Wenn man von Bildungsbedingungen oder Entstehungsbedingung von Rauchquarz spricht, dann darf man das nicht mit den Bedingungen für das Wachstum von z.B. bestimmten Kristallformen vergleichen.
Man kann von Voraussetzungen sprechen, bei denen bestimmte Spurenelemente in den Kristallen in einem Verhältnis eingebaut werden, das die Bildung von Farbzentren erlaubt, die über einen längeren Zeitraum stabil sind.
In den Quarz muss Aluminium hinein, aber das ist nicht weiter schwierig. Im Gegenteil, es ist außerordentlich schwierig, selbst unter kontrollierten Bedingungen im Labor Quarze zu züchten, in denen kein Aluminium drin ist.
Außerdem braucht man im Gitter - und das geschieht quasi automatisch - zum Ladungsausgleich andere Kationen (H, Na, Li, etc.).
Werden solche Quarze bestrahlt, werden sie rauchfarben (unter bestimmten Bedingungen, die ich auch nicht verstehe, bilden sich Citrine oder Mischformen mit Rauchquarz).
Die Farbzentren sind mehr oder weniger hitzeempfindlich. Sie bilden sich bei erhöhten Temperaturen schneller, gehen bei den Temperaturen aber auch schneller wieder kaputt. Es wurde mal geschätzt, dass sich über 60°C keine Farbzentren auf Dauer halten (auf Dauer = geologische Zeiträume, kein Backofentest).
Deshalb sind die Kristalle während des Wachstums auch garantiert farblos, weil sie bei sehr hohen Temperaturen wachsen (100-500°C). Es sind Bedingungen denkbar, bei denen auch Rauchquarze "direkt" wachsen, etwa authigene Quarze bei niedrigen Temperaturen während der Diagenese (Quarze wachsen auch bei Zimmertemperatur, allerdings sehr langsam). Aber das ist mehr theoretisch, und authigene Rauchquarze habe ich noch nicht gesehen.
In der Praxis werden Quarze nach dem Wachstum normalerweise erst über Jahrmillionen rauchbraun (oder violett, gelb, rosa, grün bei den Quarzen mit Farbzentren). In ordentlich radioaktiver Umgebung geht es sicher auch schneller.
Und da ist es dann eigentlich egal, wo der Quarz sich gebildet hat, es ist nur wichtig, in welcher Umgebung die Quarze nach dem Wachstum sind. Wird ein farbloser Kiesel in glazialem Geschiebe mit Tiefengesteinen transportiert, kann er mit der Zeit auch rauchfarben werden.
Aber: er muss nicht braun werden.
Eigentlich müssten alle alten Quarze rauchfarben werden, ein bißchen Radioaktivität gibt es überall. Die Arkansas-Quarze sind z.B. viel älter als die aus den Alpen, und dennoch farblos (ganz wenige Ausnahmen sind leicht rauchig). Wenn man sie dann bestrahlt, werden sie tiefschwarz. Desgleichen für all die anderen Quarze, die bestrahlt braun werden, die rumänischen Artischocken-Quarze z.B.
Bambauer hat dazu mal interessante Experimente gemacht. Er hat Quarze aus den Alpen mit leicht rauchigen Zonen bestrahlt. Die leicht rauchigen Bereiche haben sich nur ein wenig verändert (etwas dunkler), aber die vorher farblosen Zonen wurden fast schwarz (so wie die Arkansas-Quarze).
Das ist natürlich seltsam, weil beide Zonen ja im Berg gleich lang bestrahlt wurden.
Der Grund ist, dass in den hellen Zonen mehr Al und H eingebaut ist, mit dem Al werden sie schön schwarz, aber das H macht die Farbzentren auf Dauer wieder kaputt. Wasserstoff ist nicht gut, denn wenn davon zuviel drin ist, sind die Farbzentren nicht stabil, weil die Protonen in dem Gitter leicht herumdiffundieren können und dabei die Farbzentren zerstören. Li und Na sind dagegen o.k., denn die sind etwas fester in bestimmten Kanälen im Gitter eingeklemmt. Zuviel Aluminium ist anscheinend auch nicht gut, denn das führt zu mehr Wasserstoff, das parallel mit eingebaut wird.
Diese spurenelement-reichen Rauchquarze sind anscheined auch relativ lichtempfindlich. Wer dagegen schon mal im Val Giuv war, weiss, dass dort Rauchquarze jahrelang in der Höhensonne rumliegen und immer noch die schöne Cognacfarbe haben. Diese sind relativ arm an Spurenelementen, insb. Wasserstoff.
Soweit mein Verständnis.
Cheers,
Amir
Thema: Entstehungsbedingungen von Rauchquarz (Gelesen 12665 mal)
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