Gemological and mineralogical investigations and genesis of the kammererite from the Keşiş (Erzincan) and Kop (Erzurum) mountains

Abstract

Kammererit (kromlu klinoklor) esas olarak, geniş klorit mineralleri ailesinin bir alt türü olarak, en nadir klinoklor mineralerinden birisidir. Her nekadar doğada oluşan en bol düzenli yığışımlı tek tabaka kloritlerden bir olan C2/m simetrisine sahip bir monoklinik IIb-2 politipi olmasına rağmen, kromlu klinoklorun kristalleşmesi çok nadirdir. Bu yüzden, [Mg5(Al,Cr,Fe,)2Si3O10(OH)8] olarak formülüze edilebilen, süstaşı kalitesindeki magenta renkli kammererit, tüm dünya üzerinde sadece Türkiye'de bulunmaktadır._x000B_Özgün tekli kammererit kristalleri, gemolojik ve mineralojik açıdan incelenmişlerdir. Buna göre, iyi bilinen bazı ileri spektroskopik analitiksel metotlar, Türk kammereritinin oluşum yerini ve kökenini detaylı olarak karakterize etmek ve tanımlamak için kullanılmıştır._x000B_Öncelikle, yapısal bir karekterizasyon olarak, X-ışını floresans ve X-ışını kırınımından aynı zamanda bazı önemli gemolojiksel ölçümlerinden ve polarizan mikroskop gözlemlerinden elde edilen veriler ışığında, saçınımsal konfokal (yeşil lazer) mikro-Raman spectroskopisi (DCµRS), C? and C? eksenlerine sahip kammererite örneklerindeki güçlü mikro-Raman bandlarının 681, 541, 353, 197 ve 112 cm-1'lerde piklenmiş olduğunu, göstermektedir. Bu bandlar, tüm kammererit yapısını oluşturan (MgO3OH)5-, (AlO3OH)4-, (CrO3OH)4-, (FeO3OH)4- and (SiO3OH)3- moleküllerinin titreşimsel ve sallantısal simetrik ve asimetrik gerilme ve bükülme modlarının bir sunucudur._x000B_İkinci olarak, oluşumsal bir karekterizasyon olarak, fotolüminesans ve kathodolüminesans spektralar, kammererit örneklerindeki özgün lüminesans bandlarının ICP-AES analizi ile bulunmuş kafesteki geçiş metal ve nadir toprak elementlerinin sebep olduğu, esas olarak kimyasal hatalarla ilişkili olduğunu göstermektedir._x000B_Sonuç olarak, bu parametreler orijinal Türk kammereritinin coğrafik oluşum kökeniyle ilgili kesin veriler sağlamaktadır, ve bu cins klinoklor süstaşı için özgün anahtar işaretler vermektedir Kammererite (chromian clinochlore), in essence, is one of the rarest clinochlore minerals as a sub-variety of large family of the chlorite minerals. Even though it is the monoclinic IIb-2 polytype, with symmetry C2/m, which is one of the most abundant regular-stacking one-layer chlorites occurring in nature, the crystallization of chromian clinochlore is less abundant. Hence, gem-quality magenta colored kammererite which may be formulized as [Mg5(Al,Cr,Fe,)2Si3O10(OH)8] is only found in Turkey worldwide._x000B_Unique loose kammererite crystals were investigated as both mineralogically and gemmologically. Accordingly, some well-known further spectroscopic analytical methods were used to characterize and identify in detail for provenance and genesis of the Turkish kammererite samples._x000B_Firstly, as a structural characterization, in the light of the data obtained from X-ray fluorescence (XRF) and X-ray diffraction (XRD) as well as some essential gemmological measurements and polarizing microscope observations, dispersive confocal (green laser) micro-Raman spectroscopy (DCµRS) shows that the strong micro-Raman bands in the kammererite samples with C? and C? axes are peaked at 681, 541, 353, 197, and 112 cm-1. These bands are a result vibrational and librational symmetric and asymmetric stretching and bending modes of (MgOH)-, (AlOH)2-, (CrOH)2-, (FeOH)2-, and (SiOH)1- molecules, which forms all kammererite structure._x000B_Secondly, as a provenance characterization, photoluminescence and cathodoluminescence spectra show that individual luminescence bands in the kammererite samples are due to mainly chemical defects caused by transition metal and rare earth elements in the lattice, which are detected by the inductive coupled plasma-atomic emission spectroscopy (ICP-AES)._x000B_Finally, these parameters provide positive identification regarding to geographic origin of the original Turkish kammererite, and, give a unique fingerprint for this kind of clinochlore gemstone