Smaragd

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Smaragd
Béryl var. émeraude sur gangue (Muzo Mine Boyaca - Colombie) 2.jpg
Smaragdkristall aus Muzo, Kolumbien
Allgemein
KategorieBeryll-Varietät
Formel
(sich wiederholende Einheit)
Be3Al2(SiO3)6
KristallsystemHexagonal (6/m 2/m 2/m) Raumgruppe: P6/mсc
Raumgruppe(6/m 2/m 2/m) - dihexagonal dipyramidal
Elementarzellea = 9,21 Å, c = 9,19 Å; Z = 2
Kennzeichnung
Formel Masse537.50
FarbeBläulich grün bis grün
KristallformMassiv bis gut kristallin
SpaltbarkeitUnvollkommen auf der [0001]
BruchMuschelig
Härte nach der Mohs-Skala7.5–8
GlanzGlasartig
SchlierenWeiß
DiaphanieTransparent bis undurchsichtig
Spezifische SchwerkraftDurchschnittlich 2,76
Optische EigenschaftenUniaxial (-)
Brechungsindexnω = 1,564-1,595,
nε = 1,568-1,602
Doppelbrechungδ = 0.0040–0.0070
Ultraviolette FluoreszenzKeine (einige Bruchfüllungsmaterialien, die zur Verbesserung der Klarheit von Smaragden verwendet werden, fluoreszieren, aber der Stein selbst fluoresziert nicht)
Referenzen
Wichtigste Smaragd produzierende Länder

Smaragd ist ein Edelstein und eine Varietät des Minerals Beryll (Be3Al2(SiO3)6), das durch Spuren von Chrom oder manchmal Vanadium grün gefärbt ist. Beryll hat eine Härte von 7,5-8 auf der Mohs-Skala. Die meisten Smaragde sind stark eingeschlossen, so dass ihre Zähigkeit (Bruchfestigkeit) als allgemein schlecht eingestuft wird. Smaragd ist ein Zyklosilikat.

Smaragdkristall auf Calcit aus Muzo, Departamento Boyacá, Kolumbien

Wie das reine Mineral Beryll kristallisiert auch Smaragd im hexagonalen Kristallsystem und entwickelt meist sechseckige, prismatische bis säulige Kristalle mit einem glasähnlichen Glanz auf den Oberflächen. Seine Mohshärte von 7,5 bis 8 gleicht der von Beryll.

Etymologie

Das Wort "Smaragd" leitet sich (über Altfranzösisch: esmeraude und Mittelenglisch: emeraude) von Vulgärlatein: esmaralda/esmaraldus ab, einer Variante von lateinisch smaragdus, das über Altgriechisch: σμάραγδος (smáragdos; "grüner Edelstein") aus einer semitischen Sprache stammt. Laut Webster's Dictionary wurde der Begriff Smaragd erstmals im 14. Jahrhundert verwendet.

Wertbestimmende Eigenschaften

Geschliffene Smaragde

Smaragde werden, wie alle Farbedelsteine, anhand von vier grundlegenden Parametern - den vier Ks der Kennerschaft - bewertet: Farbe, Reinheit, Schliff und Karatgewicht. Normalerweise ist bei der Einstufung von Farbedelsteinen die Farbe das bei weitem wichtigste Kriterium. Bei der Einstufung von Smaragden steht die Klarheit jedoch an zweiter Stelle. Ein guter Smaragd muss nicht nur einen reinen, grünen Farbton aufweisen, wie unten beschrieben, sondern auch ein hohes Maß an Transparenz, um als Spitzenedelstein zu gelten.

Dieses Mitglied der Beryllfamilie gehört zusammen mit Diamanten, Rubinen und Saphiren zu den traditionellen "großen Vier".

In den 1960er Jahren änderte die amerikanische Schmuckindustrie die Definition des Smaragds und bezog den grünen vanadiumhaltigen Beryll mit ein. Infolgedessen werden Vanadium-Smaragde, die in den Vereinigten Staaten als Smaragde gekauft werden, im Vereinigten Königreich und in Europa nicht als solche anerkannt. In Amerika spiegelt sich die Unterscheidung zwischen den traditionellen Smaragden und den neuen Vanadium-Smaragden häufig in der Verwendung von Begriffen wie "kolumbianischer Smaragd" wider.

Farbe

In der Gemmologie wird die Farbe in drei Komponenten unterteilt: Farbton, Sättigung und Ton. Smaragde kommen in Farbtönen von Gelbgrün bis Blaugrün vor, wobei der Hauptfarbton zwangsläufig Grün ist. Gelb und Blau sind die üblichen Sekundärtöne bei Smaragden. Nur Edelsteine mit mittlerem bis dunklem Farbton werden als Smaragde bezeichnet; helle Edelsteine sind stattdessen unter dem Artnamen Grüner Beryll bekannt. Die feinsten Smaragde haben einen Farbton von etwa 75 % auf einer Skala, bei der 0 % farblos und 100 % undurchsichtig schwarz sind. Darüber hinaus ist ein feiner Smaragd gesättigt und hat einen hellen (lebhaften) Farbton. Grau ist der normale Sättigungsmodifikator oder die Maske, die man bei Smaragden findet; ein graugrüner Farbton ist ein stumpfgrüner Farbton.

Klarheit

Brasilianischer Smaragd (grasgrüne Varietät des Minerals Beryll) in einer Quarz-Pegmatit-Matrix mit typischen hexagonalen, prismatischen Kristallen.

Smaragde neigen dazu, zahlreiche Einschlüsse und oberflächliche Risse zu haben. Im Gegensatz zu Diamanten, bei denen die Reinheit mit der Lupe (10-fache Vergrößerung) bestimmt wird, werden Smaragde nach Augenmaß bewertet. Wenn ein Smaragd also mit dem Auge keine sichtbaren Einschlüsse aufweist (normale Sehschärfe vorausgesetzt), gilt er als lupenrein. Steine, die an der Oberfläche keine Risse aufweisen, sind extrem selten, und daher werden fast alle Smaragde behandelt ("geölt", siehe unten), um die scheinbare Klarheit zu verbessern. Die Einschlüsse und Risse in einem Smaragd werden wegen ihres moosigen Aussehens manchmal als Jardin (französisch für Garten) bezeichnet. Unvollkommenheiten sind bei jedem Smaragd einzigartig und können zur Identifizierung eines bestimmten Steins herangezogen werden. Die höchsten Preise erzielen augenreine Steine mit einem lebhaften primären Grünton (wie oben beschrieben), die nicht mehr als 15 % eines sekundären Farbtons oder einer Kombination (entweder blau oder gelb) mit einem mitteldunklen Ton aufweisen. Die relative Uneinheitlichkeit ist der Grund dafür, dass Smaragde eher in Cabochonform als in facettierter Form geschliffen werden. Facettierte Smaragde werden meist oval geschliffen oder mit dem typischen Smaragdschliff versehen, einem rechteckigen Schliff mit Facetten am oberen Rand.

Behandlungen

Die meisten Smaragde werden im Rahmen der Nachbearbeitung geölt, um oberflächennahe Risse aufzufüllen und so die Klarheit und Stabilität zu verbessern. Bei dieser weit verbreiteten Praxis wird häufig Zedernöl verwendet, das einen ähnlichen Brechungsindex aufweist. Auch andere Flüssigkeiten, darunter synthetische Öle und Polymere mit einem Brechungsindex, der dem von Smaragden nahe kommt, wie z. B. Opticon, werden verwendet. Die preisgünstigsten Smaragde werden häufig mit Epoxidharzen behandelt, die sich gut zum Füllen von Steinen mit vielen Brüchen eignen. Diese Behandlungen werden in der Regel in einer Vakuumkammer unter leichter Hitze durchgeführt, damit sich die Poren des Steins öffnen und das Mittel zum Auffüllen von Brüchen besser absorbiert werden kann. Die U.S. Federal Trade Commission verlangt die Offenlegung dieser Behandlung, wenn ein mit Öl behandelter Smaragd verkauft wird. Die Verwendung von Öl ist traditionell und wird vom Edelsteinhandel weitgehend akzeptiert, obwohl mit Öl behandelte Smaragde viel weniger wert sind als unbehandelte Smaragde von ähnlicher Qualität. Für unbehandelte Smaragde muss außerdem ein Zertifikat eines zugelassenen, unabhängigen gemmologischen Labors vorgelegt werden. Andere Behandlungen, wie z. B. die Verwendung von grün gefärbtem Öl, sind im Handel nicht zulässig. Die Edelsteine werden auf einer vierstufigen Skala eingestuft: keine, geringe, mäßige und starke Veredelung. Diese Kategorien spiegeln den Grad der Veredelung wider, nicht die Reinheit. Ein Edelstein, der auf der Bewertungsskala als nicht verstärkt eingestuft wird, kann dennoch sichtbare Einschlüsse aufweisen. Die Labors wenden diese Kriterien unterschiedlich an. Einige Gemmologen betrachten das bloße Vorhandensein von Öl oder Polymeren als Veredelung. Andere können Spuren von Öl ignorieren, wenn das Vorhandensein des Materials das Aussehen des Edelsteins nicht verbessert.

Smaragdminen

Ein kolumbianischer Trapiche-Smaragd

In der Antike wurden Smaragde seit 1500 v. Chr. in Ägypten am Berg Smaragdus, in Indien und in Österreich mindestens seit dem 14. Die ägyptischen Minen wurden von den römischen und byzantinischen Reichen und später von den islamischen Eroberern in industriellem Maßstab ausgebeutet. Mit der Entdeckung der kolumbianischen Vorkommen wurde der Bergbau in Ägypten eingestellt. Heute sind nur noch Ruinen übrig.

Kolumbien ist bei weitem der größte Smaragdproduzent der Welt, der 50-95 % der Weltproduktion ausmacht, wobei die Anzahl der Smaragde von Jahr, Quelle und Qualität abhängt. Die Smaragdproduktion in Kolumbien hat in den letzten zehn Jahren drastisch zugenommen, von 2000 bis 2010 um 78 %. Die drei wichtigsten Smaragdabbaugebiete in Kolumbien sind Muzo, Coscuez und Chivor. In Kolumbien werden seltene "trapiche"-Smaragde gefunden, die sich durch strahlenförmige Speichen mit dunklen Verunreinigungen auszeichnen.

Sambia ist der zweitgrößte Produzent der Welt. Die Lagerstätten im Kafubu-Flussgebiet (Kagem-Minen), etwa 45 km südwestlich von Kitwe, waren 2004 für 20 % der weltweiten Produktion von Steinen in Edelsteinqualität verantwortlich. In der ersten Hälfte des Jahres 2011 wurden in den Kagem-Minen 3,74 Tonnen Smaragde gefördert.

Smaragde werden weltweit in Ländern wie Afghanistan, Australien, Österreich, Brasilien, Bulgarien, Kambodscha, Kanada, China, Ägypten, Äthiopien, Frankreich, Deutschland, Indien, Kasachstan, Madagaskar, Mosambik, Namibia, Nigeria, Norwegen, Pakistan, Russland, Somalia, Südafrika, Spanien, Schweiz, Tansania, den Vereinigten Staaten, Sambia und Simbabwe gefunden. In den USA wurden Smaragde in Connecticut, Montana, Nevada, North Carolina und South Carolina gefunden. Im Jahr 1997 wurden Smaragde im kanadischen Yukon-Territorium entdeckt.

Bestimmung der Herkunft

Seit dem Aufkommen von Bedenken hinsichtlich der Herkunft von Diamanten wurden Untersuchungen durchgeführt, um festzustellen, ob der Abbauort eines bereits im Umlauf befindlichen Smaragds bestimmt werden kann. Traditionelle Forschungen verwendeten qualitative Richtlinien wie die Farbe des Smaragds, den Stil und die Qualität des Schliffs, die Art der Bruchfüllung und die anthropologische Herkunft der Artefakte, die das Mineral tragen, um den Minenstandort des Smaragds zu bestimmen. Neuere Studien, bei denen Methoden der energiedispersiven Röntgenspektroskopie zum Einsatz kommen, haben Unterschiede in den chemischen Spurenelementen zwischen Smaragden aufgedeckt, auch zwischen solchen, die in unmittelbarer Nähe zueinander abgebaut wurden. Der amerikanische Gemmologe David Cronin und seine Kollegen haben die chemischen Signaturen von Smaragden, die sich aus der Flüssigkeitsdynamik und subtilen Ausfällungsmechanismen ergeben, eingehend untersucht. Ihre Forschungen haben die chemische Homogenität von Smaragden aus derselben Abbaustätte und die statistischen Unterschiede zwischen Smaragden aus verschiedenen Abbaustätten, einschließlich derer zwischen den drei Standorten, aufgezeigt: Muzo, Coscuez und Chivor, in Kolumbien, Südamerika.

Synthetischer Smaragd

Smaragd mit seiner sechseckigen Struktur

Es wurden sowohl hydrothermale als auch Flusssynthetika hergestellt, und es wurde eine Methode zur Herstellung eines Smaragdüberwuchses auf farblosem Beryll entwickelt. Das erste kommerziell erfolgreiche Smaragdsyntheseverfahren war das von Carroll Chatham, bei dem wahrscheinlich ein Lithium-Vanadat-Flussverfahren zum Einsatz kam, da die Smaragde von Chatham kein Wasser enthalten und Spuren von Vanadat, Molybdän und Vanadium aufweisen. Der andere große Hersteller von Flux-Smaragden war Pierre Gilson Sr., dessen Produkte seit 1964 auf dem Markt sind. Die Smaragde von Gilson werden in der Regel auf natürlichen farblosen Beryllsamen gezüchtet, die beidseitig beschichtet sind. Das Wachstum erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 1 mm pro Monat, wobei ein typischer siebenmonatiger Wachstumszyklus Smaragdkristalle von 7 mm Dicke hervorbringt.

Hydrothermale synthetische Smaragde werden der IG Farben, Nacken, Tairus und anderen zugeschrieben, aber das erste zufriedenstellende kommerzielle Produkt war das von Johann Lechleitner aus Innsbruck, Österreich, das in den 1960er Jahren auf den Markt kam. Diese Steine wurden zunächst unter den Namen "Emerita" und "Symeralds" verkauft und als dünne Smaragdschicht auf natürlichen farblosen Beryllsteinen gezüchtet. Später, von 1965 bis 1970, stellte die Linde Division von Union Carbide vollständig synthetische Smaragde durch hydrothermale Synthese her. Laut ihren Patenten (die E.M. Flanigen zuzuschreiben sind) sind saure Bedingungen unerlässlich, um zu verhindern, dass sich das Chrom (das als Farbstoff verwendet wird) ausscheidet. Außerdem ist es wichtig, dass der siliziumhaltige Nährstoff von den anderen Bestandteilen ferngehalten wird, um eine Keimbildung zu verhindern und das Wachstum auf die Impfkristalle zu beschränken. Das Wachstum erfolgt durch einen Diffusions-Reaktionsprozess, der durch Konvektion unterstützt wird. Der größte Produzent hydrothermaler Smaragde ist heute die Firma Tairus, der es gelungen ist, Smaragde zu synthetisieren, die in ihrer chemischen Zusammensetzung den Smaragden aus den alkalischen Lagerstätten in Kolumbien ähneln, und deren Produkte daher als "Colombian created emeralds" oder "Tairus created emeralds" bekannt sind. Die Lumineszenz im ultravioletten Licht wird als zusätzlicher Test bei der Unterscheidung zwischen natürlichen und synthetischen Smaragden betrachtet, da viele, aber nicht alle natürlichen Smaragde gegenüber ultraviolettem Licht inert sind. Viele synthetische Smaragde sind ebenfalls UV-inert.

Durch hydrothermale Synthese hergestellte Smaragde

Synthetische Smaragde werden oft als "geschaffen" bezeichnet, da ihre chemische und gemmologische Zusammensetzung die gleiche ist wie die ihrer natürlichen Gegenstücke. Die U.S. Federal Trade Commission (FTC) hat sehr strenge Vorschriften darüber, was als "synthetischer" Stein bezeichnet werden kann und was nicht. Die FTC sagt: "§ 23.23(c) Es ist unlauter oder irreführend, das Wort "im Labor gezüchtet", "im Labor hergestellt", "[Name des Herstellers] - hergestellt" oder "synthetisch" zusammen mit dem Namen eines Natursteins zu verwenden, um ein Industrieprodukt zu beschreiben, es sei denn, dieses Industrieprodukt hat im Wesentlichen die gleichen optischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften wie der genannte Stein."

In Kultur und Überlieferung

Der Smaragd gilt als traditioneller Geburtsstein für den Mai sowie als traditioneller Edelstein für das Sternzeichen Krebs (Juni/Juli).

Traditionelle alchemistische Überlieferungen schreiben dem Smaragd mehrere Verwendungen und Eigenschaften zu:

Die Tugend des Smaragds ist es, Gift zu bekämpfen. Es heißt, dass ein giftiges Tier, das ihn ansieht, geblendet wird. Der Edelstein wirkt auch als Konservierungsmittel gegen Epilepsie; er heilt Lepra, stärkt die Sehkraft und das Gedächtnis, kontrolliert den Geschlechtsverkehr, bei dem er bricht, wenn er am Finger getragen wird.

Laut dem französischen Schriftsteller Brantôme (ca. 1540-1614) ließ Cortez in einen der Smaragde, die er in Mexiko erbeutet hatte, den Text Inter Natos Mulierum non surrexit major ("Unter denen, die von einer Frau geboren sind, ist kein größerer aufgetaucht", Matthäus 11,11) eingravieren, in Anspielung auf Johannes den Täufer. Brantôme hielt es für ein Sakrileg, ein so schönes und einfaches Produkt der Natur zu stechen, und betrachtete diesen Akt als Ursache für den Verlust einer äußerst kostbaren Perle durch Cortez im Jahr 1541 (dem er das Werk Eine schöne und unvergleichliche Perle widmete), und sogar für den Tod von König Karl IX. von Frankreich, der kurz darauf (1574) starb.

In L. Frank Baums Kinderroman The Wonderful Wizard of Oz aus dem Jahr 1900 und in der MGM-Verfilmung von 1939 muss der Protagonist in die Smaragdstadt reisen, um den gleichnamigen Zauberer zu treffen.

Die Hauptgottheit eines der berühmtesten Tempel Indiens, des Meenakshi-Amman-Tempels in Madurai, ist die Göttin Meenakshi, deren Idol traditionell aus Smaragd gefertigt sein soll.

Bemerkenswerte Smaragde

Smaragd Herkunft Größe Standort
Chipembele Sambia, 2021 7.525 Karat ISDE, Israel
Bahia Smaragd Brasilien, 2001 180.000 Karat, Kristalle in Wirtsgestein Los Angeles County Sheriff's Department
Carolina-Kaiser Vereinigte Staaten, 2009 310 Karat ungeschliffen, 64,8 Karat geschliffen North Carolina Museum für Naturwissenschaften, Raleigh
Kreide Smaragd Kolumbien 38,40 Karat geschliffen, dann auf 37,82 Karat zurückgeschnitten Nationalmuseum für Naturgeschichte, Washington
Duke of Devonshire Smaragd Kolumbien, vor 1831 1.383,93 Karat ungeschliffen Naturhistorisches Museum, London
Smaragd von Saint Louis Österreich, wahrscheinlich Habachtal 51,60 Karat geschliffen Nationalmuseum für Naturgeschichte, Paris
Gachalá-Smaragd Kolumbien, 1967 858 Karat ungeschliffen Nationalmuseum für Naturgeschichte, Washington
Mogul-Mughal-Smaragd Kolumbien, 1107 n.Chr. (1695-1696 n.Chr.) 217,80 Karat geschliffen Museum für Islamische Kunst, Doha, Katar
Rockefeller-Smaragd Kolumbien 18,04 Karat Achteckiger Stufenschliff Privatsammlung
Patricia-Smaragd Kolumbien, 1920 632 Karat ungeschliffen, dihexagonal (12-seitig) Amerikanisches Museum für Naturgeschichte, New York
Mim Smaragd Kolumbien, 2014 1.390 Karat ungeschliffen, dihexagonal (12-seitig) Mim Museum, Beirut

Galerie

Bildung und Fundorte

Smaragde finden sich in Pegmatit-Adern, insbesondere in Graniten, aber auch in metamorphen Gesteinen wie Gneis und als Mineralseife in Flusssedimenten. Die Kristalle sind selten größer als einige Zentimeter und meist durch Risse, Einschlüsse (häufig Biotit und andere Glimmer oder Flüssigkeiten) und Beimengungen anderer Minerale in ihrer Qualität beeinträchtigt. Ihr Vorkommen ist an tektonische Störungszonen geknüpft.

Wichtige Vorkommen finden sich in Kolumbien, Brasilien und dem Uralgebirge. Kleinere Vorkommen sind im südlichen Afrika zu finden. Die einzigen in Europa relevanten Fundstellen befinden sich im Habachtal in Österreich (Smaragdbergwerk Habachtal) und beim Byrud Gård in Viken, Norwegen. Früher wurden dort Smaragde abgebaut. Außerdem gibt es für das Altertum ägyptische Herkunft.

Verwendung als Schmuckstein

Salbgefäß von Dionysio Miseroni, ausgestellt in der Wiener Schatzkammer
Fünf Smaragde im sogenannten „Smaragdschliff“

Smaragde wurden und werden von vielen Kulturen der Erde als besonders wertvolle Schmuck- bzw. Edelsteine geschätzt. Besonders Smaragde aus Brasilien können durch ihr kräftiges Grün zum Teil höhere Preise als ein gleich großer Diamant erzielen.

Die bevorzugte Schliffart bei klaren Smaragdkristallen ist der nach ihm benannte „Smaragdschliff“, ein achteckiger Treppenschliff, der mit Rücksicht auf die Stoßempfindlichkeit des Steins entwickelt wurde.

Physikalische Eigenschaften

Farbe smaragdgrün, leicht gelblich-grün, grün
Strichfarbe weiß
Mohshärte 7,5–8
Spez. Gewicht 2,67–2,78
Spaltbarkeit undeutlich
Bruch kleinmuschelig, uneben, spröde
Transparenz durchsichtig – undurchsichtig (opak)
Lichtbrechung 1,565–1,602
Doppelbrechung -0,006
Dispersion 0,014
Pleochroismus deutlich; grün, blaugrün bis gelbgrün
Absorption [nm] 683 (kräftig), 681 (kräftig), 662 (mäßig), 646 (mäßig), 637 (kräftig), 630–580 (kräftig), 477 (mäßig), 472 (mäßig)
Fluoreszenz meist keine

Quellen: Schumann (2009)

Wirtschaftliche Bedeutung

Smaragdvorkommen sind ein nicht zu unterschätzender Wirtschaftsfaktor. Alle Förderländer exportieren die Steine zu einem überwiegenden Teil. In Kolumbien werden jährlich Smaragde mit einem offiziellen Handelsvolumen zwischen 150 und 400 Mio. US-Dollar exportiert, wobei Schätzungen zufolge der gleiche Betrag für den Schwarzhandel hinzugerechnet werden muss.

Manipulationen und Imitationen

Smaragd ist in seinen optischen Eigenschaften (Farbe, Glanz) zwar sehr unempfindlich, er ändert seine Farbe erst bei etwa 700 bis 800 °C, aber oft zeigt er eine ungleichmäßige Farbverteilung und bedingt durch viele Risse und Einschlüsse eine Farbtrübung und Druckempfindlichkeit. Dem wird in der Schmuckindustrie entgegengewirkt, indem der Stein zum Beispiel durch ungefärbte Kunstharze stabilisiert oder durch farbige Öle und Harze gefärbt wird.

Als einer der wertvollsten und entsprechend teuren Edelsteine wird Smaragd oft durch Synthesen und Imitationen ergänzt oder ersetzt. Farblich ähnliche Minerale wie grünfarbige Minerale der Turmalingruppe, Diopsid, Dioptas sowie die Granat-Minerale bzw. -Varietäten Grossular und Demantoid werden dazu ebenso verwendet wie gefärbtes Glas.

Sonstiges

Der Smaragd bzw. seine grüne Farbe findet immer wieder Erwähnung in der Literatur. So trägt ein 2010 erschienener Roman von Kerstin Gier aus dem Zyklus Liebe geht durch alle Zeiten den Namen Smaragdgrün. Im Jahr 2016 wurde dessen deutsche Verfilmung gleichen Namens veröffentlicht.

Der Comic-Superheld Green Lantern wird aufgrund seines grünen Kostüms auch als Smaragdkrieger bzw. als Smaragdritter (im englischsprachigen Original Emerald Knight) bezeichnet.

Im Computerspiel Minecraft hat Smaragd eine große Bedeutung unter anderem als Währung im Handel mit Dorfbewohnern.