Landek a geologie hornoslezské pánve

Vrch Landek v Ostravě-Petřkovicích poutá pozornost zejména při pohledu od východu. Bylo tomu tak i před 23 000 lety, kdy se na něm utábořili kočovní lovci a patrně některý z nich vyřezal z hematitu Petřkovickou venuši. Dlouhodobé osídlení vrchu dokládají nálezy z neolitu, eneolitu i mladší doby železné. Dokladem dalšího osídlení Landeku je slovanské opevnění z druhé poloviny 8. sto letí a potom hrad z období velké středověké kolonizace v 13.–15. století.

V r. 1780 našel důlní měřič Scholze na úpatí Landeku dvě sloje a již r. 1782 získal majitel pozemku koncesi na těžbu uhlí. Tím započal přerod okolní zemědělské krajiny v krajinu industriální, a po uzavření Dolu Anselm r. 1976 v krajinu postindustriální. V Ostravě i na Landeku se těžilo nejprve povrchovou a připovrchovou těžbou z výchozů slojí, a posléze těžbou hlubinnou (od r. 1830). Potřeba odhadnout investice, usměrnit a řídit důlní práce vyžadovala již odborný pohled. První systematickou geologickou prací o Landeku je práce L. von Bucha (1797): Versuch einer Mineralogischen Beschriebung von Landek.

Soustavnější geologické výzkumy v moravsko-slezské části pánve začaly až s rozvojem hornictví v druhé polovině 19. století, přičemž geologický výzkum se již opírá o poznatky získané v průběhu hlubinné těžby. Studium povrchových výchozů bylo opuštěno teprve v polovině 20. století, kdy začal intenzivní geologický průzkum nových uhelných polí prostřednictvím vrtů. Tyto práce přinesly množství poznatků o sedimentologii, litologii, stratigrafii, karbonské flóře a paleontologii karbonu, uhelné petrologii a vývoji slojí. V důsledku intenzivního geologického průzkumu a probíhající hlubinné těžby uhlí se stala česká část hornoslezské pánve snad nejlépe prozkoumanou karbonskou uhelnou pánví. ¹⁾

Geologický průzkum vrty z povrchu a důlní průzkum pánve však ukázal, že česká část hornoslezské pánve představuje v rámci světového karbonského systému unikátní soubor slojí a hornin, stratigraficky pokrývající značnou část karbonu. Karbonské usazeniny se slojemi vznikaly (podle paleomagnetických měření) přibližně 5° od rovníku v přímořské krajině periodicky zaplavované mořem. Anomálními jsou proplástky ve slojích (vrstvičky bohaté kaolinitem zvané tonsteiny), které vznikly náhlým spadem sopečného popela ze vzdálených sopek do živých uhlotvorných rašelinišť, popřípadě je tento vulkanický materiál rozplaven v sedimentu (viz též obrázek). Tento horizont tvoří jakousi značku, která umožňuje vymezení vrstev na velké ploše pánve. Některé polohy obsahují minerály, z nichž lze pomocí rozpadu izotopu draslíku nebo uranu stanovit stáří dané polohy. Radiometrické údaje z české části hornoslezské pánve již posloužily pro datování svrchního mississipu v rámci mezinárodní stratigrafické tabulky (viz Vesmír 88, 244, 2009/4). Také umožňují určit rychlost usazování hornin v klimaticky podmíněných sedimentárních cyklech. Ty vznikaly v důsledku karbonského zalednění, které zasahovalo od polárních oblastí až k rovníku. V rovníkovém pásmu bylo v nejteplejších obdobích meziledových dob zaplavováno ploché pobřeží. Na Landeku představuje tuto událost mořský horizont v petřkovických vrstvách, kde je zachycen celý vývoj přestupu moře na pevninu. Na bázi tohoto horizontu jsou nejprve plážové písky, výše příbřežní písčité mořské sedimenty až jílovité šedočerné usazeniny mělkého moře, nebo jsou zachovány páskované usazeniny vzniklé přílivem a odlivem v zátokách. Jsou zde i usazeniny spojené s ústupem moře a omezením uhlotvorné činnosti ve vrcholném období nejvyššího zalednění. V příznivých obdobích meziledových dob na pevnině vznikají uhlotvorná rašeliniště. Tehdy v rovníkovém pásmu, kde se hornoslezská pánev nalézala v karbonu, dochází na plochém pobřeží protkané řekami ke vzniku uhlotvorných rašelinišť, ze kterých vznikly uhelné sloje. Sedimentární podmínky vzniku slojí jsou vidět také na výchozech slojí na Landeku, např. u severní brány Dolu Anselm v areálu Hornického muzea OKD.

Po uzavření dolů v ostravské a petřvaldské části pánve v roce 1990 nastalo období, které opět ukázalo významnou úlohu landeckých výchozů karbonu. Výchozy hornin a slojí představují nevyčerpatelnou „zásobárnu“ pro mineralogické, petrografické a litologické analýzy i pro geochronologická a paleomagnetická měření. Výchozy jsou a budou také cílem řady geologických exkurzí. Na Landeku jsou výchozy chráněny jako národní přírodní památka.

Místo, kde stával staroslovanský hrad, je zároveň oknem do krajiny Ostravska. Směrem k východu se otvírá panoráma Moravskoslezských Beskyd, zvlněná Podbeskydská pahorkatina se siluetami těžních věží a hojné mamutí stavby průmyslové aglomerace Ostravska. Porovnáme-li obraz krajiny z poloviny 19. století, zachycující bezlesou zemědělskou krajinu s izolovanými sídly, a obraz současné krajiny (viz obrázek 2 a obrázek 3, jsou změny velmi výrazné.

V industriální krajině se objevují odvaly hlušin po těžbě a úpravě uhlí, odvaly hutních strusek či mohutné koksovny, hutě, chemické závody, strojírenské komplexy, satelitní sídliště. Poklesem české části hornoslezské pánve je postiženo území 272 km², z velké části zahrnující města a vesnice. Objem poklesových kotlin je možné odhadnout na 0,434 km³. Vytěženo bylo za téměř 200 let hornické činnosti 1,65 miliardy tun černého uhlí, zároveň však muselo být vytěženo 0,6 až 0,7 miliardy tun kamene, vyčerpány 2 miliardy m³ vody a při ovětrání dolů se uvolnilo do ovzduší 16–33 miliard m³ důlních plynů bohatých metanem. Přímým odplyněním v dolech bylo za 48 let získáno a využito asi 7,5 miliardy m³ důlních plynů bohatých metanem.

Když se po roce 1990 zastavila těžba uhlí, větrání dolů i odčerpávání vody z uzavřených dolů na Ostravsku, Petřvaldsku a v okolí Paskova, přineslo to řadu problémů. V místech s málo mocným izolačním pokryvem vystupují důlní plyny bohaté metanem k povrchu. Území s nahodilými výstupy pokrývá 240,8 km², území s hrozícím nebezpečím výstupů důlních plynů má plochu 14,1 km². Jestliže se staví nová budova, je třeba na plochách ohrožených výstupem metanu stanovit spolu s měřením koncentrace radonu i koncentrace metanu a podle toho upravit konstrukci stavby. V bývalých dolech se sleduje také rychlý nástup vodní hladiny. Na Karvinsku jsou doly chráněny proti přelivu podzemních vod, na Ostravsku a Petřvaldsku se odčerpává část podzemní vody v jámách Žofie a Jeremenko.

Dosud nevyhořely některé odvaly hlušin, což představuje emise prachu, páry, plynů a vznik druhotných rozpustných síranů, které mohou kontaminovat okolní vody. Přesto byl a je vliv hornické činnosti na životní prostředí Ostravska vcelku malý ve srovnání s vlivem hutního, energetického a chemického průmyslu. Z hlediska znečištění patří Ostravsko k postiženým územím nejen v rámci ČR, ale celé střední Evropy.