Karbon a terciér u Chlumčan a Dobřan

Dalším z významných středisek keramického průmyslu na Plzeňsku jsou Chlumčany. Rozkvět zdejší výroby byl umožněn výskytem bohatých ložisek keramických surovin. Kromě karbonských kaolinů a kaolinických arkóz, které se těží mezi Chlumčany a Dnešicemi, se při výrobě zpracovávají také třetihorní jíly z Líní a Nové Vsi a dále živce pocházející z pegmatitů poběžovického masivu. Spíše historický význam má těžba okrů a malířské hlinky u Horní Lukavice.

Kaolin byl u Chlumčan objeven náhodou v roce 1873 při hledání uhlí, v té době strategické suroviny. Kaolinová hlína však již byla v téže době rovněž žádanou surovinou - používala se na výrobu porcelánu, papíru a barev. Ještě ve stejné roce byl otevřen první důl u Dnešic, který rozfáral ložisko v hloubce 18 m pod povrchem hustou sítí chodeb o velkém profilu. Chodby se v místech dobrého kaolinu rozšiřovaly na prostory, které se po vytěžení nechaly zavalit. Surovina se plavila vodou z okolních rybníků, vyplavený kaolin se usazoval v nádržích, sušil a expedoval. Roku 1876 byla dokončena železniční trať, která umožnila podstatné zvýšení výroby i vývoz kaolinu do zahraničí. Nová plavírna již v místě dnešního závodu byla otevřena v roce 1889.

Chlumčanské kaolinové ložisko leží v jižním cípu karbonské plzeňské pánve. Jeho severní ohraničení je tektonické, neboť příčný zlom odděluje ložisko od severní hlouběji pokleslé karbonské kry. Na zbývajících stranách vystupují horniny svrchního proterozoika: na západě droby a břidlice (kontaktně metamorfované merklínským granodioritem), na jihu proterozoické bazalty („spility“) budující Hůrku u Dnešic a na východě rozvětralé, okrově zbarvené pyritické břidlice. Proterozoický podklad leží na východním okraji ložiska velmi mělce pod povrchem (pouze několik metrů), ale směrem k západu se prudce svažuje až do hloubky 700 m. Šířka ložiska (ve směru Z-V) dosahuje 600 m, délka necelé dva kilometry.

Vlastní ložisko tvoří bílé, světle šedé až žlutošedé kaolinické arkózy a pískovce kladenského a týneckého souvrství, místy s velkými, pouze částečně kaolinizovanými zrny živců, pocházejícími z velmi hrubozrnných žul nebo pegmatitů. Obsah kaolinitu v nejlepších polohách dosahuje až 40%. Místy se vyskytují proplástky uhelných slojek, polohy bělavých až světle šedých slídnatých jílů a jílovců, bílých až šedavých hrubozrnných arkózových a jílovitých pískovců, případně až 1,5 m mocné polohy bílých slepenců obsahujících valouny křemene a buližníků tmelené kaolinickým jílem. Společná mocnost obou souvrství činí asi 200 m. V polohách našedlých jílovců byly vzácně nalezeny otisky karbonských rostlin (Calamites

, Cordaites a Asterotheca), které jsou typické pro nýřanské vrstvy kladenského souvrství. V týneckém souvrství se vyskytují světlé, tzv. bílé araukarity.

Vlastní proces kaolinizace probíhal podobně jako u Horní Břízy ve dvou etapách; nejprve v karbonu již během sedimentace nebo krátce po ní, později, od křídového útvaru, nastala po tektonických pohybech druhá etapa kaolinizace postihující svrchní partie obnažených vrstev. Dobyvatelná ložiska kaolinu tak sahají jen několik desítek metrů od povrchu, třebaže živce v arkózách jsou částečně kaolinizovány v celé mocnosti ložiska. Chlumčanský kaolin se liší od ostatních typů v plzeňské pánvi větším podílem nekaolinizovaných živců, má vyšší obsah TiO₂ a Al₂O₃, ale je chudší na obsah železa.

Z tektonického hlediska představuje ložisko složitý soubor drobnějších ker, omezených dvěma systémy poruch. V lomu se však zlomy nápadně neprojevují, neboť kaolinit působil při tektonických pohybech jako dobré mazadlo, které zabránilo průvodním deformacím. Nicméně skoky mezi jednotlivými částmi ložiska dosahují až několika desítek metrů. Střední část ložiska tvoří mírnou hrást severojižního směru. Protože karbonské vrstvy mají úklon k západu, podélné poklesy na východ od osy ložiska umožnily zachování ker kaolinu, které by jinak podlehly denudaci a naopak na západním okraji ložiska poklesly kaolinické vrstvy do příliš velkých hloubek.

Nadloží karbonských arkóz a i okolního proterozoika tvoří terciérní, až 25 m mocné, diskordantně uložené pestré souvrství tvořené šedými, karmínově mramorovanými, žlutými i jinak zbarvenými jíly, velmi pestře zbarvenými písky s častým šikmým i křížovým zvrstvením a polymiktními štěrky obsahujícími zrna křemene, buližníků, žul aj. Pro tyto vrstvy jsou typické velmi rychlé faciální změny, čočkovitý vývoj a proměnlivá mocnost jednotlivých poloh. Kvartérní pokryv pak představují místy sprašové hlíny, terasy a vrstva ornice. Skryté terciérní souvrství se průmyslově nevyužívá, neboť jako štěrkopísek obsahuje příliš velký podíl jílovité složky.

Těžba kaolinu se vyvíjela od podzemního dobývání chodbami přes kombinovaný způsob podzemní a povrchové těžby ke zmechanizované těžbě v otevřených odklizech. Při hlubinné těžbě se používala metoda cylindrování. Po otevření nového odklizu byla prodloužena historická podzemní dopravní chodba, z níž se razily vějířovité chodby pod odkryté části ložiska a z těchto chodeb se razily komíny. Materiál těžený pomocí bagrů se sypal přímo do komínů a v chodbě padal do dopravních vozíků, kterými se přivážel k těžní jámě v závodě. V současné době je těžba výhradně povrchová, vytěžený kaolin se do závodu odváží nákladními auty.

K návštěvě chlumčanského velkolomu je třeba dohodnout povolení v závodě. Lom je také možné shlédnout z jižní strany, vyjdeme-li ze zatáčky silnice asi 350 m severně od Dnešic po cestě severním směrem (A). Po asi 300 m přijdeme k okraji lomu. V lomu vidíme polohy bělavých kaolinických arkóz, na jeho okraji můžeme studovat i nadložní horniny – červenohnědě zbarvené třetihorní písky.

Z lomu pokračujeme po silnici do Dnešic, kde zatočíme vlevo na Dolní Lukavici. Projdeme osadou Přeštice-Zastávka a 780 m za železničním přejezdem zatočíme vyježděnou lesní cestou vpravo. Po 280 m odbočíme kolem zásobní haldy cestou vlevo asi 150 m do lesního lomu, v němž se příležitostně těží okry vzniklé větráním proterozoických kyzových břidlic (B) (49°35´51,3´´N; 13°18´43,8´´E).

Tak jako karbonské arkózy, i zdejší prekambrické břidlice podlehly kaolinizaci, přičemž svrchní polohy se tím rozkládaly a vybělily, zatímco spodní polohy se obohacovaly roztoky hydroxidu železa. V mladších třetihorách (miocénu) došlo na mnoha místech k přeplavení rozložených břidlic, jež se uložily většinou nedaleko od místa původu. Vznikly tak několik metrů mocné vrstevní sledy, které mají naspodu ložiska bělavé kaolinické hlíny (přemístěné svrchní vybělené polohy rozložených kyzových břidlic) těžené v minulosti jako malířská hlinka. Nad nimi následují ložiska okrů, tj. přemístěných spodnějších partií břidlic obohacených železitými roztoky. V jámovém odklizu se však těžily původní, nepřeplavené rozložené břidlice, a proto můžeme v jeho stěnách studovat roubíkovitý rozpad strmě ukloněných proterozoických břidlic a jejich proměnu v okry. V severní stěně horní etáže lomu pak vystupují červenavé terciérní štěrkopísky. V lese na východ odtud pak můžeme sledovat množství zarostlých a zatopených jam po těžbě malířské hlinky. Okry se dnes používají již jen výjimečně jako přísada do některých speciálních druhů dlaždic, výroba barviv z okrů i hlinky již byla zastavena.

Chceme-li poznat i ložisko keramických jílů, velmi instruktivní leží u Nové Vsi u Dobřan. Rozsáhlý odkliz leží jižně od silnice Lhota-Nová Ves (asi 800 m V od Nové Vsi) a je snadno přístupný po panelové cestě před okrajem lesa (C) (49°41´7,9´´N; 13°18´14,3´´E). V lomu lze rozlišit tři litologicky odlišné celky. Spodní celek, který je předmětem těžby, je tvořen šedozelenými až šedomodrými plastickými a za vlhka rozbředávajícími jíly. Poloha jílů bez patrné vrstevnatosti tvoří dno odklizu a je dobře odkryta ve svazích odvodňovacích jímek. Nad jíly leží jemnozrnné písky (mocnost asi 5 m), vystupující ve spodní části okraje odklizu. Tyto slabě zpevněné písky jsou nápadné bílo-žlutým páskováním, které je způsobeno střídáním poloh o různé zrnitosti, které jsou pak diferencovaně probarveny hydroxidy železa. Nápadné jsou znaky, dokládající uložení písků v dynamickém říčně-jezerním prostředí. Polohy písků mají různou mocnost, čočkovitý vývoj, patrné je šikmé zvrstvení, přítomny jsou tenké vložky bělavých jílů v cm řádu. Vyšší část odklizu, s 3-4 m vysokými strmými stěnami, tvoří již hrubozrnnější hnědočerveně zbarvené písky, místy z polohami střípkovitých rozpadaných proterozoických břidlic (Pozn.: Drobné kruhovité otvory ve stěnách jsou ústí nor zemních vosiček). Na rozhraní obou písčitých celků lze nalézt železivce („ortsteiny“), vznikající stmelením zrn písku kompaktním limonitem. Sled sedimentů je součástí plošně nejrozsáhlejších reliktů jezerně-říčních usazenin třetihorního stáří (miocén - pliocén) v plzeňské pánvi.