Peridoot, een gewaardeerde edelsteen

Door Prof. Dr. H.A. Hänni, FGA, SSEF Research Associate

Peridoot is een zeer gewaardeerde edelsteen in een groene kleur (Fig.1). Peridoot hoort thuis in de olivijngroep, waartoe ook de belangrijke mineralen forsteriet Mg2SiO4, fayaliet Fe2SiO4 en tephroïet Mn2SiO4 behoren. Olivijnen zijn de hoofdbestanddelen van mafische en ultra-mafische gesteenten die worden gevormd in de mantel van de aarde.

Olivijn-basalt gesteente brengt de kristallen naar de oppervlakte, waar ze worden gevonden in uitgebreide basaltlagen zoals in China (provincie Hebei) (Fig. 2), Noord-Korea (Fig.4) en de USA (Arizona). Een ander genetisch type van olivijn wordt gevonden in door metamorfose gevormde gesteentes zoals in Myanmar en Pakistan. Olivijnen zijn ook een hoofdbestanddeel van de zeldzame pallasieten, nikkel-ijzer meteorieten met grote insluitsels van olivijn (Fig. 3). Natuurlijke kleurloze forsteriet komt voor in Myanmar (Birma) (fig. 8). Synthetisch forsteriet met doteringsmiddelen wordt gebruikt voor laser technische toepassingen.

Ruwe en geslepen peridoten van diverse locaties. Foto© H.A. Hänni.
Ruwe en geslepen peridoten van diverse locaties. Foto© H.A. Hänni.
Een stuk olivijn-basalt gesteente met geclusterde olivijn korrels en een groot olivijn kristal van Zhanggjikou-Xuanhua, provincie Hebei, China. Foto © H.A. Hänni.
Een stuk olivijn-basalt gesteente met geclusterde olivijn korrels en een groot olivijn kristal van Zhanggjikou-Xuanhua, provincie Hebei, China. Foto © H.A. Hänni.
Een pallasiet, een nikkel-ijzer matrix met olivijnkristallen. Foto © H.A. Hänni.
Een pallasiet, een nikkel-ijzer matrix met olivijnkristallen. Foto © H.A. Hänni.

Edelsteen-kwaliteit olivijn wordt peridoot genoemd en ook wel chrysoliet. Het wordt vertegenwoordigd door een solide mix tussen het Mg-lid forsteriet (fo) en het Fe-lid fayaliet (fa) met hoge fo en lage fa concentraties. Zo nu en dan voorkomende toevoegingen van Mn, Ni of Cr zijn altijd erg klein, maar hebben invloed op de kleur van de steen. Forsteriet en fayaliet zijn ‘solid solution’series *(*vervangingsreeks) net als pyroop en almandien bij de granaat. Kleur en fysische eigenschappen hangen af van de mengverhouding. IJzer (fa) verhoogt brekingsindices en dichtheid. Terwijl forsteriet kleurloos is, is fayaliet bruingroen. Peridoten met attractieve kleuren nemen in de serie de positie in tussen fo95-fo85 en fa5-fa15. Hogere ijzergehaltes verpesten de mooie kleur en veranderen hem in een bruinig olijfgroen.
Diagram 1 toont de relatie van de mengverhoudingen en de optische/fysische data. Voor een fo85-fa15 lid is de positie aangegeven met een groene stip. De dichtheid is 3.34 (blauwe stip). Brekingsindices voor deze compositie zijn aangegeven met roze stippen. De hoek tussen de optische assen is bij peridoot erg groot, 900 (olijfgroene stip, (rechts boven)zoals te zien is in diagram 1.

Een diagram van de forsteriet-fayaliet ‘solid solution’ serie in relatie met Mg – Fe vervanging met brekingsindices, dichtheid en optisch axiale hoek. Diagram naar Deer, Howie & Zussman, 1992.
Een diagram van de forsteriet-fayaliet ‘solid solution’ serie in relatie met Mg – Fe vervanging met brekingsindices, dichtheid en optisch axiale hoek. Diagram naar Deer, Howie & Zussman, 1992.

Als we peridoot met de microscoop beter bekijken, kunnen we een aantal fenomenen waarnemen. Daar de dubbelbreking een waarde van 0.035 heeft, zien we in de meeste kijkrichtingen een sterke verdubbeling van de onderste facetten of insluitsels. Een zeer typerend insluitsel is de ‘lily pad’. Deze bestaat uit een klein, centraal insluitsel, een vloeistof of chromiet korrel, omgeven door een bijna plat rond barstje, vaak met radiale ribben (Fig. 4).
In sommige peridoten vinden we enkele kristallen of groepjes van zwarte octaëders mineralen, meestal uit de chromiet/chroom spinelgroep. Omdat veel peridoothoudende gesteenten een metamorfose ondergaan in de aanwezigheid van water, kunnen ze eindigen als serpentijn. In veel peridoten met edelsteenkwaliteit kunnen we wittige sluiers zien, die enige vertroebeling in de stenen veroorzaken (Fig. 5). Deze vertroebeling toont de start van de omzetting van olivijn naar serpentijn aan.

Typische schotel-achtige insluitsels (lily pads) rondom een klein insluitsels in een peridoot uit Noord-Korea. Breedte van het beeld 4,5 mm. Foto© H.A. Hänni.
Typische schotel-achtige insluitsels (lily pads) rondom een klein insluitsels in een peridoot uit Noord-Korea. Breedte van het beeld 4,5 mm. Foto© H.A. Hänni.
Melkige sluiers, waarschijnlijk een omzetting van olivijn naar serpentijn in een peridoot van Myanmar. Breedte van het beeld 2,5 mm. Foto © H.A. Hänni.
Melkige sluiers, waarschijnlijk een omzetting van olivijn naar serpentijn in een peridoot van Myanmar. Breedte van het beeld 2,5 mm. Foto © H.A. Hänni.

Kleurloze synthetische forsteriet wordt geproduceerd door Solix, Belarus (Wit-Rusland) (Fig. 6). Cr-gedoteerde forsteriet wordt hoofdzakelijk gebruikt voor laserkristallen. Maar Solix produceert ook Co-gedoteerde forsteriet, dat in kleur en pleochroÏsme op tanzaniet lijkt. Omdat doteringsmiddelen alleen in kleine concentraties aanwezig zijn hebben zij nagenoeg geen effect op de brekingsindices en de dichtheid; het materiaal is dus gemakkelijk als forsteriet te identificeren.

Een groepje van synthetische forsterieten geproduceerd door Solix, Wit-Rusland(Belarus). De steen aan de linker kant is 12 mm lang. Het blauwe voorbeeld wordt verkocht als een tanzaniet imitatie. Foto© H.A. Hänni.
Een groepje van synthetische forsterieten geproduceerd door Solix, Wit-Rusland(Belarus). De steen aan de linker kant is 12 mm lang. Het blauwe voorbeeld wordt verkocht als een tanzaniet imitatie. Foto© H.A. Hänni.
Fig. 6A-Natuurlijke Birmese kleurloze forsteriet
Birmese kleurloze forsteriet

Peridoot wordt tamelijk veel gebruikt in sieraden, van kleine stenen uit basaltische afzettingen tot grote en mooie kristallen, soms wel meer dan 100 ct. Naast China, de USA en Pakistan zijn andere vindplaatsen Myanmar(Birma), Tanzania en noch een paar andere.
De steen is niet onkwetsbaar. De juwelier/goudsmid moet hier rekening mee houden als hij met deze steen werkt. Peridoot wordt erg snel en gemakkelijk geëtst door zwavelzuur en afbijtmiddelen die worden gebruikt na het solderen. In slechts 5 minuten in een warm zuurhoudend badje wordt het oppervlak van de steen geëtst, zodat deze er blijvend mat uitziet.

Een facetgeslepen peridoot voor en na een warm bad in zwavelzuur. Foto© H.A. Hänni.
Een facetgeslepen peridoot voor en na een warm bad in zwavelzuur. Foto© H.A. Hänni.

Referenties:
Hänni, H.A. (2015): Olivine – Peridot. Journal of the Gemmoloical Association of Hong Kong XXXVI, 58-60
Koivula, J.I. & Fryer, C.W. (19886): The gemological characteristics of Chinese peridot.Gems & Gemology, Spring, p. 38-40
Deer, W.A., Howie, R.A. & Zussman, J. (1992). Second Edition, Longman