Grupa turmalinów

Grupa turmalinów
Zonar zielono-czerwony turmalin z kopalni Aricanga, São José da Safira w Doce Valley w Minas Gerais w Brazylii (wymiary: 9,5 cm × 4,0 cm × 3,1 cm)
Ogólne i klasyfikacja
wzór chemiczny	XY 3 Z 6 (T 6 O 18 ) (BO 3 ) 3 V 3 W X = (Na, Ca, K, □), Y = (Fe 2+ , Mg, Mn 2+ , Al, Li, Fe 3+ , Cr 3+ ), Z = (Al, Fe 3+ , Mg, Cr 3+ ), T = (Si, Al, B 3+ ), B = (B 3+ ), V = ((OH), O), W = ((OH), F, O)
Klasa minerałów (i prawdopodobnie dział)	zobacz pojedyncze minerały
Dane krystalograficzne
System kryształów	trójkątny
Klasa kryształów ; symbol	ditrigonal-piramidal; 3 m
Grupa kosmiczna	Grupa pokoi R 3 m (grupa pokoi 160)Szablon: grupa pokoi / 160
Twinning	rzadko bliźniaki po powierzchniach pryzmatycznych
Właściwości fizyczne
Twardość Mohsa	7 do 7,5
Gęstość (g / cm 3 )	2,82 do 3,32
Łupliwość	brak, ale często wyładowanie pionowe C.
Przerwa ; Wytrwałość	podobny do muszli
kolor	zobacz pojedyncze minerały
Kolor linii	Biały
przezroczystość	przezroczysty do nieprzezroczystego
połysk	Szklany połysk
Kryształowa optyka
Pleochroizm	czasami bardzo mocne w zależności od minerału
Inne właściwości
Cechy szczególne	Kryształy wykazują efekt piezoelektryczny , piroelektryczny i silny pleochroizm

Grupa turmalin (grupa turmalin, turmalin) jest grupa z minerałów z podziałem krzemianów pierścieniowych , z których wszystkie mają taką samą strukturę konstrukcyjną . Ich skład jest zgodny z ogólną formułą:

XY ₃ Z ₆ (T ₆ O ₁₈ ) (BO ₃ ) ₃ V ₃ W

X = ( Na ⁺ , Ca ²⁺ , K ⁺ , □)

Y = ( Fe ²⁺ , Mg ²⁺ , Mn ²⁺ , Al ³⁺ , Li ⁺ , Fe ³⁺ , Cr ³⁺ )

Z = (Al ³⁺ , Fe ³⁺ , Mg ²⁺ , Cr ³⁺ )

T = ( Si ⁴⁺ , Al ³⁺ , B ³⁺ )

B = (B ³⁺ )

V = ( (OH) ^- , O ^2- )

W = ((OH) ^- , F ^- , O ^2- )

X, Y, Z, T i V we wzorze oznaczają różne pozycje w strukturze krystalicznej turmalinów i mogą być zajmowane przez pierwiastki podane w nawiasach lub, w przypadku V i W, przez jon wodorotlenkowy . Elementy określone w nawiasach okrągłych mogą również reprezentować się we wzorze ( substytucja , diadochie), ale zawsze są w tej samej proporcji do innych składników minerału. Natomiast B oznacza wyłącznie bor na stopniu utlenienia 3+. Symbol □ oznacza spację w sieci krystalicznej.

Turmaliny najczęściej krystalizują z symetrią trygonalną i często tworzą dobrze uformowane, pryzmatyczne kryształy z typowymi paskami na pryzmatycznych powierzchniach, które w rzadkich przypadkach mogą mieć kilka metrów długości. Przy twardości Mohsa od 7 do 7,5, kryształy są z grubsza tak twarde jak kwarc , a kolor pasma jest biały. Turmaliny to jedne z minerałów o największej wariacji kolorystycznej. W zależności od składu są bezbarwne do czarnych lub mają odcienie między niebieskim, fioletowym, czerwonym, żółtym i zielonym, ze strefami o różnej barwie występującymi na krysztale. Przede wszystkim intensywność kolorów może się silnie zmieniać wraz z kierunkiem przechodzenia światła przez kryształ ( pleochroizm ), co jest przydatne, gdy jest stosowany jako filtr polaryzacyjny .

Inną szczególną cechą turmalinu jest efekt piezoelektryczny i piroelektryczny , który występuje na jego kryształach : naprężenia mechaniczne spowodowane ciśnieniem lub skręcaniem lub zmianą temperatury powodują, że przeciwległe końce kryształów są ładowane elektrycznie w przeciwnych kierunkach.

Turmaliny są najważniejszymi minerałami boru tworzącymi skały i występują w większości skał przynajmniej jako towarzyszący im minerał . Występują w wielu skałach magmowych , często w pegmatytach , wałach hydrotermalnych i wielu złożach rud, a także w skałach metamorficznych o różnym składzie i warunkach formowania. Ze względu na wysoką odporność na warunki atmosferyczne wchodzą w skład wielu osadów i są wzbogacane mydłami .

Etymologia i historia

Starożytne tradycje cudownych mocy

Średniowieczne przedstawienie rysia oddającego mocz w angielskim rękopisie z XIII wieku.

Teofrast z Eresos (371-287 pne) w swojej pracy De lapidibus podaje pierwszy opis minerału o właściwościach turmalinu, przynajmniej z obszaru europejskiego . W przypadku Lyngurium opisuje czysty, twardy i zimny w dotyku kamień szlachetny, który ma zdolność przyciągania innych rzeczy, takich jak słoma i liście lub cienkie płatki miedzi lub żelaza . Zgodnie z tradycją powstaje z moczu rysi . Pokrywają mocz ziemią, dzięki czemu mogą go odkryć tylko bardzo doświadczeni zbieracze. Były to najwyraźniej rzadkie i Pliniusz Starszy w swojej Naturalis historia w 77 rne donosił o niechęci rysia do ludzi i że prawdopodobnie nikt w jego czasach nie widział tego kamienia, dla którego wprowadził łacińską nazwę lyncurium . Uważa, że ​​wszystkie historie o Lyncurium są błędne. Bardziej mitologiczne opisy Lingurium można znaleźć w licznych pracach na kamieniach szlachetnych aż do średniowiecza .

Perscy eksperci od kamieni szlachetnych i fascynacja kolorami

Elbaite z Brazylii (Minas Gerais) z kombinacją kolorów przekazaną przez al-Biruni .

Przypuszczalnie od IX wieku w regionie persko-arabskim znany jest kamień szlachetny z kombinacją kolorów czerwonego, żółtego lub zielonego w krysztale, znany przede wszystkim z turmalinu. Perski polityk al-Biruni , który z. T., opierając się na pracach al-Kindī i ad-Dīnawarī z IX i X wieku, pisze w swoich General Gemstone Studies w XI wieku o kamieniu La'l: „ ... jest bardzo często używany przez La ' l-częściowy mówi, że jest częściowo czerwony, żółty częściowo. Niektórzy eksperci kamień wspomnieć la'l że jest czerwony, żółty i zielony, a nie jako rozgraniczenia między różnymi rodzajami, ale jako związek kolorów w jednym kawałku. „a więcej obszerny opis des La'l wraz z opisem zdarzenia w Druzach podaje z 1491 roku Muhammad Ibn Mansur w swojej „Gawahirnama - Zebrana wiedza o drogocennych kamieniach”.

Średniowieczni górnicy i odkrycie Schörl

Schorl z Erongo Mountains , Namibia .

Schörl jest pierwszym minerałem z grupy turmalinów, który został opisany jako taki w literaturze europejskiej. Występuje wraz z kamieniem cynowym w osadach rzecznych Rudaw wydobywanych od XII wieku przez górników imigrantów z Gór Fichtel . Nazwa Schörl była prawdopodobnie używana w różnych zapisach przed 1400 rokiem, ale dopiero w 1505 roku Rülein von Calw po raz pierwszy zapisał ją jako Schörlein w swojej „ uporządkowanej i użytecznej książeczce o tym, jak szukać i znajdować miny” .

Prawie 60 lat później, w 1562 roku, niemiecki pastor Johannes Mathesius opublikował swoją Sarepta lub Bergpostill, Sampt krótkich kronikach Joachimßthalischen , zbiór 16 kazań. W IX. W kazaniu „Vom Zin / Bley / Glet / Wismut und Spießglaß” wspomina o Schürl , który występuje razem z hermafrodytą (kamieniem cynowym) i nie powinien być razem z nim wytapiany.

Korona Wacława na wystawie w maju 2016

Turmaliny były już popularnymi kamieniami szlachetnymi w średniowieczu, nawet jeśli nie różniły się jeszcze od innych kamieni szlachetnych, takich jak rubin , beryl czy granat . Centralnym „rubinem” korony Wacława , wykonanej dla cesarza Karola IV (HRR) w XIV wieku , jest czerwony turmalin.

Holenderski import i odkrycie pyroelektryczności

Nazwa turmalin była używana w Europie od ~ 1700 roku i pochodzi od syngaleskiego słowa thuramali (තුරමලි) lub thoramalli (තෝරමල්ලි). Niemiecki lekarz i botanik Paul Hermann był prawdopodobnie pierwszym, który przywiózł do Europy kamienie szlachetne o tym oznaczeniu. W latach 1672-1677 podróżował na Cejlon jako lekarz Holenderskiej Kompanii Wschodnioindyjskiej , gdzie zgromadził obszerną kolekcję materiałów naturalnych. Kolekcja została zlicytowana po jego śmierci (1695), a katalog ukazał się w 1711 roku. Zawiera również liczne kamienie szlachetne, a pod numerem 197 „Chrysolithos Turmale Zeyl”. (Zeylanicus). Na Cejlonie różne kamienie nazywano turemali. Jak poinformował szwedzki przyrodnik i lekarz Carl Peter Thunberg w swoim „Opisie minerałów i kamieni szlachetnych wyspy Cejlon” w 1784 r., Były to niebieskawe kwarc (Nile turemali), chryzolity z czterostronnym pryzmatem (Patje turemali), zielono-żółty topaz (Kaneke turemali) lub biało-żółty topaz (Sudu turemali). Schörl był znany na Cejlonie jako Kallu Palingu (czarny kryształ).

Niektóre spośród tych kolorowych kamieni szlachetnych wyróżniały się cechą opisaną przez Teofrasta około 2000 lat wcześniej. Johann Georg Schmidt przekazał w 1707 r. W swoich Curiöse Speculationes bey Sleeping Night reportaż rod-Medikusa, królewskiej polskiej i elektorialnej milicji nad Renem, dr. Daumius. Powiedział mu, że Holendrzy sprowadzili kamień szlachetny, turmalin lub turmalin z Cejlonu w 1703 roku, który po podgrzaniu może przyciągać popiół i dlatego był znany również jakohentrekker . Dziesięć lat później fizyk i chemik Louis Lémery przedstawił turmalin z takim zachowaniem Académie des sciences w Paryżu. W 1744 r. Duński farmaceuta August Günther Carl von Linné poprosił go o pomoc w identyfikacji roślin z zielników, które Paul Hermann zebrał na Cejlonie. Linné opublikował swoje wyniki w swojej Flora Zeylanica w 1747 roku , w której przedmowie opisuje również Lapidem Electricum (kamień elektryczny) - jeszcze zanim Franz Ulrich Theodor Aepinus był w stanie udowodnić elektryczny charakter atrakcyjności turmalinu w 1756 roku. Apenius opisał ładunek elektryczny końców kryształu kryształu turmalinu w wyniku ogrzewania i jako pierwszy zauważył, że końce kryształów ładują się wzajemnie dodatnio i ujemnie. David Brewster wprowadził termin pyroelektryczność dopiero w 1824 roku.

Katalogowanie różnorodności: odkrywanie kompozycji

W drugiej połowie XVIII wieku nastąpiła niewielka inflacja nowych opisów minerałów o nazwie Schörl. Wiele minerałów, których nie można było określić, uznano za nową odmianę Schörl. René-Just Haüy wymienia 16 różnych Schörle o różnych właściwościach i uważa, że ​​nazwa jest tak skompromitowana, że ​​chciał całkowicie usunąć ją z nomenklatury mineralogicznej. Martin Heinrich Klaproth nie posuwa się tak daleko , ale podkreśla centralne znaczenie analiz chemicznych w oznaczaniu minerałów. Pierwsze próby Torbern Olof Bergman podjął już w 1779 roku. Znalazł glinę (Al ₂ O ₃ ), kamyk (SiO ₂ ), wapno (CaO) i żelazo (FeO). Pierwsza analiza Schörla została opublikowana przez Johanna Christiana Wiegleba w 1785 r., A Wondraschek w Pradze nadal znalazł brązowy kamień (MnO) i wodę w czerwonawym turmalinie z Moraw w 1798 r.

We wszystkich tych wczesnych analizach brakuje pierwiastka boru , podstawowego składnika wszystkich turmalinów, który został odkryty dopiero w 1808 r. Przez Josepha Louisa Gay-Lussaca i Louisa Jacquesa Thénarda . Wreszcie w 1818 roku w Monachium A. Vogel, na podstawie informacji uzyskanych od Augusta Breithaupta i Christiana Gottloba Gmelina , zdołał wykryć w turmalinie pominięty wcześniej pierwiastek boru. W tym samym roku Johan August Arfwedson opublikował swoje analizy minerałów z wyspy Utö w Szwecji . Odkrył lit w płatku minerału , który był również w stanie wykryć w turmalinie w złożu żelaza. W 1850 roku Carl Rammelsberg był w stanie dodać dowód korytarza do listy pierwiastków turmalinu. W połowie XIX wieku z licznych analiz turmalinowych znanych było 12 pierwiastków (H, Li, Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn, B, Al, Si, F), bez rozpoznania ogólnego wzoru na turmaliny . John Ruskin skomentował to w 1866 roku, zauważając, że skład chemiczny turmalinu był bardziej podobny do recepty średniowiecznego lekarza niż właściwego składu mineralnego.

Do 2018 roku liczba pierwiastków (w tym pustek), które wykryto w turmalinach o znacznych stężeniach, wzrosła do około 26.

Porządek za różnorodnością: odkrywanie struktury

Jean-Baptiste Romé de L'Isle , jeden z twórców krystalografii , prowadził systematyczne badania form krystalicznych wielu minerałów. W 1772 roku zauważył bliski związek Schörla, przezroczystych turmalinów z Cejlonu i niektórych kamieni szlachetnych, które przybyły do ​​Europy z Brazylii.

Decydujący punkt zwrotny w badaniach kryształów nastąpił na początku XX wieku, kiedy Max von Laue opisał dyfrakcję promieni rentgenowskich na sieciach krystalicznych w 1912 roku, co pozwoliło po raz pierwszy określić nie tylko symetrię kryształ, ale także jego struktura, rozmieszczenie atomów w krysztale. Charlotte Kulaszewski dokonała pierwszych nagrań Laue turmalinu w Lipsku w 1921 roku i opisała obserwowane wzory dyfrakcji rentgenowskiej z sześciokątną symetrią.

Sześciokątny opis wzoru dyfrakcji rentgenowskiej zaprzeczał symetrii trygonalnej form krystalicznych turmalinu, co skłoniło Martina J. Buergera i Williama Parrisha do ponownego określenia symetrii zgodnie z sugestią Josepha DH Donnaya . W 1937 r . Metodą Weissenberga udało się wyznaczyć prawidłową symetrię trygonalną turmalinu z grupą przestrzenną R 3 m (grupa przestrzenna nr 160) .Szablon: grupa pokoi / 160

Na podstawie tej symetrii, Gabrielle E. Hamburger i Martin J. Buerger z Massachusetts Institute of Technology, 11 lat później, określili strukturę turmalinu. Opisali turmalin jako krzemian pierścieniowy z 5 różnymi pozycjami sieciowymi, które są 3-krotnie, 4-krotnie lub 6-krotnie otoczone anionami (O ² , OH ^- , F ^- ) w 8 różnych pozycjach. W oparciu o tę strukturę byli w stanie określić wzór strukturalny bezbarwnego turmalinu Mg-Al z NaMg ₃ B ₃ Al ₆ Si ₆ O ₂₇ (OH) ₄ i tym samym stworzyli podstawę do definicji różnych minerałów turmalinu. Grupa.

Kiedy w 1959 r. Powstała Komisja ds. Nowych Minerałów i Nazw Minerałów (CNMMN) Międzynarodowego Stowarzyszenia Mineralogicznego , w grupie turmalinów wyróżniono tylko 4 minerały: Schörl, Dravit, Elbait i Uvit. Do 1997 r., Kiedy Frank C. Hawthorne i Darrell J. Henry przedstawili swój wciąż nieoficjalny pośredni status klasyfikacji turmalinów na międzynarodowej konferencji turmalinowej w Czechach (spotkanie Turmalin 97), grupa turmalinów rozrosła się już do 12 uznanych minerałów i 27 hipotetyczni członkowie końcowi w trzech podgrupach. Obecna klasyfikacja górnej grupy turmalinów uznana przez IMA-CNMNC wzrosła już do 18 uznanych minerałów i 22 hipotetycznych szybowców w 3 grupach, w sumie 14 podgrup w momencie jej publikacji w 2011 roku. Obecnie (2020) 36 minerałów znajduje się w grupie turmalinów.

Klasyfikacja

Supergrupa turmalinów jest podzielona na grupy podstawowe i podgrupy wtórne. Zajęcie pozycji X przez jony alkaliczne (Na, K), wapń lub wolne miejsca jest kryterium dla trzech głównych grup turmalinów:

• Grupa alkaliczna: (Na ⁺ + K ⁺ )> Ca ²⁺ i (Na ⁺ + K ⁺ )> □
• Grupa wapniowa: Ca ²⁺ > (Na ⁺ + K ⁺ ) i Ca ²⁺ > □
• Grupa wakatów X: □> (Na ⁺ + K ⁺ ) i □> Ca ²⁺

Schematy zawodów i sprzężone zastępstwa na pozycjach Y, Z, V i W zapewniają kryteria dla innych podgrup głównych grup turmalinów.

Poszczególne minerały z grup turmalinów są podane poniżej wraz ze składem chemicznym ich końcowych członków:

Związane z

• Luinait- (OH) (jednoskośny): (Na, □) (Fe ²⁺ , Mg) ₃ Al ₆ (Si ₆ O ₁₈ ) (BO ₃ ) ₃ (OH) ₃ OH (IMA2009-046)

Struktura krystaliczna

Minerały z grupy turmalinów krystalizują z symetrią trygonalną w grupie przestrzennej R 3 m (grupa przestrzenna nr 160) . Jednostka komórka składa się z trzech jednostek wzoru.Szablon: grupa pokoi / 160

Ta grupa przestrzenna nie jest centrosymetryczna, nie ma środka symetrii . Trzykrotna oś c, która w turmalinach jest równoległa do kierunku wzdłużnego przeważnie pryzmatycznych kryształów, jest biegunowa, tj. H. Właściwości kryształów różnią się w kierunku i przeciwnym kierunku osi. Z morfologicznego punktu widzenia objawia się to różnymi właściwościami powierzchni na górnym i dolnym końcu osi biegunowej. Ponadto brak środka symetrii umożliwia zachowanie piro- i piezoelektryczne, z którego znane są turmaliny.

Anion krzemionkowy

Struktura turmalinu - 6 pojedynczych pierścieni krzemianowych

Kationy w pozycji T (Si ⁴⁺ , Al ³⁺ , B ³⁺ ) są połączone czterema atomami tlenu w taki sposób, że atomy tlenu leżą w rogach czworościanu z kationem w środku. Turmaliny to krzemiany pierścieniowe . Ich czworościany TO ₄ są połączone dwoma rogami z sąsiednimi czworościanami TO _4, tworząc nierozgałęzione 6-członowe pojedyncze pierścienie o składzie [Si ₆ O ₁₈ ] ⁻¹² .

Anion boranowy

Kationy w pozycji B (bor) są otoczone trzema atomami tlenu. Wszystkie atomy w jonie [BO ₃ ] ^-3 leżą w jednej płaszczyźnie. Atomy tlenu znajdują się w rogach trójkąta z kationem boru pośrodku.

Pozycja X

Struktura turmalinu: pozycja X

Kationy w pozycjach X są otoczone przez dziewięć do dziesięciu atomów tlenu. Atomy tlenu leżą na rogach trygonalnego antypryzmatu, w środku którego znajdują się kationy naładowane od jednego do dwóch razy.

Pozycja Y

W większości dwuwartościowe kationy w pozycji Y są otoczone sześcioma oktaedrycznymi atomami tlenu. Atomy tlenu leżą w rogach ośmiościanu z kationem pośrodku. Trzy z tych ośmiościanów są połączone ze sobą wspólnymi krawędziami, tworząc trymery.

Pozycja Z

W większości trójwartościowe kationy (Al, ...) w pozycji Z są również otoczone sześcioma oktaedrycznymi atomami tlenu.

Las

Sześć krzemianowych pierścieni, oktaedryczne trimery M ²⁺ (pozycja Y) i trygonalny antypryzmat w pozycji X są ułożone jeden na drugim w kierunku biegunowej osi z. Wolne czworościany wierzchołków pierścieni krzemianowych są skierowane w stronę osi z i są połączone z narożnikami oktaedrycznych trymerów M ²⁺ . Kationy w pozycji X są wyśrodkowane nad pierścieniami krzemianowymi i łączą je z oktaedrowym trimerem M ²⁺ powyżej . Ośmiościany M ³⁺ w pozycji Z są połączone, tworząc łańcuchy w kierunku osi z przez wspólne krawędzie i łączą sąsiednie stosy pozycji X, Y i czworościennych.

Płaskie aniony BO ₃ leżą w płaszczyźnie ab i łączą wielościany koordynacyjne X z ośmiościanami Z.

• 

  Struktura turmalinu: grupa BO ₃

• 

  Struktura turmalinu: ośmiościan M ²⁺ w pozycji Y.

• 

  Struktura turmalinu: połączenie wielościanów koordynacyjnych I; po lewej: widok wzdłuż osi c, po prawej: widok prostopadły do ​​osi c

• 

  Struktura turmalinu: połączenie wielościanów koordynacyjnych II; Widok wzdłuż osi c

Odmiany

Niewiele minerałów ma tak dużą zmienność koloru, jak turmaliny, a wiele nazw zostało ukutych dla ich odmian kolorystycznych.

• Achroit : bezbarwne turmaliny, głównie elbait lub rossmanit
• Afrycyt : ciemnoszary Schörl
• Brazylijski chryzolit , cejloński chryzolit : żółto-zielony turmalin
• Brazylijski szmaragd , emeralit : zielony, przezroczysty turmalin
• Brazylijczyk oliwin , Ceylon Peridot : miodowo-żółty do zielonego turmalinu
• Brazylijczyk rubin , syberyjski Ruby : czerwony, przezroczysty turmalin
• Szafir brazylijski : niebieski, przezroczysty turmalin
• Turmalin kanaryjski : jasnożółty turmalin
• Turmalin Cat's Eye : Turmalin z Chatoyance w różnych kolorach
• Kameleonit , deuterolit : turmalin o barwie zmieniającej się w zależności od oświetlenia ( efekt aleksandrytu ), prawdopodobnie drawit z dużą zawartością chromu
• Cromolit : zielony turmalin
• Indigolit : niebieski turmalin, prawdopodobnie mieszane kryształy Elbaite-Schörl
• Iochroit : fioletowy turmalin
• Turmalin Mohrenkopf : jasny turmalin z czarną końcówką
• Paraibaít : niebiesko-zielony elbait zawierający Cu
• Rubellit : turmalin od różowego do czerwonego, prawdopodobnie elbait
• Syberyt : purpurowy rubelit
• Verdelite : zielony turmalin, prawdopodobnie kryształ mieszany Elbaite-Schörl
• Turmalin arbuz : kolorowe turmalin z różowym i zielonym krawędzi rdzenia, głównie elbait

• 

  Achondrite

• 

  Rubelit

• 

  Rubelit

• 

  Syberyt

• 

  Iochroit

• 

  Indigolit

• 

  Indigolit

• 

  Paraibait

• 

  Cromolit

• 

  Cromolit

• 

  Brazylijski chryzolit

• 

  Brazylijski perydot

• 

  Afrycyt

• 

  Schörl

• 

  Verdelite z albitem

• 

  Turmalin arbuzowy

• 

  Turmalin Kocie Oko

Edukacja i lokalizacje

Turmaliny są najpowszechniejszymi borokrzemianami w skorupie ziemskiej i występują na całym świecie w skałach o różnym składzie. Powstają niemal we wszystkich obszarach skorupy ziemskiej, od warunków diagenezy , krystalizujących się magm i metamorfoz po facje granulitowe i eklogitowe .

Niższa stabilność temperaturowa turmalinu nie jest dokładnie znana, ale naturalne zjawiska dowodzą powstawania turmalinu od ~ 150 ° C do 100 MPa. Niektóre reakcje degradacji, zwłaszcza Dravit, w wysokich temperaturach i ciśnieniach zostały zbadane eksperymentalnie. Zgodnie z tym turmalin ulega degradacji w zakresie ~ 700–900 ° C, w zależności od jego składu i ciśnienia. Górna stabilność ciśnieniowa Dravitu w obecności Coesit wynosi 4–5 GPa (40–50 kbar). W przypadku braku wolnego SiO ₂ Dravite jest stabilny do ~ 7 GPa.

Granity i pegmatyty

Tak zwane niekompatybilne pierwiastki, takie jak bor i lit, nie są włączane przez większość minerałów tworzących skały i gromadzą się w pozostałych stopach i roztworach podczas krystalizacji magm . Kwaśne substancje magmowe, takie jak dioryty i granity, a także pegmatyty, znajdują się na końcu tego wzbogacenia i mogą prowadzić do większych ilości nawet dużych turmalinów. W granitach bogatych w lit i ich pegmatytach i aplitach krystalizują turmaliny bogate w elbait lub liddykatyt, w pegmatytach ubogich w lit, raczej bogatych w schörl lub, w warunkach utleniających, turmaliny bogate w burgeryty.

Oprócz boru roztwory hydrotermalne przenoszą wiele innych pierwiastków do otaczających skał i osadzają rudy i turmalin w szczelinach lub reagują z minerałami w otaczających skałach. Można tu również formować turmalin.

Skały metamorficzne

Innym źródłem boru są krzemiany warstwowe , które mogą zawierać wystarczające ilości B ₂ O ₃ . Szczególne znaczenie mają zawartość boru muskowitem (10-1340 g / g), illit (100-2000 mg / g) glaukonit (250-2000 mg / g), minerały z grupy serpentyny (12-330 ng / g ), montmorylonit (5-300 ng / g) i chloryn (3-221 ng / g). Te minerały są sukcesywnie wydobywane w trakcie metamorfozy, a uwolniony bor prowadzi do powstania turmalinów. Skład metamorficznych turmalinów różni się w zależności od składu rocka. W metapelitach bogatych w aluminium z. B. występują korund lub glinokrzemiany, takie jak sylimanit lub cyjanit, występują mieszane kryształy Dravit-Schörl zawierające Magnesio-Foitit-Foitit. Przy braku glinokrzemianów zawartość fitytu jest raczej niska. W warunkach utleniania mieszane kryształy Dravita-Schörla stają się bogatsze w Povondrait, a mieszane kryształy Dravit-Uvit są typowe dla metakarbonatów i metapiroksenitów.

Osady

Ponieważ turmaliny są twarde i stabilne chemicznie, przeżywają procesy wietrzenia w dużej mierze niezmienione, są transportowane na duże odległości w rzekach i osadach klastycznych . B. osadzone piaskowce lub łuki . Wraz z innymi minerałami ciężkimi podatnymi na warunki atmosferyczne , np. B. granat , rutyl lub cyrkon , gromadzą się w osadach mydła i dostarczają informacji o pochodzeniu osadów. Stosunek cyrkonu do turmalinu do rutylu, wskaźnik ZTR , służy do ilościowego określenia dojrzałości osadu, a tym samym odległości od miejsca dostawy, a skład turmalinów dostarcza informacji o skałach, z których utworzyły się osady.

W warunkach diagenezy do niskiego poziomu metamorfozy, 150-300 ° C, na ziarnach osadowych turmalinu mogą wyrosnąć nowe kryształy turmalinu, które charakteryzują się niską zawartością sodu i wapnia oraz dużą liczbą wakatów w pozycji X. W piaskowcach i łukach są to mieszane kryształy bogate w foitite-magnezyt-fityt-schörl-drawit. W wapieniach i dolomitach tworzą się głównie bogate w magnez mieszane kryształy fitytu i drawitu. Turmaliny, które swobodnie rosną w przestrzeniach porowych osadów bez starych drobnoustrojów turmalinowych, okazały się bogatsze w ogniwa oxi-end Oxi-Foitit i hipotetyczne połączenie Oxi-Magnesio-Foitit-End.

Ewaporaty mogą być bogate w bor, który jest wówczas np. B. występuje w postaci boraksu lub ulexitu . Jeśli ewaporaty są zanieczyszczone osadami klastycznymi, turmaliny mogą tworzyć się już podczas diagenezy lub początku metamorfozy. W tych typowo bardziej słonych środowiskach powstają głównie mieszane kryształy Oxi-Dravit-Povondrait.

posługiwać się

Szczególnie piękne okazy są używane jako kamienie szlachetne , takie jak rubelit , czerwony wariant turmalinu. Najbardziej znanym przykładem może być trofeum mistrzostw Bundesligi, które jest wypełnione łącznie 21 turmalinami. DFB Cup jest również ozdobiona turmaliny.

Ze względu na swoje działanie jako filtr polaryzacyjny , tarcze z ciętego turmalinu były już używane w fotografii w XIX wieku do tłumienia irytujących odbić. Wcześnie znaleziony filtr polaryzacyjny turmalinu, obok tych z kalcytu i herapatytu, które również wprowadzane są do mikroskopu, opracowano mikroskopy polaryzacyjne . Ze względu na swoje szczególne właściwości elektryczne turmalin znajduje również zastosowanie w elektronice .

Galeria

• 

  Kryształ drawite

• 

  Wielokolorowy Elbaite - strefa zielona: werdelit, strefa różowa do czerwonej: rubelit

• 

  Elbaite, odmiana Rubellite

• 

  Elbaite w kolorze werdelitu, wyhodowany w kwarcu z Brazylii - surowym kamieniu

• 

  Schörl, uprawiany na kwarcu z Brazylii

• 

  10-milimetrowe kryształy uvitu na magnezycie z Brumado / Bahia, Brazylia

• 

  Verdelite tzw. Szmaragdowy - szlif

• 

  Turmalin cięty na wzór kaboszonu w różnych kolorach

• 

  Turmalin dwukolorowy, 6,75 ct, Brazylia

• 

  Indigolit, 1,45 ct, Brazylia

• 

  Oryginalny turmalin Paraiba z Paraiba w Brazylii, 0,36 ct

• 

  Turmalin Paraiba z nowszych stanowisk w Mozambiku, 0,79 ct

• 

  Rubelt, 1,63 ct, Brazylia

• 

  Schörl, 9,31 ct, Brazylia

Zobacz też

• Lista minerałów
• Lista biżuterii mineralnej i kamieni szlachetnych

literatura

• Friedrich Benesch: Turmalin. Monografia . Urachhaus, Stuttgart 1990, ISBN 3-87838-650-8 . 
• Andreas Ertl, Franz Pertlik, Heinz-Jürgen Bernhardt: Badania olenitu z nadmiarem boru z Koralpe, Styria, Austria . W: Proceedings i wskaźników Matematyki i Nauk, Wydział klasy I. . Nie. 134 , 1997, s. 3–10 ( oeaw.ac.at [PDF; 134 kB ]). 
• Paul Rustemeyer: fascynujący turmalin. Kształty, kolory, struktury . Spectrum, Heidelberg 2003, ISBN 3-8274-1424-5 . 
• Niemieckie Muzeum Kamieni Szlachetnych Fundacja Idar-Oberstein (red.): Tourmaline 2000 . Gebhard + Hilden, Idar-Oberstein 2000, ISBN 3-932515-22-6 (katalog wystawy, Joachim Werner Zang (redaktor)). 
• Christian Weise (red.): Najnowsze wiadomości z turmalinu . Weise, Monachium 1994, ISBN 3-921656-31-1 ( Extra-Lapis. Vol. 6). 
• Petr Korbel, Milan Novák: Encyklopedia minerałów . Nebel, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0 . 
• Stefan Weiß: Duży katalog minerałów lapis . Wydanie 4. Weise, Monachium 2002, ISBN 3-921656-17-6 . 

linki internetowe

• Atlas minerałów: turmalin (Wiki)
• MinDat - Tourmaline Group (angielski)
• „Pokój Turmalinów” w Berlinie

Indywidualne dowody

1. ↑ ^{a b} Malcom E. Wstecz: Słownik gatunków minerałów Fleischera . Wydanie 11. Zapis mineralogiczny, Tucson, Arizona 2014. 
2. ↑ ^{a b} Walter Schumann: Kamienie szlachetne i kamienie szlachetne. Wszystkie rodzaje i odmiany. 1900 unikalnych elementów . Wydanie poprawione 16th. BLV Verlag, Monachium 2014, ISBN 978-3-8354-1171-5 , s. 126 . 
3. ↑ ^{a b c d} Darrell J. Henry, Milan Novák, Frank C. HawtHorne, Andreas Ertl, Barbara L. Dutrow, Pavel Uher, Federico Pezzotta: Nomenclature of the turmaline-supergroup minerals . W: American Mineralogist . taśma 96 , 2011, s. 895–913 (angielski, cnmnc.main.jp [PDF; 585 kB ; dostęp 2 sierpnia 2020 r.]). 
4. ↑ Steven A. Walton: Theophrastus on Lyngurium: Medieval and Early Modern Lore from the Classical Lapidary Tradition . W: Annals of Science . taśma 58 , 2001, s. 357–379 (angielski, researchgate.net [PDF; 543 kB ; dostęp 12 sierpnia 2020 r.]). 
5. ^ ^{A b c} SB Lang: 2400-letnia historia pyroelektryczności: od starożytnej Grecji do eksploracji Układu Słonecznego W: British Ceramic Transactions . taśma 103 , nie. 2 , 2004, s. 65–70 (angielski, researchgate.net [PDF; 2.3 MB ; dostęp 19 sierpnia 2020]). 
6. ↑ ^{a b c d} Darrell J. Henry, Barbara L. Dutrow: Badania turmalinu w czasie: wkład w postęp naukowy . W: Journal of Geosciences . taśma 63 , 2018, s. 77–98 (angielski, jgeosci.org [PDF; 2.2 MB ; dostęp 12 sierpnia 2020 r.]). 
7. ↑ ^{a b c d e} Friedrich Benesch: Turmalin: monografia . Urachhaus, Stuttgart 1990, ISBN 3-87838-650-8 , s. 11-24 . 
8. ↑ ^{a b} Andreas Ertl: O etymologii i typowych lokalizacjach minerału Schörl . W: Komunikaty Austriackiego Towarzystwa Mineralogicznego . taśma 152 , 2006, s. 7–16 ( uibk.ac.at [PDF; 173 kB ; dostęp 2 sierpnia 2020 r.]). 
9. ↑ Ulrich Rülein von Calw: Eyn dobrze zorganizowana i przydatna mała książka o tym, jak szukać i znajdować miny . Augsburg 1505 ( zdigitalizowane [dostęp 30 sierpnia 2020 r.]). 
10. ↑ ^{a b c d} Dr. Thomas Witzke : Schörl. (HTML) W: Strona domowa Thomasa Witzke. Źródło 30 sierpnia 2020 r .  
11. ↑ Johannes Mathesius: Sarepta lub Bergpostill, Sampt z krótkich kronik Joachimßthalischen . Norymberga 1562 ( wersja zdigitalizowana [dostęp 30 sierpnia 2020 r.]). 
12. ^ Paul Hermann: Catalogus Musei Indici, Continensvar Exotica, tum Animalia, Tum Vegetabilia, Nativam Figuram servantia, Singula in Liquore Balsamico asservata . Vivie, Lugduni Batavorum 1711, s. 30 (łac. Sachsen . Cyfra ). 
13. ↑ Schmidt, Johann Georg: Ciekawe spekulacje o nieprzespanych nocach: są przedstawiane w różnych rozmowach i dotyczą wszelkiego rodzaju ciekawych zagadnień politycznych, teologicznych, medycznych, fizycznych i podobnych; Oznacza to, że każdy ciekawy kochanek znajdzie w niej coś dla swojej rozrywki . Chemnitz; Lipsk 1707, s. 269–271 ( digital-sammlungen.de [dostęp 5 września 2020 r.]). 
14. ↑ Carl von Linné: Flora Zeylanica . Sztokholm (Holmiae) 1747, s. 8 (po łacinie, zum.de [dostęp 23 września 2020 r.]). 
15. ↑ Martin Heinrich Klaproth: CXCV. Badanie chemiczne pospolitego Schörla. W: Wkład w wiedzę chemiczną ciał mineralnych . taśma 5 , 1810, s. 144–149 ( e-rara.ch [PDF; 2.1 MB ; dostęp 26 września 2020 r.]). 
16. ↑ A. Vogel: O istnieniu kwasu boraksowego w turmalinie i aksynicie. W: Journal for Chemistry and Physics . taśma 22 , 1818, s. 182–186 ( books.google.de [dostęp 26 września 2020 r.]). 
17. ↑ Aug. Arfwedson: Badanie niektórych skamieniałości znalezionych w kopalni żelaza Utö oraz znalezionych w nich nowych, ogniotrwałych zasad . W: Journal for Chemistry and Physics . taśma 22 , 1818, s. 93–121 ( books.google.de [dostęp 26 września 2020 r.]). 
18. ↑ Carl Rammelsberg: O składzie turmalinu w porównaniu ze składem miki i skalenia oraz o przyczynach izomorfizmu różnych związków. W: Roczniki Fizyki i Chemii . taśma 157 , 1850, s. 1-45 ( docme.su [dostęp 9 października 2020]). 
19. ^ John MA Ruskin: Etyka pyłu: dziesięć wykładów dla małych gospodyń domowych na temat elementów krystalizacji . John Wiley & Son, New York, NY 1866 (angielski, openworks.wooster.edu [dostęp 26 września 2020 r.]). 
20. ^ Ferdinando Bosi: chemia kryształów turmalinu . W: American Mineralogist . taśma 103 , 2018, s. 298–306 (w języku angielskim, rruff.info [PDF; dostęp 9 października 2020 r.]). 
21. ↑ Romé de L'Isle, Jean Baptiste Louis: Essai de cristallographie, ou description des figures géométriques propres à differentens corps du regne minéral, connus vulgairement sous le nom de cristaux . Didot jeune, Paryż 1772, s. 243-281 , doi : 10.3931 / e-rara-16480 (francuski). 
22. ↑ Charlotte Kulaszewski: O strukturze krystalicznej turmalinu . W: Precyzyjne badania radiograficzne . Vieweg + Teubner Verlag, Wiesbaden 1921, s. 81-117 , doi : 10.1007 / 978-3-663-15824-0_4 . 
23. ^ MJ Buerger i William Parrish: Komórka elementarna i grupa przestrzenna turmalinu (przykład kontrolnego traktowania kryształów trygonalnych z równaniem nachylenia) . W: American Mineralogist . taśma 22 , 1937, s. 1139–1150 (w języku angielskim, minsocam.org [PDF; dostęp 11 października 2020 r.]). 
24. ↑ ^{a b c d e f g h} Gabrielle E. Hamburger, MJ Buerger: Struktura turmalinu . W: American Mineralogist . taśma 33 , 1948, s. 532-540 (angielski, rruff.info [PDF; 509 kB ; dostęp 2 sierpnia 2020 r.]). 
25. ^ Frank C. Hawthorne i Darrell J. Henry: Klasyfikacja minerałów z grupy turmalinów . W: European Journal of Mineralogy . taśma 11 , 1999, s. 201–215 (w języku angielskim, researchgate.net [PDF; dostęp 12 października 2020 r.]). 
26. ↑ ^{a b c d} Vincent J. Van Hinsberg, Darrell J. Henry, Horst R. Marschall: TOURMALINE: IDEALNY WSKAŹNIK JEGO ŚRODOWISKA GOSPODARCZEGO . W: The Canadien Mineralogist . taśma 49 , 2011, s. 1–16 (angielski, researchgate.net [PDF; 3.1 MB ; dostęp 1 listopada 2020 r.]). 
27. ^ ^{A b} Darrell J. Henry, Brendy L. Kirkland i Douglas W. Kirkland: Turmalin strefowy ze szczytu kopuły solnej . W: European Journal of Mineralogy . taśma 11 , 1999, s. 263–280 (angielski, schweizerbart.de, streszczenie [PDF; 339 kB ; dostęp 11 listopada 2020]). 
28. ↑ Andreas Ertel, Horst R. Marschall, Gerald Giester, Darrell J. Henry, Hans-Peter Schertel, Theodoros Ntaflos, George L. Luvizotto, Lutz Nasdala i Ekkehart Tillmanns: Metamorficzny turmalin ultrawysokiego ciśnienia: Struktura, chemia i korelacje z PT warunki . W: American Mineralogist . taśma 95 , 2010, s. 1–10 (angielski, rruff [PDF; 946 kB ; dostęp 3 listopada 2020 r.]). 
29. ^ ^{A b c} Darrell J. Henry i Charles V. Guidotti: Turmalin jako petrogenetyczny minerał wskaźnikowy: przykład z metapelitów klasy staurolitu z NW Maine . W: American Mineralogist . taśma 70 , 1985, s. 1–15 (angielski, minsocam.org [PDF; 1.7 MB ; dostęp 17 listopada 2020]). 
30. ↑ ^{a b c} DJ Henry, BL Dutrow: Turmalin w warunkach metamorficznych diagenetycznych do niskiego stopnia: zastosowanie petrologiczne . W: Lithos . taśma 154 , 2012, s. 16–32 (angielski, researchgate.net [PDF; 46.6 MB ; dostęp 3 listopada 2020 r.]). 
31. ^ C. Osborne Hutton: Badania ciężkich minerałów detrytycznych . W: Biuletyn Towarzystwa Geologicznego Ameryki . taśma 61 , 1950, s. 635–715 (angielski, rruff.info [PDF; 7.4 MB ; dostęp 30 listopada 2020 r.]). 
32. ↑ John F. Hubert: Wskaźnik dojrzałości cyrkonowo-turmalinowo-rutylowej oraz współzależność składu zbiorowisk ciężkich minerałów z grubym składem i teksturą piaskowców . W: Journal of Sedyment Research . taśma 32 , 1962, s. 440-450 , doi : 10.1306 / 74D70CE5-2B21-11D7-8648000102C1865D (angielski). 
33. ↑ Vladimír Žáček, Jiří Frýda, Alfred Petrov, Jaroslav Hyršl: Turmaliny z serii povondraite - (oxy) dravite z wierzchu skały meta-vaporite w Alto Chapare, Cochabamba, Boliwia . W: Journal of the Czech Geological Society . taśma 45 , 2000, s. 3–12 (angielski, jgeosci.org [PDF; 1, 2 MB ; dostęp 11 listopada 2020]). 
34. ↑ Dieter Gerlach: Historia mikroskopii . Wydanie 1. Harri Deutsch Verlag, Frankfurt nad Menem 2009, ISBN 3-8171-1781-7 , s. 709 .