Groupe Tourmaline

Groupe Tourmaline
Tourmaline de couleur verte et rouge de Zonar de la mine d'Aricanga, São José da Safira dans la vallée de Doce dans le Minas Gerais au Brésil (taille: 9,5 cm × 4,0 cm × 3,1 cm)
Général et classification
formule chimique	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)
Classe minérale (et éventuellement département)	voir les minéraux uniques
Données cristallographiques
Système cristallin	trigone
Classe de cristal ; symbole	ditrigonal-pyramidal; 3 m
Groupe d'espace	Groupe de pièces R 3 m (groupe de pièces n ° 160)Modèle: groupe de pièces / 160
Jumelage	se jumelle rarement après les surfaces prismatiques
Propriétés physiques
Dureté Mohs	7 à 7,5
Densité (g / cm 3 )	2,82 à 3,32
Clivage	aucun, mais souvent décharge verticale C
Pause ; Ténacité	en forme de coquille
Couleur	voir les minéraux uniques
Couleur de la ligne	blanc
transparence	transparent à opaque
briller	Verre brillant
Optique en cristal
Pléochroïsme	parfois très fort selon le minéral
Autres propriétés
Particularités	Les cristaux montrent un effet piézoélectrique , pyroélectrique et un fort pléochroïsme

Le groupe tourmaline ( groupe tourmaline, tourmaline) est un groupe de minéraux issus de la division des silicates annulaires , qui ont tous la même structure structurelle . Leur composition obéit à la formule générale:

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 et V dans la formule représentent les différentes positions dans la structure cristalline des tourmalines et peuvent être occupés par les éléments indiqués entre parenthèses ou, dans le cas de V et W, par un ion hydroxyde . Les éléments indiqués entre parenthèses peuvent également se représenter les uns les autres dans la formule ( substitution , diadochie), mais sont toujours dans la même proportion par rapport aux autres composants du minéral. En revanche, B représente exclusivement le bore à l'état d'oxydation 3+. Le symbole □ représente un espace dans le réseau cristallin.

Les tourmalines se cristallisent principalement avec une symétrie trigonale et forment souvent des cristaux prismatiques bien formés avec des rayures typiques sur les surfaces prismatiques, qui, dans de rares cas, peuvent mesurer plusieurs mètres de long. Avec une dureté Mohs de 7 à 7,5, les cristaux sont à peu près aussi durs que le quartz , la couleur de la strie est blanche. Les tourmalines sont l'un des minéraux présentant le plus de variations de couleur. Selon la composition, ils sont incolores à noirs ou ont des nuances de couleur entre le bleu, le violet, le rouge, le jaune et le vert, avec des zones de couleurs différentes apparaissant sur un cristal. Surtout, l'intensité des couleurs peut changer fortement avec la direction dans laquelle la lumière traverse le cristal ( pléochroïsme ), ce qui est utile lorsqu'il est utilisé comme filtre de polarisation .

Une autre particularité de la tourmaline est l'effet piézoélectrique et pyroélectrique qui se produit sur ses cristaux : une contrainte mécanique par pression ou torsion ou un changement de température entraîne une charge électrique des extrémités opposées du cristal dans des directions opposées.

Les tourmalines sont les minéraux de bore les plus importants pour la formation des roches et se trouvent dans la plupart des roches au moins en tant que minéral d' accompagnement . On les trouve dans de nombreuses roches ignées , souvent dans des pegmatites , des digues hydrothermales et de nombreux gisements de minerai, ainsi que dans des roches métamorphiques de diverses compositions et conditions de formation. En raison de leur grande résistance aux intempéries , ils font partie de nombreux sédiments et sont enrichis en savons .

Etymologie et histoire

Anciennes traditions de pouvoirs miraculeux

Représentation médiévale d'un lynx urinant dans un manuscrit anglais du 13ème siècle.

Theophrastus of Eresos (371-287 BC) donne la première description d'un minéral ayant les propriétés de la tourmaline, au moins de la zone européenne, dans son ouvrage De lapidibus . Avec Lyngurium, il décrit une pierre précieuse claire, dure et froide au toucher qui a la capacité d'attirer d' autres choses telles que la paille et les feuilles ou de minces flocons de cuivre ou de fer . Selon la tradition, il est formé à partir de l'urine de lynx . Ils recouvrent leur urine de terre afin qu'elle ne puisse être découverte que par des collectionneurs très expérimentés. Celles-ci étaient apparemment rares et Pline l'Ancien a rapporté dans son Naturalis historia en 77 après JC un ressentiment du lynx contre les humains et que probablement personne à son époque n'a vu cette pierre, pour laquelle il a introduit le nom latin lyncurium . Il pense que toutes les histoires sur Lyncurium sont fausses. Des descriptions plus mythologiques du Lingurium peuvent être trouvées dans de nombreux ouvrages sur les pierres précieuses jusqu'au Moyen Âge .

Experts en pierres précieuses persanes et fascination des couleurs

Elbaite du Brésil (Minas Gerais) avec une combinaison de couleurs telle qu'elle est transmise d' al-Biruni .

Vraisemblablement depuis le 9ème siècle, une pierre précieuse avec une combinaison de couleurs rouge, jaune ou verte dans un cristal, connue principalement à partir de la tourmaline, est connue dans la région persane-arabe. Le polymathe persan al-Biruni , qui z. T. basé sur des œuvres d' al-Kindī et ad-Dīnawarī des IXe et Xe siècles, écrit dans ses études générales sur les pierres précieuses au XIe siècle de la pierre La'l: " ... elle est très souvent utilisée par un La ' l-pièce dit est en partie rouge, en partie jaune. Certains experts en pierres précieuses mentionnent un la'l qui est rouge, jaune et vert, non pas comme une ligne de démarcation entre les différents types, mais comme une union de couleurs dans une seule pièce. « a plus description détaillée des La'l avec une description d'un événement chez un Druze donne 1491 Muhammad Ibn Mansur dans son "Gawahirnama - Connaissances collectées sur les pierres précieuses".

Mineurs médiévaux et découverte de la Schörl

Schörl des montagnes Erongo , Namibie .

Schörl est le premier minéral du groupe de la tourmaline à être décrit comme tel dans la littérature européenne. Il se produit avec la pierre d'étain dans les sédiments fluviaux des monts Métallifères , qui ont été exploités par des mineurs immigrés des montagnes Fichtel depuis le 12ème siècle . Le nom Schörl était probablement déjà utilisé dans diverses orthographes avant 1400, mais ce n'est qu'en 1505 que Rülein von Calw l'a enregistré pour la première fois sous le nom de Schörlein dans son " livret bien ordonné et utile sur la recherche et la recherche de mines" .

Près de 60 ans plus tard, en 1562, le pasteur allemand Johannes Mathesius publia son Sarepta ou Bergpostill, Sampt of the Joachimßthalischen short chronicles , un recueil de 16 sermons. Dans le IX. Sermon "Vom Zin / Bley / Glet / Wismut und Spießglaß" il mentionne le Schürl , qui se produit avec l' hermaphrodite (pierre d'étain) et ne doit pas être fondu avec lui.

La Couronne Venceslas lors de l'exposition en mai 2016

Les tourmalines étaient déjà des pierres précieuses populaires au Moyen Âge, même si elles n'étaient pas encore différenciées des autres pierres précieuses telles que le rubis , le béryl ou le grenat . Un "rubis" central de la couronne de Venceslas , qui a été fait pour l'empereur Charles IV (HRR) au 14ème siècle , est une tourmaline rouge.

Importations néerlandaises et découverte de la pyroélectricité

Le nom tourmaline a été utilisé en Europe à partir de ~ 1700 et vient du mot cingalais thuramali (තුරමලි) ou thoramalli (තෝරමල්ලි). Le médecin et botaniste allemand Paul Hermann a probablement été le premier à apporter des pierres précieuses avec cette désignation en Europe. De 1672 à 1677, il se rend à Ceylan en tant que médecin pour la Compagnie néerlandaise des Indes orientales , où il amasse une vaste collection de matériaux naturels. La collection a été vendue aux enchères après sa mort (1695) et le catalogue a été imprimé en 1711. Il contient également de nombreuses pierres précieuses et sous le numéro 197 un «Chrysolithos Turmale Zeyl». (Zeylanicus). A Ceylan, différentes pierres étaient appelées turemali. Comme l'a rapporté le spécialiste suédois des sciences naturelles et médecin Carl Peter Thunberg dans sa "Description des minéraux et des pierres précieuses de l'île de Ceylan" en 1784, il s'agissait de quartz bleuâtre (Nile turemali), de chrysolites à prisme à quatre côtés (Patje turemali), topaze vert-jaune (Kaneke turemali) ou topaze blanc-jaune (Sudu turemali). Schörl était connu à Ceylan sous le nom de Kallu Palingu (cristal noir).

Parmi ces pierres précieuses colorées, certaines se distinguaient par une qualité que Théophraste avait décrite quelque 2000 ans plus tôt. Johann Georg Schmidt a rendu en 1707 dans son Curiöse Speculationes bey des nuits blanches le rapport du rod-Medikus la milice royale polonaise et électorale saxonne am Rhein, Dr. Daumius. Il lui a dit que les Néerlandais ont importé une pierre précieuse, la tourmaline ou la tourmaline, de Ceylan en 1703, qui, lorsqu'elle est chauffée, pouvait attirer les cendres et était donc également connue sous le nom d' ashentrekker . Dix ans plus tard, le physicien et chimiste Louis Lémery présente une tourmaline avec ce comportement à l' Académie des sciences de Paris. En 1744, le pharmacien danois August Günther Carl von Linné lui demanda de l'aider à identifier les plantes des herbiers que Paul Hermann avait compilées à Ceylan. Linné a publié ses résultats dans sa Flora Zeylanica en 1747 , dans l'avant-propos duquel il décrit également un Lapidem Electricum (pierre électrique) - avant même que Franz Ulrich Theodor Aepinus ait pu prouver le caractère électrique de l'attraction de la tourmaline en 1756. Apenius a décrit la charge électrique des extrémités du cristal d'un cristal de tourmaline à la suite du chauffage et a été le premier à observer que les extrémités du cristal se chargent mutuellement positivement et négativement. David Brewster n'a introduit le terme pyroélectricité qu'en 1824.

Cataloguer la diversité: explorer la composition

La seconde moitié du 18e siècle a vu une petite inflation de nouvelles descriptions de minéraux avec le nom de Schörl. De nombreux minéraux qui n'ont pas pu être déterminés ont été considérés comme une nouvelle variété de Schörl. René-Just Haüy énumère 16 Schörle différents avec des propriétés différentes et voit le nom si compromis qu'il a voulu le supprimer complètement de la nomenclature minéralogique. Martin Heinrich Klaproth ne va pas aussi loin , mais souligne l'importance centrale des analyses chimiques pour la détermination des minéraux. Torbern Olof Bergman a fait ses premières tentatives pour le faire dès 1779. Il a trouvé de l'argile (Al ₂ O ₃ ), du galet (SiO ₂ ), de la chaux (CaO) et du fer (FeO). La première analyse d'un Schörl a été publiée par Johann Christian Wiegleb en 1785 et Wondraschek à Prague a encore trouvé de la pierre brune (MnO) et de l'eau dans une tourmaline rougeâtre de Moravie en 1798.

Toutes ces premières analyses manquent de l'élément bore , un composant essentiel de toutes les tourmalines, qui n'a été découvert qu'en 1808 par Joseph Louis Gay-Lussac et Louis Jacques Thénard . Enfin, en 1818 à Munich, A. Vogel, à la suite d'informations d' August Breithaupt et de Christian Gottlob Gmelin , réussit à détecter l'élément bore jusque-là négligé dans la tourmaline. La même année, Johan August Arfwedson publie ses analyses de minéraux de l'île d' Utö en Suède . Il a découvert l'élément lithium dans la pétalite minérale , qu'il a également pu détecter dans une tourmaline dans le gisement de fer. En 1850, Carl Rammelsberg put ajouter une preuve de couloir à la liste des éléments en tourmaline. Au milieu du XIXe siècle, 12 éléments étaient connus à partir de nombreuses analyses de tourmaline (H, Li, Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn, B, Al, Si, F), sans qu'une formule générale des tourmalines soit reconnue . John Ruskin a commenté cela en 1866 en notant que la chimie de la tourmaline ressemblait plus à la prescription d'un médecin médiéval qu'à une composition minérale appropriée.

En 2018, le nombre d'éléments (y compris les vides) détectés dans les tourmalines avec des concentrations importantes était passé à environ 26.

L'ordre derrière la diversité: explorer la structure

Jean-Baptiste Romé de L'Isle , l'un des fondateurs de la cristallographie , a mené des études systématiques sur les formes cristallines de nombreux minéraux. En 1772, il a remarqué la relation étroite de Schörl, les tourmalines transparentes de Ceylan et certaines pierres précieuses qui sont venues en Europe du Brésil.

Le tournant décisif dans l'étude des cristaux est survenu au début du 20e siècle lorsque Max von Laue a décrit la diffraction des rayons X sur des réseaux cristallins en 1912, ce qui a permis pour la première fois de déterminer non seulement la symétrie d'un cristal, mais aussi sa structure, la disposition des atomes dans le cristal. Charlotte Kulaszewski a réalisé les premiers enregistrements Laue de la tourmaline à Leipzig en 1921 et a décrit les diagrammes de diffraction des rayons X observés avec une symétrie hexagonale .

La description hexagonale du diagramme de diffraction des rayons X contredit la symétrie trigonale des formes cristallines de la tourmaline, ce qui a incité Martin J. Buerger et William Parrish à redéterminer la symétrie à la suggestion de Joseph DH Donnay . En 1937, ils ont réussi à déterminer la symétrie trigonale correcte de la tourmaline avec le groupe spatial R 3 m (groupe spatial n ° 160) en utilisant la méthode de Weissenberg . Modèle: groupe de pièces / 160

Sur la base de cette symétrie, Gabrielle E. Hamburger et Martin J. Buerger du Massachusetts Institute of Technology ont réussi 11 ans plus tard à déterminer la structure de la tourmaline. Ils ont décrit la tourmaline comme un silicate annulaire avec 5 positions de réseau différentes, qui sont 3 fois, 4 fois ou 6 fois entourées d'anions (O ² , OH ^- , F ^- ) dans 8 positions différentes. Sur la base de cette structure, ils ont pu spécifier la formule structurelle de la Mg-Al-tourmaline incolore avec NaMg ₃ B ₃ Al ₆ Si ₆ O ₂₇ (OH) ₄ et ont ainsi jeté les bases de la définition des différents minéraux de la tourmaline. grouper.

Lorsque la Commission sur les nouveaux minéraux et noms minéraux (CNMMN) de l' Association minérale internationale a été fondée en 1959, seuls 4 minéraux ont été distingués dans le groupe de la tourmaline: Schörl, Dravit, Elbait et Uvit. En 1997, lorsque Frank C. Hawthorne et Darrell J.Henry ont présenté leur statut intermédiaire encore officieux d'une classification de tourmaline à la conférence internationale de la tourmaline en République tchèque (réunion Tourmaline 97), le groupe de tourmaline était déjà passé à 12 minéraux reconnus et 27 membres finaux hypothétiques en trois sous-groupes. La classification actuelle du groupe supérieur de tourmaline reconnu par l'IMA-CNMNC était déjà passée à 18 minéraux reconnus et 22 endgliders hypothétiques en 3 groupes avec un total de 14 sous-groupes au moment de sa publication en 2011. Actuellement (2020) 36 minéraux sont répertoriés dans le groupe de la tourmaline.

classification

Le supergroupe de tourmaline est divisé en groupes primaires et sous-groupes secondaires. L'occupation de la position X avec des ions alcalins (Na, K), du calcium ou des lacunes est le critère pour les trois groupes principaux de tourmaline:

• Groupe alcalin: (Na ⁺ + K ⁺ )> Ca ²⁺ et (Na ⁺ + K ⁺ )> □
• Groupe calcium: Ca ²⁺ > (Na ⁺ + K ⁺ ) et Ca ²⁺ > □
• Groupe de postes vacants X: □> (Na ⁺ + K ⁺ ) et □> Ca ²⁺

Les schémas d'occupation et les substitutions couplées aux positions Y, Z, V et W fournissent les critères pour les autres sous-groupes des groupes de tourmaline primaires.

Les minéraux individuels des groupes de tourmaline sont donnés ci-dessous avec la composition chimique de leurs membres d'extrémité:

En rapport

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

Structure en cristal

Les minéraux du groupe tourmaline cristallisent avec symétrie trigonale dans le groupe spatial R 3 m (groupe spatial n ° 160) . Une cellule unitaire contient trois unités de formule.Modèle: groupe de pièces / 160

Ce groupe d'espace n'est pas centrosymétrique, il n'a pas de centre de symétrie . L'axe c triple, qui dans les tourmalines est parallèle à la direction longitudinale des cristaux principalement prismatiques, est polaire, i. H. Les propriétés des cristaux diffèrent dans la direction et la direction opposée de l'axe. Morphologiquement, cela se manifeste par différentes caractéristiques de surface à l'extrémité supérieure et inférieure de l'axe polaire. De plus, l'absence de centre de symétrie permet un comportement pyro- et piézoélectrique, pour lequel les tourmalines sont connues.

Anion de silice

Structure tourmaline - 6 anneaux simples en silicate

Les cations en position T (Si ⁴⁺ , Al ³⁺ , B ³⁺ ) sont reliés par quatre atomes d'oxygène de telle sorte que les atomes d'oxygène se trouvent aux coins d'un tétraèdre avec le cation au centre. Les tourmalines sont des silicates annulaires . Leurs tétraèdres TO ₄ sont reliés par deux coins avec des tétraèdres TO ₄ voisins pour former des anneaux simples à 6 chaînons non ramifiés avec la composition [Si ₆ O ₁₈ ] ^-12 .

Anion borate

Les cations en position B (bore) sont entourés de trois atomes d'oxygène. Tous les atomes de l'ion [BO ₃ ] ⁻³ se trouvent dans un même plan. Les atomes d'oxygène sont aux coins d'un triangle avec le cation bore au milieu.

Position X

Structure tourmaline: position X

Les cations dans les positions X sont entourés de neuf à dix atomes d'oxygène. Les atomes d'oxygène se trouvent aux coins d'un antiprisme trigonal, au centre duquel se trouvent les cations qui sont chargés une à deux fois.

Position Y

Les cations principalement divalents en position Y sont entourés de six atomes d'oxygène octaédriques. Les atomes d'oxygène se trouvent aux coins d'un octaèdre avec le cation au milieu. Trois de ces octaèdres sont reliés les uns aux autres via des bords communs pour former des trimères.

Position Z

Les cations le plus souvent trivalents (Al, ...) en position Z sont également entourés de six atomes d'oxygène octaédriques.

forêt

Les 6 anneaux de silicate, les trimères octaédriques M ²⁺ (position Y) et l'antiprisme trigonal de la position X sont empilés les uns sur les autres dans la direction de l'axe polaire z. Les pointes tétraèdres libres des anneaux de silicate pointent toutes contre l'axe z et sont reliées aux coins des trimères octaédriques M ²⁺ . Les cations en position X sont centrés au-dessus des anneaux de silicate et les relient au trimère octaèdre M ²⁺ ci-dessus . Les octaèdres M ³⁺ en position Z sont liés pour former des chaînes dans la direction de l'axe z via des bords communs et relient des piles adjacentes de positions X, Y et tétraédriques.

Les anions planaires BO ₃ se trouvent dans le plan ab et relient les polyèdres de coordination X avec les octaèdres Z.

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  Structure tourmaline: groupe BO ₃

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  Structure tourmaline: octaèdre M ²⁺ en position Y

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  Structure de la tourmaline: liaison des polyèdres de coordination I; gauche: vue le long de l'axe c, droite: vue perpendiculaire à l'axe c

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  Structure de tourmaline: liaison des polyèdres de coordination II; Vue le long de l'axe c

Variétés

Peu de minéraux ont une aussi grande variabilité de couleur que les tourmalines et de nombreux noms ont été inventés pour leurs variations de couleur.

• Achroit : tourmalines incolores, principalement de l'elbaite ou de la rossmanite
• Aphricite : Schörl gris foncé
• Chrysolite brésilien , Ceylan chrysolite : Tourmaline jaune-vert
• Émeraude brésilienne , éméralite : tourmaline verte et transparente
• Péridot du Brésil , Ceylan péridot : jaune miel à tourmaline verte
• Rubis brésilien , rubis sibérien : rouge, transparent Tourmaline
• Saphir brésilien : tourmaline bleue transparente
• Tourmaline des Canaries : tourmaline jaune clair
• Tourmaline oeil de chat : Tourmaline avec Chatoyance dans différentes couleurs
• Caméléonite , deutérolite : tourmaline avec une couleur qui change en fonction de l'éclairage ( effet alexandrite ), probablement dravite à forte teneur en chrome
• Cromolite : tourmaline verte
• Indigolite : tourmaline bleue, probablement cristaux mixtes Elbaite-Schörl
• Iochroit : tourmaline violette
• Tourmaline Mohrenkopf : tourmaline légère à pointe noire
• Paraibaít : Elbaite bleu-vert contenant du Cu
• Rubellite : tourmaline rose à rouge, probablement elbaite
• Sibérite : rubellite pourpre
• Verdelite : tourmaline verte, probablement cristal mixte Elbaite-Schörl
• Tourmaline pastèque : tourmaline colorée avec un noyau rose et un bord vert, principalement de l'elbaite

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  Achondrite

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  Rubellite

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  Rubellite

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  Sibérite

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  Iochroit

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  Indigolite

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  Indigolite

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  Paraibait

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  Cromolite

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  Cromolite

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  Chrysolite brésilienne

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  Péridot brésilien

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  Aphricite

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  Schörl

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  Verdelite avec albite

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  Tourmaline pastèque

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  Tourmaline œil de chat

Éducation et emplacements

Les tourmalines sont les borosilicates les plus courants dans la croûte terrestre et se trouvent dans le monde entier dans des roches de diverses compositions. Ils se forment dans presque toutes les zones de la croûte terrestre, depuis les conditions de diagenèse , de cristallisation des magmas et de métamorphose jusqu'au faciès de granulite et d' éclogite .

La stabilité à basse température de la tourmaline n'est pas exactement connue, mais des occurrences naturelles prouvent la formation de tourmaline à partir de ~ 150 ° C et 100 MPa. Certaines réactions de dégradation, en particulier de Dravit, à des températures et des pressions élevées ont été étudiées expérimentalement. Selon cela, la tourmaline est dégradée dans la plage de ~ 700 à 900 ° C, en fonction de sa composition et de sa pression. La stabilité à la pression supérieure de Dravit en présence de Coesit est de 4 à 5 GPa (40 à 50 kbar). En l'absence de SiO ₂ libre , Dravite est stable jusqu'à ~ 7 GPa.

Granites et pegmatites

Les éléments dits incompatibles tels que le bore et le lithium ne sont pas incorporés par la plupart des minéraux formant des roches et s'accumulent dans les fondus et solutions restants lors de la cristallisation des magmas . Les matières ignées acides telles que les diorites et les granites ainsi que les pegmatites sont à la fin de cet enrichissement et peuvent conduire à des quantités plus importantes de tourmalines même de grande taille. Dans les granites riches en lithium et leurs pegmatites et aplites, des tourmalines riches en élbaïte ou en liddicoatite cristallisent, dans des pegmatites pauvres en lithium plutôt riches en schörl ou, en conditions oxydantes, en tourmalines riches en burgerite.

En plus du bore, les solutions hydrothermales transportent de nombreux autres éléments dans les roches environnantes et déposent des minerais et de la tourmaline dans les fissures ou réagissent avec les minéraux des roches environnantes. La tourmaline peut également être formée ici.

Roches métamorphiques

Une autre source de bore sont les silicates en feuille , qui peuvent contenir des quantités suffisantes de B ₂ O ₃ . La teneur en bore de la muscovite (10–1340 μg / g), de l' illite (100–2000 μg / g), de la glauconite (250–2000 μg / g), des minéraux du groupe serpentine (12–330 μg / g) est particulièrement importante. ), La montmorillonite (5-300 µg / g) et le chlorite (3-221 µg / g). Ces minéraux sont successivement extraits au cours d'une métamorphose et le bore libéré conduit à la formation de tourmalines. La composition des tourmalines métamorphiques varie avec la composition de la roche. Dans les métapélites riches en aluminium , le z. B. du corindon ou des aluminosilicates tels que la sillimanite ou la cyanite se produisent, des cristaux mixtes de Dravit-Schörl contenant du Magnesio-Foitit-Foitit apparaissent. En l'absence d'aluminosilicates, les teneurs en foitite sont plutôt faibles. Dans des conditions oxydantes, les cristaux mixtes de Dravit-Schörl deviennent plus riches en Povondrait et les cristaux mixtes de Dravit-Uvit sont typiques des métacarbonates et des méta-pyroxénites.

Sédiments

Étant donné que les tourmalines sont dures et chimiquement stables, elles survivent aux processus d'altération en grande partie inchangées, sont transportées sur de longues distances dans les rivières et les sédiments clastiques tels. B. dépôts de grès ou d' arcoses . Avec d'autres minéraux lourds sensibles aux intempéries , par ex. B. grenat , rutile ou zircon , ils s'accumulent dans les dépôts de savon et renseignent sur l'origine des sédiments. Le rapport du zircon à la tourmaline au rutile, l' indice ZTR , est utilisé pour quantifier la maturité d'un sédiment et donc la distance de la zone de livraison, et la composition des tourmalines fournit des informations sur les roches à partir desquelles les sédiments se sont formés.

Dans les conditions de la diagenèse à la métamorphose de bas niveau, 150-300 ° C, de nouveaux cristaux de tourmaline peuvent se développer sur les grains de tourmaline sédimentaires, qui sont caractérisés par de faibles teneurs en sodium et calcium et de nombreuses lacunes en position X. Dans les grès et les arcs, il s'agit de cristaux mixtes foitite-magnésio-foitite-schörl-dravite riches en foitite. Dans les calcaires et les dolomites, il se forme principalement des cristaux mixtes de foitite-dravite riches en magnésium. Les tourmalines, qui poussent librement dans les espaces poreux des sédiments sans vieux germes de tourmaline, se sont révélées plus riches en liens oxi-end Oxi-Foitit et l'hypothétique lien Oxi-Magnesio-Foitit-End.

Les évaporites peuvent être riches en bore, qui est alors par ex. B. est présent sous forme de borax ou d' lexite . Si les évaporites sont contaminés par des sédiments clastiques, des tourmalines peuvent déjà se former lors de la diagenèse ou du début de la métamorphose. Dans ces environnements typiquement plus salés, il se forme principalement des cristaux mixtes Oxi-Dravit-Povondrait.

utiliser

Des spécimens particulièrement beaux sont utilisés comme pierres précieuses , comme la rubellite , une variante rouge de la tourmaline. L'exemple le plus connu est probablement le trophée du championnat de Bundesliga, qui contient un total de 21 tourmalines. La Coupe DFB est également décorée de tourmalines.

En raison de son effet de filtre de polarisation , les disques de tourmaline coupés étaient déjà utilisés en photographie au 19ème siècle pour supprimer les reflets gênants. Premièrement trouvé filtre polarisant de tourmaline, à côté de ceux de calcite et d'herapathite également entrés dans le microscope, c'était des microscopes polarisants développés. En raison de ses propriétés électriques particulières, la tourmaline est également utilisée dans l' électronique .

Galerie

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  Cristal de Dravite

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  Elbaite multicolore - zone verte: Verdelite, zone rose à rouge: Rubellite

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  Elbaite, variété Rubellite

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  Elbaite de couleur verdélite, cultivée dans du quartz du Brésil - pierre brute

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  Schörl, cultivé en quartz du Brésil

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  Cristaux uvite de 10 millimètres sur magnésite de Brumado / Bahia, Brésil

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  Verdelite la soi-disant émeraude - coupe

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  Tourmaline coupée en cabochon de différentes couleurs

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  Tourmaline bicolore, 6,75 ct, Brésil

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  Indigolite, 1,45 ct, Brésil

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  Tourmaline Paraiba originale de Paraiba au Brésil, 0,36 ct

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  Tourmaline Paraiba des sites les plus récents du Mozambique, 0,79 ct

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  Rubellite, 1,63 ct, Brésil

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  Schörl, 9.31 ct, Brésil

Voir également

• Liste des minéraux
• Liste des bijoux minéraux et pierres précieuses

Littérature

• Friedrich Benesch: La tourmaline. Une monographie . Urachhaus, Stuttgart 1990, ISBN 3-87838-650-8 . 
• Andreas Ertl, Franz Pertlik, Heinz-Jürgen Bernhardt: Recherches sur l'olénite avec excès de bore de la Koralpe, Styrie, Autriche . Dans: Actes et indicateurs de la classe de mathématiques et sciences, Dept. I .. Non. 134 , 1997, pp. 3–10 ( oeaw.ac.at [PDF; 134 ko ]). 
• Paul Rustemeyer: Fascination Tourmaline. Formes, couleurs, structures . Spectrum, Heidelberg 2003, ISBN 3-8274-1424-5 . 
• Musée allemand des pierres précieuses Fondation Idar-Oberstein (Ed.): Tourmaline 2000 . Gebhard + Hilden, Idar-Oberstein 2000, ISBN 3-932515-22-6 (catalogue de l'exposition, Joachim Werner Zang (éditeur)). 
• Christian Weise (éd.): Dernières nouvelles de la tourmaline . Weise, Munich 1994, ISBN 3-921656-31-1 ( Extra-Lapis. Vol. 6). 
• Petr Korbel, Milan Novák: Encyclopédie des minéraux . Nebel, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0 . 
• Stefan Weiß: Le grand répertoire des minéraux de lapis . 4e édition. Weise, Munich 2002, ISBN 3-921656-17-6 . 

liens web

• Atlas minéral: Tourmaline (Wiki)
• MinDat - Tourmaline Group (anglais)
• La "Tourmaline Room" à Berlin

Preuve individuelle

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