El mineral o piedra preciosa crisoberilo es un aluminato de berilio con la fórmula BeAl2O4 . [ 5] [ 6 ] El nombre crisoberilo se deriva de las palabras griegas χρυσός chrysos y βήρυλλος beryllos , que significan "un espato blanco dorado". A pesar de la similitud de sus nombres, el crisoberilo y el berilo son dos piedras preciosas completamente diferentes, aunque ambas contienen berilio. El crisoberilo es la tercera piedra preciosa natural más dura que se encuentra con frecuencia y se encuentra en 8,5 en la escala de dureza mineral de Mohs , entre el corindón (9) y el topacio (8). [7]
Una característica interesante de sus cristales son las maclas cíclicas llamadas trillings . Estos cristales maclados tienen una apariencia hexagonal , pero son el resultado de un triplete de maclas en el que cada "gemelo" está orientado a 120° con respecto a sus vecinos y ocupa 120° del trilling cíclico. Si solo están presentes dos de las tres posibles orientaciones de macla, el resultado es una macla en forma de V.
El crisoberilo común es de color verde amarillento y transparente a translúcido . Cuando el mineral exhibe un buen color verde pálido a amarillo y es transparente, entonces se utiliza como piedra preciosa. Las tres variedades principales de crisoberilo son: crisoberilo común de color amarillo a verde, ojo de gato o cimofano y alejandrita . El crisoberilo de color verde amarillento se conocía como "crisólito" durante las eras victoriana y eduardiana, lo que causó confusión ya que ese nombre también se ha utilizado para el mineral olivino (" peridoto " como piedra preciosa); ese nombre ya no se utiliza en la nomenclatura gemológica .
La alejandrita, una gema fuertemente pleocroica (tricroica), exhibirá colores verde esmeralda , rojo y amarillo anaranjado según la dirección de observación en luz parcialmente polarizada . Sin embargo, su propiedad más distintiva es que también cambia de color en luz artificial (tungsteno/halógena) en comparación con la luz diurna. El cambio de color de rojo a verde se debe a una fuerte absorción de luz en una estrecha porción amarilla del espectro, al tiempo que permite que se transmitan grandes bandas de longitudes de onda más azul-verde y rojas . Cuál de estas prevalece para dar el tono percibido depende del equilibrio espectral de la iluminación. La alejandrita de alta calidad tiene un color verde a verde azulado a la luz del día (iluminación relativamente azul de alta temperatura de color ), cambiando a un color rojo a rojo violáceo en luz incandescente (iluminación relativamente amarilla). [8] Sin embargo, el material de color fino es extremadamente raro. Las piedras menos deseables pueden tener colores de luz diurna de verde amarillento y colores incandescentes de rojo pardusco. [8]
La cimofana es conocida popularmente como "ojo de gato". Esta variedad exhibe una agradable opalescencia que recuerda al ojo de un gato . [9] Cuando se corta para producir un cabujón , el mineral forma un ejemplar de color verde claro con una banda sedosa de luz que se extiende por la superficie de la piedra.
El crisoberilo se forma como resultado de procesos pegmatíticos . La fusión en la corteza terrestre produce magma fundido de densidad relativamente baja que puede ascender hacia la superficie. A medida que el cuerpo principal de magma se enfría, el agua originalmente presente en bajas concentraciones se concentró más en la roca fundida porque no pudo incorporarse a la cristalización de minerales sólidos. El magma remanente se vuelve así más rico en agua y también en elementos raros que de manera similar no encajan en las estructuras cristalinas de los principales minerales formadores de rocas. El agua extiende el rango de temperatura hacia abajo antes de que el magma se vuelva completamente sólido, lo que permite que la concentración de elementos raros avance hasta el punto de producir sus propios minerales distintivos. La roca resultante tiene un aspecto ígneo pero se formó a baja temperatura a partir de una masa fundida rica en agua, con grandes cristales de minerales comunes como el cuarzo y el feldespato , pero también con concentraciones elevadas de elementos raros como el berilio, el litio o el niobio , que a menudo forman sus propios minerales; esto se llama pegmatita . El alto contenido de agua del magma hizo posible que los cristales crecieran rápidamente, por lo que los cristales de pegmatita suelen ser bastante grandes, lo que aumenta la probabilidad de que se formen ejemplares de gemas.
El crisoberilo también puede crecer en las rocas del país cerca de las pegmatitas, cuando los fluidos ricos en Be y Al de la pegmatita reaccionan con los minerales circundantes. Por lo tanto, se puede encontrar en esquistos de mica y en contacto con depósitos metamórficos de mármol dolomítico . Debido a que es un mineral duro y denso que es resistente a la alteración química, puede erosionarse de las rocas y depositarse en arenas y gravas de río en depósitos aluviales con otros minerales de gemas como diamante, corindón, topacio, espinela , granate y turmalina. Cuando se encuentra en tales placeres , tendrá bordes redondeados en lugar de formas afiladas en forma de cuña. Gran parte del crisoberilo extraído en Brasil y Sri Lanka se recupera de placeres, ya que las rocas anfitrionas han sido intensamente meteorizadas y erosionadas.
Si el fluido de pegmatita es rico en berilio, podrían formarse cristales de berilo o crisoberilo. El berilo tiene una alta proporción de berilio a aluminio, mientras que lo opuesto es cierto para el crisoberilo. Ambos son estables con el mineral común cuarzo. Para que se formara alejandrita, también tendría que haber estado presente algo de cromo . Sin embargo, el berilio y el cromo no tienden a aparecer en los mismos tipos de roca. El cromo es más común en rocas máficas y ultramáficas en las que el berilio es extremadamente raro. El berilio se concentra en pegmatitas félsicas en las que el cromo está casi ausente. Por lo tanto, la única situación en la que puede crecer una alejandrita es cuando los fluidos pegmatíticos ricos en Be reaccionan con la roca de la zona rica en Cr. Este requisito inusual explica la rareza de esta variedad de crisoberilo.
La variedad alejandrita muestra un cambio de color que depende de la naturaleza de la iluminación ambiental. La alejandrita resulta de la sustitución a pequeña escala de aluminio por iones de cromo en la estructura cristalina, lo que provoca una intensa absorción de luz en un estrecho rango de longitudes de onda en la región amarilla (520–620 nm ) [10] [11] del espectro de luz visible. [10] Debido a que la visión humana es más sensible a la luz verde y menos sensible a la luz roja, la alejandrita parece verdosa a la luz del día, donde está presente el espectro completo de luz visible, y rojiza en luz incandescente, que emite menos luz verde y azul. [10] [12] Este cambio de color es independiente de cualquier cambio de tono con la dirección de visualización a través del cristal que surgiría del pleocroísmo . [10]
La alejandrita de los montes Urales en Rusia puede ser verde durante el día y roja bajo la luz incandescente. Otras variedades de alejandrita pueden ser amarillentas o rosadas durante el día y rojas como la frambuesa bajo la luz incandescente. [ cita requerida ]
Las piedras que muestran un cambio de color dramático y colores fuertes (por ejemplo, de rojo a verde) son raras y buscadas, [8] pero las piedras que muestran colores menos distintivos (por ejemplo, de verde amarillento que cambia a amarillo parduzco) también pueden considerarse "alejandrita" por laboratorios de gemas como el Instituto Gemológico de América. [13] [14]
Según una historia popular pero controvertida, la alejandrita fue descubierta por el mineralogista finlandés Nils Gustaf Nordenskiöld (1792-1866), y se la llamó alejandrita en honor al futuro emperador de toda Rusia, Alejandro II Romanov . El descubrimiento inicial de Nordenskiöld se produjo como resultado de un examen de una muestra de mineral recién encontrada que había recibido de Perovskii, que identificó como esmeralda en un principio. [15] [16] La primera mina de esmeraldas se había abierto en 1831. Sin embargo, investigaciones recientes sugieren que la piedra fue descubierta por Yakov Kokovin. [17]
Tradicionalmente se pensaba que la alejandrita de 5 quilates (1000 mg) y más se encontraba únicamente en los montes Urales, pero desde entonces se ha encontrado en tamaños mayores en Brasil. Otros yacimientos se encuentran en India ( Andhra Pradesh ), Madagascar , Tanzania y Sri Lanka. La alejandrita en tamaños de más de tres quilates es muy rara. Hoy en día, varios laboratorios pueden producir piedras sintéticas cultivadas en laboratorio con las mismas propiedades químicas y físicas que la alejandrita natural. Varios métodos pueden producir alejandrita cultivada en fundente, alejandrita Czochralski (o extraída) y alejandrita producida hidrotermalmente. Las gemas cultivadas en fundente son bastante difíciles de distinguir de la alejandrita natural, ya que contienen inclusiones que parecen naturales. La alejandrita Czochralski o extraída es más fácil de identificar porque está muy limpia y contiene estrías curvas visibles con aumento. Aunque el cambio de color en las piedras extraídas puede ser de azul a rojo, el cambio de color no se parece realmente al de la alejandrita natural de ningún depósito. La alejandrita cultivada en laboratorio hidrotermal tiene propiedades físicas y químicas idénticas a la alejandrita real. [18]
Algunas piedras preciosas que se describen erróneamente como alejandrita sintética cultivada en laboratorio son en realidad corindón mezclado con oligoelementos (por ejemplo, vanadio ) o espinela que cambia de color y no son crisoberilo. Como resultado, se las describiría con mayor precisión como alejandrita simulada en lugar de "sintética". Este material de zafiro similar a la alejandrita ha existido durante casi 100 años y muestra un cambio de color púrpura-malva característico, que en realidad no se parece a la alejandrita porque nunca hay verde. [19]
La alejandrita, que recibió su nombre en honor al zar Alejandro II, famoso por emancipar a los siervos de Rusia, se había agotado en gran medida en Rusia en la década de 1890 debido a la intensa minería. Un redescubrimiento mundial despertó un renovado interés en esta notable gema, a menudo denominada "piedra de segunda oportunidad". [ cita requerida ]
El color de la alejandrita puede variar según el origen y, en ocasiones, ayuda a identificar imitaciones. Por lo general, las piedras de mayor calidad, predominantemente verdes, se encuentran en África. La alejandrita india suele exhibir tonos azules o verde hierba durante el día, mientras que las piedras de Sri Lanka tienden al verde amarillento. Las alejandritas de Sri Lanka suelen ser más grandes, pero tienden a tener un cambio de color más débil, mostrando un púrpura más suave por la noche. [ cita requerida ]
Dada la rareza del verdadero " efecto alejandrita " en la actualidad, la elección de una piedra a menudo se reduce a una preferencia personal entre sus colores en diferentes luces, ya sea que uno prefiera el aspecto "esmeralda de día" o "rubí de noche". Por ejemplo, la alejandrita de Madagascar puede parecer más marrón que violácea bajo una luz incandescente. En última instancia, la belleza de la alejandrita es subjetiva, lo que enfatiza que su atractivo realmente reside en el ojo del observador. [ cita requerida ]
El crisoberilo chatoyant de color amarillento translúcido se llama cimofano u ojo de gato . El término cimofano también deriva de las palabras griegas que significan "ola" y "apariencia", en referencia a la neblina que distorsiona visualmente lo que normalmente se vería como una superficie bien definida de un cabujón. Este efecto se puede combinar con un efecto de ojo de gato. En esta variedad, las cavidades microscópicas en forma de tubo o las inclusiones en forma de aguja [20] de rutilo se presentan en una orientación paralela al eje c, lo que produce un efecto chatoyant visible como un solo rayo de luz que pasa a través del cristal. Este efecto se ve mejor en piedras preciosas cortadas en forma de cabujón perpendicular al eje c. El color en el crisoberilo amarillo se debe a las impurezas de Fe 3+ . [ cita requerida ]
Aunque otros minerales como la turmalina , la escapolita , el corindón, la espinela y el cuarzo pueden formar piedras "ojo de gato" de apariencia similar a la cimofana, la industria de la joyería designa estas piedras como "ojos de gato de cuarzo" u "ojos de gato de rubí" y solo el crisoberilo puede denominarse "ojo de gato" sin otra designación. [ cita requerida ]
Las gemas que carecen de las inclusiones sedosas necesarias para producir el efecto de ojo de gato suelen estar facetadas. Un ojo de gato de alejandrita es un ojo de gato de crisoberilo que cambia de color. "Leche y miel" es un término que se utiliza habitualmente para describir el color de los mejores ojos de gato. El efecto se refiere al rayo de luz blanca lechosa y nítida que normalmente cruza el cabujón como una línea central a lo largo de su longitud y se superpone al fondo de color miel. Muchos gemólogos consideran que el color miel es de primera calidad, pero los colores amarillo limón también son populares y atractivos. El material de ojo de gato se encuentra como un pequeño porcentaje de la producción total de crisoberilo dondequiera que se encuentre este material. [ cita requerida ]
El ojo de gato se hizo mucho más popular a finales del siglo XIX, cuando el duque de Connaught regaló un anillo con un ojo de gato como muestra de compromiso; esto fue suficiente para que la piedra se volviera más popular y aumentara enormemente su valor. Hasta ese momento, el ojo de gato había estado presente predominantemente en colecciones de gemas y minerales. El aumento de la demanda a su vez creó una búsqueda intensificada de este mineral en Sri Lanka. [21]
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