Diamantová břidlice, ačkoliv není přímo zdrojem diamantů, představuje zajímavou součást geologických procesů vedoucích k jejich vzniku a objevení. Tato skupina hornin je úzce spjata s metamorfózou a formováním zemské kůry, která hraje klíčovou roli v cyklu uhlíku a následné krystalizaci diamantů.
Fylitické břidlice: Přechod mezi sedimenty a metamorfity
Fylitické břidlice jsou považovány za typickou anchimetamorfovanou horninu, která tvoří přechod mezi nemetamorfovanými sedimenty a nízkým stupněm metamorfních přeměn reprezentovaným fylitem (17-5). Od fylitu se liší méně intenzivní břidličnatostí, slabším svraštěním a matnějším leskem (GREGEROVÁ, Miroslava. Poznávání hornin. Brno: Masarykova univerzita, 1998. ISBN 80-210-1838-0.). Vznikají zpravidla metamorfózou jílových břidlic a obdobných sedimentů, o čemž svědčí postupné přechody mezi jílovými břidlicemi a fylity (17-18). Tyto horniny jsou jemnozrnné až masivní a jejich struktura je hoemoblastická - lepidoblastická nebo granolepidoblastická. Barva fylitických břidlic je závislá na složení a může být šedobílá, stříbřitá, nazelenalá nebo hnědočerná (17-5).
Minerální složení fylitických břidlic
V minerálním složení fylitických břidlic převládá křemen, plagioklas (albit), hydromuskovit, hydrobiotit, sericit nebo pyrofylit. V různém množství může být přítomen grafit, chloritoid nebo pyrit (17-5). Původně klastické minerály jsou částečně rekrystalované. Přeměna organické substance na grafit a illitu na sericit, případně vznik některých zeolitů, se považuje za přechod sedimentární horniny do metamorfované (17-5).
Zbarvení fylitických břidlic ovlivňuje přítomnost určitých minerálů:
- Chlorit způsobuje zelené zbarvení.
- Sericit vede k šedobílému odstínu se stříbřitým leskem.
- Zvyšující se obsah biotitu se projevuje odstíny od zlatožluté po tmavě hnědou.
- Grafit vede k šedočernému až černému zabarvení.
Metamorfní podmínky a zóny
Fylity a fylitické břidlice jsou typickými reprezentanty hornin nízkého stupně regionální metamorfózy (17-18). Metamorfní stupeň závisí na maximální teplotě, jíž byla hornina v průběhu metamorfózy vystavena (17-19). Ulrich Grubenmann rozdělil metamorfní zóny na základě termodynamických podmínek (1904):
Čtěte také: Srovnání vrtacích korunek do betonu
- Epizóna: Charakteristická velmi nízkou teplotou a slabým tlakem nadloží, avšak silným orientovaným tlakem. Zde vznikají hydratované silikáty, jako je muskovit, mastek, chlorit, epidot a aktinolit. Horní teplotní hranice je přibližně 500 °C. Typickými horninami jsou fylity, kvarcity, chloritové, mastkové, sericitové a zelené břidlice (17-19).
- Mezozóna: Typická stoupající teplotou a tlakem nadloží, s horní teplotní hranicí kolem 650 °C. Orientovaný tlak může být stále vysoký nebo klesá do středních hodnot. Vyskytují se zde minerály jako biotit, muskovit, staurolit, kyanit, amfibol, almandin a kyselé plagioklasy. Nejtypičtější horninou je svor (17-19).
- Katazóna: Vyznačuje se vysokou teplotou a velmi vysokým tlakem nadloží (při regionální metamorfóze). Z minerálů se tvoří ortoklas, bazické plagioklasy, andalusit, sillimanit, cordierit, granáty a pyroxeny. Odpovídají jí biotitové, sillimanitové a cordieritové ruly, granulity, eklogity (17-19).
Fylitické břidlice spadají do epizonální regionální metamorfózy, což je typické pro orogenní pásma (GREGEROVÁ, Miroslava. Poznávání hornin. Brno: Masarykova univerzita, 1998. ISBN 80-210-1838-0.).
Diamanty: Krystalické uhlíkové drahokamy
Diamant je krystalická forma uhlíku „C“, která se řadí mezi vůbec nejtvrdší známé přírodní minerály. Jeho název je pravděpodobně odvozen z řeckého slova „adamas“ - nezničitelný, nebo z arabského „al-mas“ - nejtvrdší. Mezi jeho nejcennější vlastnosti patří schopnost rozkládat světlo na spektrální části a odrážet tak barevné odlesky. Diamant je také známý svou velmi vysokou tepelnou vodivostí, která převyšuje zatím všechny známé látky, což umožňuje jeho snadné rozpoznání diamantovým testerem. Diamanty se mezinárodně váží v karátové hmotnosti (ct), kde jeden karát představuje pětinu gramu (1ct = 0,2g). Cena diamantu neroste v přímé úměře s jeho hmotností, protože velké diamanty jsou mnohem vzácnější.
Kvalita diamantů: 4C
Kvalitu diamantu určují čtyři základní parametry známé jako 4C:
- Carat (hmotnost): Udává váhu diamantu v karátech.
- Color (barva): Diamanty jsou nejčastěji prezentovány jako „bílé“ bezbarvé drahokamy, jejichž cena roste s blízkostí k bezbarvosti (stupeň D). Existují však i barevné diamanty všech odstínů, jejichž hodnota se odvíjí od rarity odstínu (nejvzácnější jsou červené, modré a růžové).
- Clarity (čistota): Vyjadřuje přítomnost inkluzí (vměstků) uvnitř kamene. Nejvyšší stupeň čistoty (FL - Flawless) je udělován diamantům bez vnitřních nečistot a vnějších mechanických narušení. Stupeň IF (Internally Flawless) znamená absenci vnitřních vad. Diamanty s hodnocením VVS (Very Very Small Inclusions) mají velmi malé vady, obtížně spatřitelné i pro kvalifikovaného gemologa pod desetinásobně zvětšující lupou. U stupňů Inclusions jsou vnitřní nečistoty spatřitelné pouhým okem.
- Cut (brus): Způsob opracování diamantu, který ovlivňuje jeho lesk a třpyt. Nejžádanějším je briliantový tvar.
Nezkušený pozorovatel nemá za běžných podmínek žádnou šanci bezpečně rozeznat přírodní diamant od jeho napodobenin. Pravý diamant lze spolehlivě identifikovat pouze za využití odborných metod nebo prostřednictvím certifikace. Cena diamantu se vždy určuje podle tzv. mezinárodního ceníku Rapaport Price List, který stanovuje základní hodnoty, avšak přesnou cenu ovlivňuje i aktuální tržní poptávka a individuální parametry konkrétního drahokamu.
Surové diamanty
Surové diamanty mají nejčastěji matný až skelný povrch a krystalický tvar připomínající malé průsvitné či mléčně zbarvené kamínky. Barva se pohybuje od čiré přes nažloutlou až po hnědou, velmi vzácně se vyskytují i barevné formy. Na první pohled se surový diamant může podobat obyčejnému křemenu, a pro laika je téměř nemožné jej od tohoto minerálu rozlišit.
Čtěte také: Vše, co potřebujete vědět o diamantových korunkách do betonu
Naleziště a těžba diamantů
Diamanty se nacházejí ve specifických vulkanických horninách, známých jako kimberlity. Tyto horniny, pojmenované podle jihoafrického města Kimberley, se na povrch dostaly mohutnými výlevy z hlubin Země, často ve formě komínových struktur. Kromě primárních ložisek v kimberlitu lze diamanty nalézt také v sekundárních ložiskách, kam byly transportovány geologickými procesy, zejména vodní erozí a uloženy v náplavech říčních toků.
Historicky bylo až do 18. století (společně s ostrovem Borneo) jediným producentem diamantů na světě Indie. Z těchto oblastí pocházejí některé z nejslavnějších diamantů, jako například Koh-i-Noor, Orlov, Velký Mogul nebo modrý Hope.
Mezi největší a nejproduktivnější současná naleziště diamantů patří:
- Austrálie (zejména dříve významný důl Argyle)
- Botswana (důl Jwaneng, považovaný za největší a nejbohatší naleziště na světě)
- Rusko (Jakutsko a oblast Mirnyj)
- Jihoafrická republika
- Kanada
- Angola
- Namibie
Roční globální produkce surových diamantů přesahuje 100 milionů karátů. Z toho však jen přibližně 20 % vytěžených kamenů splňuje parametry vhodné pro použití ve šperkařství. Česká republika se nenachází na světové mapě producentů diamantů. Zmínky o mikroskopických diamantových zrnech pocházejí z několika lokalit, například z oblasti Třebíče nebo Mariánských Lázní, ale tyto nálezy jsou geologicky nevýznamné a k průmyslové těžbě zde nikdy nedošlo.
Proces těžby a zpracování
Před zahájením těžby věnují těžařské společnosti značné úsilí sledování a prověřování identifikátorů v ložisku, které napomáhají předpovědět rentabilitu těžby. Dochází k vrtání horniny/půdy, která je následně transportována do speciálních zařízení. Zde je hornina rozmělněna, propláchnuta a naskenována. Přes 80 % všech vytěžených surových diamantů je využito jako surovina pro průmysl. Zbylé diamanty se řadí mezi drahé kameny, které jsou upravovány (broušeny a leštěny) do speciálních mnohostěnů.
Čtěte také: Jak vybrat diamantovou pilu na beton
Tabulka: Klasifikace metamorfních stupňů podle Grubenmanna
Následující tabulka shrnuje základní typy metamorfních stupňů dle Grubenmanna a jejich charakteristiky:
| Metamorfní zóna | Teplotní rozmezí | Tlakové podmínky | Charakteristické minerály | Příklady hornin |
|---|---|---|---|---|
| Epizóna | 200 - 500°C | Slabý tlak nadloží, silný orientovaný tlak | Muskovit, mastek, chlorit, epidot, aktinolit | Fylity, kvarcity, chloritové břidlice, sericitové břidlice |
| Mezozóna | Stoupající, do 650°C | Stoupající tlak nadloží, vysoký/střední orientovaný tlak | Biotit, muskovit, staurolit, kyanit, amfibol, almandin, kyselé plagioklasy | Svor, epidotový amfibolit, dvojslídné ruly |
| Katazóna | Vysoká, nad 650°C | Velmi vysoký tlak nadloží (regionální metamorfóza) | Ortoklas, bazické plagioklasy, andalusit, sillimanit, cordierit, granáty, pyroxeny | Biotitové ruly, granulity, eklogity, krystalické vápence |
Tyto zóny, původně spojované s hloubkou metamorfního prostředí, jsou v současném pojetí definovány výhradně na základě termodynamických podmínek (17-19).
Geologický kontext: Historie a vývoj
Zařazení hornin do spodního ordoviku je analogické, například podle nálezů Phycodes circinati RICHT. a ordovických trilobitů v Durynsku (17-2). Existuje i názor, že jde pouze o ordovik (Škvor, 1975) (17-3). Profesor Mottl ve své geologické mapě (1: 53 000, cca před 1932) nerozlišoval fykodové fylitické břidlice a jejich podloží, vše označil jako „horní fylit“ (Oberer Phyllit) (17-9). V tehdejších znalostech geologie to bylo v pořádku, neboť ordovik jako geologický útvar nebyl vyčleněn (kodifikován byl až na 21. geologickém kongresu v Kodani roku 1960).
Ichnofosílie (17-6), neboli stopy (ichnity), jsou důležité pro stratigrafické zařazení. Pro zjištění proveniencí a jako pomocná stratigrafická metoda se používá separace těžkých minerálů z hornin, k čemuž slouží netoxická těžká kapalina LST. Separace mikrofosilií (např. foraminifer a další mikrofauny) se provádí z nezpevněných sedimentů i pevných jílovců a břidlic (dezintegrace pomocí roztoku sody a peroxidu vodíku, mechanické metody).
Pojmy jako nerost a minerál se používají stejně často a označují homogenní, pevnou látku anorganického původu s určitým chemickým složením. Horniny jsou tvořeny několika nerosty, výjimkou jsou horniny z jednoho nerostu, jako vápenec či křemenec. Horniny se dělí podle vzniku na magmatické (vyvřeliny), sedimentární (usazené horniny) a metamorfované (přeměněné horniny). Metamorfóza (přeměna) vyžaduje vysokou teplotu (více než 200 °C) a tlak (více než 25 MPa). Metamorfity vznikají z původních hornin, které mohou být jak vyvřeliny (ortoruly), tak sedimenty (pararuly).
tags: #diamantova #bridlice #geologie