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Form und Farbe
Das Phänomen
von Form und Farbe
Auf der CD-ROM
lassen sich einige Bilder durch einen Klick auf das Bild zoomen
Die Turmaline entstehen besonders häufig
in den Pegmatiten (siehe > magmatische Entstehung).
Diese quarz- und feldspatreichen Gesteine kristallisieren bei der Erstarrung
des Magmas erst bei tieferen Temperaturen aus der Restschmelze aus. Beim
Prozess des Auskristallisierens reichern sich bestimmte Bor-, Lithium-
und Beryllium-Atome in höherer Konzentration an. Diese Atome werden
beim Auskristallisieren von Quarz und Feldspat nicht benötigt, daher
bleiben sie in der Restschmelze übrig. Sie sind an der Ausbildung
der Turmalinkristalle beteiligt. Auf dem folgenden Foto sieht man einen
Querschnitt durch einen Turmalinkristall, der von Quarz umgeben ist:
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Turmalinkristall in
Quarz (Querschnitt)
Die wachsenden Turmlinkristalle nehmen
aus der Lösung zuerst Eisen-Atome auf, dadurch wird ein schwarzer
Kern im Kristall gebildet. Danach kommen andere Atome an die Reihe, so
können sich Farbzonierungen herausbilden. Gelegentlich wechseln auch
die Kristallisationsbedingungen, wenn beispielsweise frisches Wasser hinzu
kommt. Dadurch werden die sich bildenden Kristalle teilweise wieder gelöst
und wachsen erst später wieder weiter. Bricht der Hohlraum auf, gelangt
neues Material hinein. Auch dieses führt zu veränderten Wachstumsbedingungen.
Bei sehr hohem Druck und hoher Temperatur nimmt das Wasser einen überkritischen
Zustand an. Dieses "überkritische Wasser" besitzt eine sehr hohe Lösekraft
und es ist dabei sehr beweglich. Dadurch hält es die Atome in Lösung
und ist wesentlich an der Kristallbildung des Turmalins beteiligt.
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Längsschnitt mit
verschiedenen Farbzonierungen
An einem Längsschnitt durch einen
Turmalinkristall lassen sich die verschiedenen Wachstumsphasen und Kristallisationsbedingungen
ablesen. Der "älteste" Teil des Kristalls befindet sich unten in der
Mitte. Der erste Kristall wurde dann immer wieder mit neuen Kristallen
umlagert, ähnlich wie die Jahresringe in einem Baum. Turmalinkristalle
zeigen beim fortschreitenden Wachstum die Eigenart, in Richtung c-Achse
zunehmend stärker zu wachsen (auf dem Foto nach oben zeigend).
Zusammenhang von inneren und äußeren
Kristall-Formen
Bei einem Turmalinkristall ist nicht nur
das Innere faszinierend, sondern auch die äußere Form der Kristalle.
Der Turmalin ist dem trigonalen Kristallsystem
zugeordnet. Viele Turmalinkristalle enthalten Kombinationen aus dreieckigen
und sechseckigen Prismen. Man findet auch häufig das ditrigonale Prisma.
Man kann sich diese Form wie ein gestauchtes, hexagonales Prisma vorstellen
(vgl. trigonales Kristallsystem). Die Prismen-Fläche
ist meistens nicht glatt, sondern gestreift strukturiert (siehe seitl.
Flächen des Kristalls auf dem Foto unten). Das Phänomen rührt
daher, dass in einem Turmalinkristall verschiedene Prismentypen konkurrieren.
An den Kristall-Enden findet man oft trigonale Pyramiden. Bei dem abgebildeten
Turmalinkristall konkurrieren zwei solcher Pyramiden, dadurch sind die
Flächen an den Kanten auf dem Kristallkopf entstanden. Bei Turmalinkristallen
kommt eine unglaubliche Vielfalt von verschiedenen Kristalltypen und Kombinationen
vor. Das beschriebene Beispiel stellt lediglich diejenige Form dar, die
am häufigsten auftritt.
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Flächenstreifungen
auf der Seite und Pyramidenformen auf dem Kristallkopf
Die symmetrischen Muster bei den Querschnitten
ergeben sich aus den verschiedenen im Kristall vorkommenden Formen. Ein
Dreieck lässt sich aus der trigonalen Pyramide ableiten, die Sechseckform
ergibt sich aus dem hexagonalen Prisma. Typisch für Turmalinkristalle
ist auch die Veränderung von der Dreieckform (innen) zur Wappenform
(weiter außen) und dann zur Sechseckform (ganz außen).
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Dreick-, Wappen- und
Sechseckform in Querschnitten
Sterne und Engel
Ein besonderes Phänomen stellt der
Stern im Turmalinkristall dar. Bestimmte, farbgebende Atomsorten lagerten
sich hierbei nur an bestimmte, schmalere Kristallflächen ein. Bei
der hier dargestellten Serie kommt der dreiflügelige, rosarote Stern
im oberen Teil des Kristalls vor. Im unteren Teil des Kristalls (links)
sieht man dunkle, durch Eisen-Ionen schwarz gefärbte Dreiecke. Der
rote Stern ist aber schon ansatzweise enthalten:
Von höchster Ästhetik sind Querschnitte,
bei denen die Sterne an einen Engel erinnern. Bei dem folgenden Querschnitt
wird der Engel aus der Kombination einer trigonalen Pyramide und einer
ditrigonalen Pyramide gebildet. Dadurch bildet sich (im Engel) ein paralleles
Streifenmuster aus. Der Riss über dem Engel ist zufälliger Natur
und verleiht dem Stein Poesie:
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"Blauer Engel" (Breite
5cm)
Angeätzte und angelöste Formen
Wenn es beim Kristallwachstum zu einer
Störung des Gleichgewichts zwischen Lösung und wachsendem Kristall
kommt, kann sich der gebildete Kristall teilweise wieder auflösen.
Es entstehen die typischen Ätzmuster auf Turmalinkristallen. Die Ätzgruben
stellen eine Hohlform des Kristalls dar (Negativbild). Bei den Ätzhügeln
bleiben Reste der Kristalle als "Inseln" bestehen. Wird der Kristall sehr
stark aufgelöst, spricht man nicht mehr vom Ätzen, sondern vom
"Anlösen". Es entstehen skelettartige Strukturen, die in seltenen
Fällen auch von Turmalin-Fäden durchzogen sind.
Delta-Strukturen
Eine weitere Besonderheit in den Querschnitten
stellen die Delta-Strukturen dar. Die Deltas sind relativ klein und finden
sich in der Pyramidenzone von kleinen Querschnitten. Es handelt sich um
gleichseitige Dreiecke. Überlagern sich mehrere dieser Strukturen,
entsteht der Eindruck einer Berglandschaft:
Die Delta-Strukturen lassen sich möglicherweise
durch neu gebildete Kristallkeime während der Wachstumsphase erklären.
Dabei entstehen neue, kleine Pyramiden, die im Querschnitt dann als Dreieck
erscheinen.
