Contenuti
- 1. Comportamento geochimico del cromo
- Perché il Cr non è presente in tutte le pietre preziose?
- 2. Formazione del rubino (corindone, Al₂O₃)
- Principali contesti geologici per i rubini
- 3. Formazione di smeraldo (berillo, Be₃Al₂Si₆O₁₈)
- Principali contesti geologici per gli smeraldi
- 4. Perché alcuni smeraldi sono di colore verde-bluastro (vanadio vs. cromo)?
- 5. Implicazioni dell'esplorazione
- Caso di studio: smeraldi colombiani
- Conclusione
1. Comportamento geochimico del cromo
cromo (Cr) è un elemento litofilo, il che significa che si concentra nel silicato minerali piuttosto che fasi metalliche. La sua distribuzione è fortemente influenzata da:
- Ultramafico e mafico Sassi: Il cromo è arricchito nel mantello terrestre, in particolare in peridotiti e dell' cromititi.
- Metasomatismo: Fluidi idrotermali può trasportare Cr, soprattutto in zone di subduzione dove avviene la serpentinizzazione.
- Stato di ossidazione: Il Cr³⁺ è stabile nella maggior parte degli ambienti geologici, mentre il Cr⁶⁺ (tossico, solubile in acqua) si forma in ambienti ossidanti.
Perché il Cr non è presente in tutte le pietre preziose?
- Raggio ionico: Cr³⁺ (0.615 Å) corrisponde strettamente ad Al³⁺ (0.535 Å), consentendo la sostituzione in corindone (rubino) e dell' berillo (Smeraldo).
- Elemento incompatibile: Cr non si adatta bene a quarzo or feldspato strutture, spiegando la sua rarità in questi minerali.
2. Formazione del rubino (corindone, Al₂O₃)
I rubini richiedono:
- Ambienti ricchi di alluminio e poveri di silice (ad esempio, ospitato nel marmo o correlato al basalto depositi).
- Fonte di cromo (tipicamente da rocce ultramafiche vicine).
Principali contesti geologici per i rubini
A. Rubini metamorfici (ospitati nel marmo)
- Esempio: Mogok, Birmania; Vietnam (Luc Yen).
- Processo di formazione:
- I calcari (CaCO₃) si metamorfosano in marmo ad alte temperature.
- Fluidi da vicino rocce mafiche-ultramafiche introdurre Cr nel corindone ricco di Al.
- Reazione chiave:Al3+(in corundum)+Cr3+(from fluids)→Cr-doped Al2O3(ruby)Al3+(in corundum)+Cr3+(from fluids)→Cr-doped Al2O3(ruby)
B. Rubini legati al basalto
- Esempio: Thailandia, Cambogia, Australia.
- Processo di formazione:
- I basalti alcalini trasportano xenocristalli di rubino dal mantello.
- Il cromo è ricavato da peridotiti del mantello or eclogiti.
C. Rubini idrotermali
- Esempio: Alcuni giacimenti africani (ad esempio, Malawi).
- Processo di formazione:
- I fluidi ricchi di Cr circolano attraverso le fratture, depositando il rubino nelle zone di taglio.
3. Formazione di smeraldo (berillo, Be₃Al₂Si₆O₁₈)
Gli smeraldi richiedono:
- Berillio (Be) + Cromo (Cr) nello stesso ambiente (raro!).
- Impostazioni tettoniche specifiche (Solitamente pegmatiti vicino a rocce ultramafiche or depositi ospitati da scisto nero).
Principali contesti geologici per gli smeraldi
A. Smeraldi ospitati in scisto nero
- Esempio: Colombia (Muzo, Chivor).
- Processo di formazione:
- Gli scisti ricchi di sostanza organica rilasciano Cr durante il metamorfismo.
- Il Be è introdotto dai fluidi idrotermali provenienti dai graniti vicini.
- Reazione chiave:Be2++Al3++Cr3++SiO44−→Be3Al2Si6O18:Cr3+(emerald)Be2++Al3++Cr3++SiO44−→Be3Al2Si6O18:Cr3+(emerald)
B. Smeraldi affini alla pegmatite
- Esempio: Zambia, Brasile.
- Processo di formazione:
- Il Cr proveniente dalle serpentiniti vicine reagisce con i fluidi pegmatitici ricchi di Be.
C. Smeraldi della zona di taglio tettonica
- Esempio: Madagascar, Afghanistan.
- Processo di formazione:
- Il taglio crea percorsi per fluidi contenenti Cr e Be.
4. Perché alcuni smeraldi sono di colore verde-bluastro (vanadio vs. cromo)?
- Smeraldi colombiani: Cr³⁺ puro → verde intenso.
- Smeraldi brasiliani/zambiani: Spesso contengono Fe²⁺/Fe³⁺, modificando il colore in verde-bluastro.
- Smeraldi Vanadiani (ad esempio, Brasile): V³⁺ può sostituire Cr³⁺, producendo tonalità di verde leggermente diverse.
5. Implicazioni dell'esplorazione
- Rubini: Guarda vicino contatti marmo/ultramafici or basalti alcalini.
- Smeraldi: Focus Pegmatiti ricche di Be vicino a rocce contenenti Cr or Nero roccia scistosa zone.
Caso di studio: smeraldi colombiani
- Curiosità geologica: La compressione tettonica delle Ande ha costretto i graniti Be a scontrarsi con gli scisti Cr, creando le condizioni ideali per la formazione degli smeraldi.
Conclusione
La presenza di Cr nei rubini e negli smeraldi è una testimonianza di rare coincidenze geologiche—dove i sistemi ricchi di Al/Be si intersecano con le fonti di Cr. La comprensione di questi processi aiuta i gemmologi a rintracciare le origini e supporta i minatori nelle esplorazioni.
