Turmalină - Tourmaline

Pentru alte utilizări, a se vedea Turmalina (dezambiguizare) .
Turmalină
O piatră tăiată deschisă și lustruită, dezvăluind un curcubeu strălucitor de culori
General
Categorie Ciclosilicat
Formula
(unitate repetată) 		(Ca, K, Na, ▢ ) (Al, Fe, Li, Mg, Mn)
3(Al, Cr, Fe, V)
6(BO
3)
3(Si, Al, B)
6O
18(OH, F)
4
Sistem de cristal Trigonal
Clasa de cristal
Simbol HM piramidal Ditrigonal (3m) : (3m)
Grup spațial R3m (nr. 160)
Identificare
Culoare Cel mai frecvent negru, dar poate varia de la incolor la maro, roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, violet, roz sau nuanțe între ele; poate fi bicolor, sau chiar tricolor; rareori poate fi verde neon sau albastru electric
Obiceiul de cristal Paralel și alungit. Prisme aciculare, uneori radiante. Masiv. Boabe împrăștiate (în granit).
Clivaj Indistinct
Fractură Inegale, mici concoidale, fragile
Tenacitate Fragil
Duritatea scării Mohs 7.0-7.5
Luciu Vitros, uneori rășinos
Stria alb
Diafanitate Translucid la opac
Gravitație specifică 3,06 (+20 -06)
Densitate 2.82-3.32
Luciu polonez Vitros
Proprietati optice Refractiv dublu, negativ uniaxial
Indicele de refracție nω = 1.635-1.675
nε = 1.610-1.650
Birirefringe -0.018 la -0.040; de obicei aproximativ 0,020, dar în pietrele întunecate poate ajunge la 0,040
Pleochroism
Dispersie .017
Fluorescență ultravioletă pietre roz - inert până la roșu foarte slab până la violet în valul lung și scurt
Spectre de absorbție Banda îngustă puternică la 498 nm și absorbția aproape completă a roșu până la 640 nm în pietrele albastre și verzi; pietrele roșii și roz prezintă linii la 458 și 451 nm, precum și o bandă largă în spectrul verde
Principalele țări producătoare de turmalină

Tourmaline ( / t ʊər m ə l ɪ n , - ˌ l i n / Toor -mə-lin, -⁠leen ) este un cristalin bor mineral silicat amestecat cu elemente , cum ar fi aluminiu , fier , magneziu , sodiu , litiu , sau potasiu . Această piatră prețioasă poate fi găsită într-o mare varietate de culori.

Etimologie

Termenul este derivat din sinhaleze „tōramalli“, care se referă la carneol geme.

Istorie

Viu colorate Ceylonese turmalinelor bijuterie au fost aduse în Europa în cantități mari de către Dutch East India Company pentru a satisface o cerere de curiozități și pietre prețioase. Turmalina a fost numită uneori „ Magnetul din Sri Lanka din Ceylon ”, deoarece ar putea atrage și apoi respinge cenușa fierbinte datorită proprietăților sale piroelectrice .

Turmalinele au fost folosite de chimiști în secolul al XIX-lea pentru a polariza lumina prin raze strălucitoare pe o suprafață tăiată și lustruită a bijuteriei.

Specii și soiuri

Specii și soiuri întâlnite frecvent:

Specii Schorl:

Negru maroniu până la negru - schorl ,

Specii dravite: din districtul Drave din Carintia

Galben închis până la negru maroniu - dravit ,

Specii elbaite : denumite după insula Elba , Italia

Roșu sau roșu-roz - soi rubelit ,
Albastru deschis până la verde albăstrui - Soi indicolit brazilian (de la indigo ),
Verde- Verdelitul sau brazilian smarald soi,
Incolor - soi achroit (din grecescul "άχρωμος" care înseamnă "incolor").

Schorl

O singură fluorită verde strălucitoare izolată deasupra cristalelor de schorl
Schorl, mărit 10 ×

Cea mai obișnuită specie de turmalină este schorl , membrul final al fierului de sodiu (divalent) al grupului. Poate reprezenta 95% sau mai mult din totalul turmalinei în natură. Istoria timpurie a mineralului schorl arată că numele „schorl” a fost utilizat înainte de 1400 deoarece un sat cunoscut astăzi sub numele de Zschorlau (în Saxonia , Germania) a fost numit atunci „Schorl” (sau variante minore ale acestui nume), iar satul avea o mină de tablă în apropiere unde, pe lângă casiterită , a fost găsită turmalină neagră. Prima descriere a schorl cu numele „schürl” și apariția acestuia (diverse mine de staniu în Munții Minereului ) a fost scrisă de Johannes Mathesius (1504–1565) în 1562 sub titlul „Sarepta oder Bergpostill”. Până la aproximativ 1600, numele suplimentare utilizate în limba germană erau „Schurel”, „Schörle” și „Schurl”. Începând cu secolul al XVIII-lea, numele Schörl a fost utilizat în principal în zona de limbă germană. În limba engleză, numele shorl și Shirl au fost utilizate în secolul al 18 - lea. În secolul al XIX-lea, denumirile comune schorl , schörl , schorl și turmalină de fier erau cuvintele în limba engleză folosite pentru acest mineral.

Dravite

Dravita neagră pe o matrice gri

Dravitul, numit și turmalină brună, este membru final al turmalinei bogate în sodiu și magneziu. În comparație, uvitul este o turmalină de calciu și magneziu. Dravitul formează mai multe serii, cu alți membri de turmalină, inclusiv schorl și elbait.

Numele dravite a fost folosit pentru prima dată de Gustav Tschermak (1836–1927), profesor de mineralogie și petrografie la Universitatea din Viena , în cartea sa Lehrbuch der Mineralogie (publicată în 1884) pentru bogat în magneziu (și bogat în sodiu ) turmalină din satul Dobrova lângă Unterdrauburg în zona râului Drava , Carintia , Imperiul Austro-Ungar . Astăzi, această localitate turmalină (tip localitate pentru dravită) la Dobrova (lângă Dravograd ), face parte din Republica Slovenia . Tschermak a dat acestei turmaline numele de dravit, pentru zona râului Drava, care este districtul de-a lungul râului Drava (în germană: Drau , în latină : Drave ) în Austria și Slovenia. Compoziția chimică dată de Tschermak în 1884 pentru acest dravit corespunde aproximativ cu formula NaMg
3(Al, Mg)
6B
3Si
6O
27(OH) , care este în acord (cu excepția conținutului OH ) cu formula membrului final al dravitei așa cum este cunoscută astăzi.

Soiurile de dravit includ dravitul crom verde intens și dravitul vanadiu.

Elbaite

Articol principal: Elbaite
Elbait cu cuarț și lepidolit pe cleavelandit

Un elbait de litiu-turmalină a fost unul dintre cele trei minerale pegmatitice din Utö , Suedia , în care noul element alcalin litiu (Li) a fost determinat în 1818 de Johan August Arfwedson pentru prima dată. Insula Elba , Italia , a fost una dintre primele localități în care Li-turmalinele colorate și incolore au fost analizate chimic pe larg. În 1850, Karl Friedrich August Rammelsberg a descris pentru prima dată fluor (F) în turmalină. În 1870 a dovedit că toate soiurile de turmalină conțin apă legată chimic. În 1889 Scharitzer a propus înlocuirea (OH) cu F cu Li-turmalină roșie din Sušice , Republica Cehă . În 1914 Vladimir Vernadsky a propus numele Elbait pentru turmalina bogată în litiu, sodiu și aluminiu din Insula Elba, Italia, cu formula simplificată (Li, Na) HAl
6B
2Si
4O
21. Cel mai probabil materialul tip pentru elbait a fost găsit la Fonte del Prete, San Piero in Campo, Campo nell'Elba , Insula Elba , Provincia Livorno , Toscana , Italia . În 1933 Winchell a publicat o formulă actualizată pentru elbait, H
8N / A
2Li
3Al
3B
6Al
12Si
12O
62, care este folosit în mod obișnuit până în prezent scris ca Na (Li
1.5Al
1.5) Al
6(BO
3)
3[Si
6O
18](OH)
3(OH) . Prima determinare a structurii cristaline a unei turmaline bogate în Li a fost publicată în 1972 de Donnay și Barton, efectuată pe un elbait roz din județul San Diego , California , Statele Unite.

Compoziție chimică

Elbaite

Grupul de minerale turmalină este chimic unul dintre cele mai complicate grupe de minerale silicatice . Compoziția sa variază foarte mult din cauza înlocuirii izomorfe (soluție solidă), iar formula sa generală poate fi scrisă ca XY
3Z
6(T
6O
18) (BO
3)
3V
3W , unde:

Cele 38 de minerale din grup (formule de membru final) recunoscute de Asociația Internațională Mineralogică
Nume specie Formula ideală pentru membrii finali Număr IMA
Adachiite CaFe 2+ 3 Al 6 (Si 5 AlO 18 ) (BO 3 ) 3 (OH) 3 OH 2012-101
Alumino-oxi-rossmanit ▢Al 3 Al 6 (Si 5 AlO 18 ) (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 2020-008
Bosiite NaFe 3+ 3 (Al 4 Mg 2 ) Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 2014-094
Celleriite ▢ (Mn 2+ 2 Al) Al 6 (Si 6 O 18 ) (BO 3 ) 3 (OH) 3 (OH) 2019-089
Crom-dravit NaMg 3 Cr 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 OH 1982-055
Chromo-alumino-povondraite NaCr 3 (Al 4 Mg 2 ) Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 2013-089
Darrellhenryite NaLiAl 2 Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 2012-026
Dravite NaMg 3 Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 OH 1884
Dutrowite Na (Fe 2,5 Ti 0,5 ) Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 2019-082
Elbaite Na (Li 1,5 , Al 1,5 ) Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 OH 1913
Feruvit CaFe 2+ 3 (MgAl 5 ) Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 OH 1987-057
Fluor-buergerită NaFe 3+ 3 Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 O 3 F 1965-005
Fluor-dravit NaMg 3 Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 F 2009-089
Fluor-elbait Na (Li 1,5 , Al 1,5 ) Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 F 2011-071
Fluor-liddicoatită Ca (Li 2 Al) Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 F 1976-041
Fluor-schorl NaFe 2+ 3 Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 F 2010-067
Fluor-tsilaisit NaMn 2+ 3 Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 F 2012-044
Fluor-uvit CaMg 3 (Al 5 Mg) Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 F 1930
Foitite ▢ (Fe 2+ 2 Al) Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 OH 1992-034
Lucchesiite Ca (Fe 2+ ) 3 Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 2015-043
Luinaite- (OH) (Na, ▢) (Fe 2+ , Mg) 3 Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 OH 2009-046
Magnezio-foitit ▢ (Mg 2 Al) Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 OH 1998-037
Magnezio-lucchesit Ca (Mg 3 Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 2019-025
Maruyamaite K (MgAl 2 ) (Al 5 Mg) Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 2013-123
Olenit NaAl 3 Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 O 3 OH 1985-006
Oxi-crom-dravit NaCr 3 (Mg 2 Cr 4 ) Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 2011-097
Oxi-dravit Na (Al 2 Mg) (Al 5 Mg) Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 2012-004
Oxi-foitit ▢ (Fe 2+ Al 2 ) Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 2016-069
Oxy-schorl Na (Fe 2+ 2 Al) Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 2011-011
Oxi-vanadiu-dravit NaV 3 (V 4 Mg 2 ) Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 1999-050
Povondraite NaFe 3+ 3 (Fe 3+ 4 Mg 2 ) Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 1979
Princivalleite Na (Mn 2 Al) Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 2020-056
Rossmanit ▢ (LiAl 2 ) Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 OH 1996-018
Schorl NaFe 2+ 3 Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 OH 1505
Tsilaisite NaMn 2+ 3 Al 6 Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 OH 2011-047
Uvite CaMg 3 (Al 5 Mg) Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 OH 2000-030
Vanadio-oxi-crom-dravit NaV 3 (Cr 4 Mg 2 ) Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 2012-034
Vanadio-oxi-dravit NaV 3 (Al 4 Mg 2 ) Si 6 O 18 (BO 3 ) 3 (OH) 3 O 2012-074

Luinaitul- (OH) este o variantă distorsionată monoclinică. O nomenclatură revizuită pentru grupul de turmalină a fost publicată în 2011.

Proprietăți fizice

Structură cristalină

Cristale de elbait în trei culori pe cuarț, Himalaya Mine, San Diego Co., California, SUA

Turmalina este un ciclosilicat de inel cu șase membri având un sistem de cristal trigonal . Apare sub formă de cristale prismatice și coloane lungi, subțiri până la groase, care sunt de obicei triunghiulare în secțiune transversală, adesea cu fețe curbate striate. Stilul de terminare la capetele cristalelor este uneori asimetric, numit hemimorfism. Cristalele prismatice mici și subțiri sunt frecvente într-un granit cu granulație fină numit aplit , formând adesea modele radiale de tip margaretă. Turmalina se distinge prin prismele sale pe trei fețe; niciun alt mineral comun nu are trei laturi. Fețele prismelor au adesea striații verticale grele care produc un efect triunghiular rotunjit. Turmalina este rareori perfect euedrică . O excepție a fost turmalinele dravite fine din Yinnietharra , în vestul Australiei. Zăcământul a fost descoperit în anii 1970, dar acum este epuizat. Toate cristalele hemimorfe sunt piezoelectrice și sunt adesea și piroelectrice .

Un cristal de turmalină este format din unități constând dintr-un inel de silice cu șase membri care se leagă deasupra de un cation mare, cum ar fi sodiul. Inelul se leagă mai jos de un strat de ioni metalici și hidroxili sau halogeni, care seamănă structural cu un fragment de caolin . La rândul său, acesta se leagă de trei ioni de borat triunghiular. Unitățile unite cap la cap formează coloane care parcurg lungimea cristalului. Fiecare coloană se leagă cu alte două coloane compensate cu o treime și două treimi din lungimea verticală a unei singure unități pentru a forma pachete de trei coloane. Pachetele sunt ambalate împreună pentru a forma structura cristalină finală. Deoarece coloanele învecinate sunt decalate, unitatea structurală de bază nu este o celulă unitară : celula unitară reală a acestei structuri include porțiuni din mai multe unități aparținând coloanelor adiacente.

  • Vedere oblică a unei singure unități a structurii cristaline de turmalină.

  • Vedere a unei singure unități de structură turmalină de-a lungul axei cristalului

  • Vedeți de-a lungul unei axe de trei coloane de unități de turmalină formând un pachet

  • Structura unui cristal de turmalină vizualizat privind de-a lungul axei c a cristalului

Culoare

Două pietre turmalină dreptunghiulare de culoare verde închis și o piatră ovală de turmalină

Turmalina are o varietate de culori. Turmalinele bogate în fier sunt de obicei de la negru la negru-albăstrui până la maro intens, în timp ce soiurile bogate în magneziu sunt maro până la galben, iar turmalinele bogate în litiu au aproape orice culoare: albastru, verde, roșu, galben, roz etc. este incolor. Cristalele bicolore și multicolore sunt frecvente, reflectând variații ale chimiei fluidelor în timpul cristalizării. Cristalele pot fi verzi la un capăt și roz la celălalt sau verzi la exterior și roz la interior; acest tip se numește turmalină de pepene verde . Unele forme de turmalină sunt dicroice ; își schimbă culoarea atunci când sunt vizualizate din direcții diferite.

Culoarea roz a turmalinelor din multe localități este rezultatul iradierii naturale prelungite. În timpul creșterii lor, aceste cristale de turmalină au încorporat Mn 2+ și au fost inițial foarte palide. Datorită expunerii la raze gamma naturale de la dezintegrarea radioactivă de 40 K în mediul lor granitic , apare formarea treptată a ionilor Mn 3+ , care este responsabilă pentru adâncirea culorii roz până la roșu.

Magnetism

Schorlul negru opac și tsilaisitul galben sunt specii de turmalină idiocromatice care au susceptibilități magnetice ridicate datorită concentrațiilor ridicate de fier și respectiv de mangan. Cele mai multe turmaline de calitate prețioasă aparțin speciilor elbaite. Turmalinele elbaite sunt alocromatice, derivând cea mai mare parte a culorii și susceptibilității lor magnetice de la schorl (care dă fier) ​​și tsilaisit (care conferă mangan).

Turmalinele roșii și roz au cele mai scăzute susceptibilități magnetice în rândul elbaților, în timp ce turmalinele cu culori galbene strălucitoare, verzi și albastre sunt cele mai magnetice elbaite. Speciile de dravit precum dravitul crom verde și dravitul maro sunt diamagnetice. Un magnet portabil de neodim poate fi folosit pentru a identifica sau separa unele tipuri de pietre de turmalină de altele. De exemplu, turmalina indicolită albastră este singura piatră prețioasă albastră de orice fel care va prezenta un răspuns la tragere atunci când se aplică un magnet de neodim. Orice turmalină albastră diamagnetică poate fi identificată ca turmalină paraiba colorată de cupru spre deosebire de turmalina albastră magnetică colorată cu fier.

Tratamente

Unele pietre de turmalină, în special pietre de culoare roz până la roșu, sunt modificate prin tratament termic pentru a-și îmbunătăți culoarea. Pietrele roșii prea închise pot fi luminate printr-un tratament termic atent. Culoarea roz în pietrele aproape incolore până la roz pal care conține mangan poate fi mult crescută prin iradiere cu raze gamma sau fascicule de electroni. Iradierea este aproape imposibil de detectat în turmaline și, în prezent, nu afectează valoarea. Turmalinele puternic incluse, cum ar fi rubelita și paraiba braziliană, sunt uneori îmbunătățite prin claritate. O turmalină îmbunătățită cu claritate (în special soiul paraiba) valorează mult mai puțin decât o bijuterie netratată de aceeași claritate.

Geologie

Turmalina se găsește în granit și pegmatite de granit și în roci metamorfice precum șistul și marmura . Turmalinele bogate în litiu și schorl se găsesc de obicei în granit și pegmatit de granit. Turmalinele bogate în magneziu, dravitele, sunt în general limitate la șisturi și marmură. Turmalina este un mineral durabil și poate fi găsit în cantități minore ca boabele din gresie și conglomerat și face parte din indicele ZTR pentru sedimentele puternic degradate.

Cristal turmalină bicolor, lung de 2 cm

Localități

Gemul și specimenul de turmalină se extrag în principal în Brazilia și în multe părți ale Africii , inclusiv în Tanzania , Nigeria , Kenya , Madagascar , Mozambic , Malawi și Namibia . De asemenea, este exploatat în Asia , în special în Pakistan , Afganistan și Indonezia , precum și în Sri Lanka și India , unde se găsește un material de plasare adecvat pentru utilizarea bijuteriilor.

Statele Unite

Unele pietre fine și material specimen au fost produse în Statele Unite, cu primele descoperiri în 1822, în statul Maine . California a devenit un mare producător de turmalină la începutul anilor 1900. Depozitele din Maine au tendința de a produce cristale în zmeură roz-roșu, precum și în verdeață menta. Depozitele din California sunt cunoscute pentru rozele strălucitoare, precum și pentru bicolori. La începutul anilor 1900, Maine și California erau cei mai mari producători din lume de turmaline prețioase. Împărăteasa văduvă Cixi din China a iubit turmalina roz și a cumpărat cantități mari de pietre prețioase și sculpturi din nou , apoi mina Himalaya, situat în San Diego County , California. Nu este clar când a fost găsită prima turmalină în California. Nativii americani au folosit turmalina roz și verde ca daruri funerare de secole. Primul caz documentat a fost în 1890 când Charles Russel Orcutt a găsit turmalină roz la ceea ce a devenit ulterior Mina Stewart la Pala, California, în județul San Diego .

Brazilia

Turmalină de pepene verde mineral pe matrice de cuarț (cristal de aproximativ 2 cm lățime la față)

Aproape fiecare culoare a turmalinei se găsește în Brazilia, în special în statele braziliene Minas Gerais și Bahia . Noul tip de turmalină, care în curând a devenit cunoscut sub numele de paraiba turmalină, a venit în albastru și verde. Turmalina paraiba braziliană conține de obicei incluziuni abundente. O mare parte din turmalina paraiba din Brazilia provine de fapt din statul vecin Rio Grande do Norte . Materialul din Rio Grande do Norte are adesea o culoare ceva mai puțin intensă, dar multe pietre fine se găsesc acolo. S-a stabilit că elementul cupru era important în colorarea pietrei.

O mare turmalină verde-albăstruie de la Paraiba, care măsoară 36,44 mm × 33,75 mm × 21,85 mm (1,43 în × 1,33 în × 0,86 în) și cântărește 191,87 carate (1,3536 oz; 38,374 g), este cea mai mare turmalină tăiată din lume. Deținut de Billionaire Business Enterprises, a fost prezentat la Montreal , Quebec , Canada , la 14 octombrie 2009.

Africa

Mineral turmalin, înălțime de aproximativ 10 cm (3,9 in)

La sfârșitul anilor 1990, turmalina care conține cupru a fost găsită în Nigeria . Materialul a fost în general mai palid și mai puțin saturat decât materialele braziliene, deși materialul a fost în general mult mai puțin inclus. O descoperire africană mai recentă din Mozambic a produs, de asemenea, turmalină colorată cu cupru, similar cu paraiba braziliană. În timp ce culorile sale sunt oarecum mai puțin strălucitoare decât materialele braziliene de top, paraiba din Mozambic este adesea mai puțin inclusă și a fost găsită în dimensiuni mai mari. Materialul paraiba din Mozambic este de obicei mai intens colorat decât nigerianul.

Un alt soi foarte valoros este turmalina cromată, un tip rar de turmalină dravită din Tanzania . Turmalina cromată are o culoare verde bogată datorită prezenței atomilor de crom în cristal. Dintre culorile standard de elbait, pietrele indicolite albastre sunt de obicei cele mai valoroase, urmate de verdelit verde și rubelit roz până la roșu.

Vezi si

  • Benjamin Wilson - a experimentat cu proprietățile electrice ale turmalinei

Referințe

Citații

Surse

Lecturi suplimentare

linkuri externe