Introducció

La turmalina és un grup mineral d’interès, tant geològic com gemmològic. Ho és per la seva gran variabilitat química, cromàtica i estructural.

És un grup de minerals de la classe IX (silicats), dins la classificació de Strunz, un grup dels ciclosilicats, en concret, la classe 9.CK (ciclosilicats complexos).

La seva fórmula química és molt complexa, de manera aproximada:

(Na,Ca)(Al,Fe,Li)(Al,Mg,Mn)6(BO3)3(Si6O18).(OH,F)4.

El seu nom “turmalina” ve probablement de la paraula cingalesa touramalli, que significa, “pedres de colores barrejats”. Denominació originalment aplicada a un seguit de pedres, principalment zircons. També pot venir el nom de la paraula cingalesa turamali, que significa “pedra que atreu les cendres”, fent referencia a les seves característiques piro-piezoelèctriques.

La seva introducció a Europa es produeix a inicis del segle XVIII, quan lapidaris holandesos identifiquen que algunes pedres importades de Ceilan no són zirconis, sinó un mineral diferent, que acabarà rebent el nom específic de tourmaline.

També és històricament rellevant el sobrenom holandès aschentrekker (“estirador de cendra”), relacionat amb la propietat de la turmalina d’atraure petites partícules quan s’escalfa o s’electritza. Aquesta tradició és ben coneguda en la literatura gemmològica i en la història de l’òptica mineral.

La identificació amb el lyncurium dels autors clàssics és més aviat una associació erudita antiga i no una equivalència mineralògica acceptada avui. El lyncurium ha estat un nom antic i problemàtic, sovint vinculat a llegendes o a materials com l’ambre, però no és correcte considerar-lo una denominació científica de la turmalina.

Actualment es reconeixen prop de 40 especies dins aquesta categoria. Sovint molt difícils de diferenciar. Les més importants són: schorl / chorlo, elbaïta, uvita, dravita, liddicoatita, buergerita, foitita i povondraïta.

Natura mineralògica: composició i estructura cristal·lina

La turmalina no és un únic mineral, sinó un supergrup o grup de borosilicats cíclics molt complexos des del punt de vista químic. La fórmula general actual del grup reflecteix una notable variabilitat en la substitució catiònica i aniònica, i aquesta és precisament la causa de la seva extraordinària diversitat cromàtica i tipològica.

Des del punt de vista estructural, la turmalina pertany als ciclosilicats, perquè incorpora anells de Si6O18 dins la seva arquitectura cristal·lina. Cristal·litza, en general, en el sistema trigonal, i forma habitualment cristalls prismàtics allargats, sovint amb secció triangular arrodonida i estries longitudinals. Aquesta morfologia externa deriva directament de la seva estructura interna.

Els elements principals del diagrama central són:

  • Triangles BO3. Els triangles blancs, indicats com BO₃, formen part de l’esquelet estructural i representen: grups borat trigonal amb el bor coordinat amb 3 oxígens.
  • Octaedres centrals. Al centre apareixen llocs ocupats per: Li, Mg, Al. Aquests corresponen a llocs octaèdrics de la xarxa.
  • Llocs grans (X). Indicats com: Na, Ca. Són cavitats grans on entren cations grans.
  • Cadenes silicatades. La turmalina conté anells de: Si6O18/sub>. És un ciclosilicat.
  • Grup OH. Apareixen grups: OH- que completen l’estructura.
  • Simetria. La figura reflecteix la simetria trigonal (3m): tres direccions equivalents i eix principal c. Per això l’estructura té aspecte triangular repetit 6 vegades al voltant del centre.

Segons la fórmula general de la turmalina mostrada anteriorment:

(Na,Ca)(Al,Fe,Li,...)(Al,Mg,Mn,...)6(BO3)3(Si6O18).(OH,F)4

hi tenim l’estructura bàsica: XY3Z6(BO3)3(Si6O18) V3W

on

  • X = Na, Ca
  • Y = Li, Mg, Fe, Mn, Al
  • Z = Al, Mg, Fe
  • T = Si
  • V/W = OH, O, F

Aquesta estructura interna explica per què la turmalina forma: prismes allargats, secció triangular i estriacions longitudinals.

Vegem-ne una visualització en 3D d’aquesta cel·la elemental de la turmalina. I també l’estructura tridimensional de dues cèl·lules elementals de turmalina apilades (imatge de la dreta).

Espècies i varietats cromàtiques

Una de les característiques més distintives de la turmalina és que presenta un dels rangs de color més amplis de totes les gemmes. Aquesta varietat és conseqüència de la seva química extremadament flexible, amb presència variable de ferro, manganès, liti, magnesi, crom, vanadi o, en alguns casos, coure.

Entre les espècies i varietats més conegudes hi ha:

  • Turmalina habitualment negre i ric en ferro (schorl / chorlo). La varietat més comuna.
  • Turmalina normalment bruna a groguenca (dravita), rica en magnesi.
  • Turmalina que inclou moltes varietats de color (elbaïta). La més important gemmològicament.
  • Turmalina rosa a vermella (rubel·lita).
  • Turmalina blava (indigolita / indicolite).
  • Turmalina verda (verdelita / verdelite).
  • Turmalina gairebé incolora (acroïta / achroite).
  • Varietat de turmalina rica en calci, liti i alumini (liddicoatita). Sovint amb zonacions internes molt complexes. Rep el nom de Richard T. Liddicoat.
  • Varietat de turmalina zonada, generalment amb nucli rosat i vora verda (watermelon).
  • Turmalina Paraíba: terme comercial per a turmalines, normalment elbaïtes, d’intens blau verdós associat a la presència de coure i, sovint, manganès. Malgrat l’origen del nom al Brasil, avui també se’n coneixen exemplars destacats de Moçambic i Nigèria.

Propietats físiques i òptiques

La turmalina presenta una duresa aproximada de 7–7,5 a l’escala de Mohs i una densitat generalment situada entre 2,9 i 3,1 g/cm³, la qual cosa la fa prou resistent per a ús joier.

Des del punt de vista òptic, té un índex de refracció aproximadament entre 1,62 i 1,64 i una birefringència moderada a notable. També és una gemma coneguda pel seu pleocroisme sovint fort, és a dir, la capacitat d’oferir colors o intensitats diferents segons la direcció d’observació. Aquest tret és especialment rellevant en la talla gemmològica i en la identificació microscòpica.

Sovint es parla de “dicroisme”, però, en sentit estricte, en gemmologia i òptica de minerals anisòtrops és més precís parlar de pleocroisme; en minerals uniaxials, com la turmalina, aquest efecte pot manifestar-se com a dicromatisme observable, però el terme general és pleocroisme.

Piezoelectricitat i piroelectricitat

La turmalina és coneguda per les seves propietats piezoelèctriques i piroelèctriques. La piezoelectricitat consisteix en l’aparició de càrregues elèctriques a les cares d’un cristall quan aquest és sotmès a pressió mecànica. La piroelectricitat, per la seva banda, implica el desenvolupament de càrregues elèctriques quan canvia la temperatura del cristall.

Aquests fenòmens expliquen, almenys en part, la tradició històrica segons la qual la turmalina podia atreure cendres o partícules fines. Tanmateix, cal matisar que, encara que la turmalina posseeix aquestes propietats, els usos tecnològics massius moderns de la piezoelectricitat s’han basat sobretot en altres materials, especialment el quars i, posteriorment, certs materials sintètics d’alt rendiment.

Context geològic i gènesi

La turmalina és característica de pegmatites granítiques, venes hidrotermals d’alta temperatura i també pot aparèixer en roques metamòrfiques, com marbres, esquists o roques metasomàtiques. La seva presència és particularment significativa en ambients on el bor ha estat concentrat.

Moltes de les turmalines gemmològiques procedeixen de pegmatites granítiques, on es poden formar cristalls molt grans i intensament zonats. Altres espècies, com dravita i uvita, es desenvolupen més sovint en ambients metamòrfics relacionats amb roques carbonatades.

En aquest punt, el text original encertava en remarcar la relació entre pegmatites i grans cristalls, així com el paper dels fluids residuals de fases tardanes. La formulació, però, convé expressar-la de manera més precisa: les pegmatites són productes molt evolucionats de sistemes magmàtics, enriquits en volàtils i elements incompatibles, i això afavoreix tant la formació de cristalls grans com la concentració d’elements essencials per al creixement de la turmalina.

Inclusions i diagnòstic gemmològic

La turmalina pot contenir inclusions fluides i inclusions tubulars. En la bibliografia gemmològica actual, el terme triquites s’aplica sobretot a inclusions filamentoses o d’aspecte fibrós; a més, les inclusions poden ser bifàsiques o trifàsiques, segons continguin líquid, gas i eventualment sòlid.

En terminologia gemmològica internacional, el terme no designa necessàriament una cavitat triangular bifàsica, sinó més aviat un microtreball d’inclusions fines o filamentoses.

Les inclusions tubulars paral·leles poden originar l’efecte de chatoyance o ull de gat, especialment quan la pedra es talla en caboixó. Aquest efecte és ben documentat en algunes turmalines, incloses certes Paraíba.

Principals àrees productores

Entre els principals països productors o històricament rellevants per a la turmalina hi ha Brasil, Sri Lanka, Afganistan, Pakistan, Madagascar, Moçambic, Nigèria, Namíbia i Myanmar, entre altres. En el comerç gemmològic contemporani, Brasil, Moçambic, Nigèria i Madagascar tenen un paper destacat.

Per a les varietats cupríferes del tipus Paraíba, la distribució geogràfica avui és més àmplia que l’origen brasiler inicial del nom comercial. Això és important perquè evita identificar erròniament qualsevol turmalina “Paraíba” amb una procedència exclusivament brasilera.

Talla i ús en joieria

La turmalina s’adapta a una gran varietat de talles facetades —oval, rodona, maragda, coixí— i també a caboixó, especialment quan es vol ressaltar el color, la zonació o algun efecte òptic com la chatoyance. Les varietats policromes o zonades també poden tallar-se en làmines o seccions que mostrin la distribució interna del color.

Aquest és un dels grans atractius de la turmalina: ofereix una combinació de riquesa cromàtica, bona durabilitat i versatilitat estètica, cosa que la fa adequada per a joieria de nivell mitjà i alt, sense assolir habitualment els preus extrems del diamant, el robí, el safir o l’esmaragda, excepte en exemplars molt rars o d’origen especialment valorat.

Tractaments, síntesi i imitacions

Els tractaments més comuns en turmalina són els tèrmics i, en alguns casos, la irradiació. L’escalfament pot aclarir o modificar determinats colors, mentre que la irradiació pot intensificar alguns tons, especialment en materials rosats. La literatura gemmològica assenyala, a més, que els canvis produïts per irradiació poden ser menys estables davant llum intensa o calor que els obtinguts per tractament tèrmic.

La síntesi de turmalina existeix des del punt de vista experimental, però no és un producte habitual del mercat gemmològic, en part per la complexitat química del grup i pel fet que, comercialment, sol resultar menys rendible que en altres gemmes.

Pel que fa a les imitacions, el text original esmentava correctament el vidre i l’espinel·la sintètica com a possibles substituts visuals. El vidre sol delatar-se per bombolles o per trets interns típics del refredament; les imitacions sintètiques requereixen mètodes gemmològics més precisos per a la seva identificació.

Aplicacions tecnològiques

Històricament, làmines de turmalina es van utilitzar com a polaritzadors òptics. Les anomenades tourmaline tongs o pinces de turmalina, documentades al segle XIX, aprofitaven la capacitat del mineral per polaritzar la llum per absorció. Amb el temps, aquests dispositius foren substituïts per solucions òptiques més eficients, però tenen un gran interès historiogràfic en mineralogia i òptica.

Un atribució no contrastada científicament és la producció de teixits tècnics amb pols de turmalina que produirien benestar per intercanvi iònic.

Històries i usos curiosos

Hi ha diversos episodis històrics associats a la turmalina. El més documentat és l’ús de làmines fines com a polaritzadors. També és històrica la tradició segons la qual la turmalina, escalfada, servia per atreure cendres fines, fet que explica el sobrenom d’ash-drawer.

És versemblant, a més, l’ús de la turmalina negra (schorl) en joieria de dol, ja que aquesta varietat és abundant, fosca i relativament discreta, tot i que la gemma de dol per excel·lència en la tradició victoriana va ser principalment l’atzabeja. Tanmateix, és factible que la turmalina negra també s’utilitzés en aquest context.

Conclusió

La turmalina és una gemma particularment interessant perquè reuneix, en un mateix grup mineral, una estructura cristal·lina complexa, una química extraordinàriament flexible, una gran diversitat de colors, propietats físiques remarcables i un context geològic molt revelador. Des del punt de vista docent, és un exemple excel·lent de la connexió entre mineralogia, petrologia, òptica cristal·lina i gemmologia.

Fonts consultades

 

Jordi Coll Vera - 2026