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FMF - Foro de Mineralogía Formativa
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Zonación de turmalinas
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nimfiara




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MensajePublicado: 30 Mar 2009 12:11    Título del mensaje: Zonación de turmalinas  

Bueno, Nim la mente inquieta vuelve a tener una duda existencial.

Esta tarde estaba babeando viendo turmalinas de colores en mindat, cuando me fijé en una cosa:

Todas (al menos las que vi) turmalinas zonadas de colores (las que presentan varios colores) tienen una gradación de color idéntica a la del arco iris (comenzando en el rojo por un extremo y terminando por el añil - violeta en el otro.

Al principio pensé que podría tratarse a la diferencia de tamaño de los cationes que dan el color o algo así, pero vi otra cosa que ya me descuadró el tema y es que mientras unas comienzan a crecer por el rojo y terminan el cristal en el azul, otras lo hacen completamente al contrario :S

os pongo unas fotos (todas de mindat, sus autores tienen los derechos sobre ellas y esas cosas) para que veáis a lo que me refiero

¿alguien me sabría dar una explicación?

(Al menos babeareis con las piezas seguro jajaja)



turmalina increible 3.jpg
 Descripción:
De Mindat:
http://www.mindat.org/photo-1480.html
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turmalina increible 3.jpg



turmalina increible 2.jpg
 Descripción:
De Mindat: http://www.mindat.org/photo-6330.html
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turmalina increible 2.jpg



turmalina increible.jpg
 Descripción:
De Mindat: http://www.mindat.org/photo-362.html
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turmalina increible.jpg



preciosa.jpg
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De Mindat:
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preciosa.jpg



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Carles Curto
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MensajePublicado: 30 Mar 2009 13:07    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

Intentaré simplificar la respuesta.
Las pegmatitas son yacimientos energéticamente muy activos. Tanto las temperaturas de la"sopa" hidrotermal como el contenido iónico de la misma es muy variable en relativamente (a escala geológica) poco tiempo. Los minerales, al crecer en este medio, sufren directamente dichas variaciones, van creciendo de manera cristalográficamente "correcta" pero al variar el ión dominante va cambiando el color, de ahí las zonas (más o menos litio, más o menos hierro, etc.). Si el medio en que se forman los cristales es menos variable, el color, por las mismas razones, es más uniforme.
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nimfiara




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MensajePublicado: 30 Mar 2009 14:02    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

Gracias por la respuesta carles.

Entonces, si no he entendido mal, son los cationes litio y hierro los causantes del color, y en función de la proporción de uno u otro el color se va expresando, por eso independientemente de si se comienza por un extremo de color o por el otro, la gradación sigue el mismo orden.

nunca dejarán de fascinarme las piedras, madre mía

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Nim
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arturo shaw




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MensajePublicado: 30 Mar 2009 14:44    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

Bueno, Nim

Me parece que lo del color es un poquíto más complicado que el hecho de que tengan hierro o litio. Tiene que ver con que según que elementos entran en la composición se generan "huecos" y alteraciones en la estructura que pueden ser rellenados, o no, por electrones (por ejemplo) y, en función de eso la zona del mineral que tiene un color determinado se activa con la luz, coge determinadas frecuencias y devuelve otras, las que forman el color: Lo que cambia con la composición es la estructura de la "nube" de electrones y eso hace que el color emitido sea uno u otro. Pero hay libros enteros para tratar sólo esto.

Sobre las turmalinas yo había notado que tenían dos extremos diferentes, lo que me gustaría saber es si el final es la parte ancha o la estrecha para aplicarlo a mi excaso conocimiento de las pegmatitas.

Seguro que los expertos nos aclararan esto.

Saludos

Arturo
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Jordi Fabre
Coordinador general del Forum



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MensajePublicado: 30 Mar 2009 15:31    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

Nim,

Para evitar cualquier problema con el copyright de las fotos de Mindat, ¿podrías por favor enviarme vía mensaje personal los enlaces a las fotos que has colgado?. Ya los pondré yo con los créditos a Mindat en tu mensaje. Ya he visto que has puesto que eran de Mindat, pero prefiero hacerlo más completo para evitar malos entendidos.

Preciosas fotos, por cierto. Me sumo a la fiesta añadiendo dos más. ;-)

Jordi



Elbaita - Viadinho, Brasil.jpg
 Descripción:
Elbaita. Viadinho, Brasil. Ex-colección Steve Smale.
Tamaño de la pieza: 3.5 × 1.1 × 0.8 cm.
Foto y mineral: Minerales de Referencia.
 Visto:  44364 veces

Elbaita - Viadinho, Brasil.jpg



Elbaita watermelon - Santa Rosa, Brasil.jpg
 Descripción:
Elbaita "watermelon". Mina Santa Rosa, Itambacuri, Minas Gerais, Brasil. Encontrada aproximadamente en 1980.
Tamaño de la pieza: 4.8 × 0.9 × 1 cm.
Foto y mineral: Minerales de Referencia.
 Visto:  44412 veces

Elbaita watermelon - Santa Rosa, Brasil.jpg


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Jose Luis Otero




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MensajePublicado: 30 Mar 2009 15:47    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

Preciosas fotos y piezas Jordi.
Precisamente estas son las que mi medico me recomienda.
Un saludo
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paco




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MensajePublicado: 30 Mar 2009 15:57    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

Bueno, pues yo también mando una turmalina de mi colección.


turmalina 01b.jpg
 Descripción:
 Visto:  44318 veces

turmalina 01b.jpg


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Egor Gavrilenko




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MensajePublicado: 30 Mar 2009 15:59    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

Hola,
Muy bonitas las fotos!
Sobre los elementos cromóforos en turmalinas de diferentes colores os adjunto este texto copiado de nuestro Tratado de Gemología (Instituto Gemológico Español, 2009)

Un saludo,
Egor

-------------------------------------------------------------------------------------

GRUPO DE LA TURMALINA

1. Composición y estructura

Son ciclosilicatos de fórmula compleja, conteniendo boro, aluminio, flúor, grupos oxhidrilos y diversos cationes, los cuales pueden intercambiarse formando series y varias especies mineralógicas. Su fórmula general es:

X Y3 Z6 B3 Si6 O27 (O, OH, F) 4

Siendo:
X = Na ó Ca, pero también K.
Y = Fe2+ y/o Mg2+ (Al+Li) o Fe3+ y a veces Mn2+
Z = Al3+, Cr3+ , Fe3+ y también Mg y V3+

Aunque su estructura cristalina es bastante similar, sus constantes varían según la presencia de unos u otros elementos. Estructuralmente esta constituida por anillos Si6O18 perpendiculares al eje C y con todos los vértices de los tetraedros hacia el mismo lado, unidos entre sí mediante cationes y grupos BO3. La existencia del eje C polar, hace que la turmalina presente propiedades especiales como la fuerte piroelectricidad y la piezoelectricidad.

Cristaliza en el sistema trigonal, en la clase 3m, en cristales de hábito prismático terminados en pirámide trigonal, o en pirámides trigonales de distinto signo en cada extremo lo que hace que semejan romboedros, o en pirámide en un extremo y pedión en el otro. Las caras del prisma suelen estar estriadas longitudinalmente y tienen tendencia a redondearse, con lo que la sección transversal del prisma tiene forma de triángulo esférico. En algunas dravitas de Yinnietharra (Australia) el prisma es corto y los cristales son isométricos, pareciendo rombododecaedros. Los cristales maclados son muy raros pero son frecuentes los agregados paralelos, los radiales y las masas fibrosas o masivas.

2. Variedades y color

Mineralógicamente existen numerosas especies, pero las de interés gemológico son:

Chorlo: con sodio, hierro férrico y aluminio, de color generalmente negro.
Dravita: con sodio, magnesio y aluminio, pardas, amarillas o raramente de otros colores.
Cromodravita: turmalinas de color verde debido al cromo.
Uvita: con calcio, magnesio y aluminio, pardas, amarillas, parecidas a las dravitas.
Elbaita: con sodio, litio y aluminio, rojas, verdes, azules, amarillas, naranjas, pardas, violetas, negras, y frecuentemente zonales.
Liddicoatita: con calcio, litio y aluminio, similares a las elbaitas.

Entre las turmalinas son frecuentes las series de sustituciones isomorfas:

Elbaita - Chorlo - Dravita.
Liddicoatita - Elbaita - Chorlo.
Chorlo - Dravita - Uvita.

La turmalina es seguramente la gema que presenta una mayor gama de colores: morado, rojo, rosa, púrpura, violeta, anaranjado, amarillo, pardo, azul claro y oscuro, verde azulado, verde intenso, verde botella, verde hierba, verde claro, verde amarillento, negro e incoloro. Son frecuentes las piedras zonales con dos o tres o más colores (bicolores, tricolores o multicolores), en dirección paralela o perpendicular al eje C.

Según su color, es frecuente en gemología darlas distintos nombres, algunos iguales a los de las variedades mineralógicas. Se denominan verdelitas a las verdes, rubelitas a las de color rojizo o rosa, indigolitas a las azuladas, siberitas a las violáceas, uvitas a las cromoturmalinas verdes por vanadio de Tanzania, dravitas a las pardas, acroitas a las incoloras y chorlo a las negras, watermelon (sandía) a las zonales rojas y verdes, pero es más correcto utilizar el nombre de turmalina seguido del color. El color no es suficiente para diagnosticar su composición química con seguridad.

Al descubrirse el yacimiento de Paraíba (Brasil), han aparecido en el mercado turmalinas de colores verdes, azules y violetas, vivos e intensos, y no vistos anteriormente, que suelen dárseles nombres "neon", "eléctrico", "fluorescente", "violeta" y otros. Pertenecen a la elbaíta pero también contienen manganeso y cobre. Posteriormente turmalinas parecidas se han descubierto también en Nigeria y Mozambique.

Son muy variables los cationes que producen el color en las turmalinas rojas: Fe3+ ó Mn2+ ó Fe2+ + Mn3+. Verdes, amarillas y pardas: (Fe2+ + Ti4+). Cromoturmalinas: (Cr3+ + V5+). Amarillo-verdosas: (Mn2+ + Ti4+). Azules: (Fe2+ ó Cu2+). Negras: (Fe2+ + Fe3+). Marrones: Fe3+, etc. En las turmalinas de Paraíba, el color se debe fundamentalmente al Cu2+ y Mn2+: las de color turquesa al Cu2+, las de tonos verdes al Cu2+ junto a (Mn2+ + Ti4+) y (Fe2+ + Ti4+) y las púrpuras y violetas a Mn3+.

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Carles Curto
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MensajePublicado: 30 Mar 2009 17:01    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

Lo del litio y el hierro es para simplificar (la cosa no es tan fácil). Quería referirme a que cada límite de coloración corresponde a un momento determinado del crecimiento del cristal y así queda encriptado en él.
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Pep Gorgas




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MensajePublicado: 30 Mar 2009 17:57    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

Si va de turmalinas, lo siento, pero no me puedo aguantar, os adjunto una, Rusa, sobre cuarzo ahumado con zonaciones, velos, y lo que haga falta. Yo, como siempre, pienso que Carles tiene razón, aunque esté equivocado, y asi, duermo mejor.

Pep



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arturo shaw




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MensajePublicado: 30 Mar 2009 20:25    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

Yo hago lo mismo Pep, si lo dice Carles es que es así.

Y su explicación es muy buena, un concepto claramente explicado. Yo quería sólo darle un poco de marcha al tema e incitar a alguno a ponernos una explicación buena del tema de los colores que con estas maravillas de fotos de fondo es lo suyo. :-)

Viéndolas me explico los precio que alcanzan también sus hermanas más pequeñas y menos estéticas. Si las grandes son tan caras porqué no todas ;-)

Saludos


Arturo
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Echevarria




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MensajePublicado: 31 Mar 2009 08:02    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

Hay una parte de la pregunta que plantea Ninfiara a la que creo no se ha respondido y es en mi opinión muy interesante, me refiero a el por qué la distribución del color es idéntica a la del arco iris (comenzando en el rojo por un extremo y terminando por el añil - violeta en el otro.

Si bien no se da en todos los casos, si es verdad que es muy frecuente, por lo que no parece algo casual.

Yo desde luego no tengo ni idea del motivo, ¿alguien nos puede ilustrar?


Saludos.
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arturo shaw




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MensajePublicado: 31 Mar 2009 09:39    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

Hola,

Yo no conozco, aún, la respuesta exacta pero si juntas mi respuesta y la de Carles, dado que la coloración la causa a la postre la distribución de los iones que condiciona el comportamiento de los electrones; y como parece ser que en la formación de las turmalinas (relativamente rápida) esa distribución cambia gradualmente con el crecimiento de la turmalina, parece lógico que la gradación en iones produzca una gradación en frecuencias (colores) que es exactamente lo que el prisma o la lluvia hacen con la luz para producir el arco iris.

La respuesta estaba escondida, mis disculpas.

Lo que aún no sé es cual es la base y cual la punta de la turmalina.

Saludos

Arturo
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Egor Gavrilenko




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MensajePublicado: 31 Mar 2009 10:10    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

A ver, creo que la respuesta de Arturo no es del todo correcta porque mezcla conceptos diferentes:

Existen varios fenómenos ópticos que descomponer la luz blanca en colores monocromáticos del espectro visible.

1) DIFRACCIÓN de la luz - fenómeno que se produce en el arco iris, también lo observamos p.ej. en el reflejo de la superficie de los CDs.

2) DISPERSIÓN de la luz - se produce debido a la diferencia en los índices de refracción de la luz de diferentes longitudes de onda. Este fenómeno lo observamos en la refracción de la luz blanca en un prisma, también la dispersión explica los destellos de colores en gemas talladas que tienen alta dispersión (diamante, esfena, blenda, pero no rubí, zafiro, cuarzo).

3) También INTERFERENCIA de la luz puede descomponer la luz blanca por el efecto de capas finas (como en una gota de gasolina en un charco de agua). En los minerales a veces se observa en fisuras finas que tienen reflejo de arco iris.

Ninguno de estos procesos tiene algo que ver con la coloración de las turmalinas multicolor. En este caso diferentes coloraciones se deben al aporte irregular de los elementos cromóforos a medida de que se va desarrollando el cristal, como había comentado Carles Curto y al igual que en el resto de minerales con zonalidades de color. El hecho de que a veces se den las secuencias de colores espectrales es muy raro y es pura casualidad, las piezas escogidas por Nimfiara tienen que ser rarísimas. Por ejemplo, en las turmalinas sandía (watermelon) tenemos un salto del rojo al verde sin nada de amarillo y naranja entremedias.

Adjunto también una foto de turmalina de la colección del IGE con un salto del azul al rojo - los dos extremos del espectro visible sin otros colores entremedias.

Un saludo,



turmalina.jpg
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nimfiara




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MensajePublicado: 31 Mar 2009 10:46    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

¿Seguro?

¿ No podría ser que los colores intermedios se encuentran en capas tan finas que no se distinguen, mientras las otras dos se han desarrollado más?

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Nim
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nimfiara




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MensajePublicado: 31 Mar 2009 10:48    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

He estado buscando más fotos y no encuentro ninguna en la que los colores vayan hacia adelante y después hacia atrás, no se si me explico, pasar por ejemplo del rojo al verde y luego volver al rojo o naranja.

¿Alguien tiene algún ejemplo?
¿Que interesante el tema verdad? Al menos a mi me lo parece :)
Yo es que no creo mucho en las casualidades y menos tratándose de química

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Nim
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arturo shaw




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MensajePublicado: 31 Mar 2009 11:44    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

Bien!!!

Esa era mi intención, que despegara el tema. Si te fijas en mi mensaje yo no he dicho que los procesos fuesen los mismos, sólo que una gradación podría dar un resultado equivalente y servir de explicación.

Avanzamos. Está claro que una cosa es difracción y otra la emisión del color que hacen tus cromóforos. Estos pueden encontrarse distribuidos de forma irregular o linealmente y, en ese caso ser origen de los colores, frecuencias, ordenadas como el arco iris o inversamente.

No me negarás que esos cromóforos dan colores diferentes según el mineral donde se encuentran e incluso en un mismo mineral según en la posición en la que se encuentren si bien, a algunos les asociamos determinados colores por ser estos los que se encuentran con más frecuencia en la naturaleza.

Pero la definición de cromóforos se hace a posteriori, visto que un elemento aparece o desaparece de la misma forma que un color decimos, ah!, tiene que ser este el cromóforo. A un nivel más bajo puedes ver que todo elemento que se comporte de la misma manera en una estructura dada (ocupando un hueco y metiendo o quitando electrones) está haciendo lo mismo y produciendo el mismo color.

Bien, bien, bien. Yo cierro la boquita esta ya y vamos a ver cómo despega el tema (espero) que a lo que yo vengo es a aprender.

Arturo
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Egor Gavrilenko




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MensajePublicado: 31 Mar 2009 11:51    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

"... que los colores vayan hacia adelante y después hacia atrás..." Eso creo que es mucho pedir a la naturaleza, un cristal así no tendría valor... :-)

Aunque en otros minerales es muy frecuente, cuando está implicado solo un elemento cromófoto. Adjunto unas fotos de un cristal de berilo de los Urales antes de cortar y después cortado para el estudio de inclusiones fluidas, se ve que a medida de que se iba desarrollando tenía más cromo (esmeralda central), luego menos (berilo incoloro) y luego otra vez más (zonalidad verde por el pinaciode).

Otra tabién con zonalidad en esmeralda según prisma hexagonal.

Otra foto es de un zafiro natural, con zonalidades múltiples del azul (en este caso varía la cantidad de Fe2+ y Ti 4+).

Bueno, veo que al colgar las fotos van en orden inverso, pero se entiende...

Un saludo,



zafiro.jpg
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zafiro.jpg



esm_zonalidad_pq.jpg
 Descripción:
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esm_zonalidad_pq.jpg



berilo3.jpg
 Descripción:
Con las zonas marcadas para el estudio de inclusiones fluidas...
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berilo3.jpg



berilo2.jpg
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berilo1.jpg
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MensajePublicado: 31 Mar 2009 12:19    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

Interesantes respuestas

En cuanto a lo de "un mineral así no tendría valor" si te refieres a valor económico, es un tema que aunque directamente no me interesa, indirectamente es como una china en un zapato (a ver como diablos consigo una turmalina así si no es con billetera jajajj)

Me pierdo un poco con eso de los cromóforos, voy a buscar algo de información por la red y después vuelvo

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Nim
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nimfiara




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MensajePublicado: 31 Mar 2009 13:32    Título del mensaje: Re: zonacion de turmalinas  

Vale, ahora si lo he comprendido, es que estaba relacionando el termino cromóforo con cromatóforo de biología, que no tiene nada que ver jeje

Conocía lo de las impurezas, pero no que recibían ese nombre, otra cosa aprendida.

Aún así creo que no debe de ser casualidad, alguna razón tiene que haber para que aparezcan precisamente en ese orden, a parte de lo que indicaba Carles del grado de concentración de los cromóforos en el medio.

¿Tal vez tenga que ver con afinidades eléctricas entre iones?

Por poner un ejemplo: (me lo invento en su totalidad)

Tenemos un medio donde esta creciendo una turmalina, que contiene los cromóforos hierro y titanio (por decir algo), que dan los colores rojo y azul respectivamente (por decir algo nuevamente)

Por afinidades electrónicas, obtendríamos por ejemplo una turmalina azul en la base y roja en el extremo (turmalina del FC Barcelona jeje) ya que el titanio tendería a unirse a la estructura cristalina más eficientemente que el hierro y solo cuando la concentración de titanio fuera lo suficientemente baja, comenzaría a unirse el hierro.

Si en ese mismo medio en lugar de esos dos, tuviéramos tres cromóforos, los dos anteriores y cobre para el verde por ejemplo, y este tercero tuviera más afinidad que el rojo, por mucha concentración de hierro que hubiera, este tendría que esperar hasta que el titanio en primer lugar y después el cobre tuvieran una concentración lo suficientemente baja, como para que pudiera comenzar a unirse, tendríamos ahora una turmalina con azul - verde - rojo

de esta manera a mayor cantidad de cromóforos y en función de su afinidad, tendríamos las diferentes turmalinas zonadas, y siempre que tuvieran los mismos cromóforos en el medio se formaría la zonacion en el mismo orden de colores

¿puede ser algo así?

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Nim
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