Goldschmiede – Jette Sterling
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Wissenswertes über australische Opale

Texte aus dem extraLapis No. 10, Opal

 

 

Im Edelopal schenkt uns die Erde einen Edelstein, dessen magische Schönheit - das faszinierende Blinken leuchtender Farben -  nicht auf eingelagerten Farbstoffen beruht, sondern auf einer reizvollen Lichtbrechung einer Lichtbeugung.

 

Durch Beugung des Lichts an regelmäßigen, ultramikroskopisch feinen Strukturen wird das einfallende Licht in seine Spektralfarben zerlegt, womit der Opal sein prächtig schillerndes Regenbogengewand erhält. Er ist einer der wenigen Edelsteine, dem ein geordnetes Atomgitter fehlt; deshalb kann er auch keine Kristalle bilden.

 

Er besitzt vielmehr ein gelartiges Gefüge, das sich gegenüber seiner Umgebung durch keine geometrisch definierbare Form abgrenzt. Solche Substanzen heißen amorph (gestaltlos).

 

Sein Grundgefüge aus amorphem Siliziumdioxid ist eine dichte Anhäufung von Myriaden winzigster, schalig aggregierter Kieselphärolithe. Diese Kügelchen sind mehr oder weniger regelmäßig zu einzelnen Gitterblöcken vereinigt, die ideale Beugungsgitter bilden. Die netzartig aufgereihten Kügelchen und die Zwischenräume entsprechen in ihren Dimensionen ungefähr den Wellenlängen des sichtbaren Lichtes und vermögen dieses beim Auftreten auf die Kugelgitter zu beugen so daß es in prismatische Farben aufgefächert wird.

Lichtbeugung des Opals

 

 

Das Farbspiel des Edelopals ist der außergewöhnliche und einzige Fall im Mineralreich, wo eine unübertroffene Farberscheinung durch Lichtbeugung an einem periodischem Baumuster (Beugungsgitter) entsteht. Nur die Kieselsäure in Form des Edelopals bietet in der Natur hier Gelegenheit.

 

Die farberzeugende Struktur ist dabei rund 1000mal größer als ein Kristallgitter (andere Edelsteine), aber doch noch so fein, daß es der Hilfe des Elektronenmikroskops zur Aufklärung der Farbursache bedurfte.

 

 

Farbenspiel des Opals

 

 

Die Opalsubstanz ist an und für sich farblos, weiß oder durch Spurenelemente gefärbt, und erst durch den physikalischen Vorgang der Lichtbeugung wird das weiße Licht in die einzelnen Wellenlängen zerlegt.

 

Chemisch ist der Opal ganz gewöhnliche Kieselsäure mit einigen Prozenten Wasser (bis zu 10 %). Schon in den dreißiger Jahren erkannte man die hohe Reinheit der Opalfarben und stellte als Ursache Lichtbeugung zur Diskussion. Aber erst in den sechziger Jahren entdeckte ein australisches Forscherteam im Elektronenmikroskop, daß der Opal aus einer dichtgefügten Anordnung von Kieselgel -Kügelchen mit 0,15 – 0,3 Tausendstel Millimeter Durchmesser besteht.

 

Im weit verbreiteten Gemeinen Opal (der „Potch“ der Australier) haben die Kieselgel-Kügelchen uneinheitliche Größen bei regelloser Anordnung.

 

Im sehr viel selteneren Edelopal dagegen, mit seinem starken Farbenspiel sind alle Kügelchen gleich groß und innerhalb eines jeden Kornbereichs geometrisch nach dem Prinzip der dichtesten Kugelpackung angeordnet. Dabei alternieren kubisch und hexagonal gestapelte Bereiche in unregelmäßiger Folge (Stapelfehler).

 

Jeder Bereich wirkt nun als eigenes dreidimensionales Beugungsgitter, und die Beugungsfarben wechseln von Korn zu Korn. Wegen des Korngefüges vom Edelopal zeigt sich die Oberfläche als Farbmosaik, das kaleidoskopartig wechselt; für jedes Korn ist ja der Beugungswinkel wieder anders. Jeder Opal ist hinsichtlich des Farbspiels einmalig, keine zwei haben genau das gleiche Farbmuster.

Zwischenräume in der Kugelpackung

 

 

Die Zwischenräume zwischen den Kieselsäurekügelchen sind mit Luft, Wasser oder Kieselgel angefüllt. Diese Fugen wirken nun als die eigentlichen lichtstreuenden Punkte des Beugungsgitters und bewirken nicht nur die spektrale Farbzerlegung, sondern auch die milchige Körperfarbe, die durch intensives Farbspiel allerdings auch überdeckt wird. Die Körperfarbe kommt hingegen in Randpartien ohne Farbspiel zum Vorschein.

 

Durchsichtig wird der Edelopal, wenn die Kieselsäurekügelchen völlig verbacken und der Verband fugenlos wird wie beim mexikanischen Feueropal, der fast kein Farbspiel mehr zeigt. Die weitaus teuersten Opale, mit Karatpreisen wie Diamanten, sind die extrem seltenen Schwarzopale aus Lightening Ridge im Norden von New South Wales, Australien. Die schwarze Körperfarbe, in guten Steinen vom Farbspiel völlig überdeckt, rührt von einem fein verteilten Pigment her (angeblich Kohle und Ilmenit).

 

 

Sandstein- und Eisenstein- Boulder

 

 

Der Zusammensetzung nach werden zwei Typen unterschieden: die „Sandstein-Boulder“ (bei denen eine Kruste aus eisenreichem Sandstein einen Sandsteinkern umschließt) und die „Eisenstein-Boulder“ (die zu einem sehr hohen Anteil aus Eisenhydroxiden aufgebaut sind).

 

In Eisenstein-Bouldern füllt die Opalsubstanz konzentrische Schichtrisse und sternförmig oder unregelmäßig verlaufende Sprünge; in kleineren Bouldern und Nüssen, wie sie in den Feldern von Yowah und Koroit zu finden sind (Yowah-Nüsse), bildet sie regelrechte Opalkerne.

 

Seltener tritt auch „Saum- oder Band-Opal“ auf, der ganz charakteristisch in Eisenstein eingelagert ist. Schließlich gibt es im Sandstein längliche, röhrenförmige Hohlräume, die leer geblieben sind oder mit sogenanntem “Pipe-Opal“ gefüllt sein können.

 

Im Gegensatz zu anderen sedimentären Opalbildungen sind Boulderopale fest mit der Eisensteinmatrix verbunden. Sie dient als natürliche Stütze für den Opal.

 

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