Vídeňská pánev
Úvod a stručná charakteristika útvarů Vídeňská pánev (VP) je významnou evropskou neogenní strukturou, která leží na styčné zóně Východních Alp a Západních Karpat. Z Rakouska, kterému náleží největší část jejího území, zasahuje na jv. Moravu a jz. Slovensko. Vídeňská pánev tvoří sv.-jz. směrem protaženou depresi dlouhou téměř 200 km a asi 50–60 km širokou (obr. 61). Její nepravidelný tvar způsobují okrajové lineárně protažené dílčí deprese. V České republice (ČR) je to 30–40 km dlouhý a 10–15 km široký hradišťský příkop. Hluboké podloží VP tvoří brunovistulikum a jeho sedimentární obal. V bezprostředním podloží neogenní výplně VP leží příkrovy Východních Alp a Západních Karpat. Neogenní výplň VP zahrnuje pestrý sled mořských a terestrických sedimentů eggenburgu až pliocénu. Tento horninový komplex zakrývají kvartérní říční písky a štěrky, místy s jezerními a močálovými uloženinami, a místy též mocné naváté písky a spraše. Kvartérní sedimentace pokračuje dosud usazováním povodňových hlín. Největší mocnosti až cca 5500 m dosahují neogenní uloženiny na našem území v moravské ústřední prohlubni. Produktivní pannonské sedimenty se slojemi slabě prouhelněného uhlí se vyskytují až v úplném závěru složitého vývoje VP. Proto jsou popisy hlubších neproduktivních jednotek stručnější. Podrobněji jsou charakterizovány až jednotky uhlonosné a sedimenty v blízkém nadloží a podloží slojí. Součástí VP je jihomoravský lignitový revír (JLR) o rozloze menší než polovina území její moravské části. V tomto revíru se donedávna těžila kyjovská sloj (KS) a dosud dobývá sloj dubňanská (DS). Jihomoravský lignitový revír se dělí do čtyř dnes od sebe oddělených částí: hovoransko-kyjovské (HKČ) a kelčansko-domanínské (KDČ) s KS, moravské ústřední prohlubně (MÚP) a části rohatecko-bzenecko-strážnické (RBČ) s DS (příloha 5). Tato sloj se také vyskytovala v dnes již vytěžené části Ivanka. Vzhledem k tomu, že sedimentární výplň VP leží na území tří států, a také proto, že různí autoři používají pro stejně staré jednotky různé názvy – např. lužickému souvrství odpovídá souvrství úvalské, hrušeckému souvrství souvrství jakubovské a studienské, bylo obtížné zvolit označení zejména některých litostratigrafických jednotek. Celý problém je kromě toho komplikován i tím, že popis VP je v sarmatu a především v pannonu, vzhledem k povaze této práce, zaměřen především na území její části označované jako JLR. Právě v této části pánve je z ložiskového a zejména hydrogeologického hlediska nejvýhodnější používat dnes ne obecně uznávané Pappovo členění sedimentární výplně z let 1951–1956 do zón místo názvosloví Čtyrokého (např. 2000a). Pappovo dělení respektovali před několika léty také např. Jiříček a Eliáš in Honěk et al. (2001) a Eliáš a Polický in Honěk et al. (2001).
Ví de ň s k á pá n ev
Přehled dosavadních výzkumů Studiem VP se zabývala řada významných našich i zahraničních odborníků. Základy stratigrafického členění VP pocházejí z raného období systematického geologického výzkumu území tehdejšího Rakouska-Uherska. Ve druhé polovině 19. století jsou s ním spojena jména M. Hoernes, F. E. Suess, V. Uhlig a další. V první polovině 20. století vypracovali K. Friedel a F. X. Schaffer moderní chronostratigrafické členění sedimentů této pánve. Impuls k všestrannému geologickému výzkumu VP dal rozvoj ropného průmyslu od dvacátých let minulého století, který zaznamenal rychlý vývoj za 2. světové války. Průkopníky mikrobiostratigrafie byli Grill (1941, 1943) a Pokorný (1945). Z českých a slovenských geologů, kteří pracovali ve VP, se o její poznání zasloužili J. Adámek, D. Andrusov, K. Bílek, R. Brzobohatý, T. Buday, I. Cicha, F. Čech, P. Čtyroký, M. Dlabač, A. Dudek, D. Ďurica, M. Eliáš, J. Ibrmajer, J. Janáček, R. Jiříček, M. Kováč, J. Lexa, F. Pícha, Z. Roth, V. Špička, A. Thon, K. Urban, I. Zapletalová a řada dalších. Ze zahraničních se na výzkumu VP podíleli např. V. H. Blow, L. Fodor, A. Kröll, R. Martini, R. Oberhauser, L. H. Royden, P. Stefanovič, H. Stille, G. Wessely a jiní. Hlavní výsledky geologických výzkumů ve VP, především v její moravské části, shrnuli Buday et al. (1961a, b, 1967), Buday et al. (1965), Buchta in Přichystal et al. (1993) a Chlupáč et al. (2002). Nejnovější podrobný geologický popis VP sestavil Jiříček (2002) a přehled této pánve z hlediska výskytu ložisek uhlovodíků uvádí Arzmüller et al. (2006). Detailní biostratigrafií pannonu podle skořepatců a stratigrafií pannonu obecně se zabýval Jiříček (1972a, 1988), který navrhl podrobné zónování sarmatu a pannonu. Důležitým příspěvkem byl návrh zón podle měkkýšů a skořepatců Jiříčka a Švagrovského (1975). Přehled geologie JLR podali Havlena (1964) a Dopita et al. (1985). Komplexní studii o JLR jako součásti VP zahrnující kromě geologie také hydrogeologii, průzkum, těžbu a využití lignitu18) zpracovali Honěk et al. (2001).
Základní a dílčí chronostratigrafické a litostratigrafické jednotky Vídeňská pánev je naložená na příkrovech Východních Alp a Západních Karpat, které se v několika fázích nasouvaly na jv. a j. okraje západoevropské platformy, tj. na ČM, resp. na brunovistulikum. Prodělala dlouhý vývoj od eggenburgu do romanu (22,5–1,8 milionů let), který v omezené míře pokračuje i v kvartéru, jak dokládají zemětřesení na zlomech při jejím jv. okraji a recentní poklesy až 1,5 mm za rok. Neogenní výplň VP rozdělili Kováč et al. (2004) do čtyř etap s charakteristickými tektonickými podmínkami: eggenburg–ottnang, karpat (spodní miocén), baden–sarmat (střední miocén), pannon (svrchní miocén) a dac–roman (pliocén).
Eggenburg–ottnang Spodnomiocenní sedimentaci zahajují v nejhlubších částech VP bazální eggenburgské pískovce a tzv. mikulčické suťové brekcie. V jejich nadloží jsou na S a V pánve 18)
Lignit není uhelně petrografickým termínem. Vzhledem k tomu, že tento název je v JLR běžně používán, pokud je to vhodné, zachováváme toto tradiční označení i v celé kapitole.
| 335 |
| 336 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
valtické v. gbelské s.
dubňanské v.
bzenecké s.
kyjovské v.
bilovické s.
hrušovské s. žižkovské v. lanžhotské s. závodské s. šaštinské v. lakšárské s. týnecké v. svrchní lužické s.
spodní lužické s.
1
2
3
4
5
6
Obr. 69. Litostratigrafické schéma vídeňské pánve. P. Čtyroký (1998) a M. Kováč (2000), upraveno. 1 – jíl, 2 – prachovitý jíl, 3 – uhelná sloj, 4 – písek, 5 – štěrk, 6 – řasový vápenec.
Ví de ň s k á pá n ev
vyvinuty spodní lužického souvrství (obr. 69) s výrazně šlírovým vývojem. Jako šlír jsou označovány šedé až tmavošedé vápnité prachovité jílovce s laminami světle šedých prachovců. Jílovce jsou tence vrstevnaté. Obsahují lupínky slíd, zuhelnatělou rostlinnou drť a rybí šupiny na vrstevních plochách. Podle radiometrického měření se eggenburgské sedimenty ukládaly v rozmezí 22,5–19,5 mil. let. Mocnost této jednotky dosahuje 300–600 m. Sedimentace ottnangu začíná ukládáním až 800 m mocného komplexu písků, případně štěrků proměnlivé zrnitosti, které jsou nazývány různými místními názvy, souborně jako hodonínské písky. V jejich nadloží se usazovaly až 600 m mocné jíly a šlíry, podobné eggenburgskému šlíru – tzv. šlír svrchního lužického souvrství. PALEOGEOGRAFIE
Nejstarší neogenní sedimenty jsou téměř výhradně marinní. Do depresí vytvořených před čely jednotlivých strukturních jednotek centrálních a flyšových Karpat vniklo na území ČM v eggenburgu moře, ve kterém zpočátku sedimentovala poměrně hrubá klastika. Šlíry spodního lužického souvrství jsou považovány za uloženiny neritického až mělce batyálního prostředí. Počátkem ottnangu došlo v dílčích sedimentačních prostorech ke změlčení a k postupnému vyslazování. Toto změlčení bývá spojováno s mladšími sávskými pohyby alpinské orogeneze. Následné opětné prohloubení sedimentačního prostředí vytvořilo podmínky pro ukládání jílů a šlírů svrchních lužických vrstev, které považujeme za depozita mělkého až neritického moře. PALEONTOLOGIE
Ze všech miocenních stupňů jsou známy četné nálezy měkkýšů, ostrakodů, foraminifer (výčet vůdčích a významných druhů viz CD-tabulky 17–19). Pro šlírový vývoj spodních lužických vrstev je charakteristický výskyt četných rybích šupin.
Karpat Po krátkém přerušení sedimentace došlo ke změně tvaru sedimentačního prostoru VP. Na bázi se usadily až 600 m mocné týnecké vrstvy, význačné střídáním komplexů s převahou písků (10–50 m) a jílů (až 15 m). Písky týneckých vrstev jsou šedé, nazelenale šedé, jemnozrnné až střednozrnné. Směrem do pánve laterálně přecházejí do šlírů lakšárského souvrství. Tvoří je šedé, jemně prachovitě laminované, tence destičkovitě odlučné prachovité vápnité jíly. Mocnost lakšárského souvrství kolísá částečně v závislosti na morfologii pánve od cca 200 m do asi 600 m. V jejich nadloží se usadily petromiktní písky šaštínských vrstev, které směrem vzhůru přecházejí do tence destičkovitě odlučných, šedých prachovitých jílovců (šlírů) s prachovými laminami (závodské souvrství). Sedimentaci svrchního karpatu ukončují pestré vrstvy s převahou fialově a rudě skvrnitých jílovců nad anhydrity. Celková mocnost karpatských uloženin je 1000–1500 m. PALEOGEOGRAFIE
V karpatu dochází po krátkém hiátu k další mořské transgresi a ke změně tektonického režimu, která je spojována s působením staroštýrské fáze. Nejprve se v prostředí delty ukládaly písky týneckých vrstev. V důsledku rychlé subsidence zpočátku rostla hloubka moře, takže v prostředí mělkého batyálu se v s. části VP uložily sedimenty
| 337 |
| 338 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
závodského souvrství. Ve vyšším karpatu následovalo jeho opětné změlčení až úplná regrese. Konec karpatu je spojen se zvedáním ždánické a pouzdřanské jednotky flyšových Karpat, což vedlo jednak ke zvýraznění z. okraje VP, jednak k částečné erozi starších jednotek během přerušení sedimentace.
Baden Do badenu řadíme sedimenty lanžhotského souvrství, žižkovských vrstev a hrušeckého souvrství včetně několika lokálně rozlišovaných jednotek. Bázi spodního badenu tvoří bazální klastika, většinou jemnozrnné, vzácněji hrubší písky až štěrky. Vlastní spodnobadenské lanžhotské souvrství, mocné cca 500 m, tvoří nazelenale šedé masivní vápnité jíly bez výrazné vrstevní odlučnosti – tzv. tégly. Jako proplástky v nich vystupují polohy nebo čočky jemnozrnných lanžhotských písků. V nadloží se usadily pestré zelenošedé a šedé, často rezavě hnědě skvrnité vápnité jílovce s čočkovitými vložkami pískovců. Mocnost této střednobadenské jednotky – žižkovského souvrství – dosahuje až několika stovek metrů. Nad nimi se ukládala čočkovitá tělesa lábských písků, které dokládají další transgresi moře ve VP. Během ní sedimentovaly horniny hrušeckého souvrství. V okrajových územích se usadily písky vzácně doprovázené polohami vápnitých jílů. Tyto pobřežní písky jsou lokálně zastupovány menšími biohermami řasových vápenců. Pro pánevní vývoj hrušeckého souvrství jsou charakteristické nazelenale šedé až tmavošedé nevrstevnaté, masivní, vápnité jíly, zvané tégly, s písčitými polohami nebo čočkami. Množství písčitých poloh v převážně jílovcovém souvrství směrem do nadloží roste. Mocnost tohoto souvrství je proměnlivá – od několika desítek metrů až do více než 550 m. Již v badenu se objevují první náznaky uhlotvorby ve VP. Buday (1955) se zmiňuje o výskytech uhelných poloh, v té době řazených do tortonu, v tzv. uhelném svrchním tortonu žižkovském v s. části VP. Také Kalášek et al. (1963) uvádí nálezy uhelnatých jílů až slojek lesklého hnědého uhlí u Velkých Bílovic a Moravského Žižkova, kde mocnost slojí dosahovala až 2 m. PALEOGEOGRAFIE
Baden je obdobím výrazných paleogeografických změn spojených s proměnami tektonického režimu, s přestavbou VP a obdobím mořských transgresí, postupujících z J na S. Podle Budaye (1946) jsou v badenu dva mořské sedimentační cykly, oddělené obdobím poměrného vyslazení pánve. Spodnobadenské sedimenty se ukládaly v prostředí neritického moře. Podle Chlupáče et al. (2002) se tégly známé z VP ukládaly také v karpatské předhlubni a dokládají tak sjednocení prostoru v celé Centrální Paratethydě a komunikaci tohoto území s otevřenými moři. Koncem spodního badenu došlo ve VP postupně ke změlčování a ústupu moře. Mezi spodním a středním badenem se po částečné regresi vynořila s. část VP. Střednobadenská sedimentace (žižkovské vrstvy) probíhala v kontinentálním až brakickém prostředí s občasnými mořskými ingresemi. Během středního badenu se ve VP začala projevovat výrazná střižná tektonika, v jejímž důsledku bylo dno pánve rozlámáno do řady ker. Nejhlubší z nich daly vznik MÚP. Další mořská transgrese ve vyšším středním badenu byla větší než spodnobadenská. Synsedimentární poklesy podél lanžhotsko-hrušeckého zlomového systému byly v té době intenzivnější než podél zlomového systému steinbersko-schrattenberského (viz
Ví de ň s k á pá n ev
níže). To dalo MÚP charakteristický asymetrický tvar. Čočkovitá tělesa následujících lábských písků jsou pravděpodobně uloženinami delt, pláží a zčásti i příbřežních valů. Moře postupně zaplavilo vertikálně a horizontálně členitý reliéf, jehož výškové rozdíly ovlivnily mocnost uloženin svrchního badenu. V tomto období došlo k obnovení synsedimentárních pohybů podle okrajových zlomů. Pánevní facii představují vápnité jíly hrušeckého souvrství. Koncem svrchního badenu se moře postupně změlčovalo. Po jeho ústupu mezi badenem a sarmatem nahradilo mořskou sedimentaci ukládání terestrických pestrých vrstev spodního sarmatu. PALEONTOLOGIE
Jediným ichnologicky detailně studovaným odkryvem (resp. souborem odkryvů) v moravské části VP je lokalita Kinberk u Mikulova. Zdejší ichnologický záznam dokládá širokou škálu bioerozivních procesů: vrtání do bioklastů různých rozměrů, do litických substrátů a do dřeva, která byla v některých stratigrafických úrovních zpravidla rychle adjustovány do určité polohy rychle se zpevňujícím dnem. Jedná se o velmi mělkovodní fotická prostředí, spadající převážně do entobiové ichnofacie či do „klasické“ ichnofacie trypanitové, což je součást entobiové ichnofacie. Přehled vrteb a jejich předpokládaných původců obohacuje zdejší badenská společenstva např. o vrtavé polychéty (původci stop Helicotaphrichnus, Maeandropolydora a Caulostrepsis), o clionidní houby (původce stopy Entobia) a o vrtavé mlže. Obdobný ichnologický obsah má zřejmě i nedaleká lokalita Mušlov, kde převládají vrtby v drobnějších lito- a bioklastech. Podstatná část odkryvu je zřejmě derivátem mělkomořské štěrkové lavice s vrtavou činností hub a mlžů.
Sarmat Sarmatské sedimenty (bílovické souvrství – Čtyroký 2000b) rozdělil Papp (1954, 1956) podle výskytu měkkýšů do pěti zón. Do nejstarší zóny A náleží skvrnité, pestře zbarvené, proměnlivě písčité, zelené, nažloutle a namodrale zelené a šedé jíly, které v MÚP přecházejí do zelených, šedomodrých, rezavě skvrnitých jezerních jílů. Pestré jíly obsahují písčité čočky. Mocnost depozit zóny A je 200–250 m. V zóně B se naspodu uložila bazální klastika, štěrky a písčité štěrky s klasty hornin flyšového pásma. Místy se usadily pevné biomikritové vápence s hojnými schránkami mlžů. Větší část sedimentů tohoto souvrství charakterizuje střídání žlutých jemnozrnných slídnatých písků a světle šedých, střednozrnných až jemnozrnných písků až pískovců se světle šedými jílovci a modrošedými nebo zelenavě modrošedými jílovci. Vzácnější jsou vložky písčitých vápenců. V okolí Vacenovic nalezl Jiříček (2000) ve spodní části sarmatu uhelnou sloj. V zóně C se usadily převážně jíly, které v zóně D nahradily písky. Zónu E tvoří zelené, zelenošedé, šedé až modravě šedé prachovité až prachovito-písčité vápnité jíly nebo jíly. V jihomoravském lignitovém revíru se v provozní praxi tato nejvyšší část sarmatu označuje jako zelená pelitická série. Jíly obsahují dvě tenké vložky tmavošedých až černošedých uhelnatých jílů se schránkami mlžů, které tvoří místy až lumachely. Průměrná mocnost sarmatu v moravské části VP se odhaduje na 450 m. Jeho maximální mocnost, více než 800 m, byla zjištěna mezi Moravským Žižkovem a Dolními Bojanovicemi.
| 339 |
| 340 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
PALEOGEOGRAFIE
Sarmatem začalo tektonicky klidnější období vývoje VP. Pohyby po zlomech sice pokračovaly, ale projevy eustatických pohybů mořské hladiny měly významnější uplatnění než v předchozích jednotkách. V moravské části VP začíná ústup moře a převaha deltových a lagunárních depozit. Sedimenty zóny A se ukládaly v terestrickém prostředí, v zóně B došlo k postupné transgresi a sedimentaci v brakickém prostředí. Teprve v zóně E začíná definitivní vyslazování pánve. Kontinentální klastika transgredují i přes magurský flyš. Transgrese spodního sarmatu zasáhla až do tvořícího se hradišťského příkopu (viz níže). V MÚP je během sarmatu patrný posun depocentra oproti jeho pozici ve svrchním badenu směrem k SV.
Pannon Základ nejpodrobnějšího členění pannonu ve VP daly výzkumy Pappovy (1951, 1953), který podle měkkýší fauny rozdělil pannon na zóny A až H a vyčlenil tři oddíly: spodní kongeriové vrstvy (zóny A až D), střední kongeriové vrstvy (zóna E) a svrchní kongeriové vrstvy (zóny F–H). Do spodního pannonu náleží sedimenty zón A–C, tj. bazální písčitý obzor, šedá série a žlutá písčitá série. Srovnání přijatého členění pannonu v JLR do sérií s názvoslovím Čtyrokého (2000) je na obr. 70. Tento autor rozčlenil sedimenty této jednotky do souvrství bzeneckého (Pappovy zóny A–E), dubňanského (zóna F) a gbelského (zóny G, H). Podle Kováče (1980) však náleží gbelské souvrství až do pliocénu. V pannonu se vyskytují dvě ekonomicky významné slabě prouhelněné hnědouhelné (lignitové) sloje – sloj kyjovská (zóna B) a dubňanská (zóna F). Bazální písčitý obzor (zóna A). Zóna A se vyznačuje sedimentací světle šedých, výrazně vápnitých, slídnatých, pravidelně zvrstvených křemenných písků, které se vyskytují spolu se šedými jíly až jílovci. Polohy hruběji zrnitých pískovců jsou poměrně vzácné. Nacházíme je především ve spodní části vrstevního sledu. Mocnost této bazální jednotky dosahuje jen několik desítek metrů. Šedá série (zóna B). Do této zóny náleží šedé, převážně vápnité, proměnlivě písčité jílovce s místy až desítky metrů mocnými polohami žlutých jemnozrnných křemenných písků, označovaných jako písky hydrobiové. Ve svrchní části zóny leží mezi Čejčí
Obr. 70. Geologický řez jihomoravským lignitovým revírem (v závorce je názvosloví podle Čtyrokého 2000a). J. Honěk, originál. 1 – zóny G, H – pestrá série (gbelské souvrství), 2 – zóna F – uhelná série (dubňanské souvrství), 3 – dubňanská sloj na bázi uhelné série (dubňanské souvrství), kyjovská sloj v nejvyšší části zóny B (kyjovské vrstvy bzeneckého souvrství); 4 – zóna E – šedozelená série (bzenecké souvrství), 5 – zóna C – žlutá písčitá série (bzenecké souvrství), 6 – zóna A – bazální písčitý obzor (bzenecké souvrství), zóna B – šedá série (bzenecké souvrství), 7 – ždánická jednotka vnějšího flyše. Linie řezu 1-1´ je vyznačena na příloze 5.
Ví de ň s k á pá n ev
a Kyjovem v HKČ a mezi Kelčany a Domanínem v KDČ kyjovská sloj. V podloží KS je až několik desítek metrů mocný komplex světle šedých jemnozrnných, slídnatých, vápnitých křemenných písků s vložkami hrubozrnného písku. V píscích jsou ojedinělé vložky jílů, případně uhelnatých jílů, event. též tenké slojky. Ekvivalent KS – tenké slojky ve facii pestrých jílů – byl nalezen ve dvou vrtech v hradišťském příkopu (Jiříček 1972b). Mocnost této série je několik desítek metrů. Žlutá písčitá série (zóna C). V nadloží zóny B vymezil Jiříček (2000) přechodnou zónu B/C. Řadí do ní jílovce a prachovce na výchozech u Stavěšic. V okolí Mutěnic je tato zóna vyvinuta jako žluté prachové písky, v okolí Čejče jsou jejím ekvivalentem šikmo zvrstvené prachy. Nad touto přechodnou zónou leží sedimenty vlastní zóny C, z litostratigrafického hlediska žlutá písčitá série, nazývané též pásmem velkých písků. Nadloží KS tvoří komplex, ve kterém se střídají cyklicky uspořádané písky a prachy s polohami jílů a uhelných slojí. Tyto produktivní polohy nejsou tak výrazné v porovnání s uhelnou sérií v nadloží DS. Z hlediska korelace hydrogeologických horizontů je důležitý ekvivalent první nadložní slojky, který leží cca 40–45 m nad KS. V okolí Čejče jsou na bázi této série místy polohy s flyšovými klasty, které obsahují redeponovanou spodnobadenskou faunu. Mezi Čejčí a Svatobořicemi vystupují ve spodní části zóny C bělošedé, slídnaté prachy a prachové písky, tzv. kuřavky, a u Kyjova bělošedé písky. V nejvyšší části zóny C se v nadloží písků a prachů usadily zelené vápnité jíly, v okolí Kyjova se sádrovci. Sladkovodní nazelenalé vápnité jíly se vyskytují i mezi Kyjovem a Bzencem. Směrem k J do středu pánve se písčitá facie pozvolna mění na facii jílovou. Ta se vyznačuje přítomností šedých, převážně vápnitých jílovců s vložkami a polohami písků, jejichž mocnost dosahuje až několika desítek metrů. Celková mocnost spodnopannonských uloženin dosahuje až 250 m. Šedá pelitická série (zóna D). V okrajové facii pannonu D jsou typické olivově šedé vápnité prachy a prachové jíly, které obsahují vložky lumachel, především schránek mlžů. V pánevním vývoji leží na bázi olivově zelené a zelené prachy a pro sedimentaci v biozóně D příznačné šedé vápnité prachy, výše pak jíly. Ve vyšší části této zóny se místy vyskytují 10–15 cm tenké slojky a dochází i ke zvýšení písčité příměsi. Šedozelená série (zóna E). Sedimenty této zóny mají v okrajových částech VP transgresivní charakter. Převažují v nich šedozelené až zelenošedé, ve spodní části žluté až žlutošedé, jemnozrnné písky s podřízenými vložkami zelených nebo zelenošedých jílů. V pánevním vývoji dominují jílové sedimenty. Celkově lze v zóně E vymezit spodní část s jílovým vývojem a svrchní část v písčitém vývoji. V této části pannonu se začíná již uplatňovat jednoduchá cyklická stavba, na které se podílejí písky a prachy spolu se zelenými až zelenošedými jíly. Sedimentační cykly zóny E jsou neúplné, s výrazně potlačenými uhelnými členy. Při okrajích sedimentačního prostoru se lokálně vytváří prostředí vhodné pro ukládání uhelnatých jílů a vznik kořenových půd jako předzvěst nástupu uhlotvorby v nadložní uhelné sérii. Mocnost této střednopannonské série dosahuje asi 300 m. Uhelná série (zóna F). Komplex těchto depozit se vyskytuje jednak v MÚP, jednak v RBČ. Její spodní hranice se klade na bázi DS. V MÚP tvoří tuto produktivní sérii komplex hornin s výraznou cyklickou stavbou a s výskytem dalších slojí nebo jejich ekvivalentů v nadloží DS (příloha 6). Regresní části cyklů tvoří šedé, vápnité, slídnaté, jemnozrnné písky s vložkami světle šedých a šedých až zelenošedých prachů. Hojně se vyskytují přechody mezi pískem a prachem – písčité prachy a prachovité písky. Písky a prachy jsou nevrstev-
| 341 |
| 342 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
naté, místy s laminami jílovitého prachu nebo jílu s horizontální prachovou laminací. Tvoří propustné kolektory N1 až N6 číslované od DS směrem do nadloží (příloha 6). V písčitých polohách přibývá směrem do nadloží prachová a jílová složka, takže písky postupně přecházejí do jílovitých prachů. Nevrstevnaté světle šedé jíly s vložkami prachu jsou podstatnou složkou izolátorů NI1 až NI7. Nad slojí mohou být jíly nahnědlé až slabě bitumenní. V nadloží DS se v uhelné sérii vyskytují tři výrazné uhelné polohy označované jako první až třetí nadložní lignitová sloj. Součástí jílových členů dalších cyklů jsou méně výrazné uhelné polohy bez bližšího označení. Nadložní sloje mají buď jednoduchou stavbu, nebo se často štěpí do dvou a více lávek. Sloje a jejich lávky se označují směrem odspodu nahoru. Nejkvalitněji je vyvinutá druhá nadložní sloj L20, ve které byly na dvou ložiskách v MÚP vypočteny nebilanční zásoby uhlí. Další sloje jsou hospodářsky nevýznamné, i když první nadložní sloj (L10) má místy nebilanční nebo dokonce bilanční mocnost. Složité hydrogeologické poměry v JLR komplikovaly a dosud komplikují těžbu uhlí v tomto revíru. Z tohoto důvodu věnujeme popisu vývoje a charakteru kolektorů a izolátorů v uhelné sérii a hydrogeologii obecně, včetně problematiky důlních vod a jejich čerpání, zvýšenou pozornost. První nadložní izolátor NI1 bezprostředně nad DS nemá v MÚP souvislé rozšíření. Jeho mocnost značně kolísá. Místy dosahuje až 7 m, ale na velké ploše chybí a sloj je v přímém kontaktu se zvodnělým kolektorem N1. To způsobovalo potíže při těžbě, zvláště v minulosti, kdy ložiska nebyla odvodňována vrty z povrchu. První nadložní kolektor N1 je souvisle rozšířený na celé ploše MÚP. Tvoří ho poloha písků a prachů s vložkami jílů mocná až 20 m. Také druhý nadložní izolátor NI2, mocný 1 až 12 m, je rozšířený v celé MÚP. Jeho jíly jsou hnědošedé, pevné, laminované. Obsahují místy hojné zbytky ryb a polohy kongeriových lumachel. Zatímco druhý nadložní kolektor N2 je na S méně výrazný a místy vykliňuje, k J jeho mocnost roste. První nadložní sloj v izolátoru NI3 je většinou rozštěpena do dvou lávek. V kolektoru N3 jsou místy dvě výraznější polohy jílu. Izolátor NI4 má na J malou mocnost (1 až 2 m), na S dosahuje mocnosti 5 m. Kolektor N4 je vyvinutý po celé ploše MÚP. Součástí málo mocného izolátoru NI5 je druhá nadložní sloj L20. Sloj, která se k ní v následující poloze NI6 obvykle těsně přibližuje, bývá označována jako její svrchní lávka. Poslední nadložní cyklus v uhelné sérii s kolektorem N6 je stálý po celém území a je ze všech cyklů nejmohutnější. Průměrná mocnost písčité části tohoto cyklu je 10 m. Nad ní je mocná poloha jílů NI7, ve kterých se vyskytuje ojediněle jedna, většinou však více poloh třetí nadložní sloje L30. Jíly izolátoru NI7 mají charakteristické zvýšené množství vápnité příměsi a vložky bělošedého silně porézního, lehkého biomikritického vápence. Stanovení hranice mezi uhelnou a pestrou sérií bývá obtížné. Uhelná série obvykle plynule přechází do pestré série. Proto se za mocnost uhelné série pokládá vzdálenost mezi bází DS a slojí L30. Mocnost uhelné série je v s. části MÚP 32–35 m, směrem k J se zvětšuje (příloha 6). Jižně od Dubňan je uhelná série mocná 55–60 m, na spojnici Mutěnice–Hodonín 70–80 m. Dále k jihu se vzdálenost mezi DS a slojí L30 udržuje na této úrovni (tabulka 61). Méně výraznou cyklickou stavbu má uhelná série v RBČ. Počet cyklů a způsob označování izolátorů a kolektorů je v ní stejný jako v MÚP, ale množství prachů a pře-
Ví de ň s k á pá n ev
devším písků je v RBČ mnohem menší. Některé horizonty označené jako „propustný“ kolektor tvoří jíly se zvýšenou příměsí prachu nebo s vložkami prachu. Odlišný je také vývoj jílů v podloží DS. Část zelenošedých jílů je, na rozdíl od podložních jílů v MÚP, skvrnitá. Vrstva jílů NI1 je rozšířena po celé ploše ložiska. Horizonty N1a N2 tvoří většinou jíly se zvýšeným zastoupením prachovité příměsi nebo jíly s vložkami prachu. V poloze NI3 je 18 m nad DS souvisle rozšířená první nadložní sloj L10 mocná 0,5–1 m. Propustný horizont N3 o mocnosti 5–6 m je v uhelné sérii RBČ nejvýraznější. Prachy a písčité prachy mají vložky jemnozrnného, místy střednozrnného písku nebo dokonce štěrku. Málo mocným horizontem N4 jsou obvykle jíly s příměsí prachu, případně 1–2 m mocná vrstva prachu. V izolátoru NI5 leží 28–30 m nad DS souvisle rozšířená druhá nadložní sloj L20 o mocnosti 1–2,5 m. Je druhou nejvýraznější slojí v RBČ a obvykle ji tvoří až několik poloh uhlí nebo uhelnatého jílu. Horizontem N6 v šestém cyklu je zelenošedý slídnatý prachovitý jíl až jílovitý prach, místy s karbonátovými konkrecemi. Třetí nadložní sloj L30, vyvinutá pouze lokálně, leží 38–43 m nad DS. Místy je až 1 m mocná, jinde se vyskytuje pouze její ekvivalent. Nadložní sloje, tvořené většinou jen přechodnými horninami, nemají hospodářský význam. Při vrtném průzkumu z nich nebyly odebrány vzorky pro technologické analýzy. Pestrá série (zóna G, H). Tuto sérii tvoří v MÚP komplex pestrých jílů. Šedé, nazelenale šedé a žlutošedé jíly jsou rezavě, žlutohnědě a červeně skvrnité, nevrstevnaté, nevápnité, plastické. V jílech jsou nesouvislé až 4 m mocné vrstvy a čočky šedých nebo žlutošedých, někdy rezavě skvrnitých prachů a převážně jemnozrnných písků s různým jílovým podílem. Písky a prachy jsou zpravidla slabě diageneticky zpevněné, méně časté jsou rozpadavé pískovce. V celé pestré sérii se často vyskytují bělošedé vápnité konkrece, černé manganové konkrece (feromanganolity) a až 30 cm mocné čočkovité polohy bělošedých prachovito-jílovitých vápenců. Pestrá série je zachována v neúplné mocnosti jako předkvartérní relikty. Mocnost série v MÚP je proměnlivá a závislá na hloubce uložení DS. Na severu následkem eroze tato série chybí, směrem k J její mocnost narůstá až na 180 m. Vývoj pestré série v RBČ je odlišný. Převládají sice zelenošedé jíly fialově a žlutohnědě skvrnité, ale vyskytují se i polohy uhlí, uhelnatého jílu nebo jílu s uhelnou příměsí. Kromě toho jsou v pestrých jílech vložky šedých jílů a písčito-prachovité polohy. Pestrá série má tak charakter kombinace mezi typickým vývojem pestré série a přechodné série v MÚP. Přechodná série (zóna G) označovaná také jako přechodné modré jílové vrstvy. Mezi Dolními Bojanovicemi a Lužicemi se v MÚP začínají v pestrých jílech spodní části pestré série objevovat vložky šedých jílů a prachů. Směrem k J jejich množství přibývá a pestrá série získává zdola nahoru stále více charakter uhelné série. V transgresních částech cyklů se postupně k J objevují další uhelné polohy až do 9. nadložní sloje (příloha 6). Polický in Krejčí et al. (1985a) považuje oba vývoje za heteropické facie a uvádí, že vrstvy přechodné série se k okraji MÚP prstovitě vkliňují do pestrých vrstev. Hlavními horninami přechodné série jsou šedé, modrošedé, méně zelenošedé jíly. Na rozhraní přechodné a pestré série jsou místy cihlově červené jíly, ojediněle se objevují i uvnitř přechodné série. Písky a prachy tvoří málo mocné polohy a čočky. V přechodné sérii se vyskytují karbonátové konkrece, zatímco manganové konkrece chybí. Báze této série se klade do nadloží sloje L30 nebo do nadloží biomikritického vápence.
| 343 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
| 344 |
Mocnost přechodné série je proměnlivá. V severní části jejího výskytu mezi Starým a Novým Poddvorovem se pohybuje okolo 7 až 15 m. V nejhlubších a nejmobilnějších částech MÚP kolem Moravského Žižkova a Hrušek je mocná až 60 m, komplex hornin s charakterem uhelné série (tj. uhelná a přechodná série dohromady) dosahuje mocnosti až 150 m (tabulka 62). Mocnost pannonu odhadují Jiříček a Seifert in Minaříková a Lobitzer (1990) na cca 1000 m. PALEOGEOGRAFIE
Během pannonu z VP definitivně ustoupilo moře, takže ve svrchním pannonu se již ukládala pouze terestrická depozita. Tento vývoj, příznačný pro celou Paratethydu, se spojuje s messinským eventem – vyschnutím tehdejšího Středozemního moře. Na bázi pannonu se v okrajových územích tehdejšího rozsahu VP projevily regrese a hiát. Naproti tomu v jejích vnitřních částech (v MÚP a v jejím okolí) předpokládá Čtyroký (2000a) mezi sarmatem a pannonem pozvolný přechod. Pannon je obdobím dalšího postupného vyslazování této pánve, která se pozvolna vyvíjí ve vyslazený mořský záliv rozšířený dále k SV do hradišťského příkopu. Z faciálního hlediska lze obecně v pannonu moravské části VP vymezit dva rozdílné vývoje: a) okrajový vývoj – území mezi Lednicí, Podivínem, Velkými Bílovicemi, Čejčí, Kyjovem, Bzencem a Skalicí s větším množstvím písků, prachových písků a prachů, obsahujících jako vložky polohy vápnitých jílů. V zóně B se mezi Čejčí a Kyjovem vytvořily podmínky pro vznik KS. b) pánevní vývoj – především v MÚP mezi Břeclaví a Dubňany s převahou jílů, které se střídají s řidšími polohami písků. Na bázi zóny F v MÚP a mezi Rohatcem a Bzencem vznikla DS. Uhlotvorné podmínky se ještě několikrát obnovily, v uhelné sérii Tabulka 62. Vzdálenosti nadložních lignitových slojí v moravské ústřední prohlubni od stropu dubňanské sloje a mocnosti uhelné a přechodné série v metrech. J. Honěk, originál. 1. sloj L10
2. sloj L20
3. sloj L30
PVP2
17,5
26,5
32,5
34,0
34,0
PVP9
19,0
38,5
45,0
51,0
51,0
M86
24,5
48,0
58,5
63,0
63,0
M126
28,0
56,0
66,0
71,0
71,0
B42
33,5
55,5
72,5
76,5
76,5
B166
37,0
57,0
71,0
77,0
11,5
88,0
B242
32,5
57,0
65,5
72,0
14,5
86,5
HB25c
28,0
56,5
71,0
75,5
81,0
74,5
37,0
111,5
HB67
28,0
56,0
70,0
76,0
HB105
37,0
65,0
81,0
85,0
HB119
39,0
65,5
82,0
92,0
Vrt
4. sloj L40
5. sloj L50
6. sloj L60
7. sloj L70
8. sloj L80
9. sloj L90
Uhelná série
Přechodná série
Uhelná + přechodná
98,5
104,0
83,0
93,0
101,0
114,5
73,5
50,0
123,5
93,5
100,0
114,5
125,5
140,0
84,0
63,5
147,5
99,0
111,0
120,5
130,5
150,0
84,0
69,0
152,5
La3
35,0
58,5
79,5
85,5
94,5
107,0
120,5
136,5
82,5
70,0
152,5
G1
43,5
61,5
76,0
82,5
89,5
110,0
117,5
133,5
78,0
63,5
141,5
Ví de ň s k á pá n ev
vznikly další sloje, ale nadložní sloje nedosáhly mocnosti a kvality DS. Vývoj přechodné série s výskytem dalších lignitových slojí a její rostoucí mocnost směrem k J ukazují na přesun podmínek vhodných pro vznik rašelinišť směrem k J a do nadloží. PALEONTOLOGIE
Statigraficky významní ostrakodi (CD-tabulka 19, CD-příloha 10) byli zjištěni v zónách B (Cyprideis tuberculata), C (C. pannonica), E (C. heterostigma, C. obesa, Hemicytheria reniformis a H. folliculosa). V moravské části VP byla na několika lokalitách – např. Poštorná a Dubňany – studována palynospektra pouze zóny F (naposledy Doláková et al. 2007). Převládají zde taxony opadavého lesa rodů Quercus, Betula, Carpinus, Caryac, Juglans, Tillia a Pinus. Hojně zastoupené rody Almus, Ulkus, Salix a další indikují lužní a bažinný porost. Taxony bylinné a křovinné vegetace (např. rody Artemisia, Plantago, Rumex) ukazují na lokální vznik otevřené, řídce zalesněné krajiny. Typicky hojným prvkem jsou zástupci jehličin rodů Picea, Abies, Tsuga, Cedrus a Cathaya (CD-příloha 7-9, CD-tabulka 16).
Dac–roman V nadloží pannonu se po hiátu uložila pestrá skupina pliocenních sedimentů, kterým Čtyroký (in Lexa et al. 2000) a Kováč (2000) přisuzují toto stáří. Jedná se převážně o hrubozrnné štěrky a písčité štěrky s polohami hrubozrnných a křemenných písků. Tato říční a jezerní depozita, zachovaná pouze v menších denudačních reliktech, řadí Čtyroký (1999) do valtických vrstev. Stáří tohoto komplexu se odhaduje na 5,6–1,8 mil. let.
Strukturně tektonický vývoj Vídeňská pánev prodělala složitý vývoj, který se odráží v rozdílném postižení její neogenní výplně. Zatímco spodnomiocenní sedimenty jsou zřetelně zprohýbány a mají výraznější úklon, svrchnomiocenní a pliocenní klastika leží téměř horizontálně. Rozdílný je i stupeň jejich tektonického postižení. Starší úrovně – sedimenty spodního miocénu a části středního miocénu – mají spíše zachované pouze starší zlomové struktury, naproti tomu v mladších úrovních, mimo prokopírované staré struktury, jsou vyvinuty především struktury mladé. Mladé zlomy, např. pannonské nebo sarmatské, do hloubky vyznívají. Na základě strukturní a paleogeografické analýzy byly vyčleněny čtyři fáze vývoje VP. V eggenburgu a ottnangu převládal kompresní režim ve směru SZ-JV (např. Kováč et al. 1989) a na vrásněných šupinách akrečního klínu Alp a Karpat vznikaly drobné pánve typu „piggy-back“ směru V-Z s pomalou subsidencí (Kováč et al. 2004). V důsledku komprese ve směru S-J došlo v karpatu k přiblížení Alp k ČM a laterální extruzi litosférického fragmentu Karpat z alpské oblasti na V. V převládajícím transtenzním tektonickém režimu vznikly pánve s mechanismem pull-apart (např. Roth 1980; Royden et al. 1983; Royden 1985; Kováč et al. 1993a, 1997a). V nejspodnějším badenu se projevily výrazné zlomové systémy – schrattenberský, steinberský a bulharský sv.-jz. směru, které zasáhly až do platformního podloží ČM. Ve středním miocénu probíhala synriftová fáze subsidence v napěťovém poli s extenzí směru SV-JZ. Ve spodním sarmatu došlo k jejímu dalšímu zrychlení podle vsv.-zjz. levostranných hori-
| 345 |
| 346 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
zontálních a sv.-jz. poklesových zlomů zejména v moravské části MÚP (Kováč et al. 1997a). Svrchní miocén (pannon–pont) je charakteristický korovou relaxací post-riftového stadia vývoje VP (Kováč et al. 2004) a termální fází subsidence vlivem chladnutí a smršťování litosféry. V pliocénu nastala tektonická inverze části pánve. Subsidence pokračuje do kvartéru podle zlomů ve v. části pánve v transtenzním režimu. Vídeňskou pánev ohraničuje na SZ bulharský zlomový systém o výšce skoku asi 200 m. Ten omezuje soustavu podélně i příčně mírně členitých rakvicko-kyjovských vysokých ker, které na JV přiléhají k zlomovému systému schrattenbersko-steinberskému. Z těchto ker jsou plošně největší kry ratíškovická a rakvická. Systém steinberského a schrattenberského zlomu se skládá ze soustavy více nebo méně paralelních zlomů o celkové výšce skoku asi 900 m. Schrattenberský zlomový systém tvoří sz. omezení mistelbašské kry, která pokračuje z rakouského území do okolí Velkých Bílovic a Moravského Žižkova. Její sv. ukončení je dáno spojením systému schrattenberského zlomu se zlomovým systémem steinberským, který dál pokračuje až do širšího okolí Mutěnic a Dubňan, kde se větví a stáčí v.-z. směrem. Na Z omezuje ratíškovicko-bzenecké kry, které na V ohraničuje polešovický zlomový systém. Steinberský zlomový systém, jehož výška skoku v Rakousku dosahuje až 4000 m a na Moravě klesá na 1000 m a méně, tvoří sz. omezení hlavní depresní struktury – MÚP. Jejím nepřímým pokračováním k SV je hradišťský příkop, mladší příkopová propadlina omezená na SZ polešovickým zlomovým systémem, na JV strážnickým a skalickým zlomovým systémem. Moravská ústřední prohlubeň sousedí na JV s hodonínsko-gbelskou hrástí, od které ji oddělují lanžhotský a lužický zlomový systém. Výška skoku podél lanžhotského zlomového systému je asi 500 m, u lužického zlomového systému je menší. Hodonínskogbelskou hrásť na JV až V omezuje hodonínsko-gbelský a skalický zlomový systém proti holičsko-skalickému kernému systému. Podél těchto zlomových systémů docházelo řádově ke stometrovým, max. až 300 m pohybům. Na J je utíná významná, v.-z. směrem probíhající farská porucha, která na J omezuje kútsko-dräsingskou depresi.
Hydrogeologie ROZŠÍŘENÍ HYDROGEOLOGICKÝCH TĚLES A JEJICH HYDRAULICKÉ VLASTNOSTI
Výplň vídeňské pánve je možné hydrogeologicky charakterizovat jako prostředí s nepravidelným střídáním velkého množství vrstevních kolektorů (psamitické a psefitické polohy) a izolátorů (pelitický vývoj). Propustnost kolektorů s hloubkou klesá jednak vlivem jejich kompakce vahou nadloží, jednak v důsledku intenzivnějšího zprohýbání nejstarších spodnomiocenních sedimentů. Málo propustné starší sedimenty v moravské části pánve zhruba mezi Mikulovem a Valticemi jsou intenzivněji zprohýbány než mladší jednotky v centru pánve. Průzkumné hydrogeologické práce byly většinou zaměřeny na mladší sedimenty. V rozsáhlých územích jsou neogenní sedimenty překryty kvartérními uloženinami. Starší jednotky VP byly intenzivně zkoumány při vyhledávání a průzkumu ložisek ropy a zemního plynu (viz níže). Pro hydraulické vlastnosti mladších neogenních sedimentů je rozhodující jejich litologický vývoj, který je v různých částech VP velmi proměnlivý. Po vzniku složitého kerného systému tak zlomy často oddělují odlišné jednotky s různým množstvím kolektorů a izolátorů (obr. 70).
Ví de ň s k á pá n ev
PROUDĚNÍ PODZEMNÍCH VOD, ZVODNĚNÉ SYSTÉMY
Velká mocnost pánevní výplně se projevuje výraznými rysy vertikální hydrodynamické a rovněž hydrochemické zonálnosti. V hloubkách desítek až max. několika málo set metrů vytvářejí kolektory VP spolu s kvartérními kolektory, zejména fluviálními sedimenty, zvodněné subsystémy, charakteristické relativně rychlým prouděním podzemní vody. Ve větších hloubkách je proudění podzemních vod omezeno vlivem všeobecného zmenšování propustnosti kolektorů s hloubkou a existencí zlomů, podél nichž mnohdy docházelo ke značným vertikálním pohybům. Při styku litologicky odlišných sedimentů mohou být kolektory omezeny nepropustnými hranicemi, takže podzemní voda až stagnuje. Důsledkem jsou výskyty silně mineralizovaných solanek Na-Cl typu a ložiska kapalných a plynných uhlovodíků. Na rozdíl od karpatské předhlubně je možno ve VP předpokládat méně výraznou regionální hydraulickou spojitost celého tohoto zvodněného systému. KVALITA PODZEMNÍCH VOD
Neogenní sedimenty VP v podloží kvartérních depozit jsou velmi často silně vápnité. Proto se ve svrchní hydrochemické zóně do hloubek kolem 150 m bez druhotných vlivů tvoří převážně základní typ vod Ca-HCO3, popř. Ca-Mg-HCO3 s celkovou mineralizací 400–900 mg . l–1. Pokud je v neogenních sedimentech vedle karbonátů výrazněji přítomen i sádrovec, vznikají často více mineralizované vody (až 2 g . l–1, ojediněle i více) s významným množstvím až převahou síranů (až 0,6 g . l–1), tedy různě výrazných typů Ca-SO4, Mg-SO4 či Na-SO4. Uvedená pestrost chemických typů je odrazem variability litologického vývoje kolektorů a celkových přírodních podmínek, mj. klimatických, za nichž se podzemní vody tvoří, ale zčásti i výskytem vod, příslušejících k hlubším hydrochemickým zónám při jejich výstupu k povrchu. Síranové vody jsou mnohdy vázány na sedimenty pannonu, zatímco v uloženinách ostatních jednotek se vyskytují méně často. Poměrně rozšířené jsou sirovodíkové vody variabilních chemických typů s různým zastoupením hlavních složek: Ca, Mg, Na, HCO3 a SO4. Celková mineralizace obvykle kolísá od stovek mg . l–1 po jednotky g . l–1, obsah sirovodíku od několika mg . l–1 do 20 mg . l–1. Ve svrchní části VP také nacházíme podzemní vody s různě výrazným posunem chemismu směrem k Na-HCO3 typu, lokálně i se zvýšeným obsahem chloridů. Tyto vody jsou produktem rozptylu a míšení vod Na-Cl typu hlubšího původu s mělkými vodami. Hlubinné vody VP jsou všeobecně výrazného základního typu Na-C1 s celkovou mineralizací max. do několika desítek g . l–1. Tyto solanky tzv. naftového typu jsou na rozdíl od solanek evaporitového původu považovány za synsedimentární reliktní mořské vody, v různém stupni biogenně nebo litomorfně metamorfované. Vyznačují se často vysokými obsahy jodidů (v desítkách mg . l–1) či bromidů. MOŽNOSTI VYUŽITÍ PODZEMNÍCH VOD. MINERÁLNÍ VODY
Podzemní vody VP jsou využívány především pro místní spotřebu. Vedou k tomu především hydrogeologické poměry samotné neogenní části výplně, kde převládá nízká až maximálně střední transmisivita kolektorů (v řádech –1 . 10–3 až 1 . 10–4 m2 . s–1) a dále velmi omezená tvorba přírodních zdrojů podzemních vod ve většině území odhadovaná do 0,5 l . s–1 . km–2. Pro vodohospodářské využití bývají nejvhodnější pod-
| 347 |
| 348 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
zemní vody pannonu a daku, tedy mladších a mělce uložených stratigrafických jednotek. Vody ostatních stratigrafických stupňů jsou často méně vhodné až nevhodné. Intenzivně využívány jsou zejména podzemní vody fluviálních kolektorů podél řek Moravy a Dyje. Ve větších hloubkách pánevní výplně se vesměs nacházejí silně mineralizované vody. Místně jsou využívány tzv. solanky (viz výše) jako vody minerální. Hlubinné vody svou teplotou často přesahují hranici term. ANTROPOGENNÍ OVLIVNĚNÍ PODZEMNÍCH VOD
Hydrogeologie a odvodňování mají pro hornictví v JLR mimořádný význam a vždy byly významnými limitujícími faktory pro těžbu. Špatná znalost nebo podcenění složitých hydrogeologických poměrů vedlo v minulosti až k přerušení nebo ukončení provozu některých dolů, např. Jan v Rohatci nebo Pomoc Boží v Dubňanech (Cyroň – Machalínek in Honěk et al. 2001) Hydrogeologickou problematiku okolí KS a DS se podařilo objasnit až v 70. a 80. letech 20. století v rámci hydrogeologického průzkumu v oblastech v té době činných dolů v DP Šardice (Důl Dukla), v DP Dubňany (doly 1. Máj II a Osvobození), v DP Hodonín (Důl Mír) a z hydrogeologického průzkumu akce Bojanovice-Dubňany-Hodonín v MÚP. Další popis hydrogeologie JLR je proto zaměřen na tato území. Znalosti hydrogeologických parametrů a geometrie nadložních a podložních kolektorů a izolátorů vedly k vývoji a zavedení adekvátních odvodňovacích metod. Teprve pak došlo ke zvládání do té doby limitujících hydrogeologických faktorů. Podrobnější informace o hydrogeologii KDČ a RBČ chybějí, protože se v těchto částech již dlouho netěží a neproběhl zde hydrogeologický průzkum. Zpočátku se v dolech těžících KS provádělo odvodňování nadloží přirozeným průsakem přes narušenou ochrannou lávku lignitu ponechanou při stropu sloje. Odvodňování podloží pro příznivé zrnitostní složení podložních písků se uskutečňovalo otevřenou počvou, na některých chodbách se dokonce počva přibírala. Při odvodňování DS bylo nutno pro bobtnavé jíly v podloží ponechat ochrannou lávku lignitu i ve spodní části sloje. Těžba sloje ve větších hloubkách si vynutila vývoj speciálních odvodňovacích metod. Některé postupy a technologie odvodňování, vyvinuté pro JLR (např. jehlofiltry, vakuové odvodňování, atd.), se staly použitelné pro odvodňování jemnozrnných a málo propustných materiálů i na jiných důlních lokalitách a na různých povrchových stavbách v ČR (Cyroň et al. in Honěk et al. 2001). Tabulka 63. Vývoj čerpání důlních vod z dolů Jihomoravského lignitového revíru. J. Cyroň et al. in Honěk et al. (2001). DP – dobývací prostor, JLD – Jihomoravské lignitové doly. Celkový objem čerpání důlních vod (povrch a důl) [1000 m3]
Lokalita
Koeficient zvodnění
1962
1970
1975
1980
1984
1990
[m3 . t–1]
DP Dubňany
799
943
2326
2637
2975
3325
3,06
DP Šardice
6362
5161
6570
10548
13058
14678
16,51
DP Hodonín I
–
–
–
761
2788
1998
8,62
Celkem JLD
7161
6104
8896
13946
18821
20001
9,03
Ví de ň s k á pá n ev
Hydrogeologické poměry v hovoransko-kyjovské části a v moravské ústřední prohlubni Proudění podzemních vod v HKČ s KS omezuje na SZ bulharský zlomový systém, sv. okrajem jsou hydrogeologické rozvodnice, j. ohraničení tvoří nepropustný steinberský zlomový systém, který odděluje území s KS a DS. Pannonské písky jsou dotovány hlavně při okrajích HKČ. Výchozy kolektorů umožňují infiltraci povrchových vod a pod úrovní erozní základny se tak vytváří několik samostatných zvodněných poloh. Moravská ústřední prohlubeň s DS je příkopová propadlina s brachysynklinálně uloženými vrstvami utěsněná nepropustnými okrajovými zlomy. Hydrogeologie sedimentů v nadloží a podloží kyjovské a dubňanské sloje Zvodněné kolektory v nadloží a podloží obou slojí mají značně proměnlivou mocnost a rozšíření, obsahují vložky nepropustných hornin, někdy jsou složeny ze dvou nebo více regionálně hydraulicky spojitých dílčích kolektorů různé propustnosti. Kolektory tvoří široká škála hornin od středně až jemně zrnitých písků a prachovitých písků, přes písčité prachy (tzv. prašnice) a jílovité prachy až po silně písčité jíly. Granulometrická variabilita kolektorů podmiňuje jejich vertikální i horizontální variabilitu propustnosti. Přechody mezi kolektory a izolátory jsou často pozvolné. KYJOVSKÁ SLOJ
Z hlediska odvodňování a těžby jsou v HKČ významné směrem od povrchu ke KS tyto zvodněné horninové komplexy: 1) Kvartérní kolektor. Tvoří ho sprašové hlíny, písky a štěrky. Nebyl odvodňován. 2) Vyšší nadložní kolektory jsou propustné horizonty mezi kvartérním kolektorem a nadložním izolátorem NI3. V nejhlubší centrální části HKČ se vyskytují kolektory N3 až N7, oddělené izolátory NI4 až NI7, směrem k jejím okrajům kolektorů ubývá. Regionálně vyvinutý izolátor NI3 spolehlivě odděluje odvodňovaný kolektor N2 od nadložních kolektorů, které proto nebyly uměle odvodňovány. 3) Druhý nadložní kolektor N2 je regionálně vyvinutý a tvoří ho ve svrchní části jemnozrnný vytříděný písek, který ve spodní části přechází do prachu. Od kolektoru N1 nebo sloje je oddělen slabší vrstvou prachovitých jílů. V severní části mistřínské kry (střední část HKČ mezi Šardicemi a Mistřínem, dále MK) se oba kolektory spojují v jeden a od sloje je odděluje tenká vrstva jílu. Na některých místech je kolektor N2 v přímém kontaktu se slojí, a proto byl tento kolektor (nebo spojený N1+N2) zdrojem častých a rozsáhlých průvalů. 4) První nadložní kolektor N1 má pouze lokální vývoj. Na severu MK ho tvoří prachy s vložkami písků, na J převládají písky. Od sloje je oddělen prachovitými jíly izolátoru NI1, místy nasedá přímo na sloj. 5) První podložní kolektor P1. Je regionálně vyvinutý v celé HKČ a tvoří ho jemnozrnný písek. Stropem kolektoru P1 je sloj, na bázi kolektor přechází do písčitých a prachovitých jílů až jílů. Největší propustnost má kolektor P1 těsně pod slojí. 6) Mezislojový kolektor MS. Vyskytuje se v j. části HKČ tam, kde dochází k rozštěpení KS (viz níže). Prostor mezi svrchní a spodní lávkou sloje je vyplněn jemnozrnným pískem.
| 349 |
| 350 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
DUBŇANSKÁ SLOJ
V nadloží sloje je v MÚP vyvinuto v uhelné sérii v DP Dubňany a DP Hodonín šest kolektorů (N1 až N6), v podloží jsou dva kolektory P1 a P2. Přímý vliv na důlní provoz mají kolektory N2, N1, P1 a P2. V moravské ústřední prohlubni jsou tyto významné zvodněné horninové komplexy: 1) Kvartérní kolektor. Od kolektorů v uhelné sérii je oddělen izolátory pestré série. 2) Kolektory pestré série. Vyskytují se zde i kolektory artéské s pozitivní výškou přetoku, ale nemají vliv na těžbu. Celá pestrá série má charakter dobrého izolátoru. 3) Druhý nadložní kolektor N2. Není vyvinutý na celé ploše původního DP Dubňany. Hydraulické parametry nebyly samostatně testovány a jsou známé jen údaje z vrtů, kterými byly zachyceny společně kolektory N1+N2. 4) První nadložní kolektor N1. Je plošně nejrozšířenějším kolektorem v DP Dubňany. Lokálně vykliňuje, na několika místech je spojen s kolektorem N2. 5) První podložní kolektor P1. Od sloje je obvykle oddělen izolátorem PI1, který ale místy chybí a sloj je v přímém kontaktu s P1. Na poměrně velkém území dochází ke spojení izolátorů PI1 a PI2. 6) Druhý podložní kolektor P2. Tvoří ho mocná poloha jemnozrnného písku a prachu místy s vložkami jílu. Vyskytuje se na téměř celém území MÚP, vykliňuje jen na několika malých plochách. PROUDĚNÍ PODZEMNÍCH VOD KYJOVSKÁ SLOJ
Podzemní vody proudí ve směru SSZ-JJV. Infiltrační oblastí podložního kolektoru je celý s., z. a v. okraj HKČ. Vlivem odvodňování na Dole Dukla došlo k vytvoření hluboké deprese v centru HKČ v kolektorech P1, N1 a N2. Přítok do centra deprese byl ze všech stran, největší od JV, nejmenší od Z a S. V jižní části MK, kde sloj vykliňuje, se spojuje podložní kolektor P1 s nadložními kolektory N1 až N4. V těchto místech docházelo k přetoku z kolektorů N4 a N3 do N2 a do P1. Na západě MK byl podložní kolektor osušen do hloubky až několik metrů pod počvu sloje. V místech těžby, kde nebyly vyvinuty izolátory NI1 a NI2, nebo měly jen malou mocnost, se výrazně uplatňoval drenážní vliv porubů na nadložní kolektory a voda vsakovala přes závalové části porubů do osušeného podloží. Po ukončení těžby na Dole Dukla došlo po roce 1992 následkem zatápění důlních prostor ke značným dynamickým pohybům ve všech kolektorech a projevům neustáleného proudění na rozdíl od období těžby, kdy proudění podzemních vod bylo možno následkem odvodňování na tomto dole považovat za kvazi ustálené. Zlomy uvnitř HKČ v DP Šardice s výškou skoku do 10 m se z hydraulického hlediska téměř neprojevovaly a nedocházelo na nich ke změně proudění nebo průtočnosti tak výrazně jako v MÚP. Velmi významný vliv na hydraulický režim mělo fosilním tokem erodované území, více než 4 km dlouhé, zjištěné Dolem Dukla v j. a střední části MK. Toto fosilní koryto je vyplněno hrubozrnným pískem a štěrkopískem, jejichž propustnost je nejméně o řád vyšší než propustnost kolektorů N2 a P1. Hloubka eroze výmolu je různá, od částečné eroze izolátoru NI2 až po porušení podložního kolektoru P1. V těchto místech došlo k propojení kolektorů N2, N1 a P1. Výmol z hydraulického hlediska plní funkci tzv. hydrogeologického okna.
Ví de ň s k á pá n ev
DUBŇANSKÁ SLOJ
Při čerpacích zkouškách z kolektorů P1, P2 a N1 nebyla jednoznačně prokázána existence přetékání. Výrazně se uplatnila dubňanská porucha, na které došlo ke zvýšení hydraulických odporů, tj. snížení průtočnosti kolektorů následkem redukce jejich průtočných mocností. U zlomů s výškou skoku menší, než byla mocnost kolektoru, nedocházelo ke ztrátě hypsometrického ani hydraulického kontaktu před a za nimi. CHARAKTERISTIKA CHEMICKÝCH PARAMETRŮ DŮLNÍCH VOD
Většina čerpaných důlních vod v JLR měla poměrně dobrou kvalitu. Z laboratorních rozborů z let 1963–1975 vyplývá, že mezi vodami z nadloží a podloží KS i DS není podstatný rozdíl. V závěru existence Dolu Dukla byl vybudován vodní zdroj pro potenciální vodárenské využití s kapacitou 70–100 l . s–1. Využilo se stabilizovaného soustředěného podložního výronu, který vznikl v důsledku sufoze a vlivem jímacích studní do podložního kolektoru. Tento vodní zdroj ale není v současnosti využíván.
Odvodňování v jihomoravském lignitovém revíru Odvodňování prodělalo v JLR dlouhý vývoj. V konečné fázi se provádělo ve dvou stupních. Prvním stupněm, tzv. předodvodňováním, byly odvodňovací vrty hloubené z povrchu, sdružované do různých systémů. Druhým stupněm, tzv. doodvodňováním, bylo odvodňování hornin v nadloží a podloží sloje z důlních děl (Cyroň et al. in Honěk et al. 2001 – obr. 71). POVRCHOVÉ ODVODŇOVACÍ VRTY
Používaly se širokoprofilové (klasické), štíhlé a kombinované odvodňovací vrty s klasickým nebo s kavernovým filtrem a odvodňovací vrty kaverno-filtrové. DŮLNÍ ODVODŇOVACÍ PRVKY DO NADLOŽÍ A PODLOŽÍ
Zarážené filtry patřily k nejjednodušším způsobům odvodňování nadložních kolektorů a uplatňovaly se tam, kde přirozené odvodnění průsakem přes narušenou stropní lignitovou lávku bylo nedostatečné. Zavrtávané filtry (nadložní odvodňovací vrty). Tato technologie se speciálními dvouvrstevnými lepenými filtry byla vyvinuta pro odvodňování kolektorů s napjatou hladinou nad DS. Důlní studny. Odvodňovací technologie vyvinutá na Dole Dukla pro odvodnění kolektoru P1 se rozšířila i jinde v JLR. Zavrtávané filtry (podložní odvodňovací vrty). Konstrukce analogická zavrtávaným filtrům do nadloží. Jehlofiltry a vakuové odvodňování. Technologie vakuového odvodňování s komplexním systémem pro odvodňování podloží zaplavovanými jehlofiltry původně vyvinutá pro překonání výmolového pásma v KS na Dole Dukla. Prudký rozvoj metod odvodňování se odrazil i v objemu čerpaných důlních vod (tabulka 62). Jeho maxima bylo v DP Šardice dosaženo v roce 1988 – 16 185 tis. m3. Při tehdejší roční těžbě Dolu Dukla o hmotnosti 575 000 t byl koeficient zvodnění 28,1 m3 . t–1, což představovalo jednu z nejvyšších hodnot v evropském hornictví. V letech 1946 až 1993 bylo v oblasti KS vyčerpáno cca 396,5 mil. m3 vody. V kolektoru P1 bylo v DP
| 351 |
| 352 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
Obr. 71. Důlní odvodňovací prvky do nadloží a podloží kyjovské nebo dubňanské sloje. J. Cyroň et al. in Honěk et al. 2001), upraveno. 1 – nepropustné jíly a slíny, 2 – zvodněné písky a prachy, 3 – uhlí a uhelnaté jíly, L – nadložní sloj, SLOJ – kyjovská nebo dubňanská sloj, N1 až N3 – nadložní zvodněné kolektory, P1 a P2 – podložní zvodněné kolektory, NI1 až NI3 – nadložní izolátory, PI1 a PI2 podložní izolátory. Čísla v kroužku: 1 – zarážené filtry, 2 – důlní studny, 3 – jehlofiltry a vakuové odvodňování, 4 – zavrtávané filtry (nadložní a podložní odvodňovací vrty), 5 – zavrtávané filtry s přepažováním.
Šardice dosaženo úrovně vodní hladiny 85 m n. m., což proti původnímu stavu v roce 1957 znamenalo její snížení o přibližně 100 m.
Nerostné suroviny Nejvýznamnějšími komoditami jsou vedle slabě prouhelněného hnědého uhlí ropa a zemní plyn, které se ve VP exploatují již od 1. světové války. Část vytěžených ložisek plynu se využívá jako podzemní zásobníky plynu. V pánvi se dále těží několik ložisek štěrkopísků a cihlářské suroviny. Vyskytují se zde také dosud nedobývaná ložiska slévárenských jílů a písků a prognózní zdroje vápence a bentonitu (CD-NS tabulka 2, 3, 7, 10, CD-NS příloha 3, 4, 6, 8).
Uhlí Pomineme-li existenci tenkých uhelných slojí, resp. uhelnatých jílů v badenu a sarmatu VP, hlavní uhelné bohatství v tomto regionu je soustředěno do pannonských slojí v JLR. OBJEV UHLÍ A STRUČNÁ HISTORIE TĚŽBY V revíru těžila řada dolů (tabulka 64). Jako příklady technické úrovně dolů, způsobů otvírky, dobývání, dopravy atd. jsou podrobněji popsány některé nové doly vybudované po roce 1945
Ví de ň s k á pá n ev
Tabulka 64. Přehled dolů těžících v jihomoravském lignitovém revíru po roce 1945. J. Honěk, originál. JLR – Jihomoravský lignitový revír, část revíru: KDČ – kelčansko-domanínská, HKČ – hovoransko-kyjovská, MÚP – moravská ústřední prohlubeň, RBČ – rohatecko-bzenecko-strážnická.
Dubňanská
Kyjovská
Sloj
Název dolu
Katastr
Období těžby
Dílčí části JLR
Pokrok
Ježov
1948–1964
KDČ
Prokop
Kelčany
1948–1958
KDČ
Barbora I
Kelčany
1864–1950
KDČ
Barbora II
Žeravice
1939–1951
KDČ HKČ
Hugo, od r. 1946 František Šušák
Kyjov
1844–1961
Všemoc Boží, od r. 1953 Obránců míru
Hovorany
1906–1963
HKČ
Obránců míru II
Hovorany
1964–1984
HKČ
Dukla
Šardice
1964–1992
HKČ
Julius
Šardice
1872–1957
HKČ
Julius II, od r. 1960 Důl 9. květen
Šardice
1958–1978
HKČ
Ivanka
Hovorany
1948–1959
Ivanka
Alberti, od r. 1946 Josef
Dubňany
1903–1971
MÚP
Pomoc Boží
Dubňany
1866–1947
MÚP
1. máj
Dubňany
1951–1983
MÚP
1. máj II
Dubňany
1981–1994
MÚP
Bedřich
Milotice
1937–1949
MÚP
Žofie
Milotice
1940–1961
MÚP
Františka de Paula od r. 1947 sloučen s dolem Žofie
Milotice
1910–1958
MÚP
Ratíškovice
1933–1952
MÚP
Tomáš Theodor
Ratíškovice
1937–1953
MÚP
Vlasta
Ratíškovice
1917–1953
MÚP
Osvobození
Hodonín
1959–1991
MÚP
Mír
Mikulčice
1983–dosud
MÚP
Jan
Rohatec
1939–1941
RBČ
Littner
Bzenec
1939–1948
RBČ
a důl Tomáš charakterizující vrchol předválečné vývojové etapy těžby v JLR. Dobývání lignitu lze v JLR z historického a technického hlediska rozdělit do pěti etap (Cyroň in Honěk et al. 2001). I. etapa od roku 1820 do roku 1860. Podle nepotvrzených pramenů byl výskyt uhlí objeven u Čejče napoleonskými vojáky po bitvě u Slavkova. Prvním datovaným dokladem těžby je nález stropnice ve staré důlní chodbě na dole Žofie v Miloticích s vytesaným letopočtem 1824. V letech 1824–1826 se začal lignit těžit v Kelčanech (příloha XXI-1) a Žeravicích a v letech 1825–1840 v okolí Lužic. První etapa od nálezu uhlí a otevření prvních dolů do začátku dodávek ostravského uhlí do JLR v sedmdesátých letech 19. století měla výjimečně příznivé podmínky. Lignit byl nejbližší palivovou základnou pro Vídeň, do které byla roku 1851 expedována čtvrtina z celkové roční těžby revíru, která byla 32 800 t (obr. 72). V revíru těžilo osm malodolů s roční kapacitou 4000 t . rok–1. Zaváděním těžních strojů se okolo roku 1860 zvýšila průměrná kapacita malodolu na 13 000 t . rok–1.
| 353 |
| 354 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
Obr. 72. Vývoj těžby lignitu (v tunách) v jihomoravském lignitovém revíru v letech 1824–2006. J. Cyroň in Honěk et al. (2001), upraveno. Využít lépe mimořádně příznivou odbytovou situaci zabránily těžařům geologické podmínky. Jediná nepříliš mocná sloj vyžadovala razit značný počet nákladných a neproduktivních chodeb. Sloj klesající rychle do hloubky 20 až 30 m neumožňovala povrchové dobývání. Malá výhřevnost lignitu nedosahovala ani poloviny hodnot konkurenčních uhlí a sloj byla všude značně zvodnělá. Technická úroveň dolů a dobývání v této etapě. Typickou důlní jednotkou byl malodůl. Měl malou rozlohu a primitivní povrchové a technické vybavení. Jeho velikost limitovaly možnosti ruční dopravy v jámě a v chodbách. Plocha dolu byla přibližně 4,5–9 hektarů, hloubka 20 m, jen výjimečně až 30 m. Těžilo se ručním rumpálem a okovem. Po roce 1850 se začíná užívat dobytčí síly pro pohyb žentouru ve svislých jámách a pro tažení vozových souprav. Denní těžba dolu byla přibližně 20 t. Těžilo se obvykle v zimě a v létě se doly často zavíraly. Počet dělníků při 180 provozních dnech kolísal kolem 40–50. Dobývací metoda nebyla vyvinuta, uhlí se těžilo z chodeb ražených s ponecháním mezipilířů o šířce cca 5 m. Na čelbě pracovali horníci ručně za pomoci tzv. křižáku, což je kombinace nízké motyčky a sekery. Ojedinělé trhací práce se prováděly černým střelným prachem. Větrání dolů zajišťovala úvodní a výdušná jáma s přirozeným depresním účinkem. Na čelbách bylo větrání jen difuzí. K osvětlení sloužily olejové kahance. Fárání do dolu bylo po svislých žebřících v těžní nebo větrné jámě. Od začátku dobývání v JLR byly limitujícím faktorem přítoky vody do dolů. Odvodňování chybělo s výjimkou čejčsko-hovoranského dolu, kde byla vyražena odvodňovací štola, která sloužila déle než 100 let až do roku 1950. II. etapa od roku 1860 do roku 1930. Druhá etapa začíná rozvojem základní dopravní mechanizace a trhací techniky. Pokračuje zaváděním parního těžního stroje po roce 1870 a končí příchodem firmy Baťa do JLR. V letech 1865–1880 těžba uhlí stagnovala nebo se mírně zvyšovala; roku 1874 byla 103 000 t. V průběhu 1. světové války dosáhla 254 000 t . rok–1, což je nejvyšší těžba celé předbaťovské éry. V poválečných letech klesla na přibližně 200 000 t . rok–1. Technická úroveň dolů a dobývání v této etapě. Po zavedení těžního parního stroje se výrazně mění koncepce dolu. Zvýšená mechanizace důlní dopravy, čerpání důlních vod a zavedení nových postupů v otvírkových a dobývacích procesech umožňuje zvýšit těžební kapacitu dolu na 150–180 t . den–1, výjimečně až na 250 t . den–1. Doly jsou otevírány ve větší vzdálenosti od výchozu sloje až do hloubky 40–50 m. Zavedení dobývací metody pilířování a zátinkování umožňuje zvýšení plošné výrubnosti sloje až na 60 %. Podařilo se zvládnout hloubení jam metodou sestupného vyzdívání přes nezvodněné horizonty a hnaného pažení, resp. spuštěného ocelového teleskopu přes kuřavkové vrstvy. Typická
Ví de ň s k á pá n ev
těžní úpadnice byla v revíru uplatněna v roce 1917 při otvírce dolu Vlasta jako zděné dvojkolejné dílo opatřené dvojčinným elektrickým těžním vrátkem. Důl Moravia v Lužicích využil v roce 1914 prostorově omezenou příhodnou situaci při výchozu sloje v nezvodněném souvrství k lomovému dobývání. Těžní jámy byly v sedmdesátých letech postupně na všech dolech vybaveny dvojčinnými klecovými parními těžními stroji. Od roku 1874 se zaváděla důlní čerpadla na parní pohon. V dole byly kotelny a strojovny čerpadel, jako komín sloužily větrné jámy vyztužené betonovými skružemi nebo cihlovým zdivem. První elektrické čerpadlo se objevilo na dole Moravia v roce 1909.
1
2
3
4
Příloha XXI. Jihomoravský lignitový revír. 1. Ústí štoly bývalého dolu Barbora 1 v Kelčanech. Foto archiv J. Hoňka. 2. Sběrný dopravník na závěsné drážce. Foto archiv Surgeo Hodonín. 3. Počátky mechanizace dopravy v dolech na Kyjovsku. Foto archiv Surgeo Hodonín. 4. Profil kyjovské sloje. Bývalý Důl Obránců míru II. Foto archiv J. Hoňka.
| 355 |
| 356 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
Rozsáhlejší systém důlních děl vyžadoval zavedení účinnějších větrních systémů. Zvýšení přirozené deprese bylo zajišťováno větracími pecemi, tj. topeništi v dole pod větracími jamami, vyvedenými na povrchu do cihelných komínů. Snížení odporu větrních cest se řešilo větším počtem větrních jam nebo úpadnic. Přesto musel být provoz často zastavován pro značné koncentrace oxidu uhličitého, zejména při poklesech barometrického tlaku. První ventilátory se objevily až po 1. světové válce. Důlní dopravu zajišťovaly dřevěné vozíky o obsahu 2–5 q. Ocelové kolejnice byly poprvé použity v roce 1860. Vozíky se také dopravovaly po deštěné počvě (podélně kladená prkna). Tento systém se udržel až do roku 1907. Na chodbách se dopravovalo ručně nebo koňmi (příloha XXI-3). Ojediněle byly zavedeny důlní lanovky s benzinovým motorem. Postupně se rozšiřovalo povrchové vybavení dolů. Na povrchu vznikají kotelny a strojovny. Od roku 1904 staví doly vlastní generátory a vyrábí elektrickou energii pro svůj provoz i pro okolní závody a obce. Na dolech jsou budovány roštové třídírny, násypné mosty a zásobníky vytříděných druhů uhlí. Úzkokolejné dráhy napojují doly na hlavní odběratele. První železniční vlečka vznikla na dole Rudolf v Dubňanech v roce 1902. Na konci 19. století prodávají těžaři z řad šlechtických rodů své doly zejména cukrovarnickým akciovým společnostem, které mohou pro lignit zajistit odbyt ve svých provozech. Vznikají nové důlní jednotky a po skončení 1. světové války je v JLR v provozu celkem 11 dolů. Přes výrazný technický pokrok přetrvávaly na některých dolech velké problémy s vodou, které vedly k jejich zatopení. Na dole Pomoc Boží v Dubňanech došlo k opakovanému katastrofálnímu zatopení důlních prostor povrchovými vodami. První zátopa nastala v roce 1908 po jarním tání sněhu průsakem vody přes stařiny. Podobná situace vznikla i v roce 1911. Průvaly souvisely s malým nadložím v údolní nivě říčky Kyjovky. Nesprávné založení dolu vedlo 2. září 1938 ke katastrofální zátopě. Nahromaděná dešťová voda, zaplavující důlní pole až do výše 1 m, pronikla do důlních prostor a celý důl včetně instalovaného zařízení zatopila. Po několikaměsíčním čerpání bylo od obnovy dolu upuštěno. III. etapa od roku 1930 do roku 1945. Etapa začíná v třicátých letech vstupem firmy Baťa do hornického podnikání v JLR. Po dostavbě dolu Tomáš v roce 1933 s roční těžbou až 200 000 t se zvyšuje revírní těžba v roce 1937 až na 466 000 t. Řešení tohoto dolu, jehož technická úroveň přesahovala většinu tehdejších dolů v Evropě, poskytla základ pro koncepci výstavby nových dolů po roce 1945. Za války dosahuje těžba vrcholu 675 000 t v roce 1943. Byla výsledkem válečných opatření okupačního režimu a nehospodárné těžby. Technická úroveň dolů a dobývání v této etapě. Pro toto období je typické zavádění nejmodernější mechanizace hornických prací (ražení chodeb, kapacitní poruby) a úsilí o zvýšení těžební kapacity dolu. K novým dolům této etapy patřily i doly Žofie, Theodor, obnovený důl Julius v HKČ a státní důl Littner v RBČ. Rozsahem těžby a technologického vybavení měly ale tyto doly charakter malodolů i přesto, že byly vybaveny pasovou dopravou a úvodní úpadnicí. Výjimkou byl druhý důl v RBČ, důl Jan v Rohatci, vybudovaný firmou Baťa v letech 1939–1940 s plánovanou kapacitou denní těžby 1000 t. Měl mít obdobný charakter jako důl Tomáš a vrcholné technické vybavení. Byl však nevhodně situován v inundačním pásmu řeky Moravy a navíc byl ohrožován povodňovými stavy na této řece. Pro nezvládnutí čerpání vod a tlakových poměrů při dobývání a ražení chodeb byl provoz po necelých pěti letech zastaven a důl zrušen. Řada dolů – např. Žofie, Theodor a Alberti, které odkoupila firma Baťa – byla napojena visutými lanovkami na úpravnický uzel na dole Tomáš. Důl Julius, zakoupený rovněž koncernem Baťa, těžil v Šardicích KS. Pro dopravu uhlí vybudovala tato firma plavební kanál z Rohatce do Otrokovic. IV. etapa od roku 1945 do roku 1990. Následky války byly v revíru urychleně odstraněny a provoz dolů obnoven. V roce 1945 klesla těžba v JLR na 329 500 t, ale již v roce 1946 se
Ví de ň s k á pá n ev
vytěžilo 448 100 t. Brzy po válce došlo k rozhodnutí o výstavbě čtyř elektrárenských bloků v Hodoníně o celkové kapacitě 200 MW, jejichž palivovou základnou se stal JLR. Od roku 1951 dochází k intenzivnímu a trvalému nárůstu těžby až na 2 231 000 t v roce 1988. Dočasný pokles těžby v letech 1970–1971 byl důsledkem katastrofy na Dole Dukla (obr. 72). Technická úroveň dolů a dobývání v této etapě. Po roce 1945 se uplatnila nová koncepce dobývání uhlí založená na koncentraci těžby do malého počtu velkých centrálně řízených a technicky dobře vybavených dolů. První významnou změnou bylo zestátnění soukromých dolů v roce 1945. K 1. lednu 1946 vzniká první velký podnik – Rosické a Jihomoravské uhelné doly. Později dochází k různým organizačním změnám, ale základní koncepce zůstává zachována. Zajištění provozu hodonínské elektrárny mělo být dosaženo zpočátku rekonstrukcí vhodných malodolů a později výstavbou dolů nových s kapacitou 400 000–700 000 t roční těžby. Prvním novým dolem byl v roce 1951 Důl 1. máj v Dubňanech. Po něm následovaly doly 9. květen (do roku 1960 Julius II), Osvobození, Obránců míru II, Dukla, 1. máj II a Mír (tabulka 64). Výstavbě nových dolů předcházel v letech 1952–1960 ložiskový průzkum celého revíru. Malodoly, které pro své omezené zásoby lignitu neměly možnost rozvoje, byly postupně uzavírány. Dlouhodobější význam měly pouze doly Žofie, Josef, František, Julius a Obránců míru. K nim přistoupily nové urychleně vybudované malé doly Pokrok a Prokop v KDČ a v malé separátní části JLR Důl Ivanka. Většina těchto dolů byla začátkem šedesátých let vytěžena a uzavřena s výjimkou dolů 9. květen, Obránců míru a Josef, na kterých proběhly technologické rekonstrukce, které umožnily prodloužení jejich životnosti. Malodoly zajišťovaly do dokončení nových dolů potřebnou těžbu a ověřovaly nové technologie. Ražení chodeb bylo od roku 1948 postupně mechanizováno zásekovými stroji typu Moska vyráběnými v JLR, které se uplatňovaly i v pilířových porubech. Důlní doprava byla řešena jako kolejový lokomotivový sběrný systém od úsekových seřadišť k hlavnímu náraží pod těžní jámou, resp. úpadnicí. Větrání bylo zajištěno účinkem umělé deprese hlavních ventilátorů, do ražení chodeb bylo zavedeno separátní větrání. Jako dobývací metoda po různých variantách zátinkování používaného na malodolech před 2. světovou válkou bylo zavedeno stěnování mechanizované dobývacím kombajnem MB a posléze doplněné štítovou výztuží. Podrobnější údaje o způsobu dobývání lignitu v této etapě jsou u popisu některých dolů. V. etapa po roce 1990. Po roce 1990 nastává v celé ČR útlum hornictví. V roce 1992 je ukončena těžba v KS a v roce1994 končí těžbu v DS podnik Jihomoravské lignitové doly (JLD), s. p. Podle dostupných údajů bylo od roku 1824 do roku 2007 v JLR vytěženo 100,5 mil. t uhlí. V současnosti jediným dolem v JLR, který těží lignit pro hodonínskou elektrárnu, je Důl Mír, privatizovaný od l. 1. 1995 firmou Lignit, s. r. o. Hodonín. Vlastník dolu dosáhl v roce 1996 těžby 902 000 t. Od té doby její hmotnost poklesla na přibližně 500 000 t ročně (obr. 72). Předpokládá se exploatace zdejšího uhlí do roku 2010. Její případné prodloužení je v současné době předmětem úvah. Firma úspěšně hledá využití lignitu mimo energetiku. PROZKOUMANOST A METODIKA PRŮZKUMU
O starých průzkumných pracích z 19. století a ze začátku 20. století nejsou téměř žádné informace. Také o způsobu vzorkování sloje ve vrtech před 2. světovou válkou chybí věrohodné údaje (Honěk et al. in Honěk et al. 2001). Systematičtější průzkum zahájily ve třicátých a čtyřicátých letech 20. století firmy Baťa ve Zlíně, Apollo, a. s. Hodonín a Státní správa kutacích prací v Bzenci pro zajištění zásob lignitu budoucích dolů Tomáš, Jan a Littner. Vrty byly hloubeny ručně lžícovým vrtákem (šapou) poměrně velkým profilem, který umožňoval průběžné pažení jednou nebo dvěma kolonami průměru od 200 do 360 mm. Pažilo se většinou pouze
| 357 |
| 358 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
do sloje, méně často pod sloj. Firma Baťa používala při průzkumu do hloubky 250 m rychlonárazovou vrtnou soupravu Fauck s nepřímým výplachem. Průzkumné vrtné práce byly doplňovány mělkými šachticemi. Rozsáhlý základní ložiskový průzkum celého JLR zahájil v roce 1952 podnik Uhelný průzkum v Turčianských Teplicích, závod Hodonín. Po prozkoumání těžených částí v MÚP, HKČ a v KDČ byly v letech 1955–1960 zkoumány i perspektivní oblasti v MÚP (Chmielová 1959) a celá RBČ (Chmielová 1957). Orientační průzkum v MÚP proběhl až po hranici s Rakouskem a na území Slovenska v okolí Gbel (Chmielová 1960). Hustota vrtných sítí byla v oblastech těžby a blízkého okolí 250 × 500 m, místy 250 × 250 m, v perspektivních oblastech až 2000 × 2000 m. Nedostatkem průzkumných prací bylo podhodnocení významu hydrogeologických údajů z podloží i nadloží slojí, které musely být dodatečně zjištěny hydrogeologickým průzkumem. Převažující část vrtů byla hloubena vrtnými soupravami typu counterflush (CF 300) s nepřímým výplachem. Jádrové vrty systému Craelius (CR) se na začátku průzkumu v letech 1952–1956 používaly málo. Předností vrtání CF byla rychlost vrtání, jedna souprava vyhloubila za měsíc přes 2200 m. Maximální výkony jádrových souprav ZIF-150 (systém CR) při použití jednoduchého „jádrováku“ byly přes 700 m za měsíc, v kombinaci s dvojitým „jádrovákem“ přes 200 m. Největším nedostatkem CF souprav byl nedostatečný zisk hornin z písčitých horizontů. Vrstvy prachu a zvláště písku se výplachem snadno rozmývaly. Ze sloje se zpravidla získávaly pouze drobné úlomky uhlí do 1,5 až 2,5 cm, ze kterých nebylo možné sestavit spolehlivý profil sloje. Podle velikosti a objemové hmotnosti úlomků uhlí a hornin docházelo při jejich vynášení výplachem k jejich částečné gravitační separaci. Tím se stávalo problematickým správné určení přesných hranic sloje a proplástků, a tudíž i jejich mocnosti. To mělo nepříznivý vliv na segmentaci sloje pro odběr vzorků pro technologické analýzy. Vrtání systémem CF vyžadovalo trvalou přítomnost geologa na soupravě. Zkušenosti se zpracováváním archivních dat ukazují, že věrohodnost starých údajů z různých akcí a z různé doby je velmi rozdílná. V kvalitě práce jednotlivých geologů existují výrazné rozdíly, protože každý geolog popisoval horniny podle subjektivní zrnitostní stupnice. Ve vrtech CR se ze sloje získávalo celistvé jádro. To umožňovalo jeho správnou segmentaci pro technologické analýzy. Jádrové soupravy však nedosahovaly požadovaný výnos jádra hlavně z vrstev písků. Druhá etapa ložiskového průzkumu v JLR jádrovými a karotážně proměřenými vrty proběhla v sedmdesátých a osmdesátých letech minulého století na vyšší technické i informační úrovni (Krejčí et al. 1985). Průzkum prováděl Geologický průzkum (později Unigeo) Ostrava soupravami URB-3AM, URB-2 a 1BA 15. Mělké vrty při hlavní akci Hodonín-Břeclav byly hloubeny soupravou URB-2 na sucho. Výnos jádra z hornin se pohyboval mezi 80–100 %, výnos jádra ze sloje byl většinou mezi 90 a 100 %. Souběžně probíhal hydrogeologický průzkum akce Bojanovice-Dubňany-Hodonín soupravami 1BA 15, URB3-AM, FA 12, FS 32, FA 32 a FR 4 (Dvorský et al. 1977). Hydrogeologické vrty byly hloubeny bezjádrově, úseky pro usazení filtrů byly jádrovány a písčité horizonty paženy ochrannými kolonami. Do roku 1980 se používal osmotický výplach, od roku 1981 výplach bentonitový upravovaný škrobem a sodou udržující větší stabilitu stěn vrtu. Jeho nevýhodou byl velký elektrický odpor, který se před karotáží snižoval louhem sodným.
Ví de ň s k á pá n ev
Profilování a vzorkování starších vrtů v padesátých a šedesátých letech minulého století. Na soupravách CF byly horniny vynášené vrtným výplachem soutyčím a výtlačnou hadicí zachycovány na sítě. Protože jílové horniny při procházení soutyčím zvětšovaly svůj objem, prováděl geolog jejich částečnou redukci. Po omytí vodou se vzorky odebíraly z každé petrograficky odlišné polohy a ukládaly do vzorkovnic pro 10 m vzorků. Písek byl zachycován do vědra a po jeho usazení se zachovával vzorek objemu přibližně 300 cm3. Sloj směla být provrtána pouze za přítomnosti geologa. Množství a charakter lignitové drtě byly závislé na petrografickém typu uhlí a vrtné korunky. V uhelné drti z vrtů CF se vyskytovaly přimíšené úlomky hornin. Zpočátku byly vzorky odesílány do laboratoří bez úpravy, takže výsledky analýz byly značně zkreslené. Později se zavedla důsledná separace horninových úlomků z lignitových vzorků. Negativní vliv na výsledky analýz mělo také pozdní zpracovávání vzorků pro jejich velký počet. Vzorky byly až rok uchovávány v otevřených dokumentačních krabicích, což mělo značný vliv na určení obsahu vody a výhřevnosti. Při vrtání systémem CR osádka ukládala celá jádra do vzorkovnic dlouhých 1–3 m. Délky návrtů se řídily délkou „jádrováků“, které měly obvykle okolo 3 m. Vrtné jádro ze sloje se podélně rozřezalo, jedna část se odesílala do laboratoře, druhá zůstala v dokumentaci. Z nejstarších vrtů z let 1952–1954 buď nebyly vzorky ze sloje vůbec odebírány, nebo se analyzoval pouze sesyp uhelných poloh do jednoho vzorku. Přitom některé polohy při nadloží nebo podloží sloje byly ze sesypu vyloučeny. Proplástky se nevzorkovaly. Později byly analyzovány sesypy uhelných poloh do jednoho nebo více vzorků a zvlášť také sesypy proplástků do jednoho vzorku. Teprve koncem padesátých let se začaly analyzovat jednotlivé polohy uhlí a proplástků nebo sesypy petrograficky podobných uhelných poloh nebo proplástků. Z nadložních slojí se zpočátku vzorky neodebíraly, později byl odebírán ze sloje mocné alespoň 40 cm jeden vzorek. Profilování a vzorkování nových vrtů v sedmdesátých a osmdesátých letech minulého století. Ložiskové vrty byly v celé délce jádrovány a stálá geologická služba je průběžně profilovala. Jako samostatné polohy hornin byly popsány všechny vrstvy mocné minimálně 10 cm a významné tenčí polohy pro korelační účely. Zaznamenávaly se všechny projevy tektoniky a hloubky, ze kterých byly odebrány vzorky pro různé rozbory. Sloj včetně proplástků byla dělena na polohy mocné minimálně 5 cm. Vzorky pro analýzy se z nadložních slojí odebíraly tehdy, pokud sloj měla vizuálně odpovídající kvalitu a mocnost alespoň 50 cm. Každý vrt byl karotován. V karotogramu byl kromě karotážních křivek zakreslen profil vrtu podle karotážního měření a geologický profil (včetně ztrát jádra) podle navrtaných hloubek. Po provedení technologických analýz vzorků sloje byl vypracován „Detail uhelné sloje“ (profil uhelnou slojí v měřítku 1 : 20). Následovala skartační prohlídka vrtného jádra za účasti odborníků spojená s odběrem dokumentačních vzorků do dokladové vzorkovnice a sestavení přijatého profilu vrtu v měřítku 1 : 100. Karotážní měření. Hlavním úkolem karotážního měření bylo vymezit propustné kolektory a nepropustné izolátory, stanovit hloubky počvy a stropu sloje, určit stavbu a popelnatost slojí a dále zjistit úklon a azimut vrtu a jeho průměr. Měření vrtů aparaturou AEKS-900 nebo K-3000 zahrnovalo elektrokarotáž, kavernometrii, metody jaderné karotáže a inklinometrii.
| 359 |
| 360 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
Hlavní metodou ověření propustnosti hornin byla zpočátku křivka spontánní polarizace (SP). Zavedením bentonitového výplachu došlo k potlačení vzniku difuzněadsorpčních potenciálů a tím i k výraznému poklesu diagnostické schopnosti křivky SP. Propustné horizonty pak byly interpretovány podle výsledků měření ostatních metod. Hlavní metodou při vyhodnocování slojí byla gama-gama karotáž (GGK-H). Kvantitativní vyhodnocení slojí se provádělo z detailizace křivky GGK-H. Skutečná mocnost sloje se určovala graficky porovnáním s teoretickými křivkami. Střední chyba určené mocnosti byla ±5 cm. Obsahy popela Ad odvozené z hustoty ρo byly získány ze závislosti Ad = f (ρo) sestrojené pro JLR (Krejčí et al. 1985). CHARAKTERISTIKA SLOJÍ ÚZEMÍ S KYJOVSKOU SLOJÍ
Hovoransko-kyjovská část. Zahrnuje území mezi Čejčí a Kyjovem o rozloze 15 × 4 km protažené ve směru ZJZ-VSV (příloha 5). Kyjovská sloj (příloha XXI-4) na okraji vychází na povrch, většinou vykliňuje nebo hluchne, v menší míře je omezena tektonicky. Její geologická mocnost se pohybuje mezi 2 a 4 m19) (příloha 7) při průměrné mocnosti 3 m (Honěk et al. in Honěk et al. 2001). Průměrná ložisková mocnost je 2,7 m. Ve středu HKČ se u j. okraje sloj štěpí do dvou lávek a dále k J vykliňuje. Na severním okraji HKČ z. od Kyjova se projevuje vliv toku ústícího do rašeliniště od S. Ve sloji se objevuje větší množství proplástků, jejich mocnost a počet k S stoupá a současně se zvyšuje i její popelnatost. Maximální geologická mocnost sloje zde dosahuje 10,5 m, obsah popela přesahuje 70 % (příloha 8). Jižně od Šardic klesá její mocnost až pod 1 m, a proto zde po ukončené těžbě zůstaly široké pruhy nevytěžených ploch sloje s podlimitní mocností nebo s odepsanými zásobami. V terénním svahu jv. od Čejče vychází KS na povrch, ostatní výchozy zakrývají různě mocné kvartérní sedimenty. Sloj je mísovitě prohnutá s osou ve směru JJZ-SSV. Leží v max. hloubce 160 m pod povrchem. Její úklon je 1–3º. Zlomy směru S-J až SV-JZ dělí HKČ do dílčích tektonických ker. Uvnitř HKČ je ve sloji výrazný rozvětvený erozivní výmol, který působil při dobývání lignitu značné problémy. Kelčansko-domanínská část. Je 7 km dlouhá a 1 km široká, protažená ve směru Z-V mezi obcemi Kelčany a Domanín (příloha 5). Omezení sloje je většinou přirozené. Její výchozy na S jsou zakryté kvartérními sedimenty, směrem k J sloj vykliňuje, k V se štěpí a hluchne. Sloj se uklání k J pod úhlem 5–6º. Její maximální hloubka zjištěná vrtem je 108 m. Zlomy směru S-J dělí jediné ložisko v KDČ Ježov-PokrokBarbora 2 do několika ker. 19) Při popisu slojí v JLR se uvádějí různé typy jejich mocností. Limitní hodnoty pro stanovení bilancované
(bilanční nebo nebilanční) mocnosti jsou shodné s limitními hodnotami pro určení bilančních a nebilančních zásob lignitu podle podmínek využitelnosti stanovených pro rebilance zásob ložisek lignitu JLR (tabulka 69). Bilancovanou mocnost vymezuje okrajový vzorek s obsahem popela Ad < 50 %. Maximální průměrný obsah popela v bilanční mocnosti sloje je 40 % Ad, v nebilanční mocnosti sloje 50 % Ad. Minimální bilanční mocnost sloje je 1,5 m, minimální nebilanční mocnost je 1,0 m. Ložiskovou mocnost omezuje pouze maximální průměrný obsah popela Ad = 70 %. Geologická mocnost obsahem popela omezena není. Lze do ní započítat jakoukoliv horninu s určitým obsahem organické hmoty (např. černý jíl) jako reprezentant sloje a slouží pro korelační účely a při stanovení okraje sloje vyhluchnutím. Minimální ložisková a geologická mocnost se nestanovují. Na rozdíl od bilancované mocnosti ložisková a geologická mocnost nevyjadřují přímý ekonomický význam sloje.
Ví de ň s k á pá n ev
Na západě ložiska je sloj s geologickou mocností okolo 3 m buď zcela bez proplástků, nebo obsahuje proplástky jen tenké. Směrem k V vzrůstá jejich počet a geologická mocnost na více než 6 m, současně stoupá i obsah popela (příloha 7 a 8). Průměrná geologická mocnost sloje na ložisku je 3,1 m, průměrná ložisková mocnost je 2,7 m. ÚZEMÍ S DUBŇANSKOU SLOJÍ
Dubňanská sloj se vyskytuje v MÚP, dále v RBČ a byla dobývána i bývalým Dolem Ivanka. Moravská ústřední prohlubeň. Největší částí JLR je MÚP, území o rozloze 40 × 8–15 km, které leží mezi Břeclaví, Velkými Bílovicemi, Mutěnicemi, Dubňany, Hodonínem, Lanžhotem a hranicí se Slovenskem a Rakouskem (příloha 5). Omezení DS je převážně tektonické, v menší míře kvartérem zakrytými výchozy. Na západě omezuje sloj silně porušené pásmo steinberského zlomu, na V je řada poruch patřících lužickému pásmu. Centrální část MÚP je slabě tektonicky porušena. Sloj má v MÚP asymetrické synklinální uložení. Úklony sloje v z. části jsou menší (1–3º), na V se úklon zvětšuje na 3–5º. Osa synklinály s dílčími elevacemi a depresemi je posunuta k v. okraji do jedné třetiny šířky MÚP. Maximální hloubka báze DS je 315 m pod povrchem. V severní části MÚP a na V je sloj jednotná, bez významnějších proplástků. Směrem k Z a k J se v ní objevují tři proplástky, označené zdola nahoru P2 až P6, které dělí sloj až do čtyř lávek L1 až L7 (příloha 9). Od linie z Nového Poddvorova přes Prušánky a Hrušky do Lanžhota směrem k Z dochází v oblasti delty paleořeky, ústící do rašeliniště od Z, k jejímu výraznějšímu rozštěpení. Přibývají další proplástky, uhelné lávky se postupně mění na polohy tvořené uhelnatými horninami, obsah popela ve sloji směrem k Z a k J roste (příloha 8). To má vliv na určení bilancované mocnosti ve sloji, kterou lze na Z vymezit pouze v jediné nejkvalitnější uhelné lávce L3. Na východním okraji MÚP má sloj průměrnou geologickou mocnost 4,32 m a průměrná ložisková mocnost 4,17 m se téměř neliší od bilanční mocnosti 4,15 m. Bilancovanou mocnost tvoří všechny čtyři uhelné lávky. V západní části MÚP je průměrná geologická mocnost 7,56 m, průměrná ložisková mocnost 6,9 m, ale bilanční mocnost klesá pod 2 m. U západní hranice MÚP přesahuje geologická mocnost ve vrtech 10 m (příloha 7). Na severu MÚP při jejím v. okraji mezi Hodonínem a Ratíškovicemi je sloj ve střední části profilu rozdělena do dvou lávek proplástkem uhelnatého jílu s nápadnou polohou uhelnaté lumachely. Ve sloji se vyskytuje také diatomová příměs. S jejím rostoucím podílem přechází uhlí do uhelnatého silicitu a silicitu s uhelnou příměsí. Makroskopicky se jedná o lehkou porézní uhelnatou horninu s výrazně sníženou výhřevností. Mocnost dělícího proplástku ve sloji se směrem k V zvětšuje. Charakteristické rozdělení DS do dvou samostatných lávek v RBČ se začíná projevovat již při v. okraji MÚP. To dokazuje propojení obou částí JLR v době jejího vzniku přes zvýšený práh se silně redukovanou mocností sloje. V celé MÚP přechází většinou podložní jíl plynule přes uhelnatý jíl do DS a také přechod ze sloje do nadložního jílu je plynulý. Rohatecko-bzenecko-strážnická část, protažená ve směru JZ-SV, má elipsovitý tvar. Je 12 km dlouhá, místy až 5,5 km široká (příloha 5). Dubňanská sloj je na SZ omezena tektonicky, na SV a na J jsou výchozy zakryté kvartérními sedimenty a na V hluchne. Sloj má mísovité uložení s úklonem 3–5º, maximálně 7º, do hloubky až
| 361 |
| 362 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
160 m. Pouze severní část RBČ je intenzivně tektonicky porušena. Mohutný proplástek ve střední části sloje o průměrné mocnosti 2 m (maximální 4,2 m) ji rozděluje do dvou lávek. Průměrná geologická mocnost sloje je 5,5 m, maximální je 9,9 m (příloha 7), průměrná mocnost spodní lávky je 1,4 m a svrchní lávky 1,6 m. Proplástky ve sloji většinou tvoří uhelnatý jíl nebo jíl s uhelnou příměsí, méně tmavě šedý jíl a slín, výjimečně písek. Vyskytují se také polohy s hojnou faunou, které přecházejí až do lumachely. Část Ivanka. Poslední původní částí JLR, ve které se vyskytovala DS, je malé území o rozloze 1,5 × 1 km mezi Mutěnicemi a Hovorany izolované od MÚP i HKČ (příloha 5). Toto území bylo v letech 1948–1959 zcela vytěženo Dolem Ivanka. O geologické stavbě a kvalitě sloje se zachovalo jen minimální množství informací. CHEMICKO-TECHNOLOGICKÉ PARAMETRY A PETROGRAFIE UHLÍ
Uhlí jihomoravského lignitového revíru tvoří slabě prouhelněné autochtonní humity označované jako lignity, které svými parametry odpovídají hemitypnímu hnědému uhlí (Havlena 1963). Také podle klasifikace sine (1998a) se na základě hodnot původní vody, spalného tepla a světelné odraznosti ulminitu B jedná o hemitypní hnědé uhlí. Kyjovská i dubňanská sloj jsou tvořeny převážně xylodetritickým a detritickým uhlím tmavě hnědé barvy (příloha XXII-1), které často přechází do mineralizovaných detritických poloh. Místy se vyskytují četné kusy xylitů světle hnědé až hnědé barvy a různé intenzity gelifikace a mineralizace, které místy vytvářejí samostatné polohy detroxylitického a xylitického uhlí (příloha XXII-2). Černé, hedvábně lesklé úlomky dřevité hmoty, označované jako fuzit, jsou rozptýleny ve sloji a méně často tvoří samostatné tenké vrstvičky a čočkovité útvary. V jihomoravském lignitovém revíru se podle Beneše a Krausové (1967) vyskytuje také sapropelové uhlí. V dubňanské sloji je však vzácné. Ve slojích přecházejí uhelné polohy v polohy se zvýšeným obsahem popela a proplástky uhelnatých jílů a jílů s uhelnou příměsí. V obou hlavních slojích a v nadložních slojích existují místní rozdíly ve stupni gelifikace a v obsahu minerálních látek. Na ložisku Hodonín-Břeclav je v DS stupeň gelifikace vyšší v z. části než na v. okraji. V hovoransko-kyjovské části je stupeň gelifikace KS vyšší na J. V obou slojích bylo pozorováno při bázi zvýšené zgelovatění, které je dokumentováno větším podílem ulminitu, gelinitu a denzinitu než textinitu a attrinitu. Petrografické a minerální složení. Pro humitová uhlí obou slojí je typický vysoký obsah macerálů skupiny huminitu a nižší obsahy liptinitu a inertinitu (tabulka 64). > Příloha XXII. Jihomoravský lignitový revír, fotografie 1–4 a 6–8 I. Sýkorová. 1. Detritické uhlí. Kyjovská sloj. 2. Detroxylitické uhlí. Dubňanská sloj. 3. Denzinit s macerály inertinitu. Dubňanská sloj. Odražené světlo, olejová imerze. 4. Pásky korového pletiva mezi tmavým ulminitem A a světlým ulminitem B. Dubňanská sloj. Odražené světlo, olejová imerze. 5. Řez částečně humifikovaným dřevem se žlutým rezinitem. Procházející světlo. Foto J. Honěk. 6. Jemně pyritizovaný ulminit A s korpohuminitem. Kyjovská sloj. Odražené světlo, olejová imerze. 7. Sporinit a fluorinit rozptýlený v detritu. Dubňanská sloj. Fluorescence, suchý objektiv. 8. Fuzinit sulminitem A. Kyjovská sloj. Odražené světlo, olejové imerze.
1
2
3
4
5
6
7
8
| 364 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
V obou slojích převládá denzinit s fragmenty pletiv, liptinitu a inertinitu v porigelinitu s variabilní příměsí jílových minerálů (příloha XXII-3) a ulminit s různě rozlišitelnou buněčnou stavbou včetně korového pletiva (příloha XXII-4 a 5). V menším množství se vyskytují nezgelovatělé macerály textinit a attrinit. Tato uhlí obsahují 1–20 obj. % ulminitu a textinitu tmavé formy A s nižší odrazností (Ro 0,17–0,21 %), oranžovočervenými barevnými reflexy (příloha XXII-6) a žlutou fluorescencí, které jsou způsobeny nerozloženými zbytky ligninu, celulózy a pryskyřic. Aktuální hodnoty odraznosti ulminitu B kolísaly od 0,23 do 0,36 %. Podobná odraznost byla naměřena u denzinitu, gelinitu a korpohuminitu. Korpohuminit je převážně rozptýlený v denzinitu a attrinitu (příloha XXII-3), nebo je součástí textinitu a ulminitu, kde tvoří výplně buněčných prostor, zejména v korovém pletivu lemovaném suberinitem (příloha XXII-2). Množství liptinitu v obou slojích nedosahuje většinou 10 obj. % a inertinitu 7 obj. % (Sýkorová – Michna 2001). Z macerálů skupiny liptinitu se nejčastěji vyskytuje sporinit, kutinit, suberinit, liptodetrinit a fluorinit (příloha XXII-7). Alginit je obsažen v obou slojích nepravidelně a v malém množství. Vzácný je bituminit a exsudatinit v dutinách funginitu. Telalginit byl námi zjištěn ve výchozu KS u Čejče, kde byl také vysoký obsah fuzinitu a inertodetrinitu. Z inertních macerálů byly běžné sklerotinit, resp. funginit (příloha XXII-3), fuzinit (příloha XXII-8) a v detritických polohách inertodetrinit, kterého se v DS vyskytuje až 14 obj. % (příloha XXII-3). Makroskopicky byly v uhlí KS a DS pozorovány více či méně silnější pásky nebo čočky jílových minerálů a disulfidů železa, bílé povlaky síranů a karbonátů a zrnka křemene. Mnohem častěji jsou však tyto minerály dispergované v uhelné hmotě. Mikropetrografickým rozborem byly v uhlí DS a KS stanoveny jílové minerály, disulfidy železa, křemen, karbonáty a skupina akcesorických minerálů. Elektronovou mikrosondou byl stanoven kaolinit, křemen, pyrit s ojedinělými inkluzemi As a sádrovec. Vzácné jsou živce, ilmenit, ankerit a limonit. Disulfidy železa jsou stabilní součástí uhelné hmoty obou slojí a nadložních slojek. Ve většině uhelných vzorků převažuje syngenetický typ pyritu, pro který jsou typické jemnozrnné formy – a to buď euhedrální krystaly, nebo framboidy (Honěk – Čepelová in Honěk et al. 2001, Michna 2002). Stupeň prouhelnění a chemicko-technologické parametry. Chemicko-technologické analýzy, které se v JLR při průzkumu a těžbě prováděly, se dělí na základní analýzy a analýzy doplňkové. Výsledků základních analýz je v celém JLR velké množství, doplňkových analýz bylo provedeno jen velmi málo. Přehled kvalitativních parametrů z akce Hodonín-Břeclav (tabulka 65) může sloužit jako obecná charakteristika jihomoravských lignitů, protože v hodnotách technologických parametrů neexistují, s výjimkou obsahů popela a síry, zásadní rozdíly mezi KS, DS i nadložními slojemi a také mezi různými částmi JLR. Základní analýzy: obsah vody (Wtr) v uhlí s obsahem popela do 15 % se pohybuje v rozmezí 40–50 %, může však přesáhnout i 60 %. V tabulce 65 tento parametr chybí, protože hodnoty Wtr se při průzkumu ložiska Hodonín-Břeclav restaurovaly. Minimální hodnoty obsahu popela (Ad) v jednotlivých vzorcích většinou nepřevyšují 8–10 %, pouze výjimečně klesají pod 5 %. Nejkvalitnější větší úseky v profilu sloje mají 10–12 %. Minimální obsahy popela celé sloje se pohybují okolo 15 %. Laboratorně stanovené maximální hodnoty výhřevnosti v původním stavu Qir při obsahu popela Ad < 10 % dosahují hodnot okolo 12 MJ . kg–1. Pro vyjádření kvality lignitu a výpočty zásob uhlí se výhřevnost přepočítává s jednotným obsahem vody Wtr = 45 %. Obsah prchavé hořlaviny Vdaf se zpravidla pohybuje v rozmezí 56–64 % (tabulka 66).
Ví de ň s k á pá n ev
| 365 |
Tabulka 65. Hodnoty technologických analýz sesypových vzorků dubňanské sloje z vrtů akce Hodonín-Břeclav. B. Krejčí et al. (1985), upraveno. Ad
Vdaf
Qir
Qsdaf
S td
Asd
tA
tB
tC
Cdaf
Hdaf
[%]
[%]
[MJ . kg–1]
[MJ . kg–1]
[%]
[ppm]
[oC]
[oC]
[oC]
[%]
[%] 5,64
∅
30,43
58,41
8,27
25,40
1,79
22,66
1255
1359
1392
64,21
Min.
20,88
55,75
5,41
23,90
1,20
8,10
1160
1260
1290
58,38
4,59
Max.
48,71
64,44
9,76
27,61
2,82
70,30
1420
1500
1500
67,24
6,45
Tabulka 66. Uhelně petrologická a technologická charakteristika uhlí slojí jihomoravského lignitového revíru. Podle údajů Havleny (1964), Hubáčka (1964), Hoňka (1971), Dopity et al. (1995), Hoňka et al. (2001), Michny (2007), I. Sýkorové et al. (2007), sestavila I. Sýkorová, originál. XDU – xylodetritické uhlí, DXU – detroxylitické uhlí, PU – popelovinové uhlí, XU – xylitické uhlí, DU – detritické uhlí, Nu – není uvedeno. Sloj
Hlavní typy uhlí
Wtr (%)
Ad (%)
S td (%)
Qir Qsdaf (MJ . kg–1)
Cdaf (%)
Hdaf (%)
Ro (%)
Huminit (obj.%)
Liptinit (obj.%)
Inertinit (obj.%)
Minerální látky (obj.%)
56,0– 92,0 denzinit, ulminit, textinit, attrinit, korpohuminit, gelinit
Dubňanská sloj
XDU, DXU, PU, XU, DU
40,0– 52,0
4,0– 50,0
0,6– 7,3
7,5– 2,8 11,4–27,5
54,3– 69,3
4,7– 7,4
0,22– 0,32
2,0–10,3 rezinit, sporinit, liptodetrinit, suberinit, kutinit
0,9–19,7 fuzinit, funginit, inertodetrinit
4,0–37,0 kaolinit, křemen, pyrit, sádrovec
Kyjovská sloj
XDU, DXU, PU, XU, DU
42– 48,2
10,7– 49,4
0,9– 7,5
7,0–12,5 18,8–27,9
59,6– 69,0
3,4– 5,9
0,26– 58,8–80,8 2,7–14,6 rezinit, 0,33 denzinit, sporinit, ulminit, liptokorpodetrinit huminit, suberinit, attrinit, kutinit textinit, gelinit
2,0–15,3 fuzinit, funginit, inertodetrinit
10,5–32,0 jílové minerály (kaolinit), pyrit, křemen, kalcit
Doplňkové analýzy: při elementární analýze se většinou určoval pouze obsah uhlíku a vodíku (tabulka 65). Úplný elementární rozbor je znám pouze z několika vzorků odebraných v dolech. Množství dusíku Ndaf se pohybovalo mezi 0,15 a 1,5 %, obsahy kyslíku Odaf kolísaly většinou v rozmezí 22–30 %. Nízkotepelná karbonizační zkouška se v JLR prováděla zcela výjimečně. Hodnoty bezpopelového polokoksu (sK)cdaf se pohybovaly obvykle mezi 52 až 58 %, pyrogenetická voda WsKdaf se vyskytovala v množství 11–16 %. Hodnoty bezvodého dehtu TsKdaf byly většinou mezi 8–12 % a hodnoty plynu GsKdaf mezi 19–25 %. Hodnoty teploty měknutí tA, tání tB a tečení tC popela stanovené při zkoušce tavitelnosti popela v uhlí jsou uvedeny v tabulce 65. Horniny v podloží a nadloží DS i KS jsou převážně nezpevněné nebo slabě zpevněné. Při průzkumu ložiska Hodonín-Břeclav byly provedeny v rámci JLR unikátní polní a laboratorní zkoušky fyzikálně-mechanických vlastnosti uhlí DS a průvodních hornin. Přehled geomechanických vlastností uhlí a hornin, který lze pokládat za reprezentativní pro celý JLR, je v tabulkách 67 a 68.
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
| 366 |
Tabulka 67. Geomechanické vlastnosti průvodních hornin dubňanské sloje z vrtů akce Hodonín-Břeclav. B. Krejčí et al. (1985), upraveno. Měrná hmotnost Hornina
Charakt. ρs (g . cm–3)
Jíl až jíl prachovitý
Jíl písčitoprachovitý, prachovito-písčitý a písčitý Prach jílovitý, písčito-jílovitý, jílovito-písčitý a písčitý Písek jílovito-písčitý, prachovito-jílovitý a prachovitý
Objemová hmotnost vlhká
suchá
Pórovitost
Hmotnost. vlhkost
n %
Wn %
ρn ρd (g . cm–3) (g . cm–3)
Efektivní smyková pevnost
Atterbergovy meze WL %
WP %
IP %
Prostá tlak. pevnost
φ´ (°)
c´ (MPa)
σD (MPa)
∅
2,73
2,04
1,64
40,07
24,82
59,81 29,38 30,43
20,40
0,102
0,352
min.
2,69
2,00
1,52
36,70
19,50
53,90 25,90 25,00
18,40
0,044
0,101
max.
2,77
2,08
1,75
43,40
30,10
65,80 32,80 35,90
22,40
0,160
0,603
∅
2,74
1,93
1,49
45,80
29,23
54,47 28,30 26,17
21,90
0,063
0,264
min.
2,70
1,85
1,39
42,50
26,10
50,70 26,20 22,70
19,20
0,046
0,101
max.
2,78
2,01
1,60
49,10
33,90
59,30 31,80 29,30
24,60
0,080
0,427
∅
2,75
2,00
1,60
41,73
25,40
46,96 28,81 18,10
24,28
0,055
0,203
min.
2,72
1,91
1,47
36,50
19,80
40,30 22,70 13,30
22,10
0,026
0,069
max.
2,79
2,09
1,74
47,00
31,00
53,60 34,90 22,90
26,40
0,084
0,337
∅
2,72
1,98
29,10
0,024
0,085
min.
2,69
1,89
27,30
0,013
0,042
max.
2,75
2,08
30,90
0,035
0,128
Tabulka 68. Geomechanické vlastnosti uhlí a uhelnatého jílu dubňanské sloje z vrtů akce Hodonín-Břeclav. B. Krejčí et al. (1985), upraveno. Uhlí – souhrnně Objemová hmotnost ρn
Prostá tlaková pevnost
Jíl uhelnatý
Smyková pevnost Soudržnost
Úhel vnitř. tření
Objemová hmotnost ρn
Prostá tlaková pevnost
Smyková pevnost Soudržnost
Úhel vnitř. tření
(g . cm–3)
σD (MPa)
τno (MPa)
τTO (MPa)
φT (°)
(g . cm–3)
σD (MPa)
τno (MPa)
τTO (MPa)
φT (°)
∅
1,22
7,04
1,64
1,935
32°22′
1,60
4,37
1,05
1,22
31°43′
Min.
1,18
5,62
1,55
3,42
Max.
1,26
8,46
1,65
5,32
SÍRA, MINORITNÍ A STOPOVÉ PRVKY V UHLÍ
V rámci průzkumných akcí a během těžby obou hlavních slojí byly zjištěny různé obsahy veškeré síry Std v různých slojích i v různých částech JLR. Její nejnižší obsahy v DS jsou v MÚP (okolo 2 %), zvláště v její střední a j. části (okolo 1,8 %), v RBČ jsou přibližně o 0,5 % vyšší. Více síry obsahuje KS v HKČ 3,2 % a v KDČ přes 4 %. V nadložní sloji L20 je průměrná hodnota Std 3,2 %. Ve sloji L10 byl stanoven obsah síry 4,3 %, v této sloji byly zjištěny i vyšší obsahy arzenu (106 a 108 g . t–1).
Ví de ň s k á pá n ev
Při těžbě a průzkumu byly zjištěny v KS obsahy As 4–53 ppm, v DS 7–35 ppm (průměrně 23 ppm), nejvyšší zjištěná hodnota arzenu v JLR byla 61 ppm (Honěk et al. 2001). Sýkorová et al. (2007) udávají ve vzorcích uhlí z JLR (tabulka 69) rozsah hodnot arzenu 4–31,5 ppm a jednu extrémní hodnotu 1103 ppm ve vzorku pyritizovaného xylitického uhlí z KS. Ve srovnání s klarkovými obsahy prvků v uhlí podle Taylora (1964) jsou v jihomoravském uhlí vyšší obsahy bromu, molybdenu a antimonu. Sýkorová et al. (2007) zjistili vyšší obsahy Br, Cl, Ti, Cr, Co, Zn, Y a prvků vzácných zemin v DS na rozdíl od As a Cu, které byly ve větším množství v KS. Obsahy uranu kolísaly v obou slojích od 0,8 ppm do 2,9 ppm a selenu od 0,7 ppm do 2,1 ppm.
Stručná charakteristika těženého ložiska Důl Mír v Mikulčicích Výstavba Dolu Hodonín I (později Důl Mír) byla zahájena v roce 1978 organizací Výstavba uholných a lignitových baní (VULB), k. p. Holíč v rámci geologicko-průzkumných prací v profilech umožňujících jejich následující investiční výstavbu a těžbu (Cyroň in Honěk et al. 2001). V roce 1978 začalo budování úpadnic č. 3 a 4 a v roce 1979 ražení úpadnic č. 1 a 2 metodou zmrazování. Spolu s nimi byly vyhloubeny i větrací vrty a jámy. Pro velké zavodnění sloje musely být současně vyhloubeny odvodňovací vrty z povrchu k předodvodnění důlního pole pro otvírku, přípravu i dobývání. Ražení dvojice otvírkových chodeb provázelo budování objektů pro odvodnění podloží i nadloží sloje. Oproti ostatním dolům byl nový důl vybaven komplexně podvěsnou dopravou vedenou z povrchu s využitím podvěsných lokomotiv. Dobývání lignitu pomocí kombajnů řady MB a využití posuvné výstuže OMKT je stejné jako na Dole 1. máj II (viz níže). V roce 1983 byla uvedena do provozu povrchová technologická linka navazující na pasovou dopravu a důl zahájil provoz (příloha XXIII-2). Protože v roce 1991 byla jz. část dolového pole již vytěžena, došlo k likvidaci úpadnic č. 3 a 4. V současné době jsou hlavními důlními díly dvě úpadnice, vybudované v místě povrchového areálu závodu – jedna těžební s pasovou dopravou uhlí, jedna pro fárání mužstva a dopravu materiálu.
Nejdůležitější netěžená ložiska Důl Tomáš v Ratíškovicích Po dostavbě v roce 1933 měl důl při plánované těžbě 200 000–250 000 tun ročně, geologických zásobách 10 mil. tun a výrubnosti 50 % plánovanou životnost asi 20 let (Cyroň in Honěk et al. 2001). Kapacita dolu byla 700–1000 t . den–1, zatímco do té doby doly těžily maximálně 250 t . den–1. Důlní pole bylo otevřeno dvěma svislými jámami. Těžní jáma byla vybavena skipovým zařízením a sloužila výhradně k těžbě uhlí. Druhá jáma s osobním klecovým výtahem sloužila pro jízdu mužstva a dopravu materiálu. Dobývací metodou bylo stěnování využívající německých razicích řetězových kombajnů Lauchhammer na housenkovém podvozku. V provozu byly 4 razicí stroje a 2 až 3 poruby. Doprava uhlí byla řešena kontinuálním pásovým systémem lehce montovatelných gumových pásů. Důl byl napojen vlečkou na železniční stanici v Rohatci s propojením na nakládací stanici říčního kanálu. Mimo objekty úpravny, závodní elektrárny a expediční objekty (zásobníky, vlečka) byl důl Tomáš vybaven dílnami pro údržbu, resp. i výrobu důlního
| 367 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
| 368 |
Tabulka 69. Obsah popela (%), síry a jejích forem (%), anorganického CO2d (%) a stopových prvků (ppm, pokud nejsou uvedeny v %) v uhlí slojí jihomoravského lignitového revíru podle Sýkorové et al. (2007) v porovnání s klarkovými hodnotami prvků v uhlí podle Taylora (1964), s maximálními hodnotami v popelu uhlí podle Krejci-Grafa (1972), s hodnotami zjištěnými v popelu uhlí Hoňkem et al. (2001) a Peškem et al. (2005). I. Sýkorová, originál.
Prvek
Klarkový obsah prvku v uhlí (ppm) Taylor (1964)
Obsah prvku v popelu (ppm) Krejci-Graf (1972)
Obsah prvku v popelu Honěk et al. (2001), Pešek et al. (2005)
Obsah prvku v uhlí Sýkorová et al. (2007)
Počet vzorků
∅ obsah
Min.-max. obsah
20,8–48,7
65
15,1
12,8–20,2
6
0,9–5,46
385
3,4
1,3–7,1
6
Spd (%)
0
0,5
0,2–0,7
6
SSO4d
0
1,5
0,1–3,8
6
Sod (%)
1,4
0,9–2,5
6
CO2d
0,1
6 5 1 6
∅ obsah
Min.-max. obsah
Ad (%)
28,6
Std (%)
2,3
As
1,8
Ba
425
Be
2,8
Br
2,5
8 000
35
Počet vzorků
7,1–108
145
17,7
< 0,01 %
Nu
98
0,05–0,17 4,0–31,5 1103(+) 34–196
0
6,4
4,4–11,5
6
0
13,2
4–31
6
0
33,8
19–46
6
0,8–6,9
6 6
2 800
0
Ce
0
Cl
1 300
Co
25
2 000
< 0,01 %
Nu
4,0
Cr
100
1 200
0,1–0,01 %
Nu
20,4
5–52
1,2
0,1–3,2
6
28,6
13–48
6
1,4
0,4–3,8
Cs Cu
55
4 000
0,1–0,01 %
Nu
Ga
15
6 000
< 0,01 %
Nu
Ge
1,5
90 000
< 0,01 %
Nu
Dy
Hf
6 0 0
0,44
0,14–0,73
6
0,01
0,009–0,011
6
I
2,8
1,4–4,0
6
La
7,4
1,9–19,4
6
Nu
207
59–426
6
5,6
1,4–12
6
25,4
13–48
6
0,5
0,1–1,2
1,3
0,7–2,1
6
65,6
46–91
6
Ta
0,08
0,05–0,15
6
Th
2,0
0,4–5,8
6 6
Hg
0,08
50
0,1–0,01
Nu
Mn
950
Mo
1,5
Ni
75
16 000
< 0,01 %
Nu
Pb
12,5
1 000
< 0,01 %
Nu
Sb
0,2
< 0,01 %
Nu
Se
0,05
Sr
375
Ti
< 0,01 % < 0,01 %
< 0,01 %
Nu
0 6
5 700
20 000
0,1–0,01 %
Nu
423
227–776
2,0
0,4–2,9
6
V
135
11 000
< 0,01 %
Nu
19,8
6–51
6
W
1,5
0,5
0,1–0,8
6
Zn
70
10 000
< 0,01 %
Nu
33,8
7–91
6
Zr
165
5 000
< 0,01 %
Nu
16,4
7–27
6
U
Ví de ň s k á pá n ev
zařízení a potřebnými skladovými prostorami. Pro zaměstnance bylo poprvé v JLR k dispozici základní sociální vybavení, obchod, kantýna, bazén a hřiště. Denní těžba činila 600 t . den–1, v časově omezených údobích až 800 t . den–1. Nejvyšší denní těžba za 2. světové války byla 1000 t . den–1, v roce 1945 klesla na 600 t . den–1. Důl ukončil činnost v roce 1952.
Důl 1. máj v Dubňanech Důl 1. máj, uvedený do provozu v roce 1951, byl prvním dolem poválečné etapy v JLR. Jeho výstavba byla získanými zkušenostmi precedenční pro stavby dalších nových dolů. Důlní pole bylo otevřeno dvěma jámami v tektonicky izolovaných krách. Fárací jáma a povrchový správní, sociální, dílenský a expediční areál byly při těžní jámě A ve v. kře. Těžní jámu B (z. kra) napojovala na úpravnický a expediční systém visutá lanovka (příloha XXIII-1). Dvojice paralelních hlavních chodeb v podzemí se členila na pasovou těžní chodbu a na kolejovou materiálovou a fárací chodbu. Jámové oběhy pod skipovými jámami byly vybaveny svislými zásobníky s předřazenými podzemními drtírnami uhlí. Důlní doprava byla zpočátku vozová, později byly instalovány sběrné pasové linky od porubních úseků až do skipových zásobníků. Na dole byla úspěšně vyřešena ochrana počvy hlavních chodeb proti bobtnání pomocí tvárnicových spodních kleneb, později byla nahrazena železobetonovými monolitními oblouky překrývajícími celou šíři počvy. Během těžby se postupně vystřídala řada dobývacích metod – pilířování na zával, ruční stěnování na řízený zával, dvoukřídlové stěnování na řízený zával a nakonec kombajnové stěnování na řízený zával. Na začátku byly stěny vybaveny jen brázdičkou. Podbrázděná čelba se rozpojovala ručně s použitím trhací práce, vyztužování bylo dřevěnými dveřejemi. Mechanizace dobývání byla nejdříve řetězovými kombajny, později byly stěny komplexně mechanizovány dvoububnovými kombajny a štítovou výztuží. Výztuž byla zpočátku dřevěná, později individuální ocelové stojky s kloubovými stropnicemi. Těžba v poli B skončila v roce 1973, v dolovém poli A v roce 1983.
Důl Osvobození (původně Důl C) v Ratíškovicích Byl otevřen těžní a současně fárací jámou vybavenou klecovým dvouetážovým těžním zařízením. Kromě hlavní těžní jámy C byly vyhloubeny další větrné jámy, některé metodou zmrazování hornin. Do prvního stěnového porubu byl nasazen dobývací kombajn MB-3, později vystřídaný jinými dvouválcovými kombajny řady MB. K otvírce sloužil razicí kombajn PK-2M. Zvláštností otvírky bylo vyloučení paralelních dvojic hlavních chodeb. Ukázalo se však, že těsný profil chodby, zaplněný pasovým dopravním systémem, neumožňuje souběžně řešit dopravu materiálu a chůzi osob, a proto se přešlo zpět k systému paralelních dvojic chodeb. V důlním poli G bylo dosaženo největší hornicky dosažené hloubky sloje v JLR 256 m pod povrchem, doprovázené značnými provozními problémy – např. destrukčními účinky tlaku kuřavkových horizontů v nadloží a zejména v podloží sloje na důlní díla. Důl sloužil jako výzkumné pracoviště pro vývoj a ověřování nových typů chodbových výztuží i metod doodvodňování. V roce 1964 zde byla ověřována mechanizovaná posuvná výztuž OMKT-1, v dalších letech mechanizované posuvné výztuže vyvinuté a vyrobené v JLR, dobývací kombajn MB-8 a jeho další modifikace. Tento důl těžil v letech 1951–1991.
| 369 |
| 370 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
Důl 1. máj II v Dubňanech Do provozu byl uveden v roce 1981. Hlavním otvírkovým dílem byla těžní jáma hloubená pomocí zmrazování. S postupem otvírkových prací do větších hloubek docházelo ke zvýšenému přítoku důlních vod a „vyrůstání“ počvy způsobené bobtnáním podložních jílů a zvýšenými důlními tlaky. Poruby byly vybaveny mechanizovanou posuvnou výztuží OMKT-M a dobývacími kombajny MB-7. Postupně byla mechanizace vyvíjena tak, jak se měnily báňsko-geologické podmínky, např. mocnost sloje. Kombajny řady MB se soustavně technicky zdokonalovaly – byly vybaveny bezřetězovým pojezdem, tyristorovou regulací postupové rychlosti a dálkovým ovládáním. Rizikovou dopravu vrátky nahradila doprava na hřebenové dráze. Kladení panelů razicím kombajnem odstranilo namáhavou práci při budování překopů betonovými prefabrikáty atd. Pro dopravu odtěženého materiálu byla zavedena podvěsná doprava (příloha XXI-3). Důl 1. máj II byl posledním činným dolem podniku JLD, s. p. Hodonín. Těžba v něm skončila v roce 1994.
Důl Dukla (původně Důl D) v Šardicích Byl posledním a největším dolem, který dobýval KS. Složité hydrogeologické podmínky způsobily, že při výstavbě úvodní štoly a výdušných jam musely být použity kromě zmrazování i další netradiční technologie. Také část štoly k dopravě uhlí z dolu do ústředního závodu pro jeho třídění a expedici byla vyražena zmrazováním. Provoz tohoto dolu byl zahájen v roce 1964 a těžba v něm skončila v roce 1992. S přibývající hloubkou dolu narůstaly problémy s čerpáním a odváděním důlních vod. Důl Dukla patřil mezi nejzavodněnější doly v Evropě. Přes úspěšné odvodňování docházelo k průvalům vod z nadloží i podloží, které působily značné materiální škody. Při zahájení těžby byla použita dobývací metoda zátinkování, ale ještě v roce 1964 byl uveden do provozu první stěnový porub, vybavený dvouválcovým dobývacím kombajnem řady MB, hřeblovým dopravníkem a individuální celokovovou výztuží. Dobývání úzkopokosovým kombajnem na řízený zával s využitím mechanizovaných posuvných výztuží se stalo později jedinou dobývací metodou. Od konce roku 1970 byly v provozu pouze poruby vybavené dvouválcovými dobývacími kombajny a mechanizovanými posuvnými výztužemi. K dolu patřil také ústřední závod (ÚZ) jv. od Šardic, kde byla drtírna, třídírna a zásobníky společné i pro Důl Obránců míru. Uhlí bylo expedováno do elektrárny v Hodoníně kolejovou vlečkou, do domácností auty. V letech 1976–1980 dosáhl důl průměrné roční těžby 528 000 t lignitu. 9. června 1970 došlo na Dole Dukla k největší tragédii v historii JLR, kdy v něm zahynulo 34 horníků. K tragédii došlo po mimořádné průtrži mračen nad okolím Šardic. Voda Šardického potoka, dříve Svodnice, který se rozlil do šířky 100 m a jeho hladina se zvedla do výšky 1,8 m, pronikla v místech s malým a v minulosti podrubaným nadložím do podzemí (Cyroň – Kotrnec 2000). Záchranné a sanační práce trvaly tři roky. VYUŽITÍ UHLÍ
Lignit byl vždy využíván jako palivo. Před 2. světovou válkou sloužil kusový lignit a kostky (8–18 cm) s průměrnou výhřevností 10,9 až 12,5 MJ . kg–1 pro otop v domácnostech, ořech (3–8 cm, 10,0–11,3 MJ . kg–1) byl dodáván průmyslovým závodům v okolí dolů (sklárny, strojní průmysl, lihovary, cukrovary aj.). Lignitový prach (do
Ví de ň s k á pá n ev
3 cm, 7,5 až 8,8 MJ . kg–1) se používal pro parní stroje k výrobě páry nebo později k pohonu elektrických generátorů buď přímo v důlních závodech, nebo v okolních podnicích vybavených potřebnými topeništi, např. cukrovar v Kelčanech, chemické podniky v Hodoníně (Daněk 1947a, b). Zvláštní význam pro využívání lignitu mělo podnikání firmy Baťa, která věnovala pozornost především jeho úpravě a zpracování. Na dole Tomáš bylo vybudováno moderní a v historii JLR jediné úpravnické centrum. Vytěžené uhlí se třídilo do pěti tříd na prodejní druhy surového lignitu a na uhlí určené pro sušárny. Kusy a kostka byly expedovány bez další úpravy, ořech a oříšek byly vysušovány v sušičkách, prach se spaloval ve vlastní závodní elektrárně. Uhlí pro sušárny se drtilo na velikost do 25 mm a sušilo v bubnových sušičích. V lignitu, který měl v surovém stavu okolo 45 % vody, klesl její obsah po vysušení na 12–15 %. Výhřevnost tím vzrostla na 18,9 MJ . kg–1, úbytek hmotnosti činil cca 40 %. Úspora na dovozu (odpařilo se 70 % vody původně obsažené v uhlí) a zvýšení výhřevnosti dovolilo nahradit v elektrárnách v Baťově a ve Zlíně vysušeným lignitem ostravský černouhelný prach. Vysušený lignit dopravovaly lodě po umělém kanále z Rohatce do Otrokovic. Z vysušeného uhlí se ještě vytřídil ořech velikosti 10–25 mm jako průmyslové palivo a palivo pro ústřední topení. Pro využití vysušeného lignitu byly uvedeny na trh zvláštní kotle pro ústřední topení. Firma Baťa prováděla také další testy, jak lignit dále zušlechťovat. Zkoušky briketování ukázaly, že xylitická složka má nepříznivý vliv na pevnost briket. Proto byl navržen postup, při kterém se tříděním oddělila detritická složka s větší objemovou hmotností. Takto upravené uhlí bylo možno lisovat v kruhovém lisu bez pojiva. Brikety vykazovaly dobrou pevnost, lesklý povrch a vzdorovaly vlhku. Měly výhřevnost jako vysušený lignit – 18,9 MJ . kg–1 a při vhodné volbě způsobu suché destilace dávaly kusový koks. Brikety vyráběné z předem vysušeného lignitu vykazovaly zhoršené technologické vlastnosti – měly velmi nízkou pevnost a také odolnost proti vodě byla malá. Jejich výroba byla brzy zastavena. Ačkoliv výtěžek dehtu při technologických testech byl poměrně nízký, byla naznačena cesta k hospodárnému zušlechtění lignitu. Mimo kusový koks, který dával bezdýmné palivo vysoké výhřevnosti a dal se použít jako generátorový koks, se získával plyn a dehet. Z dehtu bylo možné vyrábět benzin, těžký olej a fenoly krakováním nebo hydrogenací. I při nízkém obsahu dehtu byla možná výroba uhlovodíků podle způsobu Fischer-Tropsch (Vogt 1937). Firma Baťa zavedla výrobu aktivních sazí Carbon Black. Po předchozí úpravě byl lignit s malým obsahem popela proprán v sulfátové lázni a vysušen v elektrické peci. Následná suchá destilace poskytla téměř čistý práškový uhlík, používaný při výrobě umělé pryže i jako tiskařská čerň. Podařilo se také vyrobit barvy a laky s vysokou odolností vůči kyselinám a z lignitového dehtu byly pokusně vyráběny parfémy. Další údaje o zpracování lignitu uvádí Daněk (1947b). Pro jeho lepší využití doporučuje převedení paliva na generátorový plyn, z něhož se odstraní voda a asi 2,5 % dehtu o výhřevnosti 33,5 MJ . kg–1. Po druhé světové válce bylo rozhodnuto o výhradním spalování v JLR vytěženého uhlí v nové hodonínské elektrárně. Sušení bylo zastaveno a úpravě lignitu nebyla věnována pozornost ani při ložiskovém průzkumu před vybudováním hodonínské elektrárny. Přes finančně nákladný průzkum a laboratorní práce nebyly provedeny žádné testy, jejichž cílem by bylo lepší využití této suroviny.
| 371 |
| 372 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
Nové způsoby využití lignitu byly hledány až po roce 1989. Na slovenské straně, původně jedné hospodářské jednotky Uholné a lignitové bane, do které patřily i JLD, proběhl výzkum alternativního využití lignitu pro jeho sorpční vlastnosti využitelné např. pro čištění odpadních vod nebo v zemědělství. Firma SUB-VULB Holíč začala vyrábět ekologický organický substrát EKOFERT určený pro zkvalitnění všech druhů orné půdy. Produkt komplexním chemickým, fyzikálním a biologickým účinkem upravuje strukturu orné půdy, zvyšuje schopnost zadržovat v ní vodu a vylepšuje její přirozené vlastnosti. Společnost Lignit Hodonín, s. r. o., těžící na Dole Mír v Mikulčicích, začala v roce 2006 dodávat vhodně upravený lignit jako patentovaný výrobek TERRA CLEAN. Produkt využívá vysokého obsahu huminových kyselin v lignitu mj. k příznivému ovlivňování dynamiky teplotních a vlhkostních poměrů v půdě a k sorpci těžkých kovů v ní obsažených. Užití tohoto produktu zlepšuje její úrodnost a snižuje potřebu aplikace hnojiv. Díky příznivému účinku při nebezpečí zasolování půd a při řešení problému desertifikace (prudké redukce biologické produktivity a kvality půdy) se firmě daří exportovat výrobek do některých arabských států. KRITÉRIA VYUŽITELNOSTI UHLÍ
V rámci základního ložiskového průzkumu v letech 1952 až 1960 se uskutečnilo celkem 14 akcí ukončených výpočty zásob. Do vydání prvních kondic v roce 1956 se všechny výpočty zásob zpracovávaly podle parametrů stanovených JLD Hodonín nebo Ministerstvem paliv na návrh této organizace. V roce 1959 ve směrnici č. 60 vydalo toto ministerstvo nové obecné kondice a příkaz č. 12 přepočítat výpočty zásob uhlí, které byly v Komisi pro klasifikaci zásob (KKZ) schváleny před rokem 1957 (Chmiel 1961, 1962; Ilčík 1964, 1965). Od té doby se pro následující výpočty zásob v JLR (Ilčík – Ondra 1975a, b) několikrát změnily kondice a jejich limitní hodnoty, což vedlo k tomu, že jednotlivé výpočty zásob se staly vzájemně nesrovnatelné (Honěk in Honěk et al. 2001). Po roce 1995 byly proto v rámci úkolu „Rebilance výhradních ložisek ČR“ provedeny přepočty zásob všech ložisek lignitu podle jednotných obecných podmínek využitelnosti, zobrazené v tabulce 70 (Honěk et. al. in Honěk et al. 2001). Ložisko Hodonín-Břeclav bylo přitom rozšířeno o úsek Hodonín-Břeclav jih, tj o území j. od jeho původní hranice. V roce 2004 byl podle stejných kritérií přehodnocen i prognózní zdroj Dubňanská sloj (Honěk et al. 2004) a vznikly prognózní zdroje P1 Lanžhot a P2 Hvězda (příloha 7 a 8). ZÁSOBY
Území s kyjovskou slojí. Kyjovská sloj byla na většině plochy původního výskytu vydobyta. V hovoransko-kyjovské části zůstaly nevytěžené zásoby v její v. části na ložisku Kyjov-Svatobořice (příloha 7 a 8). K zásobám tohoto ložiska byly při rebilanci zásob v roce 1997 připojeny také zbylé zásoby ze zrušeného DP Šardice. K jejich ochraně bylo stanoveno CHLÚ Kyjov (příloha 5). V menší KDČ byla sloj v celém z. úseku a v převážné části středního úseku vydobyta. Zbylé zásoby na ložisku Ježov-Pokrok-Barbora 2 chrání CHLÚ Těmice (Honěk et al. in Honěk et al. 2001). Území s dubňanskou slojí. Zásoby lignitu v s. a střední části MÚP jsou rozděleny do pěti ložisek: (Dubňany-dubňanská sloj, Mutěnice-Dubňany-Hodonín, Dolní Bojanovice-Hodonín, Dolní Bojanovice-Lužice-Josefov a Hodonín-Břeclav), v j. části
Ví de ň s k á pá n ev
MÚP jsou prognózní zdroje Lanžhot a Hvězda (příloha 7 a 8). Dubňanská sloj byla v s. části MÚP okolo Dubňan a Ratíškovic v bývalém DP Dubňany na velké ploše vydobyta, zbylé zásoby chrání CHLÚ Dubňany. Protože v nevytěžených částech byly vyraženy přípravné chodby, je celé toto území klasifikováno jako poddolované. Další vydobyté části v MÚP jsou při v. okraji mezi Moravskou Novou Vsí a Lužicemi v DP Hodonín, ve kterém těží Důl Mír. Dosud nevydobyté zásoby ostatních ložisek lignitu chrání na území okresu Hodonín CHLÚ Hodonín a na území okresu Břeclav CHLÚ Břeclav. V druhé menší RBČ leží ložisko Rohatec, v němž byly vytěženy pouze dvě malé plochy u bývalých dolů Jan a Littner. K ochraně zbylých zásob slouží CHLÚ Vracov. Zásoby lignitu v čs. části VP včetně prognózních zdrojů dosahují 1,1 mld. t. Většina z nich je vázaná na DS v MÚP (příloha 5). VLIV HORNICKÉ ČINNOSTI A JEJÍHO UKONČENÍ NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ V JLR
Významný pozitivní vliv na životní prostředí mělo intenzivní čerpání důlních vod zvláště z Dolu Dukla. Projevovalo se především tím, že čisté důlní vody zvyšovaly
1
2
3
4
Příloha XXIII. Jihomoravský lignitový revír. 1. Bývalý Důl 1. máj – koncovka lanovky z býv. Dolu Osvobození. Foto archiv Surgeo Hodonín. 2. Důl Mír v Mikulčicích. Foto archiv J. Hoňka. 3. Kráter po nadložním průvalu v chodbě 187 (býv. Důl Dukla). Foto archiv Surgeo Hodonín. 4. Plošný pokles po stěnové těžbě Dolu Mír u silnice Lužice–Josefov. Foto M. Puszkailer.
| 373 |
| 374 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
Zvláštní kondice 1956
tab. I tab. II
Obecné kondice 1959
K K D D
B NB B NB
Zvláštní kondice 1970
K K D D
B NB B NB
Zvláštní kondice 1972
K K K D D D
B NBI NBII B NBI NBII
Obecné kondice 1975
50 50
350 350
1,2 1,2
33 60
7,536 5,443
1,5 1,5 1,8 1,8
35 45 35 45
7,536 5,862 7,536 5,862
1,5 1,5 1,8 1,8
35 45 35 45
7,536 5,862 7,536 5,862
200 300 200 200 300 300 200 200 300 300
1,9 1,5 1,5 1,8 1,8 1,5
7,536 7,536 5,862 7,536 7,536 5,862
1,5 1,0
7,536 5,862
1,8 1,8 1,5
7,536 7,536 5,862
D D D
B NBI NBII
jednotný 45
Zvláštní kondice 1982
D D D
B PB NB
jednotný 45
1,8 1,5 1,0
Podmínky využitelnosti JLD 1993
D D
B NB
jednotný 45
1,8 1,5
jednotný 45
1,5 1,0
300 300
35 40 50
40 50
Qir
cm MJ . kg–1
Samostatná sloj
Max. Ad
Min. Qir
%
cm
%
MJ . kg–1
6–40 < 5,862
>5
> 40
< 5,862
> 50
6–40 < 5,862
> 40
<40
7,54 5,86
Okrajový segment
MJ . kg–1
Okrajový segment
%
Dělící proplástek
m
Ad
Proplástek
Mocnost
Qir
m
B NB
B NB
Ad
%
Zvláštní kondice 1976
Podmínky využitelnosti pro rebilance 1995
Min. výhřevnost
Wtr
Max. obsah popela
Skupina zásob
Min. mocnost sloje
Sloj
Max. hloubka sloje
Druh podmínek využitelnosti a rok jejich vydání
Max. obsah vody
Tabulka 70. Přehled limitních hodnot nejdůležitějších parametrů podmínek využitelnosti (kondic) platných a používaných v JLR. J. Honěk et al.( 2001), upraveno. Tab. I – mezní hodnoty ve spalovacích zařízeních konstrukce normální, tab. II – mezní hodnoty ve spalovacích zařízeních konstrukce zvláštní. JLD – Jihomoravské lignitové doly, sloj: K – kyjovská, D – dubňanská, zásoby: B – bilanční, NB – nebilanční, NBI – nebilanční I, NBII – nebilanční II, PB – podmíněně bilanční.
6–40
>50
< 5,86
> 150
5,862
7,536
50
> 40
>50
50
průtok v řece Kyjovce. Konec hornické činnosti proto vyvolal obavy z negativních vlivů na životní prostředí. Kvalita vod v Kyjovce se po ukončení čerpání důlních vod skutečně značně zhoršila, protože skončilo nařeďování splaškové vody čistou důlní vodou. Negativní dopady zmírnilo urychlené vybudování čističek odpadních vod v Kyjově, Dubňanech a u dalších největších znečišťovatelů (Cyroň – Machalínek in Honěk et al. 2001).
Ví de ň s k á pá n ev
SANACE, REKULTIVACE A REVITALIZACE ÚZEMÍ
Hornickou činností byla ovlivněna značná část okresu Hodonín a malá část okresu Břeclav (Martinec et al. 2006). Uvnitř plochy dotčené dobýváním se vymezují dva typy území. Jako poddolované území se označuje plocha, v níž se vyskytují důlní díla, která měla nebo ještě mohou mít jakýkoliv vliv na povrch. Rozsah poddolovaných území v JLR činí více než 68 km2. Nebezpečné území je ta část poddolovaného území, ve které je hloubka uložení sloje pod terénem menší než 40 m a ve které může docházet k lokálním nálevkovitým propadům terénu, zvláště při zatížení již ustáleného nadloží stavbou, těžkými mechanismy, dopravními prostředky atd. Tyto případy jsou v JLR známé, např. nálevkovité propadliny v prostoru průmyslové haly na býv. dole Tomáš v Ratíškovicích, u různých staveb v Kyjově, Lužicích a na mnoha dalších místech (příloha XXIII-3). Přímý vliv stěnového dobývání se v JLR projevoval plošnými poklesy terénu v poddolovaném území (příloha XXIII-4). Pokles terénu byl vzhledem k relativně malé dobývané mocnosti sloje (asi 4 m) a charakteru nadložních nezpevněných hornin velmi rychlý a současně rychle ustával. Pět až deset let po vytěžení sloje byl další pokles terénu již prakticky neměřitelný. Vzhledem k relativně malému poklesu terénu a tím i malým negativním následkům pro životní prostředí nebyly v JLR prováděny sanační a rekultivační práce většího rozsahu. Staré důlní chodby mohou zůstat pod zemí uchovány i po velmi dlouhou dobu. Proto v nebezpečném území při zavalování zachovaných starých důlních chodeb v malých hloubkách pod povrchem může docházet ke vzniku nálevkovitých propadlin i po více než 100 letech od ukončení hornické činnosti. K těmto závalům obvykle dochází v období intenzivního deště. Zavalení staré důlní chodby v hloubce větší než 40 m se vzhledem k velikosti závalového paraboloidu v podmínkách JLR již na povrchu neprojeví.
| 375 |
Karpatský flyš
Úvod a stručná charakteristika útvarů Flyšové pásmo je bezkořenným alochtonem, hraničícím na JV s pieninským bradlovým pásmem Západních Karpat, který je k SZ, tj směrem do předpolí přesunutý přes výplň karpatské předhlubně (obr. 62). Karpatský flyš se člení na vnější skupinu příkrovů (menilitovo-krosněnskou) a skupinu vnitřní (magurskou). Vnější skupinu tvoří od SZ k JV pouzdřanská, ždánicko-podslezská, slezská (včetně zdounecké) a předmagurská jednotka. Magurská skupina příkrovů zahrnuje od SZ k JV račanskou, bystrickou a bělokarpatskou jednotku. Uvedené faciálně tektonické jednotky nelze jednoduše ztotožňovat s příkrovy. V následující textu jsou odlišeny tyto příkrovy: ždánický a podslezský v rámci ždánicko-podslezské jednotky, slezský, který zahrnuje těšínský a godulský dílčí příkrov, magurský, tvořený račanskou a bystrickou jednotkou, a bělokarpatský. Pouzdřanskou, zdouneckou a předmagurskou jednotku je třeba chápat jako tektonické šupiny omezeného rozsahu. Podstatná část původní sedimentární výplně karpatského flyše v důsledku subdukce chybí. Naše poznatky o stavbě výše uvedených jednotek se kromě výchozů opírají o výsledky četných seizmických profilů (Kadlečík et al. 1983, Kolejka – Sedlák 1993, Sedlák et al. 2002) a mnoha desítek hlubokých vrtů. Karpatský flyš je v kvartéru snosovou oblastí, takže kvartérní pokryv není příliš mocný ani rozsáhlý. Převažují svahové sedimenty a v údolích větších toků fluviální sedimenty.
Přehled dosavadních výzkumů Nejstarší geologické výzkumy ve flyšovém pásmu Karpat se soustřeďovaly spíše na výskyty a ložiska pelosideritů (A. Boué, B. Turlei). Soustavnější stratigrafické výzkumy s využitím foraminifer začal A. Rzehak, jenž v závěru své badatelské kariéry podal jedno z prvních shrnutí geologie flyšového pásma na Moravě (Rzehak 1922). Regionálněgeologická prozkoumanost flyšového pásma významně pokročila až po 2. světové válce. V 50. a 60. letech bylo toto území zmapováno pro generální mapu ČSSR 1 : 200 000. Vysvětlivky k jednotlivým listům obsahují množství dodnes cenných informací. Zásadní pokrok v poznání magurského flyše přinesly práce Matějky a Rotha (1956) a Pesla (1968). Podrobnější informace o tektonice a faciální proměnlivosti poskytují geologické mapy 1 : 50 000, pokrývající celé území, a 1 : 25 000, dokončené v současné době přibližně na jeho polovině. Geologické poznatky o slezské a podslezské jednotce monograficky shrnuli Menčík et al. (1983). Moderní stratigrafické členění bělokarpatské
K arpatský flyš
jednotky podali Stráník et al. (1995) a Bubík (1995). Nejnověji geologii flyšového pásma Karpat shrnuli Stráník et al. (1993a) a Pícha et al. (2006). Na území flyšových Karpat byl vyhlouben nejhlubší vrt na území ČR – Jablůnka-1, který dosáhl hloubky 6 506 m. Hydrogeologií flyšového pásma se zabývali Jetel a Rybářová (1983), Jetel et al. (1988), Krásný et al. (1987) a Tišnovská (1975). Výskyty minerálních vod popsali Květ a Kačura (1976, 1978), hlubokými partiemi předhlubně a flyše se zabývala Kolářová (1991).
Vnější skupina příkrovů Pouzdřanská jednotka Pouzdřanská jednotka má jen malý plošný rozsah. Je tektonicky deformovanou výplní deprese (zálivu) v pokračování nesvačilského a vranovického kaňonu. Její dochovaný vrstevní sled (tabulka 71) začíná hnědými hemipelagickými slíny a jílovci pouzdřanského souvrství s konkrecionálními a lumachelovými moutnickými vápenci na bázi (svrchní eocén–spodní kiscell). Jedná se o batyální sedimenty uložené v eutrofních podmínkách. Nadložní uherčické souvrství (kiscell–eger) je tvořeno jíly. Slabě litifikované diatomity na bázi souvrství jsou ekvivalentem menilitových rohovců (viz níže). Během eustatického vzestupu oceánu v eggenburgu se uložily bělavé slíny boudeckého souvrství s konkrecemi dolomitů (Krhovský et al. 1995). Jako odraz sávské fáze alpinského vrásnění na tuto jednotku ostře nasedají písčito-jílovité turbidity křepického souvrství (?ottnang).
Ždánicko-podslezská jednotka Zatímco na J se na rozhraní oligocénu a miocénu ukládaly mocné turbiditní vějíře krosněnské litofanie (ždánický příkrov), na S končí vrstevní sled tělesy podmořských sesuvů a valounových jílovců (podslezský příkrov). Terciérní sedimenty začínají frýdlantským, na J němčickým souvrstvím (paleocén – spodní kiscell). Obě převážně pelitická souvrství mají několik laterálně se zastupujících facií: redukční facie (tmavé jílovce), facie pestrých jílovců a facii šedých skvrnitých jílovců (třinecké vrstvy). Porůznu se vyskytují až mnoho desítek metrů mocné čočky vápnitých pískovců a petromiktních slepenců s redeponovanými šelfovými fosiliemi (koralinní řasy, ústřice aj.). Strop souvrství tvoří šešorské slíny, označované ve starší literatuře jako slíny globigerinové. Na hranici eocén/oligocén začala sedimentaci ovlivňovat hypoxie způsobená omezením cirkulace vod. V těchto podmínkách se uložilo menilitové souvrství (kiscell), které se členění na čtyři charakteristické vrstevní členy: podrohovcový, rohovcový, dynówský a šitbořický. Rohovce a dynówské slínovce poskytují vynikající regionální korelační horizonty sledovatelné na vzdálenost až 1000 km. Frýdlantské a menilitové souvrství místy zastupují valounové jílovce („formace valounových bahen“, resp. ženklavské vrstvy). Mladší sedimenty se vyskytují pouze ve ždánickém příkrovu. Jedná se o turbiditní rytmity ždánicko-hustopečského souvrství (eger–eggenburg) tvořené jíly, prachovci a vápnitými slídnatými pískovci. V týlní části jednotky v okolí Kobylí a Velkých Pavlovic pokračovala plošně omezená sedimentace v rámci naložené „piggy back“ pánve (Stráník et al. 1993b). Na pelitickou facii ždánicko-hustopečského souvrství zde nasedají s úhlovou diskordancí litologicky identické šakvické slíny (eggenburg). V ottnangu se v jejich nadloží uložily šedé nevápnité jíly pavlovického souvrství a v karpatu jíly a diatomity laaského souvrství.
| 377 |
| 378 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
Tabulka 71. Litostratigrafické členění vnější skupiny příkrovů karpatského flyše. M. Bubík, originál.
Slezská jednotka Slezská jednotka se vyskytuje v s. části flyšového pásma na Moravě a směrem k J vykliňuje. V paleogénu se v této jednotce rozeznávají tři vývoje: godulský, bašský a zdounecký (tabulka 71). Siliciklastická akumulace turbiditních vějířů godulského vývoje na S vznikala v hlubší části pánve (kontinentální úpatí). Převážně pelitické svahové facie lemují godulský vývoj na SZ (kelčský vývoj) a zasahují dále k J až do oblasti Chřibů (zdounecký vývoj). Největší mocnosti v rámci slezské jednotky dosahují terciérní sedimenty v godulském vývoji. Ve spodním paleocénu je to nejvyšší pelitický člen istebňanského souvrství tvořený černošedými jílovci místy s tenkými vložkami pelosideritů. Výše leží rožnovské souvrství, označované dříve jako podmenilitové (střední paleocén–spodní kiscell). Převládá v něm pelitická sedimentace a distální turbidity. Stejně jako frýdlantské souvrství ve ždánicko-podslezské jednotce má rožnovské souvrství facii redukční, facii pestrých jílovců, facii šedých skvrnitých jílovců i čočky klastik (křemenné arkózovité ciężkowické pískovce). Jílovce jsou nevápnité následkem sedimentace pod karbonátovou kompenzační hloubkou. Menilitové souvrství ve slezské jednotce se na rozdíl od jednotky ždánicko-podslezské vyznačuje nižší vápnitostí a velkým množstvím pískovců. Sedimentaci ukončilo krosněnské souvrství (eger). V kelčském vývoji pokračovala ze svrchní křídy až do paleocénu sedimentace šedých písčitých jílů milotického souvrství s ojedinělými lavicemi až několikametrovými čočkami arkózovito-drobovitých pískovců. Mladší sedimenty nejsou zatím známy. Zdounecký vývoj, který je batyální facií slezské jednotky na J, má v paleocénu a eocénu litologii podobnou ždánicko-podslezské jednotce: šedé, hnědošedé a pestré vápnité jíly, jílovce a slíny s ojedinělými polohami pískovců. Menilitové souvrství ve zdouneckém vývoji ani jeho ekvivalenty nejsou známy. Nejmladší sedimenty tvoří pískovce krosněnského souvrství s biodetritickou příměsí. Formální litostratigrafické
K arpatský flyš
členění zdouneckého vývoje dosud není vyřešeno. Bývá rozlišován spodní a svrchní oddíl jako neformální jednotky, přičemž svrchní oddíl odpovídá krosněnskému souvrství.
Předmagurská jednotka Předmagurská jednotka se vyskytuje v izolovaných tektonických šupinách. Sled facií v paleogénu je obdobný jako v godulském vývoji slezské jednotky. Nejstarší terciérní sedimenty jsou součástí souvrství neformálně označovaného jako podmenilitové (paleocén). Převažují v něm proměnlivě vápnité šedé, zelenošedé a místy pestré jílovce lokálně obsahující čočky pelokarbonátů. V oligocénu jsou v rámci menilitového souvrství charakteristicky vyvinuty dynówské slínovce s vložkami rohovců. Poměrně častá jsou tělesa jemnozrnných až střednozrnných křemenných pískovců (kliwské pískovce). Vyšší část souvrství tvoří jílovce šitbořického členu. Sedimentace v předmagurské jednotce končí krosněnským souvrstvím ve facii drobně rytmického flyšového střídání šedých vápnitých pískovců, tmavošedých vápnitých jílovců a prachovců (chvalčovské vrstvy).
Vnitřní skupina příkrovů – magurský flyš Račanská jednotka Nejstaršími terciérními sedimenty račanské jednotky je paleocenní část soláňského souvrství (celkový rozsah campan až paleocén). Převládají drobové a arkózovité pískovce, šedé a zelenošedé jílovce a prachovce. Soláňské souvrství (tabulka 72) je faciálně značně proměnlivé. V Chřibech a Hostýnských vrších je paleocenní část tvořena hrubě rytmickým flyšem s vysokou převahou pískovců (lukovské vrstvy). Na území Vsetínských vrchů je soláňské souvrství převážně tvořeno jílovcovo-pískovcovým flyšem (ráztockými vrstvami). V externí hostýnské zóně račanské jednotky se pískovce vyznačují karbonátovým tmelem (hostýnské vrstvy) a v ještě externější zóně – v tzv. křivském pásmu – je soláňské souvrství zastoupeno faciemi divokého flyše. V nadloží soláňského souvrství následuje souvrství belovežské (paleocén–střední eocén), charakterizované přítomností červenohnědých jílovců, drobně rytmického Tabulka 72. Litostratigrafické členění vnitřní (magurské) skupiny příkrovů karpatského flyše. M. Bubík, originál.
| 379 |
| 380 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
jílovcovo-prachovcového flyše s šedozelenými jílovci a čočkovitých těles masivních pískovců. Vrstevní sled račanské jednotky uzavírá vertikálně i laterálně proměnlivé souvrství zlínské (spodní eocén–spodní oligocén). V oblasti Luhačovic se člení na luhačovické vrstvy (střídání masivních vápnitých pískovců s vložkami šedých jílů), výše ležící vrstvy újezdské (drobně rytmický flyš se silnými lavicemi hrubozrnných pískovců) a konečně vrstvy vsetínské (střídání vápnitých pískovců s glaukonitem a lasturnatě rozpadavých vápnitých jílovců – tzv. jílovce zlínského typu). V hostýnské zóně je spodní část tohoto souvrství tvořena masivními slepenci a pískovci (rusavské vrstvy), které do nadloží přecházejí do vrstev vsetínských. V křivském pásmu je zlínské souvrství tvořeno křivskými vrstvami, pro které jsou charakteristické pískovce s biodetritickou příměsí a písčité vápence. Konečně ve vnitřních zónách račanské jednotky na V má zlínské souvrství povahu hrubě rytmického flyše s převahou pískovců (kyčerské vrstvy).
Bystrická jednotka Vrstevní sled bystrické jednotky je na území ČR neúplný v důsledku tektonické redukce. Nejstaršími sedimenty jsou paleocenní masivní pískovce typu lukovských vrstev soláňského souvrství. Belovežské souvrství (spodní–střední eocén) charakterizují červenohnědé nevápnité jílovce a čočkovitá tělesa hrubozrnných pískovců obdobně jako v račanské jednotce. Pro bystrické vrstvy zlínského souvrství (střední–svrchní eocén), ležící výše, je typické střídání jílovců šedých, zelených a hnědých odstínů, prachovců a jemnozrnných vápnitých pískovců s glaukonitem. Sedimenty bystrických vrstev, bohaté na planktonické foraminifery i redeponované nummulity, se patrně ukládaly v menších hloubkách než odpovídající sedimenty jednotky račanské.
Bělokarpatská jednotka Nejstarší terciérní sedimenty externější části bělokarpatské jednotky, označované jako hlucký vývoj, patří spodnímu paleocénu. Jsou vyvinuty ve facii červených vrstev a pískovcovo-jílovcového flyše. Červené vrstvy patří kaumberskému souvrství (svrchní křída–paleocén), flyšové střídání šedých a šedozelených jílovců, prachovců a jemnozrnných drobovitých pískovců náleží souvrství svodnickému. Obě souvrství existovala vedle sebe již v průběhu senonu a dosud není zřejmé, zda se laterálně zastupují, nebo patří individuálním, tektonicky sblíženým jednotkám. Jejich styk je vždy tektonický. Červené jílovce sedimentovaly na abysální plošině, zatímco uloženiny svodnického souvrství jsou součástí turbiditních vějířů uložených na kontinentálním úpatí. Na svodnickém souvrství spočívá souvrství nivnické (střední paleocén–svrchní eocén). Nivnické souvrství se od svodnického odlišuje větším množstvím jílovců. Charakteristické jsou až několikametrové vrstvy špatně vytříděných pískovců uzavírající jílovcové závalky a masivní polohy vápnitých prachovcovitých jílovců. Nejvyšším členem vrstevního sledu je kuželovské souvrství (spodní eocén), charakteristické drobně až středně rytmickým flyšem s převahou jílovců a vložkami prachovců a pelokarbonátů. Ve vlárském vývoji patří nejstarší paleocenní sedimenty k javorinskému souvrství (campan – spodní paleocén). Mají povahu drobně až středně rytmického flyše s převahou pískovců nad prachovci a jílovci. Vrstevní sled uzavírá svodnické souvrství (svrchní maastricht – spodní eocén) ve facii hrubě lavicového pískovcového flyše s podřadnými vložkami jílovců.
K arpatský flyš
PALEOGEOGRAFIE
Palinspastická rekonstrukce sedimentačního prostoru flyšového pásma je zatím spíše polem dohadů, protože z mnoha formací nejsou k dispozici reprezentativní paleoproudová data potřebná pro lokalizaci zdrojových oblastí. V mocných turbiditních souvrstvích však obecně převládají longitudinální směry (podél osy flyšového pásma) a směry od JV (tj. od Karpat). Faciální rozdíly naznačují, že zde byl vzájemně oddělený prostor menilitovo-krosněnský a magurský v rámci karpatské větve oceánu Tethys. Dílčí faciálně tektonické jednotky nelze jednoduše považovat za tektonizované výplně jednotlivých hlubokomořských pánví. Litofaciální rozdíly mohou být způsobeny vnitropánevními morfologickými bariérami, ale i rozdílným zdrojem jednotlivých hlubokomořských turbiditních vějířů. Uvnitř sedimentačního prostoru existovaly prokazatelně velké oblasti souše charakteru protáhlých tektonicky vyzdvižených elevací (kordiller) či mikrokontinentů. Nejvýznamnější „slezská zdrojová oblast“ obsahovala tělesa granitoidů, metamorfované horniny, paleozoické karbonátové i uhlonosné facie, karbonáty jury, paleogénu atd. Depocentra se v rámci sedimentačního prostoru prokazatelně stěhovala. Sedimentační prostor slezské jednotky se stal hlubokomořskou pánví v tithonu, zatímco podslezské až ve svrchní křídě a pouzdřanské dokonce až od svrchního eocénu. Závěr sedimentace ve flyšových jednotkách je postupně mladší směrem od vnitřních jednotek k vnějším, což dokumentuje postup deformační fronty v čase a prostoru. PALEONTOLOGIE
Typické flyšové facie, uložené v hlubokomořských podmínkách, jsou bohaté na stopy po činnosti organismů (ichnofosilie), zatímco pravé makrofosilie většinou chybí. Mikrofosilie jsou hojné ve všech jednotkách a mají rozhodující význam pro biostratigrafii. Je však potřeba zmínit, že vedle hlubokomořských turbiditních facií jsou součástí karpatského flyše i svahové pelitické facie, které mohou obsahovat rybí faunu otevřeného moře a flóru a hmyz redeponované ze souše (např. menilitové souvrství). Turbiditní a skluzové sedimenty zlínského, němčického, frýdlantského a menilitového souvrství mohou obsahovat např. fosilie redeponované jako bioklasty z šelfu: numulity, koralinní řasy, houby, korály, měkkýše, sedentární červy, brachiopody, mechovky a ostnokožce. Významnou fosilní skupinou je vápnitý nanoplankton (CD-příloha 11). Vápnité facie karpatského flyše lze na základě vápnitého nanoplanktonu členit do standardních biozón (Martini 1971). Podrobné stratigrafické členění umožňují místy i planktonní foraminifery. Bentické aglutinované foraminifery dovolují jen hrubší biostratigrafické členění, jsou však nejhojnějšími a často jedinými mikrofosiliemi v sedimentech nevápnitých facií, uložených pod karbonátovou kompenzační hloubkou. Biostratigraficky cenné, avšak v terciéru flyšového pásma doposud málo využívané jsou cysty dinoflagelátů (tzv. dinocysty). Jsou přítomny ve vápnitých i nevápnitých faciích obsahujících organickou hmotu. V červených jílovcích zpravidla chybí. Ostatní skupiny jsou významné jen lokálně: radiolarie v soláňském souvrství račanské jednotky, diatomy v pouzdřanské jednotce, skořepatci v pouzdřanské a ždánicko-podslezské jednotce, pteropodi (planktonní břichonožci) v oligocenních spiratelových horizontech pouzdřanské a ždánické jednotky. Ichnofosilie jsou cenným indikátorem paleoprostředí a trofických podmínek oceánského dna. V karpatském flyši jsou patrně nejčastějšími typy ichnorody Chondrites
| 381 |
| 382 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
a Planolites. Místy jsou hojné např i ichnorody Scolicia, Thalassinoides, Ophiomorpha, Zoophycos, Nereites, Phycosiphon a Arthrophycus. Původci ichnofosilií ve flyši byly nejčastěji různí korýši, irregulární ježovky, polychetní červi a měkkýši.
Strukturně tektonický vývoj Dnešní stavba flyšového pásma je výsledkem polyfázové tektonické deformace v pozdním paleogénu a v miocénu. Pyrenejská fáze alpinské orogeneze ve spodním eocénu ukončila sedimentaci v bělokarpatské jednotce, zatímco v bystrické a račanské jednotce se projevila zvýšenou rychlostí sedimentace. V egeru došlo pod vlivem helvetské fáze k zvrásnění sedimentů magurského prostoru a vznikla embryonální forma magurského příkrovu. V menilito-krosněnském prostoru vystřídala hlubokomořskou hemipelagickou sedimentaci rychlou sedimentací turbiditní molasy. Jejím produktem je krosněnské souvrství. Sávská fáze v eggenburgu zvrásnila sedimenty menilito-krosněnského prostoru a došlo i k založení ždánického, podslezského a slezského příkrovu, které byly spolu s již deformovanými vnitřnějšími jednotkami flyšového pásma nasunuty na předpolí. Mořská sedimentace nadále probíhala v pouzdřanském prostoru a v pánvích nesených v týlu ždánické jednotky. Základní rysy dnešní stavby dala flyšovému pásmu deformace v rámci štýrské fáze v badenu v nejméně dvou časově oddělených náporech. Štýrská fáze definitivně ukončila sedimentaci v posledních zbytkových pánvích flyšového pásma. Pouzdřanská jednotka byla zvrásněna náporem ždánického příkrovu a spolu s ním byla nasunuta na spodnomiocenní sedimenty karpatské předhlubně do dnešní pozice. Na severu byl pod tlakem slezské jednotky deformován podslezský příkrov tak, že se z vrásové stavby uchovaly pouze zbytky převrácených ramen ležatých vrás se zavrásněnými útržky slezské jednotky a karpatu na bázi. Ve slezské jednotce se zachovala čela příkrovů staršího i mladšího náporu v rámci štýrské fáze. Mladší deformace překryla účinek předchozích deformací na vnitřní stavbu a vedla k oddělení těšínského a godulského dílčího příkrovu predisponovaného odlišným složením sedimentů. Zatímco převážně pelitický těšínský příkrov je značně kineticky a tlakově postižený, mocná deska godulského příkrovu je spíše jen místy zvlněná a přesunula se přes těšínský příkrov „en-block“. V rámci magurské skupiny příkrovů mají vnější jednotky výrazně odlišnou stavbu od jednotek vnitřních. Račanská a bystrická jednotka se vyznačují výrazně lineárním uspořádáním vrásových struktur. Čelo račanské jednotky tvoří složité hluboce erodované antiklinorium tvořené několika monoklinálními šupinami. Střední část příkrovu má na povrchu charakter synklinoria. Bystrická jednotka je nasunuta na jednotku račanskou relativně strmým přesmykem, což je v souladu s poměrně malými rozdíly ve faciálním vývoji. Oproti tomu bělokarpatská jednotka je přes jednotky ve svém předpolí ploše přesunuta a značné faciální rozdíly naznačují původní vzájemnou odlehlost a izolaci sedimentačních prostorů. Stavba bělokarpatské jednotky má – na rozdíl od vnějších jednotek – spíše charakter jednotlivých ker flyšových souvrství oddělených silně deformovaným obalem tvořeným pelitickými souvrstvími (např. javorinský příkrov v týlu jednotky). Tato stavba je v souladu s představou, že vnější jednotky tvoří plochou externí část akrečního klínu, zatímco bělokarpatská jednotka je jeho vrcholem nad subdukční zónou. Jako celek je flyšové pásmo Karpat bezkořenný alochton, tvořený dílčími střižnými příkrovy včetně duplexů ve vnitřní stavbě.
K arpatský flyš
Vulkanismus Neovulkanity jsou známy z širšího okolí Uherského Brodu na rozhraní bystrické a bělokarpatské jednotky. Jedná se vesměs o trachyandezity, amfibol-pyroxenické trachybazalty a olivinické bazalty. Výstup magmatu byl predisponován křížením nezdenického zlomu s předpokládanou subdukční zónou pod karpatskými příkrovy. Vulkanity tvoří pravé i ložní žíly a v lomu Bučník u Komni je odkryt lakolit cedrového typu. Datování K/Ar metodou udává stáří vulkanitů střední až svrchní baden (Přichystal et al. 1998). Podle geochemických poměrů jsou vulkanity srovnatelné s šošonitovou asociací konvergentních deskových rozhraní.
Hydrogeologie ROZŠÍŘENÍ HYDROGEOLOGICKÝCH TĚLES A JEJICH HYDRAULICKÉ VLASTNOSTI
Intenzivní vrásnění flyšového pásma při alpsko-karpatské orogenezi vedlo k výraznému zmenšení intergranulární pórozity většiny hornin a k jejich následnému rozpukání. Z dosavadních poznatků lze vyvodit tyto obecné závěry o prostorovém rozdělení propustnosti a transmisivity hornin: • Relativně vyšší propustnost má regionálně rozšířený připovrchový kolektor zóny zvětralin a rozevřených puklin, probíhající víceméně souhlasně s povrchem terénu a zasahující většinou do hloubek několika desítek metrů. Na základě výsledků vrtných prací je převládající transmisivita připovrchového kolektoru nízká – v jednotkách m2 . d–1. Směrem do hloubky se všeobecně propustnost zmenšuje. • Hlavní vliv na rozdíly v transmisivitě, a tedy i vydatnosti vrtů, lze připsat rozdílům v rozpukání hornin. Vliv litologického složení hornin flyšového pásma na převládající propustnost je většinou málo významný, litologické rozdíly se uplatňují zejména v rozmístění pramenů. • Vrty situované v drenážních oblastech podzemních vod vykazují vyšší průměrnou a převládající transmisivitu než vrty v oblastech infiltračních. • Jako celek mají příkrovy flyšového pásma funkci regionálního izolátoru, který odděluje v některých územích vyskytující se podložní kolektory autochtonních sedimentů na jv. svazích ČM. PROUDĚNÍ PODZEMNÍCH VOD, ZVODNĚNÉ SYSTÉMY
Hlavním prostředím proudění podzemní vody je připovrchový kolektor. Hladina podzemní vody je většinou volná a vykytuje se v hloubkách do několika metrů pod povrchem terénu. K hlubšímu proudění dochází jen v ojedinělých, hlouběji zasahujících puklinách či puklinových systémech. Většina podzemního odtoku se vytváří rozptýlenými přírony do povrchových toků. Nejvyšší hodnoty podzemního odtoku, reprezentujícího přírodní zdroje podzemní vody, byly zaznamenány v nejvyšších partiích Moravskoslezských Beskyd se značnými srážkovými úhrny. Specifický podzemní odtok zde kolísá mezi 5,0 až 5,8 l . s–1 . km–2. V nižších nadmořských výškách (Ostravsko, Javorníky, Bílé Karpaty) podzemní odtok klesá na cca 2 až 3 l . s–1 . km–2 a v Chřibech a ve Ždánickém lese i pod 1 l . s–1 . km–2. Menší část podzemní vody odtéká v pramenních vývěrech. Méně časté, nicméně otevřenější pukliny v pískovcích ve srovnání s pelitickými sedimenty umožňují vznik
| 383 |
| 384 |
Terciérní pánve a ložisk a hnědého uhlí České republiky
soustředěných vývěrů o běžné vydatnosti do několika desetin, výjimečně až několika málo l . s–1. KVALITA PODZEMNÍCH VOD
V horských oblastech Moravskoslezských Beskyd a v Bílých Karpatech převládají v zóně intenzivního proudění podzemní vody typu Ca-HCO3 o běžné celkové mineralizaci 0,2–0,5 g . l–1. Místy jsou přítomny rovněž vody typu Ca-SO4. Ve větších hloubkách přecházejí tyto vody do typu Na-HCO3, vyskytující se až do mnoha set metrů pod povrchem, při celkové mineralizaci až několika g . l–1. V podloží zóny s převahou Na-HCO3 vod převládají typické Na-Cl solanky s obvyklou celkovou mineralizací až do několika desítek g . l–1. V některých zónách drenáže hlubokých podzemních vod však chloridové solanky vystupují až do hloubek kolem 100–200 m. V připovrchové zóně flyšového pásma lze také pozorovat projevy horizontální hydrochemické zonálnosti, odrážející změnu klimatických a morfologických poměrů a tím i promytost připovrchového kolektoru. MOŽNOSTI VYUŽITÍ PODZEMNÍCH VOD. MINERÁLNÍ VODY
Podzemní vody s výjimkou vod minerálních lze využívat pouze k lokálnímu zásobování. Slabě mineralizované vody typu Ca-HCO3, charakteristické pro výše položená flyšová území, přecházejí v nižších nadmořských výškách často do podzemních vod s vyššími obsahy sulfátů i s vyšší mineralizací. Vody typu Mg-SO4 a Ca-SO4 se vyskytují v mnohých územích Ždánického lesa a Chřibů. Celková mineralizace těchto vod kolísá nejčastěji mezi 1–2 g . l–1, výjimečně dosahuje až několika g . l–1. Lokálně zvýšené obsahy sodíku mohou vést k celkové mineralizaci až kolem 11 g . l–1. Vody s vysokým obsahem hořčíku při okraji flyšového pásma jv. od Brna jsou plněny do lahví pod názvem Šaratice. Z dalších minerálních vod jsou časté vody sirovodíkové s obsahem sirovodíku v jednotkách mg . l–1, s maximy až 20 mg . l–1. Vyskytují se především v širším okolí Zlína a j. od Uherského Brodu. Lázeňsky jsou využívány v Kostelci u Zlína. Uhličité vody vyvěrají především ve významných lázních Luhačovicích a v jejich j. okolí. ANTROPOGENNÍ OVLIVNĚNÍ PODZEMNÍCH VOD
Poměrně řídké osídlení horských území flyšového pásma značně omezuje rizika antropogenního ovlivnění podzemních vod. Z hlediska možného specifického využití flyšového území bývají někdy uvažovány možnosti těžby ropy, zemního plynu či výstavby plynových zásobníků, které by mohly vést k lokálnímu ovlivnění hydrogeologických poměrů.
Nerostné suroviny Terciér flyšového pásma na Moravě je vesměs chudý na nerostné suroviny. Převažují v něm stavební suroviny. Kamenivo z terciérních souvrství flyšového pásma je podřadné kvality a i příležitostná těžba pro lokální potřebu v současnosti upadá. Významnější pískovcové lomy jsou založeny v křídových souvrstvích (godulský pískovec), terciérní klastické horniny byly a jsou méně významné. Lokálně se pro cihlářskou výrobu využívají, resp. využívaly jílovce např. rožnovského souvrství slezské jednotky v Hrachovci či kuželovského souvrství bělokarpatské jednotky v Javorníku.
K arpatský flyš
Netradiční surovinou jsou porcelanity na kontaktech subvulkanických vyvřelin z Bučníku u Uherského Brodu používané na výrobu šperků. Jako chudé železné rudy byly využívány pelosiderity tvořící konkrece a čočkovité polohy v jílovcích flyše na Slavičínsku, popřípadě velké klasty v konglomerátech ždánicko-hustopečského souvrství na Kyjovsku. Tyto rudy byly v 19. století surovinou pro lokální hutnickou výrobu, která však nedosahovala významu hutnictví založeného na spodnokřídových pelosideritech v Beskydech. Ropa a zemní plyn netvoří ve flyšovém pásmu zpravidla ekonomicky využitelné akumulace a dají se označit spíše jako výskyty. Ropomatečnou horninou by mohly být jílovce menilitového souvrství, horniny pouzdřanské jednotky, popřípadě zlínské souvrství račanské a bystrické jednotky. Jejich připovrchová uložení však nedávají naději na budoucí objevy ropy. Rovněž špatné kolektorské vlastnosti flyšových pískovců a strukturní charakteristiky nedávají předpoklady ke vzniku ložisek (CD-NS tabulka 2, 3, 7, CD-NS příloha 3, 4, 6).
Uhlí Uhelná hmota terestrického původu není v karpatském flyši vzácností, ať už se jedná o klasty uhlí, či zuhelnatělý fytodetrit. Klasty uhlí zčásti pocházejí z uhlonosného karbonu. Poměrně hojně se vyskytují jako exotický materiál ve valounových jílovcích a konglomerátech na S ždánicko-podslezské jednotky. Zuhelnatělý fytodetrit je častý v jemnějších členech turbiditních rytmů mnoha flyšových souvrství. Foetterle (1858) uvádí dokonce uhelné slojky v krosněnském souvrství z území mezi Valašským Meziříčím a Holešovem a především z j. konce obce Police a v Loučce jz. od Kelče. Tento autor se zmiňuje i o kutacích pokusech „podnícených výskytem uhelných smouh“ v této oblasti.
| 385 |