Opal

Opal Kategori  IX  : silikater
Opale-AG (Precious Opal) (5 × 2,5  cm ) Mexico
Generel
Strunz klasse	4.DA.10 4 OXIDER (Hydroxider, V [5,6] vanadater, arsenitter, antimonitter, bismuthitter, sulfitter, selenitter, telluritter, iodater)  4.D Metal: Oxygen = 1: 2 og lignende   4.DA Med små kationer    4.DA.10 Opal SiO2 • n (H2O) Punktgruppe Ingen    4.DA.10 Tridymit SiO2 Rumgruppe F1 Punktgruppe 1
Dana's klasse	75.2.1.1 Tektosilikater 75. Kvadratiske gitter Si 75.2.1.1 Opal SiO 2 nH 2 O
Kemisk formel	SiO 2 · n H 2 O
Identifikation
Farve	varieret
Mohs skala	5,5-6,5
Linie	hvid
Glimte	glasagtig; nåletræ; perle; voksagtig; fed; mast.
Optiske egenskaber
Brydningsindeks	n o = 1,5442 n e = 1,5533
Dobbeltbrydning	A = 0,0091; positiv biaksial
Spredning	2 v z ~ 0-10 °
Ultraviolet fluorescens	Ja
Gennemsigtighed	Gennemsigtig, gennemsigtig, uigennemsigtig
Kemiske egenskaber
Massefylde	1,9-2,5
Smeltbarhed	Smelter ikke i flammen, men bliver kedelig og knitrer
Opløselighed	Opløselig i HF og KOH
Fysiske egenskaber
Magnetisme	ingen
Radioaktivitet	nogen
Enheder af SI & STP, medmindre andet er angivet.

En opal er en mineral består af hydratiseret silica med formlen SiO 2 · n H 2 O, med spor af uran , magnesium , calcium , aluminium , jern , arsen , natrium og kalium . Vandindholdet er normalt mellem 3 og 9%; det kan nå 20% afhængigt af sorten.

Det er ikke en art i streng forstand, men denne familie har officiel anerkendelse af IMA .

Den består af tre meget forskellige mineralarter:

• den cristobalit  ;
• den tridymit  ;
• det siliciumhydrerede amorfe.

Det opdeles i fire sorter:

• Opal-CT ( lussatitten af frankofoner) sammensat af cristobalit - tridymit (deraf de to bogstaver "C" og "T")
• Opal-C er en form, der stadig er under undersøgelse. Det ser ud til, at basen er en cristobalit , der præsenterer vigtige anomalier i krystalstrukturer. Forskellene er klare nok til at skelne den fra cristobalit  ; ligeledes er udtrykket cristobalit-mikrokrystallinsk endnu ikke bevist.
• Opal-A G Det er den mest berømte opal, dannet af mikrosfærer af amorf silica, der er forbundet med vandmolekyler i forskellige proportioner. Bogstavet "A" betegner den amorfe karakter, bogstavet "G" antyder, at vi er i nærværelse af en gel.
• Opal-A N ( hyalitten fra fransktalende). Amorf form (bogstav A) som den foregående, men denne opal vises i vulkanske formationer, hvor pegmatitter afsætter silica ved høje temperaturer. Bogstavet "N" (normal) minder os om, at netværksstrukturen er tættere på silica, men der er stadig vandmolekyler i betydelige proportioner.

Etymologi

Oprindelsen af ​​udtrykket opal kommer fra sanskritordet upala, der betyder "ædle sten", som er oprindelsen til den græske opallion og den latinske opalus . Ifølge Plinius den ældre  :

”Formet ud fra, hvad der udgør fortjeneste af de mest dyrebare perler, har de præsenteret uendelige vanskeligheder med beskrivelsen; for i dem er karbunkelens subtile ild, den lilla gnistre af ametyst, havgrønt af smaragd; og alle disse farver skinner der, vidunderligt blandet. Blandt forfatterne har nogle sammenlignet den generelle effekt af opaler med armenium, en farve brugt af malere; andre, til flammen af ​​brændende svovl eller til en ild, som olie smides over. "

Uddannelse

Dannelsen af ​​opal afhænger af vekslende våde / tørre perioder i den kemiske silica-cyklus. Faktisk infiltrerer nedbør fyldt med ioner og forskellige elementer under våde perioder substratet. Afstrømningsvand vandtæt lerene ved kontakt og stagnater, ioner og elementer er fanget. Hydrolyse opstår, silica udfældes med dannelse af opaler, rige på urenheder. I tørre perioder vil fordampning danne de øverste lag af chalcedon og kvarts .

Opal kan indeholde organismer, der er fossiliseret ved permineralisering , erstatning eller inklusion . I inklusion næppe, at man finder rødderne af planter , men i 2020 en fundet den første dyr dermed forstenede, den nymfe af en cikade stammer fra 5 til 10 millioner år.

Optisk

• De farvede brande af opal-AG ( irisering ) skyldes lysets spil skyldes dens lagdeling som forårsager interferens og giver denne perlemorsfarvet glans (blå farve morpho sommerfugle skyldes den samme fænomen af diffraktion af mikroskopiske strukturer regelmæssig afstand) . Denne diffraktion findes ikke i den almindelige opal-AG kaldet potch , hvor kuglerne, mindre og i forskellige størrelser fra hinanden, er arrangeret tilfældigt. Hvide, blå, grå og sorte refleksioner (sjældnere) er ret almindelige, men røde refleksioner på grund af større kugler (350 nanometer) er meget sjældne.
• Den opalisering vedrører optiske fænomen observeret på gennemskinnelig baggrund mange opals.

Synonymi

• Cachalong, eller cacholong, ord af mongolsk oprindelse, tilskrevet kalkcedon derefter til en række agater, men som betegner en opal uden iridescens og uigennemsigtig.
• Fælles opal ( opal fælles ) opal-A G .
• Ædel opal (opal-A G ).
• Opal potch, betegner en opal-A G uden iridescens.
• Vidrite (til opal-A G ).
• Den "Opal træ", et udtryk, der er udpeget af XIX th  århundrede den silicificeret træ, ikke svarer til en opal men en jaspis .

Sorter

Opal præsenterer forskellige undervarianter, hvoraf nogle bruges i smykker og klassificeres som halvædelsten  ; disse sorter er kendetegnet ved deres oprindelse, baggrundsfarven eller dens natur. Uden farveskemaer er det klassificeret som "almindeligt", og med farveskemaer er det klassificeret som "dyrebart" eller "ædelt". ”Harlekin-designet” betegner en ekstremt sjælden fordeling af farverne på en opal, den på frakken med veldefinerede kontroller, den er ikke en sort. En "harlekin" opal kan være sort, hvid, kampesten osv.

• alumocalcite , beskrevet af Kersten på prøver fra Lybenstock Erzgebirge , er faktisk kun en halloysite .
• diatomit , kan betragtes som en række opaler, det dannes ved akkumulering af fossile skeletter af diatomer (diatomea).
• fiorite , beskrevet af den engelske mineralog William (Guglielmo) Thomson i 1796 , efter prøver fra Mount Amiata , kommune Santa Fiora , provinsen Grosseto , Toscana , Italien . Botryoid opal, beton eller i form af hvid stalaktit.
  Synonym med blomstrer:
  • venskab
  • beton hyalinkvarts ( René Just Haüy ).
• forcherit , beskrevet af den østrigske mineralog Aichhorn i 1860  ; gul-orange opal oprindeligt fundet ved Holzbrücken-møllen, Ingering-dalen, Knittelfeld , Steiermark , Østrig , som skylder sin egenart ved inddragelsen af ​​mikroskopiske fragmenter af realgar og orpiment .
• hydrofan , beskrevet af Georges-Louis Leclerc de Buffon i 1785 , opal, hvis gennemsigtighed og ild kun vises, hvis den er våd eller nedsænket i vand.
• isopyrus , beskrevet af Wilhelm Karl Ritter von Haidinger fra prøver af dette mineral i Cornwall . Sort til rødlig glasagtig masseopal, der minder om obsidian .
• mascareignite , en række opaler af vegetabilsk oprindelse og diatomeskeletter. Beskrevet af Alfred Lacroix i 1936 . Dens udseende fik det til at tage efter vulkansk aske. Det er kun til stede på Reunion Island ( Mascarene Archipelago ).
• menilitis , en række brun eller grå opal, beskrevet fra prøver fra Ménilmontant , Paris. Opdaget og navngivet af Saussure , men beskrevet af Abraham Gottlob Werner under betegnelsen polierschiefer .
• neslite sort af let og blød opal i hvidlig knude, beskrevet af Toulouse mineralogen Alexandre Leymérie (1801-1878) i Nesle (som gav etymologien) nær Villenauxe-la-Grande i 1840. Den kemiske analyse blev foretaget af Damour . Denne opal har den oprindelige egenskab at flyde på vand.
  Synonym for neslite:
  • nektisk opal
  • nektisk kvarts
• opaler med aflejringer ( kiselsinderen fra angelsakserne), en række opaler, der opstår ved aflejringer af fumaroler eller gejsere.
  • hydrolit (ifølge Mackenzie)
  • geysérite (synonym: terpizite), som er udpeget af XIX th  århundrede aflejringer af amorf silica (ofte imprægneret vragrester planter (flere indskud i verden: Kina, Spanien, Ungarn, Island, USA).
  • Viandite , beskrevet af Goldsmith, er også en række opaler ved aflejringer, der ligner geyserit. Dets særlige udseende, der minder om kød, bestemte dets navn.
• ildopal , gennemsigtig, orange gul eller rød, med eller uden farveskemaer.
• sort opal , lys flerfarvet på en mørkegrå til sort baggrund, sort opal kommer næsten udelukkende fra Lightning Ridge  ; spektrale farver ser mere intense ud på den mørke baggrund. Sten af ​​høj kvalitet er yderst sjælden.
• guld opal (Gold opal) brun-grøn til gul række opal, beskrevet af Ernst Friedrich Glocker i 1847 på prøver fra Erdőhorváti, Zempléni Mts., Borsod-Abaúj-Zemplén Co, Ungarn.
• quincite (synonym: quinzite, quincyte), en række lyserøde opaler opdaget i Quincy , nær Bourges , Cher , Frankrig. Beskrevet af Pierre Berthier . Dette mineral er længe blevet beskrevet som en række magnesit . Fejl, der blev gentaget i publikationer indtil 2000.

Galleri

• Gruppe af ædle opalskaller fra Queensland, Australien (21 × 10  cm )
• Black Opal - Lightning Ridge, New South Wales, Australien (15 × 12  mm )
• Nektisk opal (Neslite) - Saint-Ouen, Paris (3,3 × 2,9  cm )
• Ménilite (Opal Resinite) - Plateau de Merdogne, Puy-de-Dôme, Frankrig (9 × 6,8  cm )
• Fire Opal - Chihuahua, Mexico (5 × 3,5  cm )
• Cut Fire Opal - Chihuahua, Mexico (12 × 9  mm )
• Opal Geyserite - Island (9 × 5,5  cm )
• Quincite - Quincy, Cher, Frankrig (8 × 8  cm )
• Yowah, Queensland , Australien
• Opal CT ( lussatit ) på bituminøs kalksten - Lussat , Frankrig
• Opal AN ( hyalit ) og staffelite - Doupov, Bohème , Tjekkiet
• Opal CT hydrofan efter tørring, Etiopien
• Boulder opal, Quilpie, Australien (7,8 × 6,3  cm )

Indskud for opal-A G

Den udvaskning på grund af erosion resulterende opløsning af silica, til banen. Denne tertiære udvaskning vedrører både klippen og skaller taget i deponeringen. Opalen blev aflejret i klumper i klippen eller på stedet for skaller, når vandbordet faldt ned efter en lang periode med tørke.

Depositum er derfor ikke forudsigeligt, der er ingen årer, og udnyttelsen skal ske meget fint, med hånden eller med små maskiner (mere eller mindre håndværksmæssig udnyttelse) for ikke at gå glip af aflejringerne, der kan være så store som en knytnæve endnu mindre.

De vigtigste indskud er i Australien og Amerika (Mexico, USA, Canada).

Den første opalopdagelse i Australien dateres tilbage til 1849 og blev foretaget af den tyske geolog Johannes Menge . Produktionen begyndte ved White Cliffs ( New South Wales ) i 1890 og i Opalton ( Queensland ) i 1896.

Coober Pedys opalfelt producerer tre fjerdedele af verdens opaler. De strækker sig 70 kilometer fra Mintabie i nord til Andamooka i syd, opdaget mellem 1920 og 1930, og hvis opaler har lavt vandindhold (<6%) og lyse farver. Opal findes i lag med sandede ler, der er deponeret i kritt på det lave hav, der dækkede de tre brede fordybninger, der danner det store artesiske bassin  : Carpentaria-bassinet , Eromanga-bassinet og Surat-bassinet .

Lightning Ridge er kendt for sine skeletter omdannet til opal inklusive Pandora, der kommer fra skulderen af ​​en plesiosaur .

Den Stuart Range Opal Field blev opdaget, mens efterforskning efter guld i 1915 .

• I Australien: Lightning Ridge (New South Wales), Coober Pedy ( South Australia ), Yowah og Opalton (Queensland).
• I Mexico  : San Juan del Rio opdaget i 1855.
• I USA  : Virgin Valley ( Nevada ) og Opal Butte.
• Andre indskud (ikke udtømmende): Brasilien , Etiopien , Indonesien , Honduras , Slovakiet , Ungarn , Canada .

De største opaler

• Den største opal i perlekvalitet vejer 4,72  kg .
• Den Jupiter Five  : 5  kg , det største stykke af rå opal.
• Opal af Halleys komet ( Halleys Comet Opal  (in) ) er den største sorte opal i verden.
• Galaxy Opal blev opført som verdens største polerede opal i Guinness Book of Records 1992.
• Persefone: poleret opal.

Berømte opaler

• Den Fire of Troy opal var en fyrig opal med en meget intens farve, som Napoleon I havde givet til Joséphine de Beauharnais . Dette var den første opal, der blev navngivet.
• Opal Olympic Australis  (in) , opal er den største og dyreste i verden.
• Andamooka Opal, givet til dronning Elizabeth II, er også kendt som dronningens opal.
• Dronningens ildopal  ( Flame Queen Opal ).
• Roebling Opal (Roebling Opal) udstillet på Smithonian Museum .

Gemologi

Kunstige opaler

Vi kan give et gennemsigtigt materiale et opaliserende udseende ved at danne små flager eller bobler, hvilket skaber det samme diffraktionsfænomen (se artiklen Diffraktionsgitter ).

Den kemiske reaktion fra Stöber gør det muligt at fremstille suspensioner af silicaperler med en diameter på nogle få hundrede nanometer. Disse suspensioner giver opaler ved simpel dekantering efterfulgt af opvarmning ved 945  ° C i et par timer. De opnåede opaler er mælkeagtige.

• I glas kan et glas indeholdende fluor anvendes . Under størkningen , vil det danne bundfald af natriumfluorid (NaF) og fluorit (CAF 2 ). Disse partikler er mindre end 0,5 um i diameter og repræsenterer typisk 5 til 7% af det samlede volumen.
• Efter lukningen af pioneren Gilson er de eneste producenter af syntetisk opal Kyocera fra Inamori og Chatham Created Gems fra San Francisco. Syntetisk opal har større farvefelter, skarpe kanter og mere levende farver, men det er ikke altid indlysende. Vi ser også lag ved gennemsigtighed, som ikke findes i naturlige opaler.
• den fluorescens og morild af visse opaler er gode kriterier for at anerkende naturlige opaler.

Terminologi

Opal-AG er ikke en ædelsten , som etymologien antyder, men en fin sten .

• "  Blå opal  " refererer faktisk til lazulit (fosfat af magnesium og jern).
• "Ceylonopal" eller "Celestial Opal" refererer faktisk til en "  månesten  ".
• "Kinesisk opal" betyder kalcedon .
• "Black Opal" betyder en dublet lavet af hvid opal bundet til onyx .

Alle disse terminologier er forbudt af CIBJO ( World Jewellery Confederation ).

Noter og referencer

1. Den klassifikation af mineraler valgt er , at af Strunz , med undtagelse af polymorfer af silica, som er klassificeret blandt silicater.
2. American Mineralogist 92 (2007) 1325.
3. Plinius den ældre , naturhistorie [ detaljerede udgaver ] [ læs online ] , XXXVII, 21, 1. Oversættelse af Émile Littré , 1848 - 1850 .
4. (i) Boris Chauviré, Mickal Houadria Aline Donini, Brian T. Berger, Benjamin Rondeau et al. , “  Arthropod entombment in weathering-dannet opal: nye horisonter til registrering af liv i klipper  ” , Scientific Reports , bind.  10,29. juni 2020, Nr .  10575 ( DOI  10.1038 / s41598-020-67412-9 ).
5. Kritiske skitser af Pierre Lièvre 1921 s.192
6. (i) Jones, JB og Segnit ER (1971), "  Arten af opal. I Nomenklatur og udgør faser  ”, Journal of the Geological Society of Australia : 18: 57-68
7. (i) Max Hutchinson Hey , Et indeks over mineralske arter og sorter kemisk Arrangeret 1955 British Museum (Natural History). Afd. af Mineralogi
8. Armand Dufrénoy, Afhandling om mineralogi , bind 3, 1856
9. James Dwight Dana, George Jarvis Brush (1877) et system af Mineralogi: Beskrivende Mineralogi , Wiley, New York (NY), 5 th ed, 827 s .. P. 199 , med henvisning til blandt andet Bibl. Brittan. [British Library, tome 1] , 185, 1796 "(? Navn fiorite her givet)"
10. Aichhorn: Wiener Ztg., Abendbl., 07.11.1860
11. Naturhistorie af mineraler - Side 598 1785
12. The Edinburgh nye filosofiske tidsskrift , 1827, s. 263
13. Jean-Claude de La Métherie, Jordens teori , bind 2, 1797.
14. Bulletin of the Geological Society of France , Tome 12 Paris 1841, s. 19
15. Henri Landrin, ordbog for mineralogi, geologi og metallurgi , 1852
16. Metoder til syntese i mineralogi , kursus undervist på museet af Stanislas Meunier 1891
17. EFGlocker (1847) Gen. Spec. Min. Tør. Ord. Nat. Grave. Synopsis s.131
18. François Sulpice Beudant, Elementary Treatise on Mineralogy , bind 2
19. Paris-gips og de mineraler, der ledsager den: (første bidrag til mineralogien i Paris-bassinet) Alfred Larcoix 1897.
20. (i) Eckert, Allan W., The World of opaler , Chichester, Wiley ,1997, 448  s. ( ISBN  0-471-13397-3 ) , s.  67, 126
21. (in) "  The Dynamic Earth @ National Museum of Natural History  " , Mnh.si.edu (adgang til 8. oktober 2011 )
22. Encyclopedia of Chemical Technology , Kirk-Othmer, 1980
23. CIBJO-websted