Václav Cílek a Josef Wagner (Geologický ústav AVČR a Orcus, Bohumín)

 Jeskyně Emine Bojir Chasar patří svojí výzdobou mezi nejzajímavější jeskyně světa a pokud bychom si chtěli hrát na nějaký pomyslný žebříček největších aragonitových jeskyní, snad by mohla být po jeskyni Bohemia druhou největší aragonitovou jeskyní na světě (Tásler et al. 2001). Jeskyně byla objevena simferopolskými speleology v roce 1976, o pět let později ji navštívila výprava bohumínských speleologů a pak byla unikátní tříkilometrová jeskyně na dalších dvacet let uzavřena. Po otevření v roce 2000 a 2002 proběhla za účasti skupiny Orcus dokumentace jeskyně, byly objeveny další podzemní partie a o krásách jeskyně byl natočen film. Od té doby je jeskyně navštěvována jen při velmi zřídkavých akcích. O jeskynní mineralogii nebyla až do roku 2000 nic známo, pak J. Wagner odebral z hlavních částí jeskyně – z Krystalového dómu, Dómu přízraků, Nokturna, Mléčné chodby a Dómů červených máků krabici charakteristických vzorků, které předal k určení V. Cílkovi.

Cílem tohoto sdělení je podat základní charakteristiku vzorků (aby se vůbec vědělo, že ve výzdobě převládá aragonit), což je žádoucí mimo jiné např. z hlediska ochrany jeskyně či jejího možného vyhlášení jako národní či jiné památky. Zatím bylo pracováno s charakteristickými vzorky výzdoby, takže nelze vyloučit, že minerální bohatství jeskyně je ve skutečnosti větší – vzácné minerály se rády skrývají ve výplních či okrajových partiích dutiny. Rovněž zatím nebyly provedeny izotopové analýzy, které by mohly pomoci odpovědět na otázku vzniku výzdoby. Základní charakteristika jeskyně byla podána ve Speleofóru a Vesmíru (viz soupis literatury), další dva články zmiňující Emine Bojir Chasar jsou v tisku ve Slovenském krasu a časopise Minerál.

Připomeňme základní popis speleotém podle J. Wagnera (2004): „Stěny jeskynních chodeb a dómů, krápníky i dno je pokryto miliardami krystalů kalcitu, dolomitu a aragonitu mnohdy tenkými jako vlas. Téměř všude jsou obrovské trsy bílých krystalů, připomínajícími tvary kamenné kytice chryzantém. Každý dotyk vyluzuje škálu zvonivých tónů a neopatrný pohyb znamená zničení velmi křehké krásy. Nejkrásnějším místem jeskyně je sál Nokturno. Osmdesát metrů dlouhý a třicet metrů vysoký dóm nemá jinou barvu než bílou. Husté jehlice krystalů pokryly vše. Po krystalech se zde i kráčí. Z Nokturna vede Mléčná chodba. Délka, bohatství a hustota krystalové výzdoby je zde fantastická. Člověku se až tají dech při pohledu na miliony bílých jehlic a stébel a připadá si jako v pohádkové zimní krajině. Drůzy jemných krystalů jsou zde srostlé v mohutné sloupy, dosahující výše až 10 metrů. Zcela opačně působí Sál Červených máků. Více jak sto metrů dlouhý dóm má sytě červenou barvu. Červené jsou i krápníky na kterých vyrostly tisíce krystalů, které připomínají květy červených máků. Takové množství a bohatost tvarů krystalů není známo nikde na světě“.

 

V jeskyni byly zjištěny následující minerály:

Kalcit: doprovází aragonit a dolomit. Vyskytuje se v několika základních pozicích: 1 – vytváří klasické krápníky, které jsou porůstány aragonitem I. a II. generace; 2 – vyplňuje dutiny po vylouženém aragonitu; 3 – krystalizuje společně s aragonitem II. a III. generace v podobě zejména nižších klenců; 4 – vzniká rekrystalizací aragonitu I.

Aragonit: hlavní část výzdoby je tvořena obtížně popsatelnými shluky jehlic, které vytvářejí křehké, síťovité formy. Aragonit byl zjištěn ve třech generacích. Základní formou jsou dlouhé přímé jehlice o délce několika cm (5- 7 i více cm). Ty bývají částečně přeměny na kalcit nebo zcela vylouženy. Z těchto jehlic vyrůstají radiální agregáty menších jehlic a ty jsou někdy porůstány drobnými krystaly aragonitu. V různých částech jeskyně je různá míra koroze aragonitu. V Mléčné chodbě se objevují nádherné, skelně lesklé, téměř průzračné a nekorodované jehlice s jemným popraškem mladšího aragonitu, ve vzorcích z Dómu červených máků téměř schází primární aragonit, aragonit druhé generace je vyloužen, ale kalcit-dolomitové koraloidy či pizolitické útvary jsou porůstány skelnými jehličkami nejmladší generace. Na mikrofotografiích někdy pozorujeme situaci, kdy aragonit může být starší i mladší než kalcit, což ukazuje na nějaké fluktuace či pulzy krystalizačních podmínek.

Dolomit (železnatý dolomit, ankeritický dolomit): byl rtg. zjištěn na všech vzorcích s aragonitovou výzdobou. Makroskopicky se obtížně rozeznává od kalcitu, který je rovněž přítomen. Podle EDAXových analýz, obsahuje část dolomitu 1-3% FeO, podle rtg. analýz se jeví posun směrem k hodnotám ankeritu, ale DTA analýza (málo výrazné endothermní minimum při 820° C, hlavní minimum při 870° C) odpovídá čistému, tj. bez železité složky, ale atypickému dolomitu. Pokud se dolomit podařilo makroskopicky identifikovat (mastný lesk, odlišná reakce s HCl), pak vytváří povlaky drobných, někdy načervenalých krystalů na jehlicích aragonitu I. a II. generace. Důležité je to, že zatímco dolomit je znám z více jeskyní světa (Hill a Forti 1997), tak jen málokdy je přítomen v takovém množství. Rovněž kombinace s aragonitem, místy ankeritický charakter a orientace povlaků indikují hydrotermální původ výzdoby.

Monohydrokalcit CaCO_{3 .} H₂O: zůstává poněkud enigmatickým minerálem. Makroskopicky se nám jej na vzorcích vůbec nepodařilo nalézt, ale pravidelně se opakuje na rtg. záznamech v pozici 31,5 a 47° (2 Theta) jako minoritní příměs v aragonitových agregátech.

Hydromagnezit Mg₅(CO₃)₄(OH)₂ .4H₂O: byl zjištěn jenom v jednom případě jako měkké křídovaté povlaky mezi jehlicemi aragonitu. Při podrobnějším výzkumu aragonitových jeskyní se obecně objevuje jako sice nenápadný, ale obvyklý minerál (Bohemia Cave, Zápolná, Klenotnice v Demänovském systému).

Illit a chlorit: byly identifikovány jen v jednom případě na vzorku hnědých jílovitých povlaků na koraloidech z Dómu červených máků. Studovaná zemina pravděpodobně odpovídá obvyklé místní „jeskynní hlíně“. Jedná se o prachovitý jílovec, ve kterém v prachové frakci převažuje křemen nad dolomitem a v jílovité matrix slídový minerál (illit) nad chloritem. Další mineralogický výzkum by se neměl vyhýbat jeskynním výplním, které mohou být ovlivněny hydrotermálním procesem a pro poznání geneze jeskyně mohou tak být stejně či ještě víc důležité než nápadný aragonit.

Diskuze výsledků: výsledky mají zatím předběžný charakter, nicméně ukazují, že hlavní masa jeskynní výzdoby je tvořena aragonitem, který převažuje nad kalcitem. Dalším základním minerálem je dolomit (železitý dolomit). Dolomitové povlaky se někdy vyskytují orientovaně z jedné strany agregátů, jako kdyby jeskyní jedním směrem proudily páry obsahující nějaký aerosol. Aragonit této jeskyně je s největší pravděpodobností aragonit horkých roztoků, které vnikly do již existující dutiny, dále ji rozšířily a snad na kontaktu studenějšího povrchového prostředí a teplejšího hydrotermálního systému vytvořily aragonitovou výzdobu, jaká není známa nikde jinde na světě. Mezi méně obvyklé rysy jeskynní výzdoby patří vcelku pravidelná příměs monohydrokalcitu a existence dutých kalcitových jehlic, které původně obalovaly dnes rozpuštěné aragonitové krystaly. Neobvyklý je i samotný tvar aragonitového síťoví.

 U příležitosti oslav 50 let od objevu Ochtinské aragonotové jeskyně byl V. Cílek požádán o příspěvek do časopisu Slovenský kras, který měl odpovědět na otázku, zda je Ochtinská jeskyně dosud největší a nejpůsobivější aragonitovou jeskyní světa. V těchto věcech je nesnadné být soudcem, nicméně původně nezamýšleným výsledkem rešerše aragonitových jeskyní světa je určitá indikace, že co se týče množství, vývoje a velikosti aragonitové výzdoby dvě jeskyně mají centrální postavení mezi aragonitovými jeskyněmi světa – novozélandská Bohemia Cave a Emine Bojir Chasar. Vývoj aragonitu je však natolik odlišný, že oba systémy není možné srovnávat. Výzkum speleotém je však zatím na samém začátku, v této fázi je víc otázek než odpovědí a navíc mineralogický výzkum byl prováděn nikoliv na místě, ale až na přivezených vzorcích.

Poděkování: výzkum je morálně podporován Sašou Kozlovem a analyticky akademickým projektem CEZ Z3-013-912. 14 rtg. analýz provedl K. Melka (Geologický ústav AVČR), orientační mikrosondové analýzy (EDAX) provedla A. Langrová tamtéž. DTA analýza dolomitu byla vyhotovena v Chemické laboratoři VŠCHT.

Literatura

HILL C.- FORTI P. (1997, 2. vydání). Cave minerals of the world. NSS. Huntsville, 144-146.

 WAGNER, J. (2001): Expedice Čatyr Dag 2000. Speleofórum 58-59.

 WAGNER, J. (2003): Expedice Čatyr Dag 2002. Speleofórum 55-57. Praha.

 WAGNER, J. (2004, v tisku): Jeskyně Emine Bojir Chasar na Krymu. Vesmír 2, Praha.

WERNER, J. (2003): Emine Bojir Chasar – aragonitová pokladnice. Minerál XI, 4, Brno, 272-275.

TÁSLER, R., CÍLEK V., HERCMAN H.(2001): Speleothem decoration of giant domes in Bohemia Cave (New Zealand). Cave and Karst Science 28,3, 113-120. U.K.

Summary: The mineralogical research of speleothems from Emine Bojir Chasar Cave in Crimea (Ukraine).

 

The cave was dicovered in 1974 and sealed by concrete block soon after its discovery, because the richness of crystalline forms seemed to be so fascinating and unusual. It was reopened after 20 years for ten days only in 2000 for mapping and speleothem documentation. The principal parts of the cave are Nocturno – a dome 80 x 30 m large and 100 m long Dome of red poppies. Most of the cave is covered by literally billions of needle and eccentric aragonite forms that may appear e.g. as extremely fragile stalactites up to 10 m long formed by a network of aragonite crystals 5-10 cm long. On the contrary the Dome of red poppies contains myriads of coralloid or pisolithic forms (calcite and dolomite) covered by small glassy radial aragonites. A documentary film was cast about the cave decoration. The mineralogical research identified besides minor hydromagnesite calcite, aragonite, dolomite and monohydrocalcite as the principal authigenic cave minerals. The calcite forms the usual gravitational stalactites, but may appear as well in other positions such as infillings of leached aragonite needles. Aragonite appears in three generations – long needles partially changed into calcite (5-7 cm long), radial aragonite and small glassy aragonite as the youngest cave mineral. Almost omnipresent dolomite or ferrous (ankeritic) dolomite coats the aragonite needles in form of minute, sometimes reddish about 2 mm large crystals. The regular admixture od monohydrocalcite is enigmatic, because mineral appears in all aragonite roentgenograms, but it was not macroscopically identified. Due to the extent (3 km), variety of forms and large areas covered by abundant or prevalent aragonite the cave seems to belong together with Bohemia Cave of New Zealand among two principal aragonite caves of the world. However both systems are very different – while Crimean aragonite+dolomite speleothems seems to be of hydrothermal origin, Bohemia cave aragonite are formed by Mg-rich descending waters.

(Micro photos of samples of aragonite  from the cave Emine Bojir Chasar Nizhny)

Fotografie aragonitových trsů s povlakem ankeritickým (železnatým) dolomitem ze  sálu Nokturno v jeskyni Emine Bojir Chasar Nižny, odkud byly odebrány vzorky.

Foto J.Wagner- Speleologický klub ORCUS Bohumín