Turmalín (vícebarevný): Tvorba, geologie a odrůdy
Linas JuozenasSdílet
Tvorba, geologie a odrůdy
Vícebarevný turmalín: barevné zónování v boru bohatém krystalovém růstu
Vícebarevný turmalín zaznamenává měnící se chemii ve formě krystalu. V pegmatitových dutinách, metamorfních haló a systémech minerálů vzácných prvků přijímá struktura turmalínu proměnlivé kombinace lithia, sodíku, vápníku, železa, hořčíku, manganu, mědi, chromu a vanadu, čímž proměňuje historii růstu na viditelné pásy, jádra, okraje, sektory a zakončení.
Co znamená „vícebarevný turmalín“
Turmalín je minerální skupina, nikoli jediný minerální druh. „Vícebarevný“ popisuje krystal nebo broušený kámen, který vykazuje dvě nebo více výrazných barevných zón v jednom kusu.
Turmalínová skupina má flexibilní strukturu kroužkového silikátu, často shrnutou jako X Y3 Z6(T6O18)(BO3)3 V3 W. Důležitým bodem je strukturální flexibilita: různé chemické prvky mohou obsadit různá krystalografická místa, což umožňuje širokou škálu barev a druhů. Většina drahokamových vícebarevných turmalínů patří k elbaitu, sodno-lithio-hliníkovému turmalínu, nebo k liddicoatitu, vápníko-lithio-hliníkovému turmalínu známému dramatickým zónováním v některých lokalitách.
Barevné zónování je geologický záznam. Zelený základ, růžové jádro, modré zakončení nebo melounový příčný řez odráží změny v chemii, oxidačním stavu, teplotě a složení tekutin během růstu. Každý pás je jiným okamžikem ve formování krystalu.
Chemicky flexibilní struktura
Turmalín přijímá mnoho substitucí na svých strukturálních místech, což je důvod, proč jedna minerální skupina může produkovat černý schorl, zelený dravit, růžový elbait, modrý indikolyt a vícebarevné krystaly.
Elbait a liddicoatit
Elbait je běžný v drahokamových pegmatitech. Liddicoatit je bohatý na vápník a může vykazovat výrazné sektorové zónování, zejména v řezech a příčných řezech.
Barva jako historie růstu
Když se během růstu mění krystalová chemie, turmalín tyto změny zaznamenává jako pásy, okraje, jádra, klíny, čepičky a barvy zakončení.
Jak se vícebarevný turmalín tvoří v pegmatitech
Klasickým místem vzniku vícebarevného drahokamového turmalínu je pegmatit LCT: odnož granitového magmatismu obohacená o lithium, cesium a tantal.
Jak se granitové těleso vyvíjí, zbytková tavenina se obohacuje o vodu a neslučitelné prvky jako bor, lithium, fluor, fosfor, mangan a někdy měď. Tyto zbytkové tekutiny snižují viskozitu, pohybují se trhlinami a vytvářejí hrubozrnné pegmatitové tělesa s dutinami dostatečně velkými pro růst dobře vyvinutých krystalů. V otevřených dutinách, nazývaných miarolitické dutiny, může turmalín růst volně do prostoru místo toho, aby byl uvězněn v pevné hornině.
- Obohacení zbytkové taveniny. Granitické tekutiny pozdní fáze koncentrují bor a lithium, oba nezbytné pro mnoho drahokamových turmalínů. Voda a fluor pomáhají přenášet prvky a podporují růst hrubých krystalů.
- Vznik dutiny. Exsolvované tekutiny a plyny otevírají dutiny lemované křemenem, živcem, albitem a slídy. Tyto dutiny poskytují otevřený prostor potřebný pro průhledné, ukončené krystaly.
- Raný růst tmavého turmalínu. Železem bohatý schorl se může tvořit podél stěn dutiny nebo vnějších zón před vznikem drahokamového lithium-bohatého turmalínu.
- Růst drahokamového elbaitu nebo liddicoatitu. Jak se systém obohacuje o lithium, mangan a další chromofory, mohou se objevit průhledné zelené, růžové, modré a vícebarevné zóny.
- Pozdní přerůstání dutiny. Albit, zejména cleavelandit, křemen, lepidolit a fosfátové minerály se mohou tvořit kolem nebo po turmalínu, zachovávající závěrečné fáze vývoje dutiny.
Metamorfní turmalín a turmalinizace
Turmalín se také tvoří v metamorfních prostředích, zejména tam, kde boronem bohaté tekutiny interagují s jílovitými sedimenty, mramory, kalc-silikátovými horninami, skarny nebo hliníkatými svory. V těchto prostředích nejsou nejběžnější turmalíny živé lithium-bohaté elbaity z drahokamových pegmatitů, ale dravit, uvit, schorl nebo příbuzné druhy bohaté na hořčík, vápník a železo.
Metamorfní turmalín může tvořit jehlice, radiální agregáty, porfyroblasty, rozptýlená zrna nebo haló kolem cest fluid. Jeho zonace je obvykle méně dramatická než u pegmatitů obsahujících elbait, ale přechody od hnědé k zelené nebo od jádra k okraji mohou zaznamenávat měnící se podmínky hořčíku, železa, vápníku a fluid.
Geologické rozlišení: vícebarevný drahokamový elbait nejčastěji ukazuje na pegmatity bohaté na vzácné prvky, zatímco metamorfní turmalín častěji ukazuje na pohyb boronem bohatých fluid přes svory, mramory, skarny a kalc-silikátové horniny.
Proč se barvy páskují
Barevné zóny v turmalínu vznikají v důsledku měnících se podmínek růstu. Jak se tekutiny pulzují, ochlazují, reagují se stěnami dutin nebo mění oxidační stav, mění se i prvky dostupné pro rostoucí krystal.
Struktura turmalínu může začleňovat mnoho různých kationtů a i malé substituce mohou změnit barvu. Mangan může produkovat růžové až červené tóny, zejména v rubelitu. Železo a titan mohou přispívat zelenými, modrými a tmavými barvami prostřednictvím procesů přenosu náboje. Měď vytváří neonově modrozelené barvy turmalínu typu Paraíba. Chrom a vanad produkují intenzivní zelenou v chromovém turmalínu. Fluor, obsah hydroxylu, valenční stav a orientace krystalu mohou také ovlivnit odstín a sytost.
Běžné styly zonace
- Podélná zonace: změny barvy podél délky krystalu, často vytvářející dvoubarevné nebo tříbarevné tužky.
- Jádro-okrajová zonace: změny barvy od středu ven, vytvářející melounové příčné řezy s růžovým jádrem a zeleným okrajem, nebo méně časté obrácené vzory.
- Sektorová zonace: různé růstové sektory začleňují prvky odlišně, tvoří klíny nebo trojúhelníkové zóny, zejména v některých krystalech liddikoatitu.
- Zonace ukončení: konec krystalu může vykazovat výrazný barevný vršek, kde pozdní fáze tekutin změnila složení.
Druhy, varianty a barevné termíny
Názvy turmalínů mohou odkazovat na minerální druhy, chemické varianty nebo barevné termíny. Jasný popis je důležitý, protože barevný termín jako rubelit nebo indikolit není totéž co formální název druhu.
| Jméno | Co to znamená | Typická barva nebo vlastnost | Pečlivá interpretace |
|---|---|---|---|
| Elbait | Sodík-lithium-hliníkový turmalín | Nejdražší růžové, zelené, modré a vícebarevné turmalíny | Formální druh a nejběžnější drahokamový druh v mnoha LCT pegmatitech. |
| Liddikoatit | Vápník-lithium-hliníkový turmalín | Komplexní sektorová zonace, často dramatická v plátcích | Formální druh; slavné příklady jsou spojeny s Madagaskarem a dalšími pegmatitovými nalezišti. |
| Rubelit | Barevný termín, obvykle pro růžový až červený elbait | Růžová, malinová, červená nebo purpurově červená | Popis barvy spíše než samostatný druh. |
| Indikolit | Barevný termín pro modrý turmalín | Modrá, modrozelená nebo tyrkysová | Často elbait; přesné určení druhu může vyžadovat testování. |
| Verdelit | Barevný termín pro zelený turmalín | Zelená až žlutozelená | Popisný barevný termín, nikoli název druhu. |
| Turmalín typu Paraíba | Turmalín obsahující měď | Neonově modrá až zelená, obvykle silně sytá | Původně spojován s Brazílií; podobný materiál obsahující měď je znám také z afrických zdrojů. |
| Chromový turmalín | Dravit obsahující chrom nebo vanad, nebo související materiál | Sytě zelený, často silně pleochroický | Obvykle spojováno s východoafrickými metamorfními nebo metasomatickými prostředími. |
| Kočičí oko turmalín | Fenomenální materiál s kočičím okem | Pohyblivá linie světla, často zelená, hnědá nebo tmavý materiál | Obvykle způsobeno uspořádanými trubičkami nebo inkluzemi; nejlépe viditelné v cabochonovém tvaru. |
| Melounový turmalín | Popis zonace | Růžové jádro se zeleným okrajem nebo související radiální zonace | Může se vyskytovat v elbaitu nebo liddikoatitu; sestavené plátky by neměly být zaměňovány s přirozeným souvislým růstem. |
Důležitá naleziště a zdrojové typy
Lokalita ovlivňuje paletu a styl turmalínu, ale samotný vzhled málokdy dokazuje původ. Spolehlivé tvrzení o lokalitě by mělo být založeno na dokumentaci, nikoli pouze na barvě.
Minas Gerais a souvislosti s Paraíbou
Brazílie je historicky důležitá pro elbait, rubelit, indikolity, bicolor krystaly a mědí bohatý materiál typu Paraíba. Mnoho brazilských pegmatitů vykazuje silnou drahou barvu a vysokou průhlednost.
Liddicoatit a složité zónování
Madagaskar je zvláště spojen s liddicoaitem, sektorovým zónováním a živě vzorovanými příčnými řezy. Barevné zónování se může objevit jako klíny, kruhy a nepravidelná vnitřní architektura.
Alpské pegmatitové krystaly
Okresy vysokohorských pegmatitů Nuristan, Stak Nala a příbuzné jsou známé štíhlými krystaly, bicolory, indikolitem a ostře zónovaným drahým materiálem.
Produkce obsahující měď a vícebarevná
Africké zdroje produkovaly mědí bohatý modrozelený turmalín, bicolor a klasický drahý elbait. Oblast Alto Ligonha v Mosambiku je jedním z důležitých pegmatitových regionů.
Pegmatity v Kalifornii a Maine
Kalifornský okrsek Pala a lokality v Maine, jako Mount Mica a oblast Dunton, jsou známé historickou produkcí turmalínu, včetně růžového, zeleného a melounového typu materiálu.
Chromově zelený turmalín
Tanzanie a Keňa jsou důležité pro nasycené zelené turmalíny obsahující chrom nebo vanad, zejména materiál skupiny dravitů, s odlišným geologickým zaměřením než pegmatity LCT.
Paragenese a minerální společníci
V pegmatitech s vzácnými prvky se turmalín běžně vyskytuje v širší minerální sekvenci. Raný křemen a živce tvoří strukturální rámec. Železem bohatý schorl může lemovat stěny nebo vnější zóny. Později může růst lithium-bohatý elbait nebo liddicoatit spolu s lepidolitem, spodumenem, fosfáty a albitem. Ještě později mohou čepele cleavelanditu částečně obklopovat nebo podpírat krystaly.
Běžní společníci zahrnují křemen, albit, cleavelandit, mikroklin, lepidolit, muskovit, spodumen, beryl, apatit, ambligonit-montebrasit, minerály série triphylit-lithiofilit a minerály skupiny kolumbitu. Tito společníci pomáhají rekonstruovat prostředí dutiny a stupeň frakcionace.
Pozdní čepele albitu
Bílý čepele albitu mohou obklopovat krystaly turmalínu a naznačovat pozdní růst v dutinách vysoce vyvinutých pegmatitů.
Lithium slída
Fialová nebo lila lepidolit se často vyskytuje v lithium-bohatých pegmatitech a může doprovázet růst elbaity.
Značky frakcionace
Apatit a lithiumfosfáty mohou signalizovat vyvinuté, bohaté na těkavé látky podmínky příznivé pro složité soubory drahých minerálů.
Čtení stop růstu v krystalu
Vícebarevný turmalín lze číst jako záznam růstu minerálu. Jeho povrchy, konce, vnitřní barevné hranice a inkluze odhalují, jak rostl a zda zůstal neporušený.
- Rovnoběžné rýhy: turmalín běžně vykazuje podélné rýhy na hranách hranolu, což odráží jeho krystalový růstový zvyk.
- Barevné čepičky: zakončení jiné barvy zaznamenává pozdní chemickou změnu v kapalině dutiny.
- Ostré vnitřní hranice: náhlé změny barvy mohou odrážet rychlé chemické pulzy, zatímco postupné přechody naznačují pomalejší vývoj.
- Melounové příčné řezy: radiální zónování by mělo ukazovat souvislou růstovou strukturu, nikoli lepicí šev.
- Leptané povrchy: přirozené leptání, znovuzahojení nebo koroze dutin může vytvářet matné textury, trojúhelníkové značky nebo propíchané plochy.
- Pleochroismus: mnoho turmalínů vykazuje různou intenzitu barvy při různých směrech pohledu, což je důležitá stopa při identifikaci a orientaci.
Ošetření, vylepšení a napodobeniny
Turmalín může být přírodní, zahřívaný, ozářený, vyplněný trhlinami, sestavený nebo napodobený. Stav ošetření ovlivňuje hodnotu, trvanlivost a způsob popisu vzorku nebo drahokamu.
| Problém | Na co si dát pozor | Zodpovědná interpretace |
|---|---|---|
| Tepelné ošetření | Barva může být zesvětlena, upravena nebo zesílena, zejména u některých růžových, červených, modrých a mědí obsahujících kamenů. | Zahřívání je v obchodě s turmalíny známé a mělo by být oznámeno, pokud je známo. |
| Ozařování | Některé růžové až červené tóny mohou být v určitých materiálech zesíleny ozářením. | Oznámení je důležité; stabilita se liší podle materiálu a podmínek ošetření. |
| Vyplňování trhlin | Trhliny dosahující na povrch mohou obsahovat výplň nebo olejovitý materiál; pod zvětšením se mohou objevit zábleskové efekty. | Plněný materiál vyžaduje jemnější čištění a nižší hodnotové předpoklady než čistý, neošetřený materiál. |
| Sestavené plátky melounu | Lepicí švy, nesoulad růstových linií nebo nepřirozené barevné hranice mohou naznačovat sestavení. | Přirozené zónování melounu existuje, ale v pravých plátcích by měla být viditelná souvislá růstová struktura. |
| Skleněné nebo syntetické napodobeniny | Mohou se objevit bubliny, příliš jednotná barva, absence pleochroismu a optické vlastnosti neodpovídající turmalínu. | Gemologické testování může odlišit turmalín od skla a simulantů. |
Princip identifikace: samotná barva nestačí. Refrakční index, pleochroismus, absorpční spektra, zvětšení, inkluze a růstová struktura jsou všechny užitečné pro potvrzení identity turmalínu a stavu ošetření.
Péče a manipulace
Turmalín je dostatečně odolný pro mnoho šperkařských a vystavovacích použití, ale může být křehký, silně popraskaný nebo citlivý na náhlé změny teploty.
| Obava | Doporučená péče | Důvod |
|---|---|---|
| Pravidelné čištění | Používejte měkký hadřík, vlažnou vodu a jemné mýdlo pro stabilní kusy; důkladně osušte. | Jemné čištění chrání lesk a zabraňuje namáhání trhlin. |
| Teplo a tepelný šok | Vyhněte se náhlým změnám teploty, páře a vysokému teplu. | Turmalín může obsahovat vnitřní napětí nebo inkluze, které špatně snášejí tepelný šok. |
| Ultrazvukové čištění | Vyhněte se ultrazvukovému čištění u prasklých, vyplněných, inkluzivních nebo cenných materiálů. | Vibrace mohou rozšířit trhliny nebo narušit výplně. |
| Ukládání | Ukládejte odděleně od tvrdších drahokamů, kovových hran a drsných povrchů. | Turmalín má dobrou tvrdost, ale stále je vhodné jej chránit před oděrem a nárazy. |
| Plátky a krystaly | Manipulujte s tenkými plátky „vodního melounu“ a zakončenými krystaly za stabilní oblasti, nikoli za křehké okraje nebo hroty. | Tenké řezy, hroty a leptané plochy se mohou snadněji odštípnout než kompaktní kabošony. |
Často kladené otázky
Jaký je rozdíl mezi elbaitem a liddicoaitem?
Oba jsou lithiem nesoucí turmalíny nalezené v pegmatitech. Elbait je sodíkem dominantní na místě X, zatímco liddicoatit je vápníkem dominantní. Elbait je běžný v mnoha drahých pegmatitech; liddicoatit je zvláště známý pro složité sektorové zónování v některých lokalitách.
Proč může být jeden krystal turmalínu na jednom konci zelený a na druhém růžový?
Krystal rostl, zatímco se měnila tekutina v kapse. Dřívější podmínky mohly upřednostňovat železem bohatý zelený růst, zatímco pozdější manganem bohaté tekutiny vytvořily růžové nebo červené zóny. Krystal zachoval tyto chemické změny jako viditelné pásy.
Jsou plátky turmalínu typu „vodní meloun“ vždy přírodní?
Ne. Mnohé jsou přírodní, ale existují i sestavené plátky. Přírodní kusy by měly vykazovat souvislou růstovou strukturu přes barevné hranice. Podezřelé lepicí spoje, nesouladné vzory nebo náhlé uměle vypadající spoje si zaslouží bližší prozkoumání.
Je vícebarevný turmalín stabilní na světle?
Většina turmalínů je stabilní za běžného vnitřního osvětlení. Dlouhodobé vystavení vysokým teplotám, agresivním chemikáliím, páře a ultrazvukovému čištění by mělo být vyhnuto, zejména pokud je kámen prasklý, upravovaný nebo vyplněný.
Proč je turmalín typu Paraíba tak jasný?
Turmalín typu Paraíba obsahuje měď, která může vytvářet živé modré až zelené barvy. Původní lokalita byla v Brazílii, ale turmalín obsahující měď byl nalezen i v afrických zdrojích.
Jaké minerály běžně doprovázejí drahý turmalín v pegmatitech?
Běžnými doprovodnými minerály jsou křemen, živce, albite, cleavelandit, lepidolit, muskovit, spodumen, beryl, apatit, lithné fosfáty a minerály skupiny kolumbitu. Přesné složení závisí na chemii pegmatitu a stupni jeho vývoje.