Contenido
- 1. Comportamiento geoquímico del cromo
- ¿Por qué el Cr no se encuentra en todas las piedras preciosas?
- 2. Formación de rubí (corindón, Al₂O₃)
- Principales entornos geológicos para los rubíes
- 3. Formación de esmeralda (berilo, Be₃Al₂Si₆O₁₈)
- Principales entornos geológicos para las esmeraldas
- 4. ¿Por qué algunas esmeraldas son de color verde azulado (vanadio frente a cromo)?
- 5. Implicaciones de la exploración
- Estudio de caso: Esmeraldas colombianas
- Conclusión
1. Comportamiento geoquímico del cromo
Chromium (Cr) es un elemento litófilo, lo que significa que se concentra en silicato. minerales En lugar de fases metálicas. Su distribución está fuertemente influenciada por:
- Ultramáfico y máfico rocas: El cromo se enriquece en el manto de la Tierra, particularmente en peridotitas y cromititas.
- Metasomatismo: Fluidos hidrotermales Puede transportar Cr, especialmente en zonas de subducción donde se produce la serpentinización.
- Estado de oxidación: El Cr³⁺ es estable en la mayoría de los entornos geológicos, mientras que el Cr⁶⁺ (tóxico, soluble en agua) se forma en entornos oxidantes.
¿Por qué el Cr no se encuentra en todas las piedras preciosas?
- Radio iónico: Cr³⁺ (0.615 Å) coincide estrechamente con Al³⁺ (0.535 Å), lo que permite la sustitución en corundo (rubí) y berilo (esmeralda).
- Elemento incompatible: Cr no encaja bien en cuarzo or feldespato estructuras, lo que explica su rareza en estos minerales.
2. Formación de rubí (corindón, Al₂O₃)
Los rubíes requieren:
- Entornos ricos en aluminio y deficientes en sílice (por ejemplo, alojados en mármol o relacionados con el basalto) XNUMX%).
- Fuente de cromo (normalmente de rocas ultramáficas cercanas).
Principales entornos geológicos para los rubíes
A. Rubíes metamórficos (alojados en mármol)
- Ejemplo: Mogok, Birmania; Vietnam (Luc Yen).
- Proceso de formación:
- Las calizas (CaCO₃) se metamorfosean en mármol bajo altas temperaturas.
- Fluidos de las inmediaciones rocas máficas-ultramáficas Introducir Cr en corindón rico en Al.
- Reacción clave:Al3+(in corundum)+Cr3+(from fluids)→Cr-doped Al2O3(ruby)Al3+(in corundum)+Cr3+(from fluids)→Cr-doped Al2O3(ruby)
B. Rubíes relacionados con el basalto
- Ejemplo: Tailandia, Camboya, Australia.
- Proceso de formación:
- Los basaltos alcalinos transportan xenocristales de rubí desde el manto.
- El cromo se obtiene de peridotitas del manto or eclogitas.
C. Rubíes hidrotermales
- Ejemplo: Algunos depósitos africanos (por ejemplo, Malawi).
- Proceso de formación:
- Los fluidos ricos en Cr circulan a través de las fracturas, depositando rubí en las zonas de cizallamiento.
3. Formación de esmeralda (berilo, Be₃Al₂Si₆O₁₈)
Las esmeraldas requieren:
- Berilio (Be) + Cromo (Cr) en el mismo entorno (¡raro!).
- Configuraciones tectónicas específicas (Por lo general pegmatitas cerca de rocas ultramáficas or depósitos alojados en esquisto negro).
Principales entornos geológicos para las esmeraldas
A. Esmeraldas alojadas en esquisto negro
- Ejemplo: Colombia (Muzo, Chivor).
- Proceso de formación:
- Las lutitas ricas en materia orgánica liberan Cr durante el metamorfismo.
- El Be es introducido por fluidos hidrotermales de granitos cercanos.
- Reacción clave:Be2++Al3++Cr3++SiO44−→Be3Al2Si6O18:Cr3+(emerald)Be2++Al3++Cr3++SiO44−→Be3Al2Si6O18:Cr3+(emerald)
B. Esmeraldas relacionadas con la pegmatita
- Ejemplo: Zambia, Brasil.
- Proceso de formación:
- El Cr de las serpentinitas cercanas reacciona con fluidos pegmatíticos ricos en Be.
C. Esmeraldas de la zona de cizallamiento tectónico
- Ejemplo: Madagascar, Afganistán.
- Proceso de formación:
- El cizallamiento crea vías para fluidos que contienen Cr y Be.
4. ¿Por qué algunas esmeraldas son de color verde azulado (vanadio frente a cromo)?
- Esmeraldas colombianas: Cr³⁺ puro → verde intenso.
- Esmeraldas brasileñas/zambianas: A menudo contienen Fe²⁺/Fe³⁺, modificando el color a verde azulado.
- Esmeraldas vanadianas (por ejemplo, Brasil): V³⁺ puede sustituir a Cr³⁺, produciendo tonalidades de verde ligeramente diferentes.
5. Implicaciones de la exploración
- Rubíes: Mira cerca contactos de mármol/ultramáficos or basaltos alcalinos.
- Esmeraldas: Se centra en Pegmatitas ricas en Be cerca de rocas que contienen Cr or negro esquisto Zonas.
Estudio de caso: Esmeraldas colombianas
- Rareza geológica: La compresión tectónica de los Andes forzó a los granitos Be contra las lutitas Cr, creando condiciones ideales para la formación de esmeraldas.
Conclusión
La presencia de Cr en rubíes y esmeraldas es un testimonio de raras coincidencias geológicas—donde los sistemas ricos en Al/Be se intersecan con fuentes de Cr. Comprender estos procesos ayuda a los gemólogos a rastrear los orígenes y a los mineros en la exploración.
