Jul07

Das singhalesische Wort “turamali” heisst Farbgemisch.

Und es ist wahr, kein anderer Edelstein ist so farbenreich wie der Turmalin. Die Turmalin-Gruppe umfasst eine Reihe von Mischkristallen, deren Färbung von farblos (Achroit) über alle Farben des Regenbogens bis hin zu schwarz (Schörl) verläuft: Die Fotos zeigen in Folge den Achroit (farbloser T.), Dravit (bräunlicher T.), Indigolith (blauer T.), Rubellit (rötlicher T.), Verdelith (grüner T.) und Schörl (schwarzer T.).

AchroitdravitIndigolith Rosette

Rubellit Stufe  Verdelith Stufe  Schörl

Fotos: Internet

Typisch für Turmaline sind ein ausgeprägter Dichroismus (Zweifarbigkeit) bzw. Pleochroismus (Mehrfarbigkeit) und je nach Betrachtungswinkel und Beleuchtung zeigen sich unterschiedliche Farbintensitäten bzw. verschiedene Farbtöne. Am Bekanntesten sind die grün-roten “Wassermelonen-Turmaline”. Und die teuersten und exklusivsten Turmaline stammen aus dem brasilianischen Bundesstaat Paraiba. Sie bestechen durch ein intensiv-neonfarbiges Blau bzw. Grün.

Turmalin lässt keine Synthese zu!

Aufgrund seines komplizierten Chemismus ist der Turmalin zusammen mit dem Granat der einzige, kommerziell wichtige Edelstein, von dem bisher keine Synthese hergestellt werden konnte.

Die Turmalin-Gruppe umfasst eine ganze Reihe von Mischkristallen, die eine komplexe und variable chemische Zusammensetzung aufweisen, aber dieselbe Kristallstruktur. Die Zusammensetzung wird in der allgemeinen Formel  XY3Z6[(BO3)3T6O18(OH,O)3(OH,F,O)] umschrieben, mit den Gitterpositionen X, Y, Z und T, wobei für
X = (Ca, Na, K)
Y = (Mg, Li, Al, Mn, Fe2+, Fe3+, V, Cr, Ti, Cu)
Z = (Al, Mg, Cr, V, Fe3+, Ti)
T = (Si, Al, B, Be)
die Elemente in Klammer, in Abhängigkeit des Ausgangschemismus und des Kristallisationszeitpunkts eingelagert werden können.

Turmaline entwickeln durch Erwärmung bzw. Reibung eine elektrostatische Aufladung (Pyro- und Piezoelektrizität), die Staub und andere kleine Teilchen anzieht. Turmaline in Edelsteinqualität liefern aktuell Brasilien, Madagaskar, Nigeria, Namibia, Kenia, Sri Lanka, Afghanistan, Pakistan und – wie wir von den vorausgegangenen Beiträgen wissen – auch Sambia.

Geoindikator

Eine besondere Bedeutung kommt dem Turmalin in geowissenschaftlicher Hinsicht zu. Neben der Verwendung als Borhaltiges Silikatmineral ist die chemische Zusammensetzung stark abhängig von den jeweiligen Bildungsbedingungen. Somit können Turmaline als Indikatoren verwendet werden. Man kann zum Beispiel anhand des Eisens in Eisenturmalinen Aussagen zum Oxidationszustand machen. Das heisst man kann die Oxidationsbedingungen zur Zeit der Entstehung genau untersuchen. Weiterhin gibt der Eisengehalt generell Auskunft darüber, auf welcher Entwicklungsstufe vom magmatischen zum hydrothermalen Stadium der Turmalin sich bildete. Auch die verschiedenen Kristallisationsstadien in Pegmatiten werden in den Turmalinkristallen festgehalten, da sich die chemische Zusammensetzung in Form von Zonierungen an diese anpasst. Da der pyroelektrische Effekt in Begleitung von Ladungstrennung bei Temperaturänderung auftritt, ist eine Verwendung als Geothermometer eine weitere gute Möglichkeit Genesebedingungen zu untersuchen. Selbst in der Geochronologie finden Turmaline Verwendung. Da sie kleine, aber definierte Anteile K enthalten, sind sie in der Lage Ar aufzunehmen, siehe Kalium-Argon-Datierung.

Interessante Links:
–> HighTec Sägen von Turmalin
–> Tourmaline Mining in Brazil
–> Zambian Emerald Documentary Film

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Jun30

Pegmatite, eine Bezeichnung für ein sehr grobkörniges, magmatisches Ganggestein, kommen sehr zahlreich im Mozambique Gürtel vor, welcher aus tektonisch und thermisch stark deformierten, metamorphen Gesteinen besteht. Der Mozambique Gürtel war einst eine ausgedehnte und hohe Gebirgskette, die sich von Arabien über Ost Afrika mit Sambia bis in die Antarktis erstreckte.

Pegmatitbildung

Schmelzen, die zur Pegmatitbildung führen, entstehen, wenn sich während der Kristallisation eines Plutons inkompatible Elemente wie LithiumSeltene ErdenThorium oder Uran, also allgemein nicht in die Kristallstruktur der gängigen gesteinsbildenden Minerale passende Bestandteile und zugleich leichtflüchtige Substanzen wie Wasser, Phosphor, Bor oder Fluor in der Restschmelze anreichern. Ein ähnlicher Prozess findet bei der partiellen Aufschmelzung von Gesteinen bei hochgradiger Metamorphose statt. Wegen der leichtflüchtigen Bestandteile wird einerseits der Schmelzpunkt erniedrigt, so dass die Schmelze erst bei einer Temperatur von ungefähr 450 °C erstarrt, andererseits wird sie flüssiger, d.h., die Viskosität wird verringert. Aufgrund dieser Eigenschaften kann sich die Schmelze entlang von Klüften weit in das Umgebungsgestein hineinbewegen, oft viele Kilometer.

Zur berühmten Familie der Berylle gehören der Smaragd, der Aquamarin, dann die weniger Bekannten so der Morganit, Goshenit, Bixbit, Heliodor und der gelbe Beryll. Der Beryll ist berühmt für seine perfekten, gewöhnlich einzeln auftretenden, hexagonal wachsenden Kristalle mit sechsseitigen Prismen. Beim Beryll handelt es sich um einen allochromatischen, also fremdgefärbten Edelstein. Ein absolut reiner Beryll ist demzufolge farblos, doch schon die allerkleinste Menge an metallischen Elementen in der Kristallstruktur führt zu einer jeweils charakteristischen Farbgebung.

Smaragd aus Sambia Aquamarinstufe aus Zambia Morganit Goshenit BixbitHeliodor

Von links nach rechts: Smaragd, Aquamarin, Morganit, Goshenit, Bixbit, Heliodor. Fotoquelle: Internet

Kein Wunder werden diese Edelsteine meistens von kleinen, lokalen Gruppen, mit sehr einfachen Werkzeugen ausgerüstet, abgebaut. Grossmassstäbiger Bergbau lohnt sich nicht.

Wie eine solche Abbautätigkeit vor sich geht, wird in folgendem YouTube-Film gezeigt.

 

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Die Lösung

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