V moři-okijanu na ostrově Buyan leží bíle hořlavý kámen Alatyr.
Tento mytologický obraz sněhobílého planoucího kamene ležícího ve středu vesmíru provází lidové legendy a spiknutí po staletí. Pomůže nám tedy vydat se na cestu za poznáním jednoho z úžasných výtvorů přírody, který se jmenuje jantar.
Světlé kameny, které hrají na slunci všemi odstíny žluté a oranžové, znají lidé již od paleolitu. V době bronzové spojovaly obchodní cesty země severní Evropy a údolí Nilu a baltský jantar spolu se zlatem doprovázel faraony do posmrtného života. V řeckých mýtech byl jantar považován za slzy nymf Heliad prolévaných za mrtvého Phaetona. Řekové byli fascinováni schopností jantaru elektrizovat. I samotné slovo „elektřina“ pochází z řeckého „ἤλεκτρον“, tedy „jantar“. Starověký ruský název pro jantar, „ilectr“, je také pauzovací papír z řečtiny, který byl v 16. století nahrazen obvyklým názvem, odvozeným z litevského „gintary“.
Co je jantar
Dokonce i starověcí přírodovědci hádali o rostlinném původu jantaru. Jantar nelze nazvat minerálem. Podle klasifikace IMA (International Mineralogical Association) patří jantar mezi fosilní pryskyřice.
Z chemického hlediska je jantar amorfní polymer se vzorcem C10H16O+(H2S). Hustota je o něco vyšší než u vody: 1,07 – 1,09 a maximálně 1,3 g/cm³. Tvrdost na Mohsově stupnici 2 -2,5.
Barva jantaru je velmi rozmanitá: od téměř bílé po zelenou a dokonce i modrou se všemi druhy odstínů. Důvodem rozmanitosti jsou nečistoty cizorodých látek ve složení pryskyřice. V ultrafialovém světle jantar svítí modrobíle a žlutozeleně. Stejně jako ostatní biogenní útvary i jantar postupně stárne, to znamená, že na vzduchu oxiduje, což vede ke křehkosti a tmavnutí barvy.
Jantar nemá rád vysoké teploty a ničí se již při 200 °C za vzniku jantarového oleje a jantarové pryskyřice. Vložený do ohně se snadno vznítí. Rozpustný v alkoholu, etheru a chloroformu.
Existují různé způsoby, jak klasifikovat jantar. Důležitými vlastnostmi jsou makromolekulární struktura pryskyřice a stupeň průhlednosti. Je známo, že jantar obsahuje zbytky starověké flóry a fauny, inkluze. Pokud jejich velikost přesahuje 10 mm, je takový kámen považován za vzácný.
Jak jsme již řekli, jantar je fosilní pryskyřice. A proto, abychom zjistili, jak se pryskyřice změnila v kámen, půjdeme do daleké minulosti.
Jantarový les
Eocén, před 40 miliony let. Biosféra se zotavila po velkém vymírání mezi křídou a paleogénem. Obrysy kontinentů stále více připomínají ty moderní. Podnebí je horké a vlhké, subtropické pásmo se blíží k polárnímu kruhu. Obrovské rozlohy Fennoscandia tvoří jedna pevnina. Tam, kde se dnes nachází Baltské moře, protéká mohutná řeka – Eridanus. Jeho rozsáhlá, rozvětvená delta se nachází v oblasti moderního Nizozemska. A podél břehů této řeky roste smíšený les, který dnes nemá obdoby. Paleontologové tomu říkají „jantar“.
Jantarový les je rostlinné společenství, jehož složitost je srovnatelná s tropickými pralesy.
Horní vrstvu této severní džungle představují sekvoje. Tito mocní obři se tyčí stovky metrů nad nekonečným zeleným mořem. Střední patro se skládá z jehličnanů a tvoří souvislý baldachýn ve výšce 40-50 metrů. Převládají zde borovice, které tvoří až 70 % všech stromů a jsou zastoupeny dvěma desítkami druhů. Mezi nimi vyniká Pinus succinifera, jantarová borovice. Téměř veškerý baltský jantar se skládá z jeho pryskyřice. Nižší patro jsou listnaté stromy: duby, platany, buky, skořicovník; a s nimi túje, borovice a smrkové houštiny. Pod ní je ticho a zelený soumrak, trávy je tu málo, zato hodně shnilého listí, větví a kmenů stromů. Na okrajích, kde je hodně slunečního světla, je hustý podrost kapradin, palem a banánů, vavřínu a myrty. Za slunečného počasí je tu světlo a horko a voní vonnou pryskyřicí.
Akumulace pryskyřice
Aby se pryskyřice změnila na jantar, musí se nějakou dobu hromadit v půdě a přeměnit se v sedimentární usazeniny. I když existuje mnoho stromů nesoucích pryskyřici, podmínky prostředí mohou bránit hromadění pryskyřice. Ničí se působením slunečního záření, teplot a mikroorganismů. Dobré podmínky se vytvářejí tam, kde je na lesní půdě málo světla, vysoká vlhkost a písčité půdy. Jantarový les ve starověké Fennoskandii se vyznačoval touto kombinací faktorů.
Samotná pryskyřice se v horkém počasí ve velkém uvolňuje z kmenů stromů. Zdá se, že borovice pláčou jantarovými kapkami pryskyřice. Jakékoli poškození stromu: praskliny v kmeni, zlomené větve a místa, kde byla stržena vrstva kůry, zarůstají celými pryskyřičnými výrůstky. Pryskyřice má dezinfekční vlastnosti a léčí poškození, podporuje obnovu dřevěné tkáně. Velké shluky pryskyřice padají dolů do lesní půdy a nesou s sebou hmyz a drobné rostlinné zbytky. Ze stromů, které se zlomí při vichřici nebo spadnou ze stáří, vytéká spousta pryskyřice. Během lesních požárů mohl být proces hromadění pryskyřice přerušen: intenzivní teplo zničilo její zásoby v lesní půdě, ale pak vše začalo znovu.
Tato fáze může trvat relativně krátkou dobu, až milion let. A po celé své délce byla vlhkost důležitým faktorem umožňujícím přežití fosilní pryskyřice. Nadměrná suchost a také vlhkost půd by mohla vést ke zničení fosilních pryskyřic nebo jejich karbonizaci. Dalším důležitým faktorem je přítomnost kyslíku v půdě. V mokřadech způsobuje anaerobní prostředí pryskyřici křehkost a krátkou životnost. A za účasti kyslíku pryskyřice postupně tuhne. Tlak sedimentárních vrstev a teplota v tomto případě „roztaví“ těkavé sloučeniny z pryskyřice a přemění ji na pevnou hmotu, kopál. Copal ještě není jantar, ale už má vlastnosti blízké jantaru.
Počáteční proces akumulace pryskyřice vedoucí k vytvoření kopálu a následně jantaru byl dobře prostudován. Nemusí to být pryskyřice jehličnatých rostlin. Moderní míza brouci pocházejí hlavně z rodu tropických luštěnin Hymenaea. Jejich fosilní pryskyřice, kopál, se sbírá z nalezišť v Africe a Jižní Americe. Dalším důležitým zdrojem fosilní pryskyřice jsou Araucariaceae rodu Agathis. Báze kmene jejich novodobého zástupce, agathis jižní (Agathis australis), je celá pokryta tmavou pryskyřicí. Půda pod stromem je jím nasycena a shluky pryskyřice mohou dosáhnout 20 kg.
Aby se ale fosilní pryskyřice proměnila v jantar, potřebuje projít další, velmi důležitou fází.
Jak vzniká jantar?
Pokud pryskyřice začíná svou přeměnu na jantar na souši, v podmínkách vysoké vlhkosti, pak končí na dně nádrže.
Vrstva sedimentu obsahující fosilní pryskyřice může být erodována vodními proudy a transportována na dno velkého jezera nebo mořské pánve. V eocénu byly dolní toky řeky Eridanus zaplaveny mořskou vodou. Stoupající hladina moří proměnila širokou řeku v dlouhou mořskou zátoku, táhnoucí se přes Dánsko až do moderních pobaltských států. Zde spodní vody vytvářely zásadité prostředí s vysokým obsahem draslíku a jemného kalu. To přispělo ke vzniku kyseliny jantarové a esterů ve fosilní pryskyřici a dokončilo proces polymerace molekul. A bahnité hmoty smíchané s hlínou se proměnily v zelenošedý minerál, glaukonit. Uplynou miliony let a geologové glaukonitu určí přítomnost nahromadění jantaru v sedimentárních horninách.
V pobřežních oblastech se vytvořily dlouhé písečné kosy a mělčiny, a když moře ustoupilo, rostly na tomto místě borovice, z nichž padala vzácná pryskyřice. Tak vznikla vrstvená jantaronosná ložiska oblasti Baltu.
Nová etapa v životě baltského jantaru začala s příchodem ledovců. Asi před 700 tisíci lety ledová pokrývka pokryla Fennoscandii v jediném masivu a pohřbila údolí Eridanus. Hmotnost ledové masy byla tak velká, že se zemská kůra ohnula a vytvořila prohlubeň. A s koncem poslední doby ledové, před 14 tisíci lety, se tato deprese začala plnit vodou. Postupem času se z ledovcového jezera stalo moře. Jeho vody erodovaly jantarové usazeniny, znovu pohřbívaly jantar na mořském dně a někdy, během bouří, jej vynášely na břeh. Primitivní lovci, pohybující se na sever za stády jelenů, našli na břehu krásné červené kameny. Vyráběli šperky z jantaru a vyměnili je za obsidián z dalekého jihu. Jantar se tak stal součástí lidských dějin.
Kde se těží jantar?
Naleziště jantaru jsou známá po celém světě. Nejen na severu Evropy byly příznivé podmínky pro její vznik. Obecně je lze rozdělit do tří velkých skupin.
1) Primární ložiska.
Tato ložiska jsou spojena s uhelnými slojemi a vznikají na místě lesů, ve kterých kdysi rostly pryskyřičné stromy. Zpravidla obsahují hodně glaukonitu, málo jantaru a jeho kousky nedosahují velkých rozměrů. Taková ložiska se nacházejí v Rakousku, Číně, na Dálném východě, na Aljašce a v Kanadě.
2) Sekundární vklady nebo rýhy.
Placer vklady jsou spojeny se starověkými a moderními vodními nádržemi. Vznikají, když je jantar transportován vodou a znovu uložen v korytech řek, na pobřeží moří a jezer. Patří mezi ně ložisko jantaru Primorskoe.
3) Ledovcové rýhy.
Tato ložiska jsou speciální variantou sekundárních ložisek a vznikají při zničení hotových jantarových ložisek pohybujícím se ledovcem. Po roztání ledovce se jantar hromadí v morénách a jezerních prohlubních. Taková ložiska jsou známá v Grónsku, na Aljašce a ve střední Evropě.
Dále budeme zvažovat hlavní místa těžby jantaru.
Přímořské pole.
Nachází se na pobřeží Baltského moře v Kaliningradské oblasti. Jedná se o největší naleziště jantaru na světě. Obsahuje až 90 % všech světových zásob a koncentrace jantaru v hornině je nejvyšší – kolem 2 kg/m 3 . Baltský jantar je starý 40-50 milionů let a svou kvalitou se rovná drahému kameni. Jeho těžba se provádí v otevřených jámách, ročně se vytěží asi 300 tun kamene (v sovětských dobách až 800 tun).
Klesovské pole.
Nachází se na Ukrajině, v regionu Rivne. Jeho zásoby jsou významné a jeho geologie je dobře prostudovaná. Koncentrace jantaru je výrazně nižší než v ložisku Primorskoe, asi 60 g/m 3 . Klesovský jantar, stejně jako baltský jantar, vznikl v eocénu, kdy část území Ukrajiny pokrývaly vody oceánu Tethys. Objemy produkce se pohybují kolem 300 tun ročně, značná část jantaru se těží nelegálně.
Barmské pole.
Skupina nalezišť jantaru umístěná v Myanmaru, ve státě Kachin. Jedná se o hlavní typ asijského jantaru a má komerční význam. Doba vzniku je období křídy, asi před 100 miliony let. Senzační objevy posledních let, jako například dinosauří ocas, byly učiněny v barmském jantaru. V Myanmaru je občanská válka, těžba jantaru je pod kontrolou válčících frakcí a pracovní podmínky v dolech jsou životu nebezpečné. Oficiálně se ročně vytěží až 500 kg birmitu, objemy prodeje na černém trhu nejsou známy.
Dominikánské pole.
Nachází se ve východní části ostrova Haiti, v Dominikánské republice. Z hlediska objemu výroby jde po Primorskoje o druhé pole na světě. Jantaronosná ložiska se nacházejí v nadmořské výšce 500 – 1000 m n.m. Stáří jantaru je malé, pouhých 15-20 milionů let. Zdrojem pryskyřice zde není borovice, ale fazol Hymenaea protera. Jantar se těží primitivními metodami, které ohrožují životy dělníků. Zde můžete také najít úžasnou modrou a modrou jantaru. Ročně se ho vytěží ne více než 50 kg.
Mexický vklad.
Nachází se na jihu země, ve státě Chiapas. Stejně jako dominikánské ložisko je malého stáří, asi 20-25 milionů let. Zdrojem pryskyřice je zástupce stejného rodu luštěnin, Hymenaea mexicana. Sedimenty vzniklé v řečišti a uchovávají fosilie charakteristické pro mangrovové ekosystémy. Objem výroby je malý, cca 4 tuny ročně.
Obsahuje: hmyz (nejen) v jantaru
Pro paleontology samozřejmě nemá jantar vůbec žádnou šperkařskou hodnotu. Poskytuje naprosto fantastickou příležitost vidět na vlastní oči živé tvory, kteří žili na Zemi před desítkami milionů let.
Pryskyřice vytékající ze stromů zachycovala rostlinné zbytky, pyl, spory hub, pavučiny, vlasy a peří. Uvízli v ní pavouci, hmyz, slimáci a občas se do pryskyřičné pasti chytili drobní obratlovci. Inkluze jsou pojmenování pro pozůstatky flóry a fauny obalené v jantaru. Tato zjištění jsou tak úžasná, že vytvořila základ pro román Michaela Crichtona Jurský park a sérii filmů na jeho základě.
Známé jsou nálezy celých těl obratlovců nebo jejich úlomků v jantaru. Vědci mají k dispozici ještěrky, hady, žáby, ptáky, dokonce i ocas malého dinosaura. Možná tedy není daleko den, kdy je lze naklonovat a přivést zpět k životu? Bohužel to není možné.
To, co vidíme v jantaru, jsou mumifikované kostry a vnější obaly zvířat, neboli chitinózní schránky. Pryskyřice a organické kyseliny a estery, které obsahuje, ničí měkké tkáně a ničí obsah buněk. Pokusy extrahovat DNA z hmyzu obsaženého v kopálu ne staršího než 10 tisíc let byly neúspěšné. I u hmyzu zůstávají jen malé fragmenty DNA v mladých shlucích pryskyřice, které jsou staré asi 60 let. Zjevně se tedy budeme muset rozloučit s myšlenkou uvést „Jurský park“ do reality.
To ale neznamená, že takové nálezy jsou zbytečné. Každý z nich otevírá okno do světa vzdálené minulosti a poskytuje více informací než zkamenělé pozůstatky. To platí zejména pro obratlovce, protože jantar zachovává to, co ve fosiliích chybí – krycí tkáň a vzhled.
Jak rozeznat jantar od padělku?
Hodnota jantaru jako drahého kamene i jako zdroje vědeckých poznatků vytváří půdu pro jeho falšování.
Rozlišení jantaru od jeho imitace není snadné ani pro profesionála, a abyste tomu porozuměli, můžete si vytvořit seznam diagnostických charakteristik jantaru:
— heterogenní zbarvení s neobvyklými přechody a texturami;
— přítomnost vzduchových bublin správného tvaru;
– relativně lehký, potápí se ve sladké vodě, ale plave ve slané vodě;
– nelze poškrábat nehtem;
– elektrifikovaný;
— hoří pachem kalafuny;
– svítí v ultrafialovém světle.
Podobné vlastnosti ale mohou mít i napodobeniny jantaru, proto je důležité vědět, z čeho jsou padělky vyrobeny.
1) Lisovaný jantar.
Přísně vzato, toto vůbec není padělek. Tento jantar se vyrábí z drti a výrobního odpadu, tedy z přírodních surovin. Lisovaný jantar odhaluje vrstvený materiál a nepravidelně tvarované vzduchové bubliny. Jinak se od masivního kamene liší jen málo.
2) Vykopané.
U kopálu je vše složitější, jelikož jde také o fosilní pryskyřici, jen mladou a nezralou na jantar. V kopálu jsou inkluze a vypadá to skoro jako jantar. Ale při kontaktu s alkoholem zanechává kopál lepkavé stopy, zatímco na jantaru se alkohol odpařuje.
3) Přírodní pryskyřice.
Imitaci jantaru lze vyrobit z pryskyřice moderních stromů, jako je kauri nebo dammara. Někdy se práškové jantarové třísky mísí s moderními pryskyřicemi. Vyrábí se například zajímavý okrasný materiál – faturan. Takovou napodobeninu lze určit pomocí lihu nebo zahřátím – jak teplota stoupá, pryskyřice měkne.
4) Umělé pryskyřice a plasty.
V závislosti na materiálu mohou být lehké, elektrifikované nebo svítit v ultrafialovém světle. Takové napodobeniny odhaluje jednotná barva bez přechodů, stejně jako množství vzduchových bublin nebo jejich úplná absence. Dobrý test je vyzkoušet horkou jehlou: vůni hořícího plastu si těžko splést s kalafunou.
5) Sklo a akryl.
Zaujmou velmi zářivými barvami a dokonalým povrchem bez vad. Sklo je také těžké a nebojí se tepla. Akryl se při spalování začne tavit.
Závěr
Naše dlouhá cesta od pryskyřice jantarového lesa ke šperkům a paleontologickým nálezům je tedy u konce. Příběh jantaru ale nekončí. Uplynou miliony let a ta pryskyřice, která dnes ve formě kopálu dozrává v sedimentárních usazeninách, se promění v úžasně krásný kámen, jiskřící jako částice slunce.
