Smaragd, pověstný svou intenzivní zelenou barvou, je jedním z nejcennějších drahokamů na světě. Jeho původ a proces tvorby jsou fascinující a zahrnují složité geologické a chemické podmínky. Abychom pochopili, jak tento nádherný kámen vzniká, musíme se podívat na geologické procesy a chemické reakce, které vedou k jeho vzniku. Chemické složení smaragdu klíčem k jeho charakteristické zelené barvě. Hlavní složkou je beryl, což je berylium hlinitý křemičitan s chemickým vzorcem Be₃Al₂(SiO₃)₆. Co však dává smaragdu jeho typickou barvu, jsou stopové množství chrómu a někdy i vanadu. Tyto prvky se mohou vyskytovat pouze za hodně specifických podmínek a díky tomu je smaragd tak vzácný.
Smaragdy vznikají hluboko pod povrchem Země v prostředí pegmatitových a hydrotermálních žil, kde se setkávají specifické minerály a fluidní podmínky spolu s vysokou teplotou a tlakem.
Geologické podmínky
Smaragdy se tvoří v hlubokých vrstvách zemské kůry, kde se setkávají nutné geologické podmínky. K tomu, aby došlo k jejich vzniku, je nezbytné, aby se v určitém místě vyskytovaly vhodné horniny, minerály a fluidní podmínky, stejně jako správná teplota a tlak. Nejčastěji se nacházejí v pegmatitových žilách nebo hydrotermálních žilách.
Pegmatity jsou hrubozrnné magmatické horniny, které vznikají v závěrečných fázích krystalizace magmatu. Tyto horniny obsahují velké krystaly a často jsou bohaté na vzácné prvky. Proces jejich vzniku začíná, když magma proniká do zemské kůry a pomalu chladne. Během této fáze krystalizace se oddělují různé minerály, včetně berylu, což je základní složka smaragdu. Pokud jsou v tomto prostředí přítomny i stopové prvky jako chrom nebo vanad, začíná se tvořit smaragd. Hydrotermální žíly vznikají při cirkulaci horkých, minerály bohatých roztoků skrz horniny. Tyto hydrotermální procesy stojí za tvorbu smaragdů v mnoha významných nalezištích. Horké roztoky, které jsou bohaté na berylium, chrom a vanad, pronikají do prasklin a dutin v hostitelských horninách. Když se tyto roztoky ochladí a tlak klesá, dochází k jejich krystalizaci a tvorbě smaragdů. Tvorba smaragdů vyžaduje přítomnost berylia, hliníku, křemíku, chromu a někdy vanadu. Berylium se v zemské kůře vyskytuje ve velmi malých množstvích, což ke vzácnosti smaragdu výrazně napomáhá.
Proces tvorby
Proces tvorby smaragdu je složitý a zahrnuje řadu geologických a chemických kroků. Smaragdy se formují za přesně dané teploty a tlaku, které umožňují krystalizaci berylu s přítomností chrómu nebo vanadu. Tyto procesy probíhají hluboko pod zemským povrchem a jsou výsledkem interakce magmatických a hydrotermálních aktivit.
Proces tvorby smaragdu zahrnuje krystalizaci berylu obohaceného o chrom nebo vanad, přičemž tento složitý proces může probíhat jak v magmatických podmínkách, tak prostřednictvím horkých hydrotermálních roztoků.
Krystalizace smaragdů je citlivý proces, který může být ovlivněn mnoha faktory, včetně chemického složení roztoků, teploty, tlaku a rychlosti ochlazování. Například, pokud roztoky obsahují příliš mnoho železa, barva smaragdu je ovlivněna a kámen ztratí svou typickou zelenou barvu. Existují také různé metody laboratorní syntézy smaragdů, které napodobují přirozené geologické procesy. Jednou z metod je hydrotermální syntéza, kde se beryl a další prvky rozpustí v horkých roztocích při vysokém tlaku a teplotě, a poté se nechají krystalizovat. Další metodou je flux metoda, při které se beryl a další složky smísí s tavidlem a nechají se pomalu chladit, což umožňuje růst velkých, čistých krystalů smaragdu.
Syntetické smaragdy
Technologický pokrok umožnil výrobu syntetických smaragdů, které mají téměř identické chemické a fyzikální vlastnosti jako přírodní kameny. Procesy jako hydrotermální syntéza a flux metoda umožňují vytvářet smaragdy v laboratorních podmínkách. Tyto syntetické kameny jsou cenově dostupnější. Jelikož je jejich tvorba kontrolována a optimalizována bývají čistší než pravé přírodní smaragdy .
