Black Spinel—A Gem Material from Bo Phloi, Thailand

Abstract

Das Edelsteinabbaugebiet Bo Phloi befindet sich in der Provinz Kanchanaburi im Westen Thailands, etwa 30 km nordlich der Stadt Kanchanaburi. Die Gegend war beruhmt fur ihre blauen Saphirkristalle in Edelsteinqualitat. Da die Produktion von Korund inzwischen praktisch zum Erliegen gekommen ist, verwenden lokale Edelsteinschleifer, um ihren Lebensunterhalt zu verdienen, den immer noch reichlich vorkommenden schwarzen Spinell und stellen aus diesem verschiedene Arten von Schmuck her. Die vorliegende Arbeit fasst die Ergebnisse einer detaillierten mineralogischen Charakterisierung des Bo Phloi-Materials zusammen. Bei allen Proben handelt es sich um Mg-Al-Spinell (MgAl2O4) mit erhohtem Fe-Gehalt (FeO 20.7 ± 0.9 wt%). Basierend auf Mossbauer-spektroskopischen Ergebnissen liegt das Eisen sowohl zwei- als auch dreiwertig vor, wobei letzteres beide Kationenpositionen im Kristallgitter (4er- und 6er-koordiniert) besetzt. Das Fe3+ bewirkt daher eine sogenannte „teilweise inverse“ Besetzung der Kationenplatze. Infolgedessen stimmt das Ramanspektrum des Bo Phloi-Spinells nicht mit dem eines „normalen“ Spinells uberein, sondern ahnelt viel mehr den Spektren anderer „inverser“ Minerale der Spinellgruppe, wie Hercynit oder Magnesioferrit. Zudem bestimmt der hohe Fe- Gehalt die intensive Einfarbung des Materials. Makroskopische Proben sind scheinbar vollig schwarz, wahrend die graubraune Eigenfarbe des Bo Phloi-Spinells nur bei Probendicken von deutlich unter 0,1 mm beobachtbar ist.