Dary z třetihor

Za nějaký čas – počítaný na desítky let – skončí pod Krušnými horami těžba hnědého uhlí. Spolu s ní zaniknou i možnosti zkoumat dávný svět. Zkameněliny budou pohřbeny pod výsypkami či utopeny pod hladinou hlubokých jezer. Co všechno již víme?

První byl pan hrabě

V mnohasvazkovém německy a latinsky psaném díle Pokus o geognosticko-botanické vylíčení květeny prasvěta (1820–1838) popsal hrabě Kašpar Sternberg rostlinné fosilie z kamenouhelných dolů Radnicka, ze svých četných evropských cest a všiml si i vzorků z mostecké pánve ¹⁾ – k dispozici měl porcelanitové otisky listů ze „štoly u Bíliny“ a z jílů od Chomutova. Moc se však v třetihorní květeně nevyznal, přiznával: „Upadne do Skylly a Charybdy ten, kdo se pokusí otisky listů zařadit k druhům rostlin.“

Hlubinný důl Carolina na severozápadním okraji Bíliny tehdy vlastnili Lobkovicové. Kníže Ferdinand Lobkovic soustředil na bílinském zámku bohatou sbírku zkamenělin, čítající 41 tisíc vzorků, ta však byla po jeho smrti prodána r. 1871 do Budapešti (kupodivu se tam dodnes zachovala její paleobotanická část). Badatelů prošlo mosteckou pánví úctyhodně, jmenujme aspoň některé: lékař a balneolog Franz Ambroz Reuss, jeho syn vídeňský profesor mineralogie a geologie August Emanuel Reuss, rakouský paleobotanik Constantin von Ettingshausen, český profesor geologie Jan Krejčí, profesor Antonín Frič, profesor Josef Velenovský, nověji především profesor Zlatko Kvaček, RNDr. Čestmír Bůžek, Mgr. Jakub Sakala, Magda Konzalová a mnozí další. Prostor výzkumu a sbírkám dává i firma Severočeské doly a. s. Doly Bílina, kde se tomuto oboru věnují Zdeněk Dvořák, Ing. Karel Mach, Ph.D., a Ing. Jiří Svejkovský. Dnes již máme díky těmto výzkumům (neřešily jen otázky původu uhelných slojí) vcelku podrobnou představu o vývoji krajiny, vzniku a zániku sedimentárních pánví, historii sopečné činnosti, o klimatu a živé složce tehdejší přírody – a tím i o vzniku podkrušnohorského uhlí.

Jak Podkrušnohorští k uhlí přišli

Mostecká pánev začala fungovat jako souvislý sedimentační prostor na konci oligocénu a ve spodním miocénu (asi před 25–20 miliony let). ²⁾ Krušné hory v dnešní podobě výrazného hřbetu tady tehdy ještě nebyly, ustávala vulkanická činnost, která po sobě zanechala Doupovské hory a kopce Českého středohoří. ³⁾ Celá oblast – pokládaná mnohými autory za součást riftové struktury – pozvolna poklesávala, řeky přinášely do vznikající pánve štěrky, písky a jíly z větrajících starších hornin Českého masivu. Prařeka vtékala do pánve většinou někde v oblasti Žatce a opouštěla ji severně od Chomutova. Celý tento kraj se táhl až k Lipsku, za nímž se již rozlévalo třetihorní Severní moře.

Vznikla rozsáhlá oblast říčních niv s močály a mělkými jezery. Močály vytvořily souvislý pás podél hlavního toku říčky, která byla asi menší než dnešní Ohře a ústila do pánve na Žatecku. V močálech se kupil rostlinný materiál v podobě rašeliny. V rašelinotvorném močálu převažoval slatiništní režim (kupení rašeliny ze zbytků bylin i dřevin bylo v rovnováze se zvyšující se hladinou spodní vody z okolních přítoků). V době, kdy byl močál nejrozsáhlejší, mocnost odumřelých rostlin dosahovala až 200 m. To již řeka močál patrně neopouštěla a během vysokých stavů vytvářela proplástky – vrstvičky jílovitých a písčitých sedimentů. V pánvi se usazoval také další materiál: sirné bakterie přeměňovaly sírany na sirovodík a ten většinou reagoval s rozpuštěnými ionty železa za vzniku sulfidů železa – minerálů pyritu a markazitu, které dnes rozhodující měrou ovlivňují obsah síry v uhlí. Horotvorné pochody a klimatické změny posouvaly hlavní přítoky a utvářely se říční delty (starší žatecká, mladší bílinská). Deltové (a později i jezerní) usazeniny mocné více než 100 m stlačovaly vrstvy rašeliny a uhelné sloje byly na světě. Jezero se rozšiřovalo a rašelinotvorný močál zanikal. Další stovky metrů jezerních usazenin pohřbívaly organický materiál do ještě větších hloubek.

Uhlí vzniká složitým a dlouhodobým procesem, při němž ve stlačovaném materiálu klesá podíl vody a stoupá množství uhlíku v sušině. Ve zkratce snad můžeme říci, že se rostlinné zbytky uložené v močálech podobají rašelině (obsahují až 90 % vody, v sušině je 50–56 % uhlíku). Biochemické pochody v tělech anaerobních bakterií využívají sulfáty rozpuštěné v prostředí a produkují oxid uhličitý a sirovodík. Po sulfátových bakteriích se do díla zapojují jejich metanogenní kolegyně (dávají vznik metanu a oxidu uhličitému). Když i těm dojde dech, je tu hnědé uhlí (obsahuje 30–50 % vody, v sušině je až 75 % uhlíku). Další procesy jsou spíše fyzikální – s růstem teploty se štěpí organické látky, uniká oxid uhličitý a metan – a vzniká černé uhlí.

Seznam třetihorní květeny mostecké pánve obsahuje mnoho desítek položek. Pro vznik hnědého uhlí byl nejdůležitější rašelinotvorný močál, v tomto případě patisovcový. Mezi stromy byly nejčetnější obrovské patisovce a pasekvoje, v okolí rostly vrby, olše, javory, ale i palmy, na vodě splývaly nepukalky, tůňky byly lemovány rákosinami. Uvnitř delt se tyčily porosty tisovce, dalšího z uhlotvorných velikánů.

…a jak o něj přijdou

Dobývání uhlí má v této oblasti letitou tradici (viz Vesmír 85, 338, 2006/6). „Jak dlouho po r. 2000 vystačí známé geologické zásoby pokrývat potřeby průmyslu, to bude záviset na hospodářské strategii… Podle různých, dosud neustálených alternativ závislých na výši roční produkce se odhaduje, že zásoby hnědého uhlí a lignitu by mohly vystačit ještě na 40–50 let, zásoby černého uhlí podstatně déle…“ psal před dvaceti lety Vesmír a text pokračoval: „Pokud nebudou perspektivní úseky některých pánví… blíže poznány, bylo by předčasné s hypotetickými úvahami počítat. Jde o zdroje ve velkých hloubkách, zřejmě v obtížnějších geologických a báňskotechnických podmínkách, jejichž využití by bylo mnohdy podmíněno vyřešením střetů zájmů; v každém případě by jejich vytěžení bylo velmi nákladné. Orientační prozkoumání perspektivních ploch v dohledné době však bude účelné a nutné. V žádném případě by vidina dalších možných zdrojů tuhých fosilních paliv neměla odvádět pozornost od maximálního využití geologických zásob již dobře prozkoumaných a známých, zejména v územích hornicky otevřených.“ ⁴⁾

Jako příklad pro další úvahy může sloužit ložisko „Velkolom Maxim Gorkij“ Dolů Bílina. V roce 2006 se zde vytěžilo 9 milionů tun hnědého uhlí. K 31. prosinci 2006 bylo na ložisku vykázáno 410 milionů tun zásob, z toho ekonomicky těžko využitelných bylo 37 milionů tun. Za stávajících podmínek je vytěžitelných (tzv. bilančních) 373 milionů tun, ale z toho je 158 milionů tun vázaných (jejich těžba je nějak omezena). Detailní plán těžby je zatím schválen do r. 2010 a nyní se pracuje na plánech do r. 2030. Při hospodárném využití by těžba měla skončit kolem r. 2050. Povrchové hnědouhelné lomy mají skvělou výtěžnost – okolo 98 %. Tempo těžby záleží na poptávce po energii a na ujasnění energetické koncepce České republiky…