V Česku jsou dvě naleziště diamantů. Vznikly za podmínek, které geologie zná jen z pěti míst na celém světě

Pod severozápadními Čechami se skrývá stopa jednoho z nejextrémnějších geologických procesů na planetě, a potvrdil ji tým české geoložky Jany Kotkové.

Foto: Kunalm / Creative Commons / CC BY-SA

Pod severozápadními Čechami byly prokázány mikroskopické diamanty, které zachovávají záznam extrémních hlubinných procesů. Kolem 340 milionů let se část kontinentální kůry ponořila do hloubky přes 150 km, vstoupila do pláště a později byla rychle vyzdvižena zpět. Důkaz této cesty představují diamantové inkluze o průměru 5–30 mikrometrů uzavřené v minerálech u Starého a Stráže nad Ohří; krystaly vznikly při tlaku přes 4,5 GPa a teplotě nad 1 100 °C.

Lokality a petrostruktura: Staré versus Stráž

Výskytové lokality tvoří dvě oddělené polohy. U obce Staré (vrty T7 a T38) leží diamanty v kyselé granát-kyanitové rule a mají převážně perfektní oktaedrickou morfologii. V opuštěném lomu u Stráže nad Ohří byly diamanty nalezeny ve dvou odběrových bodech (západní a východní část lomu) v intermediálním granát‑klinopyroxenovém granulitu a vykazují kubooktaedrické tvary. Rozdíly v petrologii, hostitelských minerálech i tvaru krystalů potvrzují, že jde o samostatné výskyty, nikoli o erozí přenesené zrna.

Důležité je, že mikrodiamanty jsou uzavřené přímo uvnitř zrnek minerálů pod povrchem výbrusu, nikoliv volná zrna ve štěrku; tím se současné mikroanalytické potvrzení odlišuje od starších makroskopických nálezů z let 1869 a 1927, kdy kameny ležely volně v pyropových štěrcích a jejich původ zůstával sporný.

Mechanismus vzniku: ponoření, rozklad fengitu a nukleace

Tým Jany Kotkové rekonstruoval scénář, v němž při ponoření horniny překročila hranici stability fengitu; jeho rozpad uvolnil vodnou silikátovo‑karbonátovou taveninu přímo v poli stability diamantu. Změny aktivity vody a fázové přechody spustily nukleaci diamantových krystalů. V českém případě k tomu došlo již na progradní dráze (při stoupajícím tlaku a teplotě) za podmínek přibližně o 50 °C vyšších, než jsou experimentální hranice rozpadu fengitu. Následovala rychlá exhumace po strmé dekompresní trajektorii při zachování vysoké teploty; pomalý návrat by způsobil přeměnu diamantu na grafit.

Metodika potvrzení: instrumentální postupy

Ověření původu a vlastností mikrodiamantů probíhalo postupně: optická mikroskopie pro výběr inkluzí, Ramanova spektroskopie s hledáním pásu kolem 1 332 cm⁻¹, skenovací elektronová mikroskopie, mikroskopie atomárních sil a fokusovaný iontový svazek s transmisní elektronovou mikroskopií. Každý krok pomohl vyloučit kontaminaci, což je zásadní u krystalů menších než lidský vlas.

První silný publikační milník padl v roce 2011, mechanismus vzniku byl podrobně rozpracován kolektivem v dubnu 2021 a studie morfologie a Ramanových parametrů následovala v roce 2022.

Český extrém ve světovém kontextu

Metamorfní mikrodiamanty jsou známy i z dalších lokalit (Kokčetav, Erzgebirge, Lago di Cignana, Tromsø Nappe, Åreskutan, Pohorje, Centrální Rodopy), ale podmínky se liší. Z dostupných srovnávacích údajů vyčnívá severozápad Čech extrémní teplotou (nad 1 100 °C) a přítomností dokonalých oktaedrů v kyselé hornině; jiné lokality vykazují nižší teploty (např. Lago di Cignana 600–630 °C, Tromsø ~770 °C, Åreskutan 830–840 °C) nebo rozdílné morfologie (Erzgebirge: kuboidy; Kokčetav: směs tvarů).

Možné další cíle v Česku a praktický dopad

Objev otevírá otázku, zda podobné stopy ultrahluboké subdukce existují jinde v Českém masivu. Starší petrologické práce uvádějí pro granulity Blanského lesa tlaky kolem 18 kbar při teplotě cca 1 000 °C a pro Rychlebské hory obdobné tlaky při cca 900 °C, což řadí tyto oblasti mezi logické kandidáty pro cílený screening (těžkominerální separace, Ramanova spektroskopie, systematický průzkum inkluzí).

Praktický význam nálezu je především vědecký: mikrodiamanty o velikosti bakterie uzavřené v minerálech nepředstavují těžební potenciál. Jejich hodnota spočívá v tom, co vypovídají o dynamice zemského nitra a o variském vývoji Českého masivu.