8. Hydrotermální a autometamorfní proces
Hydrotermální roztok, autometamorfóza
Vulkanické i plutonické magma obsahuje vodu. Tato horká voda po utuhnutí vyvřelin zbývá a v ní je rozpuštěno množství látek a chemických prvků, jež se předtím nevešly do struktur minerálů, z nichž jsou vyvřeliny běžně poskládány. Těmto horkým zbytkovým roztokům, obsahujícím řadu méně běžných chemických prvků, říkáme hydrotermální roztoky. Hydrotermální roztoky putují rozpraskanými horninami a látky v nich rozpuštěné reagují s některými původními minerály vyvřeliny za vzniku další nových minerálů. Takovému procesu říkáme autometamorfóza. Dalo by se říci, že při autometamorfóze se hornina tak trochu přemění „ve vlastní šťávě“.
Některé autometamorfované horniny mohou být nabohaceny minerály, které mají průmyslové využití a jsou zdrojem kovů, například cínu či wolframu aj. Příkladem autometamorfovaných hornin jsou tzv. greiseny. Ty vznikají mírnou přeměnou žuly, v níž při automotemorfóze nově vykrystalizoval minerál kasiterit (cínovec). Na vzniku greisenu se významnou měrou podílejí těkavé složky magmatu – plyny, které se hromadí ve svrchních částech žulových těles, hovoříme o tzv. pneumatolýze. Kasiterit greisenizovaných žul se v Čechách po několik staletí těžil na Cínovci v Krušných horách a v Horním Slavkově u Karlových Varů. Vyráběl se z něj cín, jehož bývaly Čechy významným producentem.
Jak už bylo uvedeno, kromě vody obsahuje magma také plyny. V tuhnoucích vulkanických horninách mohou tyto plyny vytvářet oválné dutiny připomínající bubliny v těstě. Dutiny po plynech bývají veliké od několika milimetrů až do několika desítek centimetrů, ve výjimečných případech až první metry. Autometamorfní hydrotermální roztoky pronikají také do těchto oválných dutin po plynech a na jejich stěnách potom z roztoků krystalizují drúzy nádherných krystalů, převážně kalcitu, zeolitů aj. Pokud jsou takové vulkanity otevřeny lomem, jsou vyhledávaným cílem sběratelů minerálů.
Stará slavná naleziště dutinových zeolitů jsou například na Islandu. Traduje se, že v tamních vulkanických skalách na mořském pobřeží hnízdí zcela běžně v drúzových dutinách s překrásnými několikacentimetrovými krystaly zeolitů mořští ptáci. V České republice je množství nalezišť s dutinovými zeolity ve vulkanických horninách Českého středohoří.
Až doposud se předpokládalo, že podobným způsobem jako zeolity vznikají také acháty. Teprve v poslední době se objevuje názor, že acháty vznikly až mnohem později, tedy dlouho po vzniku vulkanitu, vyplněním plynových dutin křemičitým gelem uvolněným při tropickém větrání hornin. Této teorii příliš nenahrává fakt, že v dutinách uprostřed některých achátů bývají krystaly zeolitů.
Známé jsou také velké geody s krystaly ametystů z jižní Brazílie a z Uruguaye. Ametystové geody rovněž vznikají pokrytím stěn plynových dutin ve vulkanitech, a to nádhernými krystaly fialového křemene – ametystu.
Hydrotermání žíly
Horké hydrotermální roztoky magmatického původu putují také po zlomech v horninách, a to mnohdy i docela daleko od magmatických hornin, od nichž odvodily svůj původ. Zlomy vznikly při pohybu větších bloků hornin. Porušená, často až nadrcená zóna na rozhraní horninových bloků bývá mocná od centimetrů po metry a ve vodorovném i vertikálním směru může být dlouhá stovky metrů až kilometry. Hydrotermální roztoky pronikají po těchto poréznějších horninových poruchách poměrně snadno.
Jak hydrotermální roztoky chladnou, krystalizují z nich postupně různé minerály, někdy i opakovaně v několika fázích. Nově vzniklé hydrotermální minerály zčásti zatlačují a zčásti přeměňují a nahrazují porušenou horninovou hmotu ve zlomech. Pokud jsou zlomy aktivní a dochází na nich stále k pohybům, jsou zlomové pukliny průběžně vyplňovány hydrotermálními minerály. Říkáme, že zlom se „otevírá“ a nově tvořené minerály jej vyplňují. Výše popsanými způsoby vznikají tzv. hydrotermální žíly.
Nejčastějšími žilnými minerály, tj. minerály tvořícími žilovinu, jsou křemen a uhličitany (karbonáty), jako je kalcit, dolomit, ankerit a siderit, na některých žilách je běžný baryt. V žilovině mohou být zarostlá zrna, vrstvy nebo i větší masy užitkových minerálů, tzn. rud a nerud. Hydrotermální žíly bývaly v minulosti hlavním, velmi koncetrovaným zdrojem všech základních neželezných (barevných) kovů. Dnes se ve světě obvykle těží méně koncentrovaná, zato objemnější ložiska rud (rudních minerálů) jemně rozptýlených v horninách.
Původ látek na hydrotermálních žilách nemusí být jenom čistě magmatický, ale také metamorfní, tj. z roztoků uvolněných při metamorfóze. Část obsahu rudních žil může pocházet i z okolních hornin. Roztoky při putování horninou rozpustily některé prvky z horniny a tyto rozpuštěné látky posléze vykrystalizovaly jinde, např. na rudní žíle (viz též kapitolu metamorfity, pasáž o alpských žilách). Nabohacením z okolních hornin vznikla některá ložiska zlata, konkrétně zlatonosné křemenné žíly, které obsahují zlato v podobě velkého množství nepatrných zrníček zarostlých v bílém křemeni.
V Čechách měla v minulých staletích velkou tradici především těžba zlata a stříbrných rud z hydrotermálních žil. Většina hydrotermálních žilných ložisek v Čechách se nachází v rulových horninách; žíly pronikají rulami zejména v Krušných horách a na Českomoravské vrchovině, což jsou dvě oblasti s historicky významnými ložisky kovů, zejména stříbra. Na Českomoravské vrchovině se stříbrné doly nacházely v okolí Jihlavy, Havlíčkova Brodu a v Kutné Hoře, v Krušných horách je nejproslulejším ložiskem stříbra Jáchymov. Zlato se dobývalo zejména v pozdním středověku z křemenných žil v Jílovém u Prahy, u Nového Knína, v Kašperských Horách a jinde.
Dutiny hydrotermálních žil byly vždy zdrojem sběratelsky atraktivních ukázek minerálů. U nás jsou proslulé zejména krásné drúzy galenitu, sfaleritu, kalcitu a křemene ze stříbrných a olověných dolů v Příbrami a Stříbře anebo drúzy barevných krychlových krystalů fluoritu z fluoritových dolů v Běstvině v Železných horách nebo ve Vrchoslavi u Teplic i z dalších lokalit.
Ložiska rozptýlených rud
Z magmatických roztoků nemusejí vznikat pouze žíly. Látkami nabohacené roztoky, které putují trhlinkami v hornině mohou svůj obsah „vyložit“ i přímo v hornině a pak je například celá hornina prosycena jemnými žilkami křemene s nepatrnými zrnky chalkopyritu či jinými minerály. Právě takto vznikají výše zmiňovaná objemná avšak méně koncentrovaná ložiska rud rozptýlených ve vyvřelých horninách. Typickým příkladem jsou četná celosvětově velmi významná ložiska měděných rud v porfyrických (s vyrostlicemi živce) světlých vyvřelinách v Severní a Jižní Americe, zejména v Chile. Hlavním rudním minerálem těchto ložisek je chalkopyrit, dalšími jsou molybdenit, bornit aj. sulfidy. Ze sulfidů je kromě mědi jako vedlejší produkt získáváno i významné množství zlata a stříbra.
Předchozí: « Horniny vyvřelé (magmatické, magmatity)
Další: Horniny usazené (sedimenty) »
Obsah