MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ Agronomická fakulta Ústav geologie a pedologie

Geohazard a největší intrakontinentální zemětřesení v centrální Asii Bakalářská práce

2011

Hana Cihlářová

Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Geohazard a největší intrakontinentální zemětřesení v centrální Asii zpracovala sama a uvedla jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora Mendlovy univerzity o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.

V Brně, dne 26.4. 2011

podpis studenta:

Poděkování Děkuji Mgr. Jindřichu Kynickému, Ph.D., za odborné vedení práce, rady a doporučení. Především děkuji za možnost účastnit se expedice „China 2010“, důvěru a podporu. Jitce Novotné a Martinovi Brtnickému za četné připomínky k práci, členům expedice Antonovi R. Chakhmouradianovi, Katarině Reguir, Meghan Moore, Xu Chengovi, Wenlei Songovi a Chuangovi Xiemu. Davidovi Juřičkovi za pomoc s články a realizací konference „Scientific research of Mongolia Central Asia 2010“ stejně jako celému týmu. Nemalý díky patří Jiřímu Maškovi za pomoc s přípravou družicových snímků a mým bratrům za předtiskovou úpravu a tisk práce.

Abstrakt Tématem předkládané práce je studium a posouzení rizik geohazardů v centrální Asii. Cíl spočívá v literární rešerši vybraných geohazardů, terénním průzkumu a zhodnocení vlivu vybraných geohazardů na dotčené ekosystémy a člověka. K nejvýznamnějším projevům geohazardu centrální Asie řadíme proces desertifikace a prachových bouří, problematiku zásobování pitnou a užitkovou vodou, legální a ilegální těžbu nerostných surovin, sesuvy půdy a intrakontinentální zemětřesení. Studium a návrhy eliminace rizik geohazardů patří mezi plánované prioritní projekty rozvojové pomoci v Mongolsku, nicméně je mimořádně aktuální i v dalších regionech centrální Asie. Klíčová slova: geohazard, intrakontinentální zemětřesení, Mongolsko, centrální Asie, aridní oblasti, těžba

Abstract The topic of this bachelor thesis is geohazard estimation studies in central Asia. The aim of this work is the basic research and review of selected geohazards, fieldwork research and estimation study about geohazard impact to ecosystems and human. Among most important geohazards in Central Asia are desertification and sand storms, water reserves issue, legal and illegal mining of mineral recourses, land slides and intracontinental earthquakes. Geohazard estimation study of Mongolia is an important part of development help to Mongolia, but it is also actual topic in other regions in Central Asia. Key words: geohazard, intracontinental earthquakes, Mongolia, Central Asia, arid areas, mining

Většina lidí ví, že něco nejde udělat, tak to nedělají. Pak přijde někdo, kdo neví, že to nejde, on to udělá a ono to funguje. Albert Einstein

Obsah: 1 ÚVOD............................................................................................................................ 8 1.1 Koncepce a zpracování bakalářské práce .............................................................. 9 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED .......................................................................................... 11 2.1 Stručná charakteristika vybraných skupin geohazardů ..................................... 11 3 MATERIÁL A METODIKA.................................................................................... 14 4 VÝSLEDKY A DISKUSE......................................................................................... 15 4.1 Problematika zásobování pitnou vodou ve středním a jižním Mongolsku....... 15 4.1.1 Přírodní poměry oblasti ..................................................................................... 15 4.1.2 Problematika zásobováni pitnou vodou............................................................. 15 4.1.3 Probíhající projekty............................................................................................ 16 4.2 Vývoj pouště Gobi, desertifikace a projekt Velká zelená zeď............................. 17 4.2.1 Vývoj oblasti a současnost................................................................................. 18 4.2.2 Desertifikace ...................................................................................................... 19 4.2.3 Oázy klíčovým prvkem...................................................................................... 20 4.2.4 Projekt Velká zelená zeď ................................................................................... 21 4.2.5 Shrnutí................................................................................................................ 23 4.3 Vybraná ložiska minerálních komodit v Mongolsku a environmentální rizika těžby ............................................................................................................................... 24 4.3.1. Geologická situace Mongolska........................................................................ 24 4.3.2 Environmentální rizika těžby nerostných surovin ............................................. 24 4.3.3 Environmentální dopady těžby zlata v Mongolsku ........................................... 25 4.3.4 Karbonatity jižního Mongolska ......................................................................... 26 4.3.5 Oyu Tolgoi ......................................................................................................... 28 4.3.6 Erdenetiin ovo.................................................................................................... 30 4.3.7 Studované lokality v Číně.................................................................................. 32

4.4 Tektonický vývoj centrální Asie a nejsilnější intrakontinentální zemětřesení .. 38 4.4.1 Tektonický vývoj centrální Asie ........................................................................ 38 4.4.2 Vybraná zemětřesení v Mongolsku.................................................................... 40 4.4.3 Vybraná zemětřesení v Číně............................................................................... 44 4.4.4 Vybrané sesuvy půdy indukované zemětřesnou činností v Číně ....................... 45 4.4.5 Shrnutí................................................................................................................ 47 5 ZÁVĚR ....................................................................................................................... 48 6 LITERATURA ........................................................................................................... 50 8 SEZNAM OBRÁZKŮ ............................................................................................... 54 9 PŘÍLOHY................................................................................................................... 56 9.1 Obrazové přílohy .................................................................................................... 56 9.2 Přílohy tématických článků ................................................................................... 57

1 ÚVOD Bakalářská práce mi byla zadána v roce 2009 na Ústavu geologie a pedologie. Výběr studovaného území je dán dlouholetou spoluprací jak České republiky, tak vedoucího této práce s Mongolskem a nově i Čínskou lidovou republikou. Česká republika je zároveň jednou z nejaktivnějších a nejdůležitějších zemí v rozvojové pomoci Mongolsku, a to již déle než 50 let (od r. 1956). (Kynický 2010 ústní sdělení) Tématem předkládané práce je studium a posouzení rizik geohazardů v centrální Asii se zaměřením na zemětřesnou činnost. Pojmem geohazard je nejčastěji vykládán jako rizikový jev, spjatý s horninovým prostředím (ČGS, 2006). Geohazardy mohou být jak přírodního tak antropogenního charakteru, nejčastěji jsou přírodní procesy lidskou činností urychleny a prohloubeny. Řešenými geohazardy centrální Asie jsou: intrakontinentální zemětřesení a na ně navazující geohazardy, proces desertifikace, problematika nedostatku a znečištění vodních zdrojů v aridních oblastech a těžba nerostných surovin. Centrální Asie je řazena k tektonicky nejaktivnějším intrakontinentálním oblastem světa. Četnost a intenzita zemětřesné činnosti zde dosahují nejvyšších hodnot. Na tyto eventy navazují další geohazardy jako sesuvy, řícení, ploužení, kolísání hladiny podzemní vody, vertikální pohyby podél zlomů, atd. V centrální Asii se nacházejí jedny z největších ložisek nerostných surovin na světě, kupříkladu Erdenetiin Ovo Cu-Mo porfyrové ložisko v severním Mongolsku, Oyu Tolgoi Cu-Au porfyrové ložisko, Lugiin Gol Ba-Sr-REE (rare earth elements) na jihu Mongolska, nebo gigantické ložisko Bayan Obo (Fe, Nb, REE, CaF2) na severu Číny. V Mongolsku a Číně se však nacházejí i menší ložiska, která díky svému ohromnému počtu nesou celosvětově významné zásoby konkrétních nerostných surovin (Sn, W, Ag, U, Th, Zr, Hf a další). Vzhledem k nedostatečné kontrole se zde velmi rychle rozvíjí jak legální, tak nelegální těžba zejména drahých kovů. Ilegálně jsou těžena především rozsypová ložiska zlata. Riziko zde představují nezabezpečené odpady, odvaly, odkaliště a s tím spojené anomální koncentrace těžkých kovů v půdě a vodě v okolí ložisek. Povrchové lomy, zejména v sušších oblastech jižního Mongolska a severu Číny, jsou zdrojem vysokého množství prachových částic kontaminujících ovzduší. Díky prachovým bouřím mohou být v převládajícím směru proudění větru přenášeny na tisíce km.

Poušť Gobi a přilehlé polopouštní oblasti tvoří značnou část současného Mongolska a severní Číny (zejména provincie Vnitřní Mongolsko). Problém současné postupující desertifikace okolních regionů navazujících na Gobi se snaží řešit především Čína, a to rozsáhlým projektem výsadby bariéry stromů tzv. „Velké zelené zdi“. (VZZ) Podle dosavadních studií (např. Wang et al. 2010) patří mezi nejvýznamnější činitele rozšiřování pouště Gobi větrná činnost (prachové bouře) a přenos tzv. „mobilních dun“. Skutečné narušení lokálních ekosystémů je však zpravidla podmíněno antropogenní činností, a to především odstraněním vegetačního krytu a narušení povrchu země (nejčastějším důvodem je nadměrná pastva, vypalování a těžební činnost). Posledním řešeným hazardem jsou zásoby podzemní vody a její distribuce, které jsou v aridních podmínkách pro přežití organismů limitním faktorem. Vlivem probíhajících změn v kočovném životě Mongolů roste antropogenní tlak na zdroje pitné vody. V současnosti zde probíhají projekty hledající nové zásoby. Důležitá řešení v problematice kontaminace dusičnany a zvýšené mineralizace tvoří i návrhy organizačního charakteru.

1.1 Koncepce a zpracování bakalářské práce Předkládaná bc. práce je na základě konzultací s vedoucím práce a existenci již vlastních autorských vědeckých prací řešena maximálně komplexně, a to způsobem členění moderních závěrečných prací které jsou tvořeny souhrnem autorských vědeckých prací, publikovaných v recenzovaných sbornících vědeckých konferencí nebo přímo jako odborných článků ve vědeckém periodiku. Práce je rovněž vhodně doplněna literárním přehledem a komentářem. Práce je z důvodu komplexnosti a obsáhlosti daného tématu geohazardů zaměřena na konkrétní vybrané problémy centrální Asie. Během řešení se autorka zúčastnila několika probíhajících výzkumů v rámci dlouhodobého projektu „Scientific research of Mongolia and Central Asia“. Dílčími výsledky představují presentace na mezinárodních konferencích a následně publikované články v recenzovaném sborníku a recenzovaných periodicích. Z vybraných recenzovaných prací vychází vlastní předkládaná bc. práce. V úvodu je nastíněna základní problematika vybraných geohazardů centrální Asie. Druhá kapitola tvoří souhrn geohazardů se stručnou charakteristikou jednotlivých skupin. Nejdůležitější část předkládané bc. práce tvoří kapitola čtyři se čtyřmi podkapitolami. Jednotlivé podkapitoly odpovídají publikovaným a k publikaci připravovaným článkům jak ve výše zmiňovaných recenzovaných sbornících, tak dalších recenzovaných periodicích (podstatná část prací byla publikována jako review,

zbývající jako vědecké články. V závěru se autorka snaží dané geohazardy a jejich význam porovnat, jakož i zhodnotit jejich nejvýznamnější rizika.

2 LITERÁRNÍ PŘEHLED Od roku 2006 je Českou geologickou službou (ČGS) veden katalog geohazardů. Jedná se o výčet geohazardů se stručnou charakteristikou a odkazy na konkrétní instituce, vedoucí databázi k jednotlivým rizikům. Můžeme říci, že se jedná o nejucelenější přehled geohazardů a české literatuře. V zahraničí jsou obdobné katalogy sestavovány v rámci činnosti „British geological survey“ nebo „U. S. Geological Survey and the Vanuatu Geohazards Seismic Network“ atd., avšak obvykle ne v takto širokém pojetí. Jednotlivé geohazardy bývají řešeny v rámci prací, oborově souvisejících s danou problematikou, nejčastěji, těžební činnosti, hydrogeologie a hydrologie, geotektoniky a environmentalistiky. Do problematiky geohazardu jsou obecně řazeny živelné pohromy související s horninovým prostředím. Mezi jejich příčiny často patří lidská činnost. Obecně jsou mezi antropogenní geohazardy řazena environmentální rizika spojená s těžbou nerostných surovin. Jedná se o staré ekologické zátěže, (odvaly a odkaliště, zvýšené koncentrace těžkých kovů, radiogenních prvků atd.), kontaminace ovzduší prachem při těžbě a transportu vytěženého materiálu, akumulace metanu a dalších plynů v důlních dílech, poddolování území atd. Druhou skupinu tvoří hydrogeologické hazardy spojené s koloběhem podzemní vody v horninovém prostředí a riziky jejího znečištění, obecně záplavami atd. Mezi geohazardy vyvolané eolickou činností patří především větrná eroze, desertifikace a prachové bouře. Poslední zde jmenovanou a nejvíce studovanou problematikou, jsou geohazardy tektonického původu. Mezi nejvýraznější projevy patří zemětřesná činnost a na ni navazující procesy řícení a ploužení, svahové pohyby, sesuvy, vznik ruptur a trhlin s vertikálními a horizontálními posuny. Podle různých kritérií lze vytvořit řadu dílčích skupin geohazardů, nejčastěji podle původu a kauzativních eventů, ale také podle prostředí, kde vznikají atd. (ČGS 2006).

2.1 Stručná charakteristika vybraných skupin geohazardů Dobývání nerostných surovin provází člověka od jeho počátků. Dovednost využití kamene, určitých minerálů, později kovů a jejich slitin, stála za jednotlivými etapami vývoje lidstva. V současnosti tvoří těžba nerostných surovin nedílnou součást drtivé většiny průmyslových odvětví včetně HT („high technology“), je základem materiálové produkce (od stavebnin po elektrotechniku) a energetiky. S rostoucí světovou populací a vyspělostí, zejména tzv. „bohatého severu“ roste i spotřeba a množství člověkem

využívaných látek. Do popředí se zejména v posledních letech dostávají prvky vzácných zemin REE, které se těží v povrchových velkolomech a to pouze v Centrální Asii a teprve od r. 2010 se připravuje těžba menších ložisek REE na území Severní Ameriky a Gronska. Těžební činnost jednoznačně patří mezi nejviditelnější antropogenní zásahy do krajiny se zásadním vlivem na dotčené ekosystémy. Jedná se především o zábor půdy, její vyjmutí z dosavadních funkcí v ekosystému, nebezpečí úniku toxických látek do okolí zejména těžkých kovů a radioaktivních látek a znečištění vodních zdrojů a půdy. Z hlediska degradace těžbou zasažené oblasti můžeme rozlišit dva základní postupy dobývání nerostných surovin, a to povrchovou a hlubinnou těžbu. Doly po uzavření často slouží jako skládky ostatního i nebezpečného odpadu (Filip 2010, ústní sdělení), jsou zaváženy demoličním materiálem atd. Následně je provedena lesnická či zemědělská rekultivace, nebo je plocha využita pro průmyslové účely. U důlních děl je častou variantou vodohospodářská rekultivace, kdy dochází k jejich zatopení. Důležitou součástí regenerace důlních děl je obnovení koloběhu podzemní vody a její případná sanace. U povrchových lomů se nejčastěji uplatňuje regenerace lesnická a zemědělská nebo se území využívá průmyslově. V poslední době je často diskutovanou rekultivační variantou ponechání území přirozené nebo řízené sukcesi. Pohled odborné veřejnosti se na tento způsob regenerace v posledních letech značně změnil, neboť mnoho opuštěných lomů dnes tvoří území se zvláštní státní ochranou, jež zvyšují diversitu okolních monokultur. Tyto plochy vznikaly přirozenou sukcesí a za z geologického pohledu relativně krátký čas (100 let a méně) vytvořily stabilní ekosystém. Přirozené pochody mohou být doplněny drobnými zásahy člověka, a to v preferenci „nerumištních“ druhů“. (ČGS, 2006) Anomální koncentrace těžkých kovů, zejména Cd, Hg, Pb a As v půdě za určitých podmínek pH a redox potenciálu představují významné riziko uvolnění těchto látek do potravního řetězce. (Chuan et al. 1995). Nejvíce zasažené oblasti jsou rekultivovány, odejmutím nejkontaminovanější složky půdy a jejím nahrazením novou ornicí. Jedná se však o velmi nákladnou variantu. V oblastech, kde není koncentrace těžkých kovů akutní, rekultivace probíhá úpravou pH a v současnosti stále významnější tzv. fyto a bioremediací, za využití rostlin a mikroorganismů schopných ve svých tělech kumulovat těžké kovy. (Peralta-Videa et al. 2009, Vettori et al. 2010). Radiogenní prvky se přirozeně vyskytují v horninovém prostředí, nebezpečí vzniká při jejich vyšších koncentracích, často díky těžbě a zpracování těžené horniny obsahující

zájmové suroviny (zejména u ložisek REE). Sanace spočívá v zabezpečení důlních děl, obnově hydrogeologického režimu, rekultivaci odvalů, poklesových kotlin a odkališť (ČGS, 2006). Nejčastějšími příčinami narušení koloběhu podzemní vody je hlubinná těžba a nadměrné využívání jejich zásob. Podzemní voda je nejdůležitějším zdrojem vody pitné, proto je z hlediska znečištění jednou z nejrizikovějších složek životního prostředí. K plošnému znečistění povrchových a podzemních vod dochází depozicí imisí nejčastěji oxidů dusíku a síry, které při kontaktu s vodou tvoří kyseliny a jsou příčinou acidifikace prostředí. (ČGS, 2006, Hicks et al. 2009)

3 MATERIÁL A METODIKA Pro posouzení projevů největších intrakontinentálních zemětřesení v centrální Asii byla provedena

u

vybraných

aktivních

zlomových

(„zemětřesných“)

struktur

fotodokumentace a zpracování družicových snímků typu Landsat v aplikacích GIS. Vyhodnocení družicových snímků vzniklých ruptur bylo provedeno autorkou pod vedením Bc. Jiřího Maška. Fotodokumentace z terénu z let 2003-2005 byla vyhodnocena a srovnána s dostupnými literárními zdroji autorkou. Projekty zásobování oblastí jižního Mongolska pitnou vodou autorka konzultovala s hydrogeoložkou Jitkou Novotnou RNDr. působící v dané oblasti v rámci rozvojové pomoci České republiky Mongolsku pod firmou GeoTest Brno a.s. Zahraniční literatura týkající se tektonické situace Centrální Asie byla konsultována s Mgr. Lucií Sanžou. V rámci dlouhodobého zájmu o problematiku desertifikace se již v roce 2007 autorka zúčastnila mezinárodní konference v Petrohradě (ICYS), kde danou problematiku konsultovala a srovnávala navrhované projekty z ČR se zástupci ostatních zemí. V roce 2010 se autorka účastnila expedice „China 2010“ v rámci projektu „Scientific research of Mongolia and Central Asia“. Konkrétně se jednalo o průzkum ložisek a na ně vázaných environmentálních hazardů na ložiscích: Bayan Obo ve Vnitřním Mogolsku, ložisko Hualongpu a nedalekou lokalitu Huangchuan v provincii Shaanxi a ložiska Miaoya a Shaxiongdong v provincii Hubei (přílohy). Situace na ložiscích byla konzultována s vedoucím této práce, stejně jako se zahraničními odborníky účastnícími se dané expedice. Na ložiscích byla provedena fotodokumentace vybraných geohazardů, geologický průzkum a odběr přibližně 2800 kg vzorků, z nichž 2700 kg je podrobeno výzkumu na Čínské akademii věd v Pekingu, a menší část (caa 100 kg) byla dopravena do České republiky, kde jsou dané dokumentační vzorky hornin a půd studovány na Mendelově universitě v Brně a Masarykově universitě v Brně.

4 VÝSLEDKY A DISKUSE 4.1 Problematika zásobování pitnou vodou ve středním a jižním Mongolsku 4.1.1 Přírodní poměry oblasti Střední a jižní Mongolsko náleží do semiaridního až aridního klimatického pásu. Srážky se v těchto oblastech pohybují od 30 do 200 mm/rok. Nejvyšší úhrny jsou zaznamenávány v červenci a srpnu. Často mají charakter lokálních průtrží. Teplota klesá v zimních měsících i pod -40°C, v letních vystupuje ke +40°C. V těchto podmínkách hraje důležitou roli v koloběhu vody evapotranspirace, kdy se do podloží se dostává malá část srážek. (Rukavičková 2008) Další postup a složení vody je dáno v Mongolsku velmi rozmanitým geologickým podložím. Jako pitná voda je využívána výhradně voda podzemní. (Novotná et al. 2009, 2010). 4.1.2 Problematika zásobováni pitnou vodou V současnosti probíhá čerpání pitné vody v Mongolsku z tzv. mělkých studen na straně jedné a z hlubokých hydrogeologických vrtů na straně druhé. U mělkého oběhu vody dochází ke kontaktu s geologickým podložím pouze v omezené míře a nedochází k nadměrné mineralizaci. U vesnických mělkých studen a studen v oblastech s nejmenšími zásobami pitné vody však bývá problém průniku dusičnanů do těchto původně velmi kvalitních vodních zdrojů z důvodu nadměrné koncentrace zvířat v okolí studny a neúčinným opatřením v ochraně konkrétního vodního zdroje (Obr. 1 a 2) Voda čerpána z tektonických zón hlubokými vrty dosahuje naopak často nadlimitních hodnot mineralizace. (Novotná et al. 2010) Je však potřeba posuzovat jednotlivé lokality individuálně a po zhodnocení všech možností zvolit vhodnou metodu nápravy.

Obr. 1 (Vlevo) Zvířata v „ochranném pásmu“ zdrojů pitné vody (Novotná et al. 2010) Obr. 2 (Vpravo) Naprosto nefunkční „ochranné pásmo“ zdrojů pitné vody(Novotná et al. 2009) Vlivem změn ve způsobu života venkovského obyvatelstva dochází ke zvyšování nároků na pitnou vodu. Ve 20-30 letech minulého století byla v Mongolsku uměle zřízena trvalá sídla a tradiční kočování bylo utlumeno. Díky usazování obyvatel na určitých místech vzrůstá potřeba vody a čas pro doplnění zásob je zkrácen. (Novotná, 2008). Zároveň je však nízká kvalita pitné vody uváděna jako jeden z důvodů odchodu obyvatel venkova do měst, a to zejména do hlavního města Ulaan Baataru. Právě extrémně rychle vzrůstající počet obyvatelstva hlavního města (průměrně o 50000 obyvatel za rok) v průběhu posledního desetiletí stojí za většinou environmentálních problémů Mongolska (např. odpadové hospodářství, těžba dřeva, nadměrná hlučnost aut, nedokonalé spalování nekvalitního uhlí s vysokým obsahem síry jak v zastaralých elektrárnách, tak i teplárnách a zejména pak v malých kamnech cca 30000 jurt). (Kynický 2011, ústní sdělení) 4.1.3 Probíhající projekty V oblasti jižního Mongolska se zabývá nedostatkem pitné vody firma GEOtest Brno a. s. O výsledcích výzkumu informuje např. Novotná et al. (2008, 2009, 2010). Situace je obecně nastíněna výše, problém nedostatku kvalitní pitné vody tak vždy představuje zejména zvýšená mineralizace, jež je dána nevhodným umístěním hydrogeologických vrtů, jako zdroj vysokých obsahů dusičnanů označuje Novotná (2008, 2009, 2010) amoniakální dusík živočišného původu. Zde navrhuje jednoduchá organizační opatření ve zřízení a odlišení zdrojů vody pro dobytek níže ve směru proudění. Upozorňuje

taktéž na absenci, krom výjimek, ochranných pásem. Proto je jedním ze závěrů projektu návrh zřízení pro dobytek nepřístupných ochranných pásem. Tyto projekty kladou důraz na udržitelnost aplikovaných opatření. Prvním krokem proto bylo provedení průzkumu dosavadních vodních zdrojů se zaměřením na přírodnídynamické zdroje, statické zásoby a využitelné množství vody, s důrazem na rychlost a množství doplňované vody. Pracovníci firmy Geotest a.s., jakož i řady mezinárodních hydrogeologických firem dokumentují každoročně desítky zničených vrtů v důsledku odebírání veškerých zásob. V rámci projektu „Dodávka vodohospodářského zařízení pro oblasti s nedostatkem pitné vody v Mongolsku“ byly do 26 somonů (okresů) dodány úpravny vody s čerpacím zařízením a proškolena místní obsluha. (Novotná et al. 2010) Celkově významným nedostatkem je v této problematice absence instituce, jež by na kvalitu pitné vody dohlížela. Další podmínkou nápravy situace by mělo být i zřízení místních akreditovaných laboratoří, které by ručily za kvalitu naměřených hodnot. Druhý projekt probíhá pod záštitou Mendelovy university v Brně. Po pilotních výzkumech označuje Juřička et al., (2009) vádí jako významné a perspektivní kolektory pitné vody. Základní hodnoty konduktivity, teploty a pH naznačují dobrou kvalitu tohoto zdroje. Díky krátkému zdržení nedochází k nadměrné mineralizaci. Do příštích let je plánován detailnější průzkum vybraných vádí v kontextu s místními klimatickými podmínkami a rychlostí doplňování snadno využitelných zásob kvalitní pitné vody v mělkém oběhu.

4.2 Vývoj pouště Gobi, desertifikace a projekt Velká zelená zeď Tato kapitola vychází z článku: Vývoj pouště Gobi, desertifikace a projekt Velká zelená zeď, na kterém měli podíl tito autoři: Cihlářová H. (70%), Kynický J.(25%), Novotná J.(5%) Cihlařová H. – Zpracovala literární rešerši o dané problematice Kynický J. – Doplnil review o informace z minulých expedic a vlastních výzkumů a provedl korekturu. Novotná J. – Provedla korekturu a doplnila review o několik dílčích informaci.

4.2.1 Vývoj oblasti a současnost Poušť Gobi je řazena mezi jedno z nejextrémnějších míst světa, především díky silně kontinentálnímu klimatu. V oblasti dnešní Gobi však v geologické historii bylo opakovaně prostředí tropických, subtropických i boreálních lesů, jež se střídaly s transgresí moře, které do daného území zasáhlo více než 15x. Tyto eventy byly v přímé souvislosti s vrásněním Altaje a Ťan-šanu, později i Himaláje. Celá oblast se tak několikrát změnila v rozmanitou pralesní plochu hojně obývanou dinosaury či nehostinnou poušť mnohem sušší než ji známe dnes. Koncem druhohor, se asijská tektonická deska posunula z oblasti rovníku k severu. Začíná zde převládat suché větrné počasí, jež po následujících 70 Ma (Mega – annum, milion let) mění oblast do dnešní podoby. (Kynický 2010, ústní sdělení) Gobi je ohraničena na severu pohořím Altaj, na jihu Tibetskou náhorní plošinou a Velkou čínskou nížinou na jihovýchodě. Jedná se převážně o kamenitou poušť (převládá štěrková frakce úlomků) a step s jen malým písčitým podílem (max. 3 % plochy, Obr.3). Gobi se rozkládá na území severní Číny a jižního Mongolska. V Číně tvoří spolu s dalšími pouštěmi 15% plochy země (Obr. 4), v Mongolsku zabírá 30 % území. (Houška et al. 2004, Samec et al. 2006, Wang et al. (2010)

Obr. 3 Štěrkovitá poušť Gobi (foto: Kynický J., expedice “Scientific research of Mongolia 2009“)

Obr. 4 Mapa aridních a semiaridních oblastí Číny se systémem dun a trendy postupu pouští s vyznačením pásu VZZ, Wang et al. (2010), Červená linie naznačuje výsadbu VZZ

4.2.2 Desertifikace Důvody rozšiřování biomu pouště nejsou dodnes zcela objasněny. Aridní oblasti zaujímají svá místa na Zemi milióny let. Vznik často souvisí s vyvrásněním pohoří či změnou klimatu. Proces desertifikace je dnes však zcela jednoznačně spojován s lidskou činností. Zvýšenou rychlost postupu pouště podle většiny moderních studií (Su et. al 2005, Wang et al. 2008, 2010) nese antropogenní vliv (nadměrné spásání, zemědělská činnost, odlesnění s vypalování). Od neolitické revoluce člověk půdu nadměrně využívá, což způsobuje její degradaci. Největší problémy vznikají, pokud se zbaví půda vegetačního krytu, to se projeví v rychlejším odtoku srážkové vody, zhoršením půdních vlastností sorpce a rozpadu půdních agregátů, což umožní postupné vyvátí jemné frakce. Rychlost rozšiřování pouště Gobi však dosáhla maxima v 70-80. letech minulého století, přičemž nadměrné využívání semiaridních a stepních oblastí se nadále zvyšuje. To vyzývá k otázce - nakolik proces ovlivňuje člověk? Tuto problematiku se snaží řešit například Wang et al. (2006, 2008, 2010). Podle výše zmíněných autorů dochází k desertifikaci nejčastěji z důvodu tzv. přemisťování mobilních dun (Obr. 4) větrnou činností, degradací půdy a následným odvátím jemné frakce, menší procento je způsobeno zasolením a vodní erozí. Rozsáhlé prachové bouře přemístí směrem k

jihovýchodu ohromné množství eolického materiálu, které pokrývá např. Peking až 15 mm vrstvou prachu/rok.

4.2.3 Oázy klíčovým prvkem Oázy jsou v aridních oblastech důležitým prvkem pro přežití mnoha druhů rostlin a živočichů – zejména však člověka. Jedná se o území, jež vznikla obvykle v úrodných deltách dávných řek. V poušti Gobi zaujímají 4 % rozlohy a jsou obývány 95 % obyvatel této aridní oblasti. (Su et al. 2007) Ekoton mezi pouští a oázou je velmi zranitelný a zároveň klíčový předěl těchto dvou biotopů. Na SV Číny (provincie Gansu, poušť Badain Jaran), probíhá 28 let projekt regenerace půdy a zastavení postupu pouště. Hlavní myšlenka je založena na vysazení ochranného pásu místních, aridním podmínkám odolných dřevin, jako ochranné bariéry kolem oázy. Uvnitř byla vysázena síť (300m×500m) topolů, jilmů, vrb a hlošiny. Mezi dunami na okraji oázy byly použity bariéry z rákosu a slámy, další pás směrem do pouště tvořily ty nejodolnější místní keře (Obr. 5). Výrazně se omezilo pastevectví a zakázalo kácení stromů. Tající srážky byly svedeny do nitra oázy k vysazeným stromům (nejnáročnějším na vláhu), což výrazně zlepšilo vodní bilanci a dotaci podzemní vody.

Obr. 5 (Vlevo) Keřový pás jako nejodolnější první bariéra před výsadbou stromů (upraveno dle Su et. al 2007) Obr. 6 (Vpravo) Graf změn přenosu materiálu měřeno 20cm nad povrchem při písečných bouřích (Su et. al 2007)

Výsledkem projektu bylo především významné snížení odnosu prachových částic při větrných bouřích (Obr. 6). Celkově došlo ke zlepšení půdních vlastností - obsah prachových a jílových částic vzrostl z 2,6 na 9,3 v některých oblastech až na 37 % a obsah organického uhlíku z 0.63 na 1.88–9.70 g/kg. Využití území oáz pro ochranné lesy vzrostlo z 6.1 na 43%. (Su et al. 2007) Tato studie dokazuje důležitost rozhraní mezi pouští a oázou pro zastavení desertifikace a zvyšování plochy oáz. Některé programy je proto považují za klíčový prvek v řešení problému postupující desertifikace. Účinnost tohoto projektu - vysazení pásu původních rostlin oddělujících poušť od jiného biotopu, podporuje myšlenku projektu Velké zelené zdi. (VZZ)

4.2.4 Projekt Velká zelená zeď Hlavní myšlenka projektu Velké zelené zdi (VZZ) spočívá ve vysázení mohutného pásu místních, aridním podmínkám odolných dřevin, jež ohraničí pouštní oblasti od stepi (Obr. 4 – 8). Jak již bylo zmíněno výše, nejdůležitější roli v rozšiřování aridních oblastí hraje přenos prachu a písku větrnou činností, nejrychleji postupují tzv. mobilní duny. Cílem je tedy především snížit rychlost větru a tvorba bariéry pro další přenos materiálu. Tento efekt splnil výše uvedený projekt vysazeného pásu kolem oázy, výhodu zde představuje snadnější uchycení rostlin díky vyššímu množství přítomné vody. V projektu VZZ dochází k výsadbě rostlin v určité vzdálenosti od pouště, podle daných klimatických podmínek. V některých oblastech výsadby VZZ uhynulo značného množství sazenic. Avšak, z dostupných materiálů vyplývá (kupříkladu Wang et al. 2010), že se jednalo max. o 20 % vysázených rostlin, a to lokálně. V nejpříhodnějších místech dochází k výsevu semen letecky, v sušších klimatických podmínkách probíhá výsadba ručně, místními zemědělci, kteří využívali danou půdu k pastvě nebo zemědělství. Clona ohraničující biom pouště by měla být tvořena caa 12 mld. stromů a celý pás by dle plánů měl dosáhnout délky cca 4500 km. Projekt probíhá od roku 1978 a jeho realizace je plánována do roku 2074. (Wang et al. 2003) Skladba rostlinných druhů je omezena odolností vůči deficitu vody a rychlostí růstu. Nejčastěji se jedná o druhy topolu. Velmi důležitá však zůstává výsadba keřového patra (Obr. 8,9)

Obr. 7 Satelitní snímek projektu VZZ, (Google Earth, 2010) Posouzení vlivu VZZ na zastavení procesu desertifikace rozděluje odbornou veřejnost na dva tábory- jeden se snaží presentovat data z oblastí, kde došlo k markantním úhynům stromů, nebo neměly podporované výsadby na snížení prachových bouří očekávaný vliv, druhá skupina naopak popisuje tuto bariéru jako velmi účinnou, co se týče zastavení postupu pouště, zlepšení půdních podmínek a snížení přenosu písečné a prachové frakce. V této problematice často dochází k opomenutí rozsáhlosti území a relativně krátké doby, po kterou projekt probíhá. V daných ohledech se účinek pásu stromů může naprosto lišit a to jak z hlediska klimatických, tak hydrologických. Velmi důležitá je výška a šíře pásu v době prováděných měření. Můžeme konstatovat, že komplexní studie, jež by byla schopna vyhodnotit a sumarizovat vliv projektu VVZ na desertifikaci nebyla zatím zpracována a pravděpodobně nebude nikdy možné zahrnout všechny faktory do celkového posouzení, což dokládají i současné studie (Obr. 8), které jasně naznačují trend snižování počtu prachových bouří, ale sám autor dodává, že ve vybraných oblastech začalo docházet ke slábnutí větrné činnosti již před výsadbou, a její vliv je nejednoznačný. To dokazuje na provincii, kde plocha zalesněného území maxima dosáhla v 70 letech minulého století (vrchol větrné činnosti), přičemž trend poklesu prachových bouří a větrných dnů zůstává obdobný (Obr. 8).

Obr 8 Grafy závislosti výskytu prachových bouří a větrných dnů na zalesněné ploše (upraveno dle Wang et al. 2010) V každém případě výsadba pásu zeleně na okrajích pouští je mimořádným projektem. Omezení pastevectví a zemědělství je taktéž bezesporu krokem ke stabilizaci krajiny. Rozhodně také nemůžeme popřít působení pásu vegetace jako větrolamu a prvku, jež ochlazuje a zvlhčuje prostředí.

Obr. 9 ( Vlevo) Snímek přirozených keřů

Obr. 10 (Vpravo) Výsadba keřového pásu

v projektu VZZ (Su et. al 2007)

4.2.5 Shrnutí V minulosti proběhlo mnoho více či méně úspěšných projektů boje s desertifikací a dosažené výsledky naznačují, že čím radikálnějším zásahem do krajiny realizace probíhala, tím tragičtější měly projekty efekt (viz. např. Aralské jezero či Libyjská poušť). Projekt VZZ je mimořádně diskutovaným tématem, nicméně je příliš brzy hodnotit celkové klady a zápory. V tomto konkrétním případě je však jistotou, že výsadba vegetace a její ochrana (spásaní, mýcení, intenzivní zemědělství) je nejpřirozenějším způsobem jak boj s desertifikací realizovat.

4.3

Vybraná

ložiska

minerálních

komodit

v

Mongolsku

a environmentální rizika těžby 4.3.1. Geologická situace Mongolska Mongolsko patří mezi jednu z geologicky nejpestřejších zemí světa. Výzkumné aktivity projektu „Scientific research of Mongolia 2000-2010“ jsou směřovány k poznání zákonitostí rozšíření ložisek z řad minerálních komodit vázaných svým vznikem na planetární švy (rifty) a výstupy plášťových magmat. Rifty jsou v Mongolsku zastoupeny Severogobijskou riftovou zónou a Jihogobijským zlomovým pásmem. Při procesu riftingu (oddalování tektonických bloků) dochází k výstupu bimodálních, často unikátních plášťových magmat. Ty dávají vzniknout neobvyklým asociacím hornin (karbonatity, peralkalické horniny, ongonity a další) a minerálů (mongolit, armstrongit, burbankit, fluorkarbonáty vzácných zemin, bertrandit, chevkinit, britholit, atd.). (Kynický 2006) 4.3.2 Environmentální rizika těžby nerostných surovin Krom geologického studia se v rámci projektu „Scientific research of Mongolia and Central Asia 2000-2010“ rozvíjí taktéž zájem o životní prostředí a sociální problematiku. Zejména v posledních letech proto vznikají pilotní rešeršní práce s návrhy projektů do budoucích let. Zásadní vliv na dotčené ekosystémy přináší těžba nerostných surovin, přičemž v jednotlivých biomech dominují konkrétní hazardy. V semiaridních až aridních oblastech jižního Mongolska a severu Číny je nejvýznamnějším rizikem povrchové těžby uvolňování značného množství prachu do ovzduší (viz. např. ložisko Bayan Obo, Vnitřní Mongolsko). Často kontaminovaný materiál se při větrných bouřích mísí s pískem a prachem z pouštních oblastí a je dále unášen na vzdálenosti X00 až X000 km. (Kynický 2010, ústní sdělení) Narušení hydrogeologického režimu a kontaminace vodních zdrojů hrozí zejména u hlubinných dolů např. těžba Cu-Au porfyrového ložiska Oyu Tolgoi by měla probíhat v hloubce až 1000m. (Jaroš, 2008). Další nesporný zásah do krajiny vlivem těžební činnosti představuje zábor půdy. Plocha je dána jak velikostí samotného ložiska, tak potřebou vybudování či doplnění infrastruktury, úpraven, kombinátů atd. (viz. např. ložisko Cu-Mo Erdenet)

V Mongolsku se těžba nerostných surovin i nadále velmi rychle rozvíjí a příjmy z ní tvoří stále významnější podíl HDP. V legislativě je od 90. let minulého století zahrnuta problematika rekultivací a povinnosti těžebních společností z hlediska omezení vzniku environmentálních rizik. Zejména se jedná o povinnost odkládat část příjmů na následné rekultivace a tzv. navrácení krajiny do původního stavu. Druhou stránkou zákonů je však kontrola nad jejich dodržováním, což obecně v rozvojových zemích bývá problematické. O rekultivaci však není možno mluvit u ilegální těžby, která je rozšířena jak v Mongolsku, tak Číně. Nejčastěji se jedná o rozsypová ložiska zlata, při jejichž exploataci místní obyvatelé používají ve volné krajině nebezpečné chemikálie. (Kynický 2010 ústní sdělení, Jaroš 2008)

4.3.3 Environmentální dopady těžby zlata v Mongolsku V Mongolsku se nachází stovky ložisek zlata, od menších nejčastěji rozsypových, po velmi rozsáhlé těžené nebo k těžbě připravované lokality. (Boroo a Olaan Ovo u Bayan Khushu, největší ložiska zlata v Mongolsku s roční produkcí přes 10 tun). Díky rostoucí ceně této komodity do země přichází jak zahraniční kapitál těžebních společností, tak se zde extrémně rozvíjí ilegální těžba.(Kynický et al. 2011) Ilegálně se každoročně v Mongolsku vytěží asi 7 tun zlata, přičemž počet zlatokopů je odhadován na 100 000. Těžba probíhá často kyanidizací a amalgamací. (Jaroš, 2008). Při amalgamaci se rtuť kondenzovaná na prachových částicích dostává na zemský povrch. Kyanidy, stejně jako rtuť, patří mezi silně toxické látky, po 1-3 letech (nejčastěji po 2) se však rozkládají na CO2 a NH3. Nelegální těžba představuje značná rizika jak z environmentálního hlediska tak zdravotních problémů těžařů. Touto cestou si přivydělávají studenti, často je však zdrojem příjmů pro celé rodiny. Obvykle se pastevci snaží změnit svůj velmi těžký život ve stepi a s vidinou zbohatnutí prodávají svá stáda. Avšak jejich situace se často spíše zhorší, navíc s téměř nemožným návratem zpět k pastevectví (Obr. 11).

Obr. 11 Ilegální těžba zlata v Mongolsku (foto: Kynický J., expedice „Mongolia 2000“)

4.3.4 Karbonatity jižního Mongolska K celosvětově nejdiskutovanějším horninám patří vulkanicko-plutonické asociace alkalických hornin a karbonatitů. V případě karbonatitů se jedná o primární karbonátové horniny, jež prošly složitým polyfázovým vývojem. Můžeme u nich rozlišit tři genetické etapy, první, magmatickou, jež dává vzniknout kalcitu, burbankitu ± apatitu, výšeteplotní hydrotermálně-metasomatickou fázi - HM I (teplota nad 250 oC, max. 400

o

C, během které vznikají fluorokarbonáty (bastnaezit, synchyzit a parizit)

v omezené míře se vyskytuje stroncianit. V poslední fázi, nížeteplotní metasomatóze (teploty pod 150 oC), vzniká baryt, celestin a křemen (Kynický 2006). V Mongolsku jsou nejdůležitější lokality s výskytem karbonatitů a ložiska REE vázány na Jihogobijské zlomové pásmo (ložiska Lugiin Gol, Omnot Olgi, Khurimt Khad Golgot, Obr. 12) a Severogobijskou riftovou zónu (ložiska Mushgai Khudag, Bayan Khushu, Ulugei Khid, Khotgo, Cogt Obo).

Obr. 12 Přibližná lokalizace ložiskové asociace, Lugiin Gol (LG), Omnot Olgii (OO) a Khurimt Khad Golgot (KKT),( upraveno dle zjednodušené teránové mapy Mongolska Badarch et. al 2002)

Asociace ložisek Ba-Sr-REE Lugin Gol, Omnot Olgii, Khurimt Khad Tolgod Geneze těchto velmi blízkých ložisek v jižním Mongolsku je nastíněna výše. V magmatické fázi vznikl Sr-Ba-REE, nabohacený karbonatit (kalcit, apatit, burbankit). Následovala výšeteplotní metasomatóza za vzniku fluorkarbonátů (synchysit, parisit a bastnaesit (REE), stroncianit (Sr) a nížeteplotní metasomatóza dala vzniknout celestinu a barytu (Ba, Sr). Bilanční zásoby REE na ložisku Lugiin Gol byly v sedmdesátých letech minulého stiletí odhadovány na 14000 t s obsahem 0.5-3.5% REE2O3 (50.7% (Ce, 33.0% La, 5.0 % Nd). Zatímco v současnosti ověřované zásoby REE2O3 byly spočítány na cca 1.300.000 tun s kovnatostí 1.5-17 % REE2O3. (Kynický, 2010) Nejvýznamnějším environmentálním rizikem velkých a gigantických ložisek v aridních oblastech (Obr. 13) jako jsou stepní a polopouštní oblasti Mongolska (90 % území), je prašnost a to především ve formě vyvátí kontaminovaného prachu z výsypek, hald a

vyschlých odkališť, kdy unášený materiál není zachytáván téměř žádnou vegetací. Druhým a neméně důležitým hazardem je znečištění půdy a průsaky z odkališť do podzemních vod (viz. ložisko Bayan Obo).

Obr 13. Ložisko Lugiin Gol v semiaridních oblastech jižního Mongolska (foto: Kynický J., expedice „Scientific research of Mongolia 2009“)

4.3.5 Oyu Tolgoi „Super large“ Cu-Au porfyrové ložisko Oyu Tolgoi se nachází v jižním Mongolsku přibližně 60 km od hranice s Čínou (obr 14). V posledních deseti letech je jak díky své rozsáhlosti, tak sporům mezi kanadským investorem a mongolskou vládou velmi diskutovanou, k těžbě připravovanou lokalitou (Obr. 15, 16). Pozdně prvohorní ložisko Oyu Tolgoi je vázáno na Jihogobijské zlomové pásmo. Na jeho extrémní nabohacení mělo významný vliv míšení magmat. Průměrná kovnatost ložiskového území činí 12,7 kg/t Cu (při zásobách 1150 Mt) a 0.48 g/t Au (5520 t Au).(Kynický, 2010 ústní sdělení) Zrudnění hlavních těles (Jižní Oyu, Jihozápadní Oyu, Centrální Oyu a Hugo Dummett) dosahuje zrudnění až 600g Au/t a 20kg Cu/t. Předpokládaný ekonomický vyznám je odhadován na 34% HDP Mongolska. (Kynický 2010, ústní sdělení)

Obr. 14 Zjednodušená tektonická mapa Mongolska (upraveno dle Wainwright 2008)

Těžba by měla probíhat kombinací povrchových i hlubinných těžebních postupů do hloubky až 1000m, což představuje riziko narušení hydrogeologického režimu a kontaminace vodních zdrojů. (Jaroš, 2008). V souladu s k moderními trendy podpovrchové těžby velkých ložisek, má již těžební firma „Ivanhoue Mines vypracovaný „seriózní plán“, zavážet veškerou vytěženou hlušinu po úpravě Cu-Au rud zpět do vyrubaných partií ložiska ve formě betonu. To by mělo zabránit poklesu nadloží, ztrátám podzemní vody do nižších úrovní ložiska a dalších rizik spojených s těžbou nerostných surovin, jakož i kontaminace okolí těžkými kovy atd. Kynický 2011, ústní sdělení) „Super large“ ložisko Oyu Tolgoi patří mezi světově nejznámější lokality, díky čemuž je mezinárodními organizacemi vyvíjení silný tlak zejména na environmentální aspekty těžby a zdraví zaměstnanců. Proto jsou součástí plánu těžby programy zaměřené na tuto problematiku, jako například „Oyu Tolgoi´s Community Health Safety a Security Program“ a provedení mnoha dílčích hodnocení vlivu na okolní ekosystémy. (Kynický 2011, ústní sdělení)

Obr. 15, 16 Ložisko Cu-Au Oyu Tolgoi, jižní Mongolsko (foto: Kynický J., expedice „Scientific research of Mongolia 2009“) 4.3.6 Erdenetiin ovo Největším již 40 let těženým ložiskem rud v Mongolsku je Cu-Mo porfyrové ložisko Erdenetiin Ovo (Erdenet, Obr. 17), které se nachází přibližně 250 km severozápadně od hlavního města Ulaan Baataru. Významný podíl na objevení tohoto ložiska, jež dnes tvoří 30-40% HDP Mongolska měla v 60 letech minulého století československá geologická expedice. Těžba mědi a molybdenu probíhá od roku 1979 Ruskomongolskou společností, s roční těžbou cca 25 mil. tun, ze kterých se vyrobí přibližně 530 000 tun koncentrátu mědi a 3 000 tun molybdenu (Pícha 2007, Mašek et al. 2010).

Obr. 17 Pohled do povrchového etážového lomu dosahujícího hloubky asi 270 m, což je 50 m pod úrovní okolního údolí. (Pícha, 2009)

Členem objevné expedice z let 1964-1969 byl taktéž geofyzik Bohumil Pícha, který z krajinného hlediska situaci dokumentuje takto: „Hřeben Erdenetu tvoří krásnou krajinu s oblými vrcholy, jaké jsou časté v oblasti intruzivních hornin. (Obr. 18) Na severních a severovýchodních svazích vrcholů byl zpravidla porost modřínů a bříz. Na podzim se vše odělo do barevného hávu, který se odrážel od blankytně modrého nebe. Bylo možné spatřit malá hejna tetřívků, jak se živí na jehnědách bříz. Tedy tato čarokrásná krajina musela ustoupit povrchovému dolu. Mně osobně se líbí i tento nový výtvor, který je výsledkem lidské činnosti a přináší lidem prospěch. U zrodu tohoto ekonomicky a společensky prospěšného díla stál objev ložiska porfyrových Cu, Mo rud Erdenet.“ (Pícha 2009). Otevření nových ložisek vyžaduje po určitou dobu naprosté potlačení dosavadních ekosystémů. Vývoj lidstva je však od svého počátku spojen s dobýváním nerostných surovin. Ložiska, jež byla ve středověku či jen před 100 lety intenzivně těžena, jsou dnes často jen těžko rozeznatelná, neboť se většinou přirozenou sukcesí přiblížily okolní krajině, nebo z ní naopak vyčnívají svou pestrostí a odlišností a zvyšují tak geodiverziu i biodiverzitu daného regionu.

Obr. 18 Pohled na vrchol hory Erdenetiin-Ovoo (1944), (Pícha, 2009) V rozvojových zemích jako je Mongolsko se dodnes nově objevená ložiska často nacházejí ve volné krajině bez vazby na inženýrské sítě, což je nezbytné pro otevření ložiska zajistit. Pro zahájení těžby dílčích ložisek je tak nutné vybudovat potřebnou

infrastrukturu, zavést vedení vysokého napětí z dostupných zdrojů (nejčastěji elektrárny v hlavním městě, atd. Doslova jak zmiňuje Pícha (2009) vzniklo např. v případě Erdenetu celé nové město s novým vodovodem, kanalizací, a řadou pro Mongolsko naprosto unikátních výdobytků moderní doby. Pro posouzení vlivu těžby na dotčené ekosystémy je potřeba počítat i s těmito doprovodnými stavbami.

4.3.7 Studované lokality v Číně V posledních letech se výzkum vedený Mendlovou univerzitou v Brně zaměřuje taktéž na ložiska REE a HFSE v Číně. Jedná se pak zejména o celosvětově nejdůležitější ložisko Fe-Nb-REE Bayan Obo v provincii Vnitřní Mongolsko, Hualongpu ložisko MoREE a nedalekou lokalitu Huangchuan v provincii Shaanxi, karbonatitová tělesa Miaoya a

Shaxiondong v provincii Hubei, Maoniuping a Daluxiang ložisky REE

v západní části Sichuanu. (Kynický et al. 2010) Bayan Obo Největší ložisko REE Bayan Obo (Obr. 19) bylo objeveno v provincii Vnitřní Mongolsko v Číně již v roce 1927, avšak až po 50 letech těžby železa a fluoritu, později i niobu byly objeveny, i jeho gigantické zásoby REE. Ihned po objevu se začalo s reorganizací úpraven rud a Čína se od roku 1984 stává světovým monopolem v obchodu s těmito v současnosti strategickými surovinami. (Kynický et al. 2010) Ložisko se nachází na severním okraji „Severočínského kratonu“ v provincii Vnitřní Mongolsko. Nejdůležitějšími nositeli REE jsou bastnaezit [CeLa(CO3)F] a monazit [(Ce,La,Nd,Th)PO4] (variety La, Ce i Nd). Hostitelské horniny tvoří metamorfované karbonatity proterozoického stáří, v současnosti mramory. Zásoby jsou odhadovány na 120*106 t REE s průměrnou kovnatostí 6 %). (Kynický et al., 2010)

Obr. 19 Pohled na ložisko Bayan Obo, Vnitřní Mongolsko, (foto: Kynický J., Expedice „China 2010“) Ve stepních podmínkách severní Číny je k největším problémům této lokality řazena prašnost (Obr. 20). Prach je vyfoukáván jak přímo z ložiska tak z bývalých lagun, hald a výsypek loužené horniny. Na tomto ložisku se těží především Fe, Nb, a REE (Sc, Y, La, Ce, Nd, Lu), jako „BY-PRODUCT“ je těžen fluorit a baryt. (Kynický 2011, ústní sdělení).

Obr. 20 Prašnost na ložisku Bayan Obo, Vnitřní Mongolsko, (foto: Kynický J., expedice „China 2010“)

Hualongpu Ložisko molybdenitu Hualongpu se nachází na jižním okraji Severočínského kratonu v pásmu o celkové délce cca 6 km, přibližně 80 km od města Xi´an. Žíly růžovooranžového karbonatitu s extrémními obsahy sulfidů a REE dosahují mocnosti 1-20m při délce 10-100 (ojediněle až 500m). Ze čtyř v současnosti těžených lomů byl na podzim roku 2010 zdokumentován lom Dashigou. Na základě studia reprezentativních vzorků lze zásoby tohoto lomu odhadovat na 100 000 t při kovnatosti 0,075-0,103 % Mo.(Kynický et al., 2010) Lom Dashigou se nachází v Chinlingských horách, přibližně 2 hodiny cesty od nejbližší vesnice. V této oblasti bylo pozorováno množství těžených granitových lomů. (Obr 21). Ve velmi členitém terénu byly na první pohled viditelným rizikem sesuvy půdy (Obr. 22). Studované ložisko molybdenitu Dashigou (Obr. 23) představovalo jeden z mnoha lidských zásahů do rozsáhlého ekosystému tohoto pohoří.

Obr. 21 Jeden z granitových lomů v Chinlingských horách (foto: Cihlářová H., expedice „China 2010“)

Obr. 22 Sesuvy půdy v členitém terénu Chinlinských hor (foto: Cihlářová H,. expedice „China 2010“)

Obr. 23 Pohled na ložisko Mo Dashigou (foto: Kynický J., expedice „China 2010“)

Shaxiondong Ložisko peralkalických syenitů a karbonatitů Shaxiondong se nachází na vrcholcích Chinlinských hor v člověkem téměř nedotčeném pralesním ekosystému (Obr. 24), přibližně 250 km od starobylého města Xi´an. Vlastní ložisko je součástí Qinling Qinlian Kunlunského orogenního pásu (Obr. 28) v nadmořské výšce přesahující i 3000m. Jedná se o významně Ba, Sr a REE nabohacená tělesa karbonatitů o velikosti až 200 x 5 m. Díky vysoké koncentraci REE minerálů v ložiskové akumulaci a blízkosti dalšího velkého ložiska REE (Miaoya) se započetí těžby předpokládá v horizontu 10 let. (Kynický et al. 2010)

Obr. 24 Lokalita Shaxiongdong v Chinlinských horách, (foto: Cihlářová H., expedice „China 2010“) Největší riziko těžby v této oblasti představuje především poloha ložiska v pralesních subtropických horách se statutem národního parku a relativní blízkostí významných biocenter (výskyt pandy velké) a právě riziko poškození až zničení pralesního ekosystému. Již při studiu dané lokality v roce 2010 byl pozorován významný vliv člověka na vodní nádrž na úpatí hor. Při přípravě plochy nad „jezerem“ pro novou komunikaci nebyl odtěžený materiál nijak zabezpečen a na straně jedné byl úmyslně likvidován půdní i vegetační pokryv v širším okolí, na straně druhé i deponovaný materiál volně sklouzával do nádrže podél ostrých svahů a strhával s sebou i níže položeno půdu s keřovou a bylinnou vegetací (Obr.25) Voda byla silně následně organicky znečištěna. Krom organického znečištění obsahovala významné množství

antropogenních odpadků včetně potenciálně nebezpečného odpadu (volně plovoucí lékárenské lahvičky s blíže neidentifikovaným obsahem, provozní kapaliny či PET lahve na hladině jezera). (Obr. 26).

Obr. 25 Přípravné práce pro stavbu nové silnice v Chinlinských horách (foto: Kynický J. expedice „China 2010“)

Obr. 26 Znečištění nádrže pod pralesním ekosystémem Shaxiongdong, (foto: Cihlářová H., expedice „China 2010“)

4.4 Tektonický vývoj centrální Asie a nejsilnější intrakontinentální zemětřesení 4.4.1 Tektonický vývoj centrální Asie O vzniku a vývoji centrální Asie během Paleozoika a Mesozoika již byla zveřejněna celá řada studií. Nejčastěji se shodují na hypotéze formování centrální Asie postupnou akrecí a zabudováním hlavních bloků (vulkanických obloukových systémů, akrečních klínů, kontinentálních bloků a na ně vázaných pánví) do stavby centrální Asie. Autoři hovoří o opakované a dlouho trvající aktivaci mnoha procesů starých zlomových pásem. (Sengör et al. 1993) Centrální Asie prošla během své historie jedním z tektonicky nejdelších a nejnáročnějších vývojových cyklů na planetě. Konvergence mezi Euroasií a jednotkami Gondvany vyústilo v masivní kontinentální kolizi mezi Indií a Euroasií v raném kenozoiku. Tato kolize a následující akrece Indické litosférické desky do Euroasijské hrají nejdůležitější roli v utváření geologické, tektonické a geodynamické situace Euroasie. Později docházelo k dalším reaktivacím, vzniku tektonicky aktivním pásem v centrální Asii, jakož vyvrásnění pohoří Altaj, Tian shan a Himalájí do podoby jakou známe v současnosti. (Grave et al., 2007). Avšak celková extrémní seismicita centrální Asie nemůže být uspokojivě vysvětlena pouze v rámci teorie deskové tektoniky. (Liu et al. 2007) Výše zmíněná hypotéza (Sengör et al, 1993) vzniku Euroasie postupnou akrecí a kolizí intraoceánských oblouků a mikrobloků probíhala kolem Sibiřského kratonu podél jižního okraje Sibiře a Centrálního asijského (hlavního) orogenního pásu („Central Asian Orogenic Belt – CAOB“). CAOB se rozléhá od Kazachstánu po Pacifický oceán, odpovídá místům, kde jižní kontinenty Tarimské a severní Číny a několik mikrokontinentů Mongolska byly postupně připojeny k Sibiři. Celková oblast dosahuje délky přes 5000km včetně pohoří Tien Shan a na jihu pokračuje přes hory Altai-Sayan a po té severovýchodně k Bajkalské riftové zóně na okraji stabilního Sibiřského kratonu. Tímto CAOB tvoří největší intrakontinentální orogenní systém na světě. Postupně se zvyšující množství dat a informací o aktivních tektonických a seizmických událostech taktéž naznačuje, že se jedná o nejaktivnější orogenní systém na světě. (Liu et al. 2007).

Tektonická situace Mongolska Badarch et al.(2002) vyčleňuje čtyřicet čtyři teránů jen na území dnešního Mongolska, přičemž rozlišuje terány typu: kratonního, metamorfního, pasivního kontinentálního okraje, ostrovního oblouku, před a zaobloukového typu, ofiolitového a akrečního klínu (Obr.12). Výše jmenovaní autoři naznačují, že paleozoické oblouky, před a zaobloukové pánve a další komplexy, vzniklé subdukcí byly připojeny k prekambrickému kratonnímu bloku v Hangajském regionu, který můžeme nazvat „centrálním jádrem“ vývoje Mongolska. Časové a prostorové zařazení akrece a amalgamace je značně složité a nepostupuje souvisle v čase od severu k jihu. Často je časové zařazení znesnadněno překryvem vývojově mladších sedimentů a post-amalgamačními vulkanoplutonickými komplexy. (Badarch et al. 2002) Tektonická situace Číny Čína patří mezi země s nejaktivnější intrakontinentální seismicitou. Příčina intenzivních projevů spočívá v tektonickém vývoji centrální Asie. (viz výše). Nejdůležitější vliv je přikládán Indo-euroasijské kolizi a pozdějším reaktivacím tohoto a navazujících tektonických systémů, které jsou příčinou většiny zemětřesných eventů v Číně. Avšak přímý vliv zabudovávání Indické litosférické desky je omezen zejména na západní Čínu, zatímco gravitační rozpínání Tibetské plošiny má široký vliv na části východní Asie. Subdukční zóna podél východního pobřeží Asie v současnosti přispívá k intrakontinentálním deformacím pouze v omezené míře, v geologicky nepříliš vzdálené historii (v kenozoiku) však hrála vůbec nejdůležitější roli. (Liu et al. 2007) Hlavními tektonickými jednotkami Číny jsou Severočínský kraton s velmi vysokou seismicitou a naopak výrazně stabilnější Jihočínský kraton. (Obr. 27) Tyto jednotky odděluje pás Qinling-Dabie-Sulu. Významný rozdíl v seizmické aktivitě mezi Severočínským a Jihočínským kratonem nebyl dosud plně a uspokojivě vysvětlen. Severočínský kraton je součástí Čínsko-korejského tektonického bloku, proto jsou projevy tektonické činnosti intrakontinenetálního charakteru. Severočínský kraton, do něhož je soustředěna většina zemětřesné činnosti v Číně, zahrnuje plošinu Ordos a přidružené riftové zóny, Severočínskou plošinu a pobřežní regiony. (Liu et al. 2007).

Severně od Severočínského kratonu se nachází relativně stabilním Sibiřský kraton a hlavní korové deformace jsou směřovány do oblasti Bajkalského riftu. Severočínský blok byl součástí stabilního kratonu do pozdního mesozoika, kdy došlo k termálnímu ztenčení zemské kůry, jež vyústilo v rozsáhlou vulkanickou činnost a následné procesy riftingu (Liu et al. 2007).

Obr. 27 Zjednodušená tektonická mapa východní Asie (Faure et al., 2008). 4.4.2 Vybraná zemětřesení v Mongolsku Tato kapitola vychází z článku: Studium a posouzení rizik geohazardu v Mongolsku, část I: Intrakontinentální zemětřesení jako zdroj nejsilnějších a nejvíce patrných geohazardů, Cihlářová H. (65%), Kynický J.(20%), Mašek J.(10%), Majigsuren U.(5%) Cihlářová H. – Na základě konsultací s geoložkou Mgr. Lucií Sanžou a vedoucím této bc. Práce, zpracovala zahraniční literaturu, porovnala a vyhodnotila pod vedením Bc. Jiřího Maška satelitní snímky nejvýznamnějších ruptur Kynický J. – Doplnil práci o údaje z terénních prací, poskytl autorce potřebnou fotodokumentaci s výkladem Mašek J. – Zajistil družicové snímky a jejich vyhodnocení

Majigsuren U. – Konsultace během expedic „Scientific Researchof Mongolia“ 20022009

Série několika silných zemětřesení na území Mongolska vzbudila v průběhu 20. století značné obavy odborné i laické veřejnosti. Mezi nejdůležitější události patří zemětřesení "Bulnay"(rok 1905) na severu Mongolska, zemětřesení Fu Yun (rok 1931) na hranici s Čínou, "Gobi Altaj" (známé i jako Gurvan Bulag nebo „Bogd strike-slip fault“, z roku 1957, 8,3 R). K významnému zemětřesení Mogod došlo o deset let později (1967). Nejmladší významné zemětřesení proběhlo v západním Mongolsku 27. 9. 2003 (7,4 R) (Walker et al. 2006, Molnar a Gipson 1996, Molnar a Lyon Cean 1989, Baljinnyam et al., 1993, Kynický 2010 ústní sdělení) Bulnay Zemětřesení "Bulnay" v roce 1905 na severu Mongolska započalo 9.6. 1905, kdy došlo při sérii otřesů k prolomu zemské kůry v délce téměř 150 km (prolom Tsesterleg). Další zemětřesení pokračovalo sérií drobnějších otřesů, které vyvrcholily o dva týdny později (23.6.1905), kdy během opakovaných eventů o síle nad 8,1 Richterovi škály (jedno z vůbec nejsilnějších intrakontinentálních zemětřesení zaznamenaných v lidské historii) došlo ke vzniku další paralelní ruptury o délce téměř 400 km - prolom Bulnay (obr.28, 29) a následný prolom Teregtiyn dlouhý cca 100 km. (Walker et al. 2006)

Obr. 28 Upravený satelitní snímek prolomu Bulnay, Landsat Thematic mapper 5 (U.S.Geological Survey, 2009)

Obr. 29 Fotodokumentace prolomu Bulnay, (foto: Kynický J., expedice „Scientific research of Mongolia 2005“)

Zemětřesení Fu Yun Tento významný zemětřesný event o síle 8 R proběhl v roce 1931 na hranici s Čínou. Ruptura se táhne v délce 180 km severním až severo-západním směrem. Je důsledkem uvolňování a vyrovnávání vnirodeskového napětí dávné Indo-Euroasijské kontinentální kolize (viz. výše) (Molnar a Gipson 1996, Molnar a Lyon Cean 1989), konkrétně několika paralelních pravostranných posunů. Tyto jsou součástí Altajskéjho pohoří, jež tvoří západní hranici země.

Gobi Altaj Zemětřesení v altajské Gobi z roku 1957 známé jako „Ih Bogd earthquake“ patří mezi jedno z největších intrakontinentálních zemětřesení vůbec. (Florensov a Solonenko, 1965). Mimořádné zachování zlomové plochy umožňuje provedení přesných měření posunů na ploše, a to skoro 40 let po této události. (Baljinnyam et al., 1993). Hlavní ruptura „Bogd“ (Obr. 30) se táhne podél severního okraje Gobi Altaje východním až jihovýchodní směrem. Tato levostranná strike slipová zóna je charakterizována 3-4m (některých úsecích 5-7m) vertikálním posunem a délkou 260 km. Na tuto rupturu navazují další zlomové systémy. (Baljinnyam et al., 1993)

Obr.30 Družicový snímek hlavní ruptury zemětřesení Gobi Altaj, Landsat Thematic mapper 5 (U.S.Geological Survey, 2009) Mogod Během tohoto zemětřesení v roce 1967 vznikl horizontální posun podél 36 km dlouhé severně směřující zóny a končí na jejím jižním konci na 13 km dlouhém, jihovýchodně směřujícím přesmyku. Ruptura v permafrostu, rozsáhlé tahové pukliny a

nárůst

minerálů

v tlakovém

stínu

dokládá

značný

horizontální

posun,

kvantifikovaný měřením minimálně 3-3,5 m. Otřesy aktivovaly starší zlomové struktury. Předpokládá se, že hlavní zemětřesná činnost však proběhla již před tisíci až desetitisíci lety (Huang a Chen W. 1986). Rok 2003 Rozsáhlým intrakontinentálním zemětřesením z 27. 9. 2003 síle 7,4 R v severozápadní části mongolského pohoří Altay, na Rusko-mongolské hranici vznikla 120 km dlouhá ruptura napříč severozápadním Mongolskem až po hranici s Ruskem. V této oblasti se jedná o vůbec nejsilnější zemětřesení v historii měření (na rozdíl od aktivnějšího Gobi Altaje). Toto zemětřesení proběhlo v místě styku pravo-a-levo-

stranného posunu (strike slipové zóny). Severní okraj Altaje se tak vyznačuje změnou ve zlomové orientaci. (Lunina et al. 2006)

4.4.3 Vybraná zemětřesení v Číně Zemětřesení Manas Orogenní pás Tien Shan, na nějž je vázáno zemětřesení Manas z roku 1906, je vůbec nejaktivnějším orogenním systémem na světě. Zemětřesení o síle 7,7 stupňů vyvolalo vznik rozsáhlé deformace zemského povrchu. Zahrnují ostré příkopy a zdvihy v délce přibližně 130 km. Ohnisko zemětřesení bylo určeno do hloubky 20 km. (Wang et al. 2004) Zemětřesení Tangshan Tento zemětřesný event z roku 1976 o síle 7,8 stupňů Richterovy škály je pravděpodobně nejznámějším zemětřesením v Číně vůbec. V jeho důsledku zahynulo v provincii Hubei přibližně 250 000 lidí a milióny byly zraněny. Ohnisko zemětřesení bylo situováno v nízké hloubce 11km, a to přímo pod městem. Zlomové ruptury dosáhly délky přibližně 100km v SV-SZ směru. Během dvou let po tomto eventu následovala řada doprovodných geohazardů (sesuvy, řícení atd.) ale zejména dvě významná post zemětřesení o síle nad 6 stupňů Richterovy škály, v jejichž důsledku vznikly další ruptury. (Grossi et al., 2006) Zemětřesení Kunlun Čtrnáctého listopadu v roce 2001 proběhlo v Číně, podél zlomového pásu „Kusai Lake– Kunlun“ zemětřesení o síle 7,8 stupňů Richterovy škály. Následkem zemětřesného eventu byl vznik 300km dlouhé povrchové ruptury. Boční posun byl dokumentován v rozmezí 3 až 7m a s maximální hodnotou až 16,3m. Oblast Tibetské plošiny, kde toto zemětřesení proběhlo, patří mezi nejzajímavější struktury na Zemi. Je důsledkem Indoeuroasijské kolize a její průměrná nadmořská výška činí 4500m. V procesu rozpínání Tibetské plošiny vlivem zabudovávání Indické litosférické desky do Euroasijské hraje Kunlunské zlomové pásmo velmi důležitou roli a je místem s bohatou tektonickou historií, v němž se uvolňují ohromná napětí. Roční posun je u této levostranné strikeslipové zóny za posledních 40let přibližně 11mm. (Fu et. al. 2005).

4.4.4 Vybrané sesuvy půdy indukované zemětřesnou činností v Číně Tato kapitola vychází z review Posouzení rizik geohazardu část II: Zemětřesení a na ně navazující sesuvy půdy v Číně, Cihlářová H. (75%), Kynický J.(20%), Mašek J.(5%) Cihlářová H. – Zpracovala literární rešerši zahraniční literatury Kynický J. – Provedl korekturu a finalizaci Mašek J. – Porovnal situaci s dostupnými družicovými snímky

Zemětřesení Haiyuan V roce 1920 proběhlo ve sprašové akumulaci čínské provincie Gansu zemětřesení o síle 7.8 Richterovi škály. Ačkoli by spraš měla být kompaktní půdou díky vysokému podílu prachové frakce (93 % prach, 2 % písek, a 5 % jíl), došlo v této oblasti k 39 sesuvům o šíři nad 500 m (Zhang et al., 2007). Největší sesuv Dangjiacha sestával ze dvou bloků, oba vznikly na stejné straně svahu. Levý blok měl maximální šíři přibližně 520 m a délku 2000 m, šíře pravého bloku dosahovala 400 m a délky 1500. Množství přemístěné půdy je odhadováno na 15×106 m3. Většina tohoto materiálu se pohybovala 2000 m jižním, po té 1100m západním směrem a přehradila celé údolí. (Obr. 31). Takto vzniklo největší jezero tohoto druhu - 5 km dlouhé a 380 m široké. V oblasti bylo studováno 39 sesuvů půdy s šíří přesahující 500 m. Obecně je pro ně charakteristický mírný (nejvíce sesuvů proběhlo na svazích o sklonu menším než 15°) konkávní (32 konkávní, 5 plochý, 2 konvexní) svah, na rozdíl od sesuvů způsobenými dešti, jež se vyskytují především na prudkých svazích (ve stejné oblasti) (Obr. 32). Tento fakt indikuje dva různé mechanismy při sesuvech vyvolaných dešťovými srážkami a zemětřesnou činností. Zhang et al. (2007) vysvětluje tento jev a především vznik vysokého množství sesuvů ve sprašové akumulaci v důsledku existence suché vrstvy spraše na podzemní vodou nasyceném podkladu.

Obr. 31 Největší sesuv půdy Dangjiacha indukovaný zemětřesením z roku 1920 (Zhang et al., 2007)

Obr.32 Graf závislosti počtu sesuvů na sklonu svahu A) sesuvy vyvolané zemětřesením Haiuan, B) sesuvy vyvolané dešti ve stejné oblasti sprašových akumulací (upraveno dle Zhang et al., 2007) Zemětřesení Wenchuan Tento zemětřesný event o síle 7.9 stupňů Richterovi škály proběhl 12.5. 2008 v provincii Sichuan mezi Tibetskou plošinou a Sichuanskou pánví. Otřesy vyvolaly vznik ruptury o délce 285 km, s pravostrannými i levostrannými posuny. Vertikálně se segmenty vzdálily o 0,5-6 m (nejčastěji o 1-3m), nejvíce však o 10m (Lin et al., 2009) Lin et al. (2009) vyslovují myšlenku, že toto zemětřesení vzniklo v důsledku existence aktivních ruptur zlomového pásu Longmen Shan Thrust Belt(Obr. 33).

Obr. 33 a) Snímek Landsat Tibetské plošiny a severní Indie, žlutá šipka naznačuje směr pohybu Tibetské plošiny, červená šipka indikuje posun Indické litosférické desky. b) Znázornění tektonické situace oblasti (upraveno dle Lin et al., 2009)

Tento systém ruptur byl aktivní během pozdních čtvrtohor s ročním posunem 1-1,5 mm. Délka a rozsah vertikálního posunu řadí tuto rupturu mezi největší na světě, vyvolané intrakontinentálním zemětřesením. Došlo k uvolnění ohromného napětí akumulovaného v důsledku pokračujícího zabudovávání Indické litosférické desky do Euroasijské. Na kauzativní ruptury pásu Longmen Shan Thrust Belt (Obr. 34) navazuje mnoho dalších menších zlomů, které spolu s topografií terénu (jedná se nejprudší svahy podél Tibetské plošiny) zapříčinily vznik přibližně 15000 sesuvů půdy (vyvolaných zemětřesením Wenchuan). 4.4.5 Shrnutí Nejsilnější zemětřesení (nad 8 R) zahrnují horizontální posuny (obvykle nad 5m) a vznik ruptur o délce až několika stovek kilometrů. Podle geotektonických studií této oblasti (viz. výše) dochází na zlomech k dlouhodobým posunům menšího rozsahu (ne více než, 1-2 mm za rok).

Molnar a Gipson (1996), Molnar a Lyon (1989) a Pollitz et al. (2003) předpokládají, že zemětřesení o síle těchto významných zemětřesných událostí, která proběhla ve 20. století, se již mnohokrát opakovala a během historické minulosti došlo k obdobně významným událostem průměrně alespoň jednou za sto let. Tento fakt však vyzývá k otázce, proč se takové množství velmi silných zemětřesení vyskytlo v oblasti centrální Asie během jednoho století. Autoři vyslovují domněnku, že tato a mnohá menší zemětřesení, jejich poloha a způsob zlomové tektoniky jsou řízeny velkými rozsahy napěťových změn vytvořené složenou statickou deformací předchozích zemětřesení a subsekventní viskoelastickou relaxací spodní kůry a svrchního pláště pod Mongolskem. Takto silná intrakontinentální zemětřesení odrážejí napětí akumulované ve velkém objemu zemské kůry 200-300 km dlouhé a 30-50 km široké

5 Závěr Intrakontinentální zemětřesení a na ně navazující eventy patří mezi nejrizikovější projevy geohazardů v centrální Asii. Díky velmi složité tektonické genezi, jsou oblasti centrální Asie postihovány nejsilnějšími intrakontinentálními zemětřeseními na světě, v posledních sta letech s nebývalou četností. Rizika zemětřesné činnosti jsou dána zejména zalidněním oblasti. Pozornost je proto věnována zejména zemětřesením v nejlidnatější zemi Číně, Japonsku, Thajsku atd. zatímco v Mongolsku jsou škody na životech i majetku minimální. Zalidnění v této zemi patří mezi jedno z nejnižších na světě, a proto i silná zemětřesení nejsou příčinou významných ztrát na životech. To je dáno i faktem, že na rozdíl výše zmiňovaných zemí zejména jižní a jihovýchodní Asie, je Mongolsko vnitrozemským státem, bez přítomnosti mořského pobřeží a velkých vodních ploch – kde se zemětřesení stává častým zdrojem ničivých vln tsunami v husté industriální zástavbě s přítomností multipodlažních budov v oblastech subdukce oceánské kůry a nejvyššího napětí. Centrální Asie krom tektonické a na ni navazující geologické pestrosti skýtá velmi zachovalé a rozsáhlé části často panenské přírody. Předkládaná práce se soustředí zejména na Čínu a Mongolsko, kde antropogenní geohazardy jako například těžba nerostných surovin a s ní související zástavba a infrastruktura vyznívá s o to výraznějším kontrastem a jasně patrnými změnami krajiny.

Zatímco je Čína světovou velmocí s nejvyššími technologiemi, v malých vesničkách život probíhá téměř jako před staletími. Tato země si uvědomuje environmentální rizika, svého extrémního rozvoje a je zde patrná snaha zavádět mnohá ekologická opatření. Mongolsko je zemí rozvojovou s extrémním intrakontinentálním klimatem, která se snaží přiblížit „západnímu světu“ a myšlenka na ekologii zde zatím nemá prostor. Krom zemětřesné činnosti mezi nejvýznamnější geohazardy těchto zemí patří proces desertifikace, nedostatek pitné vody a těžební činnost. Postup pouště Gobi směrem na jih silně ohrožuje severní provincie Číny. Prachovými bouřemi je ročně přemístěno X0 tun prachové a písčité frakce, a to až na tisíce km. Dochází k celkové aridizaci území a zániku dosavadních ekosystémů a agroekosystémů. Jako zatím nejúčinnější způsoby zmírnění desertifikace se jeví omezení antropogenního tlaku na danou oblast - omezení pastvy a zemědělského využívání krajiny, zákaz kácení v blízkých oblastech a jejich znovuzalesnění. Zásoby vody představují v aridních a semiaridních oblastech existenční hranici pro výskyt jak lidských populací, tak biocenóz. V Mongolsku, zemi s jedním s nejdrsnějších kontinentálních klimat je problematika zásobování pitnou vodou klíčovým odvětvím rozvojové pomoci této zemi. Nedostatek pitné vody je prohlouben změnami v kočovném životě nomádů a zároveň stále vysokými počty dobytka a nadměrným přepásáním především stepních oblastí. Severní Čína zejména provincie Vnitřní Mongolsko jsou postihovány postupující aridizací území a nedostatkem vody, která je přiváděna ze stále vzdálenějších lokalit, neboť jsou místní zdroje nedostatečné, či vyčerpané. Těžební činnost je nedílnou součástí existence lidské společnosti a zároveň jedním z nejradikálnějších zásahů do krajiny. V současnosti těžená a k těžbě připravovaná ložiska označovaná jako „large“ a „superlarge deposit“ nemají svou rozsáhlostí v historii lidstva obdobu. Je otázkou, jak se dané ekosystémy s tímto zásahem vyrovnají a jak bude provedena jejich rekultivace, zejména v semiaridních a aridních podmínkách severní Číny a jižního Mongolska, se kterými nemáme mnoho zkušeností, jakož i v oblastech subtropické až tropické jižní Asie.

6 LITERATURA Badarch G., Cunningham D.W., Windley B.F. (2002): A new terrane subdivision for Mongolia: implications for the phanerozoic crustal growth of Central Asia, Journal of Asian Earth Sciences, v.21, no. 1, 87 – 110. Baljinnyam I., Bayasgalan A., Borisov B.A., Cisternas A., Dem'yanovich M.G., Ganbaatar L., Kochetov V.M., Kurushin R.A., Molna, P., Philip H. and Vashilov Y.Y., (1993): Ruptures of Major Earthquakes and Active Deformation in Mongolia and its Surroundings: Geol. Soc. Am Memoir 181, 62 s. Česká geologická služba: (2006): GeoHAZARDY, Katalog geologických rizik. Databáze online [cit. 2011-02-12]. Dostupné na: http://www.geology.cz/aplikace/geohazardy/, Google Earth User Guide [cit. 2010-15-10]. Dostupné na http://maps.google.com/ Faure, M., Lin, W., Monié, P., Meffre, S. (2008): Palaeozoic collision between the North and South China blocks, Triassic intracontinental tectonics, and the problem of the ultrahigh-pressure metamorphism. C. R. Geoscience 340, 139–150. Florensov N.A. and Solonenko V.P., eds. (1965): The Gobi-Altay Earthquake, U.S. Department of Commerce, Washington, D.C., 424 s. Fu B., Awata B., Du J., Ninomiya Y, He W. (2005): Complex geometry and segmentation of the surface rupture associated with the 14 November 2001 great Kunlun earthquake,northern Tibet, China, Tectonophysics 407 (2005) 43 – 63. Grave J.D., Buslov M.M., Van den Haute P. (2007): Distant effects of India–Eurasia convergence and Mesozoic intracontinental deformation in Central Asia: Constraints from apatite fission-track thermochronology, Journal of Asian Earth Sciences 29, 188 – 204. Grossi P., Re D., Wang Z. (2006): The 1976 Great Tangshan Earthquake30-Year Retrospective, Risk Management Solutions. Databáze online [cit. 2011-02-15]. Dostupné na Hicks K., Kuylenstierna J.(2009): A global perspective on soil acidification in terrestrial ecosystems, Earth and Environmental Science 6, Session 46. Houška J., Kynický J. (2004): Možnosti aplikace dálkového průzkumu Země při řešení otázek desertifikace v Mongolsku s. 73 – 77. In SAMEC, P. -- KYNICKÝ, J. -- JAROŠ, O. Scientific exploration of Mongolia. 1. vyd. Brno: Ústav geologie a pedologie LDF MZLU v Brně, 77s. Huang J. and Chen P. W., (1986): Source mechanisms of the Mogod earthquake semence of 1967 and the event of 1974 July 4 in Mongolia Geophys. J. R. astr. SOC .(1986)84, 361 – 379. Jaroš O. (2008): Genetické typy ložisek zlata v Mongolsku a environmentální dopady jejich exploatace, s. 28 – 33, In KYNICKÝ, J. -- BAJER, A., Mongolia 2008. Sborník z konference věnované výzkumným aktivitám v Mongolsku. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 97s. Juřička D., Novotná J., Cihlářová H., Bartošová R., Mašek J. (2009): Perspektiva a nutnost výzkumu budoucího vývoje zásob vody ve vádích jižního Mongolska, s. 122 – 137, In KYNICKÝ, J. – CIHLÁŘOVÁ, H. SAMEC, P. – KÁŇOVÁ, H – BARTOŠOVÁ, R. – BRTNICKÝ, M. Mongolia 2009. Sborník z konference věnované výzkumným aktivitám v Mongolsku. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2009, ISBN 978-80-7375-360-3, 159s. Kynický J. (2006): Karbonatity jižního Mongolska. Disertační práce (in MS, dep. knihovna MENDELU v Brně), MENDELU v Brně, Brno 182 s.

Kynický J., Cihlářová H., Cheng X. Chakhmouradian A., Reguir K., Moore M., Chuan Ch., Song W. (2010): Mineralogicko-petrologický průzkum REE ložiska peralkalických syenitů a karbonatitů Shaxiongdong, s. 27 – 30. In KYNICKÝ, J. -- CIHLÁŘOVÁ, H. - SAMEC, P. -- BRTNICKÝ, M. Scientific research of Mongolia and Central Asia 2010. 1. vyd. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2010, ISBN 978-80-7375-470-9, 126 s. Kynický J., Cheng, X., Chakhmouradian A., Reguir, K., Cihlářová H. (2010): Miaoya - významné ložisko REE v centrální Číně s. 19 – 22, In KYNICKÝ, J. -CIHLÁŘOVÁ, H. -- SAMEC, P. -- BRTNICKÝ, M. Scientific research of Mongolia and Central Asia 2010. 1. vyd. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2010, ISBN 978-807375-470-9, 126 s. Kynický, J., Chahmouradian, A., Cheng, X., Krmíček L. Krmíčková M. (2010): Evolution of rare-earth mineralization in carbonatites of the Lugiin Gol complex, southern Mongolia. Acta Mineralogica-Petrographica. 2010. sv. 1, ISSN 0324-6523, 461 – 462 Kynický, J. (2010): REE mineralizace ložiska Bayan Obo ve Vnitřním Mongolsku. Minerál. 2010. sv. 2010, č. 5, ISSN 1213-0710, 422 – 437 Kynický, J., Cheng X., Chahmouradian A., Reguir K., Cihlářová H. (2010): Bayan Obo - největší ložisko REE na světě, s. 14 – 18, In KYNICKÝ, J. -- CIHLÁŘOVÁ, H. -SAMEC, P. -- BRTNICKÝ, M. Scientific research of Mongolia and Central Asia 2010. 1. vyd. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2010, ISBN 978-80-7375-470-9, 126 s. Kynický J., Jaroš O., Juřička J., Cihlářová H. (2011): Vybrané aspekty těžby zlata v Mongolsku, část I: Hlavní genetické typy ložisek a příklady jejich současné těžby, v tisku Časopis Uhlí-Rudy-Geologický průzkum 2011 Lin A., Zhikun R., Dong J., Xiaojun Wu. (2009): Co-seismic thrusting rupture and slip distribution produced by the 2008 Mw 7.9 Wenchuan earthquake, China, Tectonophysics 471, 203–215 Liu M., Yang Y., Shen Z., Wang S., Wan Y. (2007) Active Technics and intracontinental earthquakes in China: The kinematics and geodynamics, The Geological society of America Special paper 425, 299 – 318. Lunina O. V., Gladkov A. S., Novikov I. S., Agatova A. R., Vysotsky, E. M., Emanov A. A. (2006): Seismotectonic Deformations and Stress Fields in the Fault Zoneof the 2003 Chuya Earthquake, Ms= 7.5, Gorny Altai, Geotektonika, 2006, No. 3, 52–69. Chuan M. C., Shu G. Y., Liu J. C. (1995) Solubility of heavy metals in a contaminated soil: Effects of redox potential and pH, Earth and Environmental Science Water, Air, & Soil Pollution, Volume 90, Numbers 3-4, 543 – 556. Mašek J., Kynický J., Cihlářová, H. (2010): Dálkový průzkum gigantického ložiska Erdenet a vliv na okolní krajinu, s. 72 – 73, In KYNICKÝ, J. -- CIHLÁŘOVÁ, H. -SAMEC, P. -- BRTNICKÝ, M. Scientific research of Mongolia and Central Asia 2010. 1. vyd. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2010, s. 72--73. ISBN 978-80-7375-470-9. 126 s. Molnar, P., and H. Lyon-Caen, 1989: Fault plane solutions of earthquakes and active tectonics of the Tibetan Plateau and its margins, Geophys. J. Int., 99, 123 – 153. Molnar P. and Gipson M. J. (1996): A bound on the rheology of continental litosphere using cery long baseline interferometry: The velocity of south China with respekt to Euroasia, Journal of geophysical research vol. 101, NO B1, 54 – 553. Novotná J. (2008): Problematika kvality podzemních vod ve středním a jižním Mongolsku, s. 149 – 154 In KYNICKÝ, J. -- BAJER, A. Mongolia 2008. Sborník z konference věnované výzkumným aktivitám v Mongolsku. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, ISBN 978-80-7375-207, 97s

Novotná J. – Burda P. – Bláha P. (2009): Snižování kvality pitných vod v oblasti středního a jižního Mongolska. s. 24 – 32, In KYNICKÝ, J. – CIHLÁŘOVÁ, H. SAMEC, P. – KÁŇOVÁ, H. – BARTOŠOVÁ, R. – BRTNICKÝ, M. Mongolia 2009. Sborník z konference věnované výzkumným aktivitám v Mongolsku. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, ISBN 978-80-7375-360-324–32, 159 s. Novotná J., Burda P. (2010): Problematika čerpání přírodních zásob podzemních vod v Aridních oblastech s. 47 – 49, In KYNICKÝ, J. -- CIHLÁŘOVÁ, H. -- SAMEC, P. -BRTNICKÝ, M. Scientific research of Mongolia and Central Asia 2010. 1. vyd. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2010, ISBN 978-80-7375-470-9, 126s. Peralta-Videa J.R., Lopez M. L., Narayan M., Saupe G., Gardea-Torresdey, J. (2009): The biochemistry of environmental heavy metal uptake by plants: Implications for the food chain, The International Journal of Biochemistry & Cell Biology Volume 41, Issues 8-9, 1665 – 1677 Pícha Bohumil (2009): Úspěchy a zaváhání při objevu ložiska porfyrových Cu, Mo rud Erdenet, s.73 – 82, In KYNICKÝ, J. – CIHLÁŘOVÁ, H. SAMEC, P. – KÁŇOVÁ, H. – BARTOŠOVÁ, R. – BRTNICKÝ, M. Mongolia 2009. Sborník z konference věnované výzkumným aktivitám v Mongolsku. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, ISBN 978-80-7375-360-324–32, 159 s. Pícha B. (2007): Ložisko Cu-Mo rud Erdenetuin Obo v Mongolsku. Malé připomenutí největšího objevu československé ložiskové geologie. Časopis Uhlí-rudy-geologický průzkum. Číslo 7/2007. Pollitz F. Vergnolle M. Calais E. (2003): Fault interaction and stress triggering of twentieth century earthquakes in Mongolia, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, VOL. 108, NO. B10, 2503, doi:10.1029/2002JB002375. Rukavičková L., Hydrogeologické poměry a stav vodních zdrojů v severozápadní části Gobi Altaje. s. 72 – 78, In KYNICKÝ, J. -- BAJER, A. Mongolia 2008. Sborník z konference věnované výzkumným aktivitám v Mongolsku. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita,. ISBN 978-80-7375-207-1, 97s. Samec, P., Kynický, J., Kisza, L. (2006): Impacts of aridization/desertification to ecotone systéme, s.72 – 83 In Mongolia. In SAMEC, P. -- KYNICKÝ, J. Hlavní výsledky průzkumu území Mongolska v projektu Mongolsko 2000 -- 2005: shrnutí, hodnocení a interpretace (II). Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, ISBN 80-7157-920-3, 96s. Sengör, A.M. C., Natal'in, B.A., & Burtman, V.S. (1993). Evolution of the Altaid tectonic collage and Paleozoic crustal growth in Eurasia. Nature, 364, 299-307. Su Z. Y., Zhao Z. W., Su X.P., Zhang H. Z., Wangb T., Ramcl R. (2007): Ecological effects of desertification control and desertified land reclamation in an oasis-desert ecotone in an arid region: A case study in Hexi Corridor, northwest China. Ecological Engineering, 29, 117 – 124. U.S. Geological Survey 2010, [cit. 2010-04-9]. Dostupné na http://edcsns17.cr.usgs.gov/NewEarthExplorer/ Vettori L., Missaglia A., Felici C., Russo A., Tamantini I., Carrozza G.P. (2010): Journal of Biotechnology Volume 150, Supplement 1, 509-510 Wainwright A. J. (2008): Volcanostratigraphic framework and magmatic evolution of the Oyu Tolgoi porphyry Cu-Au district, South Mongolia, Disertační práce, The University of British Columbia, 263 s. Walker R.T. , A. Bayasgalan A., Carson R., Hazlett R., McCarthy L., Mischler J., Molor E., Sarantsetseg P., Smith L., Tsogtbadrakh B., Tsolmon G., (2006): Geomorphology and structure of the Jid right-lateral strike-slip fault in the Mongolian

Altay mountains, Journal of Structural Geology, Volume 28, Issue 8, August 2006, 1388 – 1395. Wang H. Zhou H. (2003): A simulation study on the eco-environmental effects of 3N Shelterbelt in North China, Global and Planetary Change 37, 231 – 246. Wang Ch.Y., Zhu-En Yang Z.E., Luo H., Mooney W.D. (2004): Crustal structure of the northern margin of the eastern Tien Shan, China, and its tectonic implications for the 1906 M~7.7 Manas earthquake, Earth and Planetary Science Letters 223, 187 – 202. Wang X., Chen F., Dong Z. (2006): The relative role of climatic and human factors in desertification in semiarid China, Global Environmental Change 16, 48–57. Wang X., Chen F., Hasi E., Li J. (2008): Desertification in China: An assessment, Earth-Science Reviews 88, 188 – 206. Wang M.X., Zhang X.C., Hasi E., Dong B.Z. (2010): Has the Three Norths Forest Shelterbelt Program solved the desertification and dust storm problems in arid and semiarid China? Journal of Arid Environments 74, 13–22. Zhang D., Wang G. (2007): Study of the 1920 Haiyuan earthquake-induced landslides in loess (China), Engineering Geology 94, 76 – 88.

8 Seznam obrázků Obr. 1 Zvířata v „ochranném pásmu“ zdrojů pitné vody (Novotná et al. 2010) Obr. 2 Naprosto nefunkční „ochranné pásmo“ zdrojů pitné vody(Novotná et al. 2009) Obr. 3 Štěrkovitá poušť Gobi (foto: Kynický J., expedice „Scientific research of Mongolia 2009“) Obr. 4 Mapa aridních a semiaridních oblastí Číny se systémem dun a trendy postupu pouští s vyznačením pásu VZZ, Wang et al. (2010), Červená linie naznačuje výsadbu VZZ Obr. 5 Keřového pás jako nejodolnější první bariéra před výsadbou stromů (upraveno dle Su et. al 2007) Obr. 6 Graf změn přenosu materiálu měřeno 20cm nad povrchem při písečných bouřích (Su et. al 2007) Obr. 7 Satelitní snímek projektu VZZ, (Google Earth, 2010) Obr 8 Grafy závislosti výskytu prachových bouří a větrných dnů na zalesněné ploše (upraveno dle Wang et al. 2010) Obr. 9 Snímek přirozených keřů Ob.r 10 Výsadba keřového pásu v projektu VZZ (Su et. al 2007) Obr. 11 Ilegální těžba zlata v Mongolsku (foto: Kynický J., expedice „Mongolia 2000“) Obr. 12 Přibližná lokalizace ložiskové asociace, Lugiin Gol (LG), Omnot Olgii (OO) a Khurimt Khad Golgot (KKT),( upraveno dle teránové mapy Badarch et. al 2002) Obr 13. Ložisko Lugiin Gol v semiaridních oblastech jižního Mongolska (foto: Kynický J., expedice „Scientific research of Mongolia 2009“) Obr. 14 Zjednodušená tektonická mapa Mongolska (upraveno dle Wainwright 2008) Obr. 15, 16 Ložisko Cu-Au Oyu Tolgoi, jižní Mongolsko (foto: Kynický J., expedice „Scientific research of Mongolia 2009“) Obr. 17 Pohled do povrchového etážového lomu dosahujícího hloubky asi 270 m, což je 50 m pod úrovní okolního údolí. (Pícha, 2009) Obr. 18 Pohled na vrchol hory Erdenetiin-Ovoo (1944), (Pícha, 2009) Obr. 19 Pohled na ložisko Bayan Obo, Vnitřní Mongolsko, (foto: Kynický J., expedice „Scientific research of Mongolia 2009“) Obr. 20 Prašnost na ložisku Bayan Obo, Vnitřní Mongolsko, (foto: Kynický J., expedice „China 2010“) Obr. 21 Jeden z granitových lomů v Chinlingských horách ((foto: Cihlářová H., expedice „China 2010“) „China 2010“) Obr. 22 Sesuvy půdy v členitém terénu Chinlinských hor (foto: Cihlářová H., expedice „China 2010“) Obr. 23 Pohled na ložisko Mo Dashigou (foto: Kynický J., expedice „China 2010“) Obr. 24 Lokalita Shaxiongdong v Chinlinských horách, (foto: Cihlářová H., expedice „China 2010“) Obr. 25 Přípravné práce pro stavbu nové silnice v Chinlinských horách (foto: Kynický J., Expedice „China 2010“) Obr. 26 Znečištění nádrže pod pralesním ekosystémem Shaxiongdong, (foto: Cihlářová H., expedice „China 2010“) Obr. 27 Zjednodušená tektonická mapa východní Asie (Faure et al., 2008). Obr. 28 Satelitní snímek prolomu Bulnay, Landsat Thematic mapper 5 (U.S.Geological Survey, 2009) Obr. 29 Fotodokumentace prolomu Bulnay, (foto: Kynický J., expedice „Scientific research of Mongolia 199“

Obr.30 Družicový snímek hlavní ruptury zemětřesení Gobi Altaj, Landsat Thematic mapper 5 (U.S.Geological Survey, 2009) Obr. 31 Největší sesuv půdy Dangjiacha indukované zemětřesením z roku 1920 (Zhang et al., 2007) Obr.32 Graf závislosti počtu sesuvů na sklonu svahu A) sesuvy vyvolané zemětřesením Haiuan, B) sesuvy vyvolané dešti ve stejné oblasti sprašových akumulací (upraveno dle Zhang et al., 2007) Obr. 33 a) Snímek Landsat Tibetské plošiny a severní Indie, žlutá šipka naznačuje směr pohybu Tibetské plošiny, červená šipka indikuje posun Indické litosférické desky. b) Znázornění tektonické situace oblasti (upraveno dle Lin et al., 2009)

9 Přílohy 9.1 Obrazové přílohy

Příloha 1 Trasa expedice „China 2010“ (Google Earth, 2010)

9.2 Přílohy tématických článků

Bayan Obo - největší ložisko REE na světě KYNICKÝ Ja., CHENG XUb, CHAKHMOURADIAN A.c, REGUIR K.c, CIHLÁŘOVÁ H.a a

b

Ústav geologie a pedologie, Lesnická a dřevařská fakulta, Mendelova univerzita v Brně Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution, Peking University, Beijing 100871, China c Department of Geological Sciences, University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada

Abstrakt Ložisko Bayan Obo (celosvětově ekonomicky i strategicky nejvýznamnější „super large deposit“ se nachází na severním okraji provincie Vnitřní Mongolsko a asociace sedimentárních hornin „Wutai a Bayan Obo Group“ proterozoického stáří v severní Číně, cca 700 km ssz. od hlavního města Pekingu. Tyto hostitelské horniny ložiska Bayan Obo jsou zastoupeny zejména metamorfovanými pískovci, jílovci a břidlicemi s unikátním zrudněným pásmem dolomitického mramoru s označením H8. Právě mramory H8 jsou nejdůležitějším hostitelem těženého REE zrudnění ložiska v délce 18 km a s mocností běžně až 2 km. Dané mramory mají přechody textur od jemnozrnné až po hrubozrnnou s přechody struktur od masivní k páskované. Hornina je tvořena převážně kalcitem doprovázeným dolomitem, živci, magnesioarfvedsonitem, flogopitem, apatitem, fluoritema barytem. Důležitými doprovodnými REE minerály jsou monazit-(Ce), bastnaesit-(Ce), parisit-(Ce), huanghoit-(Ce), a další převážně karbonáty REE tvořící rozsáhlé hnízdovité a páskované akumulace. Mezi nejdůležitější typy rud patří 3 základní skupiny zrudnění: masivní, vtroušeninové a páskované. Vtroušeninové zrudnění má kovnatost v intervalu 3-8 obj. % REE2O3, páskované 6 - 15 obj. % REE2O3 a masivní zrudnění nese kontrastně pouze 3 a méně obj. % REE2O3. Ložisko Bayan Obo je tedy unikátním výskytem nejbohatších rud REE a největší ložisko REE v Číně i na světě (bilanční zásoby více než 150*106 t REE s průměrnou kovnatostí 6 %) a zároveň hlavní těžené ložisko i řady dalších komodit (1,5 Gt Fe rud, Nb rud, fluoritu, barytu, atd.), které jsou při hlavní těžbě Fe rud získávány s REE jako vedlejší-produkt. Klíčová slova: REE, super large deposit, karbonatity, Bayan Obo, Vnitřní Mongolsko, Čína Abstract The Bayan Obo super large deposit is situated on the northern margin of the Inner Mongolian platform, approximately 700 km to the NNW from the Beijing. Proterozoic basement strata in the region consist of the Wutai and Bayan Obo Group (predominantly meta-sandstones and slates, with the exception of the H8 dolomite marble). Interestingly, this unusual unit is the most important ore-bearing unit. It extends min. 18 km in present erosion level (from east to west), with a width usually up to 2 km. The H8 dolomite marble has a fine- to coarse-grained texture, massive and banded structure, and consists mainly of dolomite and calcite, with accessory feldspar, magnesio-arfvedsonite, phlogopite, apatite, fluorite and barite. The H8 dolomite marble also contains frequent REE minerals, such as bastnaesite, parasite, huanghoite and monazite in large nests and bands. On the basis of textures and structures, three main types of Bayan Obo ores can be recognized: disseminated, banded andmassive. Disseminated carbonatehosted ores range from 3 to 6 wt. % REE2O3. Banded ores commonly range from 6 to 15 wt. % REE2O3. In contrast, massive ores are the most REE poor with its <3 wt. % REE2O3. Bayan Obo reserves have been estimated of more than 150 Mt of REE oxides and similar tonnage of fluorite, barite and Nb ores which all are only the by-product after the Fe-ore processing. Key words: REE, super large deposit, carbonatites, Bayan Obo, Inner Mongolia, China

Úvod Ložisko Bayan Obo (Bayun Obo) bylo objeveno v provincii Vnitřní Mongolsko v Číně již téměř před sto lety a představuje v současnosti největší (bilanční zásoby nově propočteny na více než 150*106 t REE s průměrnou kovnatostí 6 %) a zároveň hlavní těžené ložisko REE nejen na asijském kontinentu, ale i na světě. Hlavním hostitelem REE zrudnění jsou dolomitické mramory (přeměněné karbonatity o mocnosti 300-500 m) na ploše více než 30 km2 (Obr. 1 a 2) a nejdůležitějšími nositeli REE jsou fluorkarbonáty: zejména bastnaesit [(Ce, La)(CO3)F] a parisit [(Ce, La)2Ca(CO3)3F2] a fosfáty: monazit [(Ce, La, Nd PO4] a v menší míře i apatit Ca5(PO4)3F se zvýšenými obsahy LREE. Průmyslově zpracovávány jsou pouze REE karbonáty, zatímco fosfáty jsou deponovány na haldách a s jejich finančně náročnější úpravou bude započato až po vývoji vhodných, ekonomicky méně náročnějších, technologií). Popis geologické situace Ložisko Bayan Obo se nachází v blízkosti severního okraje „severočínského kratonu“ v rámci regionálně geologické jednotky „Inner Mongolian Hercynian oceanic plate.“, cca 60 km od hranice mezi Mongolskem a Čínou. Komplexně bylo ložisko charakterizováno v řadě odborných článků a knih (např. Drew et al., 1990; Juan et al., 1990; Chao et al., 1993; Xu et al., 2008 a citace uvedené v daných pracích). Ložiskový komplex Bayan Obo představuje polyfázové asociace svrchnoproterozoických metamorfovaných karbonatitů (velikost těles až 18 * 1-5 km, v současnosti dolomitických mramorů ) s rozsáhlými relikty intruzivních kontaktů s metamorfity skupiny Bayan Obo, tvořené zejména metamorfovanými sedimentárními a vulkanosedimentárními horninovými asociacemi původního oceánského dna (Le Bas et al., 1996). V širším okolí v současnosti těžených dvou ložisek (Obr. 1) je přítomno ještě dalších 5 ložisek velkého rozsahu (z toho 3 ve skupině „super large deposits“) a cca 50 žilných karbonatitů o mocnosti do 2 m a délce maximálně prvních stovek metrů. Vlastní hlavní i východní ložisko představuje metamorfované karbonatity (s označením H8) a nese tři základní skupiny zrudnění: masivní (Obr. 2), páskované (Obr. 3) a vtroušeninové (Obr. 4). Vtroušeninové zrudnění má kovnatost v intervalu 3-8 obj. % REE2O3, páskované 6 to 15 obj. % REE2O3 a masivnízrudnění nese kontrastně pouze 3 a méně obj. % REE2O3 neboť masivní zrudnění má nejvyšší celkovou kovnatost v podobě rud Fe, Nb a Ta a nikoli REE (Chao et al., 1993). Ložisko Bayan Obo má nejen největší světové zásoby REE2O3 (více než 100 Mt), ale zároveň je geneticky i ložiskově unikátní v případě řady dalších komodit (bilanční zásoby jsou minimálně 1,5 Gt Fe rud s průměrnou kovnatostí 35-45 % Fe; 2,2 Mt Nb s průměrnou kovnatostí 0,1-0,5 %; Drew et al.,1990). Důležitými vedlejšími až hlavními horninotvornými minerály jsou vedle karbonátů a oxidů zejména apatit, baryt a fluorit (jedná se rovněž o největší ložisko fluoritu na světě s bilančními zásobami více než 200 Mt CaF2).

Obr. 1 Pohled na největší ložisko REE Bayan Obo s generelem geologické mapy širšího okolí ložiska

Obr. 2 Masivní zrudnění

Obr. 3 Páskované zrudnění Minerálních asociace Mezi hlavními horninotvornými minerály H8 dominují vedle karbonátů a oxidů zejména fosfáty, sírany a fluorit.Většina těchto minerálů buduje velmi jemnozrnné páskované a vtroušeninové zrudnění. Masivní zrudnění magnetitu a hematitus doprovodnými dalšími oxidy je hrubozrnné až velmi hrubozrnné. Všechny tři hlavní skupiny zrudnění jsou proráženy mladšími hydrotermálně metasomatickými žilkami a prožilky, jejichž minerální asociace jsou ještě výrazně bohatší.

Obr. 4. Vtroušeninové zrudnění Minerály pozdních žil jsou zpravidla velmi hrubozrnné a mají podle převládajících minerálů charakteristické zbarvení. Například prožilky budované převážně fosfáty mají zbarvení pastelově žluté, žilky s převahou silikátů z řad alkalických amfibolů a pyroxenů doprovázených fosfáty a karbonáty REE mají zbarvení od zeleného až po výrazně modré a barevně nejpestřejší jsou žilky a jemné prožilky s převahou fluoritu a fluorkarbonátů REE. Nejdůležitějšími minerály REE jsou v těžených rudách ložiska Bayan Obo jemnozrnný až středně zrnitý bastnaesit a monazit. V případě páskovaných rud a nejmladších žilek je rovněž velmi důležitou součástí REE mineralizace i hrubozrnný bastnaesit a huanghoit, lokálně i jemnozrnnější parisit.

Všechny výše zmíněné minerály jsou v blízké asociaci s Nb-Zr-Ba-REE minerály, mezi nimiž dominují aeschynit, fergusonit, fersmit, kolumbit a pyrochlor, doprovázené vzácnějšími minerály REE, Ti, Nb, Zr, Th, Ba, atd. (např. chevkinit, baotit, benitoit, janhaugit, koashvit a další). Již Chao et al. (1993,1997) se pokusil o zjednodušené určení posloupnosti krystalizace hlavních etap vzniku ložiska Bayan Obo a jeho výsledky jsou níže doplněny o informace Conrad & McKee (1992) a vlastními výsledky za poslední 3 roky studia REE mineralizace z hlavního ložiska Bayan Obo: 1. Krystalizace kalcitu a dolomitu s primárním monazitem-(Ce) hlavní intruzivní fáze 2. Krystalizace alkalických a peralkalických žilných hornin, 1,3 Ga (Conrad & McKee, 1992) 3. Regionální metamorfóza karbonatitu H8, 800 Ma (Conrad & McKee, 1992) 4. Rané vtroušeninové zrudnění s dominancí monazitu-(Nd) a bastnaesitu-(Nd), cca 550 Ma 5. Pozdní vtroušeninové zrudnění s dominancí monazitu-(La) a bastnaesitu-(La-Nd), 500-450 Ma 6. Raná magnetit-monazitová mineralizace, 440 Ma (lat. Mega-annum – milion let) 7. Páskované zrudnění s dominantním rozšířením monazitu-(Ce) a bastnaesitu-(Ce) doprovázeného fluoritem, hematitem a apatitem, 430-420 Ma 8. Páskované zrudnění s dominancí huanghoitu doprovázeného aeschynitem, 410-400 Ma 9. Pozdní REE-Nb-Ta mineralizace vznikající v průběhu remobilizace metasomatických fluid na jednoduchých i zonálních vícestádiových baryt-fluorkarbonátových žilách, 330-300 Ma Detailní charakteristika ložiskově významných REE minerálů Jak již bylo naznačeno výše, mezi nejdůležitější rudy REE patří karbonáty a fosfáty. Vedle nejběžnějšího fluorkarbonátu REE – bastnaesitu, je druhým nejrozšířenějším REE minerálem ložiska Bayan Obo monazit (variety s dominancí La, Ce i Nd) s vysokými obsahy zejména LREE. Asociace monazitu-(La) a bastnaesitu-(La-Nd) má hlavní zastoupení u vtroušeninového, ale hraje důležitou roli i u páskovaného zrudnění. V menší míře (cca 2* méně) je přítomna neodymem bohatá varieta bastnaesitu, která tvoří polysyntetické srůsty s dalšími fluorkarbonáty vzácných zemin s převahou Nd jako jsou např. parisit-(Nd) a roentgenite(Nd). Ve všech případech jsou jeho krystaly i velké agregáty minerálních zrn výrazně medově žluto-hnědé. Bastnaesit-(Nd) vystupuje vždy v těsné asociaci s monazitem-(Nd) a dalšími fluorkarbonáty-(Nd). Ojediněle se objevuje i v asociaci s fluoritem nebo i barytem a minerály skupiny huanghoitu na nejmladších baryt-fluorkarbonátových žilách). Bastnaesit tvoří v případě variety bohaté cerem zejména velké krystalové agregáty prorůstající se s monazitem-(Ce) u páskovaného zrudnění Rovněž parisit je přítomen na ložisku ve více základních varietách, ale nejčastěji jako varieta bohatá neodymem podílející se až z 30 % na stavbě velkých krystalových agregátů fluorkarbonátů páskovaných rud, kdy jeho krystaly se intenzivně prorůstají s xx bastnaesitu-(Nd). Jeho krystaly jsou zpravidla výrazněji zbarveny než krystaly bastnaesitu (v různých odstínech hnědé nebo zelené barvy). Parisit-(La) a parisit-(Ce) jsou přítomny méně často, a to zpravidla jako primární automorfně omezené krystaly samostatných kalcit-fluorkarbonátových žil. Huanghoit-(Nd) vytváří mohutné krystalové agregáty vzácně až do 150 mm v průměru, které výrazněnahrazují vývojově starší asociaci fluorkarbonátů a jsou zpravidla žlutě zbarveny. Samostatné krystaly jen zřídka přesahují velikost prvních mm. V asociaci s fluoritem jsou jeho agregáty zabarveny i narůžověle zatímco v asociaci s barytem jsou jeho agregáty žlutozelené. Ostatní variety bohaté Ce a Nd jsou přítomny pouze v

mikroskopických lamelách vývojově starších fluorkarbonátů samostatných kalcit-fluorkarbonátových žil. Závěr Bayan Obo je celosvětově největším ložiskem nejen REE, ale i Fe, Nb, fluoritu, barytu a řady dalších komodit. Současné bilanční zásoby REE již tří těžených povrchových dolů jsou na cca 80 let, ale ani v budoucnosti se nemusíme bát nedostatku těchto vzácných prvků. Metamorfity skupiny Bayan Obo a jejich ložiskový komplex skýtají ještě další 2 ložiska s obdobnou tonáží a kovnatostí. Jejich postupné otevření a uvedení do těžby je předpokládáno v letech 2015-2020. Určitou komplikací detailního průzkumu a studia ložiskově, petrologicky i mineralogicky unikátních velkolomů je však přísný zákaz vstupu cizinců i čínských vědců na samotná ložiska, zavedený v platnost v druhé polovině roku 2010 („diplomatický konflikt „ mezi Čínou a Japonskem a de facto i USA). V současnosti je vstup na ložisko (obecně na většinu čínských strategických ložisek) velmi omezen a je možné si vstup předjednat jedině přes Čínskou akademii věd a vládu a i tak je vlastní průzkum značně limitován a kontrolován. Poděkování Na tomto místě bychom rádi poděkovali zejména čínským kolegům z ložiska Bayan Obo za umožnění vstupu na ložisko i přes byrokratické překážky vyvolané krizí na trhu s REE v září 2010. Literatura Chao, E.C.T., Tatsumoto, M., Back, J.M., Minkin, J.A., McKee, E.H., Ren, Y., 1993. Multiple lines of evidence for establishing the mineral paragenetic sequence of the Bayan Obo rare earth ore deposit of Inner Mongolia, China. In: Maurice, Y.T. (Ed.), Proceedings of the International Association on the Geology of Ore Deposits, 8th Symposium volume, str. 53– 73. Chao, E.C.T., Back, J.M., Minkin, J.A., Tatsumoto, M., Wang, J., Conrad, J.E., McKee, E.H., Zonglin, Hou, Qingrun, Meng, Shengguan, Huang, 1997. The Sedimentary Carbonate- Hosted Giant Bayan Obo Ree–Fe–Nb Ore Deposit of Inner Mongolia, China: a Corner Stone Example for Giant Polymetallic Ore Deposits of Hydrothermal Origin. USGS Bulletin, vol. 2143, str. 65. Conrad, JE., and McKee, E.H., 1992. 40Ar/39Ar dating of vein amphibole from the Bayan Obo iron-rare earth element-niobium deposit, Inner Mongolia, China—Implications for dating disturbed minerals. Geological Society of America Abstracts with Programs, vol. 23, no. 2, str.15. Drew, L.J., Meng, Q. and Sun, W., 1990. The Bayan Obo iron–rare-earth–niobium deposit, Inner Mongolia, China. Lithos vol. 26, str. 46–65. Le Bas, M.J., Yang, X.M., Zhang, P.S. and Tao, K.J., 1996. Geochemical characteristics of the Fe–REE carbonatitic complex at Bayan Obo, Inner Mongolia, China. In: Abstract of 30th IGC vol. 2, Geological Publishing House, Beijing, str. 390. Xu, C., Campbell, I. H., Kynicky, J., Allen, C. M., Chen, Y., Huang, Z. a Qi, L., 2008. Comparison of the Daluxiang and Maoniuping carbonatitic REE deposits with Bayan Obo REE deposit, China. LITHOS, VOL 106; 1-2, str. 12-24 Yuan, Z., Bai, G.,Wu, C., Zhang, Z., Ye, X., 1992. Geological features and genesis of the Bayan Obo REE ore deposit, Inner Mongolia, China. Applied Geochemistry , vol. 7, str. 429–442. Zhang P., Yang Z., Tao K. a Yang X., 1996. Mineralogy and Geology of Rare Earths in China, Science Press (Peking), str. 226

Karbonatitové hory Huanglongpu - unikátní ložisko molybdenu v centrální Číně KYNICKÝ J.a, CHENG XUb, CHAKHMOURADIAN A.c, REGUIR K.c, CIHLÁŘOVÁ H.a, WENLEI S.b a

b

Ústav geologie a pedologie, Lesnická a dřevařská fakulta, Mendelova univerzita v Brně Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution, Peking University, Beijing 100871, China c Department of Geological Sciences, University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada

Abstrakt Unikátní karbonatitové ložisko molybdenu Huanglongpu se nachází na jižním okraji Severočínského kratonu v pásmu o celkové délce cca 6 km. Vlastní molybdenitová mineralizace je těžena lomy Yuantou, Dashigou, Shijiawan a Taoyuan. Karbonatity jsou tvořeny zejména kalcitem, doprovázeným křemenem, živci, byrytem, pyritem, galenitem, sfaleritem, molybdenitem, fluorocarbonaty, monazitem a širokou škálou vzácných akcesorických minerálů. V karbonatitech došlo k opakované mineralizaci a vývoji řady samostatných minerálních asociací, kdy i nejexotičtější minerál – molybdenit je přítomen ve dvou samostatných odlišných pozicích: 1 – jako primární magmatický minerál ve vtroušeninových rudách a 2 – jako sekundární minerál trhlin mezi ostatními minerály povlékající v tenkých filmech zejména kalcit. Materiál zpracovaný v této studii byl odebrán v průběhu měsíce září roku 2010 v lomech ložiskových oblastí Yuantou a Dashigou. Přesné zásoby molybdenu nejsou sice pro daná ložiska známa, ale v případě Yuantou je možné je na základě pilotního šetření a studia reprezentativních vzorků odhadovat na cca 1700 t Mo při kovnatosti v intervalu 0.07-0.144 %, zatímco v případě Dashigou jsou zásoby Mo mnohonásobně vyšší, a to minimálně 100000 t při kovnatosti 0,075-0,103 % Mo Klíčová slova: Mo, REE, karbonatity, Huanglongpu, Dashigou, Yantou, Čína Abstract The unique Huanglongpu Mo deposit occurs in the southern margin of the North China block. The ore bodies extend discontinuously over a total distance of about 6 km. The deposit is composed of four ore fields at Yuantou, Dashigou, Shijiawan and Taoyuan. The carbonatite dykes consist of calcite, quartz, feldspar, barite, pyrite, galena, sphalerite, molybdenite, REE-fluorocarbonates, monazite and wide range of other accessory minerals. There were distinguished several independent episodes of mineralization of the carbonatites and also the most unusual mineral - molybdenite occurs in two main positions: 1 - as primary magmatic disseminated grains and 2 – secondary intergranular films among especially calcite grains. The material examined in the present work were collected from the Yuantou and Dashigou ore fields during September 2010. The exact ore reserve at Yuantou has not been reported, whereas a surface evaluation of this deposit indicated about 1700 tones of Mo at a grade of 0.07-0.144%. The Dashigou ore bodies have current reserves of Mo close to 100000 t at grade of 0,075-0,103 % Mo Key words: Mo, REE, carbonatites, Huanglongpu, Dashigou, Yantou, China

Popis geologické situace Unikátní karbonatitové ložisko molybdenu Huanglongpu se nachází na jižním okraji Severočínského kratonu, přibližně 80 km východně od města Xi´an. Vlastní molybdenitová mineralizace je spjatá s karbonátovým magmatismem a vývojem několika zlomových zón a švů, jež oddělují Severočínský kraton a Qinlingský orogenní pás. Ložisko vystupuje na jižním okraji Severočínského bloku a na Severním Qinlingu, mezi nimiž tvoří hranici Shangdanský šev. Oblast sestává z několika strukturních jednotek- archaických a proterozoických silně metamorfovaných hornin, které překrývají sedimenty vnitrokontinentálních pánví středního proterozoika. Stáří karbonatitů, na něž je vázána molybdenitová mineralizace ve třech ze čtyř lomově těžených ložisek, je datováno na 206 Ma. Další ložiska vázaná v širším okolí na porfyrové rudy a granitický magmatismus mají stáří 100120 Ma.

Hlavním ložiskovým typem je růžovo-oranžový kalcitový karbonatit Huanglongpu s extrémně vysokým zastoupením sulfidů i REE minerálů (Xu et al. 2010). Žíly obvykle dosahují délky 10-100 m (výjimečně až 500 m), jejich maximální mocnost se pohybuje od 1 do 20 m. Většina karbonatitů nese znaky zonálního vícefázového vývoje. Nejmohutnější ložisková tělesa jsou zpravidla výrazně zonální a nápadně připomínají karbonatitové pegmatity popisované z ložiska Okorushu v Namibii nebo karbonatitových masivů Vuorijrvi a Selybjavr Kolského poloostrova. Hlavní ložiskové oblasti, v nichž jsou přítomny roje karbonatitových těles velkých mocností, vystupují podél s.-z. směrem kontrolované zlomové zóny. Jedná se o oblasti těžené lomy Yuantou, Dashigou, Shijiawan a Taoyuan, viz. Obr. 1.

Obr. 1 Bližší lokalizace ložiskově významného pásma Qinling a ložiska Mo-HREE Hualongpu (upraveno podle Xu et al., 2010)

Obr. 2 Celkový pohled na těžební jámu lomu Dashigou

Obr. 3 Velmi hrubornná textura kalcitových karbonatitů pronikaných mladším křemenem

Obr. 4 Reprezentativní foto rudních minerálů - zlatožlutého pyritu a stříbřitého až namodralého molybdenitu v základní hmotě oranžového kalcit

Petrograficko-mineralogická charakteristika vybraných partií a lomů ložiska Dashigou V horninách ložiskové oblasti lomu Dashigou (Obr. 2) vytváří molybdenit nejčastěji protáhlé krystaly a agregáty, filmy a prožilky v hrubozrnných kalciových karbonatitech (karbonatitové brekcie, čočky, žíly a žilníky. Roztroušený molybdenit je taktéž přítomen podél trhlin v alterovaných rulách, blízko kontaktu s karbonatitovými žilami. Nejběžnější růžovo-oranžový kalcitový karbonatit (Obr. 3 a 4) je hlavním ložiskovým typem s velmi častým raným molybdenitem v úzké genetické asociaci s monazitem a fluorkarbonáty. Tento typ karbonatitu je oproti monominerálním kalcitovým výrazně nabohacen i samostatnými prožilky a polohami molybdenitu doprovázenými pyritem, galenitem, barytem. Ancylit tvoří v karbonatitech jemné jehlice zejména na extenzních puklinách a v častých dutinách. Živce tvoří automorfní krystaly, a to zejména v menších zonálních žilkách

a prožilcích, zatímco na nejmocnějších žilách byly pozorovány pouze v podobě hypautomorfních zrn o velikosti do 20 cm v průměru. Nebyl zde dokumentován fluorit. Křemen tvoří mladší žíly a prožilky s monazitem a pyritem, často však vystupuje i samostatně a nevykazuje na studovaných reprezentativních texturách kogenetické vazby s kalcitem, fluorkarbonáty ani sulfidy a naopak nápadně koroduje vývojově starší kalcit. Multistádiovou krystalizaci velmi komplexního systému je možné doložit na příkladě více generací a populací karbonátů i silikátů, ale třeba i odlišných stádií vzniku sulfidů. Na řadě žil bylo možné již makroskopicky oddělit dvě stadia mineralizace sulfidů na základě přítomnosti a stavby konkrétních akumulací molybdenitu, galenitu i pyritu. Na straně jedné byly přítomny primární hrubě krystalické akumulace pyritu (krystaly až do velikosti 40 cm v průměru), galenitu a sfaleritu doprovázené hrubozrnným molybdenitem první generace, na straně druhé jemnozrnný molybdenit doprovázený lokálně jemnozrnným galenitem v podobě tenkých filmů povlékajících a vyplňujících sekundárně vzniklé trhliny a praskliny v matečné hornině, ojediněle doprovázený i drobnými kostkami pyritu o velikosti do 1 mm. V případě první generace sulfidů jsou přítomny v řadě vzorků i srůsty sulfidu s minerály REE. Dále je na některých etážích lomů vyvinuta i xtrémně hrubozrnná mineralizace sulfidů (krystaly pyritu až 1m v průměru s širokou škálou taveninových pevných inkluzí sfaleritu, chalkopyritu, atd), často brekciovaných a alterovaných. Na ložisku Dshigou jsou předpokládány snadno dobyvatelné zásoby cca 10x104 tun při kovnatosti 0,075-0,103 % Mo) Yantou Podél povodněmi zničené cesty byly pozorovány velké balvany a valouny s výskytem peralkalických a alkalicko-živcových syenitů s mineralizací kubických minerálů řady loparit-fersmit. Byly přítomny různé variety a přechody od migmatitů až k alkalickým pegmatitům s výraznou zonalitou a bez jasného vztahu k okolním horninám, na jejichž kontaktech ostře nasedají. Vlastní ložisko Yantou bylo vzorkováno v omezeném rozsahu a zdokumentován byl pouze skalním výchoz velmi zvětralého karbonatitu s výrazně vyvinutou mladší mineralizací žilného křemene. Karbonatity rovněž obsahovaly až 5 obj. % K-živce o velikosti krystalů do 10cm. Odhady zásob ložiska Yantou se pohybují okolo 1700t molybdenu (kovnatost cca 0,070,144 %). Závěr Unikátní karbonatitové ložisko Huanglongpu je tvořeno kalciovými karbonatity a brekciemi, které jsou mimořádně bohaté sulfidickou mineralizací. Řada karbonatitů má velmi výrazně vyvinuté megaskopické stavby s všudypřítomným molybdenitovým, případně molybdenit-galenitovým a pyritovým zrudněním. Krom unikátní sulfidické mineralizace doprovázející syngenetický kalcit jsou v dané primární asociaci minerálů přítomny i těžitelné koncentrace minerálů REE (zejména monazitu, bastnaesitu, parasitu a ancylitu). Intruze karbonatitů jsou soustředěny ve čtyřech hlavních ložiskových oblastech (Yuantou, Dashigou, Shijiawan a Taoyuan) na ploše méně než 15 km2. I přesto mají pro lokální ekonomiku výjimečný význam a zaměstnávají přes 5000 lidí s perspektivou na příštích minimálně 15-20 let. Literatura Cheng Xu., Kynicky, J., Chakhmouradian A.R., Liang Q. & Wenlei S. (2010): A unique Mo deposit associated with carbonatites in the Qinling orogenic belt, central China. Lithos, 118, 50-60. Li, N., Chen, Y.J., Zhang, H., Zhao, T.P., Deng, X.H., Wang, Y., Ni, Z.Y., 2007. Molybdenum deposits in East Qinling. Earth Science Frontiers 14, 186–198 (in Chinese with English abstract).

Mao, J.W., Xie, G.Q., Bierlein, F., Qu, W.J., Du, A.D., Ye, H.S., Pirajno, F., Li, H.M., Guo, B.J.,Lie, Y.F., Yang, Z.Q., 2008. Tectonic implications from Re–Os dating of Mesozoicmolybdenum deposits in the East Qinling–Dabie orogenic belt. Geochimica et Cosmochimica Acta 72, 4607 – 4626.

Mineralogicko-petrologický průzkum REE ložiska peralkalických syenitů a karbonatitů Shaxiongdong KYNICKÝ J.a, CIHLÁŘOVÁ H.a, CHENG XU b, CHAKHMOURADIAN A.c, REGUIR K.c, MOORE M.c, CHUAN X.b, SONG W.b a

b

Ústav geologie a pedologie, Lesnická a dřevařská fakulta, Mendelova univerzita v Brně Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution, Peking University, Beijing 100871, China c Department of Geological Sciences, University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada

Abstrakt REE ložisko peralkalických syenitů a karbonatitů Shaxiongdong reprezentuje masív peralakalických syenitů a karbonatitů v jižní části „Qinling–Qilian–Kunlun orogenic belt“ přibližně 250 km j.v. od starobylého města Xi´an. V asociaci ložiskového komplexu je možné rozlišit 6 samostatných variet syenitů a 3 hlavní variety kalcit-biotit-aegirín-burbankitových karbonatitů. Drtivá většina representativních karbonatitů je tvořena kalcitem (70–80 %), aegirinem (5–10 %), biotitem (5–8 %), burbankitem (4–10 %), živci (2–8 %), apatitem (obvykle 2–4 %) a širokou škálou akcesorických minerálů jako je bastnaesit, ancylit, cordylit, khaneshit a pyrochlor. Klíčová slova: REE, ložisko, karbonatity, syenity, Saxiondong, Čína Abstract The REE deposit Shaxiongdong represents well exposed carbonatite bearing syenite massif which is located in the south Qinling–Qilian–Kunlun orogenic belt, 250 km to the south-east from Xian city. The complex includes 6 varieties of peralkaline syenites and 3 varieties of calcite-biotite-aegirine-burbankite carbonatite. The representative carbonatites are predominantly formed from calcite (70–80 %), aegirine (5–10 %), biotite (5–8 %), burbankite (4–10 %), feldspars (2–8 %), apatite (usually 2–4 %) with many accesory minerals including, bastnaesite, ancylite, cordylite, khaneshite and pyrochlore. Key words: REE, deposit, carbonatites, syenites, Saxiondong, China

Geologická charakteristika Horninová asociace ložiska REE v případě peralkalických syenitů (Obr. 1) a karbonatitů (Obr. 1, 3 a 4) Shaxiongdong se nachází na stejnojmenné hoře na okraji Wudangského masivu v jižní části Qinling-Qilian-Kunlunského orogenního pásu (viz. Obr. 2).

Obr. 1 Alkalický syenit pronikaný prožilky karbonatitu

Obr. 2 Zjednodušené geologické mapy širšího okolí i vlastního masivu Shaxiongdong, bližší lokalizace ložiskově významného pásma Qinling a jeho vztah k Severočínskému a Jihočínskému bloku s šipkou naznačující pozici Wudangského teránu a REE ložisko peralkalických syenitů a karbonatitů Shaxiongdong (upraveno podle Xu et al., 2008).

Intruze karbonatitů a syenitů hostí břidlice proterozoického stáří. Intruze magmatických hornin má tvar čočkovitého masivu, viz. Obr. 2. Jedná se o jeden z nejbizárnějších karbonatit-syenitových masivů na území Asie. Jeho jednotlivá tělesa vystupují z výrazněji erodovaných slabě metamorfovaných břidlic ve formě ostrých vrcholů a hřebenů o velikosti při současném erozním řezu až 750 x 230 m. Tyto vrcholové partie Qinlingských hor v Qinling-Qilian-Kunlunského orogenního pásu dosahují nadmořských výšek i více než 3000 m n. m. Vlastní karbonatity tvoří čočkovitá a žilná tělesa o rozměrech až 200*5m. Stáří karbonatitů bylo opakovaně určeno moderními metodami datovaní, ale i přesto není stáří jednoznačné, viz. Xu et al. (2008 -datování zirkonů – 430 +- 4 Ma), nebo Li (1991 - datovaní hornin pomocí isotopů Rb-Sr poskytlo data cca 305 +- 10 Ma). Petrologická charakteristika V asociaci alkalickoživcových syenitů je možné na základě detailního petrografického studia rozlišit 6 samostatných variet (alkalicko-živcový syenit, kankrinitový syenit, kankrinit-porfyrický syenit, nefelínový syenit, sodalitový syenit a „kontaminovaný alkalický syenit s kalcitem). Několik variet karbonatitů se lišilo především zrnitostními poměry, polohou a mocností žil. Převažovaly hrubozrnné variety (Obr. 2), s výraznými polohami biotitu- pyroxenu amfibolu a automorfních vyrostlic živců. Biotit-aegirín-kalcitový karbonatit obsahuje aegirín (3–15 %), biotit (3–10 %), alkalický živec (5–10 %) minoritní zastoupení tvoří apatit (1–4 %), burbankit (1–5 %), baryt (1–5 %), celestin (1–2 %), pyrochlor, zirkon a další vzácné akcesorie jako khaneshit, cordylit, ancylit a cerianite. Biotit-burbankit-kalcitový karbonatit (obr. 1) obsahuje zpravidla více než 65 obj. % kalcitu, který doprovází biotit (5–20 %), burbankit (3–10 %), alkalický živec (2–8 %) apatit (2–68 %) a převážně lokální sírany – pevný roztok barytocelestinu (1–5 %). Z běžných akcesorií je přítomen monazit, pyrochlor, zirkon. Další vzácné akcesorie khaneshit, cordylite, ancylit

a cerianit jsou vázány na apikální partie vzorkovaných karbonatitů s maximální přítomností burbankitu.

Obr. 3 Velmi hrubozrnný biotit-kalcitový karbonatit s burbankitem (oranžový) a sfaleritem (černý)

Obr. 4 Velmi hrubozrnný kalcitový karbonatit v němž vystupují erozně odolnější šlíry bohaté apatitem

Detailní charakteristika vybraných minerálů Burbankit Burbankit je ve studovaných horninách hlavním nositelem Ba, Sr a REE (cca 4 obj. % lokálně až 10 obj. %) a tvoří v blízkosti mladších žil a prožilků téměř automorfní vyrostlice. Jeho krystaly jsou zpravidla v doprovodu nově popsaných sekundárních fluorkarbonátů a ancylitu, stroncianitu a dosud blíže neurčeného Sr-Mn-REE karbonátu. Cordylit a khaneshit Cordylit a khaneshit jsou dalšími, nicméně v této studii nově objevenými nositeli Sr, Ba a REE mineralizace. Na ložisku byly zaznamenány běžně do sebe přecházející variety těchto Sr-Ba-REE karbonátů. V obou případech jsou tyto minerály přítomny ve dvou populacích, a to jednak jako primární

pozdně magmatické, tvořící hypatomorfně omezené krystaly o velikosti do 5 mm v průměru, na straně druhé jako vývojově mladší zóny obrůstající a korodující starší krystaly urbanitu v podobě cca 10-30 mikronů mocných zón. Bastnaesit Bastnaesit byl v roce 2010 objeven pro danou lokalitu rovněž jako zcela nový minerál (do této doby se předpokládalo, že fluorkarbonáty se na ložisku vůbec nevyskytují. Tvoří nevýrazné lamely o délce max. 4 mm a šířce do 0,1 mm, které lokálně prorůstají kogenetické lamely parasitu. Jeho krystaly jsou běžně zprohýbány pozdní plastickou deformací. Apatit Apatit je i přes relativně nízké obsahy Sr a REE (max 2 a 4 obj. %) potenciálně druhým ložiskově významným minerálem po burbankitu, a to zejména z důvodu jeho zastoupení, které dosahuje průměrně hodnot okolo 5-7 obj. %, nicméně lokálně i více než 25 obj. %. Apatit tvoří automorfní krystaly s projevy mladších procesů- od magmatické zonálnosti k sektorové a metasomatické konvolutní, kdy Sr a REE nejbohatší jsou jeho centrální zóny v případě nepřeměněných oscilačně zonálních krystalů a metasomatické laločnaté a zátekové stavby v blízkosti okrajů krystalů a podél trhlin uvnitř apatitu. Závěr Ložisko REE Shaxiondong se nachází v jižní části Qinling-Qilian-Kunlunského orogenního pásu. Jedná se o komplex peralkalických syenitů a karbonatitů s vysokými koncentracemi REE a zejména pak LREE mineralizace. Svojí blízkou pozicí velkému ložisku REE Miaoya a vysokou koncentrací těžitelných REE minerálů je vysoká pravděpodobnost započetí těžby ložiska v horizontu příštích 10 let. Literatura Li S. (1991): Geochemistry and petrogenesis of the Shaxiaongdong carbonatite complex, Hubei Province. Geochimica 3, 245–254 (in Chinese with English abstract). Cheng Xu, Ian H. Campbell, Jindrich Kynicky, Charlotte M. Allen, Yanjing Chen, Zhilong Huang, Liang Qi: Comparison of the Daluxiang and Maoniuping carbonatitic REE deposits with Bayan Obo REE deposit. Lithos. 2008. sv. 1-2, č. 106, s. 12--24. ISSN 0024-4937.