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Edelsteine in der Geschichte, Geschichten um Edelsteine

28.07.2015

Der Schwarze Stern von Queensland

Ein 733 karätiger (146.6 g), schwarzer Saphir ist der grösste geschliffene Stern-Saphir überhaupt. Entdeckt wurde er 1935 in Queensland in den Klondyke Ridges von einem Jungen. Als Harry Spencer, der Vater des Jungen und Saphir Mineur, diesen Stein zum ersten Mal sah, sagte er „ein grosser, schwarzer Kristall“ und warf ihn zur Hintertür ins Freie, benutzte ihn dann aber als Türstopper bis 1947 ein armenisch stämmiger Juwelier aus L.A., Harry Kazanjian bei ihm auftauchte und diesen rohen, 1156 Karat Kristall kaufte. 18’000 Dollar soll er dafür bezahlt haben! Was Spencer nicht wusste war, dass dieser Edelstein bis 1949 eine 50-fache Wertsteigerung erreichen sollte und 2002 auf über 100 Millionen Dollar geschätzt wurde.

Von vielen begehrt, zierte er nur kurze Zeit den Hals der berühmten Sängerin Cher und wurde nur zweimal öffentlich ausgestellt. 1969 in der Smithsonian Institution zusammen mit dem berühmten Hope Diamanten und 2002 im Royal Ontario Museum. Bis 2002 blieb der „Schwarze Stern“ im Besitz der Juwelierfamilie Kazanjian und wurde danach an Jack Armstrong, ein ehemaliges Model verkauft, der ihn schon seit frühster Kindheit begehrte. Danach geriet dieser wunderbare Stein ins Zentrum eines Rechtsstreits. Betrug, nicht gehaltene Versprechen und unerfüllte Liebesversprechungen standen auf der Anklage und zu guter Letzt liegt er wieder im Verborgenen in der Schweiz! Seine Geschichte ist noch nicht zu Ende, es ist sozusagen eine endlose Geschichte!

Black_Star von Queensland, Australien  Sternsaphir: Star of India © Daniel Torres, Jr.  Die vier Amerikanischen Präsidenten aus schwarzem Saphir

„Black Star of Queensland“: ©greyloch; „Star of India“: © Daniel Torres, Jr.; Büsten Amerikanischer Präsidenten aus schwarzen Sternsaphiren: © http://www.australiansapphire.com

Der Star of India

Eine andere Berühmtheit ist der 563.4 Karat (112.68 g) schwere, vollkommen reine, blaue Stern-Saphir, der heute im  American Museum of Natural History in New York zu bewundern ist. Ganz speziell an ihm ist sein doppelseitiger Asterismus. Entdeckt wurde er vor etwa 300 Jahren in Sri Lanka. Auch dieser Stein hat Gemüter tief bewegt und so wurde er 1964 aus dem Museum zusammen mit anderen wertvollen Stücken gestohlen. Obwohl der Dieb rasch überführt werden konnte, tauchte der Stein erst Monate später wieder auf.

Die vier Präsidentenköpfe

Sie wurden aus schwarzen Sternsaphiren angefertigt, die in den „Edelsteinfeldern von Zentral-Queensland “ in Australien, gefunden wurden. So verewigt sind die Präsidenten Lincoln (1318 kt), Washington (1056 kt), Eisenhower (1444 kt) und Jefferson (1381ct). Auch der Kopf von Martin Luther King Jr. wurde aus einem australischen Saphir hergestellt (3284 kt).

Aber das ist noch nicht alles!

Die Gesetzestafeln aus Saphir

Einer Tradition nach sollen auch die Gesetzestafeln, die Gott Moses anvertraute, aus Saphir bestanden haben. Im zweiten Buch Moses, Kapitel 28 steht: … wie die Arbeit des Ephods sollst Du sie anfertigen: aus Gold, violettem und rotem Purpur, Karmesinstoff und gezwirntem Byssus sollst Du sie machen. Viereckig sollen sie sein, doppelt gelegt, eine Spanne ihre Länge und eine Spanne ihre Breite. Und besetze sie mit eingesetzten Steinen, vier Reihen von Steinen: eine Reihe Karneol, Topas und Smaragd, die erste Reihe; die zweite Reihe: Rubin, Saphir und Jaspis; und die dritte Reihe: Hyazinth, Achat und Amethyst; und die vierte Reihe: Türkis und Onyx und Nephrit! …

In den Veden

Auch in den heiligen Schriften der Inder – den Puranas, den Veden, dem Ayurveda und dem Tantra – finden sich immer wieder Abhandlungen über die Wirkungen der Edelsteine auf die Menschen.

Man darf festhalten, dass Edelsteine eine gewaltige Rolle in der Menschheitsgeschichte spielten und spielen. Es sind die kulturellen Objekte des Menschen, so zum Beispiel Schmuck, Ringe, Edelsteine, die den Menschen tief bewegen.

–> How To Facet Sapphires, How To Cut Precious Gemstones


«Ich freue mich, dass wir bald im Feld loslegen können»

21.07.2015

Marian Hertrich stiess im Oktober 2011 zur Nagra. Seit der 2D-Seismik-Kampagne 2011/2012 arbeitet er als Projektleiter Geophysik. Wir haben Marian Hertrich zu den Vorbereitungen für die bevorstehenden 3D-Seismik-Messungen befragt.

Bald geht es los. Freust du dich?

Ich freue mich sehr, dass wird bald im Feld loslegen können. Die Planung für die 3D-Seismik-Kampagne lief vier Jahre. Zuerst kümmerten wir uns um die technischen Aspekte der Messungen wie zum Beispiel: Wie viele Geofone in welchen Abständen braucht es? Nach Klärung aller Detailfragen nahmen wir dann mit den zuständigen Kantonsbehörden der beiden Standortgebiete Kontakt auf. Im Aargau beispielsweise gibt es das Gesetz über die Nutzung des tiefen Untergrunds und die Gewinnung von Bodenschätzen, das GNB. Gemäss diesem mussten wir für unsere geplanten Seismik-Messungen ein Gesuch einreichen. Wir warten nun auf die Rückmeldung.

Du und dein Team, Ihr seid nicht alleine unterwegs, sondern habt einen kompetenten Partner an eurer Seite…

Da es keinen Schweizer Anbieter gibt, führt die deutsche Firma DMT die Messungen für uns durch. Diese Firma hat für uns bereits bei der 2D-Seismik-Kampagne 2011/12 gemessen. Sie kennt sich gut mit den Schweizer Verhältnissen aus, auch von Einsätzen in der Innerschweiz und in St. Gallen her.

Du hast mit dieser Seismikkampagne eine ziemlich verantwortungsvolle Aufgabe…

Ja, sicher die Verantwortung bei so einem Projekt ist gross, aber ich bin Teil eines Teams und trage die Verantwortung daher nicht alleine. Ich bin dafür zuständig, dass die Messungen technisch korrekt ablaufen. Für die Information unserer Anspruchsgruppen beispielsweise trägt ein anderer Kollege zusammen mit seinem Team die Verantwortung. Um zu erfahren, was die Leute draussen beschäftigt, schaue ich, dass ich – wann immer möglich – bei den Informationsgesprächen dabei sein kann.

Apropos Information: Wie geht ihr da vor?

Die Fläche für die 3D-seismischen Messungen ist gross und dementsprechend müssen viele Leute informiert werden: vom Förster über den Jäger bis hin zu den Grundeigentümern und Waldbesitzern. Mir ist wichtig, dass wir die Messungen zur Zufriedenheit aller Beteiligten durchführen können. Ab und zu spüren wir bei Gesprächspartnern zuerst eine gewisse Zurückhaltung. Diese weicht aber meistens schnell, weil die Leute an unserer Arbeit interessiert sind. Ich denke, wenn dann der Messtrupp mit den imposanten Vibrationsfahrzeugen unterwegs ist, werden viele fasziniert sein.

Wen informiert ihr sonst noch und wie geht es weiter?

Wir informieren umfassend über unsere Arbeiten: die Gemeinden und Kantone mit ihren zuständigen Fachbehörden, die Regionalkonferenzen und das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat als Aufsichtsbehörde. Eine breit gefächerte Information ist uns wichtig. Kürzlich hatten wir unter anderem auch die Gelegenheit die beiden Bauernverbände Aargau und Zürich über unsere geplanten Arbeiten zu informieren.

Im Kanton Aargau haben wir – wie erwähnt – ein Gesuch für die Durchführung der Seismik-Messungen beantragen müssen. Die Gemeinden, auf deren Gebiet die Messungen stattfinden, wurden vom Kanton bereits informiert und geben bei Bedarf eine Rückmeldung. Erst danach folgen der Entscheid des Kantons und dann voraussichtlich die formelle Genehmigung unseres Gesuchs. Dies ist für uns dann der Startschuss: Voraussichtlich ab September können wir mit den Vorbereitungsarbeiten im Feld beginnen. Wenige Wochen später starten dann die Messungen.

Dies ist voraussichtlich die letzte Seismik-Kampagne der Nagra. Bist du danach arbeitslos?

Nein, ich habe noch für eine lange Zeit genug Arbeit. Mit weiteren geophysikalischen Erkundungsmethoden und Bohrungen, den sogenannten Quartärbohrungen*, wollen wir noch mehr über die oberflächennahen Gesteinsschichten erfahren.

In etwa zwei Jahren stehen dann die Tiefbohrungen auf dem Plan, in denen wir begleitende geophysikalische Messungen wie beispielsweise Bohrlochseismik durchführen werden. Bei diesen Projekten werde ich ebenfalls für die technische und organisatorische Vorbereitung der Messungen zuständig sein.

Was findest du spannend an deiner Arbeit?

Die Geophysik fasziniert mich sehr. Dabei geht es um die Erforschung von Strukturen unter der Erdoberfläche wie Gesteinsschichten oder verborgene Bauten. Als Arbeitsinstrument nutzen wir Geophysiker unter anderem die Seismik. Sie liefert uns viele Informationen über den Untergrund und dies nicht nur bei der Standortsuche für ein Tiefenlager. Während meines Studiums haben wir sogar römische Villen geophysikalisch vermessen – das fand ich sehr faszinierend. Mein Fachwissen gebe ich auch gerne an Studierende der ETH Zürich weiter, wo ich ab und zu eine Vorlesung halte.

Ich bin stolz, dass ich für die Nagra so eine grosse Kampagne planen und durchführen darf. Mit unserer Arbeit tragen wir dazu bei, denjenigen Standort für ein geologisches Tiefenlager zu finden, der die bestmögliche Sicherheit bietet.

*Das Quartär ist der jüngste Zeitabschnitt der Erdgeschichte, der vor 2.6 Millionen Jahren begonnen hat und bis heute geht.


Haben Sie Fragen zu den bevorstehenden seismischen Messungen?

Auskünfte erhalten Sie via E-Mail (seismik@nagra.ch) und über das Gratistelefon 0800 437 333.


Korund – Schleifmittel und Edelstein

21.07.2015

Korund_Saphir_Sri Lanka©Rob LavinskyKorund_Saphir_Rob Lavinsky_iRocks Korund_Rubin_Pyrit_Calcit_Vietnam©Géry-Parent

Links: blauer Saphir ©Rob Lavinsky, iRocks.com; Mitte: rot-blauer Saphir ©Rob Lavinsky, iRocks.com; Rechts: Rubin @Géry-Parent

Dass der Himmel ein riesiger blauer Saphir sei, in dem die Erde eingebettet ist, war früher eine weit verbreitete Meinung. Auch heute glaubt man, ein Saphir müsse blau sein. Allerdings kann er von farblos jede Farbe ausser rot haben, denn die vom Chrom gefärbte rote Korundvariante bezeichnet man als Rubin.

Korund

Korund, aus dem Tamilischen kurundam ist ein relativ häufig vorkommendes Mineral der Zusammensetzung Al2Oaus der Mineralklasse der Oxide und Hydroxide. Korund kristallisiert im trigonalen Kristallsystem und entwickelt deshalb meist lange, prismatische oder säulenförmige Kristalle. Die grössten Korundkristalle erreichen eine Länge von etwa einem Meter und ein Gewicht von bis zu 150 Kilogramm – nicht schlecht, aber deutlich weniger als der Topas, wie wir aus dem letzten Beitrag wissen!

In der technischen Anwendung ist Korund das am häufigsten eingesetzte Schleifmittel (Schleifpapier, Trennscheiben), denn seine wichtigen Eigenschaften, Härte und Zähigkeit, hängen von seiner Reinheit ab. Während Härte und auch die Sprödigkeit mit dem Reinheitsgrad steigen, steigt die Zähigkeit durch Zusatz von Metalloxiden in Abhängigkeit der Abkühlungsgeschwindigkeit. Als Abtastnadel in Tonabnehmern von Plattenspielern wurde Korund anstelle von Diamant verwendet. Unter Beimischung von Titan als Laserion sind synthetische Saphire wichtig für Laser Anwendungen. Bei Weltraumflugkörpern werden, der sehr hohen Belastung wegen, Fenster aus synthetisch hergestellten Saphiren eingesetzt. Ebenso bestehen bei hochwertigen Armbanduhren die Gläser meist aus synthetischem Saphir. Dies ist auch bei der neuen Apple-Watch und den iPhone-Modellen 5 & 6 so.

Saphir und Rubin

Die Korund-Varietäten Saphir und Rubin entstehen hauptsächlich in natriumreichen, magmatischen Gesteinen wie Pegmatit und Granit aber auch Basalt oder in metamorphen Gesteinen wie Gneis und Marmor. Saphire und Rubine  werden jedoch überwiegend in Alluvionen geschürft, den sogenannten sekundären Lagerstätten. In einfachen Brunnen dringt man in tiefere Schichten, wo von Hand geschürft wird. >> Ein Video zur Veranschaulichung.

Der Saphir bildet sich dort, wo der Gehalt an Titan und Oxid reicher als der Gehalt an Chrom ist, deshalb ist der Saphir verbreiteter als der Rubin. Voraussetzung für die Entstehung eines Rubins ist nebst hohen Temperaturen, Druck und ausreichender Kristallisationszeit ein siliziumarmes Umfeld und das Vorkommen von Chrom, das als Chromoxid an Stelle des Aluminiumoxids ins Kristallgitter eingebaut wird. Chrom verursacht allerdings Risse und Spalten, so dass nur wenige Kristalle ungestört zu einer ansehnlichen Grösse heranwachsen. Daher sind Rubine von über 3 Karat (1 kt = 0.2 gr) sehr selten. Wenn sie zudem frei von Einschlüssen sind und eine top Farbe haben, erzielen sie einen Preis, der über dem eines Diamanten liegt.

Mittlerweile sind viele Saphire aus künstlicher Herstellung und auch nachbehandelte Steine auf dem Markt. Saphire kann man mittlerweile in fast jeder beliebigen Grösse herstellen. Die Qualität ist hierbei so gross, dass sie von natürlichen Steinen fast nicht zu unterscheiden sind. Nachbehandelte Steine sind Saphire die einer Hitzebehandlung von 1.550° Celsius unterzogen wurden. Man erreicht dadurch, dass weisse undurchsichtige Saphire die begehrten Blautöne und Klarheit erhalten. Ob ein Stein nachbehandelt wurde, kann ein Laie kaum erkennen. Da muss auf ein Zertifizierungsinstitut, wie z.B. das Schweizerische Gemmologische Institut (SSEF), Gübelin oder GIA zurückgegriffen werden!


Ein Tonnenschwerer – Topas ein Pegmatitmitglied

14.07.2015

Über den Ursprung der Bezeichnung Topas herrscht Uneinigkeit – Topas kann aus dem Arabischen abgeleitet werden und wird mit der endlich Gefundene übersetzt. Eine andere Variante nimmt Bezug auf die Insel Topaxin (heute Zebirget im Roten Meer), wo erstmals das Mineral gefunden wurde, das sich später als Olivin entpuppte. Eine andere Erklärung führt den Namen auf das Sanskrit-Wort tapas zurück, das „Feuer“ oder „Leuchten“ bedeutet.

Topas ist ein Inselsilikat

Das Inselsilikat Topas hat die Zusammensetzung Al2[(F,OH)2|SiO4]  und weist ein buntes Farbspektrum auf. Bekannt sind farblose (Silbertopase), gelbe, grüne, braune, blaue und rote Varianten. Eisen und Chrom bilden am häufigsten blaue und gelbe bzw. rote Topase. Farbveränderungen bzw. –veredelungen können bei Topasen durch Brennen und Bestrahlen (Gamma– oder Elektronenstrahlen) erreicht werden. Die Kristalle sind prismatisch, kurz- oder langsäulig und gehören zum orthorhombischen Kristallsystem. Topas weist glasartigen Glanz auf mit durchsichtiger bis durchscheinender Transparenz. Er ist zudem das härteste Silikat und eines der härtesten Mineralien in der Natur. Allerdings hat er eine vollkommene Spaltbarkeit senkrecht zu den SiO4-Ketten, die durch die Ebenen der schwachen Al-O, Al-OH und Al-F Bindungen bedingt sind. Nicht selten sind die Topaskristalle von beachtlicher Grösse. Der grösste jemals gefundene Topaskristall soll eine Länge von einem Meter und ein Gewicht von 2.500 kg haben und bei Ribáuè, Alto Ligonha in Mosambik gefunden worden sein – wow!

Topas auf Rauchquarz ©Rob Lavinsky, iRocks.com   Blauer Topas ©Rob Lavinsky, iRocks.com  Imperial Topas, Zambia ©Rob Lavinsky, iRocks.com

Silbertopas auf Rauchquarz aus Groot Spitzkopje, Namibia, blauer Topas, Imperial Topas aus Sambia; ©Rob Lavinsky, iRocks.com

Hämatit Topas ©Rob Levinsky, iRocks.com   Gelber Topas: Pyknite aus Altenberg, Sachsen ©Ra'ike

Links Hämatit Topas; ©Rob Lavinsky, iRocks.com / Rechts: Gelber Topas – Pyknite, aus Altenberg, Sachsen; ©Ra’ike

–> Für die Experimentierfreudigen und Tüftler eine kleine Anleitung: Wie erzeugt man Edelsteine?
Viel Spass und wenn Resultate vorliegen, schick es doch in die Runde!

 


«Als ob man selbst in den Untergrund abtauchen würde»

07.07.2015

Die Nagra führt voraussichtlich ab Herbst 2015/16 seismische Messungen in den möglichen Standortgebieten Zürich Nordost und Jura Ost durch. Herfried Madritsch arbeitet seit mehr als sechs Jahren bei der Nagra. Er war schon bei der Seismikkampage 2011/12 für die geologische Interpretation der Daten zuständig.

Was sind Deine Aufgaben bei der kommenden Seismikkampagne?

Meine Hauptaufgabe ist die Leitung der geologischen Interpretation der seismischen Daten nach Abschluss der Datenaufnahme im Feld und der seismischen Datenverarbeitung. In der Vorbereitungsphase für die Messung war ich deshalb an der Definition der Erkundungsziele für die Seismik beteiligt. Dabei gilt es beispielsweise anzugeben, in welcher Tiefe das Wirtgestein Opalinuston erwartungsgemäss liegt, das man durch die Seismik abbilden möchte. Aus dieser Zieltiefe ergeben sich gewisse Vorgaben an die Auslegung der Seismikmessung wie zum Beispiel Abstand und Anzahl der Messpunkte.

Welche geologischen Eigenschaften des Untergrunds möchtet ihr mit euren Messungen abbilden?

Mit den 3D-Seismikmessungen erkunden wir vertieft die geologischen Untergrundverhältnisse in den vorgeschlagenen Standortgebieten für ein geologisches Tiefenlager. Wir legen vorab Messgebiete fest, die sogenannten Seismikperimeter. Wir erfassen Tiefenlage und Mächtigkeit, das heisst die Dicke der verschiedenen Gesteinsschichten, sowie deren Ausdehnung und Geometrie. Insbesondere betrachten wir den Opalinuston und die unter- und überlagernden Gesteine. Wichtig ist es auch, tektonische Störungszonen im Untergrund zu erkennen und zu lokalisieren, denen man bei der Platzierung eines geologischen Tiefenlagers ausweichen möchte.

Wie wurden die Perimeter für die Seismikmessungen festgelegt?

In der Regel legt der Geologe zunächst fest, von welchen Bereichen des Untergrunds er ein seismisches Abbild braucht. Ein Geophysiker kann die Seismikperimeter anschliessend entsprechend planen. Dabei ist zu beachten, dass die Messfläche über den eigentlichen Interessensbereich des Geologen erweitert werden muss. Dies führt dazu, dass die Fläche zum Teil um einige Kilometer über die geologischen Standortgebiete hinausreicht. Der Grund dafür ist einfach: Endet der Seismikperimeter genau an der Gebietsgrenze, könnten wir die Strukturen am Rand nicht genau erkennen. Das würde dazu führen, dass wir keine Aussagen über deren Struktur oder Ausdehnung treffen können und ob sie eine Auswirkung auf ein geologisches Tiefenlager haben.

Wie läuft die Auswertung der Daten ab?

Zunächst werden die im Feld gewonnen Daten mithilfe aufwendiger geophysikalischer Verfahren für die Interpretation aufbereitet. Dabei kommen eine ganze Reihe an geophysikalischen Verfahren zum Einsatz, welche die Felddaten zu einem geologisch interpretierbaren 3D-Seismikkubus zusammenführen, wobei das Datensignal verbessert wird (vgl. Bild). Die eigentliche geologische Interpretation beginnt erst nach Abschluss dieser sogenannten Datenverarbeitung, etwa ein halbes Jahr nach Ende der Feldarbeiten. Dank der 3D-Seismik erhalten wir ein sehr detailliertes Bild des Untergrunds: Erste Erkenntnisse über den generellen Verlauf der verschiedenen Schichten sowie Lage und Geometrie grösserer Störungszonen gewinnt der Experte, der sogenannte „Seismik-Interpret“, relativ rasch. Sind die wichtigsten geologischen Schichtgrenzen und der Verlauf der grösseren tektonischen Störungen erstmal klar, wird der sehr umfangreichen Datensatz hinsichtlich verschiedenster anderer geologischer Eigenschaften tiefergehend ausgewertet.

Perspektivische Darstellung ausgewerteter 3D-seismischer Daten. Zu sehen sind die geologischen Schichten im Untersuchungsgebiet. (Abbildung: Nagra)
Perspektivische Darstellung ausgewerteter 3D-seismischer Daten. Zu sehen sind die geologischen Schichten im Untersuchungsgebiet. (Abbildung: Nagra)

Was persönlich reizt dich an deiner Aufgabe?

Seismische Daten geologisch auszuwerten, ist ein bisschen so, als ob man selbst in den Untergrund abtauchen würde. Besonders faszinierend ist es, wenn man Daten aus einem Gebiet auswerten darf, das bisher nie so detailliert untersucht wurde. Da lernt man enorm dazu. Die damit verbundene Spannung und das Entdeckergefühl motivieren mich persönlich sehr.


Turmalin ist Edelstein und Geoindikator

07.07.2015

Das singhalesische Wort „turamali“ heisst Farbgemisch.

Und es ist wahr, kein anderer Edelstein ist so farbenreich wie der Turmalin. Die Turmalin-Gruppe umfasst eine Reihe von Mischkristallen, deren Färbung von farblos (Achroit) über alle Farben des Regenbogens bis hin zu schwarz (Schörl) verläuft: Die Fotos zeigen in Folge den Achroit (farbloser T.), Dravit (bräunlicher T.), Indigolith (blauer T.), Rubellit (rötlicher T.), Verdelith (grüner T.) und Schörl (schwarzer T.).

AchroitdravitIndigolith Rosette

Rubellit Stufe  Verdelith Stufe  Schörl

Fotos: Internet

Typisch für Turmaline sind ein ausgeprägter Dichroismus (Zweifarbigkeit) bzw. Pleochroismus (Mehrfarbigkeit) und je nach Betrachtungswinkel und Beleuchtung zeigen sich unterschiedliche Farbintensitäten bzw. verschiedene Farbtöne. Am Bekanntesten sind die grün-roten „Wassermelonen-Turmaline“. Und die teuersten und exklusivsten Turmaline stammen aus dem brasilianischen Bundesstaat Paraiba. Sie bestechen durch ein intensiv-neonfarbiges Blau bzw. Grün.

Turmalin lässt keine Synthese zu!

Aufgrund seines komplizierten Chemismus ist der Turmalin zusammen mit dem Granat der einzige, kommerziell wichtige Edelstein, von dem bisher keine Synthese hergestellt werden konnte.

Die Turmalin-Gruppe umfasst eine ganze Reihe von Mischkristallen, die eine komplexe und variable chemische Zusammensetzung aufweisen, aber dieselbe Kristallstruktur. Die Zusammensetzung wird in der allgemeinen Formel  XY3Z6[(BO3)3T6O18(OH,O)3(OH,F,O)] umschrieben, mit den Gitterpositionen X, Y, Z und T, wobei für
X = (Ca, Na, K)
Y = (Mg, Li, Al, Mn, Fe2+, Fe3+, V, Cr, Ti, Cu)
Z = (Al, Mg, Cr, V, Fe3+, Ti)
T = (Si, Al, B, Be)
die Elemente in Klammer, in Abhängigkeit des Ausgangschemismus und des Kristallisationszeitpunkts eingelagert werden können.

Turmaline entwickeln durch Erwärmung bzw. Reibung eine elektrostatische Aufladung (Pyro– und Piezoelektrizität), die Staub und andere kleine Teilchen anzieht. Turmaline in Edelsteinqualität liefern aktuell Brasilien, Madagaskar, Nigeria, Namibia, Kenia, Sri Lanka, Afghanistan, Pakistan und – wie wir von den vorausgegangenen Beiträgen wissen – auch Sambia.

Geoindikator

Eine besondere Bedeutung kommt dem Turmalin in geowissenschaftlicher Hinsicht zu. Neben der Verwendung als Borhaltiges Silikatmineral ist die chemische Zusammensetzung stark abhängig von den jeweiligen Bildungsbedingungen. Somit können Turmaline als Indikatoren verwendet werden. Man kann zum Beispiel anhand des Eisens in Eisenturmalinen Aussagen zum Oxidationszustand machen. Das heisst man kann die Oxidationsbedingungen zur Zeit der Entstehung genau untersuchen. Weiterhin gibt der Eisengehalt generell Auskunft darüber, auf welcher Entwicklungsstufe vom magmatischen zum hydrothermalen Stadium der Turmalin sich bildete. Auch die verschiedenen Kristallisationsstadien in Pegmatiten werden in den Turmalinkristallen festgehalten, da sich die chemische Zusammensetzung in Form von Zonierungen an diese anpasst. Da der pyroelektrische Effekt in Begleitung von Ladungstrennung bei Temperaturänderung auftritt, ist eine Verwendung als Geothermometer eine weitere gute Möglichkeit Genesebedingungen zu untersuchen. Selbst in der Geochronologie finden Turmaline Verwendung. Da sie kleine, aber definierte Anteile K enthalten, sind sie in der Lage Ar aufzunehmen, siehe Kalium-Argon-Datierung.

Interessante Links:
–> HighTec Sägen von Turmalin
–> Tourmaline Mining in Brazil
–> Zambian Emerald Documentary Film