Drahokamy

 

Mezi drahokamy zahrnujeme minerály, které mají především krásný vzhled a upoutávají nás jiskřivou hrou barev, čistotou, průhledností, leskem, třpytem. Drahokam musí být do jisté míry neporušitelný a odolávat opotřebování. Tuto vlastnost mají pouze minerály s tvrdostí 7-10. Aby byl drahokam žádaný a vysoce ceněný, musí se vyskytovat vzácně i v přírodě.

Mezi nejušlechtilejší kameny, které nejméně podléhají výkyvům módy, patří určitě diamant, rubín, safír a smaragd. Tyto čtyři kameny mají zvláštní postavení, považují se za opravdové drahokamy.  Ostatní se považují jako méně hodnotnější, polodrahokamy. Hranici mezi drahokamem a polodrahokamem však nelze přesně vymezit.

 

Karát je váhovou jednotkou drahých kamenů. Současný metrický karát představuje 0,2 gramu. V minulosti se drahokamy vyvažovaly zrny rohovníku obecného - Ceratonia siliqua, jehož lusky jsou známé jako svatojánský chléb. Semena rohovníku nazývali Arabové 'kharrub', z toho vzniklo řecké 'karation' a konečně i současné označení 'karát'.

Většina (65%) všech drahokamů pochází z Brazílie – smaragdy, topasy, ametysty, akvamaríny (těch je 90%).

 

Hydrotermální vznik - Horká voda v hlubších částech horninového tělesa, kde jsou velké tlaky a teploty, snadno rozpouští nebo vyluhuje většinu minerálů obsažených v horninách. Obohacuje se tak o minerální látky. Tento roztok pak stoupá trhlinami v hornině k povrchu (tj. tam, kde je nižší tlak). Roztok při výstupu chladne a uvolňuje plyny. Může se i mísit s jinými roztoky. Při chladnutí roztoku se z něj strážejí nové minerály, které krystalizují na stěnách puklin, jimiž se roztok pohybuje. Pukliny se pak od krajů ke středu postupně vyplňují novými minerály jejichž složení závisí na složení roztoku. Vyplněná puklina se nazývá žíla.


Výrazu "krystal" používáme u minerálů, které jsou ohraničeny rovnými plochami, hranami a rohy. Skupinu krystalů narostlých na společném základě nazýváme drúza. Dobře vyvinuté krystaly se vytvářejí pouze v případě, kdy minerál má pro svůj růst dostatek prostoru (např. v dutinách). Vykrystalováním minerálů na stěnách oválné dutiny v hornině vzniká geoda.
Nejznámější jsou geody kulovitého tvaru ve vyvřelých horninách výlevných. Ty se vylévají na zemský povrch jako láva, která obsahuje bubliny vulkanických plynů. Na povrchu láva rychle utuhne, plyny vytěkají a zanechají po sobě kulovité dutiny. Později mohou takovou horninou prostupovat roztoky, ze kterých na stěnách dutin krystalují různé minerály, například křemen, a vytvářejí tak geody. Časté jsou například geody achátu, ametystu, záhnědy nebo křišťálu.

 

Křemen

Složení: oxid křemičitý, SiO2 Vryp: bílý, Tvrdost = 7
Vzhled: krystalovaný (nejčastěji šestiboké hranoly s dvěma klenci, plochy hranolu bývají vodorovně rýhovány), kusový
Barva: čirý, bělavý, šedavý; barevné odrůdy: bezbarvý křišťál, hnědá záhněda, fialový ametyst, růžový růženín, žlutý citrín, černý morion
Vznik: ve všech typech hornin (vyvřelé, usazené, přeměněné), často tvoří křemenné žíly

Ametystové geody rovněž vznikají pokrytím stěn plynových dutin ve vulkanitech, a to nádhernými krystaly fialového křemene – ametystu.
Použití: sklářský průmysl, optické přístroje, radiotechnika; drahý a ozdobný kámen
Křemen je jedním z hlavních nerostů zemské kůry. Křemen je podstatnou složkou mnohých hornin vyvřelých, přeměněných i usazených.

Křišťál je nejčistší krystalický křemen, úplně bezbarvý a průhledný. Římané mluvili o zkamenělém ledu, když měli na mysli nádherné sloupce křišťálu z alpských nalezišť. Tato Alpská naleziště jsou proslavená již od starověku. V roce 1719 byl v Bernských Alpách ve Švýcarsku nalezen tzv. křišťálový sklep, z něhož bylo vytěženo přes 100 000 kg křišťálu s krystaly jedinečné krásy. Dnešními nejbohatšími nalezišti křišťálu jsou Madagaskar, jižní Brazílie a Arkansas v USA.
Ametyst je velmi oblíbenou krystalovou odrůdou křemene, zbarvený fialově až purpurově tmavočerveně. Toto zabarvení je způsobeno radioaktivním ozářením a příměsí železa. Při zahřátí na 250oC přechází zabarvení do žlutých tónů. Nejbohatší naleziště jsou Brazílie nebo Uruguay.
Záhněda je krystalová odrůda křemene vyznačující se kouřově hnědou až černohnědou barvou v různých tónech. Černá, téměř neprůsvitná odrůda záhnědy se nazývá morión. Proslulá naleziště jsou v Alpách, největší světová potom na Urale, v Brazílii, na Madagaskaru a v Coloradu v USA.
Citrín je příjemně žlutě zbarvený křemen. Jeho zbarvení způsobuje oxid železitý. V přírodě je vzácný. Nejkrásnější se dovážejí z Brazílie a z Uralu.
Růženín je nejoblíbenější kusovou odrůdou křemene s příjemnou růžovou barvou často s odstínem do fialova. Jeho zbarvení je způsobeno malou příměsí oxidu manganu. Krystalický byl nalezen zatím jen v Brazílii.    
     

Achát
Nerost se skládá z vrstviček jemně vláknitého křemene, chalcedonu a opálu, je beztvarý.
Vrstvičky achátu bývají pestře zbarveny a jednotlivé proužky zpravidla vyjadřují průběh tvaru dutiny, ve které se srážel gel oxidu křemičitého. Uprostřed neúplně vyplněných achátů nacházíme často krystalky křišťálu, záhnědy nebo ametystu. Podle barvy dostaly acháty dodatečná jména. Známe obláčkový achát, okatý achát, zříceninový achát, hvězdový achát apod. Samostatný název má achát proužkovaný černě a bíle, tzv. onyx. Světová naleziště jsou Brazílie, Ural, Přední Indie, Čína, Mongolsko

 

Rutil
Rutil je oxid titaničitý, TiO2, soustava čtverečná
Je jedním z nejhojnějších titanových nerostů v přírodě, obsahuje kolem 60% titanu. V přírodě tvoří sloupečkovité, podélně rýhované krystaly, často dvojčatně srostlé. Vždy dva jedinci se k sobě přikládají pod úhlem 65o 35´. Pokud rutil vykrystaluje do křemene v podobě vlasových snopků krystalů, mluvíme o sagenitu. Největší ložiska jsou v Brazílii, Rusku

 

Topaz

Složení: složitý křemičitan, který obsahuje hliník, fluor a -OH skupinu, Al2SiO4 . (F,OH)2
Vzhled: sloupcovitě protažené krystaly (s jehlanovitým zakončením), soustava kosočtverečná
Barva: čirý, vínově žlutý, medově žlutý, modrý, fialový růžový, zelený
Vryp: bílý Tvrdost = 8 
Vznik a výskyt: krystalizací z hydrotermálních vysokoteplotních roztoků, v pegmatitech - Murzinka na Urale (modré), Brazílie (medově žluté); často přechází do náplavů. Zvětráváním primárních ložisek se topazy dostávají do rozsypů, odkud pocházejí zejména "zlaté" nebo též "imperial" topazy v brazilském Ouro Preto.

Název vznikl pravděpodobně podle ostrova Topazos v Rudém moři. Někteří odborníci však soudí, že název je ze sanskrtského slova "tapas" -oheň.
Je jedním z nejznámějších a také nejstarších drahých kamenů. Z hlediska dostupnosti je také pro sběratele nejdostupnější, díky vydatným nalezištím v Americe. Právě po objevení obrovských nalezišť v Americe, poskytujících překrásné a velké kameny, o něj poprvé v historii poklesl zájem. Značnou oblibu i cenu si však udržely alespoň některé barevné odstíny, především kameny medově žluté, růžové a modré.
Krystaly topazu překvapují svou velikostí. Nejsou vzácností 100 kg, ale i 300 kg krystaly. I broušené topazy patří mezi drahokamy k těm největším. Pocházejí většinou z Brazílie a váží až 7700 ct (1 ct = 0,2 g). Největší naleziště jsou tedy v Brazílii, a to hlavně ve státě Minas Gerais, dále v oblasti Marambaya, Don Bosco a jinde. Další velká světová naleziště jsou v USA, Rusku, Austrálii, Srí Lance, Pákistánu a několika státech Afriky. Nejznámější evropské naleziště, které už je bohužel vyčerpáno, je v Německu lokalita Schneckenstein. a Švýcarsku..

Nejslavnějším vybroušeným topazem je kámen "Braganza" (1680 karátů), původně určený jako diamant. Je zasazen v portugalské královské koruně a byl nalezen v r. 1740 v Ouro Preto. Cena proto nestoupá závratně s jejich hmotností, ale větší jsou cenové rozdíly u barevných odstínů. Dokonalá štěpnost topazu umožňuje materiál snadno dělit, ztěžuje však broušení.
Některé - zvláště sytě zbarvené topazy, na slunečním světle blednou. Není to ani tak světlo jako takové, ale především teplo dopadajícího záření, které způsobí změny uvnitř kamenů.   

Beryl
Křemičitan berylnato-hlinitý, Be3Al2(SiO3)6, soustava šesterečná
Beryl je jako minerál samostatně v přírodě velmi nenápadný. Má světle modrou barvu, která přechází místy ve světle zelenou nebo šedou barvu. O to krásnější a barevnější jsou jeho drahokamové odrůdy:
Smaragd je nejznámější odrůda s barvou „svěží jarní louky“, který se těšil obrovské vážnosti až pobožného uctíváni již řadu tisíciletí před Kristem.

Akvamarín s barvu mořské vody je další drahokam ze skupiny berylu. Není ve srovnání se smaragdem tak ceněný, protože se v přírodě nachází v poměrně velkých krystalech drahokamové jakosti. Největším dodavatelem drahokamových kamenů je Brazílie.

 Zlatožlutou barvu má minerál s názvem heliodor, růžově zbarvený morganit a červeně zbarvený bixbit.     
     

Diamant

Tento jedinečný drahokam byl od nejstarších dob právem považován za skvost mezi drahokamy. Vlastnosti diamantu jsou zjednodušeně výjimečné -a tato výjimečnost začíná už jeho chemickým složením. Diamant je čistý prvek -uhlík C, zatímco ostatní drahokamy tvoří chemické sloučeniny, někdy dokonce velmi složité. Stojí na nejvyšším, desátém stupni Mohsovy stupnice tvrdosti. Diamant je tvrdý, ale je taky dokonale štěpný, a proto jej lze úderem poměrně snadno rozbít. Navíc za teplot nad 850 °C na vzduchu shoří.

Má také výborné optické vlastnosti - vysoký index lomu a širokou disperzi, to znamená, že bílý světelný paprsek se v krystalu rozkládá na všechny barvy duhy, které jsou odráženy pod různými úhly. Proto je diamant vybroušený do tvaru briliantu proslulý hrou světel a vysokým leskem, který nazýváme diamantový. Jeho dokonalé štěpnosti se odedávna využívalo při broušení.
Diamant vhodný pro drahokamové zpracování musí být průhledný (jako sklo), cca 10 % kamenů má lehký barevný nádech, nejčastěji žlutavý, mírně růžový či modrý. A pouze ve výjimečných případech byly nalezeny diamanty sytého zabarvení - modré, žluté, zelené, červené a ty nejcennější - nejvzácnější růžové. Ovšem značná část diamantů je šedá či černá a neprůhledná. Ty se užívají v technice, zejména jako korunky na vrtných a řezných zařízenách, nebo jako abrazivo.

Ekonomicky významná ložiska diamantů se navíc nacházejí jen v několika oblastech světa. Až do počátku 18. století přicházely všechny diamanty z Indie, která tedy byla nejstarším i jediným dodavatelem těchto drahokamů.  S objevením Ameriky byly objeveny i nové zdroje diamantů, byla nalezena řada nových ložisek v náplavech říčních toků.. Na území dnešní Brazílie se o objevu zdejších diamantů vypráví řada legend. Podle jedné z nich objevil diamanty v r. 1714 v pohoří Lapa státu Goiás rolník při práci na svém políčku. Podle druhé legendy si s diamanty nalezenými v písku hrály děti, atd. Jisté však je, že už v 1. pol. 18. století předčila těžba brazilských diamantů staré indické zdroje. I dnes se brazilské diamanty ještě na mnoha místech stále těží ručně. Roční produkce je kolem 350 -400 tisíc karátů, to je 70 až 80 kg. Rozměry diamantů se pohybují od velikosti rýžových zrnek až po velké, několikagramové kameny. V r. 1863 nalezla otrokyně ve státě Minas Gerais diamant nazvaný Jižní kříž (hvězda) o hmotnosti 23,6 g. Odměnou nálezkyni bylo propuštění z otroctví. V roce 1938 zde byl nalezen diamant President Vargas. Měl původní hmotnost 145,32 gramu, tedy 726,6 karátu. Bylo z něho vybroušeno celkem 29 šperkových kamenů, přičemž ten největší váží 48,3 karátu. Cena celého nálezu byla odhadnuta na 750.000 dolarů.     

Dalším významným nalezištěm je Jižní Afrika a další.

 

Zlato

Soustava: krychlová
Vzhled: plíškovité, keříčkovité, valounky, zlatinky
Barva: kovově žlutá, často světlejší odstíny (příměs stříbra)
Vryp: žlutý
Tvrdost = 2,5
 Další vlastnosti: kujné, vynikající tepelná a elektrická vodivost
Vznik: na hydrotermálních křemenných žilách, po zvětrávání zlatonosných hornin se hromadí v náplavech
Použití: měnový kov, mincovnictví, elektrotechnika, šperkařství, folie

V současné době jsou rýžovatelná ložiska zlata již prakticky vyčerpána. Těží se proto ložiska, kde je zlato velmi jemně rozptýleno v hornině a kov je horniny získáván hydrometalurgicky. Proces spočívá v jemném namletí horniny, aby se do kontaktu s loužicím roztokem mohla dostat většina přítomných mikroskopických zlatých zrnek. Namletá hornina se potom louží buď kyselým roztokem s vysokým obsahem chloridových iontů a oxidačním prostředím (např. sycení plynným chlorem nebo přídavky kyseliny dusičné) nebo naopak roztokem alkalických kyanidů za probublávání vzdušným kyslíkem. Z loužicího roztoku se poté zlato získává redukcí, např. průchodem elektrického proudu roztokem - elektrochemicky, kdy se kovové zlato vyloučí na záporné elektrodě - katodě. Redukci je možno provést i chemicky přídavkem vhodného redučního činidla (hydrazin, kovový hliník apod.).

 

Hydrometalurgický postup dobývání zlata z nízkoryzostních rud představuje značně rizikový proces z ekologického hlediska. Nasazení kyanidových roztoků v tunových až statunových šaržích představuje obrovské riziko v případě, že dojde k nepředvídané havárii. K haváriím došlo několikrát i v jihoamerické Brazilii, kdy byla zamořena řeka Amazonka a to nejen kyanidy, ale irtutí, která se používá pro tzv. amalgamační způsob těžby. Nelze zanedbat ani problémy s vhodným uložením tisícitunových kvant vyloužené horniny. Její zemědělské využití je v současné době prakticky nemožné a tak tvoří pouze balast, kterého se těžařská společnost musí nějak zbavit.