Turmalin: Fiziksel ve Optik Özellikler
Linas JuozenasPaylaş
Fiziksel ve optik özellikler
Turmalin: Renk, Yapı ve Yükün Pleokroik Borosilikat Grubu
Turmalin, kabartmalı trigonal prizmalara, alışılmadık geniş kimyasal çeşitliliğe, güçlü yönlü renge ve piroelektrik ile piezoelektrik davranışa sahip karmaşık bir borosilikat mineral grubudur. Yapısı birçok elementi kabul eder; bu yüzden tek bir mineral grubu siyah schorl, kahverengi dravit, yeşil verdelit, mavi indikolite, pembe rubelit, renksiz akroit, bakır içeren mavi-yeşil malzeme ve çok renkli zonlama üretebilir.
Turmalin Nedir
Turmalin tek bir sabit bileşim değil, bir mineral grubudur. Genel formülü genellikle XY3Z6(T6O18)(BO3)3V3W olarak yazılır; burada farklı kristalografik konumlar sodyum, kalsiyum, potasyum, boşluklar, lityum, magnezyum, demir, manganez, alüminyum, krom, vanadyum, bakır, flor, oksijen ve hidroksil barındırabilir.
Bu esnek yapı turmalinin çeşitliliğini açıklar. Siyah schorl, kahverengi dravit, kalsiyumca zengin uvit, lityum içeren elbait, kalsiyum-lityum liddikoatit ve boşlukça zengin türler, çok farklı renk, yoğunluk, inklüzyon ve şeffaflık gösterirken aynı geniş turmalin mimarisini paylaşabilir.
El örneğinde turmalin genellikle uzamış kabartmalı prizma, yuvarlak-üçgen kesitler, camımsı parlaklık ve güçlü yönlü renk ile tanınır. Mücevher malzemesinde kesim yönü özellikle önemlidir çünkü birçok taş bir yönde daha koyu, diğer yönde daha açık görünür.
Trigonal ve polar
Turmalin trigonal sistemde kristalleşir ve polar c-ekseni vardır, bu yapısal özellik piroelektrik ve piezoelektrik davranışıyla bağlantılıdır.
Birçok site, birçok renk
Yapısı birçok katyon ve anyonu kabul eder. Bu ikameler tür kimliğini kontrol eder ve genellikle ana renk üzerinde etkili olur.
Kabartmalı prizma
Boyuna çizgiler, üçgen kesitler ve kama benzeri veya çok yüzlü uçlar klasik görsel ipuçlarıdır.
Fiziksel ve Optik Özellikler
Turmalin bir grup olduğu için değerler tür ve kimyaya göre değişir. Aşağıdaki aralıklar, mücevher veya örnek olarak karşılaşılan çoğu turmalin için yaygın çalışma profilini tanımlar.
| Özellik | Turmalin grubu | Yorumlayıcı not |
|---|---|---|
| Kimyasal sınıf | Karmaşık borosilikat siklosilikat | Turmalin, silikat halkaları ve borat grupları içerir, çoklu yapısal site değişimine açıktır. |
| Genel formül | XY3Z6(T6O18)(BO3)3V3W | Formül bir tür reçetesi değil, bir çerçevedir. Site doluluğu tür kimliğini belirler. |
| Kristal sistemi | Trigonal | Kristaller genellikle üç taraflı veya yuvarlak üçgen kesitler gösterir. |
| Alışkanlık | Prizmatik, kolonlu, iğnemsi, radyal, kütlevi, granüler | Boyuna çizgiler en faydalı makroskobik ipuçlarından biridir. |
| Renk | Siyah, kahverengi, yeşil, mavi, pembe, kırmızı, sarı, renksiz, çok renkli | Renk tekdüze, boyuna zonlu, konsantrik zonlu veya sektör zonlu olabilir. |
| Çizgi | Beyaz | Değerli örnekler veya bitmiş taşlar için çizgi testi nadiren uygundur çünkü tahrip edicidir. |
| Parlaklık | Camımsı, bazen koyu malzemede reçinemsi ila altmetaliksidir | Taze yüzeyler ve kabartmalı prizma yüzeyleri parlak çizgisel parlaklıklar gösterebilir. |
| Saydamlık | Saydamdan opak | Değerli elbait ve bazı liddikoatitler saydamdır; schorl genellikle opaktır. |
| Sertlik | Mohs 7–7.5 | Birçok takı kullanımı için yeterince serttir, ancak kristaller vurulduğunda hâlâ kırılgandır. |
| Ayrılma ve kırılma | Belirgin ayrılma yok; düzensizden konkoidal kırılmaya kadar | Belirgin bir ayrılma olmaması dayanıklılığı artırır, ancak ince prizma ve dahil edilmiş taşlar çatlayabilir. |
| Özgül ağırlık | Yaklaşık 2.95–3.30 | Demir ve magnezyum açısından zengin türler genellikle birçok lityum açısından zengin değerli turmalinden daha ağırdır. |
| Optik karakter | Genellikle tek eksenli negatif | Gerilim ve zonlama bazen anormal optik davranışa neden olabilir. |
| Kırılma indisleri | nω yaklaşık 1.62–1.68; nε yaklaşık 1.61–1.65 | Kesin değerler kimyaya bağlı olarak değişir; daha yüksek demir ve magnezyum içeriği kırılma indisini artırabilir. |
| Çift kırılma | Genellikle yaklaşık 0.014–0.032 | Orta derecede çift kırılma, turmalinin tanısal optik profilini destekler. |
| Pleokroizm | Orta ila çok güçlü | Mavi ve yeşil taşlar genellikle bakış yönleri arasında dramatik farklar gösterir. |
| Floresans | Değişken; birçok taş inerttir | Mangan açısından zengin pembe ila kırmızı taşlar floresan olabilir, ancak floresans birincil tanısal özellik değildir. |
| Elektriksel davranış | Piroelektrik ve piezoelektrik | Sıcaklık değişimi veya basınç, ışık parçacıklarını çeken yüzey yükü oluşturabilir. |
| Kimyasal stabilite | Genellikle normal kullanım ve sergileme altında stabildir | Dahil edilmiş veya hassas parçalarda sert kimyasallardan, ani ısıl şoktan ve agresif temizlikten kaçının. |
Optik Davranış: Pleokrozmi ve Yönlü Renk
Turmalin, pleokrozmi ile ünlüdür: aynı kristal, bakış yönüne bağlı olarak farklı derinlikler veya tonlar gösterebilir. Birçok yeşil ve mavi taşta, c-ekseni paralelindeki görünüm, ona dik olan görünümden önemli ölçüde daha koyudur.
Bu yönlü absorpsiyon hem tanımlama hem de kesim için önemlidir. Koyu yeşil veya mavi bir kristal, en koyu yönü önlemek için yüzü yukarı bakacak şekilde yönlendirilmelidir; soluk bir kristal ise renk yoğunluğunu artıran bir yönlendirmeden fayda görebilir. Kesici sadece taşı şekillendirmekle kalmaz; hangi optik yönün görünür yüz olacağını seçer.
Tarihsel olarak, turmalin ayrıca ince plakaların güçlü absorbe eden materyal olarak polarize filtreler gibi davranabilmesi nedeniyle bilimsel öneme sahipti. Bu optik davranış, kristalin döndürüldüğünde derin renkten açık renge kayıyormuş gibi görünmesini sağlayan aynı anizotropik absorpsiyona dayanır.
Optiği nasıl okuyabilirsiniz
- Taşı döndürün: renk derinliğinde güçlü değişim turmalin için, özellikle yeşil ve mavi materyalde, faydalı bir ipucudur.
- Yan ışık kullanın: açılı aydınlatma çizgileri ve yüzey kabartmasını ortaya çıkarır, doygunluğu yıkamaz.
- C-ekseni kontrol edin: bir kristalin uzunluk yönü doygun taşlarda genellikle en koyu bakış yönüdür.
- Zonlamayı gözlemleyin: iki renkli ve karpuz taşları hem boyuna hem de eşmerkezli büyüme zonları gösterebilir.
Renk Kimyası: Turmalinin Neden Bir Spektrumu Var
Turmalinin renk aralığı kimyasal ikame sonucu görünür hale gelir. Farklı iyonlar farklı yapısal alanları işgal eder ve büyüme sıvısındaki değişiklikler aynı kristal içinde ani veya kademeli renk değişimleri yaratabilir.
Yeşil, mavi, kahverengi ve siyah
Demir, birçok yeşil, mavi-yeşil, mavi, kahverengi ve siyah turmalinin merkezindedir. Bol demir koyu schorl üretir ve kristalleri güçlü şekilde absorbe edebilir.
Pembe ile kırmızı arası
Manganez, rubelit gibi pembe, kırmızı ve morumsu kırmızı turmalin renk terimleriyle güçlü şekilde ilişkilidir. Bazı materyaller ışınlama veya ısı geçmişinden etkilenebilir.
Canlı yeşiller
Krom veya vanadyum içeren turmalin, ince materyalde zümrüt benzeri renkleri andıran doygun yeşil tonlar gösterebilir.
Mavi-yeşil yoğunluk
Bakır içeren turmalin, genellikle manganezle birlikte, canlı mavi, yeşilimsi mavi ve mavi-yeşil renklerle ilişkilidir. Bu tanım değeri etkilediğinde kimyasal doğrulama önemlidir.
Renkle yazılmış büyüme
Eşmerkezli, boyuna ve sektör zonlaması kristal büyümesi sırasında değişen koşulları kaydeder. Karpuz turmalini en bilinen örnektir.
Genellikle dayanıklı renk
Birçok yeşil ve mavi taş normal ışıkta stabildir. Bazı pembe materyaller uzun süreli yoğun ışık veya agresif ısıya duyarlı olabilir, bu yüzden dikkatli bakım önerilir.
Kristal Alışkanlığı ve Yüzey Dokuları
Turmalin genellikle güçlü dikey çizgilerle uzun prizma şeklinde büyür. Bu kabartmalar ince ve ipeksi ya da kristale mimari bir görünüm verecek kadar derin olabilir. Uçlar düz, kama şeklinde, asimetrik veya çoklu üçgen ve rombohedral yüzeylerden oluşabilir.
Kabartmalı sütunlar
Klasik turmalin formu, c eksenine paralel oluklara sahip uzamış bir prizma ve yuvarlak üçgen kesite sahiptir.
Renkli kesitler
Parlatılmış dilimler pembe çekirdekler, yeşil kenarlar, üçgen sektörler veya dışarıdan daha az belirgin hedef benzeri desenler ortaya çıkarabilir.
Püskürmeler ve kedi gözü materyali
İnce paralel tüpler, iğneler veya büyüme kanalları doğru yönde kesildiğinde chatoyancy (kedi gözü etkisi) yaratabilir.
Pegmatit ve metamorfik dokular
Turmalin granüler agregalar, kuvars ve feldspatta püskürmeler veya mika, mermer ya da skarn bileşimlerinde gömülü kristaller olarak bulunabilir.
- Pegmatit ilişkileri: kuvars, mikrolin veya ortoklas, albit, cleavelandit, lepidolit, muskovit, apatit ve beril değerli turmalinle birlikte bulunabilir.
- Metamorfik ilişkiler: dravit ve uvit mermerler, şistler, gnaysler, kalsit, diopsit, spinel ve magnezyumca zengin bileşimlerle birlikte görülebilir.
- Koyu turmalin ilişkileri: schorl granitlerde, granitik pegmatitlerde, greisenlerde, kuvars damarlarında ve metamorfik kayalarda yaygındır.
Tanımlama ve benzerleri
Turmalin genellikle tanınabilir, ancak kesin tür tanımlaması kimyasal analiz gerektirebilir. Görsel tanımlama alışkanlık, sertlik, pleokroizm, kırılma indisi, yoğunluk ve matriks bağlamını birleştirmelidir.
| Kontrol veya karşılaştırma | Turmalin ipucu | Neden yardımcı olur |
|---|---|---|
| Boyuna çizgiler | Kaburgalar genellikle prizmanın boyu boyunca uzanır. | Derin boyuna çizgiler turmalini birçok daha düzgün prizmatik taştan ayırır. |
| Kesit | Üçgenimsi veya yuvarlak üçgenimsi formlar yaygındır. | Beril altıgen, turmalin ise genellikle üçgenimsi veya yuvarlak üçgenimsi görünür. |
| Sertlik | Mohs 7–7.5. | Birçok amfibolden ve bazı koyu silikatlardan daha serttir, ancak değerli parçalarda çizik testi yapılmamalıdır. |
| Bölünme | Belirgin bölünme yoktur. | Topaz mükemmel bazal bölünmeye sahiptir; birçok amfibol ve piroksen daha belirgin bölünme kırıkları gösterir. |
| Pleokroizm | Genellikle orta ila çok güçlüdür. | Spinel tek kırılmalı ve pleokroizm göstermez; beril genellikle daha zayıf yönlü renk gösterir. |
| Özgül ağırlık | Türlere göre değişmekle birlikte genellikle 3.0 civarındadır. | Bazı durumlarda turmalini daha hafif berilden ve daha ağır korundum veya topazdan ayırmaya yardımcı olur. |
| İleri testler | Kırılma indisi, girişim figürü, spektroskopi, Raman veya kimyasal analiz. | Türler arasında güvenli ayrım ve bakır içeren ya da krom/vanadyum iddiaları için gereklidir. |
Türler, Renk Terimleri ve Anlamları
Turmalin isimleri ya tür kimyasını ya da görsel rengi tanımlayabilir. Bu kategorileri ayrı tutmak doğruluğu artırır.
| İsim | Terim türü | Tipik görünüm | Önemli uyarı |
|---|---|---|---|
| Schorl | Tür | Siyahdan mavi-siyaha, genellikle opak, güçlü kaburga prizması. | Genellikle siyah turmalin olarak adlandırılır, ancak ilişkili koyu turmalinler de vardır. |
| Dravit | Tür | Kahverengi, bal rengi, yeşilimsi kahverengi veya bazen canlı yeşil. | Magnezyum açısından zengin kimya; tür kesinliği genellikle kimyasal test gerektirir. |
| Uvit | Tür | Karbonat ortamlarında sıklıkla bulunan yeşil, kahverengi, koyu veya kısa parlak kristaller. | Dravit gibi görünebilir; güven için kimya gereklidir. |
| Elbait | Tür | Pembe, yeşil, mavi, renksiz ve çok renkli şeffaf değerli taş turmalini. | Birçok tanınmış değerli taş renk terimi genellikle elbaittir, ancak sadece renk türü kanıtlamaz. |
| Liddikoatit | Tür | Çoğunlukla çok renkli, bazen dramatik üçgen sektör zonlamasıyla. | Analiz olmadan elbait gibi görünebilir. |
| Rubelit | Renk terimi | Pembe ile kırmızı veya morumsu kırmızı turmalin. | Tür adı değildir; dahilatlar yaygındır ve dayanıklılık göz önünde bulundurularak değerlendirilmelidir. |
| Indikolit | Renk terimi | Mavi ile mavi-yeşil arasında turmalin, genellikle güçlü pleokroik. | Kesim yönü taşın açık mı yoksa aşırı koyu mu göründüğünü güçlü şekilde etkiler. |
| Verdelit | Renk terimi | Sarı-yeşilden orman yeşiline kadar yeşil turmalin. | Krom veya vanadyumla ilgili renk kimyasal iddia olarak belirtilmişse doğrulanmalıdır. |
| Paraíba tipi | Kimya ve renkle ilgili ticari terim | Canlı mavi, yeşilimsi mavi veya mavi-yeşil bakır içeren turmalin. | Bakır içeriği ve kökeni sadece renkten çıkarılmamalıdır. |
| Karpuz | Zonlama terimi | Özellikle dilimlerde genellikle pembe merkez ve yeşil kenar. | Türden çok bir büyüme desenini tanımlar. |
Bakım, Kullanım ve Stabilite
Turmalin sertlik açısından dayanıklıdır ve belirgin bir kırılma yüzeyi yoktur, ancak çatlamaya karşı bağışık değildir. Uzun kristaller, ince dilimler, dahil taşlar, tamirler ve matris numuneler dikkatli tutulmalıdır.
- Temizlik: stabil taşlar genellikle ılık su, hafif sabun ve yumuşak fırça ile temizlenebilir, ardından iyice kurutulmalıdır.
- Ultrasonik ve buhar uyarısı: yoğun dahil, çatlak dolu, tamirli, kaplamalı, ısıya duyarlı veya hassas numuneler için agresif temizlikten kaçının.
- Isı: ani sıcaklık değişimlerinden ve gereksiz ısıtmadan kaçının. Turmalin sert koşullarda çatlayabilir, çatlaklar oluşabilir veya renk değişimi gösterebilir.
- Güneş ışığı: birçok yeşil ve mavi taş stabildir, ancak bazı pembe malzemeler ve işlenmiş ya da dahil taşlar için uzun süreli yoğun ışık önerilmez.
- Depolama: turmalini daha sert taşlardan ayrı sarın ve uçları, kaburgaları ve ince prizmaları nokta basıncından koruyun.
- Numuneler: destek matrisi parçalarını alttan tutun ve kristal uçları veya hassas dallarla tutmaktan kaçının.
Gözlem ve Belgeleme
Turmalin dikkatli gözlemi ödüllendirir. Yüzeyi, rengi ve optik davranışı dönüş ve aydınlatmayla değişir, bu yüzden tek bir bakış genellikle tüm hikayeyi anlatmaz.
Açılı, yayılmış ışık kullanın
Alçak yan ışık çizgileri, parlaklığı ve yüzey kabartmasını vurgular. Arka ışık, saydam kristallerde ve dilimlerde zonlamayı ortaya çıkarabilir.
Pleoikrozmi okuyun
Taşı en az iki dik açıyla döndürün. Rengin açılıp açılmadığını, koyulaşıp koyulaşmadığını veya tonunun değişip değişmediğini kaydedin.
Durum ve büyüme özelliklerini kontrol edin
Yüzeye ulaşan çatlakları, iyileşmiş yarıkları, tüpleri, zonlama sınırlarını, kırıkları, parlatmayı ve olası işlem göstergelerini incelemek için büyütme kullanın.
İsimleri kesin tutun
Bir etiketin doğrulanmış tür, renk terimi, ticari terim veya menşe iddiası olup olmadığını kaydedin. Bunlar farklı bilgi türleridir.
En iyi tanımlama uygulaması: “turmalin” gibi geniş kimlikle başlayın, ardından doğrulanmış tür, renk terimi, menşe, işlem durumu ve matris yalnızca bu detaylar desteklendiğinde ekleyin.
Sıkça Sorulan Sorular
Turmalin tek bir mineral midir yoksa bir grup mu?
Turmalin bir mineral grubudur. Yapı tanınabilir kalır, ancak kimyasal alanlar farklı elementler veya boşluklarla doldurulabilir ve schorl, dravit, uvit, elbait, liddicoatit, foitit ve diğer türler ortaya çıkar.
Turmalin neden bu kadar çok renkte bulunur?
Yapısı, demir, manganez, krom, vanadyum ve bakır gibi birçok renk etkileyen elementi barındırabilir. Büyüme kimyasının değişmesi, iki renkli, üç renkli, sektör zonlu ve karpuz tarzı kristallerin oluşmasına da neden olabilir.
Turmalinde güçlü pleokrozizme ne sebep olur?
Turmalin, farklı kristalografik yönlerde ışığı farklı şekilde emer. Bu yönlü emilim, taş döndürüldüğünde daha koyu, daha açık veya hafifçe farklı bir ton gibi görünmesini sağlar.
Turmalinin kırılma yüzeyi var mı?
Turmalinin belirgin bir kırılma yüzeyi yoktur. Düzensiz veya konkoidal olarak kırılır, bu da kırılabilir taşlara kıyasla dayanıklılığı artırır, ancak darbe alırsa yine de çatlayabilir veya kırılabilir.
Turmalin neden toz veya kül çekebilir?
Turmalin piroelektrik ve piezoelektriktir. Sıcaklık değişimi veya basınç, toz, tüy veya kül gibi hafif parçacıkları çekebilen yüzey yükü oluşturabilir.
“Paraíba” bir renk, kimya mı yoksa yer adı mı?
En iyi şekilde dikkatle ele alınmalıdır. Paraíba tipi malzeme, canlı mavi-yeşil bakır içeren turmalini ifade eder ve menşe ayrı bir iddiadır. Sadece renk, bakır içeren kimyayı veya coğrafi kaynağı kanıtlamak için yeterli değildir.
Turmalin nasıl temizlenmelidir?
Sağlam parçalar için ılık su, hafif sabun ve yumuşak bir fırça genellikle uygundur. Dahil edilmiş, çatlaklı, dolgu yapılmış, tamir edilmiş veya hassas taşlar için buhar, ultrasonik temizlik, sert kimyasallar ve ısıdan kaçının.