سنگ اپال چیست و اوپال سفید قیمتی است یا سیاه؟

اپال (opal) یک کانی سیلیسی و گونه‌ای نیمه ‌ریز بلور از کریستوبالیت است که با بازی رنگِ رنگین کمانی خود، از سفید شیری گرفته تا مشکی، خاکستری، زرد، قرمز، سبز و آبی مشخص می‌شود. قیمت سنگ اپال مشکی و آتشین، بالاتر از سنگ اوپال سفید است. opal با فرمول شیمیایی SiO₂nH₂O (دی‌اکسید سیلیس هیدراته) ترکیبی از سیلیس و آب است؛ یعنی در ساختار خود، مولکول آب دارد و مقدار آب می‌تواند تا 10 درصد باشد. سختی اوپال 5.5 تا 6.5 درجه موس و چگالی آن 2.09 گرم بر سانتیمتر مکعب است. انواع اوپال شامل اوپال معمولی و اپال قیمتی است. اوپال قیمتی بازی رنگ زیادی دارد و رنگ‌ها با تغییر زاویه دید شما تغییر می‌کند و می‌رقصد. به همین دلیل، از آن در ساخت جواهرات و زیورآلات استفاده می‌شود. در اوپال معمولی، بازی رنگ کم است. از این رو، به عنوان ساینده، عایق، پرکننده و ترکیبات ساخت سرامیک کاربرد دارد.

اپال چیست؟

اپال (Opal) با فرمول شیمیایی SiO₂.nH₂O یک کانی سیلیکاته قیمتی، از خانواده سیلیکات های داربستی است و در گروه سیلیس قرار دارد. این کانی از خانواده کوارتز است و با سختی کمتر (5.5 موس) و گرانی ویژۀ کمتر از کوارتز قابل تشخیص است. همچنین در ترکیب اپال آب وجود دارد و مقدار آب می‌تواند تا 10% باشد؛ ویژگی که در کوارتز وجود ندارد. اپال، از طریق ته نشین شدن و انجماد سیلیس ژلاتینی یا محلول‌های سیلیس مایع در ترک‌ها و حفره‌ها شکل می‌گیرند. این ترَک ها و حفره ها اغلب توسط مواد آلی در حال پوسیدگی ایجاد شده است. اوپال در محلول بسیار قلیایی و گرم حل می‌شود.

اما معنی اپال چیست؟

در مورد معنی این کلمه دو وجود دارد:

1. ممکن است از کلمه یونانی opallos به معنای «دیدن تغییر رنگ» گرفته شده باشد.
2. ممکن است از واژۀ سانسکریت اُپالا (Upala) به معنای «سنگ گرانبها» باشد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر با کوهِ سنگ همراه باشید.

تاریخچه

آثار باستانی اوپال با قدمت چندین هزار سال در شرق آفریقا کشف شده است. از اوایل سال ۲۵۰ قبل از میلاد، رومی‌ها برای اوپال ارزش قائل بودند. به نظر می رسد در آن زمان، این کانی از معادن اروپای شرقی که منبع اصلی اپال در جهان باستان بود، به دست می‌آمد. بیشتر اوپال‌های گرانبهایی که در دوران باستان به بازار عرضه می‌شدند، از معادنی در اسلواکی فعلی به دست می‌آمدند. در دوران باستان، اوپال در میان جواهرات گرانبها قرار داشت و توسط رومی‌ها پس از زمرد در رتبه دوم قرار می‌گرفت. در قرون وسطی نیز یک سنگ خوش‌ یمن تلقی می‌شد.

 در اواخر دهه ۱۸۰۰ اوپال در استرالیا کشف شد. در آن زمان، اوپال در بازارهای اروپا محبوبیت کمی داشت. تا اینکه در دهه ۱۹۰۰ ارزش تجاری آنها افزایش یافت و در سال ۱۹۳۲ استرالیا به عنوان تولیدکننده اصلی اوپال در جهان شناخته شد. هم اکنون نیز بزرگترین تولیدکننده آن است.

کشف اوپال در استرالیا به این صورت شد که در سال ۱۹۱۵ گروهی از مردم در حاشیه صحرای بزرگ ویکتوریا در شمال غربی آدلاید به دنبال طلا بودند. یک شب که در آنجا اردو زده بودند، پسری ۱۴ ساله یک سنگ اوپال پیدا کرد. این اتفاق باعث هجوم مردم به سمت اپال شد و خیلی زود منطقه مسکونی Stuart Range Opal Field که اکنون با نام Coober Pedy شناخته می‌شود، به همراه Lightning Ridge در نیو ساوت ولز، همچنان بخش عمده‌ای از اوپال جهان در آنجا تولید می‌شود.

انواع اپال

• هیالیت: اوپال شفاف و بی رنگ است که سطحی گویچه مانند یا خوشه انگوری دارد.
• ژیزریت: اُپالی است که از چشمه های آب گرم و آبفشان‌ها نهشته شده است. نمونه‌های این نوع ااوپال در آبفشان‌های پارک ملی یلو استون دیده می‌شود.
• اوپال چوبی: چوب فسیل شده ای است که با گذر زمان، اُپال جایگزین آن شده است. در حقیقت، چوب به مادۀ سیلیسی تبدیل شده است.
• هیدروفان: نوع بسیار متخلخل opal است که توانایی بسیار زیادی در جذب آب دارد.

اوپال به هر یک از طرق بالا که تشکیل شده باشد، به لحاظ کیفیت و ارزش، در دو دسته زیر طبقه بندی می‌شود:

1. اوپال معمولی یا پاتچ (potch) بازی رنگ آن کم است (حدود 5%) و منعکس کننده یک رنگ واحد مانند سفید، خاکستری یا سیاه هستند.
2. اوپال قیمتی (Precious opal) دارای بازی رنگ زیادی است و همانطور که از اسمش پیداست، نوعِ قیمتی اپال است. بنابراین، در ساخت جواهرات، از اپال قیمتی استفاده می‌شود.

بالاترین ارزش اپال در اشکال “سیاه” آن نهفته است که حاوی مقدار قابل توجهی آب است. اوپال‌ها که دارای ترکیب SiO₂+nH₂O هستند، می‌توانند تا 10٪ آب داشته باشند و دارای ضریب شکستی از 1.38 تا 1.60 هستند.

بلور شناسی opal

معمولاً بی شکل است. مطالعات پرتوی ایکس نشان داده است که بیشتر اپال ها اصولاً بی شکل هستند. اما اپال های قیمتی، حاوی کرات سیلیسی با انباشتگی منظم هستند.

به صورت توده ای و اغلب خوشه انگوری و استالاکتیتی یافت می‌شود.

ترکیب شیمیایی و ساختمان سنگ اوپال

• فرمول شیمیایی کانی اپال به صورت SiO₂.nH₂O است.
• ترکیب شیمیایی اوپال شامل عناصر سیلیس، اکسیژن و هیدروژن است. این کانی، دی اکسید سیلیس هیدارته است و در ساختمان خود دارای موالکول های آب است.
• مقدار آب آن معمولاً بین 4 تا 9 درصد است و ممکن است حدأکثر به 20 درصد هم برسد. با افزایش مقدار آب، گرانی ویژه و ضریب شکست کانی کاهش می یابد.
• ساختمان برخی اوپال ها بی شکل و ساختمان برخی دیگر منظم است.
• محلول های بسیار قلیایی و گرم، اپال را در خود حل می کنند.
• در لوله بسته وقتی به شدت شعله ور شود، آب از دست می‌دهد.

ویژگی های فیزیکی سنگ اپال

• سطح شکست کانی اپال، صدفی است.
• سختی آن 5 تا 6.5 بوده و گرانی ویژۀ 1.9 تا 2.3 g/cm³ دارد.
• جلای آن شیشه ای و اغلب تا حدودی صمغی است.
• رنگ آن از بی رنگ (شفاف) تا سفید با سایه های روشنی از زرد، قرمز، قهوه ای، سبز، خاکستری و آبی است.
• رنگ های تیره در برخی از اوپال ها، به دلیل وجود ناخالصی در آن ها است.
• اغلب بازتاب شیری صدفی دارد (اپالسنت) و ممکن است رنگین کمانی زیبا (بازی زیبای رنگ ها) را به نمایش بگذارد.
• شفاف تا نیمه شفاف است.
• برخی اوپال ها به ویژه هیالیت، در نور فرابنفش، شب نمایی زرد مایل به قرمز نشان می‌دهد.

به دلیل آنکه عامل اصلی جذابیت opal بازی رنگی رنگ های آن است، در ادمه در مورد این ویژگی توضیحاتی ارائه شده است.

رنگ سنگ اپال و سمفونی رنگی آن!

اوپال‌ها چند رنگ هستند؛ اما علت این چند رنگی چیست؟

با ته نشین شدن سیلیس در محلول و کاهش مقدار آب یا سیال، ذرات سیلیس به صورت خوشه‌هایی در ژل جمع می شوند. این ذرات با هم ترکیب می‌شوند، به صورت کره هایی در می‌آیند و ساختارهایی از سیلیس آمورف با قطر ۱۵۰۰ تا ۳۵۰۰ آنگستروم ایجاد می‌کنند. این کره ها به صورت منظم چیده شده‌اند و بین کره‌ها آب وجود دارد. کره‌ها نور سفید را منکسر می‌کنند و آن را به رنگ‌های طیف تجزیه می‌کنند. این فرآیند «اپالسنس» نامیده می‌شود. اندازه کره، رنگ ساطع شده را تعیین می‌کند. کره‌هایی که بزرگتر هستند، همه رنگ‌های طیف یعنی زرد، نارنجی، قرمز، آبی، سبز، بنفش، سفید را ارائه می‌دهند. هر چه کره بزرگ تر باشد، طیف رنگ ها به سمت قرمز و نارنجی می رود. کره‌های کوچکتر فقط آبی و سبز را ساطع می‌کنند.

اوپال‌های قیمتی از نیمه‌شفاف تا شفاف متغیرند و با ترکیبی از کدری شیری تا مرواریدی و بازی جذاب رنگ‌های مختلف متمایز می‌شوند. این رنگ‌ها با مشاهده سنگ از جهات مختلف، برق می‌زنند و تغییر می‌کنند و در اثر تداخل نور در امتداد ترک‌های ریز و سایر ناهمگونی‌های داخلی ایجاد می‌شوند.

اپال بی رنگ (شفاف)

اوپال اساساً شفاف است، اما اوپال شفاف نادر است. ناخالصی‌های پراکنده معمولاً رنگ‌های مختلف و کدری به بدنه اوپال می‌دهند که از زرد و قرمز مشتق شده از اکسیدهای آهن تا سیاه حاصل از اکسیدهای منگنز و کربن آلی متغیر است.

سنگ اوپال سیاه

اپال‌های سیاه بسیار کمیاب و ارزشمند هستند. این کانی، زمینه‌ای تیره و رنگ‌هایی از قرمز درخشان تا سبز، آبی و بنفش دارد. اوپال سیاه، با رنگ بدنه خاکستری بسیار تیره یا آبی تا سیاه، نادرتر و با ارزش تر است.

سنگ اوپال قرمز و آتشین

اپال‌هایی که رنگ غالب قرمز دارند بسیار نادر هستند؛ زیرا رنگ قرمز فقط زمانی قابل انکسار است که کُره‌های سیلیسی که رسوب کرده‌اند، بزرگ باشند.

سنگ اپال سفید

اپال‌های سفید رنگ‌های ظریف و کم‌رنگی روی زمینه‌ای روشن‌ دارند. رنگ شیری بسیاری از اوپال‌های سفید و خاکستری به دلیل حفره‌های کوچک پر از گاز در آن‌هاست.

به طور کلی، در میان کانی های اوپال با این طیف های رنگی گسترده، رنگ آتشین که با رنگ بدنه زرد، نارنجی یا قرمز مشخص می‌شود و رنگ سفید، رایج‌تر هستند.

نحوۀ شکل گیری سنگ opal

اوپال از چشمه های آب گرم کم عمق که منشاء آب شان، آب های جوی است نهشته می شود. همچنین، از محلول‌های درون زاد دما پایین نیز نهشته می‌گردد. اپال در سنگ های مختلف به صورت پوشش و پر کننده کاواک ها یافت می‌شود.

اوپال از آب‌های در گردش، به شکل های متنوعی مانند گرهک‌ها، توده‌های استالاکتیتی، رگچه‌ها و پوسته‌ها رسوب می‌کند و تقریباً در همه انواع سنگ‌ها به طور گسترده توزیع شده است. این کانی بیشتر در سنگ های آتشفشانی، به ویژه در مناطقی که فعالیت چشمه‌های آب گرم وجود دارد، فراوان است.

سنگ اپال به عنوان ماده سیلیسی ترشح شده توسط ارگانیسم‌هایی مانند دیاتوم‌ها و رادیولارها، بخش‌های مهمی از بسیاری از تجمعات رسوبی را تشکیل می‌دهد. تجمع های بزرگ این سنگ، به صورت پوسته های سیلیسی باقی مانده از سازواره های سیلیس ساز است.

کشورهای منبع و تولید کننده

بهترین اپال‌های قیمتی از جنوب استرالیا، کوئینزلند و نیو ساوت ولز در استرالیا به دست آمده‌اند؛ منطقه لایتنینگ ریج به خاطر سنگ‌های سیاه عالی خود مشهور است. ذخایر اوپال سفید در ژاپن، اوپال آتشین در مکزیک و هندوراس و چندین نوع اوپال گرانبها در هند، نیوزیلند و غرب ایالات متحده به دست آمده است.

اپال عمدتاً در استرالیا یافت می‌شود. این کانی، در کنار الماس، یاقوت سرخ، یاقوت کبود و زمرد به عنوان یکی از شش سنگ قیمتی گرانبهای جهان است.

در استرالیا، شکل‌گیری اپال با همجوشی دی ‌اکسید سیلیس و آب آغاز شد. آب با نفوذ به ماسه سنگ، ذرات ریز سیلیس را جمع‌آوری می‌کند. میلیون‌ها سال پیش، این محلول به شکاف‌های مناطق رسوبی و آتشفشانی در سراسر استرالیای داخلی نفوذ کرد. در طول هزاره‌ها، رسوب‌گذاری سرنوشت opal را رقم زد – تقریباً هر پنج میلیون سال یک سانتی‌متر در عمق چهل متری. در طول ۱ تا ۲ میلیون سال، جامد شدن رخ داد که با تغییرات آب و هوایی در هم تنیده شده بود. امروز استرالیا با بیش از ۹۰٪ از عرضه اوپال گرانبهای جهان، پیشتاز است و اوپال را به عنوان سنگ قیمتی ملی خود معرفی می‌کند.

اپال‌های استرالیا اغلب “اوپال رسوبی” نامیده می‌شوند. بیشترین مقدار آن در سنگ های رسوبی حوضه آرتزین بزرگ مزوزوئیک قرار دارد. این سنگ های اوپال معمولاً حاوی ۵ تا ۶ درصد آب هستند و از کره‌های سیلیسی ریز و منظم تشکیل شده‌اند. سختی آنها ۵.۵ تا ۶.۵ موس است و بسیار شبیه به شیشه هستند.

کاربرد سنگ اوپال

از سنگ اپال معمولی، به عنوان عایق، ساینده، پرکننده و ترکیبات ساخت سرامیک استفاده می‌شود.

کانی اوپال به صورت کابوشن (شکل های گرد شده) تراش داده می‌شود و به عنوان جواهر و سنگ تولد استفاده می‌شود. اکثر اپال‌های گرانبها به صورت کابوشن (cabochon) پرداخت می‌شوند، زیرا خواص نوری آنها روی سطوح صاف و گرد به بهترین شکل نمایش داده می‌شود.

قطعات کوچک‌تر برای کارهای منبت‌کاری استفاده می‌شوند و قطعات کوچک پراکنده در یک ماتریس طبیعی معمولاً تحت عنوان ریشه اوپال فروخته می‌شوند.

از آنجا که opal در صورت خشک شدن ممکن است ترک بخورد یا رنگ خود را از دست بدهد، بسیاری از سنگ‌های پرداخت‌شده تا زمان فروش توسط آب یا لایه‌ای از روغن محافظت می‌شوند. اوپال‌ها مایعات را به راحتی جذب می‌کنند. نوعی بسیار متخلخل، که به عنوان هیدروفان شناخته می‌شود، می‌تواند مقادیر شگفت‌انگیزی از آب را جذب کند. این سنگ در حالت خشک تقریباً مات است اما در حالت اشباع تقریباً شفاف است. سنگ‌های با رنگ روشن اغلب رنگ می‌شوند تا شبیه انواع کمیاب‌تر و پررنگ‌تر شوند.