DUMANLI KUVARS VE AMETİST ÜZERİNE BİR

Bu yazı Michigan Üniversitesi öğretim üyesi Edward F. Holden tarafından yapılan bir inceleme yazısından alınıp sadeleştirilerek sunulmaya çalışılmıştır. 

ÖZET BİLGİ :

Dumanlı kuvars ve ametist taşlarının renk oluşum sebepleri üzerinde tartışılmış ve ametistin rengini ferrik ( demir) bileşiklerine, dumanlı kuvarsın ise radyasyon nedeni ile serbestleşen silis atomlarının sebep olduğu anlaşılmıştır.

KAPSAM :

Bu araştırmadan önce de defalarca araştırma yapılmıştır.Ancak tek bir araştırma ile sonuç alınamayacağı , mümkün olduğunca farklı yöntemler kullanılarak kanıtlara dayalı olması  gerektiği  ve bu nedenle de aşağıdaki kurallar dikkate alınarak bu araştırmalar yapılmıştır ; 

1-) Dumanlı kuvars ve ametistin oluşumunu

2-) Radyasyonun renkler üzerine etkisini

3-) Bu minerallerde ısıl işlem sonucu renk değişimini

4-) Bu kuvars çeşitlerinde içlerinde bulunan yabancı elementin doğası ve miktarının tespiti yapılmıştır.

Elde edilen sonuçlar mümkün olduğu kadar çok örnek üzerinde çalışılmıştır.Yapılan safsızlıklarla ilgili çalışma neredeyse tamamen yenidir.Işığın iletimi, ısının renkler üzerindeki etkisi, oluşumu ile ilgili kısımlar büyük ölçüde orjinaldir.Fakat radyasyon üzerinde çok çalışma daha önceden yapıldığı için çok az yeni çalışma yapılmıştır.

D.KUVARS VE AMETİST RENKLERİ ÜZERİNE HİPOTEZLER

Bu zamana kadar çeşitli araştırmacılar dumanlı kuvars için aşağıdaki tezleri ileri sürmüşlerdir.

A- Renge sebep olan pigment üç değerlikli titanyumdan oluşan inorganik bir bileşiktir.

B- Bu pigment bir karbon bileşiğidir.

C- Pigment; radyum radyasyonunun etkisi ile oluşan bir süspansiyondur

Benzeri şekilde Ametist için ise aşağıdaki tezler ileri sürülmüştür.

A- Pigment bir inorganik bileşiktir. Bunlarda kendi içinde ;

      1- Bu pigment bir demir bileşiğidir

      2- Bu pigment bir mangane bileşiğidir

       3- Bu pigment bir karbon bileşiğidir

 B- Bu renk radyum radyasyonundan kaynaklanır

İNCELENEN NUMUNELERİN  YERLERİ VE RENK DERİNLİKLERİ

Bu araştırmada çeşitli dumanlı kuvars lokalite örnekleri ( değişik yörelerden) 1 den 4 e kadar sınıflandırılarak incelenmiştir.1 değerindeki koyu ve siyahımsı numuneleri  2 değeri ise dumanlı kahverengimsi olanları 3 değeri ise soluk grimsi örnekleri ve 4 değeri ise neredeyse renksiz örnekleri kapsamaktadır.

Bu araştırmada yine Ametist için değişik lokalite örnekleri alınarak ve aynı şekilde dört gruba ayrılarak incelenmiştir.

1 değeri ile koyu menekşe renkte olanlar

2 değeri ile menekşe renkte olanları

3 değeri ise soluk menekşe rengi olanları

4 değeri ise renksiz olanları gösterir. 

FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

Burada sadece dumanlı kuvars ve ametistlerin sıradan kuvarstan olan farklılıkları ele alınacaktır.

RENK: Dumanlı kuvarslar   rengi soluk ve biraz sarımsı renkten koyu siyaha doğru , soluk kahverengiden ahşap kahverengine ve koyu kahverengiden siyaha  kadardır.

Ametiste ise renksizden koyu menekşeye kadardır.

KRİSTAL FORM: Ametistler nerede ise her zaman iyi kristalize olurlar.

Dumanlı kuvarslar ise “gül kuvarsların tersine yani d.kuvars ve ametistler sıvılı çözeltide yavaş yavaş kristalize olurken gül kuvarsları koyu macunsu  su-magma karışımında daha hızlı oluşmuş olmalıdır.

Dumanlı kuvarsların üzerinde “trigon” lar ve “Bipiramidal” yapıda bol miktarda olduğu çok sayıda alıntı (literatürden) ile kanıtlanmış durumdadır.Ayrıca R- ve Z - yüzeylerinin eşit gelişmediği çok sık belirtilmiştir.Aynı durum ametistde de gözlenmektedir.D.kuvars ve daha çok olmak üzere ametist ikizlenmiş olarak bulunur.Bu ikizlenmede sınırlar  keskin ve belirgindir.D.kuvars ve ametist kristalleri genellikle kırık bulunmaz.

BÖLGESEL RENKLENME  :

Dumanlı kuvars ta bölgesel renklenme sık rastlanılır.Ametist  te ise bu bölgesel renklenme tek bir kristalde iki farklı renk oluşumu tüm kristali kapsayacak şekilde olabilmektedir.Sektörel renk bölünmesi bazal kesitte olur ve bunların yarısı menekşe diğer yarısı ya renksiz veya sarı olur ve de dumanlı kuvars ile ametistlerin iç içe büyümesi sık görülür.

DİKROİZM : Bu taşlarda renk değişimi gösteren fiziksel özelliktir.

Dumanlı kuvars ta renk değişimi şu şekilde olur ;

Hafif kahverengimsi sarı ——— soluk kahverengi

Koyu kahverengi      ————  saf kahverengi

Siyah              —————— çok koyu kahverengi

AMETİST TE ise ;

Ametist te renklerin bölgelere ayrılmasından dolayı dumanlı kuvarstan daha az üniform olduğu gözlenmiştir.İncelenen örneklerde kırmızıdan — mora ve mor ———mor ile mavimsi ——— civit rengi olarak görülür.Bazı örneklerde ise dikroizm belirgin değildir.

KIRILMA ENDEKSİ:

Çok çeşitli araştırmacılar tarafından yapılan incelemelerde renk kırılma indisi hep birbirine yakın çıkmıştır.Araştırma sonucunda “kaya kuvarsında” kırılma indisi ; 1.54418 ila 1.54427 çıkmıştır.

D.kuvars için bu değerler ise ; 1.54403 ila 1.544436 olmuştur.

Burada önemli olan husus şudur ; koyu renkli d.kuvarslar yapılan ısıl işlem sonucunda bu değerlerde kayda değer farklılık olmamıştır. 

Sonuç olarak kaya kuvarsı ile d.kuvars ve ametist arasında sözü edilecek fark yoktur.

DUMANLI KUVARS VE AMETİSTİN OLUŞUMU :

Gerek d.kuvars gerekse ametistin renk pigmentlerinin oluşması ,meydana geldiği çözeltilerde uygun kimyasal ve fiziksel ortamların bir araya gelmesi ile olduğu görülmektedir.Renk pigmentlerini oluşturan  kimyasal bileşiklerin o çözeltide olması zorunlu olduğu gibi aynı zamanda uygun fiziksel koşullarında olması kristalleşme için zorunludur.Sıcaklık bu fiziksel şartların en önemlisidir.

Dumanlı kuvars ve ametistlerin oluşum biçimleri bakımından altı grupta toplanabilir.Sonuncu ( altıncı) hariç düşük sıcaklık ve basınç bulunur.

1-) DERİNLİKTEKİ MAGMA KAYAÇLARINDAKİ BOŞLUKLARDA OLUŞANLAR: 

Bu bölümde oluşanlar nisbeten derinde magmatik kayaçlarda oluşurlar.En çok “Pegmatiklerde” oluşanlar bu gruba girer.Kısacası d.kuvarslar pegmatiklerde özellikle “Druzili” boşluklarda bulunur.Ancak ametisten farklı olarak d.kuvarslar sadece boşluklarda değil pegmatik gövde üzerinde de oluşur.Oysa ametistler sadece boşluklarda oluşurlar.Bu fark önemlidir bu nedenle bu ortamlarda daima d.kuvarslar daha fazla bulunur.Her iki mineralin oluşabilmesi için sıvı çözelti içinde “Karbondioksit” ve diğer mineral oluşturucu birlikte bulunmak zorundadır.Unutmayalım kuvarslar diğer minerallere göre en son oluşan mineral  olduğu her zaman akllda tutulmalıdır.Bu durumun pratikteki sonucu olarak en son katmanda daima kuvars bulunur.( Aslında kalsit de var ama konumuz dışı)

Dumanlı kuvars şu pegmatik çeşitlerinde bulunur; 

A- Potasyumlu feldispat içerdn pegmatikler

B- Beril içeren pegmatikler

C- Turmalin ve lepidolit içeren pegmatikler

D- Lityum-Flor-Mangan-ve Fosfat içeren pegmatikler

E- Kasiterit ve turmalin içeren pegmatikler

F- Radyoaktif mineral içeren ( Ch,Tn,U,,Nadir Toprak Elementleri) pegmatikleri

Ametist ise; dumanlı kuvars a  göre ametistler pegmatiklerde  daha az bulunur. Ayrıca ametistler asla pegmatiklerin gövdesinde bulunmaz.Sacece ve sadece boşluklarda bulunur.Fakat bir konuyu doğru anlamak gerekir druzi ihtiva eden boşluklar sadece pegmatiklerde bulunmaz.Benzeri boşluklara sahip granitlerde de druzi bulunur ancak bunlar daha derinde oluşurlar.

2-) GRANİT VE PEGMATİKLERLE YAKIN İLİŞKİLİ HİDROTERMAL DAMARLARINDA;

Bu tip yataklarda magmanın asidik sıvısının en son oluşum ürünü olarak bu yatak ve damarlarda kuvars oluşabilir ancak dumanlı kuvars ile ametist NADİREN buralarda oluşur.

ALP TİPİ DAMARLARDA :

Alp tip damardan kasıt  şudur; ilk defa bu tip mineral ihtiva eden damarlar ALP DAĞLARINDA bulunmuştur ve burada bulunan kuvarsların kaliresş çok yüksek olur. Bu  tip “Yarık,boşluk,cep ve damarlar” ın tipik özelliği “Tektonik gerilmedir” bu tip boşluk ve ceplerin etrafı ana kayaçlar tarafından çevrelenmiştir.Bu tip oluşumlara yani ; mioratik, jeotlar, pegmatik cepler ve diğer boşlukları ifade etmek için bu deyim kısacası “Alp Tipi Oluşum” denir.Benzer oluşumlar Himalaya Dağlarında veya bizde Toros Dağlarında bulunur.Hepside benzer şekilde adlandırılır.

İşte bu Alp t.ipi oluşumlada ki oyuklarda ( ceplerde vs.) bu kayaların içindeki sıvıların süzülmesi ile oluşur fakat bu sıvılar sıcak olmak zorundadır ve de bileşenleri içinde “Karbondioksit” da bulunmalıdır.

Alp tipi oluşumlarda bol miktarda dumanlı kuvars bulunur fakat Ametist de seyrek değildir.Dumanlı kuvars özellikle “Adularya, gnays, biyotit gnays, gramit ve diğer asidik”  kayaçlarda oluşmaktadır.

Tortul kökenli “Şist ve bazik magmatik kayaçlarda”  ise kuvarslar daima RENKSİZDİR.Dumanlı kuvars ile beraber bulunan mineraller şunlardır; 

a- ) Kuvarstan önce veya kuvarsla birlikte oluşmuş adularya

b-) Dumanlı kuvars oluştuktan sonra oluşa “Floritli kırmızı KALSİT,ZEOLİT ve KLORİT.

Çok önemli bir noktada şudur ; yapılan araştırmalarda dumanlı kuvarsların dağın yüksekliğine bağlı olarak renginin değiştiği belirtilmiştir.Bu durum şu şekildedir;

A-  1.400  metreye kadar  —  kuvarslar renksizdir.

B-  1.500 metreden sonra —— kahverengi farkedilir hale gelir

C-  1.800 metreden sonra ———Belirgin kahverengi

an demir D-   2.300 metreden sonra ————Tipik dumanlı kuvars

E-   3.900 metreden sonra —————Koyu renkli ve MARİON 

Kimi araştırmacılar bu renk değişimini radyasyona bağlarken aslında en mantıklı açıklama ise sıcaklık nedeni ile olduğudur.

Alp tipi oluşumlarda ki Ametist taşında  her zaman demir bileşikleri en sık rastlanmaktadır.Sonrasında “Limonit minerali” ve Siderit ,kloritankerit dir.

4-)  CEVHER  DAMARLARINDA  :

Cevher Damarından kasıt  şudur; içinde metalik maden bulunan damar demektir.Bu tip damarlarda Ametist en çok bulunur.Alttan yükselen termal sular magmatik kayaç ve genetik olarak bağlantılı olan tortul kayalarda içindeki gümüş damarlarında sıkca Ametist taşı görülür.Yine benzer şekilde “Kurşun, gümüş” damarlarında da bulunur.Ayrıca derinlerde oluşmuş metalli tortullarda da bulunmuştur.Bu tip yataklarda Ametiste “Karbonatlar, sülfürler, barit, florit “ gibi minerallerle beraber bulunur.

5-)  TEMEL MAGMA KAYAÇLARINDA Kİ “AMİGDALOİDAL” BOŞLUKLARDA :

Ametist kuvarsı; esas bulunduğu yerler yanaralardır.Bu yazıda geçen “Amigdaloidal” terimi püskürük kayaç içindeki gazların etkisi ile oluşmuş boşluk demektir.Bu boşluklar ; AMETİST,KALSİT,KLORİT” benzeri mineraller ile doldurulmuştur.Burada önemli husus şudur; Ametist taşından önce daima AKİK VE KALSEDON oluşur.En sonra ise “Datolit, Prehnit, Pektolit,Apopnyllit, Zeolit, Kalsit” oluşur.

Bunların bir kısmı soğuyan lavların gaz boşluklarında oluşurken diğerleri ise çok sonradan yakın zamanda patlayan yanardağ lav akıntılarından süzülen atmosferik sıvıların süzülmesi sonucu oluşmuştur.Ametist bu boşluk ve jeotlarsa bol bulunur.Nadirende dumanlı

 kuvars da bulunur.

MUHTELİF DURUMLARDA OLAN OLUŞUMLAR:

Magmatik kayaçlarla hiçbir bağlantısı bulunmayan yani kuvars oluşumu için gerekli olmayan bazı kayaçlarda mesela kalkerli kayaçlar veya kum taşları veya kuvarsitlerde bazen ( yanş nadiren) kuvars kristalleri bulunabilir.Bu durumda bulunan kuvarslar için yapılan açıklama şu şekildedir; bu durumda oluuşmuş kuvarsların orta derece sıcaklıktaki sıvılar tarafından oluşturduğu kabul edilir.Ametist ise özel durumlarda oluşabilir.Mesela, Yellow Stone Parkında ki agat haline gelmiş ağaçların silisleşmesi ve meteorik kökenli soğuk sıvılardan kaynaklandığı kabul edilir.

D.KUVARS VE AMETİST İLE İLİŞKİLİ ELEMENTLER:

D.kuvars ve Ametistin oluştuğu ( kristalleştiği) silika içeren çözeltilerde bir çok element bulunur.Bunlar; H ( su ile ) , C ( CO2 hem gaz hem karbonarlarda , Si , Na, K, Fe, Al.

Daha nadir olarak ilişkili olan elementler ise Ametistten çok dumsnlı kuvars ile alakalıdır.Bu elementler şunlar olabilir; Lepidolit, Turmalin, Alkali beril, Spodümen içinde “Li, Rb) ve ayrıca beril içinde ve apatit ile diğer fosfatlarda ( P, Sn, W, ) ve NTE de ise ( Cb,Ta,U, Ra, Zr)

NTE ( Nadir Toprak Elementleri) ve radyoaktif mevcut ise elementler ile dumkamlı kuvarsın birlikte görülmesi çok önemlidir.Zira daha sonradan nedenle renklendiği anlaşılacaktır.Radyum ile dumanlı kuvars arasındaki ilişki kesindir.Mafik ve ultramafik kayaçlardan ziyade asidik kayaçlarda bulunan dumanlı kuvars daha koyu renkli olur.Bu aynı zamanda kalite de demektir.Diğer kuvars çeşitlerinde oluşan kuvarslar daha soluk renkli olurlar.

Ametislerle dumanlı kuvarsların beraber bulunduğu olması ancak bazı elementlerle birlikte olması ile olabilir,bunlar şunlardır; S, As, Cu, Zn, Pg, Ag, Au.

Ametist tek başına ise , bu durumda tipik olarak birlikte olabildikleri ise şunlardır; Fe ( Götit , Limonit, Hematit,Siderit) ve bu şekilde oluşanlar daha koyu renklidir.Ametiste o menekşe rengi veren daima demirdir.Opal oluşum sıcaklığı varsa ve ortamda karbondioksit mevcut ise opal oluşamaz yerine kuvars oluşur.

 PARAJENEZ:

Parajenez deyimi,bir mineralin birlikte oluştuğu ortaklıkları gösterir.Daha da basit anlatımı her mineral belli bir  sıcaklık ve basınç altında oluşacağından bu şartlarla uyumlu olanlarla birlikte oluşacak demektir. İşte bu olaya “Parajenez” deniyor.

Bu kuvars çeşitleri genellikle içinde bulunduğu pegmatiklerin beyaz veya renksiz kuvars lardan ve bazik kayaçlar ile kalsedon ve de  akik lerden sonra oluşmuştur. Kalsedon ve akik bilindiği gibi kriptokristalin  ( çok küçük kristalli olduğu için gözle görülemez kristallere sahip olduğundan bu ismi alır) kuvars çeşitlerindendir.Oluşum şekli itibari ile ilk önce mevcut olan çok yüksek sıcaklıklar ametist ve dumanlı kuvarsın meydana gelmesine izin vermez.Bu nedenle bazik kayaçlarda konsantre silika çözelti içinde öncelikle beyaz kuvarslar ( kaya kuvarsı) oluşur bu sırada oluşmuş olan sıcaklık  renk pigmentlerinin oluşmasına izin vermez.Daha sonra ise kalsedon ve akik oluşur.Ancak bu oluşmadan sonradır ki yavaş yavaş ametist ve dumanlı kuvars oluşmaya başlar.