zapsán do evidence periodického tisku. Sou1asn jsme podali žádost na >eské st edisko ISSN p i Státní technické knihovn o p id lení ISSN (International Standard Serial Number, mezinárodní standardní 1íslo seriálové publikace), a to jak pro tišt nou, tak pro internetovou verzi ve formátu pdf. Ob ma verzím bylo p id leno 1íslo ISSN. To nás vedlo k úprav titulní strany a návrhu vazby s novou obálkou Informátora. V ím, že 1tená i uvedené inovace uvítají. Rád bych se ješt vrátil k dotazníku p iloženému k podzimnímu 1íslu. Dovolte mi, abych apeloval na všechny 1tená e, kte í ješt dotazník nevyplnili, aby tak u1inili a obratem poslali zp t. D kuji za pochopení, vaše odpov C pom=že v dalším sm rování naší 1innosti a bude i vaším cenným p ísp vkem k historii argilologie v >eské republice na za1átku 21. století. Na záv r bych jen p ipomenul, že uzáv rka p íštího 1ísla Informátora je 20. 04. 2007. Všechna dosud vyšlá 1ísla jsou na webových stránkách Spole1nosti na adrese www.czechclaygroup.cz Martin Š/astný, editor Ústav struktury a mechaniky hornin AV R, v.v.i. V Holešovi kách 41 182 09 Praha 8 - Libe< tel.: 266 009 262, fax: 26886645, 26880649, e-mail:
[email protected]
1
POŠETILE ODVÁŽNÁ A SNAD POU>NÁ ÚVAHA O VLASTNÍ BIBLIOGRAFII (A FOOLHARDY AND PERHAPS ENLIGHTING REFLECTION ON MY BIBLIOGRAPHY) Ji í Konta emeritní profesor, PBírodov%decká fakulta Univerzity Karlovy, Albertov 6, 128 43 Praha 2; privátní adresa: Korunní 127, 130 00 Praha 3 1. Úvod Podle kapesního, výrazov srovnávacího slovníku angli1tiny "The New Merriam-Webster Pocket Dictionary" (NM-WPD) o rozsahu 640 stran, s více než 42 tisíci hesel, vydaného v roce 1964, jenž jsem si zakoupil v roce 1965 b hem své jednoro1ní pracovní návšt vy v USA a od té doby tém denn po všechny následující roky až podnes v n m hledal pou1ení, zejména nejvhodn jší výrazy z n kolika synonymních možností, jež Shakespear=v jazyk p enesený do Ameriky skýtá, je náplT termínu bibliografie trojí: a) historie 1i popis zvolených napsaných text= nebo publikací; b) seznam publikací o ur1itém tématu; c) chronologický seznam publikací ur1itého autora. M l jsem n kolik d=vod=, pro1 si sám splnit bod c). Avšak ješt d íve než se odvážím otev en uvažovat o své bibliografii (Informátor >SVVJ, 2006, 1. 34), cht l bych tém láskypln pochválit citovaný slovník, neboW mi umožnil doplnit si mnohé mezery a vylepšit chatrné po1áte1ní znalosti angli1tiny, jež se stala ve v deckém sv t b hem mého života prvo adým jazykem. Pozd ji mi také v rn sloužil trojdílný "Velký anglicko-1eský slovník" (K. Hais a B. Hodek, 1984-5, Academia, Praha, zpracovaný na podn t Prof. Dr. I. Poldaufa, spoluautora Anglicko-1eského slovníku, d íve nepostradatelného, který sestavili A. Osi1ka a I. Poldauf, 1956). Od samého za1átku své literárn v decké cesty jsem si byl dob e v dom faktu, že jsem se neu1il angli1tin v žádné škole, že se opírám pouze o znalosti získávané každodenním studiem odborné literatury (p edevším 1lánk= v 1asopisech American Mineralogist, Mineralogical Magazine, Mineralogical Abstracts a Journal of Sedimentary Petrology) za pomoci slovník= a útlých jazykových p íru1ek pro samouky, dále o to, co ješt ve mn zbylo ze t í angli1tin r=zn blízkých jazyk=, tj. latiny, francouzštiny a n m1iny z 1áslavského gymnázia. Dva poslední z nich byly trochu vylepšeny za neoby1ejných okolností konverzací s d lníky nebo spoluv zni z v tšiny okupovaných stát= Evropy v koncentra1ním tábo e Mauthausenu, podobn donucenými otrocky pracovat ve vále1ném N mecku 1942-1945. Pon kud pozd ji se mi poda ilo ješt doplnit chabé gramatické znalosti angli1tiny privátn placenými hodinami, jež mi v Praze intenzívn poskytoval po dobu devíti m síc= ve školním roce 1959-1960 st edoškolský profesor angli1tiny pan Milan Procházka, pravideln dv až 1ty i hodiny týdn . Stále m také doprovázely dva 1esko-anglické slovníky a "English-Russian Geological Dictionary", vydaný v roce 1957 v Moskv , který sestavila T.A. Sofiano. Dnes, když se n kdy v myšlenkách vracím do za1átk= své literárn v decké práce, s tehdy mladicky nerozvážným, avšak neot esitelným odhodláním publikovat v prestižních odborných 1asopisech v angli1tin již od konce padesátých let, a v tomto jazyce také p ednášet na odborných setkáních, mám pocit, že tato moje tehdejší snaha byla nejen odvážná, ale více než troufalá. M la p íchuW spíše dobrodružství než úctyhodnosti, charakteristické pro v decký sv t poloviny dvacátého století. Omluvou nechW je mi bláhová sebed=v ra mládí a absence p íklad=, jež by m pou1ily, jak rozvážn ji a moud eji postupovat. Byla to v té dob náro1ná práce, podporovaná touhou po evropanství a sv tovosti v zájmu vlastního v dního oboru v >eskoslovensku. Vzpomínám na to všechno i na následné peripetie docela úsm vn a rád. Nedivil bych se, kdyby se nyní pousmál i 1tená obeznámený se životními podmínkami v naší zemi v letech b hem druhé sv tové války a t sn po ní. V každé p=vodní práci, kterou kdokoliv z nás kdysi napsal a publikoval, je obsažen n jaký p íb h. V geologicky zam ených nebo jim blízkých pracích jsou tyto p íb hy obvykle spojeny s popisem krajiny, míst odb ru vzork=, p ípravy studovaného materiálu, užitých metod, je vysv tlen cíl práce, výsledky jsou podány jako pozorování nebo data nejr=zn jší povahy, ideáln uvedená v 1íslech a vyjád ená v grafech, pak vždy následuje jejich interpretace s diskusí, záv re1né shrnutí výsledk= a citovaná literatura. N kdy v nich d kujeme pozoruhodným lidem, s nimiž jsme se p i práci setkali, jimž n jak vd 1íme za pomoc 1i zájem o studované téma. V mém p ípad to byli osobnosti, kolegové a spolupracovníci jmenovaní v jednotlivých publikacích. Své spoluautory zvlášW p ipomenu ve t etí kapitole. V každé bibliografii se zrcadlí nejen odbornost autora, ale také zp=sob prožívání podstatné 1ásti jeho života. Bibliografii vidím jako záznam toho, jak jsme odborn žili, co nás zajímalo, o 1em jsme p emýšleli, co jsme pokládali za d=ležité prozkoumat 1i nov vysv tlit. O praktických cílech bibliografie pojednám stru1n v další 1ásti této úvahy.
2
2. Ú el bibliografie Psát vlastní bibliografii jsme obvykle nuceni v období aktivní služby, a to vícekrát za život, na kterémkoliv v deckém pracovišti. Naši nad ízení to nesmlouvav požadují vždy za ur1ité období, aby literárn v deckou žní svých odd lení, ústav=, institucí prokázali neutuchající výkonnost v deckých kolektiv= a jedinc=. B da t m, kte í by se takovému soupisu cht li n jak vyhnout. V mnoha zahrani1ních v deckých institucích dokonce platí známé "publish or perish" - "publikovat nebo zahynout". Mezi mén produktivními jedinci, žijícími pod tlakem takového tvrd úto1ného sloganu, pak nemusí zrovna panovat nadšení 1i jásot p i sepisování vlastní bibliografie.(Slovo slogan p evzaté do 1eštiny z angli1tiny je keltského p=vodu, kde sluang-ghairm = army cry, vojenský pokBik, dle citovaného NM-WPD slovníku.) BuCme však spravedliví. Ve v deckém sv t je seznam publikovaných prací autora pokládán za spolehlivé m ítko jeho výkonnosti, odborné zp=sobilosti, erudice a pot ebných znalostí k ešení výzkumných úkol=. Je to také nejrychlejší informace o odborném zam ení autora. Dosud se nepoda ilo vymyslit nic lepšího 1i vhodn jšího. Ucházíme-li se o kvalifikovanou práci v jiné instituci nebo podniku, aW domácím 1i zahrani1ním, je p edložení životopisu a osobní bibliografie naprostou samoz ejmostí. V zahrani1ních institucích vyžadují ješt další informace a zejména je zajímá výb r prací vyšlých v prestižních v deckých 1asopisech. Krom toho si opat ují vyjád ení vybraných osobností, jež by uchaze1e mohly lépe znát. Jestliže máte vše p edem dob e p ipraveno, k 1emuž dnes slouží báje1né po1íta1e a tiskárny, o nichž se nám d íve mohlo jen zdát, máte nap=l vyhráno. P esto však se doporu1uje ob1as se ohlédnout a zamyslet se nad tematickým rozd lením vlastní, do posledního roku vyprodukované bibliografie. Myslím tím však také ujasnit si, jak bibliografie zapadá do sou1asného vývoje doty1né v dní disciplíny, co p ináší nového metodicky nebo teoreticky. U vysokoškolského pedagoga je velmi podstatné ukazovat svými pracemi soulad s pedagogickým zam ením a v jakých sm rech je možné využít metodického i teoretického obsahu dané v dní disciplíny v r=zných oborech praxe. Xada našich absolvent= se uplatnila v pr=myslu cihlá ském, porcelánovém, brusných nástroj=, t žb a úprav keramických surovin, v ekologických projektech a tedy nejenom v geologických pracovištích, výzkumných ústavech nebo ve službách regionálních muzeí a n kterých škol nebo ministerstev a dalších správních ú ad=. 3. Kritické ohlédnutí nazp(t: tematické rozd(lení bibliografie Tematické rozd lení kterékoliv bibliografie vypovídá jednak o zájmech autora, jeho metodické výzbroji, o tom, jak se jeho výzkum vyvíjel, do jaké hloubky byl ovlivn n teoretickým studiem nebo praktickým zam ením a do jaké ší e pracovními povinnostmi. Nem=že tomu být jinak ani v mém p ípad . Nezapomn l jsem nikdy na své st edoškolské profesory, zejména 1eštiny a n m1iny a sou1asn t ídního profesora Jaroslava Pacáka (umu1eného a popraveného nacisty za1átkem 1ervna 1942), profesora p írodopisu RNDr. Antonína Culka, na své v=d1í vysokoškolské profesory Prof. Dr. Josefa Kratochvíla a Prof. Dr. Františka Slavíka, kte í p i mn stáli na za1átku a jimž jsem tolik vd 1ný za osobní p íklad. Ostatní osobnosti, kolegy a spolupracovníky, s nimiž mi osud dop ál se sp átelit a spolupracovat, p ipomenu v p íslušných tematických skupinách. Podle nápln jednotlivých publikací rozd luji svou bibliografii tematicky do dvanácti skupin ozna1ených ímským 1íslováním (pod arabskými 1ísly jsou se azeny jednotlivé publikace shodn 1íslované v bibliografii): I. Geologické mapování a petrologie magmatických a metamorfovaných hornin: 1, 4, 11, 13. Geologickému mapování jsem se u1il u profesora Dr. R. Kettnera a Doc. RNDr. J. Vachtla, avšak nikdy m neuchvátilo tak, jako výzkum hornin a minerál= v laborato i, mikroskopické studium vedené profesorem J. Kratochvílem a chemický rozbor vedený RNDr. J. Jelínkem. Snad o tom spolurozhodovala skute1nost, že jsem v letech 1945-1948 studoval nejen geologické v dy, ale sou1asn i chemii (anorganickou, analytickou, organickou a fyzikální). V zahrani1ní odborné literatu e jsem tehdy piln sledoval nové výzkumné metody s v=lí uplatnit je na našich minerálech a horninách. V letech 1951-2 jsme po prvé u nás použili termické dekrepitace kapalno-plynných uzav enin vyskytujících se v živci pegmatitu z Krupky, což se mnou studovali vynikající inžený i M. >áp a V. Horák z VŠCHT v Praze (13). Sledovali jsme tehdy nejen možnost stanovit krystaliza1ní teploty tohoto pegmatitového minerálu, ale také snadn jší a výhodn jší melitelnost dekrepitací rozpadlého živce na k ehké rozpraskané lupínky pro pot eby keramického a sklá ského pr=myslu. Um ní geologicky zhodnotit krajinu a zd=vodnit odb r vzork= však z=stane vždy základní podmínkou práce v jakékoliv geologické v d , od mineralogie a petrologie až po inženýrskou geologii a geofyziku. II. Výzkum hornin a minerál. zam(/ený na praxi v keramickém a sklá/ském pr.myslu, iniciovaný spoluprací s nezapomenutelným Prof. Ing. Dr. Rudolfem Bártou a dalšími pracovníky jeho Ústavu technologie silikát. na VŠCHT v Praze: 12, 13, 17, 24.
3
Profesor Bárta tehdy zd=razToval význam multidisciplinárního výzkumu v oboru keramiky, sklá ství a maltovin a snad proto jsem byl p izván ke spolupráci. Seznámil jsem se brzy s jeho spolupracovníky, jimiž byli inžený i M. >áp, V. Horák, M. Lhota, V. Šatava, J. Vaší1ek a další asistenti jeho ústavu. S profesorem R. Bártou a Ing. J. Vaší1kem jsme studovali buližníky a potom uve ejnili 1lánek o jejich možném použití k výrob dinasu (24). V roce 1952 m profesor Bárta požádal, abych pro osazenstvo jeho ústavu a studenty uspo ádal semestrovou p ednášku a cvi1ení "Mikroskopie minerál= a hornin s ohledem na nerudní suroviny". Brzy potom se tohoto sm ru výzkumu na VŠCHT ujal s nadšením asistent profesora Bárty Ing. Dr. M. Bartuška a dosáhl v této oblasti výzkumu a pedagogické práce vynikajících výsledk= jako docent a pozd ji profesor Ústavu chemické technologie v Odd lení skla a keramiky. Také jeho ob tavá, dlouholetá editorská práce pro 1asopis Silikáty (Ceramics-Silikáty) je v 1eskoslovenské a 1eské v d mimo ádná a zasluhuje obdiv všech, kte í v tomto oboru pracují. Tato spolupráce pozd ji vyústila ve vlastní výzkum keramických, sklá/ských a p/íbuzných surovin (5, 21, 35, 67, 70, 101, 121, 130, 131, 143) a keramických výrobk. (70, 79, 233, 234, 239, 242). Záhn dy z t ženého cínovcového a wolframitového ložiska v Cínovci jsem doporu1il jako zdroj 1istého SiO2 pro hydrotermální výrobu velkých krystal= 1istého k emene v tlakových bombách v Turnov a k výrob k emenného skla. První, skute1n skv lé keramické jíly jsem studoval geologicky, petrograficky, mineralogicky a chemicky spole1n s Doc. RNDr. M. Kužvartem z n kolika ložisek chebské pánve (35). V roce 1962 jsem byl požádán editelstvím Karlovarského porcelánu a výrobcem místního zušlecht ného kaolinu národním podnikem Keramické a sklá ské suroviny v Sedlci, abych se pokusil vy ešit jejich vzájemný spor, "co je p í1inou nep íznivých barevných skvrn na výpalcích plaveného karlovarského kaolinu" (70). Zadaný aplikovaný výzkum ukázal, že r=zné skvrny jsou výsledkem nejen ur1itých minerálních p ím sí a chemického složení, ovlivn ných úpravou v plavírnách kaolinu, ale také neujasn ným procesním postupem p i výpalu v tunelové peci. Záv ry zadaného úkolu byly inženýry v obou podnicích s porozum ním p ijaty a jejich aplikace v praxi vedla k zamezení barevných skvrn. Je t eba íci, že tímto p átelským p ístupem pracovních kolektiv= v obou podnicích a jejich rychlou reakcí na výsledky výzkumu jsem byl tehdy p íjemn p ekvapen. Podobn se uplatnil metodický postup zadaného mineralogicko-petrografického výzkumu p i studiu karborundových pouzder, užívaných jako ochranné pom=cky b hem výpalu v keramickém pr=myslu (79). Poblíž Karlových Var= se jich vyráb ly tisíce v mnohatunových sériích. Tmelem karborundových zrn byla jílová hmota. Uživatelé karborundových ochranných pouzder požadovali jejich dlouholetou trvanlivost a tedy mnohonásobné použití p i vysokoteplotním výpalu (u porcelánu okolo 1400 oC). Brzy jsem zjistil srovnávacím studiem našich a vyžádaných prvot ídních pouzder n kolika zahrani1ních firem, že d=ležité je nejen minerální složení vazného jílového materiálu, ale p edevším jeho kompakce. Z výsledk= výzkumu pak p irozen vyplynul návrh na vibra1ní lisování za optimálního tlaku a vlhkosti syrových pouzder. Do této oblasti aplikovaného výzkumu spadají také další práce o tom, jak zlepšit výrobu sv toznámého sedleckého kaolinu (v n m1in Zettlitzer Kaolin); o moderním pohledu na jílové minerály se zam ením na pot eby keramického pr=myslu (67); o geologii, petrologii, mineralogii a geochemii 1eskoslovenských p írodních kaolin=, zejména však karlovarských (101, 121); o kvantitativním minerálním složení modrého vazného jílu z Vonšova, Chebsko (130); o vlivu petrologických vlastností p írodních karlovarských kaolin= na reologické chování vyplavené kaolinové hmoty (143); o aplikaci teoretických poznatk= sedimentologie na pr=myslové plavení kaolin= (131); o významu teoretické argilologie pro keramický výzkum a technologii (239, 242). Moje p ednáška "The high-temperature crystalline phases developed from metakaolin: A history, controversial results and interpretation" na Mezinárodní v decko-technické konferenci Polska Ceramika 2000 v Polsku, vydaná tiskem téhož roku v Krakov (1. 234), upoutala pozornost p ítomných francouzských odborník=, neboW brzy nato jsem byl pozván (prosinec 2000) jako zahrani1ní oponent jedné doktorské disertace na technické univerzit Ecole Nationale Supérière de Céramique Industrielle v Limoges. Podobn posloužily naše mineralogicko-petrografické metody a teoretická sedimentární petrologie p/i výzkumu cementá/ských surovin a v cementá/ské technologii: 92, 138. Monografie z roku 1968 "Petrologie cementá ských surovin Slovenska ve vztahu k termické stabilit granulí" (92) vznikla na objednávku výzkumného ústavu Sdružení maltovín a asbesto-cementových výrobkov v Tren1ín v roce 1963, když po výstavb n kolika cementáren s technologií stabilních vertikálních pecí nastaly ve dvou provozech ne1ekané výrobní potíže. Mohli bychom je shrnout do jediné krátké v ty: Teplotním nárazem dekrepitované (rozpadlé) granule zahlcovaly pece, 1ímž se snižovala jejich pr=chodnost a tedy i výkon. Pro názornou ukázku, jak náš tehdejší výzkum v oblasti v dy o materiálech probíhal, by m lo sta1it stru1né résumé tohoto jediného vybraného úkolu: Ve tBech cementárnách na Slovensku se vyrábí portlandský slínek granula ní technologií a ve tvrté je tento zp sob výroby plánován. Termická stabilita granulí (ideální pr m%r 5-15 mm), které se nesm%jí pBi náhlém ohBevu v pecích rozpadat, je primárn% závislá na celkové pórovitosti a minerálním složení užitých surovin. Geologicky starší suroviny (spodní kBída až svrchní jura) v cementárnách Ladce a Lietavská Lú ka, na nichž se výrazn%ji uplatnily horotvorné procesy v karpatské soustav%, mají podstatn% nižší celkovou pórovitost než suroviny geologicky mladší (svrchní kBída) v cementárn% Horné Srní a v plánované cementárn% Bystré. Horniny o velmi nízké celkové pórovitosti dávají po rozemletí termicky nestabilní granule,
4
nebo/ skráp%cí voda, pBidávaná do rozemletých surovin v granula ních mísách, z stává v pórech mezi úlomky a není sorbována do nitra úlomk a tím ani ovlivn%na povrchem fylosilikát . PBi prudkém zahBátí dochází k dekrepitaci granulí. Podstatn% v%tší celková pórovitost geologicky mladších hornin je pBíznivá pro výrobu termicky stabilních granulí, nebo/ voda se rychle dostává do styku s povrchem fylosilikát a pBi prudkém ohBevu je pozvolna uvol
R se sídlem v Praze 1, Novotného lávka 5. III. Metody petrografického a mineralogického výzkumu sediment. a reziduálních hornin: 7, 8, 12, 20, 33, 37, 38, 45, 46, 47, 49, 73, 77, 78, 119. P i studiu sediment= nebo reziduálních hornin v terénu i laborato i a z nich separovaných minerál= rozhodovalo p i volb souboru užitých metod n kolik faktor=: 1) materiál a cíl výzkumu, 2) p ístrojové vybavení vlastní laborato e, 3) možnost bezplatné spolupráce s jinými výzkumnými pracovišti domácími i zahrani1ními, 4) experimentální zam ení a také studijní školení spoluautor=. I když p ístrojové vybavení laborato í na P írodov decké fakult Univerzity Karlovy nebylo, a vzhledem k finan1ním možnostem ani nemohlo být, nikdy špi1kové ve srovnání se stavem v obdobných laborato ích bohatších stát= sv ta, nebyly rozdíly za1átkem druhé poloviny 20. století tak velké jako v sou1asné dob . Sta1í si jen p e1íst únorové 1íslo mezinárodního
5
informa1ního 1asopisu pro mineralogii, geochemii a petrologii Elements (2006, Vol. 2, Nr. 1) s n kolika 1lánky v=d1ích zahrani1ních v dc= pod souhrnným titulem "User Research Facilities in the Earth Sciences" ("P ístrojové uživatelské možnosti v geologickém výzkumu"), aby se nám zato1ila hlava ze sou1asných rozdíl= v p ístrojovém vybavení u nás a v bohatých 1ástech sv ta. Informují, jak se dostat t eba k nákladným p ístroj=m emitujícím synchrotronní radiace, mimo ádn intenzívní, skv le fokusované a polarizované ve srovnání s paprsky X b žných difraktometr=. Pr=m rná jasnost synchrotronního zá ení (siln urychlené elektrony nebo pozitrony) je o šest až dvanáct ád= v tší než u paprsk= X dosud vyráb ných rentgenových difrak1ních p ístroj=. Cena jediného synchrotronního sv telného zdroje s p íslušným p ístrojovým vybavením se pohybuje asi od 100 milion= US dolar= až po 1 miliardu dolar= v závislosti na velikosti a vybavení. Jsou uvedeny ješt další p ístroje: neutronový rozptyl, který je mnohem citliv jší na lehké prvky v1etn vodíku než rozptylové paprsky X a krom toho je citlivý k r=zným izotop=m téhož prvku, dále hmotové spektrometry, sv tová centra superpo1íta1=, nejnov jší IR, UV a XR spektroskopy atd. VraWme se však ke skrovným uživatelským možnostem našeho petrografického, mineralogického a geochemického výzkumu v povále1ných laborato ích na Albertov z let 1948-1973. Naše úsilí bylo tehdy soust ed no zejména na kvantitativní nebo alespoT semikvantitativní fázovou analýzu hornin. Vyzkoušeli jsme si a t eba i více propracovali metody mikroskopické planimetrie na p írodních i chemicky upravených vzorcích, r=zn zbarvených nábrusech a výbrusech, dále termické metody DTA a GTA, aplikovali jsme p epo1ty kvantitativní chemické analýzy na tzv. normativní minerály, druhy p edem rentgenograficky identifikované. U nezpevn ných sediment= a reziduálních hornin se nám lépe da ilo kvantitativn stanovit pomocí sítové a sedimenta1ní analýzy obsahy zastoupených strukturních frakcí (fyzikální jíl, prachová zrna, písková zrna, psefitové úlomky) nebo dalších frakcí, jak o tom sv d1í t eba studie vltavínonosných sediment= z Besednic s Dr. M. Störrem (1. 78), pozd ji profesorem na Univerzit v Greifswaldu, než spolehliv ur1ovat obsahy jednotlivých minerál= v nejjemn jších podílech nebo v samotných jílech a bauxitických horninách. K identifikaci minerál= v t chto jemnozrnných horninách nám sice dob e sloužila difrak1ní metoda paprsk= X, avšak s jejím alespoT semikvantitativním uplatn ním jsme m li velké potíže, jako tehdy ostatn i jinde ve sv t (srovn. Brindley, 1961; Müller, 1964). Práce s jílovými minerály a jílovými agregáty vyústila již brzy na za1átku našeho výzkumu ve zcela p irozený požadavek studovat jílové minerály za konstantních laboratorních podmínek (47); k tomu nám sloužily exsikátory s vhodnými sorbenty vlhkosti za konstantní teploty a dosažená rovnováha, nebo jsme požadovali uvád t alespoT teplotu a relativní vlhkost v laborato i. Neustále jsme si uv domovali, jak jílové minerály jsou nesmírn citlivé na zp=sob p ípravy preparát= pro rentgenografické studium. Zjistili jsme také, že intenzity reflexí paprsk= X u jílových minerál= se m nily destrukcí b hem roztírání vlivem p ím sí tvrdších minerál=, zejména ostrohranných zrn k emene. Pesimistické interpretace výsledk= n kolika autor=, uve ejn né v 1asopisech a metodických p íru1kách, nás vedly ke studiu kolísání intenzit reflexí zachycených po difrakcích paprsk= X u r=zných velikostních frakcí muskovitu, kaolinitu a k emene (119: Melka a Konta, 1973). Nep ekonatelné problémy s kolísáním velikosti zrna a s požadavkem zajistit dokonale konstantní orientaci anizometrických 1ástic nebo naopak absolutní jejich neorientaci v preparátu a s t žko kontrolovatelným vlivem rozdíl= v chemickém složení muskovitu a dalších fylosilikát= v rozli1ných vzorcích byly hlavní p í1inou našeho skeptického záv ru o použitelnosti samotné rentgenové difrakce pro kvantitativní fázovou analýzu hornin. P i tom je t eba dodat, že málokdo v té dob u nás ovládal metody rentgenové difrakce pro identifikaci minerál= s takovou dokonalostí jako RNDr. Karel Melka, modernizátor a vedoucí osobnost rentgenové laborato e Úst edního ústavu geologického v Praze. Když se k t mto pracím vracím dnes, vidím, že snaha o využití rentgenové difrakce pro kvantitativní fázovou analýzu byla z ejm p ed1asná. Proto jsme se v celé ad publikovaných prací dostali pouze k semikvantitativním hodnotám, jednak aplikací ur1itých koeficient=, jednak kombinací rentgenografické identifikace minerál= s mikroskopickou identifikací, dále s vhodnými chemickými destrukcemi a s výpo1etním využitím kvantitativní chemické analýzy (nap . 73). Tímto zp=sobem nebylo ovšem možné hospodárn kvantitativn studovat v tší po1et vzork=. V sou1asné dob se snad p ece jen blýská na lepší 1asy v této oblasti výzkumu. (Srovn. citov. práci v TRANSMISI, Informátor, 1. 32, únor 2006, p. 8-9. Rancourt, D.G., Mei-Zhen Dang, 2005: Absolute quantification by powder X-ray diffraction of complex mixtures of crystalline and amorphous phases for application in the Earth sciences. - American Mineralogist, 90: 15711586.) Uvedené nesnáze s kvantitativním stanovením obsahu jednotlivých minerál= v jemnozrnných akumulacích byly velmi nep íjemné. P iznávám, že to bylo tvrdošíjné zápolení. Na druhé stran m však takové nesnáze inspirovaly k tomu, že jsem za1al pohlížet na vzorky jíl= a jim blízkých akumulací jinak než na pevné minerály a minerální druhy, jak je studovali starší generace známých a respektovaných mineralog= a také já z klasických lokalit v >eskoslovensku (1. 36, "Jílové minerály >eskoslovenska", publikováno v roce 1957). Stále více jsem byl p esv d1en, že u jílových agregát= je t eba poznat nejen složení a vlastnosti pevných 1ástic, ale také sv t pór= mezi nimi v1etn mezivrstevního prostoru v jejich strukturách. Byl to p ístup spíše petrografický než jenom mineralogický. Tak za1aly první kr=1ky nové metody studia jílových agregát= na nábrusech pomocí kapky vody a kapky ethylenglykolu. Pozd ji, po ov ení a 1íselném vyjád ení všech p=sobících parametr= a zavedení jednotné vsakovací plochy, jsem tuto metodu nazval imbibometrie. Do vývoje imbibometrické metody spadají
6
také mé práce o pórovitosti, nasákavosti a imbibi1ní kapacit jílových agregát= (1. 45, 46). Více o imbibometrii pojednává téma VI. Ješt je t eba se zmínit o jednom pozoruhodném rozdílu p i výzkumu hornin. Tehdejší naše studium sedimentárních a reziduálních hornin, zam ené jak na teoretický, tak na aplikovaný výzkum, vyžadovalo podstatn rozsáhlejší soubor fyzikálních a chemických metod, než jak tomu bylo p i výzkumu magmatických a metamorfovaných hornin. To byl také d=vod, pro1 jsem cílev dom budoval se svými spolupracovníky, v cn i personáln , laborato speciáln zam enou na výzkum sediment= a jílových akumulací v Petrografickém ústavu na fakult . IV. Petrologie, mineralogie a geochemie sediment. a reziduálních hornin: a) n(které sedimenty a prost/edí jejich vzniku; b) jílové minerály a p/íbuzné silikáty; c) ostatní horninotvorné minerály; d) kaoliny a jíly; e) petrografická klasifikace a terminologie reziduálních hornin, sediment. a vulkanoklastických usazenin. Ve 1tvrté tematické skupin jsou práce p ti p íbuzných okruh= (a, b, c, d, e). P evládá v nich v tšinou teoretický p ístup. a) N(které sedimenty a prost/edí jejich vzniku: 15, 16, 18, 22, 23, 31, 39, 41, 57, 68, 94, 98, 118, 135, 137, 141, 152, 180, 186, 190, 192. Prvních n kolik studií (15, 16, 31) je v nováno m dinosným sediment=m permu v Podkrkonoší, identifikaci minerál= dosud v nich neznámých (analcim, pseudomorfózy k emene po krystalech sádrovce ve stratigraficky sledovatelných vrstvi1kách) a formulaci kone1né genetické interpretace se zd=razn ním významu tehdejšího prost edí solanek pro vysrážení m dinosných minerál= v izolovaných pánvích za p=sobení horkého, aridního klimatu. Lateritické a bauxitické horniny od Skutí1ka v Železných horách (18) jsem studoval s Doc. RNDr. J. Vachtlem, brilantním geologem-mapérem, pozd ji profesorem P írodov decké fakulty v Praze. Následovaly práce o petrografickém a chemickém studiu bauxit= od Markušovc=, východní Slovensko (22), bauxitu od Rychnova nad Kn žnou (23) a bauxitové hematitové rudy z Ranska (39). Z tohoto výzkumu a po zhodnocení p íslušné literatury pak vyplynul návrh klasifikace a terminologie hornin v ad bauxit - jíl - oxidická železná ruda (41). Pozd ji jsem napsal spolu s Doc. RNDr. M. Kužvartem, výborným ložiskovým geologem s pozoruhodným nadáním pro syntézu, monografii o lateritových a bauxitových horninách na území >eskoslovenska (68). Mocná souvrství bahen pokrývají v oceánech a okrajových mo ích nejv tší plochy Zem . N která z nich jsou geneticky spjata se vznikem ropy a zemního plynu. O t chto sedimentech jsem nejen p ednášel v hodinách petrologie a geochemie sedimentárních hornin, ale mohl jsem je také sám studovat z hloubek Indického oceánu (94, v projektu financovaném Oceanografickým ústavem ve Woods Hole, USA) a pozd ji z Atlantiku (186, spolu s Dr. R. Schallreuterem na Univerzit v Hamburku). Byl jsem si dob e v dom toho, že málokomu z vysokoškolských pedagog= se naskytnou hned dv takové osudové p íležitosti. Proto jsem se t mto studiím s velkým zaujetím v noval. Na n pak organicky navázaly syntetické práce "Moderní názory na geochemické procesy v pelitových sedimentech" (135), "Sou1asný stav v sedimentární petrologii a tendence jejího dalšího vývoje" (137, 141), "Hypergeneze a sedimentogeneze: p emíst ní a uložení sediment= v r=zných podmínkách" (180). Studium oceánských nebo mo ských bahen m lo pozoruhodnou souvislost s pozd jším studiem minerál= unášených ekami v suspenzi (IX. tematická skupina). P ednáška o sekundárních zm nách vulkanit= a poznání jejich zákonitostí ve vztahu k technologickým vlastnostem (152) byla ur1ena geolog=m a technolog=m, kte í se v praxi setkávají p edevším s bentonity. Dr. T. Scholle z Univerzity v Greifswaldu, který byl u m na semestrovém studiu, identifikoval se mnou dosud u nás nezjišt ný slab krystalický k emen, vyskytující se jako hlavní minerál v podob hust nahlou1ených mikroskopických globulí ve zlaté opuce, nejb žn jším stavebním kamenu st edov ké Prahy (190). V této práci jsme krom jiného ukázali na rozdíly mezi dob e krystalickým k emenem, vzniklým za vyšších teplot, a slab krystalickým k emenem, diageneticky vzniklým za nižších teplot z opálu-CT biogenního p=vodu. Procentické obsahy jednotlivých minerál= v opuce, identifikovaných rentgenograficky a mikroskopicky (k emen, kalcit, pyrit, goethit, anatas+rutil, kaolinit a slída = muskovit+illit+glaukonit), jsme vypo1ítali z chemických analýz. P íjemné zbarvení zlaté opuky z P ední Kopaniny je zp=sobeno malým podílem jemn rozptýleného goethitu (n co nad 1 %). Práce "Valouny pís1itých k emenných konglomerát= ostrova Sylt: Skrytá krása a v decký význam materiálu" (192) vyšla tiskem ve 2. díle Fossilien von Sylt II v Hamburku. Stala se vlastn sou1ástí stále doplTovaného poznávání geologických poklad= a krás tohoto ostrova p i pob eží Atlantiku na severozápadní výsp N mecka. O napsání 1lánku m požádal editor (Ulrich von Hacht), který byl v úzkém spojení s Univerzitou v Hamburku, s níž jsem m l tém desetiletou oficiáln dojednanou spolupráci, p edevším na výzkumu minerál= v suspenzi velkých ek sv ta.
7
b) Jílové minerály a p/íbuzné silikáty: 9, 10, 14, 16, 27, 28, 29, 30, 32, 40, 50, 52, 62, 63, 65, 84, 87, 111, 113, 116, 139, 140, 142, 146, 150, 155, 160, 164, 173, 178. Série t chto prací byla vlastn nezbytnou cestou za poznáním jílových a jim blízkých minerál= z nalezišW v >eskoslovensku. D=vod k tomuto zam ení byl jasný. Studovaná odborná literatura a po1áte1ní geologické toulky po vlastech 1eských m brzy p esv d1ily, že jílové minerály jsou dominantními sou1ástkami sedimentárních hornin a k=r zv trávání. P ednášet o nich a vést praktická cvi1ení na P írodov decké fakult Univerzity Karlovy bylo mou prvo adou pracovní povinností. P i studiu jílových a p íbuzných minerál= jsem zkoušel r=zné metody nám tehdy dostupné a vymýšlel jsem i metodiku vlastní. Podle titul= odpovídajících 1ísl=m v bibliografii snadno poznáme, které minerály a z jakých asociací jsem se pokoušel lépe poznat, v tšinou sám nebo s uvedenými spoluautory. K jílovým minerál=m strukturního typu T:O = 1:1 pat í studované deweylity z hadce v Mladoticích (9, 10), ho e1naté a tedy trioktaedrické vláknité minerály podskupiny serpentinu. Kaolinity o r=zném stupni krystali1nosti jsem studoval v pracích 1. 140, 142, 146, 150, 155. Zcela p irozené bylo studium tmav zeleného saponitu z puklinových výplní 1áslavských amfibolit= (30), dosud zde nezjišt ného, s p ítelem RNDr. Ji ím Šindelá em, pozd ji vedoucím laborato í Geoindustrie v Praze, dlouholetým spolehlivým sekretá em >sl. jílové skupiny a nadšeným spoluorganizátorem celostátních konferencí o jílové mineralogii a petrologii v >eskoslovensku. Amfibolitový lom v Markovicích byl totiž jednou z našich domovských lokalit krásných minerál= tzv. alpské parageneze a místem 1astých pr=zkumných výprav v dob spole1n prožívaného skautingu. Vzácn p esný a p itom skromný chemik-analytik našeho Petrologického ústavu RNDr. L. Mráz studoval se mnou dillnit z Banské Belé (62), o n mž jsme dokázali, že to není jílový minerál (27), ani sm s diasporu s kaolinitem (Dana 5th edn, p. 421), ale aluminosilikát obsahující OH, F a Cl, p íbuzný zunyitu. Xadu prací jsem publikoval spole1n s Ing. ZdeTkem Borovcem, jehož chemické vzd lání mu umožnilo velmi rychle proniknout do metodiky koloidní chemie a také argilologie. Sem pat í naše studie o illitu (84) separovaném z p írodního kaolinu v Sedlci na Karlovarsku i další práce (111) o prom nách primárního biotitu a muskovitu b hem kaolinizace žul na Karlovarsku, k níž se p ipojili ješt RNDr. J. Šrámek, pozd ji docent Petrologického ústavu, a další chemik našeho ústavu RNDr. V. Tolar, mimo ádn nadaný konstruovat p ístroje a rychle se vyznat v pracovním chodu moderních p ístroj=. Krystaliza1ní teploty jílových minerál= (hydromuskovitu a dickitu), vyskytujících se jako objemné výpln rudních žil v Cínovci a Krupce (50, 63, 65) a také zonárn zarostlé v krystalech k emene, bylo možné odvodit z teplot homogenizace a dekrepitace kapalno-plynných uzav enin v k emeni p i pozvolném, plynulém zah ívání. Nejd=ležit jší pracovní povinnost, p ednášet, vést praktická cvi1ení, seminá e a diplomové práce, m nutila ujasTovat si škálu 1etných pojm=, užívaných p i petrologickém a mineralogickém výzkumu jílových akumulací, sestavit a stále doplTovat seznam všech dosud známých jílových minerál= a p íbuzných fylosilikát= podle strukturních a chemických kritérií, promýšlet jejich klasifikaci a terminologii (52), poznávat zákonitosti jejich vzniku a genetické podmínky v1etn chemické stability (164, 173) v r=zných geologických prost edích. Jako p íklad hledání optimálních odborných termín= v 1eštin uveCme alespoT jediný (116). Dlouho se neda ilo, jak z angli1tiny do 1eštiny nejvhodn ji p eložit b žn užívané strukturní termíny sheet (oktaedrické a tetraedrické) a layer (1:1, 2:1, 2:1:1). V 1eské odborné literatu e se sheet p ekládala zdrobn linou, jako vrstvi1ka (nap . gibbsitová vrstvi1ka, brucitová vrstvi1ka) a layer jako základní dvojvrství nebo trojvrství nebo jako paket (z ruštiny) a n kdy jako vrstva. >asem se mi poda ilo p ece jenom nalézt v 1eštin uspokojiv odlišné, jednoduché a dokonce foneticky ekvivalentní termíny: sheet = sí/ a layer = vrstva (nebo strukturní vrstva). Oba termíny se brzy vžily a bez úrazu se dostaly do p íru1ek strukturních krystalograf= (Weiss, 2004). V tematickém okruhu b) se zastavme na chvíli ješt u prací 1. 146, 150, 155 z let 1979-1981. Do té doby jsem studoval tém všechna t žená ložiska kaolinu vzniklého p em nou žul na Karlovarsku. Makroskopická a mikroskopická pozorování velkého po1tu vzork=, odebraných na ložiskách kaolin=, jsem pak doplnil podrobn jším studiem jílových pseudomorfóz po hlavních horninotvorných silikátech, draselném živci a kyselém plagioklasu, z vrtu sahajícího až do tém 1erstvé žuly (hloubka 109 m) na ložisku Smolnice (155). Kyselý plagioklas byl v ko enové hloubce profilu p em n n na sm s montmorillonitu a velmi slab uspo ádaného kaolinitu až metahalloysitu; ve st edních hloubkách kaolinového profilu byl kyselý plagioklas p em n n na sm s slab uspo ádaného kaolinitu s malou p ím sí illitu, místy ješt s interstratifikací Il-Mo; v nejsvrchn jší 1ásti profilu se vyskytoval v pseudomorfózách po kyselém plagioklasu pon kud uspo ádan jší kaolinit v charakteristických 1ervíkovitých tvarech v tších rozm r=. Draselný živec ve spodních 1ástech profilu je tém 1erstvý nebo jen slab zakalený po1áte1ní p em nou; ve st edních hloubkách profilu je draselný živec nahrazen slab uspo ádaným kaolinitem s p ím sí illitu, n kde také s interstratifikací Il-Mo; v nejsvrchn jších 1ástech profilu p evládá v pseudomorfózách po draselném živci slab uspo ádaný kaolinit s p ím sí illitu. Z toho pak vyplynulo, že na žádném ložisku reziduálního kaolinu nelze o1ekávat prostorov homogenní chemickou rovnováhu p i tvorb kaolinitu. Po celou dobu kaolinizace žul na Karlovarsku p etrvával vliv rozdílného chemického složení, r=zná geochemická mikroprost edí, v prostoru chemicky odlišných živc= (a také biotitu, viz 1. 111) b hem p em ny na jílové minerály v každé hloubkové 1ásti kaolinového profilu. Pseudomorfózy po sodném plagioklasu v nejsvrchn jších 1ástech studovaného kaolinového profilu obsahují vyzrálejší, robustn jší kaolinit. Pseudomorfózy po draselném živci zde obsahují slab uspo ádaný kaolinit, doprovázený p ím sí illitu.
8
P íjemné bylo pro m p ekvapení, když jsem si v soudobé literatu e p e1etl, že k obdobnému nezávislému zjišt ní o dlouhodobém p=sobení geochemického mikromilieu minerál= v k= e zv trávání dosp li Proust a Velde (1978) p i studiu pseudomorfóz beidellitu po amfibolu a plagioklasu. c) Ostatní horninotvorné minerály: 2, 3, 5, 6, 8, 26, 34, 86, 89, 96, 164, 173. Práce o p í1inách r=zného zbarvení titanitu (2, 3), o stanovení krystaliza1ních teplot k emene a fluoritu z rudních žil v Cínovci využitím kapalno-plynných uzav enin (5, 6), dále s RNDr. H. Kleinovou o morfologii a dalších vlastnostech magmatického k emene jako indikátoru kaolinizace žulových hornin na Karlovarsku (89) a termické studium sedimentární manganové horniny od Švábovc= (8), obsahující karbonáty a oxidické minerály manganu, pat í p edevším do okruhu rozši ování metodologie výzkumu horninotvorných minerál= a poznávání jejich vlastností. Studium fosfát= v šupinách permských ryb (26, 34), 1asto se vyskytujících v sedimentech podkrkonošského permu, mi pozd ji mnohokrát umožnilo rychle identifikovat drobné úlomky fosfát= r=zných zbytk= fosilií v materiálech diplomových a dalších diserta1ních prací mých student=. Zvláštní kapitolou spole1ného výzkumu s Ing. Z. Borovcem, u n hož jsem oceToval jeho smysl pro p esnost, bylo studium asociace t žkých minerál= v kaolinech Karlovarska (86, 96). Metodika separace a identifikace t žkých minerál= se t šila v té dob mimo ádnému zájmu sedimentárních petrolog= a sedimentolog= v mnoha zemích sv ta, zejména pro ú1ely stratigrafických korelací. d) Kaoliny a jíly: 35, 48, 61, 66, 73, 77, 80, 81, 82, 83, 91, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 104, 109, 117, 120, 121, 122, 123, 126, 128, 129, 130, 131, 143, 154, 163, 175, 176, 178, 182, 187, 219, 220, 221, 223, 241. Léta 1959 až 1982 byla v nována jednak studiu kaolin=, p edevším na Karlovarsku, jednak r=zných jíl= a vyústila v syntetické práce na téma jíl a 1lov k (175, 176, 182, 219, 221) nebo jílová hmota v geologické historii Zem (178) nebo sou1asné trendy v argilologii (220) a pod. Na Karlovarsku jsem studoval postupn v tšinu t žených kaolin=. Ložisko Otovice (48) jsem prozkoumal spole1n s RNDr. Ji ím Bab=rkem, pozd ji budovatelem a editelem pobo1ky Výzkumného ústavu keramiky Horní B íza, detašované v Karlových VarechVšeborovicích, a Ing. Daliborem Svobodou, nejspolehliv jším technologem n.p. Keramické a sklá ské suroviny v Sedlci. Oba se významn zasloužili o inovaci úpravnické technologie 1eských kaolin= a aplikaci nové, elektromagnetické úpravy našich kaolin=. Další p írodní kaoliny Karlovarska jsem postupn studoval z ložisek: Sedlec (Zettlitz, 1. 80, 81 a 83 s Dr. L. Mrázem); Podlesí (91); Osmosa-Boží1any (95, 99); Katzenholz (122 s RNDr. Z. Sta eckou, která pozd ji posílila skupinu odborník= v Geofondu a Ing. J. Vt lenským, v deckým pracovníkem a technologem Ústavu nerostných surovin v Kutné Ho e); ložisko Jimlíkov (123). Pro lepší poznání našich kaolin= jsem vypracoval metodiku petrografického, mineralogického a geochemického studia p írodních i plavených surovin, která byla používána p edevším v naší laborato i, ale také na jiných pracovištích p i výzkumu ostatních kaolin= na území >eskoslovenska. Studium kaolin= sloužilo nejen teoretickému poznání proces= b hem kaolinizace granitoid=, rul i vzácn jších druh= hornin a poznávání jejich minerálních asociací, ale také úprav kaolin=, od míchání r=zných typ= p ed vstupem do plavíren až po metody plavení a separace nežádoucích frakcí v1etn škodlivých minerál=. K hodnotnému zajišt ní exkurze 2. konference o jílové mineralogii a petrologii v >eskoslovensku v roce 1961, s mimo ádn po1etnou zahrani1ní ú1astí, bylo t eba napsat s p ítelem Prof. RNDr. ZdeTkem Poubou trojjazy1ného pr=vodce po kaolinech a jílech v severozápadních >echách (61). Pokra1ující studium kaolin= vedlo kone1n k tomu, že kaolin pro 1eské geology již nebyl jednotvárnou, za sucha v tšinou bílou, k ehkou horninou. Postupn jsme rozlišili celou adu petrografických typ= kaolinu na Karlovarsku, na nichž bylo možné pozorovat makroskopicky i mikroskopicky vlivy jednak p=vodní struktury a minerálního složení místních žul, jednak následky r=zné intenzity kaolinizace. K tomu podstatn p isp l m=j diplomant a spoluautor RNDr. Š. Koscelník, který uplatnil p i naší spole1né práci své mimo ádné kreslí ské nadání (97). Zde nám také pomohla již d íve realizovaná, kvantitativn zam ená studie "Petrologie a geochemie karlovarské žuly, mate1né horniny sedleckého kaolinu", kdy jsem spole1n s Doc. Ing. J. Neužilem (82) planimetricky prom il objemové obsahy minerál= na velkých, p edem obarvených nábrusech. K syntetickým pracím širšího zam ení o kaolinech pat í "Kaolinové a lateritové k=ry zv trávání v Evrop " s Doc. RNDr. M. Kužvartem (98), "Porovnání d=kaz= o hydrotermální a supergenní kaolinizaci ve dvou oblastech Evropy" (100, Karlovarsko v západních >echách a jihozápadní Anglie), ">eskoslovenské p írodní kaoliny a jejich ekonomicky významné velikostní frakce" (101, 104), "Velikostní rozd lení frakcí a minerál= ve vztahu k fyzikálním vlastnostem plavených karlovarských kaolin=" (128), "Aplikace teoretických poznatk= sedimentologie na pr=myslové plavení kaolin=" (131) a kone1n "Vliv petrologických vlastností p írodních karlovarských kaolin= na reologické chování vyplavené kaolinové hmoty" (143, 163). Zájem o 1lánky informující o vlastnostech našich kaolin= v n meckých 1asopisech Keramische Zeitschrift, Interceram a Sprechsaal lze vysv tlit tím, že v té dob náleželo >eskoslovensko k zemím s nejlépe prozkoumanými kaoliny (USA, SSSR, N mecko, Anglie, Francie, Špan lsko, kde byly naše práce také nej1ast ji citovány). Uvedené 1asopisy m ly a stále mají daleko v tší po1et odb ratel= a 1tená = než 1asopisy geologických v d. Do této skupiny prací pat í ješt drobná zpráva o distribuci beryllia a titanu v 1eskoslovenských kaolinech (109). O mineralogickém, petrografickém a chemickém studiu vysoce cen ných keramických jíl=, doprovázených dalšími jíly a písky v chebské pánvi, o jejich genezi a vazb na smr1inský granitový masiv, jsem uve ejnil n kolik prací, první z nich již zmín nou s Doc. RNDr. M. Kužvartem (35) a další potom sám (73, 77, 117, 139,
9
154). RNDr. M. Bareše, vedoucího laborato í Výzkumného ústavu keramiky v Karlových VarechVšeborovicích, jsem požádal, aby mou teoretickou studii (154) doprovodil samostatnou prací "Technologické vlastnosti plastických keramických surovin z ložisek Nová Ves I a II v chebské pánvi" s podrobným popisem užitých metod. Jsem velmi rád, že ob tyto práce vyšly jako spole1ný výtisk 1asopisu Acta Universitatis Carolinae, Geologica, 1980, No. 3-4. Velmi kvalitní, neopakovatelné a z v tší 1ásti již vyt žené jíly chebské pánve si to skute1n zasloužily. Bentonity nebo jim blízké horniny byly studovány v pracích s kolegy z Univerzity Kirila a Metod je ve Skopji, a to s Doc. Ing. D. Velikovem a Doc. Ing. B. Ladinskim (120, ložiska Ginovci a Rankovci, Makedonie a 254) a s Doc. Ing. M. K. Sartbaevem z Univerzity ve Frunze, Kirgizie (129, "Minerální složení a praktické využití jíl= podobných bentonit=m v Kirgizii", ložisko Naukat). Dva z t chto chemicky vzd laných koleg= se u m školili v Praze v minulých letech. Pozd ji jsem sám uve ejnil studii "Texturní prom nlivost a složení bentonitu vzniklého z basaltového popela" (187, ložisko Rokle, KadaTsko) a v noval jsem se v n kolika pracích procesu bobtnání jíl= (240, 241, 248, 249). Tematický okruh d) je uzav en adou 1lánk= na téma "jíl a 1lov k" nebo "jílové suroviny ve službách 1lov ka". Pojednávají o využívání jílové hmoty v nejr=zn jších odv tvích lidské 1innosti (175, 176, 178, 182, 218, 220, 221). Prof. RNDr. R. Kühnel v Holandsku na1rtl 1lánek "Koordinovaný pr=zkum jílových ložisek: zm ny ve strategii" a poslal mi rukopis k dopln ní (223), takže m=j p ísp vek k této práci je pouze okrajový. e) Petrografická klasifikace a terminologie reziduálních hornin, sediment. a vulkanoklastických usazenin, kvantitativní systém: 41, 57, 58, 59, 76, 90, 93, 103, 115. V letech 1958-1972 jsem v noval hodn 1asu kvantitativnímu petrografickému systému sediment= a jim strukturn p íbuzných reziduálních hornin a vulkanoklastických usazenin. Vyžadovaly to p edevším mé p ednášky na Karlov univerzit . Do té doby v žádné zemi, v žádném jazyce takový sjednocující systém neexistoval. N kte í auto i sice rozpracovali kvantitativní klasifikace, avšak pouze pro vybrané skupiny sediment= nebo vulkanoklastit=. V tšina sedimentárních akumulací byla definována v geologických v dách kvalitativn , také geneticky a kvantitativní díl1í klasifikace r=zných autor= se vzájemn dost lišily. Geolog=m vyhovující genetické termíny nevyhovovaly odborník=m v technických oborech. V publikovaných pracích jsem postupn vysv tloval nedostatky díl1ích systém= a kriticky jsem rozebíral po1átky úplných kvantitativních systém=. Kladl jsem d=raz na to, že je t eba mít jednotná základní pravidla pro celý systém, nikoliv jen pro vybrané ady sediment=. Sjednocující kvantitativní systém sedimentárních, reziduálních a vulkanoklastických akumulací není ovšem samoú1elný. Byl jsem p esv d1en, že takový kvantitativní systém povede uživatele k d=kladn jšímu pozorování, k úpln jší analýze a odtud k optimální terminologii studovaných akumulací a k hodnotn jším genetickým interpretacím. Ve finální monografii (115) jsem shrnul hlavní principy navrženého systému do sedmi bod=, které zde m=žeme zkrácen citovat: 1) Systém, tj. zp sob klasifikace, vychází ze všeobecn% známých skute ností (pravd). 2) Systém reziduálních hornin, sediment a vulkanoklastických usazenin spo ívá na petrograficky nejvýznamn%jších vlastnostech a znacích, považovaných z hlediska v%dy i praxe za nejd ležit%jší. 3) Kvantitativní klasifika ní zásady a pravidla jsou jednoduchá a jednotná v celé šíBi a hloubce všech sediment , reziduálních hornin a vulkanoklastických usazenin. 4) K poznání geneze sedimentu a pBíbuzných akumulací se dochází teprve interpretací všech deskriptivnívh údaj a kvantitativních (nebo alespo< semikvantitativních) analytických dat za soub%žné analýzy všech zjišt%ných geologických údaj . Tato a ješt% další speciální data slouží také ekonomickému využití surovin. Opa ná cesta, po ínající odvážnými genetickými záv%ry, nepodloženými nutnými deskriptivními a analytickými údaji, neodpovídá sou asnému stavu v%dy. 5) Genetické termíny se neuvád%jí v názvech sediment , ani reziduí, ani vulkanoklastických usazenin kvantitativn% definovaných. 6) Neuvád%jí se nové um%lé názvy. 7) Je logický požadavek, aby systém reziduálních hornin a vulkanoklastických usazenin, tj. dvou velkých skupin v mnoha znacích blízkých sediment m, se Bídil stejnými pravidly jako systém sediment . Názvosloví strukturn% nebo látkov% analogických druh hornin v t%chto tBech velkých skupinách je však dostate n% odlišné. Je t eba se zamyslit i nad tím, že u geologicky starých sediment=, v nichž došlo k rekrystalizacím a dalším zm nám b hem diagenetických a epigenetických proces=, jsou genetické termíny zna1n iluzorní, neboW jsou závislé na interpretacích. Racionální název a systematické za azení kteréhokoliv sedimentu, reziduální horniny a vulkanoklastické usazeniny vyžaduje poznat t i podstatné deskriptivní znaky a analytická data: 1) nejd ležit%jší znaky struktury a u klastických akumulací stanovit obsahy základních strukturních kategorií; 2) látkové složení: minerální složení (pBímé stanovení a s využitím pBepo t z chemické analýzy), obsah hoBlavé organické substance, vulkanického skla; 3) stupe< zpevn%ní. Základní d lení sediment= i reziduálních hornin a vulkanoklastických usazenin je znázorn no jednoduchým, snadno zapamatovatelným schematem (115, obr. 2 v knize na str. 19). Podobn jako sedimenty jsou rozd lena rezidua na klastická a cementa1ní. V citované monografii 1. 115 je pak uvedeno 92 klasifika1ních diagram= a 12 klasifika1ních tabulek s n kolika sty názv= sediment=, reziduálních hornin a vulkanoklastit=. Tento systém je otev ený, tj. umožTuje p ijímat 1i absorbovat další významné znaky a údaje, objevené v budoucnosti u kteréhokoliv horninového druhu nebo kterékoliv horninové ady. Dobrým p íkladem užite1nosti kvantitativního analytického p ístupu je studium opuk turonského stá í z 1eského k ídového útvaru v posledních dvaceti letech. Kolísání v látkovém a strukturním složení opuky m=že pak být v kvantitativním
10
systému sedimentárních hornin vyjád eno adou, v níž kone1nými 1leny jsou: buC 1) zpevn%ný silicit (zde mikroglobulární, slab krystalický k emen, diageneticky vzniklý z p=vodního biogenního opálu) - vápenec (v tšinou mikrosparitový až sparitový, místy se zbytky mikritu) - lutit (<0,063 mm, klastická zrna ostrohranného, dob e krystalického k emene, lupínky muskovitu a jílové minerály v1etn diagenetických [kaolinit, illit, glaukonit]) ± slabá p ím s písku (0,063 - 2 mm), nebo 2) zpevn%ný silicit - slínovec (kalcit + jílové minerály) - prachovec ± pískovec (klastická zrna 0,004 - 0,063 mm a 0,063 - 2 mm). Zlatou opuku (der Goldene Pläner) z P ední Kopaniny, zmín nou již v tematické podskupin IVa), jsme nazvali po získání nových, kvantitativních dat v roce 1987 v n m1in mergeliger Silizit nebo mergeliger Chert (1. 190) a v angli1tin marly chert (1. 211), 1esky slinitý silicit nebo ješt p esn ji slinitý kBemenný silicit. Když jsem psal monografii 1. 115, neexistovaly tehdy spolehlivé kvantitativní údaje o minerálním a strukturním složení opuk. Používání zastaralých petrografických názv= pro opuku, nap . pís1itý slín nebo pís1itý slínovec nebo spongilit 1i spongolit, neodpovídá dnes již spolehliv analyticky stanoveným hodnotám o strukturním a látkovém složení tohoto sedimentu, vyskytujícího se na velké ploše v k ídovém útvaru a po staletí využívaného u nás i v okolních zemích. Všem, kte í dnes opuky studují a cht jí ozna1ovat jednotlivé typy deskriptivn analytickými petrografickými názvy, je t eba p ipomenout jedno ze základních pravidel systému: V kvantitativním systému klastických sediment i klastických reziduálních hornin a vulkanoklastických usazenin jsou hlavní znaky struktury (pBedevším obsahy základních velikostních kategorií) d ležit%jší než látkové složení. V kvantitativním systému cementa ních sediment a reziduí je pBedevším rozhodující látkové složení a teprve na druhém míst% jsou d ležité hlavní znaky struktury. To ovšem platí také pro klastické a cementa1ní podíly ve smíšených adách t chto akumulací. Rozsáhlejší tabulku kvantitativního systému sediment=, reziduálních hornin a vulkanoklastit= jsem uve ejnil v kolektivním díle Geochemie (151), kde je za azena za stránku 312. Myslím, že uvedený sjednocující systém je dostate1n silný, aby otev el o1i každému a pot šil každého, kdo se opravdov v nuje studiu p írodních sedimentárních a reziduálních akumulací, jež jsou z celé geologie nejúžeji spjaty se životem 1lov ka i všech ostatních organism= na Zemi. Sjednocující kvantitativní systém byl p evzat Doc. Ing. Vladimírem Slivkou et al. (2002) do velmi krásn vydané knihy "T žba a úprava silikátových surovin", sloužící v naší zemi ekonomicky významné praxi. V. U ebnice pro vysoké školy a p/íru ky, které by m(ly inspirovat tená/e k vlastní v(decké práci: 19, 36, 64, 115, [144+147+148+149+156+157+158+166], 151, 169, 188, 216, 240, 248, 249. U v tšiny 1ísel z této tematické skupiny jsem byl jediným autorem, avšak rád vzpomínám na spoluautory t í knižních publikací. "Horninotvorné minerály" (19) jsem napsal s Prof. RNDr. Bohuslavem Hejtmanem (1. vydání v roce 1953, 2. vydání v roce 1959). Obdivuhodný byl jeho univerzální, realistický postoj rovnom rn p stovat výzkum a výuku v petrologii hornin magmatických, metamorfovaných, sedimentárních a reziduálních, v1etn horninotvorných minerál= v nich se vyskytujících. Profesor Hejtman byl sice zam en na výzkum vyv elých a metamorfovaných hornin, avšak velmi proz eteln si byl v dom významu petrologie sediment= a reziduálních hornin v dob stále sílící a prosazující se nauky o materiálech v nejr=zn jších oblastech lidské 1innosti. V tšina t žených a zpracovávaných surovin je totiž sedimentárního nebo reziduálního p=vodu a nelze ani opomíjet na celém sv t využívané p=dy. S touto 1ástí petrologie, tzv. "m kké", je také spojena v tšina ekologických projekt=. O tom a o budoucnosti našeho ústavu jsme nejednou hovo ili. Poda ilo se nám výzkum orientovaný na ekologické problémy zapojit p ímo do výuky, o 1emž sv d1í tituly ady diplomových prací. Opušt ní této koncepce po roce 1990 neblaze dopadlo na uplatn ní petrologie a jejího pilí ového postavení v geologických v dách na P írodov decké fakult Univerzity Karlovy. Kniha "Horninotvorné minerály" z roku 1953 nebo z roku 1959 slouží dosud jako u1ebnice p i mikroskopických praktických cvi1eních na vysokých školách v >eské republice a snad i na Slovensku. Do knihy "Geochemie" (1980), jejímž v=d1ím editorem byl mimo ádn publika1n nadaný, tv=r1í a pilný Prof. Dr. Vladimír Bouška, jsem napsal t i kapitoly (151). O šest let pozd ji m op t požádal o spolupráci, a to p i napsání monografie Vltavíny (188, v angli1tin Moldavites), v níž jsme se pokusili o ucelený pohled na sv toznámé skelné kamínky, ídce rozeseté v jílech, píscích a št rcích jižních >ech a jihozápadní Moravy. Vznikly katastrofickou h í1kou vesmíru s naší planetou po dopadu kosmického t lesa na povrch Zem p ed 14,7 miliony let, kdy došlo vlivem mimo ádn vysoké tlakové a tepelné energie k vymršt ní náhle zplyn né a roztavené silikátové hmoty z impaktového kráteru Ries v jihozápadním N mecku, která po schlazení, kondenzaci a utuhnutí na sklo p istála jako vltavínový déšW v >echách a na Morav . Pozd ji byl povrch vltavín= skulpta1n modifikován chemickou korozí vodných roztok= v pórech sediment= a abrazí více 1i mén zaoblen b hem í1ního transportu. V monografii je zd=razn n kvantitativní p ístup p i studiu 1i posuzování složení a vlastností vltavín= v1etn prost edí sediment=, v nichž se vltavíny vyskytují. >ísla publikací v hranaté závorce zna1í kapitoly a subkapitoly, které jsem napsal v angli1tin na výzvu nakladatelství Verlag Schmid, Freiburg i. Br., Spolková republika N mecko, do p íru1ky Handbook of Ceramics, Monograph, jako sou1ást jejich odborného 1asopisu Interceram v letech 1979-1982. >ásti, vycházející na pokra1ování, se staly základem mé další knihy "Keramické a sklá ské suroviny" (169), vydané v roce 1983
11
v 1eštin nákladem Univerzity Karlovy v Praze. Monografie 216 se do1kala velmi kladné recenze v domácím tisku (Silikátový zpravodaj, 1995, No. 2, p. 21), p estože "doma nebývá nikdo prorokem". Sorbentové a t snicí jíly (240, 248, 249) vyžadují dnes velkou pozornost inženýr= zodpov dných za ekologické projekty a katalytické jíly se uplatTují stále více v chemickém pr=myslu (240). Obsahov pat í tyto p íru1ky p evážn do X. tematické skupiny. VI. Imbibometrie, originální vlastní metoda pro výzkum jíl. a jim blízkých pórovitých hornin a materiál.: 33, 45, 46, 51, 53, 60, 71, 75, 125, 126, 134, 224, 252. Imbibometrie byla založena na n kolika do té doby nevyužitých vlastnostech jílových minerál=, jejich agregát= a chování kapky vody a kapky ethylenglykolu na laboratorn suchých nábrusech jíl= (33). Z po1átku mi imbibometrie sloužila k rychlému rozlišení nerostného složení jíl=. Výchozí p edpoklady a získaná pozorování lze shrnout do sedmi bod=: 1) Pr=m rná velikost a tloušWka 1ástic b žných fylosilikát= v jílech a jim blízkých nezpevn ných akumulacích, tj. minerál= ze skupiny kaolinitu, illitu, smektitu a sepiolitu-palygorskitu, se podstatn , a to ádov liší; pr=m rná objemnost tabulkovitých nebo lištovitých krystal= a jejich úlomk= klesá v ad kaolinit>illit>smektit, kdežto sepiolit a palygorskit mají krystaly tence vláknité. V p írodních jílech a p=dách se vyskytující chlority a vermikulity jsou objemov r=zn velké, avšak na t žených ložiskách metamorfního nebo hydrotermálního p=vodu dosahují velikosti v tší, až makroskopicky viditelných krystal=. 2) S klesající pr=m rnou velikostí lupínkovitých krystal= v jílech klesá také jejich tloušWka a zv tšuje se jejich ohebnost. 3) Velikost pór= v jílech je p ímo úm rná objemnosti pevných 1ástic. 4) Kapka vody (V) se vsakuje do pór= jíl= téhož minerálního složení rychleji než kapka ethylenglykolu (E), neboW p i teplot ~ 20 oC má V nižší viskozitu než E; kapka V se vsakuje nejrychleji do kaolinitových a sepiolito-palygorskitových jíl=, potom do smektitových jíl=, kde sorpce je zrychlena bobtnáním (zejména Na-smektity), a nejpomaleji do jíl= illitových; kapka E se vsakuje nejrychleji do kaolinitových a sepiolito-palygorskitových jíl=, pak do illitových a nejpomaleji do smektitových jíl=. 5) Plocha zaujatá kapkou V a kapkou E je velmi malá a kruhová na nábrusech kaolinitových jíl= (nízká smá1itelnost), pon kud v tší jsou ob plochy na sepiolito-palygorskitových jílech a n kolikanásobn v tší na smektitových a illitových jílech, navíc ješt s 1etnými drobnými výb žky po okrajích ovlh1ených ploch, neboW sítivo pór= je zvlášW jemné a navíc tu p=sobí vysoká koncentrace lyofilních vym nitelných kationt=. Profil kapky V i E je nápadn vyšší na kaolinitových jílech; na nábrusech jemnozrnných agregát= mastku a pyrofylitu mají kapky V a E nejvyšší profil, neboW nábojov vnit n neutralizované kyslíkové povrchy ve strukturních vrstvách t chto trojsíWových fylosilikát= se chovají lyofobn (jako mastný papír). 6) Bobtnání, vyvolané kapkou V u agregát= smektit= (Na-smektit=) a pouhé zhrubnutí plochy po vsáknutí u vermikulit= a Ca-smektit= zanechává po vyschnutí více 1i mén rozpraskaný povrch na rozdíl od hladkých povrch= po vsáknutí V u nebobtnavých jíl=. 7) Plocha, na níž se kapka V nebo kapka E vsákla, se zm í v mm2; výsledná doba vsaku je vztažena na jednotnou základní plochu. Všechny získané údaje se zanášejí do grafické tabulky, jak je uvedeno v pracích 45, 46. V roce 1961 jsem doplnil teorii imbibometrie rovnicí (60), podle níž probíhá vsakování kapaliny do jílového agregátu: t = [(s.j)/(l3.m.k)].[q/A]2, kde t = doba vsakování, s = ú1inná plocha povrchu minerálních 1ástic, j = viskozita kapaliny (p i 20 oC), l = ú1inná pórovitost (%:100), m = povrchové nap tí kapaliny, k = tvarová konstanta zahrnující také zak ivenost pór=, q/A = objem kapaliny (q v cm3) vsáklé do plochy A (cm2) b hem t. Vycházel jsem z rovnice, kterou použili Powers a Brownyard (1948) pro vyjád ení sorpce vody ztvrdlým portlandským cementem. Jednotky pro r=zné prom nné jsou uvedeny v práci 60. Od té doby a po zavedení jednotné plochy vsakování 100 mm2 bylo možné imbibometrii použít p i ešení nejr=zn jších otázek v systémech jíl-voda nebo bobtnavý jíl-tetralin (nepolární kapalina, C10H12) a také jiné jemnozrnné pórovité agregátyvoda (181). Následovaly další práce: 71, kde byla sledována sorpce vody a tetralinu po prvé na sorp1ním p ístroji (dle Schmidta, srovn. Enslin et al. v práci 71) u vzork= jíl= kompaktovaných p i 20, 30, 40 atm do tvaru vále1k= o jednotné kruhové základn 100 mm2; 75 (s Ing. Z. Borovcem), o imbibometrickém studiu homoiontových jíl= (Li, Na, K, NH4; Mg, Ca) s dominantním kaolinitem nebo montmorillonitem v práškovém stavu, na p ipravených um lých sedimentech po vysušení a u stla1ených prášk= p i 30 a 20 atm; 125, imbibometrie jako metoda pro rychlé stanovení reologických vlastností plavených kaolin=; 134 (s RNDr. V. Tolarem), popis automatického p ístroje, sestrojeného v naší laborato i pro imbibometrické studium, a pracovního postupu; 126 (s Doc. Ing. V. Boševskou z Univerzity K. i M. ve Skopji, která u m byla na ro1ní stáži), o studiu rychlosti sodné aktivace a stanovení optimálního p ídavku Na2CO3 u dvou r=zných bentonit= pomocí rentgenograficky zm ené hodnoty d001 a imbibometricky stanoveného obsahu vody vsáklé do kompaktovaného (30 kp) vále1ku bentonitu o kruhové základn 100 mm2; 224, vyžádaný 1lánek o principu imbibometrické 1ili kapkové metody. Imbibometrie posloužila také p i výzkumu stavebních kamen= sedimentárního p=vodu na historických stavbách postižených zv tráváním (RNDr. L. >ichovský), a v nepublikovaném aplikovaném výzkumu p i rychlém terénním posuzování pom ru kalcit/jílový podíl v cementá ských slínech (kapkou 2% HCl, Konta a Kužvart, p i pr=zkumu surovin p ed výstavbou nové cementárny v Helwanu, Egypt) nebo pro nedestruktivní zjišt ní stavu vysušení syrového st epu sanitární keramiky p ed výpalem (kerami1ka v Bechyni, s Ing. J. Vt lenským).
12
Práce z roku 2005 "Hydraulická vodivost a rychlost vsakování u pevných jílových agregát=: dva odlišné p ístupy zahrnující zak ivenost pr=nikových cest" (252) ukazuje, jak dnes m=že být imbibometrie užite1ná pro m ení rychlosti pronikání vody a v ní obsažených chemických druh= v1etn voln se pohybujících koloidních 1ástic v kompaktovaných jílových bariérách nebezpe1ných odpad= (radioaktivních a chemických). Zde ješt jednou musím p ipomenout naši pionýrskou studii z roku 1963 (75, Konta a Borovec) o vlivu vym nitelných dvoj- a jednomocných kationt= na rychlost vsakování u montmorillonit= kompaktovaných p i 30 a 20 kp, což lze aplikovat na podobné izola1ní bariéry. Kationtovým vým nám u jílových izola1ních bariér kdekoliv v terénu nebude totiž snadné zabránit. Je možné p edpokládat, že difúzní pohyb chemických druh= po nasycení transportních cest vodou probíhá rovn ž podle uvedené rovnice, je však navíc pod vlivem prom nlivé selektivní sorpce nebo repulze fylosilikát=. VII. Tektity, zvlášt( vltavíny v etn( sediment., v nichž se vyskytují a další p/írodní skla: 78, 85, 102, 106, 107, 108, 110, 112, 124, 127, 153, 188, 195. K výzkumu vltavín= m vlastn inspiroval americký tektitový badatel Dr. V. Barnes. Na jedné z exkurzí b hem X. jubilejní konference Americké jílové spole1nosti v roce 1961 v Austinu, kam jsem byl pozván jako autor dvou vyžádaných plenárních p ednášek (71, 72), na nalezišt bentonit=, vermikulitu a také bediasit= v Texasu, m zaujala v jeho výkladu provokativní poznámka: "Nejkrásn jší tektity, nazývané vltavíny (moldavites), se vyskytují na romantických nalezištích v civilizované Evrop , v >eskoslovensku, avšak nejsou dosud dostate1n prozkoumané". Pro m to byla nep ímá výzva urychlen si prostudovat domácí a zahrani1ní literaturu o vltavínech a pustit se co nejd íve do práce. Nejprve jsem se v noval vztah=m jiho1eských vltavín= k vltavínonosným sediment=m (78, s Dr. M. Störrem z Univerzity v Greifswaldu a 85). Résumé obou prací lze shrnout do t í bod= v n kolika v tách: 1) Vltavíny v jižních >echách se vyskytují ve dvou petrograficky odlišných sedimentárních jednotkách. Hluboce korodované a ost e drsné vltavíny, p evážn s pyramidální skulpturou, se vyskytují v zelenošedých, pís1ito-jílovitých sedimentech s menší p ím sí angulárních psefitových úlomk= hornin a minerál=. Jemný podíl sedimentu obsahuje muskovit, montmorillonit, chlorit, kaolinit, k emen, plagioklas a draselný živec. Geologické stá í t chto sediment= je s nejv tší pravd podobností svrchn miocénní. 2) Vltavíny více 1i mén zaoblené abrazí, v ideálních nálezech skeln lesklé, s typickou jamkovitou skulpturou, se vyskytují v hrubších klastických sedimentech, v nichž p evažují písková zrna a psefitové úlomky hornin, živc= a k emene o r=zném stupni zaoblení (angulární, subangulární, subovální, ovální), podobn jako je tomu u vltavín=. Výsledky vyjád ené v histogramech poskytují kvantitativní údaje o 885 vltavínech a psefitových úlomcích hrubších než 8 mm ze 17 nalezišW v území mezi Besednicemi na jihu a Radomilicemi na severu, vzdálených od sebe asi 45 km. Sedimenty jsou p evážn sv tle okrov zbarvené a jsou geologicky mladší (pliocén až pleistocén, srovn. též 188). 3) Angulární a hluboce korodované vltavíny, s ost e drsným a matným povrchem, se vyskytují v oblasti p=vodních pádových polí, odkud mohly být transportovány jen do nepatrných vzdáleností ve svrchním miocénu. >ím jsou vltavíny více zaoblené, tím dále byly po erozi miocénních sediment= transportovány a skon1ily svou pouW v geologicky mladších sedimentech dávných í1ních tok=. Nejb žn jším tvarem jiho1eských vltavín= je protáhlá kapka o r=zné plochosti. Hmotnostní, rozm rové a tvarové rozdíly mezi vltavíny a jejich vnit ní nehomogenita vedly k rozhodnutí vnést do jejich výzkumu více korelace mezi fyzikálními a chemickými vlastnostmi. Výsledky spole1né práce s RNDr. L. Mrázem (102) o 29 1eských a 6 moravských vltavínech, znázorn né v n kolika diagramech, a další mé komentá e k nim (107, 108, 112) vyústily v následující záv r: 1) Pom r 1etnosti lechatelieritu k 1etnosti bublin (od sférických až po tence jehlicovité tvary) je diferencovan lineární v n kolika odlišných adách vltavín= a je závislý jak na zdrojovém materiálu, tak na termické historii. 2) Tvar vltavín= je po prvé 1íseln vyjád en maximální projek1ní sféricitou, MPS = 3n(T2/L.B) , kde L je délka, T je tloušWka a B je ší ka. MPS vltavín= (mezi 0,2 až 1) stoupá s klesajícím obsahem lechatelieriru v n kolika lineárních adách pouze u vltavín= s nejnižší objemovou 1etností lechatelieritu (pod 4) a tedy nejsiln ji zah átých. 3) Vltavíny s nejvyššími hodnotami pom ru 1etnosti bublin k 1etnosti lechatelieritu obsahují nejjemn jší 1ástice lechatelieritu, což vede k interpretaci, že jejich zdroj byl v nejjemn jším silikátovém materiálu. 4) Chemické složení vltavín=, velikostní frekvence lechatelieritu a obsah bublin jsou rozhodujícími faktory pro objemovou hmotnost vltavín=. Hustota vltavín= klesá s rostoucím obsahem SiO2 a s poklesem Al2O3, Fe2O3+FeO, Na2O+K2O a zvlášt CaO a s rostoucím obsahem bublin. 5) Hmota pom rn mén zah átých vltavín=, pro n ž jsou charakteristické nízké hodnoty MPS, byla vyst elena z míst impaktu kosmického t lesa pom rn slabší energií na kratší vzdálenosti a v nižších trajek1ních drahách (v tšina nalezišW v >echách). Hmota více zah átých vltavín=, vyvržená z impaktového kráteru v tší energií, se dostala do v tších vzdáleností (jz. Morava) nebo po dosažení v tších, strm jších výšek p istála i v >echách (nap . Radomilice, Bukovec). V roce 1971 vyšly dv stru1né zprávy, podrobn ji p ednesené na 34. výro1ní konferenci Meteoritické spole1nosti (Meteoritical Society 34th Annual Meeting) v Tübingen v N mecku, v nichž auto i sd lili p ítomným tektitovým badatel=m tehdy p ekvapiv nový názor na teplotní historii vltavín=. Profesor W. Gentner z Max Planck Institutu a já z Univerzity Karlovy (107, 108), tehdy ješt za "železnou oponou", nezávisle na sob jsme dosp li po pe1livé korelaci mnoha analytických dat (J.K.: uve ejn ných ve 110, 112 a pozd ji 124) k záv ru, že skelná hmota vltavín= krom lechatelieritu vznikla ze
13
silikátového materiálu vypa eného p i termickém šoku po dopadu kosmického t lesa na povrch Zem . P i mohutné explozivní ejekci strhla plynná silikátová fáze 1ást pevné a kapalné fáze (p edevším zrna k emene p etavená na lechatelierit). Vltavíny pak vznikly s nejv tší pravd podobností p evážn kondenzací silikátových par b hem své dráhy atmosférou. Z citovaných dvou p ednesených zpráv však bylo jasné, že jsme v p edstihu p ed kolegy v N mecku. Proto jsem pokra1oval v ješt náro1n jší experimentální práci s cílem zjistit t kavost oxid= ze silikátové taveniny a jaký to m=že mít význam pro vysv tlení p=vodu vltavín= vzhledem ke zdrojovému materiálu. M=j spoluautor RNDr. L. Mráz v tomto výzkumu op t prokázal své dokonalé um ní p i silikátové analýze. Zjistili jsme (124), že t kavost SiO2, Na2O a Fe2O3 vzr=stá s rostoucí termickou funkcí (tj. s dosaženou teplotou od 1600 do 2100 oC a teplotním p=sobením v 1ase, v našich experimentech mezi 15 až 105 minutami) p i tavení pís1ito-prachovitého jílu svrchn miocénního stá í z cihelny v Besednicích, jižní >echy. Zbylá tavenina po utuhnutí je obohacena oxidy Al2O3, K2O, CaO a MgO. Chemické analýzy p=vodního pís1ito-prachovitého jílu, dále skel z n ho zbylých po zah átí na teploty 1600 - 2100 oC a silikátového materiálu vypa eného a kondenzací utuhlého na sklo, v korelaci s rostoucí termickou funkcí a objemovou hmotností takto získaných skel, za sou1asného využití dosud známých kvantitativních dat o vltavínech, vedly k potvrzení již d íve námi dosažené interpretace, že ve vltavínech p evládá vypa ený a následn kondenzovaný silikátový materiál nad hmotou, která p ešla p ímo z pevného do fluidního skelného stavu. Evaporace silikátového materiálu z hornin impaktového kráteru zp=sobila znatelnou zm nu v pom rech hlavních oxid= ve vltavínech ve srovnání s p=vodními pom ry ve zdrojových horninách. Tyto záv ry je t eba respektovat p i všech srovnávacích výpo1tech. Nejbližší vztah k sedimentární petrologii mají práce v nované tvaru vltavín= (106, 110, 153). Studoval jsem 1660 vltavín= z 19 nalezišW v >echách a 617 vltavín= z 10 nalezišW na Morav . Na velkém po1íta1i v Národní bance, s p átelskou pomocí jejího odborníka pana Ing. P. Hudce, jsem získal následující pom rové hodnoty zanesené do v tšího po1tu diagram=: T/L, (L-B)/(L-T) a MPS = 3nT2/(L.B) podle amerických sedimentolog= Sneeda a Folka (1958), a q = B/L, p = T/B a F = p/q podle n meckého sedimentárního petrografa Zingga (1935). Vltavíny z v tšiny nalezišW v >echách jsou 1asto kapkovité, nebo ploché, nebo protáhlé, tedy siln anizometrické a jejich celotvary i úlomky mají pr=m rnou hodnotu MPS mezi 0,53 - 0,66 a F mezi 0,68 - 0,91. Vltavíny z nalezišW na Morav jsou 1asto masívní až sféroidní, o pr=m rné MPS mezi 0,60 - 0,75 a F mezi 0,87 - 1,08. Pouze 1ty i z lokalit námi v >echách studovaných (Bukovec, Lhenice, T ebanice, Radomilice) mají vltavíny tvarov blízké vltavín=m na Morav . Získaná statistická data dovolují interpretaci, že nalezišt s vltavíny o nízké pr=m rné sféricit (MPS a F) obsahují slab ji zah átý materiál. Mén zah áté a tedy viskózn jší sklo mohlo prolet t jen kratší vzdálenosti (>echy). Více zah áté sklo bylo vyvrženo do v tších vzdáleností (Morava) nebo do delších a strm jších výškových drah (1ty i lokality v >echách). Další práce (153) se zabývá tvarovou analýzou fragment= vltavín=. Tomu sloužily r=zn roz ezané modely celotvar= vltavín= známých z nalezišW v >echách, zhotovené z moduritu. Hodnoty vypo1ítané dle uvedených pom r= pro psefitové úlomky, zejména podle citliv jších parametr= dle Zingga (1935), umožTují v diagramech stanovit p íslušnost fragmentu k p=vodnímu celotvaru. >ím je ovšem úlomek v tší vzhledem k velikosti p=vodního celotvaru, tím nese v tší díl tvarové "d di1nosti". Záv r= lze využít v sedimentologii p i statistickém hodnocení psefitových úlomk= ur1itých druh= hornin nebo minerál=. Práce 127 (s Dr. M. Saulem z Pa íže, vzniklá z jeho podn tu) informuje o p írodních sklech zajímavých s estetického hlediska. První 1ást pojednává o tektitech ze všech dosud známých oblastí sv ta, dále o drahokamových odr=dách vltavín=, jejich historii výzkumu, o jejich geologických podmínkách výskytu a základních fyzikálních a chemických vlastnostech ve srovnání s mimoevropskými tektity. Druhá 1ást práce poskytuje p ehled o dalších p írodních nebo pravd podobn p írodních sklech známých z literatury: impaktity nebo impaktová skla; skla "sakato" nebo "sakado" z oblasti Tokya; schonit ze Švédska; fulgurity z mnoha míst; obsidian z mnoha míst v1etn "Apache teardrops"; macusanit, tj. obsidian z Peru, Filipín a ze západu Jižní Ameriky; Peletiny vlasy ("Pele´s Hair"), vulkanického p=vodu; jámové sklo ("Pit glass"), oblázky z drahokamových jam na Srí Lance; východoafrické sklo ("East African Glass"), neznámého p=vodu, Kenya a Tanzania; sklo Malawi, zatím neznámého p=vodu; sklo z Jihozápadní Afriky, z oblasti asi 100 mil od Uppingtonu, kde není znám žádný vulkanismus. Poslední moje práce o tektitech (195) popisuje povrchové skulptury u 5 vltavín=, 3 bediasit=, 2 indo1ínit= a 1 filipínitu, studované pomocí skanovacího elektronového mikroskopu. Mnoho znak= u jamkovitých skulptur je spole1ných, avšak nikde jinde se nevyskytuje na tektitech "pyramidální skulptura", objevená v roce 1964 na n kterých jiho1eských vltavínech (viz 78, s Dr. M. Störrem). Ob rozdílné skulptury se mi poda ilo vyvolat p=sobením r=zných kyselých a alkalických roztok= a fotograficky zachytit. VIII. Stavební a socha/ské kameny, jejich zv(trávání: 164, 173, 179, 181, 189, 190, 199, 203, 211, 214, 215, 231, 232, 237, 238, 246, 247. Soubor prací v osmé tematické skupin jednak obsahuje výsledky pozorování a nová data o 1erstvých a zv tráním r=zn postižených stavebních nebo socha ských kamenech sedimentárního p=vodu (opuka, arkóza, k emenný pískovec, fylitická b idlice) na historických památkách v Praze, jednak definuje mimo ádn složitou
14
úlohu faktor= majících vliv na intenzitu zv trávání (181, 189, 199, 203). Kone1né résumé, k n muž p isp ly n které 1íslované práce, je shrnuto do 1ty skupin uvažovaných faktor=, z nichž je možné si vybrat pro daný p ípad ten nejú1inn jší: I. Vlastnosti charakterizující horninu (R), jejíž intenzita zv trávání (Iw) stoupá buC 1) s poklesem pevnosti v jednosm rném tlaku u suché horniny, což je ovlivn no hlavn rostoucí pórovitostí a v tším rozm rem stavebních komponent; m í se od 15 do asi 300 MPa, 1 MPa = 10 kg/cm2; u opuk s rostoucím podílem montmorillonitu ve smíšené struktu e Il-Mo (glaukonitu) a obecn s tlakem vykrystalizovaných solí (nap . sádrovce, kamenc= a dalších solí) uvnit i na povrchu kamene; nebo 2) s rostoucí pórovitostí, v tšinou mezi 0 - 30 % a s poklesem sv tlosti pór=, vedoucím ke ztížení dýchání (respirace) kamene p i opakovaných cyklech vlhko-sucho a mráz-oteplení; nebo 3) s rostoucí kapacitou vsakování destilované vody kolmo k vrstevnatosti horniny a r=stem statistického parametru imbibi1ní k ivky Mz, imb, který zahrnuje i velikostní rozd lení pór= (srovn. 1. 181, 199); a také 4) s rostoucím indexem koroze IKO, vypo1ítaným z chemického složení (164, 173), kde hodnoty pro horninotvorné minerály jsou v rozsahu -5 až +200, p i 1emž zejména kalcit nebo dolomit jsou málo odolné v=1i zv trávání a siln zv tšují hodnotu IKO horniny. Uvedené vlastnosti jsou p i výb ru stavebních a socha ských kamen= spolu s estetickým dojmem obvykle velmi d=ležité. II. Hlavní vlastnosti makroprostBedí (M, v n mž p=sobí Es, H, A; Es je množství p ijaté slune1ní energie, H zna1í hydrosféru a její místní p=sobení, A je atmosféra a její místní p=sobení), kde intenzita zv trávání roste buC 5) s rostoucími pr=m rnými ro1ními srážkami (v rozsahu 10 až 3000 mm) a tedy s rostoucím objemem vody horninou ro1n p ijatým do jejích pór=, dále s množstvím p ijaté slune1ní energie, s velkými teplotními zm nami mezi dnem a nocí, tj.s rostoucím po1tem cykl= teplo/mráz, sucho/vlhko, nebo 6) s poklesem nebo r=stem kontinentality K = [(1.7 x Tm) : sin (p + 10 o) - 4] od základu 45, tj. od 45 k nule (mezi horkou aridní a rovníkovou humidní zónou) nebo od 45 ke 100 (mezi horkou aridní a kontinentální nejchladn jší oblastí na Sibi i); Tm v rovnici je ro1ní pr=m rná teplotní odchylka a p je geografická ší ka (pro Verchojansk na Sibi i je K = 100, kdežto v rovníkových nížinách je K = 0 a v horkých aridních oblastech je K = 45); a 7) s rostoucí koncentrací vodíkových iont=, tj. s poklesem hodnoty pH ve srážkách a p=sobící vod (možný rozsah 3,0 až 10 pH nebo i v tší), p edevším s rostoucí koncentrací kyselinotvorných oxid= v atmosfé e, zejména oxid= dusíku, síry a také CO2. III. R zná mikroprostBedí (i), kde intenzita rozpadu kamen= m=že r=st nap . s intenzitou vibrací zp=sobených dopravními prost edky, od povoz= 1i aut až po letadla, dále s rostoucí silou vzdušných proud= a dopadajících vodních srážek, p=sobením biosféry (ko eny a chemické produkty rostlin, mikroflóra, fauna), pronikáním v tších objem= vody (t eba páry a pod.) vlivem r=zných anomálií v konstrukci stavby atd. Orientací vrstevnatosti nebo b idli1natosti kamene ve stavb lze podstatn prodloužit nebo naopak zkrátit jeho trvanlivost. IV. asová délka p sobení (t), neboW intenzita zv trávání stoupá s t. Pokra1ování tohoto výzkumu by m lo sm ovat ke zjišt ní, který z faktor= 1 až 4 ve skupin I a z faktor= 5 a 6 ve skupin II je nejcitliv jší. Další t i práce posloužily historik=m um ní (gotické opukové sochy, 211, 231, 232). Skupina publikací je pak uzav ena n kolika pr=vodci v 1eštin a angli1tin , vydanými k exkurzím po kamenných památkách v centru Prahy, jako sou1ást t í v deckých konferencí se zahrani1ní ú1astí (214, 215, 237, 238, 246, 247). IX. Minerály unášené /ekami v suspenzi: 171, 177, 183, 184, 185, 191, 193, 194, 198, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 210, 217. V letech 1981-1989 jsem se zú1astnil na pozvání Geologicko-paleontologického ústavu Univerzity v Hamburku velkého výzkumného projektu "Transport uhlíku a minerál= ve velkých ekách sv ta". Iniciátorem pozvání byl Prof. Dr. Egon T. Degens, vedoucí geochemického odd lení UH. Moje ú1ast byla umožn na v rámci oficiální spolupráce Univerzity Karlovy s Univerzitou v Hamburku. Byl jsem zodpov dný za výzkum minerál= unášených v suspenzi 13 velkých ek z pevniny do mo í a oceán=, vybraných ze 40 velkých ek sv ta. Výsledky byly publikovány p edevším v postupn vydávaných svazcích edice Mitteilungen aus dem GeologischPaläontologischen Institut der Universität Hamburg (171, 183, 194, 202) pod hlavi1kou SCOPE/UNEP (Scientific Committee on Problems of the Environment/United Nations Environment Programme). Další 1lánky byly uve ejn ny ve sbornících n kolika v deckých konferencí (n které vyšly jako sou1ást 1asopis=), kam jsem byl pozván jako p ednášející host (177, 184, 185, 193, 198, 200, 201, 204, 206, 207); jeden 1lánek (203) vyšel v knize "Facets of Modern Biogeochemistry", vydavatel Springer, a zbytek prací byl v nován z mé iniciativy p idruženému studiu materiálu v suspenzi ek v >echách, na Morav a na Slovensku (191, s Dr. A. Ernstovou z Univerzity v Greifswaldu, která byla u mne na semestrovém studijním pobytu, a dále 204, 205, 208). O hlavních iontech v í1ní vod 41 ek v >eskoslovensku, v1etn Vltavy, Labe, Moravy, Dyje, Dunaje a Váhu pojednává práce 210 (s RNDr. V. Tolarem).
15
Kone1né výsledky výzkumu IX. tematické skupiny, uve ejn né ve 20 1láncích (mezi nimi 4 abstrakty), lze stru1n shrnout do následujícího résumé v p ti odstavcích. Z literatury je známo, že detritický materiál unášený ro1n ekami sv ta do mo í a oceán= jako 1ástice ve vznosu byl vypo1ítán na 13 x 109 tun, což p edstavuje 70 % z celkového ro1ního p ír=stku novotvo ených sediment= Zem . Ostatní sedimentotvorný materiál se podílí t mito procenty: 11,2 % vulkanického p=vodu, 5,6 % glaciálního p=vodu, 5,6 % eolický, 0,8 % z pob ežní eroze a 6,8 % chemického a biogenního p=vodu. Pr=m rný obsah materiálu transportovaného v suspenzi ek p evládá nad odpovídajícím materiálem v roztoku 3,5x a nad materiálem sneseným saltací a trakcí po dn ek 12,5x. V globální tvorb sediment= je tedy materiál v suspenzi ek dominantní. P ed zahájením experimentální práce jsem si ov il, že vzorky suspenzí 13 ek sv ta (Mackenzie, St. Lawrence, Orinoco, Caroni, Paraná, Nil, Niger, Orange, Indus, Ganges, Brahmaputra, Padma, Waikato), tekoucích r=znými klimatickými pásmy a v oblastech o r=zných výškových reliéfech, byly jednotným zp=sobem odebírány vícekrát b hem n kolika m síc= až jednoho roku (1981-1982) aparaturou s membránovým filtrem (0,45 qm) v n kolika od sebe vzdálených stanicích, zvolených od horního toku až po ústí do mo e vyškolenými posádkami. Materiál v suspenzi všech ek je ideáln zhomogenizován turbulentními í1ními proudy, opakovanou sedimentací, resuspenzací, abrazí a fragmentací, opakovaným mísením tak dob e, že jeho minerální složení v dobách stejných pr=tok= v ur1ité ece se od sebe p íliš neliší. Sezónní kolísání pr=toku každé eky má vliv na pom rné zastoupení krystalických minerál= v suspenzi, jak je vid t z diagram= semikvantitativních dat, sestrojených pro v tšinu ek (obr. 13 až 19 v práci 183). Každá ze studovaných ek však obsahuje odlišné pom rové spektrum minerál= v suspenzi. P esto se minerální složení í1ních suspenzí vyzna1uje pozoruhodnou jednoduchostí. V suspenzi ek p evládají fylosilikáty. Zjišt né pr=m rné podíly minerál= (pomocí XRD, SEM a EDAX) ve studovaných ekách (183) byly p evzaty do skv lé knihy "Clay Sedimentology" (H. Chamley, 1989, Fig. 3.7 na str. 65). V suspenzi všech studovaných ek (a navíc Dunaj v Bratislav , kde jsem si odebíral vzorky sám, 208) se vyskytují dle obsah= na prvních místech lupínky slídy (muskovit+illit+zbytky biotitu) a klastický k emen; pak následuje kaolinit, který nebyl zjišt n pouze v ekách Mackenzie, Orange, Gangu a Waikato. Ostatní identifikované minerály, tj. smektit, chlorit, K-živec, Na-živec, amfibol, kalcit a dolomit, se mohou nebo nemusí v suspenzích vyskytovat (v Orange byla zjišt na v nepatrném množství interstratifikace Mi-Sm). Sezónní pulzace pr=tok= každé eky je doprovázena n kolika charakteristickými zm nami materiálu v suspenzi (206). Sezónní pokles objemu vody v ekách vede 1) k poklesu obsahu transportovaných klastických 1ástic v1etn fylosilikát=; 2) k poklesu pom ru procentického obsahu krystalických minerál= k obsahu amorfního podílu (tj. organická ho lavá substance + opálové schránky mikroorganism=); 3) k r=stu koncentrace t žkých kov=, zvlášt Mn, Zn a Cu, které jsou v ekách extrahovány ur1itými mikroorganismy v suspenzi. Dále bylo t eba zavést do globálního výzkumu ek korelace mezi chemickým (183) a minerálním (193) složením pevného materiálu v1etn jeho obsahu v suspenzích a faktory, které by dostate1n charakterizovaly geografické prost edí (klima a reliéf) každé eky. Pro d=ležité výsledné diagramy jsem zvolil následující korelace: a) ro1ní dešWové srážky (mm) versus chemická zralost (ChM) pevných 1ástic v suspenzi [ChM = %Al / %(Na+Mg+Ca)]; b) stupeT kontinentality í1ní oblasti (K, aplikovaný již v tematické skupin VIII) versus ChM; c) jednoduchá míra pro reliéf [= (Sh/L)x100, kde Sh zna1í nadmo skou výšku oblasti pramene eky v metrech a L je délka eky v km] versus hmotnostní obsah pevných 1ástic v suspenzi ek, v g/m3; d) stupeT kontinentality K versus minerální zralost suspenze, MM = % (kaol.+slídy+smektit+chlorit) / % (K-živec+Na-živec+amfibol +kalcit+dolomit); e) MM versus ChM. Sestrojené korela1ní diagramy ukázaly, že klima není jediným faktorem ur1ujícím výskyt kaolinitu nebo chloritu, tj. fylosilikát= s nejnižším obsahem SiO2 (struktury typ= 1:1 a 2:2) a dalších fylosilikát= v í1ních suspenzích. Nejsiln jším faktorem je minerální a chemické složení zdrojových hornin, potom teprve reliéf a klima í1ní oblasti a s nimi související dynamika í1ních proud=, jež ur1ují pom ry fylosilikát= v suspenzi ek. Podobn výskyt úlomk= kalcitu a dolomitu v í1ních suspenzích není vázán jen na horké 1i chladné aridní oblasti, ale rozhodující je výskyt vápenc= nebo dolomit= v povodí eky a k jejich v tší koncentraci p ispívá p edevším vyšší reliéf. V kone1né interpretaci dosažených výsledk= výzkumu jsem uvedl (206, 207): Fylosilikáty, zvlášt druhy bohaté hliníkem (muskovit/hydromuskovit/illit, kaolinit), jsou chemicky nejstabiln jšími b žnými horninotvornými silikáty ve vodném prost edí. Odolávají chemickému zv trávání vzhledem ke své krystalové struktu e a chemickému složení, mají nejnižší hodnoty indexu koroze IKO (viz 164, 173). P=vodní krystaly a jemné agregáty fylosilikát= se fyzikáln rozpadají b hem transportu v ekách, aW pocházejí z p=d nebo z odkryv= starších hornin. Ze studia však vyplývá, že jílové minerály vzniklé v p=dách (mimo tropické pásmo) nemusí tvo it významný podíl pevných 1ástic v í1ních suspenzích a bahnech usazených v ekách a v kone1né fázi sedimenta1ního cyklu v mo ích 1i oceánech (206). Hlavní podíl vysoce stabilních druh= fylosilikát= v suspenzích ek pochází z erodovaných odkryv= starších hornin, p edevším sediment=, vulkanoklastit= a metamorfit=, avšak také magmatit= obsahujících slídy, zejména muskovit, na nichž se mnohde vytvo ily r=zn mocné profily reziduálních hornin. Výzkum minerál= transportovaných v suspenzi ek ukázal, že d ív jší p edstava o souvislosti p evážné 1ásti fylosilikát= v nejmladších mo ských a oceánských bahnech jen s globální zonálností recentních p=d, publikovaná adou autor=, není nadále udržitelná (207). Ani já jsem se z po1átku nevyhnul
16
zdánliv logické, avšak mylné p edstav o dominantním zdroji fylosilikát= vzniklých v recentních p=dách všech klimatických pásem, z nichž byly erozí uvoln ny do ek a v nich transportovány p evážn v suspenzi. Interstratifikace neboli smíšené struktury fylosilikát= s bobtnavými smektity a vermikulity se tém nikde nevyskytují v í1ních suspenzích, s výjimkou Orange protékající aridním horkým pásmem. V sedimentech a reziduálních horninách v1etn p=d jsou však zcela b žné. Z toho pak vyplývá interpretace, že takové interstratifikace fylosilikát= ve vodném, dynamickém prost edí ek rychle bobtnají, rozpadají se a dispergují až na velmi jemné monofázové 1ástice. Záv ry, významné pro eky v >echách a na Morav , jsou uvedeny v práci publikované v našem 1asopise (205, AUC, Geologica), jsou tedy snadno dostupné a proto zde nepot ebují komentá e. X. Jílové materiály sloužící ochran( životního prost/edí: 218, 235, 240, 248, 249. Z p ti publikací, a zejména ze t í posledních rozsáhlejších monografií (240, 248, 249), se 1tená doví vše podstatné o vlastnostech fylosilikát= s hlediska jejich využití pro ekologické ú1ely a o procesech, které probíhají v izola1ních jílových bariérách. V tšina velkých i menších skládek nejr=zn jších odpad= pr=myslové civilizace, vytrvale hromad ných a nedokonale izolovaných ve všech státech sv ta, se podobá 1asovaným bombám. Stále rostoucí objemy neupot ebitelného a mnohdy životu nebezpe1ného odpadu jsou jedním z nejvážn jších problém= sou1asnosti. Aplikovaná i teoretická argilologie s p íslušnou inženýrskou technologií tu má a 1ím dál víc bude mít obrovské pole p=sobení. V každé monografii je uvedeno n kolik set citací ze sv tové literatury. XI. Argilologie - historické a v(cné hodnocení sou asného stavu a vývojových trend. v(dy o jílových minerálech a jílových akumulacích: 160, 165, 168, 220, 222, 225, 227, 228, 239, 242, 243, 245, 251. V roce 1981 jsem p ednesl na 7. mezinárodní jílové konferenci AIPEA v Bologni (Bologna a Pavia) vyžádanou úvodní plenární p ednášku "Sou1asný stav a vývojové trendy argilologie" (165, 160, 168), jejíž zcela stru1ný abstrakt m=žeme dnes porovnat se skute1ností. Argilologie zaujímá v sou asné sv%tové v%d% významné místo jako rozsáhlá interdisciplinární v%da, v níž pracují specialisté v%tšího po tu v%dních disciplín a technologií. Argilologie má starší koBeny v mineralogii a jí nejbližších pBírodních v%dách, avšak jako nová samostatná v%da se vynoBila v polovin% 20. století, kdy se objevily první odborné asopisy o jílových minerálech a jílech, dále první specializované monografie a kdy byly ustaveny první národní jílové skupiny a následn% mezinárodní spole nost AIPEA (Association Internationale Pour l´Etude des Argiles). Abych objektivn% vysv%tlil sou asný stav a vývojové trendy argilologie, zvolil jsem nový pBístup, a to statistické zhodnocení 500 originálních lánk uveBejn%ných v letech 1976-1980, pBednostn% v asopisech Clays and Clay Minerals (USA) a Clay Minerals (UK), dále ve sbornících Kora vyvetrivanija (Rusko) a v asopise Clay Science (Japonsko). Podrobn%jší výsledky analýzy originálních prací jsou íseln% uvedeny v devíti tabulkách, komentovaných dalším textem (v práci 165). V nejbližší budoucnosti bude výzkum v argilologii pod sílícím vlivem nových pr myslových a zem%d%lských technologií v etn% Bešených ekologických problém . Výzkum v argilologii se soustBedí zejména na povrchové vlastnosti jílových minerál , nej ast%ji na bobtnavé fylosilikáty a kaolinit, na organo-jílové komplexy a na vlastnosti a úlohu látek interkalovaných v mezivrstevním prostoru. V metodách výzkumu se uplatní mnohem intenzívn%ji nové druhy radiací, ímž se zpBesní studium krystalových struktur, poznání chemie jejich povrchu a zlepší se analytická chemie pBi výzkumu jílových minerál a jíl . Práce 220, 222, 225, 227, 228, napsané v 1eštin , m ly stimulovat argilologický výzkum u nás, nesmysln utlumený v minulých letech. Práce 239, 242 zd=razTují význam interdisciplinární spolupráce mezi teoretickou argilologií a keramickou technologií. Monografie 243 "Argilologie na prahu nového tisíciletí: historický p ehled a sou1asné trendy", napsaná v angli1tin , podává p edevším p ehled o výzkumu jílových minerál= b hem posledních 70 let. Na konci 20. století je mineralog=m známo okolo 1ty tisíc minerál=, kdežto po1et druh= jílových minerál= vyskytujících se v bahnech, jílech, hlínách až b idlicích a dalších jílových akumulacích je pouze okolo 80. Jejich objem v sedimentární litosfé e a v reziduálních akumulacích, pokrývajících asi 90 % zemského povrchu a také jejich praktický význam je však mimo ádn velký. Výsledky teoretického výzkumu v argilologii jsou p ehledn podány za dv výzkumné oblasti: chronologicky za 1. oblast, krystalové struktury v1etn chemického složení, a statisticky za 2. výzkumnou oblast, metody výzkumu. Nikdy nekon1ící vývoj v obou velkých oblastech výzkumu jílových minerál= a jílových akumulací je znázorn n ve dvou obrázcích a n kolika tabulkách. Teoretická a aplikovaná argilologie ve svých šesti rozsáhlých výzkumných oblastech a velkém po1tu podoblastí je skv lým zdrojem informací pro pr=myslové technologie, stavební inženýrství, zem d lství a ekologické projekty ve 21. století. Výzkum ve všech oblastech argilologie bude probíhat do v tší hloubky a ší ky a podstatn jej ovlivní zejména tyto faktory: 1) Pokra1ující inovace existujících výzkumných metod, zavád ní nových p ístroj=, automatizace existujících technik, strategické spojování optimáln zvolených metod v1etn simulací a modelování. 2) Vytrvalý p enos nových a stále pokra1ujících objev= z oblasti krystalových struktur jílových minerál=, v1etn dokonalejšího poznávání stavu a proces= v mezivrstevním prostoru, do všech oblastí výzkumu v argilologii. 3) Co nejúpln jší a stále d=kladn jší studium dalších zajímavých p írodních jílových akumulací, surovin a p=d. 4) Nové myšlenky a interpretace založené na nových objevech uve ejn ných v sou1as-né a
17
budoucí literatu e. 5) Další originální teorie vzešlé z interdisciplinární nebo mezioblastní spolupráce a vzájemného vlivu. 6) Studium laboratorn nebo pr=myslov vyrobených modifikací fylosilikát=, nov p ipravených chemicky nebo fyzikáln . 7) Syntéza zajímavých jílových minerál= s neobvyklými atomy ve struktu e a s novými adsorbovanými ionty, molekulami nebo pilí i v mezivrstevním prostoru. 8) Vypracování teoretické argilologie v co nejsrozumiteln jším podání, nutné k ešení problém= aplikované argilologie ve všech souvisejících oblastech pr=myslu, stavebnictví, zem d lství a ekologie. Zlepšení spolupráce a vzájemného vlivu mezi v dou a technologiemi. 9) Zlepšení koordinace experimentálních postup= a metod užívaných v celém sv t p i studiu jílových minerál= a jíl=, jednotná p íprava vzork= a modifika1ních metod, což by mohlo být stimulováno mezinárodní spole1ností AIPEA. V monografii 251, uve ejn né v angli1tin , je seznam více než 110 minerálních druh= fylosilikát=, p evážn objevených v 19. a 20. století, se t inácti pravidelnými (R 1) smíšenými strukturami popsanými v letech 19502003. Argilologie má sice genetické ko eny v mineralogii, avšak její vývoj je výrazn interdisciplinární. Sou1asná argilologie vd 1í za sv=j skv lý rozvoj p edevším rozsáhlé interdisciplinární spolupráci mezi mineralogií, geochemií a petrologií a základními v dami (fyzikou, chemií, matematikou, geometrií) a také vlivu ostatních geologických v d, biologických a aplikovaných v d v1etn inženýrských technologií. Multidisciplinární spolupráce je vlastn podmínkou dalšího rozvoje jak teoretické, tak aplikované argilologie. Krom toho je zd=razn n význam vnit ní integrace mezi šesti velkými oblastmi výzkumu v argilologii. Jsou to: 1) krystalová struktura a krystalochemie jílových a p íbuzných minerál=; 2) výzkumné metody; 3) studium p írodních akumulací a genetické podmínky jílových a p íbuzných minerál=; 4) fyzikální a fyzikáln chemické vlastnosti jílových minerál=; 5) modifikované jíly: a) vzájemnou vým nou anorganických kationt=, b) adsorpcí polárních organických molekul, c) adsorpcí organických kationt=, d) adsorpcí organických polymer=, e) pilíované oligomerními anorganickými oxykationty, f) pilí ované anorgano-organické jíly, g) H+-smektity a kyselinou aktivované jíly, h) termicky modifikované (kalcinované) jíly, i) mletím nebo t ením delaminované a strukturn modifikované jíly; 6) aplikovaná argilologie v1etn t žby a úpravy surovin, zam ená na r=zná odv tví pr=myslu, p=doznalství a zem d lství, stavební inženýrství a ekologické projekty. Sou1asné a budoucí trendy ve vývoji argilologie jsou znázorn ny ve dvou diagramech. Jsou citovány p íklady celé ady významných objev= v šesti velkých oblastech výzkumu jílových minerál= a jílových akumulací. XII. Ostatní lánky: a) Recenze knih ve v(deckých asopisech: 25, 42, 43, 197, 209, 213. b) Zprávy o innosti v(deckých spole ností a pracovišH doma i v zahrani í: 54, 55, 56, 69, 72, 74, 105, 114, 132, 133, 145, 159, 161, 162, 167, 196, 212. c) Pedagogika a jak psát v(decký text: 170, 174. d) Životní jubilea a "in memoriam": 44, 136, 172, 230, 236, 250. Pod(kování V záv ru 3. kapitoly je mou milou povinností pod kovat všem spolehlivým technickým spolupracovník=m z P írodov decké fakulty Univerzity Karlovy, kte í mi p i výzkumu ob tav pomáhali v terénu i laborato i a také p i organizaci 1etných odborných setkání s domácími i zahrani1ními kolegy, což podstatn obohacovalo naši práci. V letech 1950 až 1988 to byli: p i terénní a experimentální práci v laborato i M. Cieslarová, I. Fischer, M. Chladová, L. Pa ezová, M. Reichelt (pozd ji RNDr), M. Šimková; p i fotografické dokumentaci manželé Hatlákovi, RNC M. Králík, Dr. >. Mrázek, V. Šilhanová; kreslení obrázk= a graf= se v novaly s pe1livostí jim vlastní M. Chladová, M. Kopecká, J. Kortanová, B. Nedv dová, A. Procházková-Benešová, M. Erdeová. Moje nejhlubší vd 1nost a dík pat í také skv lým p ekladatel=m, jimž jsem sice p edem doplToval do svých 1eských text= odbornou terminologii v angli1tin , avšak jejichž kone1né p eklady jsem vždy po pozorném 1tení obdivoval. Byli to na samém za1átku Doc. Dr. J. Moschelesová a pozd ji Dr. J. Košáková, J. Newton (rodilý Angli1an), RNDr. M. Rieder a Dr. L. Trejdl. Nejvíce ze všech p ekladatel= mi však pomohla moje dcera Miroslava Kontová-Christesenová, která v posledních asi dvaceti letech opravovala v tšinu mých již p ímo anglicky psaných text=, mezi nimi všechny rozsáhlé monografie. Mire1ko, srde1ný dík! Mimo ádn p íznivé pro moji práci bylo rodinné zázemí, za což vd 1ím p edevším své manželce Helen Kontové, rozené Rudolfové, jejíž dobré srdce obda ené obdivuhodnou tolerancí vždy bylo v mém život mou nejv tší oporou. 4. Záv(r Skromnost a pokora se 1asem stávají nerozlu1nými složkami literárn v decké práce. Pro všechny autory a každou bibliografii totiž platí nelítostná pomíjivost v deckých publikací. V decké a podobn i technologické objevy, vycházející z terénní nebo experimentální práce, m ení 1i pozorování, v1etn metod výzkumu, stárnou p ibližn stejn rychle jako lidé. Každou bibliografii, i v nejideáln jších p ípadech, koroduje 1as. Publikované výsledky a zejména interpretace v kterékoliv v dní disciplín vždy byly a budou p echodné, p ibližné,
18
pravd podobné, p edb žné nebo neúplné a proto do1asné. Vždy závisely a budou záviset na dosaženém stadiu vývoje v dy, na použité metodice v dob výzkumu a také na vzd lanosti a nadání autora. Výsadn jší postavení má pouze priorita objev=. Ta ovšem stejn d íve 1i pozd ji spo1ine v historii. Autor si však obvykle uv domuje p edevším to zvláštní vnit ní sebev domí, plynoucí z vytrvalosti, d=kladnosti a pocitu dob e vykonané práce. Spolu s uv dom lou skromností a pokorou dozrává 1asem v nezlomnou sílu a sebed=v ru. Jestliže n co z publikovaných originálních objev= nebo syntéz z=stává platné a užite1né nebo inspirativní ješt po dlouhou dobu, ekn me do dalších generací, m=žeme být šWastni. Seberealizace ve v d , v literárn v decké práci, je jedním z nejvzácn jších osobních pocit=. Pro1 je tedy v=bec t eba výsledky v deckého výzkumu pe1liv literárn zpracovávat a publikovat? Po1et odborných 1asopis=, r=zných sborník= a v deckých monografií b hem 20. století dokonce n kolikanásobn vzrostl v d=sledku rozvoje, mnohostranné diferenciace v dy a také interdisciplinární spolupráce. Literárn v decká práce je nejú1inn jší cestou, jak zajistit vzájemnou informovanost autor= 1i pracovních skupin. Nové objevy a nové metody výzkumu tak mohou být ihned ov ovány, doplTovány, zp esTovány a využívány na jiných pracovištích v zájmu v deckého a technického pokroku. Literárn v decká práce je živou, aktivní silou podporující rozvoj v dy a tím také udržitelný život na Zemi. Dnes tém všechno, co je ve v d publikováno, je rychle dosažitelné na internetu. Mezi v dci, podobn jako v ostatních tv=r1ích profesích, existuje nejen p átelská spolupráce, porozum ní a vzájemná podpora, ale také sout živost, rivalita. N kdy je zdravá, jindy spíš malicherná. P isp l k tomu také již zmín ný existen1ní slogan "publish or perish". Nikdy jsem nedokázal tuto úto1nou podmínku p ijmout. Je tomu již velmi dávno, kdy jsem zareagoval na neúprosná slova p átelskou parafrází, kterou jsem m l dlouhá léta na o1ích na svém pracovním stole: "publish for pleasure". Odpovídala lépe tomu, jak jsem žil a v co jsem v il. Vynucená kvantita ve v d , podobn jako v um ní, m=že obecn snižovat kvalitu výsledné práce. Na sklonku mé životní dráhy se stala moje vlastní bibliografie, t ebaže zákonit korodovaná 1asem, integrální sou1ástí mého života. Je také dokladem sv d1ícím o mé služb v d , praxi a pedagogice p edevším na Karlov univerzit a potom na dalších vysokých školách, jimž jsem m l možnost pomáhat. Pat í k t m hodnotám, jež tvo í smysl a zd=vodn ní vlastního života. S pohledu geologa a jeho 1asového m ítka se však celá tato práce jeví jen jako krati1ký záblesk zrozený z fascinující krásy, kterou je život v souladu s neživou p írodou na Zemi. 5. Literatura Beljankin D.S., Ivanov B.V., Lapin V.V. (1952): Petrografija techni1eskogo kamnja. Izd. Akad. nauk SSSR, Moskva, 510 pp. V n meckém p ekladu (1960): TECHNISCHE PETROGRAPHIE von Erzeugnissen der Feuerfest-, Feinkeramik- und Bindenmittelindustrie. Deutsche Bearbeitung J. Winkler. Bauverlag GMBH Wiesbaden, VEB Verlag Technik Berlin, 454 pp. Brindley G.W. (1961): Quantitative analysis of clay mixtures. In: The X-ray Identification and Crystal Structures of Clay Minerals, Chapter XIV, p. 489-514, Mineralog. Society (Clay Minerals Group), London, 544 pp. Chamley H. (1989): Clay Sedimentology. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo, Hong Kong, 623 pp. Griffiths J.C. (1967): Scientific Method in Analysis of Sediments. McGraw-Hill Book Co., New York, 508 pp. Müller G. (1964): Methoden der Sediment-Untersuchung. Teil I. E. Schweizerbart´sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart, 303 pp. Powers T.C., Brownyard T.L. (1948): Studies of the physical properties of hardened Portland cement paste. Portland Cement Association Bulletin (Chicago), 22, 101-192. Proust D., Velde B. (1978): Beidellite crystallization from plagioclase and amphibole precursors: local and longrange equilibrium during weathering. Clay Minerals, 13, 199-209. Slivka V., Grmela A., Hofrichter P., Novák J., Kryl V., Tichánek F., Raclavský K., Dvo á1ek J., Prokop P. (2002): T žba a úprava silikátových surovin. Vyd. Silikátový svaz, Praha, 443 pp. Sneed E.D., Folk R.L. (1958): Pebbles in the lower Colorado River, Texas. A study in particle morphogenesis. Journ. Geol., 66, 114-150. Weiss Z. (2004): Sou1asný stav výzkumu krystalových struktur a krystalochemie jílových minerál=. XVII. konf. o jíl. mineralogii a petrologii, Praha, >eská spole1nost pro výzkum a využití jíl=, 32 pp. Zingg Th. (1935): Beitrag zur Schotteranalyse. Schweiz. Min. Petr. Mitt., 15, 39-40.
19
Vydává: eská spole nost pro výzkum a využití jíl Registra ní íslo: MK R E 17129 Editor: RNDr. Martin Š/astný, CSc. Ústav struktury a mechaniky hornin AV R V Holešovi kách, 41 182 09 Praha 8 - Libe< tel.: 266 009 262, 410 fax: 268 866 45 e-mail: [email protected] Mlenové redak ní rady: Prof. RNDr. JiBí Konta, DrSc. RNDr. Karel Melka, CSc. RNDr. Miroslav Pospíšil, Ph.D. Technický redaktor: Jana Šreinová Vychází 20. 2. 2007 Tišt ná verze: ISSN 1802-2480 Internetová .pdf verze: ISSN: 1802-2499
20