Karbon u Horní Břízy a Kaznějova

Okolí Plzně je význačné ložisky kaolinů, které tvoří základ zdejšího keramického průmyslu. Význačná ložiska dobývaná i již opuštěná leží v okolí Kaznějova, Horní Břízy, Nevřeně a Ledců severně od Plzně. Dodnes činné a nejrozsáhlejší jsou velkolomy u Kaznějova a Horní Břízy. Trasa exkurze je dlouhá asi 8 km.

Matečnou horninou plzeňských kaolinů jsou nepochybně karbonské arkózy. Problematičtější je však otázka vzniku kaolinu z těchto živcových hornin. Minerál kaolinit, který je základem kaolinů, vzniká rozkladem živců. Jako hojné horninotvorné nerosty živce vyvětrávaly z obnažených žulových a granodioritových těles. Čechy ležely v té době v tropickém podnebí. To nepochybně přispívalo k rychlé erozi okolního variského horstva a k chemickému rozkladu vyvětralých nerostů. Jako možné zdroje živců připadají v úvahu štěnovický masiv a středočeský pluton, částečně snad i čistecko-jesenický masiv. Strmé svahy horstva a prudké tropické lijáky způsobovaly přívaly, jež přinášely do pánve zvětraliny z okolí. S ohledem na rychlý odnos převládalo mechanické zvětrávání nad chemickým. Arkózy vznikaly jako sedimenty v rychle proudících tocích, kdy se v průběhu několika dnů až měsíců usadily vrstvy mocné až několik metrů. Protože poloha říčních toků se rychle měnila, naplavené zvětraliny byly vystaveny působení atmosféry, docházelo ke kaolinizaci (rozkladu živců) a deferitizaci (odnosu železa). Naplavené zvětraliny byly silně porézní a snadno jimi mohla prosakovat voda, která podporovala a urychlovala rozklad živců. Již kaolinizované arkózy byly na některých místech znovu rozplavovány a vyplavená jílovitá i prachovitá frakce se usazovala v malých depresích mezi naplaveninami jako jíly, většinou prachovité a slídnaté. Tyto čočkovité polohy jílů pak zabraňovaly přístupu vzduchu a tím dalšímu zvětrávání podložních arkóz. Výsledkem celého procesu byl vznik lokálních kaolinových ložisek, kdy vedle sebe leží polohy kaolinů, slabě zvětralých arkóz a arkóz, u kterých jsou stopy kaolinizace velmi slabé.

Severní část karbonské plzeňské pánve byla do značné míry ovlivňována pestrými zvětralinami vznikajícími z prekambrických hornin. Proto jsou jílovce a prachovce často zbarveny červeně nebo zeleně a kaoliny se zde prakticky nevyskytují. Ve východní části plzeňské pánve však zřejmě převládal přínos eluvia z těles granitoidů, která ležela jižně a jihovýchodně od Plzně. Kaoliny zde proto mají světlou barvu a jsou kvalitnější. Nejkvalitnější jsou ložiska kaolinu vzniklá východně od centrální deprese plzeňské pánve.

Na konci karbonu většina dnešních kaolinových ložisek existovala ve formě alespoň částečně kaolinizovaných arkóz. Následná peneplenizace (zarovnání) Českého masívu vedla k rozsáhlému odnosu karbonských usazenin. Kaolinizované arkózy se tak zachovaly pouze v zakleslých a před erozí chráněných tektonických krách. Obnažení vrstev a působení kaolinizačních procesů dále pokračovalo v křídovém útvaru, kdy došlo k rozkladu zbytků živců a vznikal kaolin. V mladších třetihorách opět pokryly značnou část plzeňské pánve říční a jezerní usazeniny, které tak ložiska kaolinu uchránily před erozí.

Exkurzi zahájíme v Horní Bříze. Po silnici vyjdeme podél průmyslového areálu k velkému povrchovému odklizu severně of obce. Před odbočkou silnice vlevo odbočíme vpravo do postupně zasypávaného menšího zatopeného lomu (A) (49°51´37,9´´N; 13°21´39,9´´E). V zatápěném lomu jsou pěkně patrné ronem rozbrázděné svahy odklizu. Jižní část je zavážená štěrkem, který zůstává po těžbě kaolinu jako dopad. Valouny ve štěrku jsou často zaoblené až poloostrohranné a svědčí o krátkém i dlouhodobém transportu v karbonských řekách. Valouny reprezentují pestrý materiál z pláště granitových masívů. Převládají různé typy křemene. Nejčastější je mléčný žilný a sekreční křemen, často s dutinami vystlanými drobnými křemennými krystaly. Méně častý je kusový šedavý až narůžovělý průsvitný křemen, který je z pegmatitových žil. Černé valouny mají zřetelnou foliaci a reprezentují prekambrické buližníky a metamorfované silurské graptolitové břidlice. Vzácněji se vyskytují menší, často nazelenalé valouny moldanubických krystalických břidlic. Vzácné nejsou ani valouny ordovických křemenců. Ty mívají nahnědlou krustu, paralelní strukturu a jejich valouny bývají poněkud zploštělé. Že se jedná o ordovické křemence dokládají stopy po chodbičkách organismů, které jsou na plochách křemenců patrné jako drobné jamky nebo víceméně paralelní chodbičky kolmé na vrstevnatost.

Pokračujeme podél silnice lesem až po dalších asi 350 m narazíme na okraj velkého lomu na kaolin (B). Odkliz ve tvaru oválu směru SZ-JV je dlouhý 1 km a asi 550 m široký. Kromě oslnivě bíle zbarvených poloh kaolinů jsou ve stěnách lomu nápadné hnědočerveně zbarvené polohy. Ve srovnání s ložisky na Karlovarsku je kvalita kaolinu na Kaznějovsku a v Horní Bříze horší. Je to způsobeno probarvením jemně rozptýleným limonitem (žluté zbarvení) nebo hematitem (červené zbarvení). Zbarvení kaolinů je z velké části původní, často tvoří ostře ohraničené polohy. Způsobuje jej poněkud odlišné složení výchozího klastického materiálu, ve kterém se více uplatňují silně zvětralé proterozoické horniny. Část zbarvení má však i původ druhotný. Vyplavování a odnos železa v době druhohor a třetihor vedl k průsakům a koncentraci železa nad nepropustnými jílovitými polohami, někdy dokonce až ke vzniku železitých krust.

Obejdeme lom po obloukovité lesní cestě, po které se dostaneme po dalších asi 200 m na rozcestí lesních cest. Zde odbočíme vlevo na červenou turistickou trasu a po 3 km vyjdeme na silnici z Kaznějova do Mrtníku. Zahneme vpravo a po asfaltové odbočce, původní silnici, přijdeme na okraj těžebního pole kaolinového ložiska Kaznějov.

V obrovském, asi 1600 m dlouhém a 800 m širokém odklizu (C) je v mnoha etážích těžen materiál na výrobu keramiky. Kaolíny mají polohy bohaté na oxyhydráty železa, které jsou zdálky nápadné rudou barvou. Na okraji odklizu můžeme pozorovat střídající se polohy štěrků a jílovců, často probarvených do růžova a žluta. Polohy hematizované tvoří krusty, které místy vystupují jako odolnější polohy. Jejich kousky na jílovcích a píscích vytvářejí miniaturní zemní pyramidy.