Autor: Viktor Goliáš
Musím říci že nápad udělat černou glazuru tím způsobem, že v žáru roztavím prostě černý kámen mne jako geologa oslovil. A ještě kámen z žádného lomu, jen valounky nasbírané v řece Kamo; tedy Kamogawa ishi. Prostě Japonci….a článek Vladimíra Groha na Artkeramice, který v dálavách viděl takový výpal na vlastní oči, pod kterým se v živé diskusi postupně narodil nápad černé Raku zkusit i z českých surovin.
Japonský kámen je čedič (bazalt), přesněji bazaltoid, tedy hornina ze skupiny bazických vulkanitů. Jaký tedy konkrétně? Chemická složení byla zkraje k dispozici hned dvě [1, 2], později přibyla i třetí analýza [3], což je složení (v Japonsku) komerčně dostupného Kamo kamene.
Právě chemická klasifikace se používá k rozlišení jemnozrnných vulkanických hornin (namísto QAFP mineralogické klasifikace pro hrubozrnnější plutonické vyvřeliny) . Je to známý TAS diagram (Total Alkali vs. Silica). V jeho rámci padají analýzy [2] a [3] do pole trachybazaltu a analýza [1] do pole bazaltického andezitu (obr. 1). (Analýza Kamo kamene [1] tak vypadá jako méně věrohodná.)
Takových hornin je u nás jistě plno, myslel jsem si původně. Vystupují na mnoha místech jako bazické terciérní vulkanity, nejvíce v Českém Středohoří, Doupovských horách a v Českém Masívu rozptýleně i jinde. Z přednášek geochemie jsem si ještě vzpomněl, že asi úplně stejné nebudou; což je způsobeno jejich různou geotektonickou pozicí. Japonské jsou produktem vulkanismu ostrovních obloků (Japonsko je zcela učebnicový ostrovní oblouk). Vznikají parciálním tavením geochemicky primitivnější oceánické kůry, zasouvané v subdukční zóně do plastického a horkého zemského pláště pod kontinentální desku. Proto jsou i tyto bazalty primitivnější, subalkalické (nebo též andezitické). U nás se naproti tomu vyskytují bazalty vnitrodeskové, vznikající parciálním tavením zemského pláště s vyšším podílem kontaminace taveniny geochemicky vyvinutou kůrou kontinentální. Tyto bazalty jsou alkalicko-vápenaté. Tolik mé školní znalosti.
Bez delšího váhání jsem zašel do knihovny pro kompendium popisující geochemické složení našich bazaltů [4] a prostudoval i jiné souhrnnější práce, např. [5]. Ale ouha. Trachybazalty se sice u nás v rámci suity terciérních vulkanitů celkem hojně vyskytují, nemají však v průměru zdaleka tolik Fe jako japonský Kamo. Ani jiné příbuzné balzaltoidy z okolních skupin se průměrným obsahem Fe Kamo kameni ani neblíží. Železo je jistě hlavní barvící prvek, způsobující při redukčním výpalu černou barvu; mangan zmiňovaný [6] bude mít při obsazích kolem 0.5 % MnO [2] sotva nějaký podstatný barvící efekt. Ostatní složky nechť jsou v tuto chvíli jen kriteriem pomocným. Takže železo; nejspíše bude třeba najít nějaký pořádný vulkanit – „úlet“!
V této fázi hledání nám moc pomohli moji milí kolegové, „hefaistovi kováři“ – vulkanologové a skuteční znalci českých bazaltů Doc. Jaromír Ulrych (Akademie věd ČR), Doc. Emil Jelínek (Univerzita Karlova v Praze) a RNDr. Vladislav Rapprich (Česká Geologická Služba) kteří nezištně poskytli svá data a tipy na použitelnou horninu. Zcela klíčová pak byla databáze chemického složení našich neovulkanitů (840 analýz různých autorů i autorova dosud nepublikovaná data) sestavená Doc. Ulrychem pro souhrnnou práci [6] obsahující 12 tisíc(!) analýz evropských neovulkanitů. Databázi českých hornin jsme pak společně s Doc. Jelínkem seřadili sestupně podle obsahu Fe2O3 a bylo jasno. V našich končinách JE dostatek petrologicky příbuzných hornin obsahem Fe2O3 srovnatelným či dokonce vyšším než má japonský bazalt z řeky Kamo!
Ze známějších lokalit na první pohled upoutá vysoké umístění bazaltoidu z hory Říp (15.7 – 16,9 hmot. % Fe2O3), Hazmburku (14.4 %), Stráže n. Ohří (13.7 – 16.8 %), Zubrnic – Malého Března (14.1 %), Mokré u Žlutic (14 %) a hornin z lomů v Těchlovicích (13.5 %), Měrunicích (13.2 %), Dobkovicích (13.1 %), Všechlapech (12.9 %), Dolánkách (12.8 %) a na kopci Tlustec (12.4 %). Zaujme i vysoký obsah Fe2O3 v „pohádkové“ Panské skále (12.8 %), Malé Čertově zdi (14.7 %), Venušině sopce (11.5 – 13.9 %) nebo naší nejmladší sopce Komorní hůrce (12.9 – 13.2 %). Doc. Jaromír Ulrych ústně upozornil i na bazalt na kopci Preitenstein (Nečtiny) s obsahem 12.8 % Fe2O3 a RNDr. Vladislav Rapprich na bazalt Vinařické hory s 16.4 – 17. 6 % Fe2O3. Ten se sice v „těžené“ ulrychově databázi také vyskytoval, nedopatřením zde ale nebylo uvedeno základní složení, pouze mikroelementy, proto jsme ho v první fázi skoro přešli. Takže adeptů je více než dost!
Nezbylo než některé lokality navštívit a navzorkovat. Samozřejmě s rodinou. „Tati, když nás někam bereš na výlet tak tam jsou jen kameny nebo prameny“ povídá synek Vojta. Takže to opět vyřešilo několik „vlastivědných“ výletů které jsme podnikli letošního léta….
Na každé lokalitě bylo otlučeno několik vybraných, pro lokalitu typických větších kamenů a shromážděny tak až dvě tašky menších úlomků, podle dostupnosti lokality a obtížnosti ústupové cesty. Úlomky hornin byly v čelisťových drtičích dvěma stupni nadrceny pod 3 mm, homogenizovány, aby byla zajištěna opakovatelnost složení a několik kilo bylo dále namleto v ocelovém kadlubu diskového mlýnu Fritsch. Získaný jemný prášek byl použit k dalším experimentům s černými glazurami.
Horniny (bazaltoidy) jednotlivých lokalit se liší strukturou, chemickým složením i pozicí vulkanického tělesa. Pojďme se na tyto lokality podívat podrobněji:
Říp
To nemůže být náhoda! Že právě tato česká „kultovní“ hora by mohla být vhodná na černé raku je fascinující! Vlastní hora, ač sopku tvarem připomíná, vlastně ani sopka není. Ta byla za miliony let dávno erodována a hora Říp je vypreparovaný přívodní kanál s osypovými kužely v úpatí (obr. 2). Hornina je klasifikována jako analcimizovaný nefelinit, tedy ultrabazická hornina s převládajícím zástupcem živců (foidem) nefelínem (Na,K)AlSiO4. Ten byl však v pozdně magmatické fázi po utuhnutí horniny z velké části přeměněn (hydratován) zbývajícími magmatickými fluidy na minerál analcim NaAlSi2O6*H2O. (O zvýšeném obsahu vázané vody v hornině svědčí i relativně vysoká ztráta žíháním v chemické analýze – L.O.I., tab. 1.). Podle výsledků fázové analýzy RTG difrakcí (tab. 1) je v hornině mimo analcimu a nefelínu přítomen ještě monoklinický pyroxen (augit, přibližně (Ca, Na)(Mg, Fe, Al, Ti)(Si, Al)2O6, ale složení se mění substitucemi v širokých mezích); tento minerál je hlavní nositel železa. Dále jsou přítomny plagioklasy a draselný živec – sanidín a v malé míře také apatit. Jako příměs hornina obsahuje také další nositel železa – magnetit. Vždyť i sama hora Říp je magnetická a svoji silou tak přitáhla i keramiky. Mezi davy turistů byla neohroženě vzorkována vrcholová část hory na plošině mezi restaurací a rotundou Sv. Jiří.
Vinařická hora u Kladna
Vulkanit Vinařické hory je součástí skupiny středočeských mladotřetihorních „sopek“, společně s Řípem, Slánskou horou, Kopečem a dalšími drobnějšími tělesy u Kralup (obr. 3). Přímo pod horou při hlubinné těžbě žárem zkoksovatělé kladenské sloje se ve vulkanické trhlině („komínu“) nalezly zapadané bloky křídových i terciérních hornin, paleontologicky patřící již dávno erozí sneseným souvrstvím, tehdy před 30 milony lety byl povrch o 180 metrů výše. Opět tedy vypreparovaný kanál; vyvržený materiál je dávno pryč.
Bazaltoid se geochemicky podobá hornině z Řípu, je však ještě více bohatý Fe. Vlastně to je úplná špička mezi našimi neovulkanity, když pomineme několik nedostatečně lokalizovaných vzorků či vzorků z vrtů s obsahy ještě o několik desetin % vyššími. Tři lávové proudy v „novém lomu“ (obr. 4) mají obsahy 16.4 – 17.6 % Fe2O3, tufové polohy mají obsahy mnohem nižší (1.6 – 9.2 %). Hornina je nefelinit, resp. tmavých minerálů, na které TAS klasifikace nepamatuje, je již tolik, že se musí nutně projevit v názvu – melanefelinit [7].
Lokalitu navštívil, v lomu se oháněl kladivem a horninu z Vinařické hory zdrobnil i namlel laskavě Jiří Svačina.
Malý Jelení Vrch
Prvotním popudem pro návštěvu tohoto vulkanitu byl popis horniny jako sklovitý (nezvyklé!) tefrit / bazanit [8]. Mohla by si snadno „vzpomenout“ a být znovu sklem (= glazurou)! Vrch leží několik kilometrů jižně od Stráže p. Ralskem; mohli by jsme ho proto pozicí v širším smyslu přiřadit k vulkanitům Českého středohoří.
Rodinný výlet směřoval nejprve na Bezděz, ten je ale z „nepoužitelného“ alkalického vulkanitu fonolitu (znělce). Proto jsme se po prohlídce hradu přesunuli do Stráže p. Ralskem, kde syn Vojta (rybář) „nahodil“ v jezeře a rodinka se tetelila okolo.
Vlastní kopec nejlépe dosáhneme pěšky od vrátnice za věznicí ve Stráži, odkud musíme po jedné z asfaltových silniček asi 2 kilometry. Vrátnou alespoň pozdravíme a vejdeme do areálu dolu chemické těžby uranu.
Pro mne asi nejvíce romantická lokalita; všude od vrtů i jinudy vedou ocelové, nerezové či plastové trubky; uvnitř chrčí a burácí čerpané roztoky. Jeden monitorovací vrt je situován vysoko, až v pod sedlem mezi Malým a Velkým Jelením vrchem.
Vzorkovány byly velké kameny na severním úbočí, na plošině nad strmou roklí. Zdejší tmavá hornina má zvláštní strukturu, složenou z několik milimetrů velkých kuliček. To je struktura perlitická, typická pro vulkanická skla. Za miliony let ovšem sklo rekrystalovalo na minerály, ale struktura se zachovala. V hornině převládá augit, nefelín, sodalit (další minerál ze skupiny foidů) Na8Al6Si6O24Cl2 a plagioklas. Ze všech zkoušených hornin je bazaltoid Malého Jeleního vrchu základní Si-Al (Fe-Mg-Ca) kostrou nejpodobnější Kamo kameni. Alkálií má ale naopak nejvíce.
Venušina sopka
Tento velmi mladý vulkanit (pouze 1.1 Ma) je součástí oblasti sopek v širším okolí Bruntálu. V krátkém období nestihly být kopce tak silně erodovány. Poblíž ležící Velký Roudný je dokonce považován za náš nejzachovalejší vulkanický tvar. Plochý kužel Venušiny sopky je nasypán z porézního vulkanického tufu, kdysi těženého pod vrcholem v malém lůmku pro zlepšování kvality půdy. Ve dvou pulzech se ale ze sopky vylily i lávové proudy a přehradily zde potok. Ten si ale později znovu cestu prorazil a vulkanickou přehradu zase vypustil. Lávový příkrov, známý jako lávový proud u Meziny byl těžen několika lomy. Ve starším lomu najdeme horninu se zvláštní kvádříkovou odlučností. Je zde dokonce vyražena i krátká štolka až k hranici vulkanitu. Pro malé zjištěné zásoby asi nebyl lom dále těžen. Horninu jsme s mým bratrancem Radkem (žijícím v moravské větvi rodiny v Dětřichovicích u Bruntálu) vzorkovali v „novém“ lomu těženém do 60. let (obr.5). V něm jsou nad sebou jasně viditelné oba sloupcovitě odlučné vulkanické výlevy. Sloupce vyššího proudu mají impozantní rozměry; ty neobejmete.
Hornina je klasifikována jako olivinický bazanit. Obsahuje hojný střípkovitý, světle zelený až tmavě hnědý olivín (forsterit, Mg2SiO4). Dále hornina obsahuje obligátní augit, dále nefelín, leucit (KAlSi2O6, další ze skupiny foidů) a plagioklas. Minoritní jsou amfibol a magnetit. Díky hojnosti olivínu má hornina i zdaleka nejvyšší obsahy Mg ze všech zkoušených hornin [6].
Stráž n. Ohří
Lokalita je součástí velkého vulkanického centra Doupovských hor. Leží na jeho okraji, kde si na hranici mezi vulkanity a Krušnými horami prorazila cestu řeka Ohře. Hornina byla vzorkována při našem výletu „Po kyselkách podkrušnohoří“. Nejdříve jsme navštívili Klášterec n. Ohří (pramen a lázně Evženie) i expozici muzea českého porcelánu na zdejším zámku (stojí určitě za vidění, až budete mít cestu okolo!). Druhá kyselka byla Korunní, která se jímá a stáčí právě ve Stráži n. Ohří. Nedaleko areálu stáčírny, kde lze za plotem kyselku i ochutnat a natočit si do lahví, leží činný čedičový lom. Dovnitř jsem se nedostal, osvětlen ihned reflektorem s čidlem; vstup by vyžadoval nějaké povolení či delší dohadování…a rodinka čekala v dešti v autě. Hornina byla proto vzorována mimo areál; větší bazaltové kameny i drcený štěrk určený k prodeji. Pak jsme ještě zamířili ochutnat „Mattonku“ do lázní Kyselka. Pěkný výlet!
Podle chabých popisů na internetu hluboce zařízlý lom těží poněkud kompaktnější horninu v okolí jednoho z vulkanických sopouchů. I tak je ale z fotografií patrno že se asi střílet nemusí, jak je rozvolněná do malých kamenů i větších balvanů a tedy značně heterogenní (obr.6). Proto ani převzatá analýza [6] nemusí úplně vystihovat složení zkoušeného vzorku. Nedočetl jsem se ani který je to vlastně bazaltoid, což se vzhledem k různorodosti těženého materiál ani nedivím. Analýza spadá do pole foiditu. Podle mineralogického rozboru doneseného vzorku je hornina alterovaná (přeměněná nejspíš působením blízké agresivní Korunní kyselky). Obsahuje dva (?) pyroxeny – augit a hedenbergit, dále nefelín (hornina se tedy nazývá také nefelinit) a analcim, tmavou slídu (biotit), stopově rutil?, a pak právě dva jasné produkty alterace: kaolinit a siderit. Chemicky by měla být hornina nejbazičtější (má nejméně SiO2), obsahující ze všech vzorků nejvíce CaO a TiO2 a naopak nejméně alkálií
Souhrn
Petrograficky podobné neovulkanity jako je bazaltoid Kamo – trachybazalty – u nás najdeme, ale pokud potřebujeme a hledáme srovnatelný obsah železa pak musíme nutně sáhnout do jiné skupiny vulkanických bazik. Vzorkované a připravené tuzemské horniny bazaltoidy – bazanity – jsou všechny geochemicky bazičtější (mají méně SiO2) než kámen Kamo, na Řípu, Vinařické hoře a ve Stráži n. Ohří máme horniny dokonce ultrabazické (nefelinity).
Podobný nebo vyšší je u tuzemských vzorků i obsah alkálií (mimo Stráže n. Ohří který má alkálií znatelně méně), obsahují však podstatně více CaO i MgO; zvláště olivinický bazanit z Venušiny sopky je na hořčík mimořádně bohatý.
Obsah Fe2O3 mají srovnatelný, nebo až o 2.5 % vyšší (Vinařická hora), takže pořádné černé doufejme nic nebrání! Roztápějte pece, přátelé!.
Literatura:
[1] http://digitalfire.com/4sight/material/kamogawa_stone_922.html
[2] Kichizaemon XV Raku (1997): The Techniques of Raku Ware in: A Dynasty of Japanese ceramists, ed. Seizo Hayashiya, Taka Akanuma, and Kichizarmon XV Raku, Japan: Raku museum, Maison de la Cultura du Japon a Paris, and The Japan Foundation, 73-76.
[3] Kofu store (Jap.) http://homepage2.nifty.com/nessho/
[4] Shrbený O. (1995): Chemical composition of young volcanites of the Czech Republic. Czech Geol. Survey spec. pap. ČGS Praha. 54 p.
[5] Ulrych J., Pivec E., Lang M., Balogh K., Kropáček V. (1999): Cenozoic intraplate volcanic rock series of the Bohemian Massif: a review. Geolines 9. 123-129.
[6] Lustrino M., Wilson M. (2007): The circum-Mediterranean anorogenic Cenozoic igneous province. Earth-Science Rev. 81, p. 1-65, Appendix A
[7] Řanda Z., Novák J.K., Balogh K., Frána J., Kučera J., Ulrych J. (2003): Vinařická hora Hill cenozoic composite volcano, Central Bohemia: Geochemical constraints. Geolines, 15, 126-132.
[8] Ulrych J., nepublikováno
[9] Žebera K., Mikula J. (1982): Říp, hora v jezeru. Panorama. Praha 125s.
[10] Ulrych J., Pivec E., Langrová A., Jelínek E., Árva-Sós E., Hondorf A., Bendl J., Řanda Z. (1998): Geochemically anomalous olivine-poor nephelinite of Říp Hill, Czech Republic. J. Czech Geol. Soc., 43/4, 299-312.
