Topas
Das Mineral Topas, auch unter den irreführenden Handelsnamen Finder’s Diamant, Killiecrankie Diamant, Mogok-Diamant, Sächsischer Diamant und Sklaven-Diamant[4] bekannt, ist ein häufig vorkommendes Inselsilikat mit der chemischen Zusammensetzung Al2[6][(F,OH)2|SiO4].[2] Die in den runden Klammern angegebenen Fluor- (F) und Hydroxidionen (OH) können sich in der Formel jeweils gegenseitig vertreten (Substitution, Diadochie), stehen jedoch immer im selben Mengenverhältnis zu den anderen Bestandteilen des Minerals. Ein F-freies OH-Analogon ist als synthetische Verbindung bekannt.[5]
| Topas | |
|---|---|
 (Größe: 4,6 cm × 4,5 cm × 3,1 cm) | |
| Allgemeines und Klassifikation | |
| Andere Namen | |
| Chemische Formel | Al2[6][(F,OH)2|SiO4][2] |
| Mineralklasse (und ggf. Abteilung) |
Inselsilikate mit tetraederfremden Anionen (Neso-Subsilikate). |
| System-Nr. nach Strunz und nach Dana |
9.AF.35 (8. Auflage: VIII/B.02) 52.03.01.01 |
| Kristallographische Daten | |
| Kristallsystem | orthorhombisch |
| Kristallklasse; Symbol | orthorhombisch-dipyramidal; 2/m 2/m 2/m |
| Raumgruppe | Pbnm (Nr. 62, Stellung 3)[2] |
| Gitterparameter | a = 4,65 Å; b = 8,80 Å; c = 8,39 Å[2] |
| Formeleinheiten | Z = 4[2] |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Mohshärte | 8 |
| Dichte (g/cm3) | 3,5 bis 3,6 |
| Spaltbarkeit | vollkommen nach (001) |
| Bruch; Tenazität | muschelig, uneben |
| Farbe | variabel, oft gelbbraun, blau, violett, rot, farblos |
| Strichfarbe | weiß |
| Transparenz | durchsichtig, durchscheinend |
| Glanz | Glasglanz |
| Kristalloptik | |
| Brechungsindizes | nα = 1,606 bis 1,629[3] nβ = 1,609 bis 1,631[3] nγ = 1,616 bis 1,638[3] |
| Doppelbrechung | δ = 0,010[3] |
| Optischer Charakter | zweiachsig positiv |
| Achsenwinkel | 2V = 48° bis 68° (gemessen), 58° bis 68° (berechnet)[3] |
| Pleochroismus | schwach: X= Gelb; Y= Gelb, Violett, Rötlich; Z= Violett, Bläulich, Gelb, Rosa[3] |
Topas kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem und entwickelt meist gut ausgebildete und teilweise sehr flächenreiche Kristalle mit kurz- bis langprismatischem oder säuligem Habitus und glasähnlichem Glanz auf den Oberflächen. In reiner Form ist er farblos und durchsichtig. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterbaufehlern oder polykristalliner Ausbildung kann er aber auch weiß erscheinen und durch Fremdbeimengungen eine gelbe, rosarote bis braunrote, violette, hellblaue und hellgrüne Farbe annehmen, wobei die Transparenz entsprechend abnimmt.
Mit einer Mohshärte von 8 gehört Topas zu den harten Mineralen und dient als Bezugsgröße auf der bis 10 (Diamant) reichenden Skala nach Friedrich Mohs. Ähnlich wie Diamant ist er aber auch spröde und nach der Basis-Fläche (001) sehr leicht mit vollkommen glatten Bruchflächen zu spalten, was sich oft bereits durch Spaltrisse im Stein andeutet. Irregulär zerbrochene Topase weisen unebene bis schwach muschelförmige Bruchflächen auf.
Etymologie und Geschichte
Nach Angaben des römischen Naturforschers Plinius des Älteren stammt der Name Topas von der Insel Topazos (vermutlich St.-Johannes-Insel) ab, die im Roten Meer gelegen ist. Tatsächlich wurde aber dort kein Topas, sondern Olivin abgebaut, das lange mit Topas verwechselt wurde. Eine andere Erklärung führt den Namen auf das Sanskrit-Wort tapas zurück, das „Feuer“ oder „Leuchten“ bedeutet.
Im Jahre 1740 wurde ein Topas, der so genannte Braganza-Diamant, im Glauben, es handle sich um einen echten Diamanten, in die portugiesische Krone eingesetzt.
Klassifikation
Bereits in der mittlerweile veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Topas zur Mineralklasse der „Silikate und Germanate“ und dort zur Abteilung der „Inselsilikate mit tetraederfremden Anionen (Neso-Subsilikate)“, wo er als Namensgeber die „Topasgruppe“ mit der System-Nr. VIII/B.02 und den weiteren Mitgliedern Andalusit, Boromullit, Kanonait, Krieselit, Kyanit, Mullit, Sillimanit und Yoderit bildete.
Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Topas ebenfalls in die Abteilung der „Inselsilikate (Nesosilikate)“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der Kristallstruktur, so dass das Mineral entsprechend seinem Aufbau in der Unterabteilung „Inselsilikate mit zusätzlichen Anionen; Kationen in [4]er-, [5]er- und/oder nur [6]er-Koordination“ zu finden ist, wo es nur noch zusammen mit Krieselit die „Topasgruppe“ mit der System-Nr. 9.AF.35 bildet.
Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Topas in die Klasse der „Silikate“ und dort in die Abteilung der „Inselsilikate: SiO4-Gruppen und O, OH, F und H2O“ ein. Hier ist er als Namensgeber der „Topasgruppe“ mit der System-Nr. 52.03.01 und dem weiteren Mitglied Krieselit innerhalb der Unterabteilung der „Inselsilikate: SiO4-Gruppen und O, OH, F und H2O mit Kationen nur in [6]-Koordination“ zu finden.
Kristallstruktur
Topas kristallisiert orthorhombisch in der Raumgruppe Pbnm (Raumgruppen-Nr. 62, Stellung 3) mit den Gitterparametern a = 4,65 Å; b = 8,80 Å und c = 8,39 Å sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[2]
Eigenschaften
Topas gehört zu den Mineralen, die in der Lage sind, sehr große und massereiche Kristalle auszubilden. Die größten bekannten Kristalle erreichten eine Länge von über einem Meter[6] und ein Gewicht von bis zu 2,5 Tonnen.[7]
Vor dem Lötrohr ist Topas unschmelzbar. Wird Topas auf über 1350 °C erhitzt, entweicht Fluor in Form von SiF4 und geht in Sillimanit und Korund über. Zusammen mit Phosphorsalz erhitzt, entweicht Fluorwasserstoff (HF).[8]
Von reiner, konzentrierter Schwefelsäure wird Topas oberflächlich angegriffen, darin eingelegt wird er zersetzt. Verdünnte Schwefelsäure schädigt Topas dagegen nicht.[9]
Modifikationen und Varietäten
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Eine bekannte Varietät ist Pyknit, ein strohgelbes, gelblich-rötliches oder weißgraues, stängelig gewachsenes Topas-Aggregat.
Bildung und Fundorte
Topas findet sich in Form prismatischer, auf der Unterlage aufgewachsener Kristalle, daneben aber auch massiv oder in einer körnigen Variante. Meist tritt er zusammen mit Beryll, Mineralen der Turmalingruppe und Apatit in sauren magmatischen Gesteinen wie Granit-assoziierten Pegmatiten auf, daneben kommt er auch in sauren Vulkaniten wie Rhyolithen oder Gneisen und als Mineralseife zum Beispiel in Flusssedimenten vor. In Brasilien gibt es große Lagerstätten, in denen besonders große Kristalle gefunden wurden.
Historisch besonders bedeutsam war das Vorkommen weingelber Kristalle im Schneckenstein im Vogtland: Von dort stammen die geschliffenen Topase des Schmucks von August dem Starken (heute im Grünen Gewölbe in Dresden) und die in der englischen Königskrone. Ein weiterer bedeutender Topas ist der große Moghul mit 157 ct.[10]
Weitere Fundorte sind unter anderem Badakhshan, Laghman und Nangarhar in Afghanistan; Tamanrasset in Algerien; die Region um Mandalay in Myanmar (Birma, engl. Burma); die Insel Honshū in Japan; mehrere Regionen in Mexiko, Norwegen, Pakistan und Schweden; das Lugnez und weitere Regionen der Schweiz[11]; die Zentralprovinz und Sabaragamuwa in Sri Lanka; Tschechien; sowie viele Regionen in den USA. Auch in der östlichen Region der Antarktis wurden schon Topase gefunden.[12]
Topaskristalle können bei günstigen Bildungsbedingungen sehr groß werden. Kristalle von 100 kg und mehr sind keine Seltenheit. Der größte jemals gefundene Topaskristall soll eine Länge von einem Meter und ein Gewicht von 2.500 kg haben und bei Ribáuè, Alto Ligonha in Mosambik gefunden worden sein.[13] In der Smithsonian Institution werden zwei ungeschliffene Kristalle von 31,8 kg („Lindsay Topaz“) und 50 kg („Freeman Topaz“) ausgestellt, die ebenfalls zu den größten der Welt zählen.[14][15]
Verwendung als Schmuckstein
Topas ist ein wertvoller Schmuckstein, der allerdings aufgrund seiner relativen Häufigkeit auch bei großen und qualitativ hochwertigen Stücken nicht übermäßig teuer ist. Ausnahme ist der in der Natur sehr selten vorkommende blaue Topas, der auch als „Edel-Topas“ bezeichnet wird, sowie der ebenfalls seltene, orangerote „Imperial Topas“ oder auch „Königstopas“.[16]
Aufgrund seiner vollkommenen Spaltbarkeit nach der Basis-Fläche ist Topas ein schwierig zu bearbeitender Stein. Rasche Temperaturwechsel sowie unvorsichtig durchgeführte Fassarbeiten können bereits zu Rissen und Sprüngen im Stein führen. Auch ein Ultraschallbad verträgt er nicht, wenn er viele Einschlüsse hat.[9]
Manipulationen und Imitationen
Viele Topase werden durch Behandlung farblich verändert. Das kann durch Bestrahlung mit Gamma- oder Elektronenstrahlen (blau) „Idar-Blue“ (braun, grünlichbraun) oder durch Erhitzen (blau, rötlich) geschehen. So entstehen zum Beispiel der dunkelgrüne, bräunliche oder violette Mystic-Fire-Topas (Handelsname) oder der Indian-Summer-Topas (Handelsname), der rosa bis hellviolett ist.
Trotz ihres Namens sind Madeira- und Rauchtopas keine echten Topas-Minerale. Bei dem ersten handelt es sich um einen Handelsnamen für Citrin oder gelbgebrannten Amethyst, letzterer ist ein Rauchquarz. Alle sind mit dem echten Topas in keiner Weise verwandte Minerale, sondern makrokristalline Quarz-Varietäten.
Große und berühmte Topase
| Name | Rohgewicht | Fundjahr | Fundland | Bemerkung |
|---|---|---|---|---|
| „El-Dorado“ (auch Eldorado) | 37 kg | 1984 | Minas Gerais, Brasilien | Gelblichbraune Varietät im „Smaragd-Schliff“ mit einem Endgewicht von 31.000 ct (= 6,2 kg). Seit 1988 in der Smithsonian Institution (National Museum of Natural History) ausgestellt.[17] |
| „Lua de Marabá“ (Der Mond von Marabá) | Marabá, Pará, Brasilien | Graue Varietät im „Achteck-Schliff“ mit einem Endgewicht von 25.250 ct[17] | ||
| „American Golden“ | 11,8 kg | Minas Gerais, Brasilien | Gelblichbraune Varietät im „Kissen-Schliff“ mit 172 Facetten, einem Endgewicht von 22.892,5 ct (= 4,578 kg) und einer Größe von 17,53 cm × 14,94 cm × 9,34 cm.[14] | |
| „Brazilian Princess“ | Brasilien | Hellblaue Varietät im „Carré-Schliff“ (Quadrat) mit einem Endgewicht von 21.005 ct (= 4,201 kg). Ausgestellt im National Museum of Natural History des Smithsonian Institution.[18] | ||
| „Golden Topaz Sphere“ | Brasilien | Gelblichbraune Varietät im „Kugel-Schliff“ mit einem Endgewicht von 12.555 ct (= 2,511 kg). Ausgestellt im Smithsonian Institution[17] | ||
| „Topaz Amarelo“ (Gelber Topas) | Brasilien | Gelbe Varietät im „Birnenschliff“ mit einem Endgewicht von 9.600 ct (= 1,920 kg)[17] | ||
| „Topaz Azuli“ (Blauer Topas) | Brasilien | "Lebhaft" blaue Varietät im „Kissen-Schliff“ mit einem Endgewicht von 8.225 ct (= 1,645 kg)[17] | ||
| Ohne Eigenname | Brasilien | Gelbe Varietät in unbekannter Schliffform mit einem Endgewicht 7.725 ct. Ausgestellt im Smithsonian Institution.[17] | ||
| Ohne Eigenname | Brasilien | Farblose Varietät im „Smaragd-Schliff“ mit einem Endgewicht von 4.202 ct.[17] | ||
| Ohne Eigenname | Brasilien | Blaue Varietät in unbekannter Schliffform mit einem Endgewicht von 3.273 ct. Ausgestellt im Smithsonian Institution.[17] |
Literatur
- Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 4. durchgesehene und erweiterte Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3, S. 242, 486.
- Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 694–697.
- Friedrich Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.: Paul Ramdohr, Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 677–679 (Erstausgabe: 1891).
- Walter Schumann: Edelsteine und Schmucksteine. Alle Arten und Varietäten. 1900 Einzelstücke. 16., überarbeitete Auflage. BLV Verlag, München 2014, ISBN 978-3-8354-1171-5, S. 118.
Weblinks
- Mineralienatlas: Topas
- David Barthelmy: Topaz Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 19. Mai 2019 (englisch).
- Topaz search results. In: rruff.info. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF), abgerufen am 19. Mai 2019 (englisch).
- American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Topaz. In: rruff.geo.arizona.edu. Abgerufen am 19. Mai 2019 (englisch).
Einzelnachweise
- Eintrag zu TOPAZ in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 20. November 2021.
- Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 548.
- Topaz. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 19. Mai 2019 (englisch).
- Bernhard Bruder: Geschönte Steine. Das Erkennen von Imitationen und Manipulationen bei Edelsteinen und Mineralien. Neue Erde, Saarbrücken 2005, ISBN 3-89060-079-4, S. 66 (Liste Irreführender Handelsbezeichnungen für Diamant-Imitationen).
- B. Wunder, D. C. Rubie, C. R. Ross II, O. Medenbach, F. Seifert, W. Schreyer: Synthesis, stability, and properties of Al2SiO4(OH)2. A fully hydrated analogue of topaz. In: American Mineralogist. Band 78, 1993, S. 285–297 (rruff.info [PDF; 1,7 MB; abgerufen am 19. Mai 2019]).
- Topaz. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (englisch, handbookofmineralogy.org [PDF; 78 kB; abgerufen am 19. Mai 2019]).
- Mineralienatlas: Mineralrekorde
- Friedrich Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.: Paul Ramdohr, Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 678 (Erstausgabe: 1891).
- Leopold Rössler: Topas. In: beyars.com. BeyArs, abgerufen am 19. Mai 2019. und Leopold Rössler: Königstopas, Imperialtopas. In: beyars.com. BeyArs, abgerufen am 19. Mai 2019.
- Michael North (Hrsg.): Kultureller Austausch: Bilanz und Perspektiven der Frühneuzeitforschung. Böhlau, Köln, Weimar, Wien 2009, ISBN 978-3-412-20333-7, S. 335 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- Schweizer Mineralienfundorte – Mineralien in der Schweiz: T. In: mineralien-ch.ch. 24. Oktober 2013, abgerufen am 19. Mai 2019.
- Fundortliste für Topas beim Mineralienatlas und bei Mindat
- Mineralienatlas: Mineralrekorde
- Mineral Gallery: Topaz. In: geogallery.si.edu. Smithsonian National Museum of Natural History, abgerufen am 19. Mai 2019.
- Mineralienportrait Topas: Riesenkristalle
- Bernhard Bruder: Geschönte Steine. Das Erkennen von Imitationen und Manipulationen bei Edelsteinen und Mineralien. Neue Erde, Saarbrücken 2005, ISBN 3-89060-079-4, S. 66.
- InternetStones.com – Famous faceted topaz gemstones greater than 1,000 carats in weight, arranged in descending order of weights (Memento vom 1. Februar 2016 im Internet Archive)
- New York Times – American Museum of Natural History (Memento vom 27. Januar 2013 im Internet Archive)