سنگ اسپینل چیست و چگونه تشکیل میشود؟

تاریخچه سنگ اسپینل

ریشه اصلی اسپینل نامشخص است. در سال 1762 واژه Spinelle توسط آکادمی علوم فرانسه پذیرفته شده بود که احتمالا از زبان ایتالیایی spinello به معنی “اتصال” یا spina به معنی “تیغ یا خار” گرفته شده است. به گفته برخی این کلمه از زبان یونانی به معنای “جرقه” و در لاتین به معنی “نقطه” است. در ایران نیز به آن سنگ لعل قرمز گفته میشد هرچند در گذشته به علت تشابه زیاد اسپینل با سنگهایی چون یاقوت و حتی گارنت از نظر عامه لعل (به معنی سنگ قرمز رنگ) خوانده می شدند.

وقتی از 150 سال قبل تفاوت بین یاقوت سرخ و اسپینل از نظر علمی مشخص شد، تقاضا برای خرید اسپینل بسیار کم شد به طوری که این سنگ بیشتر جنبه کلکسیونی به خود گرفت و یا به عنوان یاقوت کم ارزش خرید و فروش میشد. از طرف دیگر از آنجا که تقاضا برای یاقوت های سرخ درشت بسیار بالا و منابع آن نیز محدود شده بود، سبب افزایش یاقوت سرخ شد. شاید این موضوع بتواند اشتهای استعماری فرانسه و بریتانیا را در سال 1880 برای معادن یاقوت موگوک برمه را توضیح دهد.

سنگ اسپینل چیست و چگونه تشکیل میشود؟

اسپینل (Spinel) سنگی با سختی 8 – 7.5 در مقیاس موس و ترکیب شیمیایی MgAl2O4 بوده که میتواند با فرم های اوکتاهدرون یا کریستال های مکعبی، ایزومتریک، هشت سطحی، دوازده سطحی و دو قلو رشد میکند.
سنگ اسپینل در سه حالت زمین شناسی میتواند یافت شود:

سنگ اسپینل در برابر مواد شیمیایی و شرایط جوی فیزیکی مقاوم باشد. غالبا در سنگهای مرمر که کمتر نسبت به شرایط آب و هوایی مقاوم است دیده میشود و سپس توسط جریان ها حمل و در ته نشین های شن و ماسه آبرفتی، جایی که دیگر سنگهای قیمتی یافت میشوند دیده میشود.

انواع اسپینل ها

اسپینل در انواع رنگهای قرمز تا سبز سیر تا سیاه و مات حتی آبی وجود دارد که البته در گذشته لعل اساسا به نوع قرمز اسپینل معروف بود. نوع زرد آن روبیسل (Rubicelle)، نوع قرمز خالص آن بالاس روبی (Balas Ruby)، نارنجی روشن تا قرمز نارنجی (Flame Spinel)، انواع قهوه ای رنگ (Piconite)، سبز تیره تا سیاه که حظور آهن در آنها مشهود است (Hercynite Spinel)، سبز تیره تا مایل به سیاه که از نمونه Hercynite مقداری روشن تر است (Pleonaste Spinel)، گفته میشود.

نوع آبی یا آبی ارغوانی رنگ آن که به گانواسپینل (Gahno – Spinel) معروف است در سال 1937 یافت شده و دارای مقدار زیادی فلز روی است. از پدیده های کمیاب در این سنگ میتوان کالر چنجینگ، پدیده چتویانسی و تراپیچ، آستریزم یا استار (به صورت چهار و شش بازو) را نام برد.

اسپینل درواقع نام گروهی از اکسید فلزی مواد معدنی که سبب میشود همان ساختار بلوربندی را داشته باشند. این کانی مجموعه ای از ترکیبات معدنی مختلف را با فرمول ترکیب کلی XY2O4 میتواند شامل شود، که به جای X در فرمول عناصری چون, Fe+2, Zn, Mn+2, Ni, Co, Cu Mg میتوانند قرار بگیرند و به جای Y عناصری چون, Fe+3, Cr, V+3, Ti+4, Ge, or Sb Al میتوانند جایگزین شوند و یک کانی جدید را بوجود آورند.

در جدول زیر انواع کانی های گروه اسپینل را مشاهده میکنید:

بهسازی اسپینل

سنگ لعل مانند بسیاری از گوهرهای دیگر مثل یاقوت کبود، یشم، عقیق و غیره بهسازی می شود. به این معنا که به منظور افزایش کیفیت شفافیت و یا تغییر و ارتقای رنگ، تحت پروسه های مختلفی قرار می گیرد که به آن «بهسازی» می گویند. البته بهسازی اسپینل مانند گوهرهای دیگر، تنوع زیادی ندارد اما همان روش های موجود نیز می توانند تاثیرات لازم را داشته باشند.

بهسازی حرارتی، بهسازی روغنی، بهسازی حرارتی عنصری از جمله روش های اعمال تغییرات در اسپینل ها هستند. نمونه مصنوعی آن نیز در بازار وجود دارد و گاهی برخی از سودجویان از گوهرهایی دیگر به عنوان بدل هایی برای اسپینل استفاده می کنند. به همین دیلیل در ادامه به بررسی آنها میپردازیم:

اسپینل های سنتتیک و مصنوعی

اولین اسپینل سنتتیک در سال 1847 توسط شیمیدان فرانسوی Jacques-Joseph Ebelmen ساخته شد و در آن دوران به صورت محدود ارائه شد. در دهه 1930 به تقلید از انواع رنگهای اسپینل سنتتیک به تقلید سنگهای دیگر و به صورت تجاری عرضه شد. این رنگها به صورت کنترل شده با مقادیر جزئی و جاینشانی عناصر فلزی چون کوبالت (آبی)، منگنر (زرد)، اکسید کرومیوم (سبز) و آهن (صورتی) بوجود می آیند.

به طور کلی سه روش برای ساخت اسپینل مصنوعی وجود دارد:

در بازار جواهرات به وفور انواع نمونه های سینتتیک این سنگ در بازار به جای اسپینل طبیعی، یاقوت، گارنت و … فروخته میشود. نمونه آبی سنتتیک آن بیشتر رواج دارد که گاهی جای یاقوت کبود فروخته میشود.افراد عادی نمیتوانند تفاوت اسپینل مصنوعی و طبیعی را تشخیص دهند.جالب است بدانید از جنس اسپینل مصنوعی به دلیل تحمل آن نسبت به فشار و دما در صنعت جهت روکش نسوز سرامیک و آجر هم استفاده میشود.

6 روش تشخیص اسپینل های مصنوعی

بزرگترین اسپینل یا لعل یافت شده

در آگوست 2007 چندین کریستال اسپینل در Ipanko در نزدیکی Mahenge تانزانیا یافت شد. یکی از بزرگترین آنها کریستال هرمی شکل 52 کیلوگرمی با رنگ قرمز مایل به نارنجی و صورتی است که توسط یک کشاورز محلی یافت شد. اگرچه فقط چند درصد این سنگ کیفیت جواهری دارد ولی با این حال همین مقدار کم هزاران قیراط اسپینل جواهری ارزشمند تولید کرده است!. این سنگ در بانکوک تایلند تراش خورده است. بعد از آن تاریخ، Mahenge تانزانیا مرکز توجهات جهان درباره استخراج اسپینل هایی با اندازه های بزرگ قرار گرفت.

 اسپینل تاریخی و مشهور جهان

1- لعل سامریان

لعل سامریان با وزن 500 قیراط و قطر 5.5 سانتریمتر در موزه جواهرات ملی ایران رکورد دار بزرگترین اسپینل جهان از نظر جواهری است. درون این اسپینل سوراخ وجود دارد. گفته شده متعلق به یکی از پادشاهان حبشه بوده است. بر اساس نوشته های خاطرات پزشک ناصرالدین شاه، پادشاه به او گفته بود که این سوراخ به علت بکار بردن و آویختن سنگ در تزئین گردن گوساله سامری طلایی بوده است که بعدها جای آن سوراخ را با الماس پر کرده اند. البته تاییدیه معتبری از این نقل قول و زمان افتادن الماسش وجود ندارد.

معادن و ذخایرسنگ لعل

کشورهای میانمار، تاجیکستان، سریلانکا، تایلند، ویتنام، کامبوج دارای بهترین کیفیت اسپینل با نام “یاقوت قرمز” هستند. کشورهای دیگری چون افغانستان، نپال، استرالیا، تانزانیا، ماداگاسکار، نیجریه، جنوب غرب کنیا نیز رگه های مرغوب این سنگ مشاهده می شود. در ویتنام نزدیک منطقه Luc Yen، استخراج اسپینل و یاقوت از سال 1990 به طور جدی شروع شده است که اغلب اسپینل ها صورتی رنگ هستند.

در تانزانیا نیز در دهه 1980 میلادی در معادن اطراف شهرستان Morogoro، سنگهای اسپینل قرمز – صورتی رنگ تا قرمز آلبالویی و جلوه ای نئونی یافت شده است که امروزه گزارشهایی از اسپینل هایی شفاف و تراش خورده با اندازه 10 تا 50 قیراط نیز از تانزانیا گزارش شده است. اما بیاییم مهمترین مکان های دارای ذخایر این کانی را بررسی کنیم:

معدن اسپینل (لعل) بدخشان تاجیکستان و تاریخچه آن

معدن باستانی و تاریخی بدخشان (کوه لعل) در نزدیکی منطقه مرغاب در شرق ایالت بدخشان که اسپینل های آن در ایران قدیم عنوان “لعل بدخشان” شناخته میشود، یکی از مهمترین ذخایرسنگ لعل در تاجیکستان امروزی میباشد. گفته شده به علت یک زلزله شدید و در پی آن سقوط صخره های بزرگ از کوه و خرابی های ناشی از آن این معدن کشف شده است.

در ارتفاعات 2900 متری بین کوروگ واشکاشیم کنار رود پانج، مرز بین تاجیکستان و افغانستان معدن کوه لعل قرار دارد که تقریبا نصف اسپینل های آن با رنگ سرخ و بقیه صورتی میباشند. استخراج از این معدن از قرن هفتم میلادی شروع شده و گفته شده سنگهای معروفی چون یاقوت تیمور و یاقوت پرنس سیاه که در اصل اسپینل بوده اند، از این مکان استخراج شده است.

در طول قرن بیستم به علت شرایط جغرافیایی و بسته آنجا در اتحادیه جماهیر شوری، این معادن کمتر شناخته شده بودند. در جنگ بین امراتوری روسیه و بریتانیا بر سر استعمارگرایی و تعیین نقشه مرزها در آسیا، از آنجا که روسیه به جواهرات علاقه چندانی نداشت، این معادن روی نقشه در مرزبندی افغانستان و روسیه تعیین شدند و به نحوی از دید جهان مخفی شدند.

در وزنهای بالا و مشخص شده نمونه های باکیفیت اجازه خروج از معدن کوه لعل و ارائه به بازار آزاد را نداشته و معمولا در شهر دوشنبه (پایتخت تاجیکستان) و بانکوک (تایلند) اسپینل های عرضه شده سرخ رنگ نمی باشند. یاقوت هایی نسبتا خوش رنگ ولی نه با کیفیت مرغوب از این منطقه نیز استخراج میشود.

معدن اسپینل موگوک برمه (میانمار)

به جرات میتوان گفت قرمزترین اسپینل های جهان مربوط به شهرستان موگوک (Mogok) در میانمار میباشند. این اسپینل ها که تا سال ها تحت پادشاهی برمه به عنوان یاقوت سرخ استخراج میشدند. آنها در سایز کوچک تا متوسط در ذخایر اولیه آنجا در سنگهای مرمر همراه با آپاتیت آبی، کندرودیت و میکا دیده میشوند.

البته اسپینل های موگوک در بسیاری از تناژ رنگی از قرمز مایل به ارغوانی تا قرمز خالص (مشهور به یاقوت سرخ قدیم)، صورتی روشن تا نارنجی مایل به قرمز که به “اسپینل های شعله” (flame spinels) مشهورند میتوانند یافت شوند.

نگهداری از اسپینل

این گوهر استقامت مطلوبی در مقابل آتش، اسید و ضربه دارد اما توصیه می شود که در نگهداری آن دقت گردد زیرا وجود ناخالصی های درونی گاهی باعث می گردد که مقاومت این گوهر، کاهش یابد و صدمه پذیرتر گردد. البته با توجه به سختی بالای آن به ندرت دچار خش میشود. بهرحال هنگام تمیز کردن با آب ولرم و صابون میتوان آن را پاک نگه داشت.