Turmalín: Tvorba a geologické odrůdy
Sdílet
Tvorba a geologické varianty
Turmalín: krystaly bohaté na bor psané tekutinami, tlakem a chemií hostitelské horniny
Turmalín není jeden minerál s pevnou složením. Je to flexibilní borosilikátová skupina, jejíž struktura může přijímat sodík, vápník, lithium, železo, hořčík, hliník, mangan, chrom, vanad, měď, fluor, hydroxyl a vakance. Tato chemická flexibilita je důvodem, proč turmalín zaznamenává tolik prostředí: pegmatitové kapsy, granity, svory, mramory, skarny, greiseny, hydrotermální žíly a zvětralé sedimenty.
Turmalín jako minerální skupina
Turmalín je skupina složitých borosilikátových minerálů, obvykle reprezentovaných obecným vzorcem XY3Z6(T6O18)(BO3)3V3W. Písmena označují krystalografická místa, která mohou hostit různé prvky a vakance, což umožňuje mnoha druhům a barevným variantám sdílet stejnou strukturální kostru.
Proto je turmalín neobvykle výrazný v ručním vzorku. Černý žebrovaný hranol schorlu, hnědý krystal dravitu, krátký zelený shluk uvitu, růžový rubelit, modrý indikolite a růžovo-zelený plátek watermelon patří do stejné minerální skupiny, ale zaznamenávají různé chemické cesty.
Názvy druhů jako schorl, dravit, uvit, elbait, liddicoatit, foitit, rossmanit a olenit jsou mineralogické identity. Názvy barev jako rubelit, indikolite, verdelit, watermelon a Paraíba-typ jsou vzhledové nebo obchodní termíny. Mohou být užitečné, ale nenahrazují určení druhu, když záleží na chemii.
Trigonalní borosilikátová struktura
Krystaly turmalínu obvykle tvoří protáhlé hranoly s zaoblenými trojúhelníkovými průřezy a podélnými rýhami.
Mnoho lokalit, mnoho druhů
Sodík, vápník, lithium, hořčík, železo, hliník, mangan, chrom, vanad, měď, fluor, hydroxyl a vakance mohou všechny ovlivnit identitu a barvu.
Barva jako historie růstu
Barevné zóny, sektorové vzory a přerůstání často odrážejí měnící se tekutiny, vyvíjející se chemii tavení nebo reakce s okolní horninou.
Řízení tvorby: bor, tekutiny a chemie mateřské horniny
Turmalín vzniká, když boronosné tekutiny nebo taveniny narazí na správný přísun křemíku, hliníku a dalších kationtů. Přesný druh závisí na tom, které prvky jsou dostupné a jak zapadají do struktury turmalínu.
Základní složka
Bor může být koncentrován ve vyvinutých granitických taveninách, fluidách pocházejících ze sedimentů, evaporitních složkách nebo boronosných metamorfovaných horninách. Bez pohyblivého boru turmalín nevznikne.
Transport trhlinami a kapsami
Vodou bohaté tekutiny přenášejí bor, lithium, fluor, železo, mangan a další prvky do dutin, trhlin, hranic zrn a reakčních zón.
Chemie zdrojových hornin
Granity a pegmatity mohou preferovat schorl, elbait nebo liddicoatit; hořčíkem bohaté sedimenty a uhličitany mohou preferovat dravit nebo uvit; chromem nebo vanadem bohaté horniny mohou podporovat živě zelené turmalíny.
Stabilní za širokých podmínek
Turmalín může růst během magmatických, hydrotermálních, progradních metamorfních a retrogradních událostí, což z něj činí trvanlivý záznamník historie fluid.
Turmalinizace je proces přeměny, při kterém boronosné tekutiny vytvářejí turmalín nahrazením nebo překrytím dřívějších minerálů. Může vytvářet žilky, haló, cement brekcií nebo turmalínem bohaté horniny nazývané turmalinity.
Kde roste turmalín
Turmalín se vyskytuje v několika hlavních geologických prostředích. Každé prostředí má tendenci produkovat různé druhy, tvary, barvy a doprovodné minerály.
Kapsy s drahokamy a barevné zónování
Vysoce vyvinuté pegmatity koncentrují bor, lithium, vodu a vzácné prvky. Elbait a liddicoatit mohou tvořit průhledné krystaly, dvoubarevné zóny, melounové zónování a kapsové vzorky s křemenem, cleavelanditem, lepidolitem a živcem.
Železem bohatý doprovodný turmalín
Schorl se může vyskytovat jako černé hranoly, jehly, výstelky dutin nebo výplně trhlin v granitických a aplitických horninách, zejména během pozdních magmatických a fluidně bohatých fází.
Metamorfní dravit a schorl
Hliníkaté a boronosné metasedimenty mohou růst dravit, schorl nebo příbuzné druhy jako jehly, růžice, zrna uspořádaná podle foliací, nebo větší krystaly v reakčních zónách.
Vápník-hořčíkové turmalíny
Uhličitanové horniny pozměněné boronosnými tekutinami mohou vytvářet uvit a dravit spolu s kalcitem, magnezitem, diopsidem, spinely nebo jinými skarnovými a mramorovými minerály.
Pozdní fluidní cesty
Bórem bohaté tekutiny v vyvinutých granitických systémech mohou tvořit křemen-turmalínové žíly, cement brekcií, zóny náhrad nebo turmalín s cínem a wolframem souvisejícími minerály.
Odolné zbytky
Turmalín odolává zvětrávání. Rozbité krystaly, schorlové tyčinky a drahokamové elbaitové oblázky mohou přežít v říčních štěrcích pod pegmatity nebo metamorfovanými zdrojovými horninami.
Sekvence tvorby: Od taveniny nebo horniny k turmalínu
Sekvence se liší podle prostředí, ale stejný princip se opakuje: bór se stává mobilním, mění se chemie tekutin nebo taveniny a turmalín zaznamenává tuto změnu během krystalového růstu.
- Bór se koncentruje. V granitických systémech zůstávají bór a voda v pozdních reziduálních taveninách a tekutinách. V metamorfovaných systémech může být bór uvolněn ze sedimentárních nebo evaporitových složek během zahřívání a deformace.
- Tekutiny se pohybují otevřenými cestami. Pegmatitové kapsy, trhliny, hranice zrn, brekcie a reakční zóny poskytují prostor a povrchy, kde může turmalín nukleovat.
- Hostitelská hornina přispívá kationty. Železo, lithium, hořčík, vápník, mangan, chrom, vanad a další prvky vstupují do rostoucí struktury v závislosti na okolní hornině a složení tekutin.
- Krystaly rostou ve fázích. Rané tmavé okraje, pozdější průhledná jádra, sektorová zonace, soustředné barevné pásy a přerůstající čepičky se mohou tvořit s měnícími se podmínkami.
- Pozdní tekutiny modifikují nebo překrývají soubor minerálů. Albite, křemen, slídy, fluorit, topaz, kasiterit, chlorit nebo další turmalín mohou být přidány během pozdějších hydrotermálních epizod.
Čtení prostředí růstu
- Křemen, živce, slídy, cleavelandit nebo lepidolit ukazují na pegmatitický růst.
- Kalcit, magnezit, diopsid, spinel nebo karbonátová matrice naznačují mramorové nebo skarnové reakce.
- Žilky křemene a turmalínu, brekcie, topaz, kasiterit, fluorit nebo změny bohaté na slídy mohou naznačovat greisenovou nebo hydrotermální aktivitu.
- Jehlany a růžice rovnoběžné s foliací obvykle odrážejí metamorfní růst v fylitech nebo příbuzných horninách.
Geologické odrůdy a jejich prostředí
Názvy odrůd turmalínu by měly být používány opatrně. Názvy druhů jsou založeny na obsazení míst a chemii, zatímco mnoho známých pojmů pro drahokamy popisuje barvu nebo zonaci.
| Druh nebo barevný termín | Chemický důraz | Typické prostředí | Vizuální a geologické indicie | Poznámka k identifikaci |
|---|---|---|---|---|
| Schorl | Železem bohatý, sodíkem nesoucí turmalín | Granity, pegmatity, greiseny, hydrotermální žíly, metamorfované horniny | Neprůhledné černé žebrované hranoly, jehly, trsy a masivní agregáty. | Běžně prodáván jako černý turmalín; přesné příbuzné druhy mohou vyžadovat analýzu. |
| Dravit | Hořčíkem bohatý sodný turmalín | Metapelity, metasandstone, mramory a boronem bohaté metamorfované horniny | Hnědý, medový, zelenohnědý nebo zřídka živě zelený v chrom- nebo vanadim obsahujících prostředích. | Tmavě hnědé a černé variety mohou být vizuálně blízké jiným turmalínům. |
| Uvit | Vápník-hořčíkový turmalín | Mramory, skarny a reakční zóny uhličitanů | Krátké, lesklé krystaly, často zelené, hnědé nebo tmavé, spojené s uhličitanovými minerály. | Rozlišení druhu od dravitu může vyžadovat chemická data. |
| Elbait | Lithium bohatý turmalín | Vysoce vyvinuté granitové pegmatity | Průhledné až průsvitné krystaly v růžové, zelené, modré, bezbarvé, vícebarevné a zónované formě. | Nejznámější barevné termíny drahých turmalínů jsou často elbait, pokud jsou potvrzeny. |
| Liddicoatit | Vápníko-lithium turmalín | Pegmatity s vzácnými prvky, zejména v některých materiálech z Madagaskaru | Může vykazovat výrazné trojúhelníkové sektorové zónování v leštěných řezech. | Může připomínat elbait v ručním vzorku; pro jistotu je potřeba chemie. |
| Rubelit | Růžový až červený barevný termín, běžně spojený s mangánem | Drahé pegmatitové kapsy a trhliny | Růžový, malinový, červený nebo purpurově červený turmalín. | Barevný termín, nikoli druh. Odolnost a zveřejnění úprav jsou stále důležité. |
| Indikolit | Modrý barevný termín ovlivněný Fe a dalšími chromofory | Drahé pegmatity | Modrý, modrozelený, tyrkysový nebo tmavý džínový turmalín; často pleochroický. | Barevný termín. Orientace silně ovlivňuje zjevný tón. |
| Verdelit | Zelený barevný termín, běžně spojený s Fe; Cr nebo V v některých živých zelených odstínech | Drahé pegmatity a některá metamorfovaná prostředí | Listově zelená, lesní zelená, žlutozelená nebo smaragdově podobné tóny. | Barevný termín. Materiál obsahující chrom by měl být pečlivě popsán. |
| Typ Paraíba | Modrozelený turmalín obsahující měď, často s mangánem | Vysoce vyvinuté pegmatity v některých oblastech | Živá modrá, zelenomodrá nebo neonově modrozelená barva. | Popisek by měl být podložen odpovídajícími testy a zveřejněním informací. |
| Vodní meloun turmalín | Barevně zónovaný turmalín, často růžový a zelený | Drahé pegmatity s měnící se růstovou chemií | Růžové jádro se zeleným okrajem nebo příbuzné vícebarevné zónování v řezech nebo krystalech. | Popis zónování, nikoli druh. |
| Foitit, rossmanit, olenit a příbuzné druhy | Variace bohaté na vakance, lithium, hliník nebo hydroxyl/kyslík/fluor | Pozdně fáze pegmatitů, greiseny a vyvinuté tekutiny | Může se jevit tmavý, bledý nebo s barevnými zónami v závislosti na chemii a inkluzích. | Obvykle vyžadují laboratorní analýzu pro jisté pojmenování. |
Růstové textury, zónování a důkazy o kapalinách
Turmalín uchovává historii růstu ve viditelné podobě. Žebra, zóny, sektory, inkluze, trubice a přerůstání mohou zaznamenávat změny chemie a rychlosti růstu.
Žebra rovnoběžná s osou c
Silné podélné rýhy jsou jednou z nejrozpoznatelnějších vlastností turmalínu. Odrazují růst na hranolových plochách a pomáhají odlišit turmalín od mnoha tmavých hranolových podobných minerálů.
Barevné vrstvy v čase
Okraje, jádra a postupné pásy vznikají, když se složení kapalin v kapsách nebo metamorfních kapalinách mění během růstu krystalu.
Různé plochy, různá chemie
Některé krystaly vykazují barevné sektory řízené krystalografickou orientací. Plátky liddicoatitu jsou zvláště známé dramatickými trojúhelníkovými vzory sektorů.
Otevřené cesty v krystalu
Paralelní trubice mohou vznikat při rychlém nebo nerovnoměrném růstu. Pokud jsou správně zarovnány a řezány, mohou přispět k efektu kočičího oka.
Zachycené růstové médium
Kapalinové, plynové a krystalové inkluze jsou běžné v pegmatitickém turmalínu a potvrzují růst z tekutinou bohatých systémů.
Pozdější pulzy na starších krystalech
Nový růst může pokrýt starší hranoly jinou barvou, průhledností nebo tvarem, zaznamenávající obnovený přísun tekutiny nebo změněnou chemii.
Geografický kontext
Turmalín je rozšířen po celém světě, ale různé oblasti jsou známé různými geologickými styly. Lokalita by měla být dokumentována, nikoli odvozována pouze z vzhledu.
Brazílie, Madagaskar, Afghánistán, Pákistán, Mosambik, Nigérie a Spojené státy
Tyto oblasti jsou spojeny s drahými elbaitem, liddicoatitem, vícebarevnými krystaly a kapsovými minerály jako křemen, živce, slídy, cleavelandit a lepidolit.
Východní Afrika, Srí Lanka, Alpy a příbuzné pásy
Metamorfované horniny mohou hostit dravit, uvit, schorl a zelené turmalíny obsahující chrom nebo vanad, v závislosti na chemii hostitelské horniny.
Prostředí turmalínu v uhličitanových horninách
Uvit a dravit mohou růst jako kompaktní, lesklé krystaly spojené s kalcitem, magnezitem, diopsidem, spinelou nebo jinými minerály souvisejícími s uhličitany.
Upozornění k lokalitě: barva a tvar mohou naznačovat geologické prostředí, ale málokdy prokazují geografický původ. Spolehlivé informace o lokalitě pocházejí z terénních záznamů, štítků sbírek, dokumentace dodavatele nebo analytického kontextu.
Identifikace v terénu a paragenese
Tourmaline is often recognizable in hand specimen, especially when crystals preserve their classic ribbed prism habit. Species-level identification, however, often requires chemical analysis.
| Observation | What it suggests | Useful caution |
|---|---|---|
| Rounded-triangular cross-section and lengthwise striations | Strong support for tourmaline-group identity. | Broken or worn pieces may lose clear geometry, so combine clues. |
| Mohs hardness around 7 to 7.5 | Tourmaline is harder than many dark amphiboles and pyroxenes. | Scratch testing is destructive and should not be done on finished or important specimens. |
| Vitreous to submetallic luster with poor or indistinct cleavage | Helps separate tourmaline from cleavable dark silicates. | Fractured tourmaline can still chip, splinter, or show uneven breaks. |
| Quartz, feldspar, mica, cleavelandite, lepidolite | Růstové prostředí spojené s pegmatitem nebo granitem. | Minerály matrice mohou být pozměněné nebo neúplné, proto je původ důležitý. |
| Kalcit, magnezit, diopsid, spinel | Mramorové, skarnové nebo karbonátové reakční prostředí. | Uvit a dravit mohou vyžadovat chemické testy pro jisté rozlišení. |
| Silné barevné zóny nebo sektorové vzory | Měnící se chemie růstu a historie fluid. | Barevný vzor sám o sobě neurčuje druh. |
Zodpovědná terénní práce vyžaduje povolení, bezpečné postupy a respektování pravidel přístupu k pozemkům. Dokumentace lokality, matrice a kontextu je často stejně cenná jako samotný vzorek.
Péče, dokumentace a povědomí o ošetření
Turmalín je poměrně odolný, ale záleží na krystalové formě, inkluzích, prasklinách a osazení. Dlouhé krystaly, ostrá zakončení a přichycení k matrici vyžadují opatrné zacházení.
- Manipulace: podpírejte krystaly u báze nebo matrice. Dlouhé hranoly a tenké výtrysky se mohou zlomit, pokud je tlak vyvíjen na zakončení.
- Čištění: používejte měkký kartáček, mikrovláknovou utěrku nebo krátké mytí mírným mýdlem a vlažnou vodou u stabilních kusů. Důkladně osušte.
- Vyhněte se drsným metodám: nepoužívejte páru, ultrazvukové čištění, kyseliny, abraziva ani silné rozpouštědla na křehké, inkluzní, opravené nebo matrice vzorky.
- Opatrnost při zahřívání: turmalín je piezoelektrický a pyroelectrický, ale zahřívání vzorků k demonstraci tohoto chování se nedoporučuje; tepelný šok může poškodit kameny nebo matrice.
- Upozornění: ošetření, opravy, povlaky, výplně a nejistý původ by měly být jasně uvedeny, pokud jsou známy.
- Přesnost druhu: používejte potvrzené názvy druhů, pokud jsou k dispozici; jinak mohou být přesnější širší termíny jako „turmalín“, „černý turmalín“, „zelený turmalín“ nebo „růžový turmalín“.
Často kladené otázky
Je turmalín jeden minerál nebo skupina?
Turmalín je skupina minerálů. Jeho struktura zůstává rozpoznatelná, ale různé prvky mohou dominovat na různých krystalografických místech, čímž vznikají druhy jako šorl, dravit, uvit, elbait, liddicoatit, foitit, rossmanit a další.
Proč se turmalín vyskytuje v tolika barvách?
Jeho struktura může hostit mnoho prvků způsobujících barvu, včetně železa, manganu, chromu, vanadu, mědi a dalších. Měnící se chemie tekutiny během růstu může také vytvářet barevné zóny, dvojbarvy, sektorové vzory a okraje a jádra ve stylu „vodního melounu“.
Jsou rubelit, indikolít, verdelit a „vodní meloun“ názvy druhů?
Ne. Jsou to pojmy popisující barvu nebo zónování. Rubelit označuje růžový až červený turmalín, indikolít modrý turmalín, verdelit zelený turmalín a „vodní meloun“ růžovo-zelený vzor zónování. Názvy druhů vyžadují chemický kontext.
Jaký je rozdíl mezi turmalínem z pegmatitu a metamorfním turmalínem?
Turmalín z pegmatitu se běžně tvoří v žulových dutinách bohatých na těkavé látky a může být drahokamový, barevně zónovaný nebo bohatý na lithium. Metamorfní turmalín často roste ve svorech, ruly, mramorech nebo skarnech jako dravit, uvit, šorl, jehlice, zrníčka, růžice nebo kompaktní krystaly vzniklé reakcemi mezi tekutinou a horninou.
Roste turmalín typu „vodní meloun“ najednou?
Ne. Jeho barvy vznikají postupně. Například růžové jádro a zelený okraj naznačují, že chemie prostředí růstu se během krystalizace změnila.
Může vizuální vzhled prokázat lokalitu turmalínu?
Obvykle ne. Tvar, barva a matrice mohou naznačovat pravděpodobné geologické prostředí, ale spolehlivá lokalita vyžaduje dokumentaci, historii sběru, terénní záznamy nebo testování.
Je turmalín vhodný pro šperky?
Mnoho turmalínů je vhodných pro šperky, protože mají tvrdost kolem 7 až 7,5 podle Mohse a nemají výrazné štěpnosti. Nicméně kameny s inkluzemi, dlouhé krystaly, tenké plátky a prasklé materiály by měly být chráněny před nárazy, rychlými změnami teploty a agresivním čištěním.