Cómo se forman las esmeraldas
Escrito por Joan Reinbold ; última actualización: February 01, 2018
Visión general
Las esmeraldas son de un color entre verde y verde azulado de las especies de gemas berilo [Be3Al2 (Si6O18)]. Su color puede venir de pequeñas cantidades de cromo o vanadio. Son una joya dura pero frágil, ya que los defectos son comunes en su formación. Las esmeraldas se forman de manera natural y por medios artificiales. Las esmeraldas artificiales a veces son llamadas esmeraldas "creadas". Los depósitos de esmeraldas se encuentran en Carolina del Norte y California en EE.UU., así como en Colombia, Brasil, Argelia y los Montes Urales. Las variedades comunes de esmeralda incluyen la esmeralda estrella, la esmeralda colombiana, la esmeralda de Zambia, la esmeralda ojo de gato, la esmeralda trapiche y la esmeralda brasileña. Los minerales más comunes que se forman junto a las esmeraldas son el cuarzo, el feldespato y la calcita.
Formación natural
Las esmeraldas naturales se forman en depósitos de pegmatita o en las venas hidrotermales de ambientes metamórficos. En una vena hidrotermal, los fluidos hidrotermales han escapado desde el magma profundo en la corteza de la Tierra. Cuando estos líquidos contienen los elementos específicos que se encuentran en las esmeraldas (como el berilio) y se comienzan a enfriar en las venas del depósito, las esmeraldas se empiezan a formar.
En la pegmatita se deposita magma, en cambio los fluidos hidrotermales son el componente clave en la formación de esmeraldas. Cuando el magma se enfría permanecen elementos en la solución del líquido sobrante. Cuando los elementos adecuados permanecen y las condiciones son óptimas como el enfriamiento en el momento justo, se forman esmeraldas.
En estos entornos la temperaturas oscilan entre aproximadamente 750 a 930º F (398 a 498º C) bajo presiones que ascienden de 1 a 3 kilobars (alrededor de 7,5 hasta 21,75 toneladas de presión por pulgada cuadrada). La refrigeración toma largos períodos de tiempo: las esmeraldas naturales de hoy en día se formaron cientos de millones de años atrás.
Formación sintética
Hay dos tipos principales de entornos sintéticos para la formación de una esmeralda, hidrotermales y por flujo de crecimiento. El método hidrotermal consiste en cultivar una capa de más de un berilo de esmeralda en un ambiente ácido y un silicio rico en "nutrientes". Los productos químicos se calientan aproximadamente de 930 a 1.112º F (498 a 600º C) a presiones de 700 a 1.400 kilobars (desde 5.076 hasta 10.150 toneladas de presión por pulgada cuadrada). El ambiente ácido mantiene el cromo para que no se separe del medio de cultivo y el de silicio rico en nutrientes se mantiene a partir de las otras sustancias químicas para evitar la detención del crecimiento de las esmeraldas.
Las esmeraldas por flujo de crecimiento se basan en hacer crecer una esmeralda sintética sobre una "semilla de cristal" de berilo de incolora. Los molibdatos, tungstatos y vanadatos se utilizan para formar un "flujo". Estos materiales se funden. Se gira un berilo y se coloca en contacto con una "zona de rotación de fusión" y luego se quita. Esto sintetiza el berilo. Las inclusiones tenues como plumas se forman a menudo con este método de cultivo.
