ZLATÉ HORY
Historie a současnost ložiska zlata evropského významu
Geologické poměry
Zlatohorský rudní revír je jedním z nejvýznamnějších ložiskových prostorů na území Českého masivu. Jeho značně komplikovanými geologickými poměry se zabývají stovky publikovaných prací a velmi cenné údaje obsahují další stovky nepublikovaných zpráv, převážně z 2. poloviny 20. století. Velmi stručný přehled geologie zlatohorského rudního revíru uvádí například Kalenda (1998) a Fojt et al. (2003). Podrobný souhrn poznatků publikovali Fojt a Večeřa (2000) a Fojt et al. (2001) - v těchto pracích lze najít i obsáhlý soupis literatury.
Zlatohorský rudní revír je lokalizován v severovýchodní části silezika, které náleží k variscidám východního okraje Českého masivu. Tělesa sulfidických rud zlatohorského rudního revíru jsou součástí vulkanosedimentárního komplexu epizonálně metamorfovaných hornin, který představuje severní část vrbenské skupiny devonského stáří. Tento horninový komplex byl i s rudními akumulacemi postižen vrásovými deformacemi několika generací; tektonicky byl rozčleněn do systému šupin. Jeho geologická stavba je proto velmi komplikovaná.
Stratigrafie a stavba zlatohorského revíru je ve srovnání s ostatními částmi vrbenské skupiny anomální. Významným horizontem vulkanosedimentárního komplexu jsou tzv. kvarcity Příčné hory. V tomto horizontu jsou kromě kvarcitů (sedimentárního původu) přítomny metamorfované kyselé vulkanity a pyroklastické horniny jim odpovídajícího složení (v souladu se starší terminologií jsou tyto horniny často označovány jako kvarckeratofyry a kvarckeratofyrové tufy). V podloží kvarcitů Příčné hory převládají metasedimenty často s bazickou tufitickou příměsí. Níže směrem do podloží jsou přítomny produkty bazického vulkanizmu (nyní reprezentované zelenými chloritickými a chlorit-epidotickými břidlicemi), které postupně přecházejí do metasedimentů (především s biotitem). Nadloží kvarcitů Příčné hory je tvořeno pestrým sledem vulkanosedimentárních hornin. Faciální vývoj je charakterizován střídáním metaprachovců a metapelitů s menším podílem kyselých metavulkanitů i metabazitů v malých mocnostech. Zastoupeny jsou zde muskovitické, frafit-muskovitické, karbonátické a kvarcitické břidlice, krystalické vápence, dále pak kvarckeratofyry, kvarckeratofyrové metatufy a metatufity. Nejvyšší část vrstevního sledu vrbenské skupiny tvoří tzv. heřmanovické vápence (kalcitické mramory). Všechny horniny jsou metamorfovány ve facii zelených břidlic; východní část revíru v zóně chloritové, západní část v zóně biotitové až granátové. Celková mocnost devonu v prostoru zlatohorského revíru je asi 1.600 m. V podloží vrbenské skupiny se nacházejí ruly; nadloží tvoří kulmské sedimenty.
Zlatohorská ložiska sulfidických rud geneticky náleží ke skupině hydrotermálně-sedimentárních ložisek, která byla i s okolním horninovým prostředím metamorfně přepracována. V průběhu metamorfních a deformačních procesů došlo k částečné remobilizaci rud a jejich redepozici do příhodných geologických struktur - výsledkem těchto procesů je i vznik žil alpského typu. V případě některých rudních struktur silně obohacených zlatem hrály významnou roli supergenní procesy (nabohacení zlatem v cementační zóně).
Zlatohorská ložiska náleží typově do skupiny, která je v literatuře často označována jako ložiska masivních sulfidických rud. V případě zlatohorských ložisek se však s masivními sulfidickými rudami setkáváme zcela výjimečně. Nejběžnějším typem rudní mineralizace je vtroušeninové zrudnění. Páskované textury se vyskytují ve formě mezifoliačních rudních proužků a jsou vázány na různé typy metamorfitů s dobře vyvinutou břidličnatostí. V rámci celého zlatohorského revíru v rudách silně převažuje pyrit nad užitkovými minerály (chalkopyrit, sfalerit, galenit a zlato). Rudní tělesa jsou nekontrastní (jejich vymezování je zcela závislé na podmínkách bilančnosti, tj. ohraničení rudního tělesa je dáno zvolenou kovnatostí rudy).
Ve zlatohorském rudním revíru je rozlišováno několik typů rudních těles:
- Čočkovitá tělesa konformní s metamorfní foliací hostitelských hornin, vesměs přikontaktních (v dotykové zóně dvou horninových typů, například na kontaktu kvarcitů s muskovitickými břidlicemi). V těchto tělesech je zastoupeno páskované nebo vtroušeninové zrudnění sfaleritu s galenitem nebo pyritu s chalkopyritem.
- Strmá tělesa podobná rudním sloupům, nesouhlasně uložená s průběhem metamorfní foliace, tvořená chalkopyritem a pyrhotinem s malým podílem jiných sulfidů.
- Rudní tělesa komplexních rud (chalkopyrit, sfalerit, galenit případně se zvýšeným obsahem stříbra a se zlatem), prostorově spjatá s tektonicky předurčenými strukturami uvnitř zóny rozptýlené mineralizace. Pozice rud k hostitelským horninám je obtížně definovatelná, protože se jedná o intenzivně deformované úseky - rudy jsou uloženy ve vrásových ohybech nebo tvoří hnízda v intenzivně prokřemenělých úsecích hornin. Tato rudní tělesa tvoří sloupy, které jsou kulisovitě seřazeny za sebou.
Historicky významné jsou druhotné akumulace zlata, které se nacházejí ve fluviálních, případně proluviálních sedimentech a glacifluviálních sedimentech v severním okolí Zlatých Hor. Při geochemickém výzkumu zlatohorského rudního revíru byly zjištěny dvě subzóny rudních aureol: spodní subzóna Cu (Ag, Au) a vrchní subzóna Zn, Pb (Ag, Au, Cu). V rámci zlatohorského revíru se vyčleňuje několik ložisek, která se liší i mineralogicky:
Zlaté Hory - Západ: rudy Au, Zn, Pb, Cu;
Zlaté Hory - Východ: rudy Pb, Zn, Cu s Ag a Au;
Zlaté Hory - Jih: rudy Cu;
Zlaté Hory - Hornické skály: rudy Cu;
Zlaté Hory - Heřmanovice: rudy Pb, Zn, Cu;
Zlaté Hory - Sever: rudy Cu (na ložisku Marie Pomocné - žíly křemene s Au).
Ve 20. století byla těžena ložiska Západ, Východ, Jih a Hornické skály (mapa 5). Významná rudní akumulace byla zjištěna také u Heřmanovic (ložisko Zlaté Hory - Heřmanovice však nebylo nikdy těženo). Nejzákladnější gelogické údaje o těchto ložiskách jsou uvedeny v následujících statích (podrobnější údaje uvádí např. Fojt et al. 2001).
Ložisko Zlaté Hory - Západ
Ložisko je vyvinuto v tektonicky predisponované struktuře, v níž se vyskytují kvarcity Příčné hory s různými typy kyselých metavulkanitů. Směrná délka rudní struktury dosahuje cca 2.500 m.
Hlavním otvírkovým dílem byla štola Mír, kterou byla rudonosná struktura nafárána ve vzdálenosti cca 900 m od ústí štoly v nepravé mocnosti 107 m. V rudonosné struktuře se obsah Zn pohybuje v rozmezí 1,2 až 1,9 %, Pb od 0,2 do 0,5 %, Cu od 0,05 do 0,16 %; podíl stříbra kolísá v rozmezí 0,6 až 2,8 g/t, zlato bylo zjištěno jen v některých typech rud.
Nejvýznamnějším rudním typem je zrudnění, které je vyvinuto na styku kvarcitů s kyselými metavulkanity. Zrudnění tvoří nepravidelná, laločnatě protáhlá a poměrně strmě uložená tělesa, která se vyskytují v zóně dlouhé 1.420 m. Maximální mocnost byla zjištěna v centrální části zóny, kde dosahuje až 80 m. Uložení rudních těles v horninách dokumentuje mapa 6.
Ruda je složena ze sfaleritu, pyritu, chalkopyritu, galenitu, pyrhotinu a zlata. Podíl jednotlivých minerálů se v rámci rudních těles v popisované zóně mění - složení přechází od komplexnich asociací přes různé polymetalické varianty až k rudám s naprosto převládajícím chalkopyritem nebo sfaleritem (Zelinger et al. 1998). Součástí zrudnění tohoto typu je též tzv. "zlatý sloup", který byl těžen koncem 20. století. Šířka tohoto rudního sloupu se pohybuje v rozmezí 100 až 200 m, maximální mocnost byla zjištěna v centrální části a činí až 50 m. Průměrný obsah zlata v části těžené počátkem 90. let 20. století byl 2,4 g/t. Zlatonosné zrudnění vychází až na povrch, do prostoru "Velkých pinek", kde bylo intenzivně dobýváno ve středověku; upadá pod úhlem 45 stupňů k východu až na hloubkovou úroveň štoly Mír. Vysoké obsahy zlata jsou soustředěny do poloh mocných 1 až 2 m, v nichž je velmi hojný jemnozrnný pyrit s vtroušenými zrny chalkopyritu. Sfalerit a pyrhotin je ve vyšších patrech zastoupen podřadně; sfalerit se stává převládajícím rudním minerálem až v hlubších partiích. Ve formě nespojitých rudních těles rudní struktura se zlatem pravděpodobně pokračuje až na úroveň 5. patra (tj. 380 m n.m.).
Přímo v kvarcitech Příčné hory jsou vyvinuta menší, velmi nepravidelná rudní tělesa zrudnělá převážně pyritem, méně sfaleritem, chalkopyritem a galenitem; rudy mají vtroušeninovou až šmouhovitou texturu. Tato tělesa se vyskytují především v hlubších partiích rudonosné struktury, v zóně dlouhé 650 m, maximální mocnost činí až 15 m; místy obsahují příměs zlata.
V chlorit-muskovitických břidlicích v blízkosti podložního kontaktu kvarcitů jsou uložena drobná tělesa chudých vtroušeninových pyrit-pyrhotin-chalkopyritových rud, ojediněle s nízkými obsahy zlata (jen pod 0,5 g/t). Maximální mocnost těles činí 4 m.
Nedaleko od kontaktu se v podložních chlorit-muskovitických břidlicích nacházejí čočkovitá rudní tělesa složená z pyritu, sfaleritu, galenitu a malého množství chalkopyritu. Obsahy zlata jsou nízké. Textura rud je vtroušeninová, místy až páskovaná. Tělesa jsou vyvinuta v zóně dlouhé cca 280 m, jejich mocnost dosahuje maximálně 16 m.
Dále od kontaktu s nadložními kvarcity se v chloritických břidlicích nachází zrudnění tvořené pyritem a sfaleritem, v místech bohatšího zrudnění přistupuje i galenit. Od předchozího typu zrudnění se liší absencí chalkopyritu. Obsahy zlata jsou nízké. Textury rud jsou páskované až masivní (až několik desítek centimetrů mocné polohy "lité" rudy). Rudní tělesa tvoří zónu dlouhou 860 m, s největší mocností až 25 m.
Ložisko Zlaté Hory - Východ
Ložisko je vázáno na komplex epizonálně metamorfovaných vulkanosedimentárních a sedimentárních hornin, především na polohu kvarcitů Příčné hory. Podloží kvarcitů je tvořeno chlorit-muskovit-kvarcitickými břidlicemi, v blízkosti kontaktu s kvarcity (místy rovněž zrudnělými). Jedná se o původně sedimentární horniny, které směrem do hloubky přibýváním vulkanické složky přechází do páskovaných kvarckeratofyrových metatufitů. Jsou uloženy na homogenních vápnitých matatufech, které byly nafárány důlními díly 5. patra. V nadloží rudonosných kvarcitů se vyskytuje poloha krystalického vápence Modré štoly (heřmanovického vápence), mocná 0,1 až 6 m, místy zrudnělá. Přítomnost krystalického vápence má zásadní vliv pro vývoj bohaté supergenní mineralizace na ložisku (viz např. Zeman, 1998). Geologická stavba v prostoru ložiska je znázorněna na mapě 7.
Dominantní část zrudnění je vázána na muskovitické až rohovcovité kvarcity, jejichž poloha dosahuje směrné délky 350 až 400 m, s mocností kolísající v rozmezí od 3 do 30 m. Rudy jsou polymetalické, na jejich složení se kromě pyritu podílí chalkopyrit, sfalerit a galenit. Rudy Pb-Zn tvoří výše situované části těles; Cu rudy jsou lokalizovány v jejich podloží. Na povrch vychází rudní zóna v oblasti ústí Poštovní štoly, kde jsou též dochovány relikty po historické povrchové těžbě rud.
Směrem do hloubky se rudní zóna rozpadá na čočkovitá rudní tělesa. Blíže kontaktu kvarcitů s nadložními grafitickými fylity jsou v čočkovitých tělesech uloženy rudy s převahou Pb-Zn, kdežto Cu rudy se nacházejí v podloží.
Rudy, které byly na ložisku ZH-V těženy na přelomu 80. a 90. let 20. století, vykazovaly tyto průměrné obsahy hlavních užitkových kovů: 0,31 % Cu, 0,31 % Pb, 1,23 % Zn a cca 0,28 g/t Au (Zelinger et al. 1998). Zlato je vázáno na sulfidy, přesto však byl v novodobé historii ložiska zaznamenán nález vzorku s plíškem zlata o velikosti cca 4 mm.
Ložisko Zlaté Hory - Jih
Pro jižní část zlatohorského rudního revíru je charakteristická převaha monometalických Cu rud spodní subzóny. Nadloží, včetně rudní mineralizace svrchní subzóny, podlehlo erozi. Geologická stavba a úroveň erozního řezu způsobuje, že v jižní části zlatohorského rudního revíru vystupuje rudní mineralizace ve dvou dílčích strukturách: v západní rudonosné struktuře je situováno ložisko Zlaté Hory - Hornické skály (viz níže), ve východní struktuře je uloženo ložisko Zlaté Hory - Jih. Ložisko Zlaté Hory - Jih se dělí na dvě části: na severu je to rudní akumulace "Žebračka" (z větší části vytěžená), dílčí jižní úsek ložiska představuje rudní akumulace "Kozlín" (dosud netěžená).
Rudní akumulace v obou částech ložiska Zlaté Hory - Jih jsou vyvinuty v poloze kvarcitů, v menší míře i v přikontaktních břidlicích. Jsou zde dva rozdílné typy rudních těles, výrazně se lišících strukturní pozicí a mineralogickým složením. Prvním typem jsou přikontaktní tělesa, která jsou přítomna v různých typech chlorit-muskovitických břidlic při jejich kontaktu s kvarcity (podložním i nadložním). Tato rudní tělesa jsou tvořena chalkopyritem a hrubozrnným pyritem. Druhým typem jsou tzv. vnitřní tělesa (označovaná též jako tělesa typu "Katanga"), která strmě probíhají polohou kvarcitů. Tato vnitřní tělesa patrně vznikla metamorfní mobilizací rud. Jsou tvořena hlavně pyrhotinem a chalkopyritem (časté jsou zde tzv. lité rudy). Kovnatost těžených rud v obou typech rudních těles se pohybovala v rozmezí 0,6 až 1 % Cu.
Ložisko Zlaté Hory - Hornické skály
Sulfidické zrudnění ložiska je vázáno na polohu kvarcitů Příčné hory, jejichž mocnost se zde pohybuje v rozmezí 10 až 60 m. Rudní tělesa jsou na kontaktu těchto kvarcitů s podložními břidlicemi nebo uvnitř podložních břidlic. Nejmohutnější rudní těleso, situované v podložních břidlicích, má nepravidelně čočkovitý tvar, jeho mocnost kolíšá od 6 do 25 m, extrémní je až 50 m. Toto těleso je v přímém pokračování stařin štoly Barbora, jeho směrná délka činí 200 m. Zrudnění má vtroušeninovou, páskovanou a místy i masivní texturu. Je tvořeno pyritem, chalkopyritem a chalkozínem s podřadnými obsahy sfaleritu a galenitu. Zmíněný chalkozín je supergenní; pod úrovní štoly Josef je mineralizace zpravidla bez chalkozínu (úroveň štoly Josef představaje bázi cementační zóny ložiska). Pod úrovní 1. patra (700 m n.m.) se charakter zrudnění mění na systém strmě uložených čočkovitých těles, kulisovitě seřazených do směru SSZ-JJV, upadajících k jihu a uložených v komplexu podložních břidlic. Směrná délka přikontaktního tělesa dosahuje 180 m, mocnost kolísá od 3 do 18 m; jeho zrudnění je tvořeno chalkopyritem a pyrhotinem, méně chalkozínem. Kovnatost rud těžených v závěru 20. století v průměru činila 0,43 % Cu.
Směrem k severu navazuje rudní struktura ložiska Hornické skály na ložisko Zlaté Hory - Západ, z jehož prostoru zasahuje do nadloží kvarcitu poloha kyselých a bazických tufitických hornin s chudou Pb-Zn mineralizací se zvýšeným obsahem stříbra. Podložní rudní struktura směrově navazuje na ložisko Zlaté Hory - Jih.
Ložisko Heřmanovice
Jde o nejjižnější a nejhlouběji uložené ložisko zlatohorského rudního revíru. Je zde vyvinuta polymetalická Pb-Zn mineralizace, která zaujímá svrchní část rudní zóny, a monometalické Cu zrudnění ve spodní části zóny. Obsahy kovů jsou nízké.
Pb-Zn zrudnění je uloženo v pestrém pásmu tvořeném chloritickými a muskovitickými kvarcity, keratofyrovými metatufy, chloritickými a muskovitickými břidlicemi. Mocnost pásma dosahuje až 250 m, šířka 150 až 500 m, celková směrná délka nebyla v důsledku velké hloubky zjištěna. Rozměry jednotlivých rudních těles jsou dány rozměry pestrého pásma. Rudní tělesa jsou konformní s průběhem foliace a kopírují tvar dílčí antiklinály. Charakteristická je přítomnost stříbra a místy bylo stanoveno i zlato.
Monometalické Cu zrudnění je uloženo v kvarcitech, tvořících polohu v mocné zóně zelených břidlic. Cu zrudnění se nalézá ve vrcholové partii dílčí kvarcitové antiklinály.
