Kde těžba není sprosté slovo

Jan Soumar, Mineralogicko-petrologické oddělení, Národní muzeum, Cirkusová 1740,193 00 Praha 9, Ústav geochemie, mineralogie a nerostných zdrojů, Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy v Praze, Albertov 6, 128 43 Praha 2

Ne všude ve světě je mezi veřejností tak široce rozšířený odpor k těžbě či geologickému průzkumu jako u nás. Naštěstí existují země, kde lidé chápou, že dnešní společnost se bez těžby a využívání nerostného bohatství neobejde. Mezi ně rozhodně patří severské státy. V srpnu 2013 jsem měl možnost navštívit mezinárodní konferenci Mineral deposit research for a high-tech world ve Švédské Uppsale pořádanou organizací SGA (Society for Geology Applied to Mineral Resources). V rámci konference bylo možné navštívit zajímavá ložiska nerostných surovin. Mně se poštěstilo vidět jich hned několik: jednak ložiska zlata v oblasti Skellefte ve Švédsku a v okolí Rovaniemi ve Finsku.

V průběhu exkurzí jsme mohli sledovat proces dobývání nerostných surovin ve všech stádiích, od vyhledávání a průzkumu ložiska, přes přípravu k těžbě, těžbu samotnou, zpracování suroviny a následnou rekultivaci území. Díky tomu jsme na vlastní oči viděli, že to jde, pokud se k věci přistoupí zodpovědně a rozumně.

Průzkum

„Čerstvě“ nalezené ložisko zlata a uranu ve stádiu průzkumu jsme navštívili v Rompas, jen pár minut pod severním polárním kruhem, zhruba 50 km západně od Rovaniemi. Ložisko bylo objeveno v roce 2008 v rámci vyhledávacího programu na uran. Oblast leží v břidlicovém pásu Peräpohja představujícím paleoproterozoickou sekvenci křemenců, mafických vulkanitů a vulkanoklastických hornin, karbonátů, černých břidlic, svorů a drob.

Vlastní ložisko se nachází na hřebeni tvořeném metabazalty, vulkanoklasty, karbonátovými horninami a černými grafitickými metapelity. Zlaté a uranové zrudnění je vázáno na karbonát-vápenatosilikát-křemenné žíly v metabazaltech. V okolních metasedimentárních horninách zrudnění není. Zlato je vysoké ryzosti (nad 95 %) s minoritními obsahy Te, Ag a Cu. Je mladší než uraninit a vyplňuje jeho praskliny.

Během naší návštěvy působila oblast s ložiskem jako víceméně netknutý severský les,  jen místy bylo patrné, že z výchozu byly odebírány vzorky a sem tam vyčnívalo z borůvčí záhlaví vrtu. Okem viditelné zlato bylo patrné přímo na výchozech horniny a my jsme si díky velkorysosti průvodce mohli odvézt, cokoliv jsme našli. Osobně jsem této možnosti nevyužil, protože všechny vzorky se zlatem byly zároveň radioaktivní a mně se nechtělo na letišti vysvětlovat, proč mi svítí batoh.

Ložisko má místy velmi vysoké koncentrace užitkové složky. V rámci šest kilometrů dlouhého ložiskového pásu bylo vrtným průzkumem nalezeno až 300 jednotlivých míst, kde je žilné zrudnění tak bohaté, že je můžeme označit dokonce jako bonanzu.

V jednom vrtném jádru se vyskytl šestimetrový úsek s kovnatostí 617 g/t. Vůbec nejvyšší obsah zlata zjištěný vrtem byl 3540 g/t. Na nedalekém nově objeveném ložisku Rajapalot, osm km východně od Rompas, mají analýzy vzorků z rýh průměrně 152,8 g/t s nejvyšší hodnotou 2817 g/t zlata. Průzkum a potenciální těžbu v části této oblasti však ztěžuje zóna ochrany biodiverzity Natura 2000 (zhruba 80 % zájmového území).

Příprava těžby

Důl Kittilä na ložisku Suurikuusikko je pojmenován podle města vzdáleného nějakých 35 km. Město Kittilä leží zhruba 150 km na sever od Rovaniemi, tedy už daleko za severním polárním kruhem.

Ložisko je situováno v paleoproterozoických horninách centrálního laponského pásu zelenokamenů (Central Lapland greenstone belt). Svým charakterem je podobné dalším lépe známým ložiskům v pásech zelenokamenů jako Yilgarn v Austrálii a Superior Province v Kanadě. U nás jsou obdobou ložiska staré zlaté formace, jako třeba Jílové. Ložisko bylo objeveno v roce 1986 Finskou geologickou službou.

Zlato je zde vázáno v podobě submikroskopických inkluzí v arsenopyritu (75 % veškerého zlata ložiska), pyritu (21%) a pouze ze 4 % se zlato vyskytuje volně. Těžba zde začala v roce 2009 a v té době bylo objeveno 16 milionů tun zásob rudniny s kovnatostí 5,1 g/t, tedy celkem 2,6 mil. oz (troyských uncí) zlata. V současné době je zjištěno 32 mil. tun zásob s kovnatostí 4,6 g/t. Životnost dolu je plánována do roku 2034. Při těžbě 3000 tun rudniny denně produkuje ložisko více než 4,5 tuny zlata ročně. Náklady na těžbu samotnou představují 73 USD/t rudniny, celkově i s úpravou zde unce zlata vychází na 601 USD/oz, což je při ceně zlata kolem 1200 USD/oz (listopad 2014) krásně ziskové podnikání.

Ložisko bylo otevřeno několika jámovými lomy, v nichž už se netěží, a kromě toho je rozfáráno i podzemní těžbou. Ročně je zde vyraženo 6–7 km tunelů. Cílem naší návštěvy byla část Etelä, která je těsně před započetím těžby. Území je zbaveno skrývky a je obnaženo až na horninu se zrudněním. Povrch je rozbrázděn rýhami po odběru vzorků a oblast je hojně provrtána. Na ložisku Suurikuusikko bylo zatím provedeno 288 km vrtů za celkovou cenu 86 mil. USD.

Těžba

Jako příklad ložiska v těžbě uvedu doly Svartliden, kde jsme navštívili jámový lom, a Kankberg, kde jsme měli možnost podívat se do podzemí.

Svartliden se nachází 120 km západně od Skellefte. Leží v tzv. Zlatém pásu táhnoucím se v délce 50 km ve směru SZ-JV západně od Skellefte a tamní rudní oblasti. Jedná se o jediné v současné době těžené ložisko Zlatého pásu. Těžit se tu začalo v roce 2005 nejprve jámovým lomem a posléze i v podzemí. Lom má 1000 m na délku a je 115 m hluboký. Provoz v něm byl plánován do roku 2013, pak už měla pokračovat jen podzemní těžba. Do roku 2012 důl vyprodukoval 8,7 t zlata z 2,38 mil. tun rudniny při průměrných 4,42 g/t. Ložisko je vyvinuto v metavulkanitech (převážně amfibolit) a metasedimentech (hlavně biotitické břidlice). Hlavní rudní zóna leží na kontaktu podložních metavulkanitů a střední části souboru metasedimentárních hornin tvořících nadloží a je vázána na polohy a čočky páskovaných železných rud. Celá sekvence je následně protínána žulovými žilami.

V rámci rudní zóny lze rozlišit dva typy zrudnění. V prvním typu zrudnění je zlato vázáno na arsenopyrit a pyrit, které jsou zarostlé v převládajícím křemeni. Druhý typ zrudnění je vázán na silicifikované horniny bohaté diopsidem a křemenem postižené vápenato-silikátovou alterací, která se projevuje přítomností diopsid-amibolových žilek. Oba typy zrudnění se zpravidla vyskytují v podobě poloh o mocnosti od několika decimetrů po několik metrů, místy dokonce až 40 m. Zlatonosný arsenopyrit je rozptýlen také v přilehlém amfibolitu, nikoli však v těžitelném množství. Zlato se vyskytuje jako elektrum ve dvou generacích: většina je asociována s arsenopyritem a löllingitem (68–71 % Au), menší objem elektra je asociován s křemenem anebo silikáty a má vyšší ryzost (74–82 % Au), Schlöglová (2013).

V dole Kankberg ležícím nedaleko města Boliden, ve východní části rudního revíru Skellefte se původně těžilo Zn-Cu zrudnění typu VMS (masivní sulfidy ve vulkanitech). Tato těžba skončila v devadesátých letech minulého století. Ani současný důl Kankberg ale nesouvisí s původní Zn-Cu mineralizací, nýbrž spíše s bývalým Zn-Cu dolem Åkulla Östra, který leží zhruba 300 m nad dnes těženým Au-Te zrudněním. Příjezdová podzemní rampa k tomuto zrudnění dlouhá přes dva km však začíná v původním dole Kankberg. Celkové zásoby jsou zde spočteny na 2,78 mil. tun při obsazích 4,1 g/t zlata a 186 g/t telluru. Předpokládaná roční produkce dolu je 1,15 t zlata a 41 t telluru. V případě telluru to představuje 10 % světové roční produkce.

Určení původní hostitelské horniny je značně ztíženo silnou hydrotermální alterací a deformacemi. Z nejméně alterovaných oblastí byl rozpoznán křemen-živcový porfyr v podobě nevelkých subvulkanických intruzí pronikajících alterovanou horninou, dacit s hojnými malými (do 2 mm) fenokrysty živce a několik generací bazaltových nebo andezitových žil od 1 cm do 11,45 m mocných. Alterací je možné pozorovat několik typů. Au-Te zrudnění je asociováno s křemen-andaluzitovou alterací, sulfidické zrudnění se vyskytuje v sericitizované hornině. Dále byly části ložiska postiženy karbonatizací, chloritizací, biotitizací a sericitizací, která byla místy tak intenzivní, že hornina je tvořena až 100 % sericitu.

Zpracování

Kupodivu ani kyanizace není v jinak na ekologii velmi dbajícím Švédsku a Finsku sprosté slovo. Přímo do úpravny jsme neměli možnost se podívat, ale průvodci nám podrobně vylíčili, jak zpracování probíhá. Jako příklad uvedu způsob získávání zlata v úpravně dolu Kittilä.

Úpravna zpracovává 3000 tun rudniny denně. Po nadrcení, namletí a tlakové oxidaci dochází ke kyanidovému loužení (carbon-in-leach). Efektivita získávání zlata dosahuje 90 %. Schéma celého procesu je zobrazeno na obrázku.

Rekultivace

Dobře provedená rekultivace je základem pro pozitivní vztah veřejnosti k těžbě jako takové. Ve Švédsku i Finsku se na ni opravdu dbá. Dobrý příklad rekultivace jsme viděli na ložisku Saattopora, které se nachází asi 200 km na SSZ od Rovaniemi v centrálním laponském pásu zelenokamenů (Central Lapland greenstone belt). Jednalo se o ložisko orogenního typu paleoproterozoického stáří. Hostitelskou horninou je albitizovaný tufit a fylit. Zlato se vyskytovalo převážně volně v křemen-karbonátových žilách a v hornině v bezprostředním okolí, kde bylo doprovázeno také sulfidy. Důl byl činný v letech 1988–1995 a vytěžilo se zde 6279 kg zlata a 5177 t mědi při průměrné kovnatosti 3,29 g/t Au a 0,28 % Cu. Těžilo se ve dvou jámových lomech a posléze hlubinně. V současné době je důl zatopen a nedaleká halda spokojeně zarůstá lesem.

 

Člověku je skoro až smutno, když vidí, jak dobře může těžební průmysl fungovat, používá-li se zdravý rozum. Nezbývá tedy než doufat, že jednou i u nás přestane „těžba“ být sprosté slovo.

Literatura

Schlöglová, K., Gordon, C., Hanes, C. & Ask, H., 2013: Svartliden gold mine: shear zone and BIF-hosted orogenic gold deposit, Gold Line, northern Sweden. - Abstract volume, 12th SGA Biennial Meeting, 12–15 August 2013, Uppsala, Sweden.

 

 

Obrázky

 

Obr01: Schematická mapa Skandinávie s vyznačením navštívených oblastí

Obr02: Průzkumná rýha. Rompas. Foto: J. Soumar

Obr03: Nařezané vzorky s impregnovaným zlatem. Rompas. Foto: J. Soumar

Obr04: Důl Kittilä, část Etelä. Foto: J. Soumar

Obr05: Řez dolem Kittilä. Stav v prosinci 2012. Pohled směrem k západu. Oranžová – prozkoumané zásoby, modrá – vyhledané zásoby. Zdroj: www.agnicoeagle.com

Obr06: Svartliden, jámový lom. Foto: J. Soumar

Obr07: Žulové žíly ve stěně lomu Svartliden. Foto: J. Soumar

Obr08: Pozice Au-Te zrudnění Åkulla Östra vzhledem k původnímu dolu Kankberg. Zdroj: Boliden Mineral AB

Obr09: Schéma procesu získávání zlata v úpravně dolu Kittilä. Zdroj: www.agnicoeagle.com

Obr10: Zlato zarůstající do křemene, Kankberg, halda. Foto: J. Soumar

Obr11: Zarůstající halda. Saattopora. Foto: J. Soumar

Obr12: Důl Kittilä, nové odkaliště. Foto: J. Soumar