LAS SERIES ISOMORFAS - EL GRUPO DE LA TURMALINA
Por Fernando Gascón Cuello - Boletín Nº 1

INTRODUCCION AL ISOMORFISMO

El concepto de Isomorfismo data de 1819, año en que Mitscherlich descubrió que habla minerales diferentes que tenían la misma forma cristalina, con ángulos cristalinos muy próximos, composiciones químicas diferentes pero análogas, y una facultad ilimitada (a veces solo limitada) de dar mezclas homogéneas. Este concepto se mantuvo prácticamente así hasta 1915, fecha a partir de la cual se restringieron ciertos puntos y en otros se ha ampliado extraordinariamente.
El isomorfismo es debido a la posibilidad de una "solución sólida" entre dos extremos minerales, por la sustitución de lugares estructuralmente equivalentes por diferentes iones. En función del ion dominante estaremos mas cerca de un extremo u otro de la serie. La posibilidad de isomorfismo ó solución sólida entre los extremos de un grupo mineral no es total, incluso hay términos entre los cuales no es posible tal miscibilidad. Así por ejemplo, en los granates hay posibilidad de mezcla casi total entre piropo-almandino, piropo-espessartita y almandino-espessartita, mientras que la miscibilidad con otros granates como el andradita, grosularia o uvarovita es muy limitada, siendo posibles sustituciones isomorfas dentro de unos lí¬mites próximos a los términos extremos.

TURMALINA: ALGO DE HISTORIA

El nombre turmalina proviene del cingalés "tora-molli" ó del tamil "toramalli", palabras que hacen refe¬rencia a "algo pequeño que proviene de la tierra". En Sri -Lanka (Ceylan) todavia hoy se emplea este término para designar el concentrado de gemas amarillas, verdes y pardas sin identificar.
La turmalina es conocida desde la antigüedad y fue usada con fines ornamentales y religiosos. Incluso se creía que poseía valores místicos, terapéuticos, mágicos y astrológicos. Todavía hoy hay quien se los da, aunque su mayor apreciación viene del mundo de la joyería y de los coleccionistas dado que la belleza de sus cristales es difícilmente superable por los de otras especies.

Aparentemente Theofrasto (3727-287 a.C.) la describe como la substancia "lyngourion" y Plinio el Viejo (23-79 d.C.) como "lychnis". La turmalina mas antigua utilizada en joyería es un cabujón de "rubelita" engarzada en un anillo de oro del año 1000 de nuestra era, de origen nórdico. El término medieval "carbunclo" se empleaba tanto para la turmalina roja, como para el granate y el rubí; la gente de la época carecía de base para mayores precisiones mineralógicas. El árabe fluhammad Ibn Hansur, en el siglo XV, la identifica como la piedra denominada La'l y ya distingue cuatro variedades: roja, amarilla, violeta y verde, y ocho tipos de La'l roja.
La antigua literatura minera de Europa Central menciona un tipo diferente de turmalina, denominada Schorlein ó Schürl (Chorlo), refiriéndose al material negro y sin valor que interfería en la purificación de la casiterita. Al igual que con la turmalina de color, fue frecuente la confusión con otros minerales negros similares, como rutilo, augita, epidota, olivino y hornblenda, a los que a menudo se los denominó "chorlo".

En los siglos XVI a XVIII se denominó a la turmalina verde, encontrada abundantemente en Brasil, "Smaragdus Bresilicus" ó Esmeralda del Brasil, en contraposición al berilo esmeralda denominado Esmeralda Oriental.
El primero en utilizar el nombre turmalina en Occidente fue Johanrt Georg Schmidt, en un manuscrito de 1707, refiriéndose a un material adquirido en Holanda y traído por los comerciantes holandeses del este de la India, empleando el nombre que estos habían escuchado en Ceylán.
Es Rene Just Hauy (1801) quien formaliza la relación entre el chorlo y la turmalina, y a partir de entonces se van incorporando poco a poco todas las especies del grupo.

ESPECIES MINERALES DEL GRUPO DE LA TURMALINA

La turmalina no es un mineral en sí mismo, sino un grupo de minerales que comparten gran cantidad de propiedades, y en gran medida son posibles las soluciones sólidas y sustituciones isomorfas entre ellas. Se trata de borosilicatos trigonales, sorosilicatos, de fórmula general: 

W X3 Y6 (BO3)3 Si6 O18

W, X e Y son variables según las especies, pudiendo tratarse de: 

W= Ca, K, Na
X= Al, Fe(+2), Fe(+3), Li, Mg, Mn(+2)
Y= Al, Cr(+3), Fe(+3), V(+3)

Esta diversidad unida a la posibilidad de sustituciones vicariantes estre los distintos iones posibles y el consiguiente isomorfismo, da idea de la gran complejidad de composición que puede darse en el grupo.

Actualmente hay aceptadas 10 especies minerales diferentes, con la siguiente composición, en tabla:



Está bien estudiado que es posible la solución sólida, y por tanto la existencia de series isomorfas, en¬tre los siguientes extremos: Dravita-chorlo-elbaita; elbaita-liddicoatita; dravita-uvita; ferridravita-dravita-cromodravita; buergerita-chorlo. Sin embargo algunas de estas series son más teóricas que reales. Además no es posible la solución sólida completa entre elbaita-dravita ó entre liddlcoatita-uvita, aunque sí parcialmente, de manera que las sustituciones isomorfas se acercan más a los términos extremos de las series que a los intermedios.

En ocasiones los ejemplares tienen una composición intermedia entre tres ó más componentes, tal es el caso de las soluciones sólidas entre elbaita-chorlo-dravita, y muchas otras. A los términos intermedios entre elbaita y chorlo se les ha denominado en ocasiones "tsilaisita".

A los minerales de la turmalina se les ha apodado tradicionalmente según su color, dándoles nombres no váli¬dos como denominación de especie. Así por ejemplo se suele emplear acroita (incolora), rubelita (roja, rosada), indigolita (azulada), verdelita (verde), watermelon ó sandía (coloración zonal de núcleo rosado y externamente verdes).

Muchas otras denominaciones hacen referencia a la procedencia e incluso se nombran según otras especies o variedades minerales distintas de la turmalina, colocándoles el apelativo de "brasileño" u otro toponímico, cosa del todo inaceptable por dar lugar a confusiones, en ocasiones mal intencionadas. Así, por ejemplo, se han utilizado "esmeralda del Brasil", "rubí del Brasil", "zafiro del Brasil", "rubí de Siberia" ó "peridoto de Ceylán". También se han utilizado nombres impropios referidos a localidades como "coronita" (Crown Point, N.Y.), "gouverneurita" (Gouverneur, N.Y.), "pierrepontita" (Pierrepont, N.Y.), "siberita" (Shaitanka, Murzinka, Siberia), ó "tsi-laisita" (Tsilaisina, Madagascar).

CARACTERES COMUNES AL GRUPO DE LA TURMALINA

Todas las turmalinas cristalizan en el sistema trigonal, en la clase ditrigonal piramidal (hemiedria hemimórfica). Las posibles formas cristalinas que pueden llegar a poseer los cristales son: prismas ditrigonales, pirámides trigonales de primer orden, pirámides hexagonales de segundo orden, tanto superiores como inferiores; prismas ditrigonales, prismas trigonales de primer orden, tanto positivos como negativos; el prisma hexagonal de segundo orden, y los pediones superior e inferior.


Formas habituales de cristales de turmalina según Goldschmidt (1913)


Formas habituales de cristales de turmalina según Goldschmidt (1913)

Debido a la ausencia de plano horizontal de simetría, según el plano ecuatorial, no son posibles las bipirámides, los romboedros, escalenoedros, ni el pinacoide. Por supuesto, la infinidad abrumadora de posibles cristales viene determinada por las combinaciones posibles de las distintas formas y sus diferentes inclinaciones.

Reproducimos algunas de las posibles formas de cristales de turmalina, tal y como las representaron Dana (1892) y Goldschmidt (1913). El hábito característico de los cristales es prismático, por combinación de los distintos tipos de prismas, y muy habitualmente están finamente rayados en toda su longitud. En los extremos presentan pirámides, en ocasiones en un solo extremo y el otro terminado en pedión. Por la circunstancia de que en algunos casos aparezcan en uno y otro extremo pirámides de los mismos índices pero de signo diferente, los cristales adquieren un aspecto marcadamente romboédrico y semejan, aunque no lo sean, combinaciones de romboedros o escalenoedros entre sí. Casi nunca se forman maclas. Los cristales pueden ser de gran tamaño, pero también en agujas diminutas, informe, y en agregados de prismas radiados y divergentes. Los cristales transparentes dan lugar a materiales gemológicos de manera que muchas de las mas bellas piedras preciosas talladas son especies y variedades de turmalinas.

Sin exfoliación manifiesta. Fractura concoidea a astillosa. Frágil. Dureza 7. Peso especifico variable de 3 a 3,50 gr/cm3 según las especies. Brillo vítreo. Transparente en diversos grados a opaco. De todos los colores del espectro a negra e incolora. Son frecuentes las coloraciones zonales, tanto según su eje ternario como estratificadas a lo largo de toda su longitud. Elevada birre-fringencia. Fuerte pleocroismo, hasta el punto de ser totalmente absorbido el rayo ordinario, propiedad por la cual se han empleado como instrumentos de polarización. Fuertemente piroeléctricas y piezoeléctricas.

Son minerales asociados a rocas ígneas, filonianas y metamorfismos de contacto. También detrítica en gravas gemíferas. Las turmalinas mejor conformadas y de mayor tamaño se encuentran en pegmatitas graníticas, en paragénesis con cuarzo, micas, casiterita, fluorita, apatito, topacio y berilos.

Son posibles las pseudomorfosis, tanto de otros minerales reemplazando a turmalina como de turmalina según otros minerales. Así por ejemplo se han citado pseudomorfosis en limonita, lepidolita, moscovita y otras micas, cordierita y tetraedrita. También turmalina pseudomórfica de ortoclasa, cooqueita y corindón.

No vamos a hacer una lista de los muchos minerales y tipos de inclusiones que pueden presentarse dentro de las turmalinas. Sí, en cambio, merece citar ya que son habituales en las colecciones, las inclusiones de turmalina en otros minerales. Así por ejemplo puede estar incluida en berilos, biotita, calcita, fluorita, moscovita, feldespatos y topacios entre otros, aunque lo más espectacular son las inclusiones de turmalina en cuarzos (cuarzo turmalinado). Asi son característicos los cuarzos de Jefferson Co., Montana, donde cuarzos incoloros y ahumados tienen terminaciones de amatista, y las inclusiones de turmalina, a veces configurando "fantasmas", aparecen sólo en las partes incoloras y ahumadas. Son abundantes también los Cuarzos turmalinados en el estado de Minas Gerais, Brasil.

CARACTERES PROPIOS DE LAS ESPECIES Y LOCALIDADES SIGNIFICATIVAS

BUERGERITA: Su color es pardo-bronce. Denominada según el cristalógrafo americano M.J.Buerger y descrita por primera vez en 1966. La especie tipo es de Mexquitic, San Luis de Potosí, Mexico, única localidad hasta el momento conocida. Se encuentra recubriendo fracturas en una roca rio-litica y parece tener un origen pneumatolítico.

CHORLO: Turmalina de color negro, aunque en raras ocasiones puede presentar otras coloraciones en tonos amarillentos, pardos y verdes. La primera vez que se cita este nombre es en 1564 (Mathesius). Abundante y distribuida por todo el mundo. Cabe citar algunas procedencias clásicas: Laghman (Afghanistan); los departamentos de Cochabamba y La Paz (Bolivia); Minas Gerais (Brasil); Ontario (Canadá); Cechy y Moravia (Checoslovaquia); Rhone (Francia); Sajonia y Baviera (Alemania); Toscana (Italia); Aust-Agder, Busker-ud, Rogaland y Telemark (Noruega); St. Gotthardt y Binnenthal (Suiza); Cáucaso y Urales (URSS); Cornwall y Devonshire (U.K.); y por todo USA. Conocida también como "turmalina común", es ubicua.

Formas habituales de cristales de turmalina según Goldschmidt (1913)


CROMODRAVITA: De color verde oscuro, casi negra, su nombre alude a su composición. Fue descrita por primera vez en 1983. La especie tipo proviene de la depresión de Onezhkii, Karelia central, URSS, única localidad conocida.

DRAVITA: A menudo de color pardo, verdoso ó pardo -negruzca. Puede presentar otras coloraciones como rojo, anaranjado, azul, incoloro, blanco, gris y negro. Descrita por primera vez en 1885, su nombre alude a la localidad tipo: Dobrowa en el rio Drau (Drava), Carinthia, Austria. Son famosas las dravitas de Yinnietharra (W.Australia); Frontenac Co. (Ontario); Argenteuil Co. (Quebec); Isère (Francia); Sonora (México); Sri Lanka y muchas áreas de USA. Al igual que la Uvita sus yacimientos son típicos de rocas metamórficas ricas en Ca y Mg. La Dravita también se encuentra como recrecimientos autigénicos en muchas rocas sedimentarias. Aunque menos frecuente, también en otros tipos de rocas.

ELBAITA: Turmalina de muchos y diversos colores que abarcan casi todo el espectro. A menudo verde o rosada pero también incolora, roja, anaranjada, amarilla, azul, violeta, blanca, negra y parda. Muy a menudo con coloraciones zonadas en un mismo cristal individual. Aplicado el nombre por primera vez en 1913, hace referencia a la Isla de Elba, en el Mediterráneo, en donde aparecen excelentes ejemplares. Es una de las turmalinas mas cotizadas dado su elevado potencial gemológico. Ampliamente distribuida por todo el mundo, cabe citar los siguientes yacimientos: Laghman (Afghanistan); Kangaroo Island y Spargoville (Australia); Bahía y Minas Gérais (Brasil); Manitoba, Ontario y Quebec (Canadá); Sri Lanka; Madagascar; Baja California (Mexico); Namibia; Nepal; Gilgit (Paquistán); Península de Kola y Urales (URSS); San Diego Co. y Riverside Co. (California); Androscoggin Co. y Oxford Co. (Maine); Macon Co. (North Carolina), y muchas otras localidades de USA. Se origina casi exclusivamente en pegmatitas con litio. Sin embargo los cristales intermedios entre Elbaita-Chorlo también se hallan en esquistos, sin relación aparente con pegmatitas.

FERRIDRAVITA: De color negro, deriva su nombre de la dravita y su alto contenido en hierro. Descrita por primera vez en 1979. El único yacimiento conocido es la mina San Francisco, cerca de Villa Tunari, Alto Chapare, Bolivia. Se encuentra como agregados de cristales subparalelos recu-briendo un esquisto anfibolítico con feldespato-K y moscovita.

FERUVITA: De color pardo a negro, deriva su nombre de la uvita y su alto contenido en hierro. Descrita por primera vez en 1989, la única localidad conocida es la localidad tipo: Cuvier Island, Nueva Zelanda.

LIDDICOATITA: De muchos colores, como la élbaita, incluso frecuentes cristales zonados. Definida en 1977 y bautizada en honor al gemólogo americano R.T. Liddicoat. La especie tipo proviene de "suelos detríticos" de Antsirabe, Madagascar. Otras procedencias: Anjanabonoena y Tsilaizina, también en Madagascar. Al igual que la elbaita proba¬blemente se origine en pegmatitas con litio.

OLENITA: De color rosa pálido, deriva su nombre de la procedencia de los primeros cristales conocidos, hallados en 1986. La localidad tipo es Olenëk River Basin, en URSS.

UVITA: Puede presentar los mismos colores que la dravita, aunque generalmente pardo-oscura a negra. Nombre derivado de la provincia de Uva (Sri Lanka) y utilizado originalmente en 1929 para designar una molécula hipotética, se redéfinie la especie en 1977. Aunque rara, se encuentra en: Brasil; Mogok (Birmania); Uva (Sri Lanka); Magadi (Kenya); Kilimanjaro y Tanga prov. (Tanzania); y en media docena de condados de los USA. Las turmalinas pardas procedentes de calizas metamórficas, y en general de rocas ricas en calcio, suelen ser uvitas.

LA TURMALINA EN ESPAÑA

El Chorlo es componente subordinado y accesorio de muchas rocas graníticas y por tanto presente allí donde estas se encuentren, aunque a menudo a nivel microscópico. En los yacimientos de estaño de las provincias de Lugo, Orense, Pontevedra, Zamora y Salamanca, el chorlo negro forma una roca en asociación con el cuarzo que los mineros deno¬minan "cisco". Por citar algunas, destacaremos los chorlos procedentes del Embalse de la Almendra (Zamora), y los de Ledesma (Salamanca).

En Galicia son abundantes las pegmatitas graníticas simples, con chorlos de tamaño pequeño y fracturados, como en el caso de Noya (Coruña) en donde aparecen chorlos en salbandas de filones de cuarzo lechoso. En Aragón se encuentra chorlo en la zona de los macizos graníticos de Panticosa, Posets y Maladeta. También en los granitos del Sistema Central Castellano. En Andalucía caben destacar los chorlos de la Sierra Albarrana (Córdoba) y en particular de El Cabril (Hornachuelos), en donde son de gran tamaño y tienen un núcleo de cuarzo lechoso.

Fig. Cristal de turmalina en el que se observan las típicas estrias según las caras prismáticas.
En Ciga (Navarra) se encuentran cristales milimétricos de dravita, bien conformados, en una roca metamórfica alterada y acompañados de escapolita. Finalmente puede decirse que se han encontrado angunos indicios de elbaita de colores rosados y verdosos, en Pinilla de Fermoselle (Zamora).


Cristal de Turmalina en el que se observan las típicas estrías según las caras prismáticas


Formas habituales de cristales de turmalina según Goldschmidt (1913)