Měsíční kámen - šperk, co není z Měsíce

Říká se mu “měsíční” - tento kámen je ale pozemšťan. Jak vzniká nezaměnitelný optický jev u šperků s měsíčním kamenem? (délka blogu 8 min.)

Měsíční kámen

… typicky bílý, neprůhledný a namodralý, barvou se podobá mléku. Když na něj dopadá světlený paprsek, vzniká zajímavý optický jev, kterému se říká adularizace. V kameni se při pozorování na určité ploše a ve vhodném směru vytváří vlnivá, modravě bílá mléčná světelná stopa, připomínající světlo Měsíce. Aby se tento efekt zesílil, zpracovávají se šperky s měsíčními kameny většinou jen obrušováním a vyhlazují se do oválného nebo kulového tvaru (cabochon). 

Chemické složení...

… se dá vyjádřit vzorcem (K,Na,Ca)(AlSi3O8). Jedná se tedy o alumosilikát, minerál, který obsahuje jak oxid křemíku (SiO2) tak hliníku (Al2O3). Svým složením patří do velké skupiny živců.

Živce

… jsou silikáty obsahující hliník. Vytvářejí velkou skupinu minerálů, které  se od sebe liší různým zastoupením kationtů sodíku (Na+), vápníku (Ca+) a draslíku (K+). 

Tvrdost měsíčního kamene odpovídá 6 - 6,5 na mohsově stupnici. Jeho hustota se pohybuje od 2,56  do 2,58 g/cm3. Tvrdost kolem 6,5 sice nemůže konkurovat většině drahokamů, přesto se materiál ještě velice dobře hodí na výrobu šperků. Je ale bohužel velice křehký, při pádu na zem vám může popraskat, je tedy třeba s ním zacházet opatrně. 

Živce mají jednu zajímavou vlastnost: tvoří vzájemně tzv. tuhé roztoky. To znamená, že v jednom kameni jsou přítomné klidně i všechny výše zmiňované kationty - a jméno minerálu  pak závisí na jejich vzájemném poměru. 

Dá se to znázornit na tzv. trojúhelníkovém diagramu (viz následující obrázek). Je do něj zaneseno chemické složení různých minerálů. 

V každém rohu trojúhelníku se nachází čistý minerál určitého složení: ortoklas KAlSi3O8, který obsahuje draslík…  albit NaAlSi3O8, obsahující sodík a anortit CaAlSi3O8, která má vápníkový kationt. Na protilehlé straně se nachází minerály, které takový minerál neobsahují. 

Plochu trojúhelníku pak vyplňují minerály, které jsou směsí všech tří komponent. V těchto minerálech je tedy daný domovský kationt v určité míře nahrazen kolegou (nebo hned dvěma kolegy) z jiné skupiny, která má domov v jiném úhlu trojúhelníku. 

Bílá políčka trojúhelníku (viz obrázek nahoře) označují jednotlivé skutečně existující minerály s daným chemickým složením. Zvláštností tohoto systému je ovšem modré pole. To odpovídá složení minerálů, které jsou v pozemských podmínkách (teplota a tlak na zemském povrchu) nestabilní. 

A právě kvůli této zvláštnosti se o systému, který tvoří živce, zmiňuji. Je to totiž ona, kdo způsobuje zvláštní optický efekt měsíčního kamene - adularizaci. 

Jak vzniká adularizace?

Při teplotách vyšších než 600 °C (tedy teplotách panujících ve větších hloubkách) se tvoří pevné roztoky ze všech tří komponent bez omezení. 

Jakmile ale teplota klesá (například tehdy, když se materiál dostává blíže k zemskému povrchu), schopnost neomezeného mísení komponent mizí. Ze směsi se pak (během vychladnutí) vysráží ty minerály, které jsou stabilní i při běžných pozemských podmínkách. Znamená to, že se ve výsledném vychladlém kameni nachází hned několik různých minerálů (s různými chemickými složeními), které jsou poskládané do pravidelných nebo nepravidelných tvarů - mohou tvořit například lamely. 

Tyto lamely si ovšem nemůžete představit jako jednotlivé viditelné vrstvy. Naopak - jsou tak mikroskopicky malé, že mohou být dokonce menší než vlnová délka, jakou disponují jednotlivé komponenty slunečního spektra. 

Když pak na kámen s takovou speciální strukturou dopadne světlo, vzniká zvláštní optický jev - kterému se říká Tyndallův efekt. 

V případě našeho měsíčního kamene to pak znamená, že se v něm světlo rozptyluje na mikroskopických lamelách, vzniklých vysrážením minerálů s “dovoleným” složením z původní horké směsi, jejíž složení je při běžné teplotě nestabilní. 

Když pak takovým kamenem pohybujete sem a tam, pohybuje se také světelná stopa, která v něm vzniká. Její barva je závislá na velikosti lamel (mikrostruktuře kamene). Poměrně široké lamely vytvářejí spíše bílý a mléčný světelný efekt, zatímco lamely s menšími rozměry vyvolávají cennou namodralou barvu. 

Imitace a záměny

Jistě vás neudiví, že i u měsíčního kamene musíte dát pozor na imitace. Kromě toho se ale můžete setkat i s dobře míněnými záměnami za jiné minerály. 

Velmi častým je omyl, týkající se minerálu selenitu. Záměna spočívá hlavně v tom, že se selenit z řečtiny překládá jako “měsíční kámen”. S naším adularizujícím materiálem nemá společného nic než jméno. Selenit je určitá variata sádrovce, tedy sulfát, obsahující krystalickou vodu. Opravdový měsíční kámen je alumosilikát. 

Pokud se vám někdo bude snažit podsunout selenit a tvrdit, že se jedná o měsíční kámen, odhalíte to snadno: tvrdost selenitu je typicky 1,5 - 2 na mohsově stupnici. Do tvrdosti měsíčního kamene má tedy opravdu hodně daleko. 

Lidé ale měsíční kameny také často zaměňují s mléčnými opály, samotným albitem, chalcedonem nebo bílým labradoritem (o kterém bude řeč v příštím blogu). Všechny tyto omyly se dají odhalit při zkoušce fluorescence. Měsíční kámen fluoreskuje při ozáření dlouhovlnným UV světlem modře a při ozáření krátkovlnným UV oranžově a modře.