1. Propiedades básicas de la turmalina
(a) Nombre del mineral
El nombre gemológico es turmalina, el nombre mineralógico es turmalina y pertenece a la turmalina. familia . (2) Composición química
La fórmula química de la piedra preciosa turmalina es (Na, K, Ca) (Al, Fe, Li, Mg, Mn) 3 (Al, Cr, Fe, V) 6 (BO3 ) 3 (SI6O18) (OH, F) 4 es un borosilicato extremadamente complejo que se caracteriza por contener b. Su composición química se compone básicamente de cuatro componentes terminales: turmalina magnésica, turmalina negra, turmalina de litio y turmalina sódica de manganeso.
Tantalita namg3al6b3 (Si6O27)(OH)4
Turmalina negra NaFe3Al6B3(Si6O27)(OH)4
Turmalina de litio (turmalina de aluminio)Na (Li, Al) Al6b3 (Si6o27)(OH)4
Turmalina sódica manganeso (TSILAISIT)namn 3 al 6b 3(si6o 27)(OH)4
Magnesio Existen dos series isomórficas completas entre turmalina y turmalina negra, turmalina negra y turmalina de litio, y existen series isomórficas incompletas entre turmalina de magnesio y turmalina de litio. Las personas con colores brillantes y colores claros y transparentes pueden fabricar piedras preciosas.
(3) Sistema cristalino y hábito de cristalización
La turmalina pertenece al tipo de cristal piramidal único cúbico compuesto. Los cristales suelen ser columnares. Las formas cristalinas comunes incluyen el prisma triangular m{0110}, el prisma hexagonal d{1120}, la pirámide única triangular r{1011} y O {02265438. En el cilindro se desarrollan franjas longitudinales y la sección transversal es un triángulo esférico (ver Figura 3-1-329). Los agregados son radiales, en forma de haz, en forma de varilla o densos o criptocristalinos. Puede utilizarse como buena piedra ornamental.
Figura 3-1-328 Morfología del cristal de turmalina
Figura 3-1-329 Cristal de turmalina
(4) Propiedades ópticas
1. Color
Puro incoloro, pero generalmente rosa o rosa, rojo, verde, verde oscuro, azul claro, azul, azul oscuro, azul grisáceo, violeta, amarillo, verde-amarillo, marrón, amarillo- El marrón, el marrón claro anaranjado, el negro y otros colores son ricos y coloridos (ver Figura 3-1-330). El interior y el exterior de un mismo cristal o de diferentes partes pueden ser bicolores o multicolores (ver Figura 3-1-331).
Figura 3-1-330 Piedras preciosas multifacéticas de turmalina de varios colores
Figura 3-1-331 Cristal de turmalina bicolor
El color de la turmalina se debe según sus ingredientes varían. La turmalina rica en hierro viene en verde oscuro, azul oscuro, marrón oscuro o negro. La turmalina rica en magnesio es de color amarillo o marrón; la turmalina rica en litio y el manganeso es de color rojo rosa o la turmalina rica en cromo es de color verde oscuro. Se desarrolla la banda de color turmalina, y la banda de color puede formar un anillo de color alrededor del eje Z desde el interior, o puede formar una banda de color paralela perpendicular al eje Z. Como piedra preciosa, la turmalina se presenta en tres colores principales.
La serie roja incluye rojo, rosa, magenta, rojo rosa y rosa. El color es causado principalmente por Mn2.
Serie azul azul, azul violeta.
Serie verde azul-verde, amarillo-verde, verde.
También existen turmalina amarilla, turmalina violeta, turmalina negra y turmalina incolora.
2. Brillo y transparencia
Brillo de vidrio; transparente a opaco.
3. Fotometría
Cristal uniaxial, propiedades ópticas negativas.
4. Índice de refracción y birrefringencia
El índice de refracción es 1,624 ~ 1,644 (0,011, -0,009). El índice de refracción varía con la composición, aumentando cuando la composición es rica en hierro y manganeso. El índice de refracción de la turmalina negra puede llegar a 1,627 ~ 1,657. La birrefringencia es 0,018 ~ 0,040, normalmente 0,020.
5. Pleocroísmo
La intensidad policromática de la turmalina varía de moderada a fuerte. El color policromático varía con el color del cuerpo, mostrando diferentes tonalidades del color del cuerpo.
6. Luminiscencia
La turmalina fluorescente ultravioleta generalmente no tiene fluorescencia, mientras que la turmalina rosa tiene una fluorescencia débil de color rojo a púrpura bajo irradiación ultravioleta de onda larga y corta.
La única turmalina rosa con fluorescencia de rayos X es la fluorescencia lavanda, y nada más.
7. Espectro de absorción
El área verde de las turmalinas rojas y rosas tiene una banda de absorción amplia, a veces una banda estrecha de 525 nm, y líneas de absorción visibles de 451 nm y 458 nm ( ver figura 3-1-332). Las turmalinas verdes y azules generalmente absorben en el área roja, con una fuerte banda de absorción de 498 nm y, a veces, tienen una línea de absorción de 468 nm en el área azul (consulte la Figura 3-1-333).
Figura 3-1-332 Espectros de absorción de la turmalina roja y rosa
Figura 3-1-333 Espectros de absorción de la turmalina verde y azul
(5) Propiedades mecánicas
1. División
Sin escisión; fractura en forma de concha.
2. La dificultad
La dureza de Mohs es 7 ~ 8.
3. Densidad
La densidad es de 3,06 (0,20, -0,06) g/cm3, que está muy relacionada con la composición. A medida que aumenta el contenido de Fe y Mn de la composición, aumenta la densidad.
(6) Propiedades eléctricas
1. Piezoelectricidad
La piedra preciosa turmalina es un mineral con un centro asimétrico. Cuando una piedra preciosa de turmalina se estresa en una dirección específica, puede generar cargas del mismo tamaño y de signos opuestos en ambos lados de la tensión vertical. La cantidad de carga es proporcional a la presión.
2. Termoelectricidad
Cuando la temperatura cambia, las piedras preciosas de turmalina generarán cargas opuestas en ambos extremos del eje Z, que pueden absorber polvo fácilmente, por eso también se le llama " piedra que absorbe el polvo".
(7) Características microscópicas internas y externas
La turmalina contiene inclusiones tubulares y lineales irregulares típicas (ver Figura 3-1-334) e inclusiones paralelas al eje Z Capa delgada y plana cavidad, la cavidad se puede llenar con gas y líquido (consulte la Figura 3-1-335) y también se puede llenar con una pequeña cantidad de hierro. En algunas turmalinas se puede observar una gran cantidad de fibras paralelas, lo que puede provocar el efecto ojo de gato. A menudo hay ojos de gato de turmalina roja, azul y verde.
Figura 3-1-334 Inclusiones tubulares paralelas al eje Z en turmalina
Figura 3-1-335 Inclusiones bifásicas gas-líquido en turmalina
En la turmalina roja hay muchas grietas paralelas al eje longitudinal del cristal, que a menudo están llenas de inclusiones de gas y líquido y pueden tener reflejos especulares. La turmalina roja también contiene inclusiones líquidas filamentosas.
La turmalina verde rara vez contiene grietas paralelas al eje largo del cristal, pero se caracteriza por muchas inclusiones de gas-líquido, delgadas e irregulares, filamentosas, en forma de "lágrima". Estas inclusiones pueden distribuirse uniformemente en el interior. gema entera, también se le llama "cristal molido" (ver Figura 3-1-336).
Figura 3-1-336 "Cristal esmerilado" en turmalina
Efectos ópticos especiales
El efecto ojo de gato es común y el efecto de decoloración es raro.
2. Variedades de turmalina
La turmalina es muy rica en color. La industria de las gemas divide la turmalina en diferentes variedades según el color y los efectos ópticos especiales.
1. Dividido por color
1) Turmalina roja. Turmalina rosa a roja.
2) Turmalina verde. Turmalina de color amarillo verdoso a verde oscuro, azul verdoso y marrón verdoso.
3) Turmalina azul. Turmalina de color azul claro a azul oscuro.
4) Turmalina multicolor. Dado que las cintas de turmalina están bien desarrolladas, a menudo aparecen cintas de dos colores o cintas de tres colores rojas y verdes en cristales individuales (ver Figura 3-1-337). La cinta también puede formar un anillo alrededor del eje Z desde el interior (Figura 3-1-338). La que tiene infrarrojos verdes se llama "turmalina sandía" (ver Figura 3-1-339).
Foto 3-1-337 Turmalina Multicolor
Foto 3-1-338 Cinturón Anillo Turmalina
Foto 3-1-339 “Turmalina Sandía”
2. Basado en efectos ópticos especiales.
1) Ojo de gato con turmalina. Cuando la turmalina contiene una gran cantidad de inclusiones fibrosas y tubulares dispuestas en paralelo, el efecto ojo de gato se puede mostrar moliéndola hasta obtener una piedra preciosa curva, que se llama ojo de gato de turmalina. El ojo de gato de turmalina común es verde y algunos son azules y rojos (consulte la Figura 3-1-340).
2) Turmalina que cambia de color. La turmalina con una decoloración evidente es relativamente rara (ver Figura 3-1-341).
Figura 3-1-340 Ojos de gato con turmalina de varios colores
Figura 3-1-341 Turmalina que cambia de color
Tres. Identificación de turmalina y piedras preciosas similares
En términos generales, siempre que observes y pruebes con atención, la turmalina no se mezcla fácilmente con otras piedras preciosas. La turmalina se distingue de otras piedras preciosas por su rico color, pleocroísmo evidente, alto valor de birrefringencia (lo que lleva a un fenómeno fantasma evidente en las crestas facetadas de la turmalina), inclusiones típicas y otras características. Cabe mencionar especialmente que la turmalina tiene propiedades piroeléctricas y su superficie puede cargarse cuando se calienta o se expone a la luz solar. Estas cargas atraerán cargas extrañas en el aire, es decir, estas cargas pueden atraer polvo en el aire con cargas extrañas. Por lo tanto, en las exhibiciones de las tiendas, la superficie de la turmalina a menudo absorbe más polvo que otras piedras preciosas. Los joyeros experimentados pueden hacer una valoración preliminar sobre la turmalina a partir de este fenómeno.
Los diferentes colores de turmalina tienen diferentes piedras preciosas similares. La turmalina roja se mezcla fácilmente con topacio rosa, espinela roja, andalucita, etc. En este momento, siempre que tengas una botella de líquido pesado con una densidad de 3,06 g/cm3, puedes elegir turmalina. En un líquido pesado con una densidad de 3,06 g/cm3, la turmalina roja se suspende o se hunde lentamente, mientras que el topacio rojo y la espinela roja se hunden más rápido, la andalucita también se hunde y la velocidad de hundimiento es ligeramente más lenta que la del topacio y la espinela.
La turmalina verde se mezcla fácilmente con el zafiro verde y el diópsido verde. En comparación con el zafiro verde, la turmalina verde tiene una mayor birrefringencia y los dos límites de sombra están claramente separados en el refractómetro. En comparación con el diópsido, la birrefringencia de los dos es mayor y los fantasmas en las facetas y bordes posteriores son claros y difíciles de distinguir. Pero observe cuidadosamente los límites de la sombra en el refractómetro. Sólo el límite de la sombra con un índice de refracción bajo se mueve hacia arriba y hacia abajo, y el otro no se mueve. Esta es una característica de las piedras preciosas uniaxiales. En el diópsido, los dos bordes oscuros pueden moverse hacia arriba y hacia abajo, lo cual es típico de las piedras preciosas biaxiales. Además, el diópsido tiene un índice de refracción más alto que la turmalina.
La esmeralda tiene un aspecto muy similar a la turmalina verde y esmeralda. El índice de refracción y la birrefringencia de la esmeralda son significativamente más bajos que los de la turmalina. Los fantasmas en las facetas posteriores de las piedras preciosas no son obvios, mientras que las turmalinas pueden ver fantasmas obvios. La esmeralda tiene un dicroísmo débil, mientras que la turmalina tiene un dicroísmo fuerte. En consecuencia, se pueden distinguir ambos. La esmeralda es significativamente menos densa que la turmalina. La esmeralda contiene inclusiones características de tres o dos fases, mientras que las inclusiones de turmalina son cavidades irregulares, lineales, planas y de capas delgadas que a menudo están llenas de líquido. En consecuencia, también se pueden distinguir.
4. La turmalina sintética y sus características de identificación
A juzgar por los datos actuales, la turmalina sintética ha aparecido en los mercados extranjeros. La turmalina se sintetiza mediante un método hidrotermal bajo una presión de 200 Pa y una temperatura de 300-700 ℃ en un ambiente rico en magnesio y calcio.
La turmalina sintética tiene las características generales de las piedras preciosas sintéticas hidrotermales y es muy similar a la turmalina natural, pero su color es uniforme y puro, dando a las personas una sensación perfecta. Además, la densidad de la turmalina sintética es baja, 2,9 ~ 3,0 g/cm3, mientras que la densidad de la turmalina natural está generalmente entre 3,06 ~ 3,1 g/cm3.
5. Optimización del procesamiento de la turmalina
Cuando la calidad de la turmalina natural es mala o inexistente, se suelen utilizar métodos manuales para mejorar su calidad. Las superficies o superficies optimizadas de turmalina siempre dejarán rastros del tratamiento. No sólo eso, sino que el color producido por el tratamiento tiende a desvanecerse con el tiempo. Los métodos más utilizados son los siguientes:
1. Tratamiento térmico
El tratamiento térmico se refiere a calentar turmalina más oscura (como azul oscuro, verde oscuro, amarillo verdoso oscuro, rojo púrpura oscuro). , etc.) para aclarar el color, realzando así su transparencia y mejorando la calidad de la gema. Existen muchos métodos, incluido el tratamiento térmico al vacío, el tratamiento térmico de sellado, el tratamiento térmico redox, etc. El gas protector juega un papel importante en el tratamiento térmico. La coloración se realiza en un ambiente oxidante y la decoloración se realiza en un ambiente reductor. Durante la operación, la turmalina oscura se puede calentar en un ambiente de baja temperatura, luego colocarse en un recipiente sellado en condiciones redox, llenarlo con gas protector (ne o he), y el medio protector es Al2O3, arena de cuarzo, etc. Luego, elija diferentes temperaturas para aumentar y disminuir lentamente la temperatura de la piedra preciosa y podrá obtener un color satisfactorio. Por ejemplo, después del tratamiento térmico, la turmalina azul oscuro, verde oscuro y amarillo-verde oscuro en Xinjiang se convierte en turmalina azul (azul claro), verde (verde claro) y amarillo-verde (amarillo-verde claro) respectivamente, y La transparencia también ha mejorado mucho.
2. Método de tratamiento por irradiación
Se refiere a la irradiación de turmalina incolora, de color claro o multicolor con rayos de alta energía. Los diferentes tiempos de irradiación y dosis de irradiación pueden hacer que aparezcan diferentes colores (como rojo, rosa, violeta, rojo violeta, rojo verdoso, etc.). Hay muchos tipos de rayos de alta energía y rayos gamma (como el Co60). ) se utilizan comúnmente. Generalmente, una dosis acumulada de radiación superior a 106crem puede provocar un cambio de color. La turmalina producida en Xinjiang se irradia y la turmalina rosa claro se procesa en rojo y rojo intenso. La turmalina verde clara se vuelve rosa, roja y carmesí; la turmalina bicolor se vuelve roja, la turmalina verde y violeta se vuelve rosa, roja y carmesí;
El bombardeo de electrones también puede convertir la turmalina incolora o rosada en un mejor rojo, pero se producirán una gran cantidad de grietas durante la decoloración. El color de la turmalina verde no cambiará bajo el bombardeo de electrones.
3. Turmalina recubierta
La turmalina incolora o casi incolora puede formar varios colores y colores brillantes después del recubrimiento (ver Figura 3-1-342). El índice de refracción de la turmalina recubierta varía en un amplio rango y no tiene un espectro de absorción característico. Las inclusiones características son cristales transparentes incoloros, inclusiones en forma de agujas, inclusiones en forma de huellas dactilares y grietas. El brillo de la turmalina recubierta aumenta enormemente, alcanzando un brillo submetálico. La mayoría de las turmalinas recubiertas tienen solo un índice de refracción en el refractómetro, y el rango del índice de refracción varía mucho, superando incluso 1,70.
Figura 3-1-342 Turmalina recubierta
6. Evaluación de la calidad de la turmalina
La evaluación de la turmalina puede basarse en el peso, el color, la claridad y el corte. y se llevan a cabo otros aspectos. Entre ellos, la turmalina con buena transparencia y gran volumen es la calidad superior, y el color es el factor más importante a la hora de juzgar. Además, los efectos ópticos especiales de la turmalina también pueden aumentar su valor.
1. Color
La turmalina debe ser brillante, pura y distribuida uniformemente en la piedra preciosa. Las cintas y los círculos de colores deben ser puros y uniformes, y los límites entre las cintas y los círculos de colores deben ser claros. Los colores de la turmalina de alta calidad incluyen el rojo rosa y el rojo púrpura, los cuales son caros, mientras que los rosados son de bajo valor. La esmeralda es la mejor turmalina verde, seguida de la amarilla y la verde. Las turmalinas de color azul puro y azul intenso son raras y, por tanto, muy valiosas. El precio de una buena turmalina roja es 2/3 más alto que el de una turmalina verde del mismo tamaño. Las turmalinas de varios colores son de colores brillantes y las turmalinas puras son de gran valor.
2. Transparente
Requiere la menor cantidad de inclusiones internas posible y el precio de la turmalina cristalina es más elevado. La turmalina contiene muchas grietas e inclusiones de gas y líquido y a menudo se utiliza como material para tallar jade.
Trabajos de corte
Los cortes deben ser regulares, simétricos en proporciones y bien pulidos. La turmalina se puede cortar en varias formas: esmeralda, ovalada, diamante redondo estándar y mixta. Entre ellas, la esmeralda puede reflejar mejor el hermoso color de la turmalina, es la mejor talla y tiene un precio relativamente alto. La sección transversal de la turmalina perpendicular a la dirección del eje Z es de color más oscuro, mientras que la sección transversal paralela a la dirección del eje Z es de color más claro, lo que es propenso al dicroísmo.
Por lo tanto, la orientación debe basarse en la situación real durante el procesamiento.
Siete. Introducción al origen y origen de la turmalina
La turmalina es rica en componentes volátiles B y H2O, y existe principalmente en pegmatitas de granito y depósitos hidrotermales generados por gas. Generalmente, las turmalinas negras se forman a temperaturas más altas, mientras que las turmalinas verdes y rosadas generalmente se forman a temperaturas más bajas. Además, la turmalina también se produce en depósitos metamórficos. La turmalina es el componente mineral de la pegmatita de granito, por lo que la mineralización de turmalina también debe ocurrir en las áreas donde la pegmatita de granito está más ampliamente distribuida.
La turmalina es abundante en muchos países del mundo, como Brasil, Sri Lanka, Myanmar, la antigua Unión Soviética, Italia, Kenia y Estados Unidos. Entre ellas, la turmalina de colores producida en Minas Cras, Brasil, representa del 50 al 70% de la producción total mundial, y también se han descubierto raras turmalinas violetas y azules en Paraiba, Brasil. La turmalina azul transparente de alta calidad producida en Brasil se conoce como "zafiro brasileño". Brasil es famoso por su turmalina roja y verde y su ojo de gato de turmalina. Estados Unidos es famoso por producir turmalinas rosadas de alta calidad; los rubíes de alta calidad producidos en la región de los Urales de Rusia se conocen como "rubíes siberianos"; Italia es famosa por producir turmalinas incoloras.
Las turmalinas de nuestro país se producen principalmente en Altai, la montaña Ailao, Yunnan, Mongolia Interior y otros lugares de Xinjiang, con rica variedad de colores y excelente calidad.
Xinjiang es la zona productora de turmalina más importante de mi país, principalmente en los depósitos de pegmatitas graníticas de Altay y Fuyun, seguidas por el interior de las montañas Kunlun y las montañas del sur de Tianshan. Las turmalinas de Xinjiang tienen colores brillantes: se producen turmalinas rojas, verdes, azules y multicolores, con cristales más grandes y de mejor calidad. Xinjiang también produce "turmalina sandía", que se distribuye en un anillo, con un anillo exterior de color verde oscuro y un núcleo rojo, o un anillo exterior negro y un anillo interior rosa.
Mongolia Interior es una de las zonas productoras importantes de turmalina en mi país, distribuida en Urad Middle Banner, Wrestling Tiger y otros lugares. Los puros son incoloros y transparentes. Por lo general, hay turmalina verde, verde, azul verdoso, verde claro, amarillo verdoso, verde hierba, azul cielo, azul oscuro, negro, rosa, rojo rosa, amarillo claro, naranja, marrón y multicolor. La transparencia de un cristal está relacionada con su tamaño. En términos generales, cuanto más pequeño es el cristal, mayor es la transparencia. La investigación y el procesamiento han demostrado que la turmalina producida en esta zona es de excelente calidad, especialmente la turmalina verde.
La turmalina de Yunnan se produce principalmente en forma de cristales individuales, y parte de la turmalina se presenta en forma de agregados masivos, radiales o en forma de varilla. La turmalina roja es rosa, rosa o melocotón, de transparente a translúcida y se produce en Fugong y Yuanyang. La turmalina verde viene en una variedad de colores que incluyen verde, verde, verde oscuro, amarillo verdoso, verde canasta, verde hierba, verde claro, verde manzana, etc. Sus cristales son en su mayoría euhédricos o semieuédricos largos. columnas con una apariencia relativamente completa, la textura es mejor y se producen en Gongshan, Fugong, Baoshan y otros lugares. La turmalina azul viene en azul, verde, azul oscuro y otros colores, de transparente a translúcido, y se produce en Gongshan, Baoshan y otros lugares. Los cristales de turmalina multicolores tienen muchas grietas y poca transparencia. Se producen en el área de Fugong.