Topaasi: Muodostuminen, Geologia ja Lajitukset
Jaa
◆ Muodostuminen, geologia ja lajikkeet
Topaasi: fluoripitoiset alkuperät, geologiset ympäristöt ja värivariaatiot
Topaasi on ortorombinen alumiini-fluori-hydroksyylinen nesosiilikkaatti, jonka kaava on Al2SiO4(F,OH)2. Se muodostuu tyypillisesti kehittyneissä, piipitoisissa järjestelmissä, joissa fluoria sisältävät sulat, höyryt ja nesteet keskittyvät myöhäisessä vaiheessa kiven historiassa.
Yleiskatsaus: Myöhäisten nesteiden ja avoimien tilojen mineraali
Topaasi muodostuu, kun piidioksidi, alumiini, fluori ja hydroksyyliryhmät keskittyvät yhdessä myöhäisissä magmaisissa, hydrotermisissä tai höyrypitoisissa olosuhteissa. Fluori on keskeinen geologinen merkki: se auttaa vakauttamaan topaasin rakennetta ja muuttaa alumiinin liikettä sulissa ja nesteissä.
Topaasi on yleinen mineraalinimi, mutta hienoimmissa kiteissä valikoiva. Suuret läpinäkyvät kiteet viittaavat useimmiten avoimen tilan kasvuun pegmatiiteissa tai kammioissa. Hienorakeinen tai toisiinsa kasvava materiaali voi viitata greisen-muuntumiseen tai hydrotermiseen korvautumiseen. Pyöristyneet kivet kertovat myöhemmästä vaiheesta, kun säätyminen vapauttaa kiteet emäkivestään ja joet keräävät kestäviä fragmentteja.
Mineralin fyysinen luonne muokkaa sen geologiaa ja hoitoa. Topaasilla on Mohsin kovuus 8 ja kirkas lasimainen kiilto, mutta sillä on myös täydellinen pohjatasoinen lohkeavuus. Tämä yhdistelmä tekee siitä naarmuuntumista kestävän, mutta altistaa halkeilulle tai lohkeamiselle, jos sitä isketään tai rasitetaan väärästä suunnasta.
Keskeinen geologinen ajatus: topaasi on merkki kehittyneistä, haihtuvia aineita sisältävistä felsisistä järjestelmistä. Sen esiintyminen usein viittaa fluorin rikastumiseen, myöhäiseen kiteytymiseen tai graniittisten kivien hydrotermiseen muuntumiseen.
Miten topaasi muodostuu
Topaasin kiteytyminen alkaa yleensä myöhään piipitoisen magmakiven tai hydrotermisen järjestelmän elämässä, sen jälkeen kun tavalliset kivilajien muodostajat ovat poimineet monia yleisiä komponentteja ja jättäneet haihtuvat alkuaineet jäljelle.
- 1Kehittynyt magma keskittyy haihtuvia aineita. Graniittisissa tai ryoliittisissa järjestelmissä jäännössulasta tulee jäähdytyksen edetessä vettä, fluoria ja muita yhteensopimattomia komponentteja rikastunut.
- 2Fluori muuttaa kemiaa. Fluori auttaa liikuttamaan alumiinia ja piidioksidia myöhäisissä sulissa ja nesteissä, tehden topaasin rakenteesta vakaan sopivissa paine-, lämpötila- ja kemiallisissa olosuhteissa.
- 3Nesteet pääsevät onteloihin ja halkeamiin. Pegmatiittitaskut, miaroliittiset ontelot, ryoliittivugget, greisen-alueet ja suonet tarjoavat paikkoja, joissa topaasi voi alkaa kasvaa ja kehittyä.
- 4Kiteet pitenevät ja saavat kasvopintoja. Avoimissa tiloissa topaasi voi kasvaa läpinäkyvinä ortorombisina prismoina, joissa on uurretut pinnat ja terävät päät. Muutetuissa kivissä se voi muodostua jyvinä, levyinä tai kasvukimppuina.
- 5Säilyvät fragmentit vapautuvat sään vaikutuksesta. Myöhempi eroosio voi vapauttaa topaasin isäntäkivistä. Koska mineraali on suhteellisen kova ja tiheä, se voi säilyä kuljetuksen aikana ja esiintyä pyöristyneinä alluviaalisina kivenmurikoina.
Muodostumisen vaatimukset
- ◆Kemia: pii, alumiini, fluori, hydroksyyliryhmät ja myöhäisvaiheen neste- tai höyryjärjestelmä.
- ◆Tila: taskut, ontelot, halkeamat tai huokoiset muutosvyöhykkeet, jotka mahdollistavat kiteiden kasvun.
- ◆Ajoitus: myöhäinen magmainen tai hydroterminen vaihe, yleensä aikaisemman kalimaasälvän, kvartsin ja mikan kiteytymisen jälkeen.
- ◆Koostumus: luonnollinen topaasi vaihtelee fluoripitoisesta hydroksyylipitoisempaan koostumukseen nesteen kemian ja lämpötilan mukaan.
Tärkeimmät geologiset ympäristöt
Topaasi ei rajoitu yhteen kivityyppiin. Sen tärkeimmät esiintymisympäristöt liittyvät fluorin rikastumiseen ja myöhäiseen kiteytymiseen.
Suuret kiteet karkearakeisissa kivissä
Myöhäiset graniittiset diikeistä ja taskuista voi muodostua läpinäkyviä prismaattisia kiteitä terävin päätyineen. Tyypillisiä kumppaneita ovat kvarts, kalimaasälpä, muskoviiitti, turmaliini, berylli, fluoriitti ja apatiitti.
Muutettu graniitti ja malmiyhdistelmät
Fluoria sisältävät hydrotermiset nesteet voivat muuttaa graniitin kvartsimika-topaasi-yhdistelmiksi. Näihin järjestelmiin voi liittyä tina- ja volframiineraaleja, kuten kassiteriittiä ja volframiittia.
Tulivuoren ontelot ja lasimaiset kiteet
Piidioksidirikkaat tulivuorikivet voivat sisältää höyryvaiheisia onteloita, joissa topaasi kasvaa pieninä, terävinä kiteinä, usein vaaleina, värittöminä tai sherryn sävyisinä.
Halkeamiin sidottu kasvu
Topaasia voi esiintyä suonissa ja muutetuissa seinämissä, joissa fluoripitoiset nesteet liikkuvat halkeamien läpi ja tallettavat kvartsia, mikaa, fluoriittia ja malmin mineraaleja.
Kestäviä kiteitä eroosion jälkeen
Sään vaikutus voi vapauttaa topaasin alkuperäisistä kivistä. Purot voivat kerätä pyöristyneitä kiteitä muiden tiheiden mineraalien, kuten zirkonin, granaatin, korundin tai paikallisen kullan kanssa.
Malmin tyypit ja mineraaliyhdistelmät
Isäntäympäristö vaikuttaa kiteen kokoon, kirkkauteen, muotoon, värin pysyvyyteen, siihen liittyviin mineraaleihin sekä siihen, miten näytteet kerätään tai leikataan.
| Malmin tyyppi | Isäntä ja nesteet | Tyypilliset kumppanit | Yleinen topaasin ilmentymä |
|---|---|---|---|
| Graniittinen pegmatiitti | Myöhäiset graniittiset dyykit ja kolot, jotka ovat fluoria sisältävän jäännösmelttin rikastamia. | Kvartsi, mikrokliini, albiitti, muskoviiitti, turmaliini, berylli, fluoriitti, apatiitti. | Suuremmat läpinäkyvät kiteet, terävästi päättyvät prismat ja mahdollinen hiottava raaka-aine. |
| Greisiini ja muuttunut graniitti | Fluoria sisältävät nesteet muuttavat graniitin kvartsimica-topaasiyhdistelmiksi. | Kassiteriitti, volframiitti, molybdeeniitti, fluoriitti, zinnvaldiitti, kvartsi, mica. | Kasvaneet massat, levyt, rakeinen materiaali tai kiteet koloissa ja suonissa. |
| Topaasirhyoliitti | Höyryvaiheontelot piidioksidirikkaissa tulivuorikivissä. | Kvartsi, sanidiini, savukvartsi, hematiittikalvot, bixbyiitti joillakin alueilla ja harvinaiset siihen liittyvät mineraalit. | Pienet lasimaiset kiteet, vaaleat sherry-sävyt ja herkät koloesimerkit. |
| Hydrotermiset suonet | Halkeamat, joissa kulkee kuumia fluoreja, vettä ja piidioksidia sisältäviä nesteitä. | Kvartsi, fluoriitti, mica, tina-volframi-mineraalit, sulfideja. | Suonissa esiintyvät kiteet, korvausrakenteet ja sekoittuneet mineraaliyhdistelmät. |
| Plaseriittiesiintymät | Säänkestävät alkuperäiskivet ruokkivat puroja ja raskasmineraalisia soria. | Zirkoni, granaatti, korundi joillakin alueilla, kulta joillakin alueilla, kvartsikivet. | Pyöristyneet kivet, kuluneet kiteet, rikkoutuneet palaset ja veden kuluttama jalokiviraaka-aine. |
Värivariaatiot ja geologinen merkitys
Topaasin värinimet kuvaavat ulkonäköä, eivät erillisiä mineraalilajeja. Monet värit liittyvät värikeskuksiin, hivenaineisiin, luonnolliseen säteilyhistoriaan, lämpöön tai ihmisen käsittelyyn.
| Lajike tai väriryhmä | Ulkonäkö | Geologinen tai käsittelyyn liittyvä huomautus | Ilmoitus ja hoito-ohje |
|---|---|---|---|
| Väriltään väritön topaasi | Läpinäkyvä, lasin kirkas, usein erittäin puhdas. | Yleinen pegmatiiteissa, alluviaalisissa sorissa ja lähtömateriaalina joillekin käsittelyille. | Ei pidä sekoittaa timanttiin tai kvartsin; tunnista optisten ja tiheysominaisuuksien perusteella. |
| Sininen topaasi | Sky Blue, Swiss Blue ja London Blue kuvaavat syvyyden ja kylläisyyden kasvua. | Luonnollinen sininen on yleensä vaalea. Kirkas kaupallinen sininen tuotetaan yleisesti kontrolloidulla säteilytyksellä ja sitä seuraavalla lämpökäsittelyllä. | Ilmoita värin parannus. Sininen topaasi on yleensä vakaa tavallisessa valossa, mutta sitä tulisi suojata lämpöshokilta ja iskuilta. |
| Keltainen ja kultainen topaasi | Ohran keltainen, samppanja, hunaja, kultainen keltainen ja meripihkan kulta. | Lämpimät värit voivat olla luonnollisia tai lämpökäsittelyn muokkaamia materiaalista ja historiasta riippuen. | Kuvaile näkyvä väri ja hoitotila, kun se on tiedossa. |
| Imperiaalityyppinen topaasi | Hienoa kultaisen, oranssin, persikan, vaaleanpunertavan oranssin ja punertavan oranssin materiaalia. | Kauppa- ja laatutermi, erityisesti lämpimään brasilialaiseen materiaaliin liittyen Ouro Preton alueelta ja historiallisesti venäläisiin yhteyksiin. | Kaikki keltaiset topaasit eivät ole imperiaaleja. Käytä termiä varoen ja yhdistä se todelliseen värikuvaan. |
| Vaaleanpunainen ja persikanvärinen topaasi | Hienovaraiset vaaleanpunaiset, persikan, ruusunoranssin tai vaaleanpunertavan oranssin sävyt. | Saattaa olla luonnollista joillakin alueilla tai peräisin tiettyjen lämpimien kivien lämmittämisestä. | Hienot kivet ansaitsevat käsittelydokumentaation, kun arvo riippuu värin alkuperästä. |
| Ruskea ja sherry-topaasi | Ruskeankeltainen, sherry, meripihka tai savunvärinen lämmin sävy. | Jotkin tulivuoriperäiset tai sherry-väriset materiaalit voivat vaalentua pitkäaikaisessa voimakkaassa valossa. | Vältä harhaanjohtavaa termiä ”savunvärinen topaasi”, ellei selvästi kuvata aitoa topaasia eikä savukvartsia. |
| Pinnoitettu topaasi | Iridesoiva, ”mystinen” tai voimakkaasti pinnalta värjäytynyt efekti. | Värileikki johtuu lisätystä optisesta pinnoitteesta, ei geologisesta värivariaatiosta. | Ilmoita pinnoitteesta ja vältä höyry-, ultraääni-, hankauspuhdistusta ja voimakkaita kemikaaleja. |
Paikkakunnat ja niiden merkitys
Paikkakunta voi viitata geologiseen ympäristöön, mutta sitä ei tule käyttää yksin värin, käsittelyn tai laadun todisteena. Vahvimmat paikkakuntakuvaukset yhdistävät alkuperän, emäkiven, habituksen ja näkyvän ominaisuuden.
Minas Gerais ja Ouro Preto
Brasilia on keskeinen topaasin historian ja tarjonnan kannalta. Minas Gerais on tuottanut tärkeitä värittömiä, siniseksi käsiteltäviä, kultaisia ja keisarillisen tyypin materiaaleja. Ouro Preto -alue on erityisesti tunnettu hienosta lämpimästä keisarillisesta topaasista.
Ural ja Volyn
Venäjän Ural on historiallisesti yhdistetty vaaleanpunaisiin ja oransseihin topaaseihin sekä keisarillisen topaasin arvostettuun kieleen. Ukrainan Volynin alue on tunnettu merkittävistä topaasikiteistä pegmatiittisissä ympäristöissä.
Korkean alueen pegmatiitit
Pegmatiittialueet voivat tuottaa elegantteja kiteitä ja jalokiviraaka-ainetta, usein kvartsin, mikaan, beryllin ja turmaliinin yhteydessä. Vaaleanpunainen, väritön ja samppanjan sävyinen materiaali voi esiintyä paikasta riippuen.
Alluviiviset hiekat
Sri Lankan jalokivihiekat voivat sisältää värittömiä tai keltaisia topaaseja muiden jalokivimineraalien joukossa. Pyöristyneet kivet kertovat kuljetuksesta vanhemmista primaarilähteistä.
Pegmatiitit ja alluviot
Nigerialainen materiaali on tuttu raaka-aineissa, yleisesti väritöntä tai vaaleaa, joissain keltaisia tai samppanjan sävyjä. Pegmatiittiset ja alluviiviset esiintymät molemmat ovat mahdollisia.
Utah ja Texas
Topaz Mountain, Utah tunnetaan topaaseistaan ryoliittikammioissa, mukaan lukien sherry-väriset kiteet, jotka voivat vaalentua voimakkaassa auringonvalossa. Mason County, Texas on tunnettu luonnollisesti vaaleansinisistä topaasikivistä ja sillä on vahva alueellinen merkitys.
Kenttä- ja laboratoriotunnistus
Topaasi voi muistuttaa kvartsia, berylliä, fluoriittia, lasia, sitriiniä ja käsiteltyjä materiaaleja. Luotettava tunnistus perustuu fyysisten ominaisuuksien ja ei-tuhoavien gemmologisten testien yhdistelmään.
| Havainto | Topaasin käyttäytyminen | Miksi se on tärkeää |
|---|---|---|
| Kovuus | Mohsin asteikolla 8. | Kovempi kuin kvarts, mutta kovuus ei suojaa lohkeavuusvaurioilta. |
| Lohkeavuus | Täydellinen basalinen lohkeavuus {001}-tasolla. | Tärkein kestävyys- ja tunnistusominaisuus; tasaiset murtumat voivat olla diagnostisia. |
| Suhteellinen tiheys | Yleensä noin 3,5. | Topaasi tuntuu huomattavasti painavammalta kuin samankokoiset kvartsit tai beryllit. |
| Taitekerroin | Tyypillisesti noin 1,61–1,64. | Korkeampi kuin kvartsilla ja beryllillä, auttaa erottamaan läpinäkyvät kivet. |
| Optinen luonne | Kaksisuuntainen positiivinen. | Erottaa topaasin yksisuuntaisista mineraaleista kuten kvartsista ja beryllistä. |
| Kiteen muoto | Ortorombiset prismat, usein pitkulaiset ja uurteiset. | Hyödyllinen kiteille ja näytteille, erityisesti säilyneiden kärkien kanssa. |
| Näköisnimi: kvartsi | Kvartsilla on Mohsin kovuus 7, alhaisempi tiheys, ei halkeamaa ja alhaisemmat taitekerroinluvut. | Harhaanjohtavat kauppanimet kuten ”savumainen topaasi” voivat aiheuttaa sekaannusta savukvartsin kanssa. |
| Näköisnimi: fluoriitti | Fluoriitti on paljon pehmeämpää ja sillä on kuutiomainen halkeama. | Paino, halkeamistyylit ja kovuus erottavat monet kappaleet nopeasti. |
Ei-tuhoava testaus on suositeltavaa: valmiita jalokiviä ja hienoja kiteitä ei tulisi naarmuttaa, raaputtaa tai halkeamiskokeilla testata. Taitekerroin, ominaispaino, suurennus ja huolellinen kunnon tarkastus ovat turvallisempia ja informatiivisempia.
Värin pysyvyys, käsittelyt ja selkeä kuvaus
Topaasin väri voi olla luonnollinen, käsitelty, epävakaa voimakkaassa valossa tai pintapinnoitettu. Ero on tärkeä, koska värin alkuperä vaikuttaa arvoon, hoitoon ja tulkintaan.
- ◆Sininen topaasi: kirkkaat siniset sävyt luodaan yleisesti säteilytyksellä ja sitä seuraavalla lämpökäsittelyllä. Oikein käsitellyt kivet vapautetaan vasta, kun jäännösaktiivisuus on turvallisuusrajojen alapuolella.
- ◆Lämmin topaasi: kultaiset, oranssit, persikka- ja vaaleanpunertavat kivet voivat olla luonnollisia tai lämpökäsiteltyjä. Käsittelytiedot ovat tärkeitä hienolle imperiaalityypin materiaalille.
- ◆Sherry- ja ruskeat materiaalit: jotkut näytteet, erityisesti vulkaanisista yhteyksistä, voivat vaalentua pitkäaikaisessa voimakkaassa auringonvalossa tai ultraviolettivalossa.
- ◆Pinnoitetut kivet: irisoivat ”mystic” ja vastaavat efektit ovat pintakäsittelyjä, eivät geologisia lajikkeita. Ne vaativat hellävaraisempaa käsittelyä kuin pinnoittamattomat kivet.
- ◆Dokumentaatio: arvokkaista tai epätavallisista kivistä gemmologinen raportti voi tukea lajin tunnistusta, värin kuvausta, mittauksia ja havaittavia käsittelyjä.
Topaasinäytteiden ja -korujen hoito
Topaasia tulee hoitaa kovana mutta halkeilevana jalokivenä. Sen pinta voi olla kestävä, mutta sisäinen pohjataso on rakenteellinen heikkous.
- ◆Suojaa iskuilta: vältä putoamisia, kolhuja, piikkipainetta ja rasitusta halkeamissuunnan yli.
- ◆Puhdista hellävaraisesti: käytä pehmeää liinaa, mietoa saippuaa, haaleaa vettä ja huolellista kuivausta vakaiden, pinnoittamattomien kivien kohdalla.
- ◆Vältä kovia menetelmiä: vältä höyryä, ultraäänipuhdistusta, vahvoja kemikaaleja, hankaavia aineita ja äkillisiä lämpötilan muutoksia, erityisesti sisältyville, halkeilleille, pinnoitetuille, korjatuille tai kiinnitetyille kiville.
- ◆Hallinnoi valoa ja lämpöä: pidä valolle herkät sherry-, ruskeat tai epävarmat materiaalit poissa pitkäaikaisesta suorasta auringonvalosta ja kuumasta näyttövalosta.
- ◆Säilytä erillään: pidä topaasi pehmeässä pussissa tai vuoratussa lokeroissa, jotta se ei lohkea, kolhiudu kovempiin esineisiin tai naarmuta pehmeämpiä jalokiviä.
- ◆Tukinäytteet: kiteet alustalla tulisi asettaa vakaaseen tukeen, jotta kärjet, halkeamapinnat ja herkät liitteet eivät rasitu.
Usein kysytyt kysymykset
Mikä geologinen olosuhde on tärkein topaasin muodostumiselle?
Fluorin rikastuminen on vahvin vihje. Topaasi muodostuu useimmiten kehittyneissä felsisissä järjestelmissä, joissa fluoripitoiset sulat, höyryt tai hydrotermiset nesteet keskittyvät järjestelmän historian myöhäisvaiheessa.
Löytyykö topaasia vain pegmatiiteista?
Ei. Pegmatiitit ovat tärkeitä, mutta topaasia esiintyy myös greisenisoituneissa graniiteissa, hydrotermisissa suonissa, ryoliittikammioissa, muuntuneissa vulkaanisissa kivissä ja alluviaalisissa pesäkkeissä, jotka ovat peräisin alkuperäislähteistä.
Mikä on topaasiryoliitti?
Topaasiryoliitti on piipitoista vulkaanista kiveä, joka voi sisältää topaasi-kiteitä kaasukammioissa tai rakoissa. Nämä kiteet ovat usein pieniä, teräviä, lasimaisia ja joskus vaalean sherryn tai värittömiä.
Onko sininen topaasi luonnostaan sininen?
Luonnollista sinistä topaasia on olemassa, mutta se on tyypillisesti vaaleaa. Voimakkaammat Sky Blue, Swiss Blue ja London Blue -värit, joita nähdään laajalti koruissa, tuotetaan yleensä kontrolloidulla säteilytyksellä ja sitä seuraavalla lämpökäsittelyllä.
Tarkoittaako ”imperiaalinen topaasi” eri mineraalilajia?
Ei. Imperiaalinen topaasi on silti topaasia. Termi on kaupan ja laadun kuvaus arvostetuille lämpimille väreille, erityisesti kultaisille, oransseille, persikanvärisille, vaaleanpunertaville oransseille ja punertaville oransseille kiville.
Miksi halkeaminen on niin tärkeää, vaikka topaasi on Mohsin 8?
Mohsin kovuus mittaa naarmuuntumisen kestävyyttä, ei halkeamisen kestävyyttä. Topaasi halkeaa täydellisesti peruspinnaltaan, joten se voi lohjeta tai haljeta, jos sitä isketään tai rasitetaan halkeamatasoa pitkin.
Voiko topaasi haalistua?
Monet topaasin värit ovat vakaita tavallisessa käytössä ja näytössä. Kuitenkin jotkut sherry-, ruskehtavat tai vulkaaniset materiaalit voivat vaalentua pitkäaikaisessa voimakkaassa auringonvalossa tai ultraviolettivalolle altistumisessa. Varovainen näyttäminen poissa lämmöstä ja voimakkaasta valosta on suositeltavaa epävarmoille kappaleille.
Ovatko pinnoitetut topaasikappaleet geologisia lajikkeita?
Ei. Pinnoitettu tai ”mystinen” topaasi alkaa luonnollisena topaasina, mutta siihen lisätään pintakalvo, joka luo irisoivan värileikin. Pinnoite tulisi ilmoittaa ja suojata kulumiselta, kuumuudelta ja kovilta puhdistusaineilta.