Topacio (gema)

Especie: TOPACIO

Variedad: Según los colores

Color: Todos los colores

Transparencia: Transparente

Sistema cristalino: Rómbico

Fórmula química: A12SiO4(F,OH)2

Composición química: Fluorosilicato de aluminio

Refracción: Birrefringencia biaxial positiva

Índice de refracción: 1,618-1,621-1,628

Birrefringencia: 0.010 (-0,002)

Dispersión: 0,014

Pleocroísmo: T.rosa y rojo: de débil a fuerte, rojo claro y amarillo; t.marrón, amarillo y naranja: de débil a fuerte, amarillo-marrón, amarillo y amarillo-naranja; t.violeta: de débil a fuerte. azul-violeta y rojo púrpura; t.verde: débil, verde-azul y verde claro

Fluorescencia: T.incoloro, azul y verde: generalmente nula, a veces amarilla o verde leve (OL) y muy leve (OC); otros colores: generalmente amarilla-naranja leve (OL) y muy leve (OC)

Densidad: 3,53

Dureza: 8

Hábitus: Prismático pseudotetragonal

Génesis de los yacimientos: Magmática pneumatolítica

Yacimientos principales: Argelia, Australia, Brasil (Minas Gerais, Minas Novas), Japón, Inglaterra, México, Myanmar, Namibia, Nigeria (Jos), Pakistán (Gilgit), Rusia (Siberia, Urales) Escocia, Sri Lanka (Matale), Estados Unidos (California, Colorado, New Hampshire, Texas, Utah), Zimbabue (Miami)

Especificaciones técnicas

Probablemente el nombre topacio deriva de la isla de Topazos en el Mar Rojo: según algunos la etimología se refiere al término sánscrito tapas (fuego). Los cristales de topacio se encuentran principalmente en vetas de origen magmático pneumatolítico en rocas ricas en sílice. Dada la elevada dureza es posible obtener un mineral bien conservado incluso en depósitos secundarios de formación aluvial. El topacio cristaliza en el sistema rómbico y pertenece a los nesosilicatos, es decir, su estructura está basada en tetraedros aislados SIO. ligados por aluminio en coordinación octaédrica a la que también están unidos los iones F y OH. Esta estructura, muy compacta, es la causa de la elevada densidad y dureza: de hecho el topacio fue elegido por Mohs como el octavo término de su escala. El hábitus es prismático pseudotetragonal con cristales alargados a lo largo del eje c que terminan en los extremos con la combinación de pirámides y un pinacoide basal. El desdoblamiento es perfecto según el plano basal. La fractura es concoidea y el brillo vítreo. El topacio no debe someterse a altas temperaturas ya que podrían formarse fracturas así como variaciones de coloración. Algunas piedras marrones pueden desteñirse con la exposición prolongada a la luz solar. El pulido no debe realizarse con ultrasonidos o vapor sino solamente con agua tibia y jabón.

Las numerosas coloraciones en las que se encuentra este mineral determinan las variedades que deben indicarse haciendo seguir al término "topacio" el color de la muestra en examen (por ejemplo topacio amarillo, topacio azul, topacio incoloro, etc.). Cualquier otra terminología debe abandonarse. La variedad amarillo-naranja es la más conocida y apreciada en joyería: era conocida con el nombre erróneo de "topacio imperial" y todavía hoy es imitada por el cuarzo citrino. En el pasado se consideraba igualmente valiosa la variedad azul, con tonalidades que varían del azul intenso al azul-verde: en la última década se han introducido en el mercado cantidades notables de material tratado, indistinguible del natural, que ha causado una vertiginosa caída del precio. El topacio puede asumir tonalidades rosas mientras que la coloración roja es rarísima. El topacio incoloro se utilizaba como imitación del diamante aunque las únicas características que comparten ambos minerales son la coloración y la densidad. Las otras variedades se usan raramente en joyería.

La naturaleza de las coloraciones se atribuye a centros de color de origen desconocido para las variedades azul, marrón y amarilla, y a iones Cr3+ en coordinación octaédrica para el color rosa y rojo mientras que las otras coloraciones se presumen formadas por la unión de las causas ya citadas (por ejemplo violeta = rojo+azul, verde = azul+amarillo, naranja = rojo+amarillo). Las variedades de topacio pueden dividirse en dos grupos caracterizados por valores de índices de refracción y densidad ligeramente diferentes.

Generalmente se tienen las variedades incoloras, verde y azul con n =1,608-1,611-1,618 y densidad de 3,53 a 3,57; las variedades amarilla, marrón, naranja, rosa, roja y violeta suelen tener n= 1,628-1,631-1,638 y densidad de 3,49 a 3,53. En el refractómetro no siempre es posible verificar el carácter biaxial de esta gema ya que el índice intermedio 𝞫 está próximo al valor del índice menor 𝞪. El desplazamiento del índice menor parece por tanto muy limitado y no siempre es detectable; en este caso la muestra puede parecer uniaxial positiva. Afortunadamente no existen gemas uniaxiales positivas con índices próximos a los del topacio y, en cualquier caso, este puede distinguirse del turmalina, de la brasilianita, de la apatita, de la andalucita y de la damburita por los valores más altos de densidad. Muy raramente el topacio puede presentar chatoyancia en las coloraciones azul y amarillo-naranja.

Características internas

Las muestras usadas en joyería generalmente no presentan muchas inclusiones y en algunos casos pueden estar incluso libres de ellas. Las inclusiones líquidas, en el topacio, tienden a adoptar la forma de cristales negativos dispuestos en planos paralelos al eje c y a las caras del prisma. Las inclusiones fluidas suelen tener el aspecto de niveles a dos fases pero en realidad están formadas por dos líquidos inmiscibles como soluciones salinas acuosas y dióxido de carbono líquido. Raramente puede estar presente también una fase sólida que suele estar constituida por sal gema, cuarzo, silvita o criolita. Entre las inclusiones sólidas se encuentran: cristales prismáticos de apatita; cristales aciculares o prismáticos de plagioclasas; mechones de goetita, amarillos o rojos si están alterados; láminas de mica moscovita, incoloras; cristales de fluorita y de monacita; agujas de turmalina o hornblenda; láminas de hematita que pueden alterarse en limonita.

Tratamientos

Al irradiar topacios de color rosa, rojo, violeta o incoloros es posible obtener variedades marrón-naranja. Con el calentamiento es posible obtener el efecto contrario pasando de muestras marrones a incoloras o a rosas, si están presentes iones de cromo. El reconocimiento de estos tratamientos es difícil y no siempre posible. El color rosa obtenido por calentamiento muestra un pleocroísmo mucho más fuerte (rosa claro - amarillo), respecto al natural que además es raro. Los topacios marrones obtenidos por irradiación de los incoloros tienen los índices de refracción típicos del material incoloro, más bajos que la variedad marrón natural. Algunos topacios marrones pueden desteñirse con la exposición a la luz solar mientras que otros tienen una coloración estable. Esto ocurre por la presencia de centros de color diferentes, estables e inestables, cuya naturaleza es aún desconocida. Mediante la irradiación de topacios incoloros se obtienen también variedades marrón-verdes cuya componente amarilla se debe a centros de color inestables que, posteriormente, se desactivan con un calentamiento moderado o simplemente mediante la exposición a la luz solar. Una vez eliminada la componente amarilla se obtienen topacios azules, celestes o azul-verdes, estables a la luz solar, idénticos a los que se encuentran en la naturaleza. Con un calentamiento a unos 450°C los topacios celestes, tanto naturales como tratados, se desvanecen y vuelven incoloros. El reconocimiento de este tratamiento es prácticamente imposible.

Aunque tonalidades azules particularmente intensas, no encontradas normalmente en la naturaleza, revelan el origen artificial de la coloración, no existen exámenes instrumentales, de uso común y no destructivos, capaces de probar este hecho. Además hay que considerar que las gemas de color celeste natural pueden haber sufrido, en los milenios posteriores a su formación, un proceso análogo de irradiación natural. Las radiaciones usadas para el "bombardeo" de los topacios son usualmente rayos gamma, generados por el isótopo radiactivo cobalto 60; estas radiaciones producen coloración uniforme, no requieren consumo de energía eléctrica y limitan al máximo la posibilidad de inducir radiactividad en la muestra tratada. Las radiaciones X no tienen energía suficiente para activar los centros de color mientras que los neutrones y los electrones pueden inducir radiactividad residual en las gemas. Los topacios incoloros usados para el tratamiento son, generalmente, pobres en impurezas a nivel atómico; esto es una ventaja ya que algunas impurezas podrían "activarse" durante el proceso generando a su vez radiactividad por largos períodos.