Turmalina

Turmalina (TOOR-mə-lin, -⁠leen) é um grupo mineral de silicato cristalino no qual o boro é composto por elementos como alumínio, ferro, magnésio, sódio, lítio ou potássio. Esta pedra preciosa vem em uma ampla variedade de cores.

O nome é derivado do cingalês tōramalli (ටෝරමල්ලි ), que se refere às pedras preciosas cornalina.

Histórico

As turmalinas preciosas do Ceilão, de cores vivas, foram trazidas para a Europa em grandes quantidades pela Companhia Holandesa das Índias Orientais para satisfazer a demanda por curiosidades e pedras preciosas. A turmalina às vezes era chamada de "ímã do Ceilão" porque poderia atrair e repelir cinzas quentes devido às suas propriedades piroelétricas.

As turmalinas foram usadas por químicos no século 19 para polarizar a luz, brilhando raios sobre uma superfície cortada e polida da gema.

Espécies e variedades

As espécies e variedades de turmalina comumente encontradas incluem as seguintes:

• Espécie de Schorl
  • Castanho-preto para preto—Schorl
• Espécies Dravite (do distrito de Drave de Carinthia)
  • Amarelo escuro para marrom-preto—Dravite
• Espécie de Elbaite (nomeada após a ilha de Elba, Itália)
  • Vermelho ou rosado-vermelho—Esquema-te variedade
  • Azul claro para azul-esverdeado—Indicolito variedade (de Indigo)
  • Verde...verde. ou variedade de esmeralda
  • Sem cor...Achroite variedade (de grego antigo άχρωμος (Como chegar)Sem cor

Schorl

A espécie mais comum de turmalina é o schorl, o membro final do grupo sódio-ferro (divalente). Pode representar 95% ou mais de toda a turmalina na natureza. A história inicial do mineral schorl mostra que o nome "schorl" estava em uso antes de 1400 porque uma vila conhecida hoje como Zschorlau (na Saxônia, Alemanha) era então chamada de "Schorl" (ou variantes menores deste nome), e a aldeia tinha uma mina de estanho próxima onde, além da cassiterita, foi encontrada turmalina negra. A primeira descrição de schorl com o nome "schürl" e sua ocorrência (várias minas de estanho nas montanhas de minério) foi escrita por Johannes Mathesius (1504–1565) em 1562 sob o título "Sarepta oder Bergpostill". Até cerca de 1600, nomes adicionais usados na língua alemã eram "Schurel", "Schörle" e "Schurl". A partir do século XVIII, o nome Schörl foi usado principalmente na área de língua alemã. Em inglês, os nomes shorl e shirl foram usados no século XVIII. No século 19, os nomes schorl comum, schörl, schorl e turmalina de ferro eram as palavras em inglês usadas para isso. mineral.

Dravita

Dravite, também chamada de turmalina marrom, é o membro final da turmalina rica em sódio e magnésio. Uvite, em comparação, é uma turmalina de cálcio e magnésio. Dravite forma múltiplas séries, com outros membros da turmalina, incluindo schorl e elbaite.

O nome dravite foi usado pela primeira vez por Gustav Tschermak (1836–1927), professor de mineralogia e petrografia na Universidade de Viena, em seu livro Lehrbuch der Mineralogie (publicado em 1884) para turmalina rica em magnésio (e rica em sódio) da aldeia Dobrova, perto de Unterdrauburg, na área do rio Drava, Caríntia, Império Austro-Húngaro. Hoje, esta localidade turmalina (localidade tipo para dravite) em Dobrova (perto de Dravograd), faz parte da República da Eslovênia. Tschermak deu a esta turmalina o nome de dravite, para a área do rio Drava, que é o distrito ao longo do rio Drava (em alemão: Drau, em latim: Drave) na Áustria e Eslovênia. A composição química fornecida por Tschermak em 1884 para esta dravita corresponde aproximadamente à fórmula NaMg₃(Al,Mg) ₆B₃Si₆O₂₇(OH), que está em boa concordância (exceto para o conteúdo OH) com a fórmula do membro final da dravita como conhecida hoje.

As variedades de dravite incluem a dravite de cromo verde profundo e a dravite de vanádio.

Elbaíta

A elbaíta de lítio-turmalina foi um dos três minerais pegmatíticos de Utö, Suécia, nos quais o novo elemento alcalino lítio (Li) foi determinado em 1818 por Johan August Arfwedson pela primeira vez. A Ilha de Elba, na Itália, foi uma das primeiras localidades onde turmalinas de lítio coloridas e incolores foram extensivamente analisadas quimicamente. Em 1850, Karl Friedrich August Rammelsberg descreveu o flúor (F) na turmalina pela primeira vez. Em 1870 ele provou que todas as variedades de turmalina contêm água quimicamente ligada. Em 1889, Scharitzer propôs a substituição de (OH) por F na turmalina de lítio vermelha de Sušice, República Tcheca. Em 1914, Vladimir Vernadsky propôs o nome Elbait para turmalina rica em lítio, sódio e alumínio da Ilha de Elba, Itália, com a fórmula simplificada (Li,Na)HAl₆B₂Si ₄O₂₁. Muito provavelmente o material-tipo da elbaíta foi encontrado em Fonte del Prete, San Piero in Campo, Campo nell'Elba, Ilha de Elba, Província de Livorno, Toscana, Itália. Em 1933, Winchell publicou uma fórmula atualizada para elbaite, H₈Na ₂Li₃Al₃B₆Al₁₂Si₁₂O₆₂, que é comumente usado até hoje escrito como Na(Li _1,5Al_1,5)Al₆(BO₃)₃[Si₆O₁₈](OH)₃(OH). A primeira determinação da estrutura cristalina de uma turmalina rica em Li foi publicada em 1972 por Donnay e Barton, realizada em uma elbaíta rosa do condado de San Diego, Califórnia, Estados Unidos.

Composição química

O grupo mineral turmalina é quimicamente um dos grupos mais complicados de minerais silicatados. Sua composição varia amplamente devido à substituição isomorfa (solução sólida), e sua fórmula geral pode ser escrita como XY₃Z₆(T₆O₁₈)(BO₃)₃V₃W, onde:

• X = Ca, Na, K,, = vaga
• Y = Li, Mg, Fe²⁺, Mn²⁺Zn, Al, Cr³⁺, V³⁺, Fe³⁺, Ti⁴⁺,, = vaga
• Z = Mg, Al, Fe³⁺Cr³⁺, V³⁺
• T = Si, Al, B
• B = B,, = vaga
• V = OH, O
• W = OH, F, O

A comissão do IMA sobre novos nomes de minerais publicou uma lista de símbolos aprovados para cada espécie mineral em 2021.

Uma nomenclatura revisada para o grupo turmalina foi publicada em 2011.

Propriedades físicas

Estrutura cristalina

A turmalina é um ciclossilicato de anel de seis membros com um sistema cristalino trigonal. Ocorre como cristais prismáticos e colunares longos, delgados a grossos, geralmente triangulares em seção transversal, geralmente com faces estriadas curvas. O estilo de terminação nas extremidades dos cristais às vezes é assimétrico, denominado hemimorfismo. Cristais prismáticos pequenos e delgados são comuns em um granito de granulação fina chamado aplito, muitas vezes formando padrões radiais semelhantes a margaridas. A turmalina distingue-se pelos seus prismas de três lados; nenhum outro mineral comum tem três lados. As faces dos prismas geralmente apresentam estrias verticais pesadas que produzem um efeito triangular arredondado. A turmalina raramente é perfeitamente euédrica. Uma exceção foram as finas turmalinas dravita de Yinnietharra, no oeste da Austrália. A jazida foi descoberta na década de 1970, mas já está esgotada. Todos os cristais hemimórficos são piezoelétricos e muitas vezes também piroelétricos.

Um cristal de turmalina é composto de unidades que consistem em um anel de sílica de seis membros que se liga acima a um cátion grande, como o sódio. O anel se liga abaixo a uma camada de íons metálicos e hidroxilas ou halogênios, que estruturalmente se assemelha a um fragmento de caulim. Este, por sua vez, liga-se a três íons borato triangulares. Unidades unidas de ponta a ponta formam colunas ao longo do comprimento do cristal. Cada coluna se liga a duas outras colunas, deslocando um terço e dois terços do comprimento vertical de uma única unidade para formar feixes de três colunas. Os pacotes são embalados juntos para formar a estrutura cristalina final. Como as colunas vizinhas estão deslocadas, a unidade estrutural básica não é uma célula unitária: a célula unitária real desta estrutura inclui porções de várias unidades pertencentes a colunas adjacentes.

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  Vista oblíqua de uma única unidade da estrutura cristalina turmalina.

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  Vista de unidade única de estrutura turmalina ao longo do eixo do cristal

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  Ver ao longo de um eixo de três colunas de unidades turmalinas formando um feixe

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  Estrutura de um cristal turmalina vista olhando ao longo do eixo c do cristal

Cor

A turmalina tem uma variedade de cores. As turmalinas ricas em ferro são geralmente pretas, pretas-azuladas e marrons profundas, enquanto as variedades ricas em magnésio são marrons a amarelas, e as turmalinas ricas em lítio são de quase qualquer cor: azul, verde, vermelho, amarelo, rosa, etc. é incolor. Cristais bicolores e multicoloridos são comuns, refletindo variações da química dos fluidos durante a cristalização. Os cristais podem ser verdes em uma extremidade e rosa na outra, ou verdes por fora e rosa por dentro; esse tipo é chamado de turmalina melancia e é valorizado em joias. Um excelente exemplo de joia de turmalina melancia é um broche (1969, ouro, turmalina melancia, diamantes) de Andrew Grima (britânico, nascido na Itália, 1921–2007), na coleção de Kimberly Klosterman e em exibição no Museu de Arte de Cincinnati. Algumas formas de turmalina são dicróicas; eles mudam de cor quando vistos de direções diferentes.

A cor rosa das turmalinas de muitas localidades é o resultado da irradiação natural prolongada. Durante o seu crescimento, estes cristais de turmalina incorporaram Mn2+ e eram inicialmente muito pálidos. Devido à exposição natural aos raios gama provenientes do decaimento radioativo de 40K em seu ambiente granítico, ocorre a formação gradual de íons Mn³⁺, que são responsáveis pelo aprofundamento da cor rosa para vermelho.

Magnetismo

O schorl preto opaco e a tsilaisita amarela são espécies de turmalina idiocromáticas que apresentam alta suscetibilidade magnética devido às altas concentrações de ferro e manganês, respectivamente. A maioria das turmalinas com qualidade de gema são da espécie elbaíta. As turmalinas Elbaite são alocromáticas, derivando a maior parte de sua cor e suscetibilidade magnética do schorl (que fornece ferro) e da tsilaisita (que fornece manganês).

As turmalinas vermelhas e rosa têm as suscetibilidades magnéticas mais baixas entre as elbaitas, enquanto as turmalinas com cores amarelas, verdes e azuis brilhantes são as elbaitas mais magnéticas. Espécies de dravita, como a dravita de cromo verde e a dravita marrom, são diamagnéticas. Um ímã de neodímio portátil pode ser usado para identificar ou separar alguns tipos de gemas de turmalina de outras. Por exemplo, a turmalina indicolita azul é a única pedra preciosa azul de qualquer tipo que apresenta uma resposta de arrasto quando um ímã de neodímio é aplicado. Qualquer turmalina azul diamagnética pode ser identificada como turmalina paraíba colorida por cobre em contraste com a turmalina azul magnética colorida por ferro.

Tratamentos

Algumas gemas de turmalina, especialmente pedras de cor rosa a vermelha, são alteradas por tratamento térmico para melhorar sua cor. Pedras vermelhas excessivamente escuras podem ser iluminadas por tratamento térmico cuidadoso. A cor rosa em pedras quase incolores a rosa pálido contendo manganês pode ser bastante aumentada pela irradiação com raios gama ou feixes de elétrons. A irradiação é quase impossível de detectar nas turmalinas e, atualmente, não afeta o valor. Turmalinas fortemente incluídas, como a rubelita e a paraíba brasileira, às vezes melhoram a clareza. Uma turmalina com maior clareza (especialmente a variedade paraíba) vale muito menos do que uma gema não tratada de igual clareza.

Geologia

A turmalina é encontrada em granito e pegmatitos graníticos e em rochas metamórficas como o xisto e o mármore. Turmalinas Schorl e ricas em lítio são geralmente encontradas em granito e pegmatito granítico. As turmalinas ricas em magnésio, as dravitas, são geralmente restritas aos xistos e ao mármore. A turmalina é um mineral durável e pode ser encontrada em pequenas quantidades como grãos em arenito e conglomerado, e faz parte do índice ZTR para sedimentos altamente intemperizados.

Localidades

Gemas e espécimes de turmalina são extraídos principalmente no Brasil e em muitas partes da África, incluindo Tanzânia, Nigéria, Quênia, Madagascar, Moçambique, Malawi e Namíbia. Também é extraído na Ásia, principalmente no Paquistão, Afeganistão e Indonésia, bem como no Sri Lanka e na Índia, onde é encontrado algum material de aluvião adequado para uso em gemas.

Estados Unidos

Algumas gemas finas e materiais de espécime foram produzidos nos Estados Unidos, com as primeiras descobertas em 1822, no estado do Maine. A Califórnia tornou-se um grande produtor de turmalina no início do século XX. Os depósitos do Maine tendem a produzir cristais em vermelho-rosa framboesa e também em verdes mentolados. Os depósitos da Califórnia são conhecidos por seus tons rosa brilhantes e também bicolores. Durante o início de 1900, Maine e Califórnia eram os maiores produtores mundiais de turmalinas preciosas. A imperatriz viúva Cixi da China adorava turmalina rosa e comprou grandes quantidades de pedras preciosas e esculturas na então nova mina do Himalaia, localizada no condado de San Diego, Califórnia. Não está claro quando a primeira turmalina foi encontrada na Califórnia. Os nativos americanos usam turmalina rosa e verde como presentes fúnebres há séculos. O primeiro caso documentado foi em 1890, quando Charles Russel Orcutt encontrou turmalina rosa no que mais tarde se tornou a Mina Stewart em Pala, Califórnia, no condado de San Diego.

Brasil

Quase todas as cores de turmalina podem ser encontradas no Brasil, especialmente nos estados brasileiros de Minas Gerais e Bahia. O novo tipo de turmalina, que logo ficou conhecida como turmalina paraíba, veio nas cores azul e verde. A turmalina paraíba brasileira geralmente contém inclusões abundantes. Grande parte da turmalina paraíba do Brasil não vem na verdade da Paraíba, mas do estado vizinho do Rio Grande do Norte. O material do Rio Grande do Norte costuma ter uma cor um pouco menos intensa, mas muitas pedras preciosas são encontradas lá. Foi determinado que o elemento cobre era importante na coloração da pedra.

Uma grande turmalina verde-azulada da Paraíba, medindo 36,44 mm × 33,75 mm × 21,85 mm (1,43 pol. × 1,33 pol. × 0,86 pol.) e pesando 191,87 quilates (1,3536 oz; 38,374 g), é a maior turmalina do mundo. maior turmalina cortada. Propriedade da Billionaire Business Enterprises, foi apresentado em Montreal, Quebec, Canadá, em 14 de outubro de 2009.

África

No final da década de 1990, turmalina contendo cobre foi encontrada na Nigéria. O material era geralmente mais claro e menos saturado que os materiais brasileiros, embora o material geralmente estivesse muito menos incluído. Uma descoberta africana mais recente em Moçambique também produziu turmalina colorida por cobre, semelhante à paraíba brasileira. Embora suas cores sejam um pouco menos brilhantes do que os principais materiais brasileiros, a paraíba de Moçambique costuma ser menos incluída e pode ser encontrada em tamanhos maiores. O material paraibano de Moçambique costuma ser mais intensamente colorido que o nigeriano.

Outra variedade altamente valiosa é a turmalina cromo, um tipo raro de turmalina dravita da Tanzânia. A turmalina cromada tem uma cor verde rica devido à presença de átomos de cromo no cristal. Das cores padrão da elbaíta, as gemas de indicolita azul são normalmente as mais valiosas, seguidas pela verdelita verde e pela rubelita rosa a vermelha.