Topas (Edelstein)

Art: TOPAS

Varietät: Nach den Farben

Farbe: Alle Farben

Transparenz: Transparent

Kristallsystem: Rhombisch

Chemische Formel: A12SiO4(F,OH)2

Chemische Zusammensetzung: Aluminiumfluorsilikat

Brechung: Positiv zweiachsig doppelbrechend

Brechungsindex: 1,618-1,621-1,628

Doppelbrechung: 0,010 (-0,002)

Dispersion: 0,014

Pleochroismus: T.rosa und rot: von schwach bis stark, hellrot und gelb; t.braun, gelb und orange: von schwach bis stark, gelbbraun, gelb und gelb-orange; t.violett: von schwach bis stark. blau-violett und purpurrot; t.grün: schwach, blau-grün und hellgrün

Fluoreszenz: T.farblos, blau und grün: meist keine, manchmal schwach gelb oder grünlich (OL) und sehr schwach (OC); andere Farben: meist schwach gelb-orange (OL) und sehr schwach (OC)

Dichte: 3,53

Härte: 8

Habitus: Prismatisch pseudotetragonal

Entstehung der Lagerstätten: Magmatisch pneumatolytisch

Hauptlagerstätten: Algerien, Australien, Brasilien (Minas Gerais, Minas Novas), Japan, England, Mexiko, Myanmar, Namibia, Nigeria (Jos), Pakistan (Gilgit), Russland (Sibirien, Ural), Schottland, Sri Lanka (Matale), Vereinigte Staaten (Kalifornien, Colorado, New Hampshire, Texas, Utah), Simbabwe (Miami)

Technische Angaben

Der Name Topas stammt wahrscheinlich von der Insel Topazos im Roten Meer: Nach einigen ist die Herkunft vom Sanskrit-Wort tapas (Feuer) abzuleiten. Topaskristalle finden sich hauptsächlich in Adern magmatisch-pneumatolytischen Ursprungs in siliziumreichen Gesteinen. Aufgrund der hohen Härte ist es möglich, ein gut erhaltenes Mineral auch in sekundären Ablagerungen alluvialer Bildung zu finden. Topas kristallisiert im rhombischen System und gehört zu den Nesosilikaten, das heißt, seine Struktur basiert auf isolierten SiO-Tetraedern, die durch Aluminium in oktaedrischer Koordination verbunden sind, an das auch F- und OH-Ionen gebunden sind. Diese sehr kompakte Struktur ist Ursache für die hohe Dichte und Härte: Tatsächlich wurde Topas von Mohs als achtes Glied seiner Härteskala gewählt. Der Habitus ist prismatisch pseudotetragonal mit länglichen Kristallen entlang der c-Achse, die an den Enden mit einer Kombination aus Pyramiden und einem basalen Pinakoid abschließen. Die Spaltbarkeit ist perfekt entlang der Basalebene. Die Bruchfläche ist muschelig und der Glanz glasartig. Topas sollte nicht hohen Temperaturen ausgesetzt werden, da Risse und Farbveränderungen entstehen können. Einige braune Steine können bei längerer Sonneneinstrahlung ausbleichen. Die Politur darf nicht mit Ultraschall oder Dampf erfolgen, sondern nur mit lauwarmem Wasser und Seife.

Die zahlreichen Farbvarianten dieses Minerals bestimmen die Sorten, die durch Anhängen der Farbe an den Begriff „Topas“ angegeben werden müssen (z. B. gelber Topas, blauer Topas, farbloser Topas usw.). Jede andere Bezeichnung ist abzulehnen. Die gelb-orange Variante ist die bekannteste und in der Schmuckkunst am meisten geschätzte: Sie war unter dem falschen Namen „imperialer Topas“ bekannt und wird heute noch vom Citrinquarz nachgeahmt. Früher galt auch die blaue Variante als ebenso wertvoll, mit Farbtönen von intensivem Blau bis Blaugrün: In den letzten zehn Jahren wurden beträchtliche Mengen behandelten Materials auf den Markt gebracht, das vom natürlichen nicht zu unterscheiden ist, was zu einem drastischen Preisverfall führte. Topas kann rosa Töne annehmen, während rote Färbungen sehr selten sind. Farbloser Topas wurde als Diamant-Imitat verwendet, obwohl die einzigen Gemeinsamkeiten der beiden Minerale die Farbe und die Dichte sind. Andere Sorten werden in der Schmuckkunst selten verwendet.

Die Farbgebung ist auf Farbzentren unbekannter Herkunft für die blauen, braunen und gelben Sorten zurückzuführen, und auf Cr3+-Ionen in oktaedrischer Koordination für rosa und rot, während andere Farben vermutlich durch Kombination der genannten Ursachen entstehen (z. B. violett = rot + blau, grün = blau + gelb, orange = rot + gelb). Die Topas-Sorten lassen sich in zwei Gruppen mit leicht unterschiedlichen Brechungsindex- und Dichtewerten unterteilen.

Üblicherweise gibt es farblose, grüne und blaue Sorten mit n = 1,608-1,611-1,618 und Dichte von 3,53 bis 3,57; gelbe, braune, orange, rosa, rote und violette Sorten haben meist n = 1,628-1,631-1,638 und Dichte von 3,49 bis 3,53. Am Refraktometer ist es nicht immer möglich, den zweiachsigen Charakter dieses Edelsteins zu erkennen, da der mittlere Brechungsindex 𝞫 nahe am kleineren Index 𝞪 liegt. Die Verschiebung des kleineren Index erscheint daher sehr begrenzt und ist nicht immer feststellbar; in diesem Fall kann die Probe als einachsig positiv erscheinen. Glücklicherweise gibt es keine einachsig positiven Edelsteine mit Indizes nahe denen des Topas, und in jedem Fall kann dieser durch höhere Dichtewerte von Turmalin, Brasilianit, Apatit, Andalusit und Damburit unterschieden werden. Sehr selten kann Topas in blauen und gelb-orangen Farben eine Katzenaugenerscheinung zeigen.

Innere Merkmale

Die in der Schmuckkunst verwendeten Proben zeigen meist wenige Einschlüsse und können in manchen Fällen auch frei davon sein. Flüssige Einschlüsse im Topas neigen dazu, die Form negativer Kristalle anzunehmen, die auf Ebenen parallel zur c-Achse und den Prismenflächen angeordnet sind. Flüssige Einschlüsse erscheinen oft als zweiphasige Flüssigkeitslinien, bestehen jedoch tatsächlich aus zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten wie wässrigen Salzlösungen und flüssigem Kohlendioxid. Selten kann auch eine feste Phase vorhanden sein, die meist aus Steinsalz, Quarz, Sylvit oder Kryolith besteht. Unter den festen Einschlüssen finden sich: prismatische Apatitkristalle; nadelige oder prismatische Plagioklas-Kristalle; Büschel von Goethit, gelb oder rot bei Verwitterung; farblose Muskovit-Mikablättchen; Fluorit- und Monazitkristalle; Nadeln von Turmalin oder Hornblende; Hämatitblättchen, die sich zu Limonit verändern können.

Behandlungen

Durch Bestrahlung von rosa, roten, violetten oder farblosen Topasen können braun-orange Sorten erzeugt werden. Durch Erhitzen ist der umgekehrte Effekt möglich, wobei braune Proben farblos oder rosa werden, wenn Chromionen vorhanden sind. Die Erkennung dieser Behandlungen ist schwierig und nicht immer möglich. Die durch Erhitzen erzielte rosa Farbe zeigt einen viel stärkeren Pleochroismus (hellrosa - gelb) als die natürliche, die zudem selten ist. Braun gefärbte Topase, die durch Bestrahlung farbloser Steine entstanden sind, haben die typischen Brechungsindizes des farblosen Materials, die niedriger sind als bei natürlichem Brauntopas. Einige braune Topase können bei Sonneneinstrahlung ausbleichen, andere behalten ihre Farbe. Dies liegt an der Anwesenheit verschiedener, stabiler und instabiler Farbzentren, deren Natur noch unbekannt ist. Durch Bestrahlung farbloser Topase entstehen auch braun-grüne Sorten, deren gelbe Komponente auf instabile Farbzentren zurückzuführen ist, die durch mäßiges Erhitzen oder einfach durch Sonnenlicht deaktiviert werden. Nach Entfernung der gelben Komponente entstehen blaue, hellblaue oder blaugrüne Topase, die sonnenlichtbeständig sind und den natürlichen entsprechen. Bei etwa 450 °C verblassen blaue Topase, sowohl natürliche als auch behandelte, und werden farblos. Die Erkennung dieser Behandlung ist praktisch unmöglich.

Obwohl besonders intensive Blautöne, die in der Natur normalerweise nicht vorkommen, auf eine künstliche Färbung hinweisen, gibt es keine gebräuchlichen, zerstörungsfreien Prüfverfahren, die dies nachweisen können. Es ist zudem zu bedenken, dass natürliche blaue Edelsteine im Laufe der Jahrtausende nach ihrer Entstehung einem ähnlichen natürlichen Bestrahlungsprozess unterliegen können. Die zur Bestrahlung von Topasen verwendeten Strahlen sind meist Gammastrahlen, erzeugt vom radioaktiven Isotop Kobalt-60; diese Strahlen erzeugen eine gleichmäßige Färbung, benötigen keinen Stromverbrauch und minimieren die Möglichkeit, Radioaktivität im behandelten Stein zu induzieren. Röntgenstrahlen haben nicht genug Energie, um Farbzentren zu aktivieren, während Neutronen und Elektronen Restradioaktivität in den Edelsteinen hervorrufen können. Die für die Behandlung verwendeten farblosen Topase sind in der Regel arm an atomaren Verunreinigungen; dies ist vorteilhaft, da einige Verunreinigungen während des Prozesses „aktiviert“ werden und selbst über lange Zeit Radioaktivität erzeugen könnten.