La turmalina ( / ˈ t ʊər m ə l ɪ n , - ˌ l iː n / TOOR -mə-lin, -leen ) es un grupo mineral de silicato cristalino en el que el boro se combina con elementos como aluminio , hierro , magnesio , sodio. , litio o potasio . Esta piedra preciosa viene en una amplia variedad de colores.
El nombre se deriva del cingalés tōramalli ( ටෝරමල්ලි ), que se refiere a las piedras preciosas de cornalina . [4]
La Compañía Holandesa de las Indias Orientales trajo a Europa grandes cantidades de turmalinas de Ceilán, gemas de colores brillantes , para satisfacer la demanda de curiosidades y gemas. A la turmalina a veces se la llamaba el "imán ceilán" porque podía atraer y luego repeler las cenizas calientes debido a sus propiedades piroeléctricas . [5]
Los químicos utilizaron turmalinas en el siglo XIX para polarizar la luz mediante rayos brillantes sobre una superficie cortada y pulida de la gema. [6]
Las especies y variedades de turmalina que se encuentran comúnmente incluyen las siguientes:
La especie más común de turmalina es el schorl , el miembro final del grupo de sodio y hierro (divalente). Puede representar el 95% o más de toda la turmalina en la naturaleza. La historia temprana del mineral schorl muestra que el nombre "schorl" se usaba antes de 1400 porque un pueblo conocido hoy como Zschorlau (en Sajonia , Alemania) se llamaba entonces "Schorl" (o variantes menores de este nombre), y el El pueblo tenía una mina de estaño cercana donde, además de casiterita , se encontró turmalina negra. La primera descripción del schorl con el nombre "schürl" y su aparición (varias minas de estaño en los Montes Metálicos ) fue escrita por Johannes Mathesius (1504-1565) en 1562 con el título "Sarepta oder Bergpostill". [7] Hasta aproximadamente 1600, los nombres adicionales utilizados en el idioma alemán eran "Schurel", "Schörle" y "Schurl". A partir del siglo XVIII el nombre Schörl se utilizó principalmente en la zona de habla alemana. En inglés, los nombres shorl y shirl se utilizaron en el siglo XVIII. En el siglo XIX, los nombres common schorl , schörl , schorl y iron tourmaline eran las palabras en inglés utilizadas para este mineral. [7]
Dravita , también llamada turmalina marrón , es el miembro final de turmalina rica en sodio y magnesio. Uvite, en comparación, es una turmalina de calcio y magnesio. Dravita forma múltiples series, con otros miembros de turmalina, incluidos schorl y elbaite. [8]
El nombre dravita fue utilizado por primera vez por Gustav Tschermak (1836-1927), profesor de Mineralogía y Petrografía en la Universidad de Viena , en su libro Lehrbuch der Mineralogie (publicado en 1884) para referirse a minerales ricos en magnesio (y ricos en sodio ). Turmalina del pueblo Dobrova cerca de Unterdrauburg en la zona del río Drava , Carintia , Imperio Austro-Húngaro . Hoy en día, esta localidad de turmalina (localidad tipo de dravita) en Dobrova (cerca de Dravograd ), forma parte de la República de Eslovenia . [9] Tschermak le dio a esta turmalina el nombre de dravita, por la zona del río Drava, que es el distrito a lo largo del río Drava (en alemán: Drau , en latín : Drave ) en Austria y Eslovenia. La composición química dada por Tschermak en 1884 para esta dravita corresponde aproximadamente a la fórmula NaMg 3 (Al,Mg) 6 B 3 Si 6 O 27 (OH) , que concuerda bien (excepto en el contenido de OH ) con la Fórmula del miembro final de dravita como se conoce hoy. [9]
Las variedades de dravita incluyen la dravita de cromo de color verde intenso y la dravita de vanadio. [10]
Una elbaita de litio-turmalina fue uno de los tres minerales pegmatíticos de Utö , Suecia , en los que Johan August Arfwedson determinó por primera vez el nuevo elemento alcalino litio (Li) en 1818. [11] La isla de Elba , Italia , fue una de las primeras localidades donde se analizaron químicamente las Li-turmalinas coloreadas e incoloras. En 1850, Karl Friedrich August Rammelsberg describió por primera vez el flúor (F) en la turmalina. En 1870 demostró que todas las variedades de turmalina contienen agua químicamente ligada. En 1889 Scharitzer propuso la sustitución de (OH) por F en la Li-turmalina roja de Sušice , República Checa . En 1914, Vladimir Vernadsky propuso el nombre Elbait para la turmalina rica en litio, sodio y aluminio de la isla de Elba, Italia, con la fórmula simplificada (Li,Na)HAl 6 B 2 Si 4 O 21 . [11] Lo más probable es que el material tipo de elbaita se encontrara en Fonte del Prete, San Piero in Campo, Campo nell'Elba , Isla de Elba , Provincia de Livorno , Toscana , Italia . [11] En 1933, Winchell publicó una fórmula actualizada para la elbaita, H 8 Na 2 Li 3 Al 3 B 6 Al 12 Si 12 O 62 , que se usa comúnmente hasta la fecha escrita como Na (Li 1,5 Al 1,5 ) Al 6 (BO 3 ) 3 [Si 6 O 18 ] (OH) 3 (OH) . [11] La primera determinación de la estructura cristalina de una turmalina rica en Li fue publicada en 1972 por Donnay y Barton, realizada en una elbaita rosa del condado de San Diego , California , Estados Unidos. [ cita necesaria ]
El grupo de minerales turmalina es químicamente uno de los grupos de minerales de silicato más complicados . Su composición varía ampliamente debido al reemplazo isomorfo (solución sólida), y su fórmula general se puede escribir como XY 3 Z 6 (T 6 O 18 )(BO 3 ) 3 V 3 W , donde: [12]
La comisión IMA sobre nuevos nombres de minerales publicó una lista de símbolos aprobados para cada especie mineral en 2021. [13]
En 2011 se publicó una nomenclatura revisada para el grupo de las turmalinas. [14] [15] [16]
La turmalina es un ciclosilicato de anillo de seis miembros que tiene un sistema cristalino trigonal . Se presenta como cristales prismáticos y columnares largos, delgados a gruesos que generalmente tienen una sección transversal triangular, a menudo con caras curvas y estriadas. El estilo de terminación en los extremos de los cristales es a veces asimétrico, lo que se denomina hemimorfismo. Los cristales prismáticos pequeños y delgados son comunes en un granito de grano fino llamado aplita , y a menudo forman patrones radiales similares a margaritas. La turmalina se distingue por sus prismas de tres caras; ningún otro mineral común tiene tres lados. Las caras de los prismas suelen tener fuertes estrías verticales que producen un efecto triangular redondeado. La turmalina rara vez es perfectamente euhédrica . Una excepción fueron las finas turmalinas dravitas de Yinnietharra, en el oeste de Australia. El depósito fue descubierto en la década de 1970, pero ahora está agotado. Todos los cristales hemimórficos son piezoeléctricos y, a menudo, también piroeléctricos . [ cita necesaria ]
Un cristal de turmalina está formado por unidades que consisten en un anillo de sílice de seis miembros que se une a un catión grande, como el sodio. El anillo se une por debajo a una capa de iones metálicos e hidroxilos o halógenos, que estructuralmente se asemeja a un fragmento de caolín . Este, a su vez, se une a tres iones borato triangulares. Las unidades unidas de extremo a extremo forman columnas que se extienden a lo largo del cristal. Cada columna se une con otras dos columnas desplazadas entre un tercio y dos tercios de la longitud vertical de una sola unidad para formar paquetes de tres columnas. Los haces se empaquetan juntos para formar la estructura cristalina final. Debido a que las columnas vecinas están desplazadas, la unidad estructural básica no es una celda unitaria : la celda unitaria real de esta estructura incluye partes de varias unidades que pertenecen a columnas adyacentes. [17] [18]
La turmalina tiene una variedad de colores. Las turmalinas ricas en hierro suelen ser de color negro a negro azulado o marrón intenso, mientras que las variedades ricas en magnesio son de color marrón a amarillo y las turmalinas ricas en litio son de casi cualquier color: azul, verde, rojo, amarillo, rosa, etc. es incoloro. Son comunes los cristales bicolores y multicolores, que reflejan variaciones de la química de los fluidos durante la cristalización. Los cristales pueden ser verdes por un extremo y rosados por el otro, o verdes por fuera y rosados por dentro; este tipo se llama turmalina sandía y es muy apreciada en joyería. Un excelente ejemplo de joyería con turmalina sandía es un broche (1969, oro, turmalina sandía, diamantes) de Andrew Grima (británico, nacido en Italia, 1921-2007), en la colección de Kimberly Klosterman y en exhibición en el Museo de Arte de Cincinnati . . [19] Algunas formas de turmalina son dicroicas ; cambian de color cuando se ven desde diferentes direcciones. [20]
El color rosado de las turmalinas de muchas localidades es el resultado de una irradiación natural prolongada. Durante su crecimiento, estos cristales de turmalina incorporaron Mn 2+ y fueron inicialmente muy pálidos. Debido a la exposición natural a los rayos gamma debido a la desintegración radiactiva de 40 K en su entorno granítico , se produce la formación gradual de iones Mn 3+ , que es responsable de la intensificación del color rosa al rojo. [21]
El schorl negro opaco y la tsilaisita amarilla son especies de turmalina idiocromática que tienen altas susceptibilidades magnéticas debido a las altas concentraciones de hierro y manganeso, respectivamente. La mayoría de las turmalinas con calidad de gema son de la especie elbaita. Las turmalinas de elbaita son alocromáticas y derivan la mayor parte de su color y susceptibilidad magnética del schorl (que imparte hierro) y la tsilaisita (que imparte manganeso). [ cita necesaria ]
Las turmalinas rojas y rosadas tienen las susceptibilidades magnéticas más bajas entre las elbaitas, mientras que las turmalinas con colores amarillo, verde y azul brillantes son las elbaitas más magnéticas. Las especies de dravita, como la dravita de cromo verde y la dravita marrón, son diamagnéticas. Se puede utilizar un imán de neodimio de mano para identificar o separar algunos tipos de gemas de turmalina de otros. Por ejemplo, la turmalina indicolita azul es la única piedra preciosa azul de cualquier tipo que mostrará una respuesta de arrastre cuando se aplica un imán de neodimio. Cualquier turmalina azul que sea diamagnética puede identificarse como turmalina paraiba coloreada con cobre en contraste con la turmalina azul magnética coloreada con hierro. [22]
Algunas gemas de turmalina, especialmente las piedras de color rosa a rojo, se modifican mediante tratamiento térmico para mejorar su color. Las piedras de color rojo demasiado oscuro se pueden aclarar mediante un cuidadoso tratamiento térmico. El color rosa de las piedras que contienen manganeso, entre incoloras y de color rosa pálido, puede aumentar considerablemente mediante irradiación con rayos gamma o haces de electrones. La irradiación es casi imposible de detectar en las turmalinas y, actualmente, no afecta su valor. Las turmalinas muy incluidas, como la rubelita y la paraiba brasileña, a veces aumentan la claridad. Una turmalina de mayor claridad (especialmente la variedad paraiba) vale mucho menos que una gema sin tratar de igual claridad. [23]
La turmalina se encuentra en el granito y las pegmatitas graníticas y en rocas metamórficas como el esquisto y el mármol . Las turmalinas ricas en litio y schorl se encuentran generalmente en granito y pegmatita de granito. Las turmalinas ricas en magnesio, las dravitas, generalmente se limitan a esquistos y mármol. La turmalina es un mineral duradero y se puede encontrar en cantidades menores como granos en arenisca y conglomerados , y es parte del índice ZTR para sedimentos altamente erosionados. [24]
La turmalina, gema y ejemplar, se extrae principalmente en Brasil y en muchas partes de África , incluidas Tanzania , Nigeria , Kenia , Madagascar , Mozambique , Malawi y Namibia . También se extrae en Asia , especialmente en Pakistán , Afganistán e Indonesia , así como en Sri Lanka y la India , [25] donde se encuentra algún material de placer adecuado para el uso de gemas.
Algunas gemas finas y material de muestra se han producido en los Estados Unidos, con los primeros descubrimientos en 1822, en el estado de Maine . California se convirtió en un gran productor de turmalina a principios del siglo XX. Los depósitos de Maine tienden a producir cristales de color rojo rosa frambuesa y verde menta. Los depósitos de California son conocidos por sus rosas brillantes, así como por sus bicolores. A principios del siglo XX, Maine y California eran los mayores productores de turmalinas gemas del mundo. A la emperatriz viuda Cixi de China le encantaba la turmalina rosa y compró grandes cantidades de piedras preciosas y tallas de la entonces nueva mina Himalaya, ubicada en el condado de San Diego , California. [26] No está claro cuándo se encontró la primera turmalina en California. Los nativos americanos han utilizado turmalina rosa y verde como obsequio funerario durante siglos. El primer caso documentado fue en 1890, cuando Charles Russel Orcutt encontró turmalina rosa en lo que más tarde se convirtió en la mina Stewart en Pala, California, en el condado de San Diego . [27]
Casi todos los colores de turmalina se pueden encontrar en Brasil, especialmente en los estados brasileños de Minas Gerais y Bahía . El nuevo tipo de turmalina, que pronto pasó a ser conocida como turmalina paraiba, se presentó en azul y verde. La turmalina paraíba brasileña suele contener abundantes inclusiones. Gran parte de la turmalina de paraiba de Brasil en realidad no proviene de Paraíba , sino del estado vecino de Rio Grande do Norte . El material de Rio Grande do Norte suele tener un color algo menos intenso, pero allí se encuentran muchas gemas finas. Se determinó que el elemento cobre era importante en la coloración de la piedra. [28]
Una gran turmalina de color verde azulado de Paraiba, que mide 36,44 mm × 33,75 mm × 21,85 mm (1,43 × 1,33 × 0,86 pulgadas) y pesa 191,87 quilates (1,3536 oz; 38,374 g), es la turmalina cortada más grande del mundo. [29] [30] Propiedad de Billionaire Business Enterprises, [29] fue presentado en Montreal , Quebec , Canadá , el 14 de octubre de 2009. [30]
A finales de la década de 1990, se encontró en Nigeria turmalina que contenía cobre . El material era generalmente más pálido y menos saturado que los materiales brasileños, aunque en general estaba mucho menos incluido. Un descubrimiento africano más reciente en Mozambique también produjo turmalina coloreada con cobre, similar a la paraiba brasileña. El material de paraiba de Mozambique suele tener un color más intenso que la turmalina de Paraiba de Nigeria y Mozambique tiene colores similares a la Paraiba de Brasil, pero los precios son relativamente más baratos, tienen mejor claridad y tamaños más grandes. En los últimos años, el precio de estas hermosas piedras preciosas ha aumentado significativamente. [31]
Otra variedad muy valiosa es la turmalina cromada, un tipo raro de turmalina dravita procedente de Tanzania . La turmalina cromada tiene un color verde intenso debido a la presencia de átomos de cromo en el cristal. De los colores estándar de elbaita, las gemas de indicolita azul suelen ser las más valiosas, [32] seguidas de la verdelita verde y la rubelita de rosa a roja. [33]
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