Jalokivien synty ja esiintyminen
Mikko Turunen
Jalokivien synty
Koska suurin osa jalokivistä on mineraaleja, ovat ne syntyneet kuten muutkin mineraalit . Mineraalit voivat syntyä usealla eri tavalla. Osa mineraaleista on syntynyt sulan kiviaineksen jähmettyessä syvällä kallioperässä tai purkautuessa maan pinnalle (magmatismi). Osa mineraaleista syntyy vesiliuoksista saostumalla (sedimentaatio) ja osa jo olemassaolevista mineraaleista uudelleenkiteytymällä korkean lämpötilan ja paineen vaikutuksesta (metamorfoosi). Jalokivien synty ei poikkea muidenkaan mineraalien synnystä, joten näissä mineraaleja synnyttävissä prosesseissa syntyy myös jalokiviä. Poikkeuksena ovat vain jalokivinä pidetyt eloperäiset muodostumat (meripihka, korallit, helmet, norsunluu), joiden syntytapa käsitellään niitä esittelevillä sivuilla.
Jäljitelmät, värjätyt ja synteettisesti valmistutut jalokivet
Egyptiläiset lienevät olleet ensimmäisiä, jotka yrittivät saada lasin näyttämään arvokkailta jalokiviltä. Vuonna 1758 wieniläinen Strasser kehitti lasin, jota voitiin hioa ja joka ulkoisesti muistutti timanttia. Vähitellen tätä strassiksi kutsuttua jäljitelmää alkoikin kulkeutumaan timanttijäljitelmänä jalokivimarkkinoille. Koruissa käytetäänkin usein halpoja lasijäljitelmiä aitojen jalokivien sijasta. Erityisesti halvoissa, nopeasti vaihtuvan muodin mukaisissa koruissa lienee turha käyttää aitoja jalokiviä. Myös posliinia sekä erilaisia hartsi- ja muovituotteita on käytetty jalokivien asemesta. Kaikki ne muistuttavat aitoja jalokiviä vain väriltään.
Akaatti on kvartsiryhmään kuuluvaa raitaista kalsedonia, joka luonnosta löydettyinä on joskus väriltään yksitoikkoista harmahtavaa eikä niissä juurikaan näy akaatille tyypilliset kuviot. Usein tällaisten akaattien väriä parannetaankin väriaineilla, jolloin saadaan aikaan keinotekoisia, luonnollista kirkkaampia värimuunnoksia ja voimakkaita kuvioita. Jo roomalaisten hallitsema värjäyksen taito perustuu siihen, että akaatin huokoiset osat imevät itseensä väriainetta, tiheisiin vyöhykkeisiin väri ei imeydy.
Jäljitelmiä käytettäessä huomattiin, ettei väri riitä niiden ainoaksi aitoja jalokiviä muistuttavaksi ominaisuudeksi. Tiedemiesten haaveeksi tuli valmistaa sellaisia kiviä, jotka vastasivat aitoja jalokiviä myös muilta ominaisuuksiltaan, erityisesti kovuudeltaan ja loistoltaan. Vasta aivan 1800-luvun lopussa ranskalainen kemisti Verneuil onnistui valmistamaan synteettisiä rubiineja taloudellisesti kannattavalla tavalla. Vuonna 1910 hän onnistui valmistamaan synteettisiä safiireja. Verneuilin kehittämä menetelmä on edelleenkin käytössä yhtenä synteettisten jalokivien valmistusmenetelmänä.
Synteettisesti valmistettuja jalokiviä ei saa jalokivikaupassa koskaan esittää aitoina, niistä on aina käytettävä ilmausta synteettinen. Jalokivikaupassa ostajan kannattaa aina muistaa pyytää aitoustodistus ostamastaan jalokivestä tai tuotteesta, joka sisältää jalokiviä.
Joidenkin jalokivien ulkonäköä voidaan muuttaa tai niiden arvoa voidaan kohottaa muuttamatta kivien alkuperäistä koostumusta tai fyysisiä ominaisuuksia. Tätä prosessia kutsutaan jalokivien jalostamiseksi. Usein jalokivistä korostetaan tai heikennetään niiden väriä tai niiden laatua alentavia pikku puutteita pyritään häivyttämään (halkeamat ja huokoset). Yllä mainuttu akaatin värin kohentaminen on yksi tällainen menetelmä. Jalokivien lämpökäsittelyllä voidaan voimistaa safiirin ja akvamariinin väriä, heikentää savukvartsin ja morionin (musta savukvartsi) väriä tai muuttaa väri kokonaan toiseksi (turmaliini, zirkoni). Väriä voidaan voimistaa myös radioaktiivisella säteilytyksellä (timantti, akvamariini, ametisti, savukvartsi, helmet). Jalokivi voidaan osittain korjata tai entistää kyllästämällä se öljyllä, hartseilla tms. keinoaineilla tai siitä voidaan poistaa halkeamia paine- ja lämpökäsittelyllä (meripihka, turkoosi). Joskus paine- ja lämpökäsittelyllä liitetään yhteen pieniä murtokappaleita isommaksi ja arvokkaammaksi kappaleeksi.
Yhdistelmäkivet ovat kaksiosaisia (dupletit) tai kolmiosaisia (tripletit) koruissa käytettäviä jalokiviä, joissa esimerkiksi ylä- ja alaosa ovat aitoja luonnon jalokiviä ja niiden välissä on värillinen liimakerros tai jotain vähempiarvoista kiveä tai lasia. Yhdistelmäkiven tarkoituksena on näyttää aidolta jalokiveltä, mutta kuitenkin säästää kallisarvoista jalokiveä korvaamalla osa siitä halvemmalla aineella. Huolellisesti yhteenliitetyt moniosaiset kivet on vaikea tunnistaa, erityisesti jos kivi on jo kiinnitetty koruun.
Jalokivien esiintyminen
Magman kiteytyessä syntyvät esiintymät
Magma on maan sisäosissa olevaa sulaa kiviainesta, joka kiteytyy magmakiviksi lämpötilan ja/tai paineen laskiessa jostain syystä. Magmakivien syntyessä niiden sisältämät mineraalit kiteytyvät kukin vuorollaan. Ensiksi kiteytyvät korkean sulamislämpötilan mineraalit ja viimeisenä ne, joiden sulamislämpö on alin (vertaa: kivien sulaessa sulaa niistä ensimmäisenä alhaisimman sulamislämpötilan mineraalit ja viimeisenä vielä korkeassakin lämpötilassa kiinteänä pysyvät mineraalit).
Mineraalien ominaispainolla on vaikutusta siihen, kiteytyykö ne jäähtyvässä magmatilassa syvällä vai pinnassa. Painavia mineraaliosia sisältävä magma painuu magmatilan pohjalle ja keveitä mineraaliosia sisältävä magma kohoaa ylös. Painavia mineraaliosia sisältävä magma muodostaa eri kivilajeja kuin keveitä mineraaliosia sisältävä magma. Peridotiitti on tyypillinen painavien mineraalien muodostama kivilaji, graniitti on tyypillinen keveiden mineraalien muodostama kivilaji. Peridotiitti koostuu oliviinista, pyrokseeneista ja sarvivälkkeestä, graniitti koostuu kvartsista, maasälvistä ja kiilteistä. Peridotiitti ja graniitti ovat magmakivien syväkiviä, pintakivet muodostuvat maanpinnalle purkautuvan magman eli laavan kiteytyessä.
Magmasta syntyviin kivilajeihin voi kiteytymisprosessin aikana muodostua mineraalien rikastumia, esimerkiksi metallisten mineraalien, kuten platinan rikastumia.
Jalokivet ovat magmakivissä harvinaisia. Uvaroviitti (kromia sisältävä granaatti) on eräs harvoista magmakivissä esiintyvistä jalokivistä. Se voi kiteytyä kromimalmin rakoihin ja halkeamiin. Peridotiitin onkaloista tavataan joskus läpinäkyvää oliviinia.
Timanttien etsinnässä tärkeät kimberliittipiiput ovat magmakiviin liittyvistä jalokiviesiintymistä ehkä kaikkein tunnetuimpia. Kimberliittipiiput ovat muinaisiin vulkaanisiin toimintoihin liittyviä purkauskanavia, jotka ovat täyttyneet mahdollisesti timantteja sisältävällä kimberliitillä. Kimberliittinen magma on noussut purkauskanavia pitkin syvältä maan sisältä tuoden mukanaan kymmenien kilometrien syvyydessä kovassa kuumuudessa ja paineessa syntyneitä timantteja. Kimberliittipiippujen läpimitta vaihtelee muutamasta metristä puoleen kilometriin.
Pegmatiitit ovat usein hyvin karkearakeisia magmakivien juonikiviä, joiden päämineraaleina ovat kvartsi, maasälvät ja kiilteet. Joskus pegmatiiteista tavataan kookkaina kiteinä myös jalokivimineraaleja. Tällaisia ovat beryllin, turmaliinin ja kvartsin muunnokset sekä topaasi, spodumeeni, zirkoni ja jotkut maasälvät. Pegmatiiteista on tavattu myös muita harvinaisempia pegmatiittimineraaleja. Pegmatiitteja sanotaankin jalokiviä etsivien aarreaitoiksi. Suomen pegmatiiteista ovat tunnetuimpia Kaatialan ja Haapaluoman esiintymät.
Hydrotermiset esiintymät
Syvällä kallioperässä oleva vesi kykenee paineen ja kuumuuden vaikutuksesta liuottamaan sellaisia mineraaleja, jotka ovat maanpinnalla veteen liukenemattomia. Hydrotermisiä esiintymiä syntyy, kun näistä kuumista mineraalipitoisista liuoksista kiteytyy mineraaleja kallioperän rakoihin ja halkeamiin tai merenpohjan savikoihin. Niissä on usein tyhjiä tiloja – rakoja tai onteloita, joihin mineraalit voivat kiteytyä omamuotoisiksi kiteiksi. Tavallisimpia hydrotermisten esiintymien mineraaleja ovat kalsiitti ja vuorikide (kirkas kvartsi), myös ametistia (violetti kvartsi) tavataan näistä esiintymistä. Jalometalleista kulta ja hopea suosivat hydrotermisiä kvartsijuonia.
Tulivuorten kivilajien jalokivet
Kun maan sisäosista purkautuu maan pinnalle sulaa kiviainesta, jää jähmettyvien laavavirtojen sisään onteloita, joiden läpimitta voi olla jopa metrejä. Ontelot voivat täyttyä niihin jäähtymisprosessin aikana jääneillä tai niihin myöhemmin tunkeutuvilla mineraaliliuoksilla ja näistä saostuvilla ja kiteytyvillä mineraaleilla. Näin on syntynyt osa ametisti- ja akaattiesiintymistä. Muita onteloihin syntyviä mineraaleja voivat olla topaasi, berylli ja opaali. Meksikon tuliopaaliesiintymät liittyvät vulkaanisiin kivilajeihin, trakyytteihin.
Jalokivet sedimenttisissä muodostumissa
Maan pinnalla olevat kivilajit rapautuvat yhä pienemmiksi kappaleiksi eri tekijöiden vaikutuksesta. Virtaava vesi, jää ja tuuli kuljettavat rapautunutta ainesta, joka lajittuu erilaisiksi sedimenteiksi. Sora, hiekka, siltti ja savi ovat esimerkkejä lajittuneista sedimenteistä. Lajittuessa kestävät ja raskaat mineraalit voivat jäädä paikoilleen (rikastua) veden ja tuulen viedessä kevyempiä aineksia mennessään. Tällaisista jäännösrikastumista eli upamalmeista voidaan tavata jalokivistä mm. timantteja, korundeja, krysoberyllejä, topaaseja, spinellejä, granaatteja, zirkoneita sekä jalometalleista kultaa. Nämä ovat hyvin rapautumista vastaan kestäviä ja ominaispainoltaan raskaita mineraaleja.
Happamien kivilajien rapautuessa voi suotuisissa olosuhteissa pohjaveden pinnan tasolle saostua piidioksidia opaalin muodossa. Samoissa kerroksissa olevat fossiilit {mosimage}voivat tällöin myös opalisoitua. Saostunut opaali on harvoin hyvälaatuista, mutta toisinaan tällä tavoin syntyneistä esiintymistä löydetään kauniita jalo-opaaleja.
Sellaisissa paikoissa, joissa jokin esiintymä tai malmijuoni yltää maan pinnalle, voi niiden mineraalisisältö ja ulkonäkö muuttua erilaisten rapauttavien tekijöiden vaikutuksesta. Erityisesti kupariesiintymien hapettumisvyöhykkeet sisältävät kaunisvärisiä mineraaleja. Esimerkkejä tällaisista ovat malakiitti, atsuriitti ja krysokolla. Kuparipitoisuus voi myös synnyttää rapautuvien kivilajien onkaloihin ja rakoihin turkoosia.
Metamorfisten kivilajien jalokivet
Metamorfoosissa kivilajit muuttuvat paineen ja lämpötilan vaikutuksesta. Muuttuneeseen paineeseen ja lämpötilaan sopeutumattomat mineraalit korvautuvat sellaisilla, jotka ovat uusissa oloissa pysyviä. Marmoreissa esiintyy jalokivistä ainakin rubiini ja spinelli, joskus safiirikin. Gneisseistä ja kiilleliuskeista on löydetty smaragdeja. Kiilleliuskeista on löydetty myös granaatteja, Suomen tunnetuin esiintymä lienee Kalvolan Nappikallio. Kordieriitti on myös metamorfisten kivien mineraali. Myös jademineraalit eli jadeiitti ja nefriitti syntyvät erilaisten muutosten vaikutuksesta.
