مقدمه
سنگ فیروزه، جزء کهن ترین سنگ های زینتی و گرانبها محسوب می شود. از حدود 4000 سال قبل از میلاد مسیح، فیروزه مورد استفاده قرار می گرفته است.
کانی فیروزه از فسفات آلومینیوم و مس آبدار تشکیل می شود. فیروزه به صورت یک کانی ثانویه و به وسیله محلول های آبگین اسیدی در طی هوازدگی و اکسید شدن کانی های اولیه ایجاد می گردد.
فیروزه به طور عمده در مناطق خشک و نیمه خشک یافت می شود. تشکیل سنگ فیروزه در اعماق کمتر از 20 متر رخ می دهد. هر چند در برخی موارد در اعماق بیشتر هم، که محلول ها نفوذ کرده اند نیز تشکیل می شوند.
مرغوب ترین و با ارزش ترین فیروزه جهان از معدن فیروزه نیشابور به دست می آید. از دیگر معادن فیروزه ایران، می توان به معدن فیروزه باغوی دامغان و فیروزه شهر بابک کرمان اشاره کرد.
ترکیب شیمیایی فیروزه به صورت تقریبی بدین گونه است:
اکسید آلومینیوم 37%
اکسید فسفر 34%
اکسید مس 9%
آب 20%
فرمول شیمیایی فیروزه: Cu Al6 (PO4)4 (OH)8 4H2O
شرایط تشکیل فیروزه
تشکیل سنگ فیروزه به لحاظ فرآیندهای زمین شناسی بسیار پیچیده بوده و نیازمند شرایط بسیار خاص زمین شناسی است.
به طور کلی فیروزه در مکان هایی به وجود می آید که مقدار مس و فسفات موجود در منطقه به میزان بالایی باشد. از طرفی منطقه دارای آب و هوای گرم و خشک نیز باشد.
بر اثر تاثیر محلول های سطحی مس دار بر روی سنگ های غنی از اکسید آلومینیوم (AL2O3) و غنی از فسفر، فیروزه به وجود می آید. در اثر انحلال اکسید آلومینیوم در اسید سولفوریک که حاوی مقداری سولفات مس و اسید فسفریک است، محلول های حاوی فیروزه به دست می آید. این محلول در داخل حفره ها و شکاف های سطح مشترک بین طبقات رسوب کرده و در آنجا فیروزه تشکیل می شود.
فیروزه اکثرا به صورت لایه یا رگه یا شکل غده ای و تکه ای در سنگ های میزبان خود یافت می شود. تشکیل فیروزه ناشی از تاثیر محلول های مس دار بر سطح سنگ های آلومینیوم دار و فسفر دار است.
سپس محلول های حاوی فسفات مس و آلومینیوم در طیف های مختلف رنگ های آبی و سبز بر روی آن رسوب کرده و انواع فیروزه از نظر رنگ تشکیل می شود.
شش مرحله در تشکیل فیروزه به شرح زیر است:
1- تاثیر آب های جوی بر سولفیدهای آهن (پیریت) و تشکیل سولفوریک اسید
2- تاثیر سولفوریک اسید بر آپاتیت و تشکیل اسید فسفریک
3- تجزیه کالکوپیریت و تشکیل سولفات مس و سولفات آهن
4- تاثیر اسید فسفریک بر سولفات مس
5- تجزیه آلونیت
6- تاثیر فسفریک اسید بر کانی های مس دار و رسوب در مجاورت آلونیت و تشکیل فیروزه
رنگ فیروزه
رنگ آبی سنگ فیروزه به خاطر وجود عنصر مس (Cu) و رنگ سبز از عناصر آهن (Fe) یا کُرُم (Cr) به وجود می آید. لازم به ذکر است که رنگ سفید فیروزه به خاطر وجود کلسیم (Ca) و یا تخلخل در این گوهر است.
آنچه در اغلب فیروزه ها عمومیت دارد، وجود رگه هایی سیاه یا قهوه ای رنگ برجسته است که مربوط به سنگ مادر تشکیل دهنده فیروزه می باشد. این رگه ها گاه در طرح های منظم و غیر منظم شکل می گیرند که در چنین حالتی به آن شبکه عنکبوتی و در اصطلاح بازار ایران به آن فیروزه شجری می گویند.
اگر این طرح منظم و زیبا باشد باعث افزایش ارزش فیروزه خواهد شد. در حالی که اگر این شبکه از رگه ها، نامنظم و به صورت نقطه و لکه ای باشد، از ارزش فیروزه خواهد کاست.
در بررسی شیمیایی انواع فیروزه آبی و سبز مشخص شده است که اکسید مس، اکسید آلومینیوم، اکسید فسفر، سیلیسیم و روی در فیروزه های آبی، فراوانی بیشتری نسبت به فیروزه های سبز نشان می دهند.
برعکس اکسید آهن، گوگرد و سریُم در فیروزه های سبز فراوانی بیشتری دارند. در واقع آهن جانشین آلومینیوم شده و باعث تغییر رنگ فیروزه به سبز می شود.
مطالعات نشان می دهد که در اثر از دست رفتن آب، رنگ فیروزه نیز کمرنگ می شود.
بهینه سازی سنگ فیروزه (احیای فیروزه)
فیروزه از نظر ثبات رنگ، گوهری نسبتاً حساس است. بدین معنی که رنگ فیروزه در طول استفاده از آن، ممکن است کمرنگ شود. به همین دلیل امروزه حتی برای فیروزه هایی با کیفیت عالی نیز می توان یک مرحله بهسازی یا احیاء شامل واکس زدن در نظر گرفت.
عمل واکس زدن فیروزه باعث می شود تا ضمن افزایش استحکام، از محو شدن رنگ فیروزه به مرور زمان نیز جلوگیری شود. واکس زدن فیروزه طی روشی خاص با فرو بردن سنگ فیروزه داخل نوعی رزین صورت می گیرد.
در این روش فیروزه و رزین در دمای بالا و تحت فشار مخلوط می شوند. بنابراین، رزین به داخل سنگ نفوذ کرده و بعد از آن، فیروزه در داخل ظرف های فلزی کوچک قرار گرفته و خیلی آهسته سرد می شود.
همچنین از مواد پلاستیکی نیز جهت بهسازی و احیای فیروزه استفاده می شود. اغلب فیروزه های احیا و بهسازی شده با استفاده از روش هایی همچون مطالعه میکروسکوپی، استفاده از نقطه داغ و طیف سنجی مادون قرمز، قابل تشخیص هستند. امروزه علاوه بر رزین و پلاستیک، از سیلیس نیز در پایدار سازی فیروزه استفاده می شود.
بهسازی و احیای فیروزه توسط سیلیس، از نظر عملکرد مشابه با رزین و پلاستیک است، به این مفهوم که سیلیس در حفره های سنگ وارد شده و منجر به تثبیت و پایدار شدن آن می شود.
توجه به این نکته لازم است که فیروزه های احیا شده، فیروزه های طبیعی هستند که البته قیمت و ارزش فیروزه های کاملاً طبیعی و احیا نشده را ندارند.
کیفیت سنگ فیروزه
گوهر فیروزه اگر چه شفافیت و یا براقی بسیاری از گوهرها را ندارد، اما به دلیل رنگ زیبا و استفاده تزئینی آن در دوره های مختلف تاریخ، در بین ملل مختلف از محبوبیت خاصی برخوردار می باشد.
از جمله موارد مهم که در ارزیابی کیفیت سنگ فیروزه دارای اهمیت می باشد، می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- سختی یا چگالی:
این فاکتور عامل حیاتی و اصلی در درجه بندی سنگ فیروزه محسوب می شود. یک فیروزه نامرغوب، با کیفیت پایین، فیروزه نرم یا با سختی پایین است. به ویژه اگر از انواع گچی و متخلخل باشد.
فیروزه های سخت و چگال تر، مرغوب محسوب می شوند. فیروزه های نرم و گچی، تا حدودی جاذب رطوبت هستند و در صورت خیس بودن، انگشت به سنگ می چسبد که بیانگر گچی بودن آن است.
معمولاً سختی فیروزه در بازه 5 تا 6 قرار می گیرد. چگالی فیروزه نیز در بازه 2.6 تا 2.8 گرم بر سانتی متر مکعب قرار دارد.
2- جلا:
تنها منظور برق و جلای سطحی نیست، بلکه جلا در فیروزه بایستی تا حدودی ژرف باشد. منظور از پوشش سطحی، پوشش دادن سطح سنگ فیروزه متخلخل با رزین یا چسب، که جلای سطحی خوبی را تولید می کند، ولی ژرف نیست.
3- رنگ:
رنگ آبی آسمانی، مرغوب ترین رنگ برای سنگ فیروزه است. فیروزه های نرم به مرور زمان تغییر رنگ می دهند و به فیروزه های سبز تبدیل می شوند. لذا رنگ سبز فیروزه باعث نامرغوب شدن آن شده و از کیفیت فیروزه می کاهد.
4- ماتریکس یا شجر:
منظور از ماتریکس، سنگ مادر یا سنگ میزبان فیروزه است که سنگ فیروزه در آن رشد می کند. زمانی که فیروزه تراشیده می شود، اثرات این سنگ میزبان در نگین فیروزه، بایستی زیبا و خوش حالت باشد.
بنابراین بهترین فیروزه، فیروزه ایست که دارای کمترین مقدار ماتریکس یا شجر باشد. البته در صورتی که این شجر در سنگ فیروزه، دارای حالتی منظم باشد، به ارزش فیروزه خواهد افزود.
برش فیروزه
سنگ فیروزه به ندرت به صورت ریز وجه تراشیده می شود. فیروزه اکثراً به صورت دامله ای یا گنبدی (Cabochon) تراشیده می شود.
همچنین دانه تسبیحی (Bead) و برش فانتزی (Fancy) نیز از جمله شکل های تراش این گوهر است.
همانندهای سنگ فیروزه و راه های تشخیص فوری آن
1- پلاستیک:
پلاستیک های به رنگ فیروزه، به وسیله تست تخریبی یا نقطه داغ از سنگ فیروزه تشخیص داده می شود.
2- هاولیت (Howlite):
برای تشخیص هاولیت از سنگ فیروزه، از تست های گوهر شناسی شامل وزن مخصوص، ضریب شکست و مشاهدات میکروسکوپی استفاده می گردد.
3- کریزوکولا (Chrysocolla):
جهت تشخیص کریزوکولا از سنگ فیروزه، از تست فسفات استفاده می گردد. ترکیب شیمیایی کریزوکولا فاقد فسفات بوده، این در حالیست که فیروزه در ترکیب شیمیایی خود، دارای فسفات می باشد.
4- واریسیت (Variscite):
جهت تشخیص سنگ فیروزه سبز از سنگ واریسیت از تست مس استفاده می گردد.
بدیهی است که طبق فرمول شیمیایی فیروزه، مقداری عنصر مس در آن وجود داشته که عامل رنگ آبی آن می باشد. این در حالیست که در سنگ واریسیت، عنصر مس وجود ندارد.
معدن فیروزه نیشابور
مهمترین معدن فیروزه ایران در 53 کیلومتری شمال غربی نیشابور قرار گرفته است. و یکی از قدیمی ترین معادن دنیا می باشد.
این معدن با ذخیره 9000 تن و ظرفیت تولید سالانه 19 تن دارای مرغوب ترین نوع فیروزه در جهان است. تنوع سنگ فیروزه در این معدن بسیار قابل توجه است و به عنوان دارنده بهترین نوع فیروزه در دنیا مطرح است.
وجود کنده کاری های قدیمی متعدد در یک منطقه وسیع و بهره برداری از سه تونل که در چندین طبقه تا عمق 100 متری حفر شده و طول بزرگترین آن ها تا 3 کیلومتر می رسد، نشان دهنده وسعت کانی سازی در معدن فیروزه نیشابور است.
فیروزه که در حال حاضر مهمترین و با ارزش ترین کانی معدن به حساب می آید، یک کانی ثانویه و کاملاً تاخیری است که کانی سازی های اولیه سولفیدی – اکسیدی را قطع نموده است.
این کانی به دلیل اکسیداسیون وسیع سولفیدهای مس دار منطقه و حضور ترکیبات فسفاته مانند آپاتیت، تشکیل شده است. ضخامت زون اکسیدان منطقه بسیار زیاد است، به طوری که فیروزه تا عمق 80 متری در تونل ها دیده شده است.
به طور تقریبی از هر تن سنگ فیروزه خام این معدن، 8 تا 10 کیلوگرم فیروزه حاصل می گردد.
معادن فیروزه ایران و جهان
فیروزه یکی از ارزشمندترین کانی های غیر شفاف در دنیای تجارت جواهرات به شمار می آید. سالیان سال فیروزه ایران مرغوب ترین فیروزه در جهان بوده و واژه فیروزه نیشابور به عنوان زیباترین فیروزه جهان به کار می رود.
از معادن دیگر سنگ فیروزه ایران می توان به معدن فیروزه میدوک (کرمان) و معدن فیروزه باغو (دامغان) اشاره کرد.
البته با کشف معادنی در غرب و جنوب غربی آمریکا رقیب جدی برای فیروزه ایران پیدا شد، به نحوی که امروزه بزرگترین تولید کننده فیروزه دنیا آمریکاست.
اما هنوز هم زیباترین فیروزه متعلق به ایران است.
نتیجه گیری
با توجه به ویژگی های سنگ فیروزه می توان اذعان داشت که بهترین نوع فیروزه، فیروزه ای است که دارای کمترین ماتریکس و رنگ آبی خالص باشد. همچنین داشتن سختی مناسب جهت برش و انجام عملیات بهسازی و احیا نیز از دیگر شرایط فیروزه مرغوب است.
با این که در حال حاضر بیشترین فیروزه دنیا از معادن آمریکا استخراج می شود، ولی معدن فیروزه نیشابور به دلیل دارا بودن فیروزه هایی با رنگ آبی آسمانی زیبا از مشهورترین معادن فیروزه جهان می باشد.
معدن فیروزه نیشابور نه تنها مهم ترین معدن فیروزه کشور است، بلکه در سطح جهانی نیز به دلیل کیفیت عالی آن به خصوص انواع عجمی و شجری، ممتاز بوده و از معروفیت خاصی برخوردار است.
ارسال دیدگاه