Co jsou krystaly

Krystalová mřížka

Každý krystal je působením chemického znečištění, radiace, záření vycházejícího ze Země i Slunce a neopakovatelného způsobu svého vzniku vyladěn na vlastní „tón". Složen je z různých minerálů, a je tedy definován svou vnitřní strukturou - uspořádanou opakující se atomovou mřížkou, která je pro každý druh nerostu jedinečná. Větší i menší vzorky téhož druhu proto mají vždy stejnou vnitřní strukturu, kterou lze rozeznat pod mikroskopem.

Unikátní geometrická krystalická mřížka představuje identifikační znak umožňující
rozpoznání jednotlivých krystalů. Její existence současně vysvětluje, proč krystaly některých nerostů /například aragonitu/ mohou mít různé vnější tvary a barvy - až do té míry, že na první pohled nevypadají jako jeden a týž kámen. Vzhledem k totožnosti své vnitřní struktury jsou ale považovány za krystaly téhož nerostu. Je to spíš tato struktura než mineralogické složení, co v případě některých krystalů rozhoduje o jejich zařazení. U některých krystalů dochází k drobným odlišnostem v zastoupení jednotlivých minerálů, což vede k vytváření různých barevných variant, v nichž se krystaly onoho druhu vyskytují.

Pokud vznikne z téhož minerálu nebo ze stejné kombinace různých minerálů několik různých druhů krystalů, bude mít každý jinou podobu. Krystaly bývají souměrné podle jednotlivých os. Jejich pravidelné vnější tvary jsou odrazem vnitřního uspořádání. Všechny odpovídající páry stěn spolu svírají totožné úhly. Vnitřní struktura jakéhokoli druhu krystalu je stálá a neměnná.

Ve tvaru krystalů najdeme vždy jeden ze sedmi geometrických tvarů: trojúhelníky, čtverce, obdélníky, šestiúhelníky, kosočtverce, rovnoběžníky či lichoběžníky. Ty se skládají do mnoha variant označovaných druhovými názvy podle vnitřního geometrického uspořádání. Šestistěnný krystal je tedy složen ze šestiúhelníků převedených do trojrozměrné podoby. Z kombinace čtverců vznikne krychle. Trojúhelníky vytvářejí jehlan a z pravoúhelníků se zrodí krystal řazený do čtverečné krystalické soustavy. Z kosodélníků vzniká kosočtverečný krystal, z lichoběžníků triklinický a z rovnoběžníků monoklinální. Vnější podoba krystalu přitom nemusí odrážet jejich vnitřní strukturu.

Srdcem každého krystalu je atom a jeho součásti. Už sám atom představuje dynamický organizmus sestávající z částeček neustále rotujících kolem středu. Jakkoli tedy krystal vyhlíží pevně a klidně, ve skutečnosti ustavičně kolotá ve víru molekulární vibrace naladěné na jednu konkrétní frekvenci. Právě to propůjčuje krystalům jejich energii.

Zemská kůra

Na samém počátku své existence byla Země pouhým kypícím oblakem plynů, z něhož postupně vznikl shluk pevného prachu. Ten se posléze smrštil do podoby roztavené a doběla rozžhavené koule. V průběhu následujících nekonečných miliard let zchladla tenká svrchní vrstva roztaveného materiálu označovaného jako magma do podoby skořápky - zemské kůry. Při zachování poměru vzájemných velikostí odpovídá síla zemské kůry tloušťce slupky na povrchu jablka. Pod touto slupkou dál vře na minerály bohaté roztavené magma, v němž vznikají nové a nové krystaly.

Některé krystaly /například křemeny/ vznikaly z horkých plynů a roztavených minerálů v zemském jádru, které v přehřátém stavu zamířily vzhůru, poháněny tlakem působeným pohyby obrovských plátů zemského povrchu. Spolu s tím, jak horké plyny pronikaly pevnou skálou, chladly a tuhly. V některých případech tento proces trval miliony let, ale jindy probíhal velice rychle a nabýval značně bouřlivé podoby.

Pokud to probíhalo relativně pomalu anebo krystaly vznikaly uvnitř bublin plynu, narostly do značných rozměrů. V případě rychlého růstu se rodily menší krystaly. Jestliže se celý proces na jistý čas zastavil a poté znovu rozběhl, mohly vzniknout tzv. fantomy neboli samoléčivé krystaly. V případě mimořádně rychlého průběhu se výsledkem stala hmota podobná sklu, jako je tomu například u obsidiánu. Krystaly jako aventurin nebo peridot vznikaly z tekutého magmatu za vysokých teplot, topaz a turmalín zase během průchodu plynů vrstvami skály.

Když se magma dostatečně ochladilo a vodní páry kondenzovaly na vodu, vznikly vrstvy krystalů jako aragonit a kunzit. Při jejich průniku prasklinami v okolní skále docházelo k velice pozvolnému chladnutí, jehož výsledkem jsou rozměrné krystaly, například chalcedon či ametyst. Krystaly jako třeba granát vznikají v zemských hlubinách, jestliže se potřebné minerály roztaví a pod intenzivním tlakem a za mimořádně vysokých teplot znovu krystalizují. Takové krystaly označujeme termínem metamorfované.

Chalcit a další sedimentární krystaly vznikají v důsledku procesu eroze. Skály na povrchu se rozpadají a voda obohacená minerály proniká rozrušenou horninou do hlubin nebo stéká dál do údolí v podobě potoků či řek a odnáší s sebou materiál, z něhož vznikají nové krystaly. Druhou možností je, že se jednotlivé kousky minerálů postupně slepují a ukládají ve vrstvách na skalním podloží; ty mívají většinou měkčí strukturu.

Krystaly se často nacházejí na podloží, kde vznikly, případně jsou navzájem spojené do většího shluku. Skalnímu podloží, na němž se vyskytují krystaly, říkáme matečná půda.