Studie využitelnosti Li-Sn-Mo ložiska Větrov Workshop 16. -17 Studie využitelnosti Li-Sn-Mo ložiska Větrov Workshop 16.-17.10 Hvězdárna Brno Mgr. Jakub Výravský Bohatství Země – ESF a PřF MU

Program a obsah workshopu 1. Blok workshopu - teorie Geologický vývoj Země a vznik hornin - teoretický základ pro uvědomění si souvislostí se stavbou našeho území a vznikem našeho ložiska. Geologie okolí ložiska 2. Blok workshopu – práce se zdroji Výpočty zásob ložiska Doporučené zdroje pro čerpání informací, mapové aplikace Zásady psaní akademické práce, citace, práce se zdroji, MS Word. 2016 © Atemi s.r.o. Ale především velký prostor pro vaše dotazy, otázky či osobní konzultace! Bohatství Země – ESF a PřF MU

Program a obsah workshopu 3. Blok Jak „fungují“ minerály Vznik greisenových ložisek Promítnutí dokumentárního filmu Krev v mobilech. 2010 © Poulsen / Blood in the mobile Ale především velký prostor pro vaše dotazy, otázky či osobní konzultace! Foto © Jan Loun Bohatství Země – ESF a PřF MU

1. Blok – Geologický vývoj Země Teorie - vznik Země a hornin – souvislosti, provázanost Geologie – nauka o Zemi, jejím vzniku a vývoji Stáří Země je 4,6 mld. let, téměř nepředstavitelné časové hledisko vůči lidské historii či životu. VŠB-TU Ostrava, Jelínek © 2010 Zemské jádro, plášť, kůra Různá hloubka, různé složení a teplota - směrem do hloubky stoupá tlak i teplota Živá planeta © 2016 Bohatství Země – ESF a PřF MU

Zemská kůra je rozlámaná do více tzv Zemská kůra je rozlámaná do více tzv. litosférických desek (Euroasijská, Africká apod.) Desky se pohybují různými směry (navzájem se oddalují, naráží do sebe, podsouvají se), rychlost do 10 cm za rok – Wegenerova teorie kontinentálního driftu (1912) USGS © 1996 Bohatství Země – ESF a PřF MU

Rozdělujeme pevninské a oceánské desky - rozdílná tloušťka, horninové složení. Desky „plavou“ na zemském plášti (astenosféře), který je horký a plastický (dal by se např. přirovnat k horkému asfaltu). Pohybují se díky tzv. konvekčním proudům v plášti (velmi pomalá cirkulace hmoty) Teplejší hmota má nižší hustotu, je lehčí, stoupá, při ochlazení se hustota zvyšuje Přeneseně bychom konvekční proudy mohli srovnat s prouděním vody při ohřevu VŠB-TU Ostrava, Jelínek © 2010 Bohatství Země – ESF a PřF MU

Vzájemné pohyby desek vytváří různé prostředí a různé typy hornin - hlavní horotvorné činnosti – orogeneze – byly způsobené právě srážkami litosférických desek Koloběh pohybů litosférických desek (rifting, rozpínání desek, oddalování, vznik oceánů, subdukce – jedné desky pod druhou (oceánská vs. pevninská; oceánská vs. oceánská), kolize dvou pevninských desek). © Geofyzikální ústav Akademie věd ČR, v.v.i. Bohatství Země – ESF a PřF MU

Bohatství Země – ESF a PřF MU © Google Bohatství Země – ESF a PřF MU

Alternativní  teorie pohybu kontinentů © 20th Century Fox Bohatství Země – ESF a PřF MU

1. Blok – Koloběh hornin a jejich vznik Horniny magmatické (vyvřelé) krystalizují z magmatu světlejší, „kyselé“ granity (žuly), ryolity tmavé, „bazické“ gabra, bazalty (čediče) žilné (např. pegmatity) Horniny sedimentární (usazené) zvětrávání ostatních hornin, transport řekami, větrem, usazování v nížinách a mořích Horniny metamorfované (přeměněné) – horniny se dostanou do vyššího tlaku a teploty, mění se jejich minerální složení © http://buzzerg.com Bohatství Země – ESF a PřF MU

1. Blok – Ložiska nerostných surovin a jejich vznik Ložisko nerostných surovin = nahromadění určitého nerostu v množství, které dovoluje jeho ekonomické využití. Pro každý prvek rozdílné – pro železo desítky %, pro zlato 2 ppm (g/t) Záleží nejen na kovnatosti, ale i na poloze, hloubce a velikosti. Na různé procesy a typy hornin jsou vázány rozdílné typy ložisek Rozdělujeme primární a sekundární ložiska © The Geological Society of London Bohatství Země – ESF a PřF MU

1. Blok – Geologický vývoj oblasti okolí ložiska Dvě základní geologické jednotky starší Český masiv a mladší Západní Karpaty. Český masiv se dělí na několik oblastí, nejdůležitější pro nás je Moldanubikum ČM ZK Česká geologická služba 2016 Bohatství Země – ESF a PřF MU Geofyzikální ústav Akademie věd ČR, v.v.i.

Kolize Laurusie a Gondwany Konec prvohor (Devon, Karbon, Perm) Variská orogeneze Kolize Laurusie a Gondwany Konec prvohor (Devon, Karbon, Perm) Evropa a Severní Amerika Horstvo srovnatelné s Himalájemi Bohatství Země – ESF a PřF MU

Žuly Moldanubického kompozitního Batolitu Česká geologická služba 2016 Bohatství Země – ESF a PřF MU

Moldanubický batolit Velmi komplikované těleso složené z menších plutonů Vzniklo tavením rul ve ztluštělé zemské kůře při Variské orogenezi 330-300 Ma (milionů let) staré Východní a jižní větev Žuly typu Eisgarn Klomínský et al. 2010 Bohatství Země – ESF a PřF MU

Lokalita Drobná intruze granitu typu Kozí hora (Kozí hora stock) Jedna z nejmladších V mapě jako Starohuťský vrch (kóta 704) Greiseny s magnetitem, pyritem, molybdenitem, apatitem a berylem V 2. pol. 20. stol. Průzkum na Molybden Klomínský et al. 2010 Bohatství Země – ESF a PřF MU

2. Blok - výpočty zásob Souřadnicový systém S-JTSK - systém jednotné trigonometrické sítě katastrální. Pravidelná pravoúhlá souřadnicová síť. Těleso je kulová úseč Výpočty nutno dodat s postupem!! Nikoli pouze výsledky. Ideálně pracovat s MS Excelem. Termín odevzdání výpočtů 16.1.2018 Bohatství Země – ESF a PřF MU

2. Blok - práce se zdroji - mapové podklady ČGS Česká geologická služba: on-line mapové aplikace – př. Surovinový informační portál, Geologická mapa 1 : 50 000 (http://www.geology.cz/extranet/mapy/mapy-online/mapove-aplikace). Česká geologická služba 2016 Bohatství Země – ESF a PřF MU

2. Blok - zásady pasní akademického textu, citace, literatura, zdroje, práce s MS Wordem Norma - ISO 690 - citace (odkazy) i v textu a pak na konci práce. Možnost využití webu citace.com - http://www.citace.com/vytvorit-citaci. Nestačí pouze zkopírovat webovou adresu - i ta se musí citovat správně. Akademická práce - gramatika, pravopis, stylistika - nechte si vždy přečíst text od někoho dalšího, kdo se nepodílel na vaší práci, nepsal ji - určitě tam uvidí chyby či prostor ke zlepšení. Vyvarovat se nevhodných slovních spojení, expresivních, citově zbarvených výrazů. Práce musí mít hlavičku (název, autory, anotaci), obsah a členění kapitol (automatický obsah, víceúrovňové členění), úvod, vlastní práce, závěr. Je vhodné pracovat s odstavci, raději více členit text, kapitoly (číslovat). Použité obrázky (pokud nejsou vaše vlastní) musí také obsahovat odkaz na zdroj a měly by se číslovat (Obr. 1, Obr. 2, Obr. n), takto očíslované je také uvést v textu. Bohatství Země – ESF a PřF MU

2. Blok - další doporučené studijní zdroje Wikipedie je dobrá k uvědomění si základních pojmů, ale i zde se pracuje s externími zdroji! STARÝ, Jaromír, Ivo SITENSKÝ, Dalibor MAŠEK, Tereza HODKOVÁ, Mirko VANĚČEK, Jaroslav NOVÁK, Anna HORÁKOVÁ a Pavel KAVINA. 2015. Surovinové zdroje České republiky: Nerostné suroviny (Ročenka 2015). Praha: Česká geologická služba. ISBN 978-80-7075-903-5. Dostupné také z: http://www.geology.cz/extranet/publikace/online/surovinove-zdroje/SUROVINOVE-ZDROJE-CESKE-REPUBLIKY-2014.pdf Internetové studijní materiály VŠB-TU Ostrava (http://geologie.vsb.cz/loziska/loziska/) ZIMÁK, Jiří. 2005. Skripta Ložiska nerostných surovin část 1.-3. Katerdra geologie PřF UP Olomouc (http://www.geology.upol.cz/upload/studijni_materialy/plne_texty_skript/) KACHLÍK, Václav. 2003. Geologický vývoj území České republiky: Doplněk k publikaci „Příprava hlubinného úložiště radioaktivního odpadu a vyhořelého jaderného paliva. 1. Praha: SÚRAO. Dostupné také z: http://is.muni.cz/el/1431/jaro2008/Z4066/reggeol.pdf Česká geologická služba: on-line mapové aplikace – př. Surovinový informační portál, Geologická mapa 1 : 50 000 (http://www.geology.cz/extranet/mapy/mapy-online/mapove-aplikace) Bohatství Země – ESF a PřF MU

Další zdroje Mindat.org: www.mindat.org informace o minerálech, vyhledávání podle chemického složení USGS mineral commodity summaries: https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2017/mcs2017.pdf přehled o těžbě a zásobách surovin European metals www.europeanmet.com/wp-content/uploads/2017/03/CPR_2015_FinalV2_Signed_copy_2.pdf competent person report z 2015 na ložisko cínovec. Na samotné stránce https://www.europeanmet.com/ je hodně zajímavých informací. Klomínský et al. 2010: http://www.geology.cz/extranet-eng/publications/online/significant-publications/granite-atlas/ Atlas of plutonic rocks and orthogneisses in the Bohemian Massif (jsou z něj obrázky o žulách v této prezentaci) Bohatství Země – ESF a PřF MU

3. Blok - Mineralogie Celá Země, všechny horniny a všechny nerostné suroviny (kromě ropy a vody) jsou složeny z minerálů. Pokud nerozumíme minerálům, nemůžeme rozumět ani výše uvedenému. Co musí splňovat minerál? Kolik jich známe? Bohatství Země – ESF a PřF MU

3. Blok - Definice minerálu Chemická látka v pevném skupenství vzniklá přírodními procesy Musí mít unikátní krystalovou strukturu (pravidelné uspořádání atomů v krystalové mřížce) např. grafit a diamant (C); kalcit a aragonit (CaCO3) Nebo stejnou strukturu a unikátní chemické složení – Mg2SiO4 – forsterit a Fe2SiO4 fayalit. Minerály musí být elektroneutrální (součet kladných a záporných nábojů musí být 0 www.pinterest.com Bohatství Země – ESF a PřF MU

3. Blok - Jak atomy vytvářejí minerály Každý atom (iont) je jinak veliký Funguje to jako lego Struktura minerálu je stavebnice a můžete do ní dát jen kostičky (atomy), které se do ní (velikostí a valencí) hodí. Aby se mohly atomy zastupovat neměly by se lišit o více než 15% Iontové poloměry vybraných prvků v pm (pikometrech). Bohatství Země – ESF a PřF MU

Těžba Lithia Nejvíce se těží lithiem bohaté solanky (Chile) Spodumen-LiAlSi2O6 (Austrálie - pegmatity) V budoucnu zinnwaldit ? KLiFe2+Al(AlSi3O10)(F,OH)2 Typy sloučenin v bateriích: LiCoO2 LiMn2O4 LiNiMnCoO2 LiFePO4 LiNiCoAlO2 Li4Ti5O12 Bohatství Země – ESF a PřF MU © Rickey Rogers/Reuters

Vznik pegmatitů Žilné magmatické horniny odvozené z žul Většina vzácnějších prvků (Li, Be, Nb, Ta, Sn ...) se nehodí do struktur běžných minerálů (živce, křemen, slídy) a hromadí se ve zbytkové tavenině Ta poté utuhne ve formě samostatných žil Nejbližší lokalita Rožná Bohatství Země – ESF a PřF MU

Co jsou Greiseny Metasomatická/hydrotermální ložiska vázaná na granity. Pozdní, většinou drobné intruze frakcionovaných granitů. V jejich elevacích (kupole, pně) se koncentrují fluida, která metasomatizují samotný granit, srážejí se z nich užitkové minerály, případně unikají do okolních hornin a vytvářejí žilná nebo skarnová ložiska tam. Geochemicky podobné jako pegmatity Nejdůležitější zdroj Sn, důležitý W a Li, vysoké koncentrace Rb, Cs, Nb, Ta, Sc … Bohatství Země – ESF a PřF MU

Geochemická a texturní zonálnost Upraveno podle Jarchovského, 2006 Bohatství Země – ESF a PřF MU

Mineralogie greisenů Greisenizace = destabilizace živců v kyselém F bohatém prostředí za vzniku křemene a slíd (zinnwalditu) Kassiterit, wolframit (méně scheelit), zinnwaldit (Li-slída), slídy a živce mají vysoké Rb a Cs. Časté sulfidy – chalkopyrit, molybdenit, arsenopyrit Typické minerály s vysokým F – topaz, fluorit, zinnwaldit Fosfáty (apatit, triplit …) a mnoho dalších minerálů. Bohatství Země – ESF a PřF MU

Topaz – silný lesk, vertikální rýhování prizmatických ploch. 1 2 3 4 Topaz – silný lesk, vertikální rýhování prizmatických ploch. Kassiterit, tmavý, kovový lesk, zdvojčatění. Zinnwaldit, slída s kovově šedou barvou Wolframit, kovový lesk, destičkovité krystaly, rýhování © Vítězslav Snášel © 2006 by Kristalle and Crystal Classics © Alex Qu © Jakub Jirásek Bohatství Země – ESF a PřF MU

Greiseny v ČR Krušné hory (Cínovec, Krupka, Horní Slavkov, naleziště na Německé straně...). Bohatá historie – rýžování kasiteritu (SnO2) již v době bronzové, poté od středověku i hlubinná těžba, konec prozatím 1992. Stále velké zásoby na Cínovci. Dešek a David (1991) Bohatství Země – ESF a PřF MU