توپاز (Topaz) یک کانی آلومینو سیلیکات شفاف تا نیمه شفاف با جلای شیشه ای و درجۀ سختی 8 است و ترکیبی سرشار از آلومینیوم و سیلیس دارد. فرمول شیمیایی این کانی Al₂SiO₄(OH)₂ است و به رنگ های صورتی، زرد روشن، بی رنگ، مایل به آبی و زرد روشن وجود دارد. Topaz ساختمان نسبتاً متراکمی دارد، در مقابل اسیدها مقاوم است و شیشه را خط می‌اندازد و این ویژگی ها، نشانه های تشخیص سنگ توپاز اصل است. این کانی را می‌توان در پگماتیت‌ها، ریولیت‌ها و گرانیت‌ها یافت. توپاز، سنگ تولد متولدین فروردین و آبان ماه است و از آن در ساخت جواهر استفاده می‌شود. 

توپاز چیست؟

توپاز یک کانی آلومینوسیلیکاتِ آبدار از خانواده نزوسیلیکات ها (سیلیکات‌های زنجیره‌ای) است و سرشار از آلومینیوم و سیلیس است. این کانی رنگ بندی متنوعی دارد و به صورت بی رنگ، صورتی، زرد روشن، زرد مایل به قرمز، قهوه‌ای مایل به طلایی، آبی روشن یافت می‌شود.

نام توپاز از جزیره ای به نام توپازیون (Topazion) واقع در دریای سرخ گرفته شده است.

ویژگی های بلورشناسی Topaz

• سیستم تبلور توپاز ارترومبیک است.
• در ردۀ 2/m 2/m 2/m متبلور می‌شود.
• بلورهای این کانی معمولاً منشوری شکل هستند و در انتها به فرم های بی پیرامید و پیناکوئید قاعده‌ای ختم می‌شوند.
• سطوح منشورهای قائم topaz شیاردار هستند.

مشخصات شیمیایی

یکی از مشخصه های شاخص topaz، فرمول شیمیایی بسیار ساده و جمع و جور آن است. فرمول شیمیایی این کانی به صورت Al₂SiO₄(OH)₂. همانطور که در این فرمول ملاحظه می‌کنید، topaz سرشار از عنصر آلومینیوم و سیلیسم است و در ساختمان خود آب دارد. مقدار آب در ساختمان توپاز 10 درصد است؛ اکسید آلومینیوم و اکسید سیلیسم نیز به ترتیب 56.6 و 33.4 درصد از ساختمان شیمیایی این کانی را تشکیل داده‌اند. یون فلور (F) می‌تواند به اندازۀ حدأکثر 20.7 درصد جایگزین یون هیدروکسیل (OH) شود.

پیوندهای Si-O در توپاز کاملاً یکدست و بدون شکست هستند.

ساختمان topaz، زنجیری از هشت وجهی‌های AlO₄F₂ است که در راستایی موازی با محور c از عرض (یعنی اتصال چلیپایی) به چهار وجهی‌های مستقل SiO₄ می‌پیوندد.

مشخصات فیزیکی و نمودهای تشخیص توپاز

•  رخ کامل {001}.
• شعلۀ فوتک بر topaz بی اثر است.
• کانی توپاز معمولاً به صورت بلور دیده می‌شود؛ بلورها منشوری شکل هستند و در انتها به فرم‌های بی پیرامید و پیناکوئید قاعده‌ای ختم می‌شوند.
• این کانی در برابر اسیدها مقاوم است و در اسیدها حل نمی‌شود.
• پودر این کانی با محلول نیترات کبالت، به رنگ آبی (مشخص آلومینیوم) در می‌آید.
• ساختمان نسبتاً متراکم و در نتیجه گرانی ویژۀ بالا (3.4 – 3.6) که حاصل انباشت کاملاً فشردۀ اتم‌ها اکسیژن (O) و فلور (F) است.
• کانی های توپاز به رنگ های سفید، صورتی، نارنجی، آبی و زرد یافت می‌شوند.

کانی توپاز چگونه شکل می گیرد؟

در مراحل پایانی انجماد سنگ های آذرین سیلیسی، بخاراتی از ماگما خارج می‌شود. اگر این بخارات بیرون رانده شده از ماگما، حاوی فلور باشد، شرایط برای شکل گیری توپاز فراهم می‌گردد.

اگر ماگمای سرشار از سیلیس به سطح زمین برسد، سنگ ریولیت شکل می‌گیرد و بخارات حاوی فلور، در کاواک‌های گدازه های ریولیتی نهشته می‌شود. چنانچه ماگمای سرشار از سیلیس که حاوی بخارات فلور است، در زیر زمین باقی بماند، توپاز در سنگ گرانیت شکل می‌گیرد. علاوه بر این دو سنگ (ریولیت و گرانیت)، توپاز کانی مشخصِ پگماتیت ها، به ویژه پگماتیت‌های قلع دار نیز است و می‌تواند در این سنگ نیز تشکیل شود.

کانی‌های همراه topaz عبارتند از:

• تورمالین
• آپاتیت.
• فلوریت.
• کوارتز
• کاسیتریت.
• میکا
• بریل.
• فلدسپات.

موارد استفاده

از سنگ توپاز به عنوان یک کانی قیمتی در ساخت جواهر استفاده می‌شود. نام این کانی در لیست سنگ تولد ماه دیده می‌شود. زرد جواهری، از معروف‌ترین و محبوب ترین رنگ‌های توپاز است. این کانی، سنگ ماه آبان،  سنگ تولد فروردین و سنگ تولد اردیبهشت محسوب می‌گردد.

گونه های مشابه توپاز

دانبوریت Ca(B₂Si₂O₈) عضوی از زیر ردۀ تکتوسیلیکات‌ها است که شکل بلوری و خواص فیزیکی آن بسیار شبیه topaz است و با آزمون خاص بُر، از توپاز شناخته می‌شود.