How Is Opal Formed?

Procesando...

As a ex opal miner I tended to shrug off this question as my role was to sell the beauty of the stone and not a chemical analysis of it. There is still no major agreement of how it is formed and even how old it is. The common theory at Lightning Ridge was that silicane laden water seeped down through the sandstone and filled in void cavities and cracks. The water then evaporated and the opal gel solidified.

However at the opal fields in Virgin Valley Nevada USA [which also produces black opal] they believe that hot silica laden water was pushed up and replaced vegetation to form opal.

The locals believe that the opal in Virgin valley is approx 50,000 years old where as we have always believed that at Lightning Ridge was formed in the cretaceous period 100 million years ago. This is evident by the discovery of opalised dinosaur bones, plants and fish.

It has been suggested that it took around five million years for about a centimetre (a little more than a third of an inch) of opal to develop; perhaps through rain washing the silica gel into the opal dirt.

This was based on the theory that most of the fossils found in Lightning Ridge were from the cretaceous period.

However now many people have come to the opinion that the fossil voids may have been replaced with opal much later and some people have suggested that it may be less than 100,000 years old.

Boulder Opal

Opal boulder found in Queensland forms in a slightly different method to other types of Australian opal, forming inside an ironstone concretion. The concretion was formed due to ionisation from sedimentary deposition.

The Idaho Spencer opal mines in the USA the Opal Solution or silica, was a secondary deposit carried by geyser activity.

As a result of several eruptions over a period of time, the opal lays in layers. Most of the layers are thin, resulting in some of the most beautiful triplet opal in the world. The Opal is hydrothermally deposited inside hollow geodes in successive layers making Spencer Opal ideal for triplets as the thin layers of extremely high quality precious opal are very transparent with great colour intensity.

CHEMICAL CONDITIONS

The chemical conditions responsible for producing opal are still being researched, however some maintain that there must be acidic conditions at some stage during the process to form silica spheres, possibly created by microbes. It is also believed that the presence is also need of aluminium oxide, ferric oxide or magnesium oxide; and the presence of sodium chloride or sodium sulphate.

The NSW Primary Industries has suggested that microbes may even play a part At the time the Cretaceous sediments were deposited, abundant organic matter and montmorillonite (smectite) clay within some sediments provided an ideal habitat for the microbes to feed and breed. Waste acids and enzymes excreted by the microbes caused the chemical weathering of clay minerals and feldspars in the surrounding rocks. Ultimately, the ongoing feeding and waste production processes of the microbes created favourable physical and chemical conditions for the formation of opal.

GROWING OPAL

Opal has been grown in jars using a electrolyte (a chemical solution that is electrically charged) which can takes weeks to see some colours. This is only a gel material and not hardened. This process is believed to happen in nature and it would explain how opal got inside some volcanic tuff or in the centre of a kernel.

CSIRO RESEARCH INTO OPAL COLOUR FORMATION

Using an electron microscope, Dr Sanders found that opal was made up of millions of tiny silica balls in a regularly arranged pattern. In between each of these balls were found even smaller holes or interstices, through which light is diffracted, that is, when white light or ordinary sunlight shines through the holes, it is split into colours. In opal where the balls were small, the colours produced were the darker colours of the rainbow—violet, indigo and blue. When the balls were large, yellow, orange and red colours were produced. Precious opal is found when the balls are in a regularly arranged pattern. In potch or common opal there is no set pattern. It seems that in different location opal was formed by many different influences to produce opal with a unique character from that field. Im still under the opinion it’s a mystery or magic by nature so lets enjoy its beauty.

How Opal Is Formed - Opinions From A Volcanologist

Author Marco Campos Venuti has just written a new book titled “Genesis and classification of agates and jaspers”. The author is a PhD volcanologist and author of the Gemmologica Italiana. Thanks to Marco Campos for permission to publish.

Opal is a hardened silica gel with the formula Si02.nH20, deposited from a concentrated solution. In the living organisms that product organic opal, such as diatoms, radiolarians, sponges and many vascular plants, silicic acid accumulates in special cellular compartments where specific proteins induce the precipitation of opal-A.

The inorganic opal instead, originates from a combination of factors. It is necessary a silica rich soil, which can be found in a volcanic area, or due to the presence of sands rich in quartz. It is generally a very basic pH (>9) that promotes the formation of brines at high concentration of silicic acid. Then we need a groundwater with strong seasonal swings of the water table which favours the concentration of silica. Then it is necessary a catalysing factor to precipitate silica. Catalysis can be started by an increase in temperature, by a shifting to an acid pH or by the presence of some molecules as iron oxide, aluminium oxide, magnesium oxide, sodium sulphate or simply sea salt.

When a precursor of the opal has been deposited in the form of a viscous solid, it can have porosity higher than 35%, partly occupied by water. If the sample dries, it would crumble and irrecoverably convert into a white powder. This is the major problem encountered in the production of synthetic opal. In the laboratory, it is necessary to fill this porosity with some resin that does not alter the optical properties of opal. Nature uses other silica gel, that in most cases lower the quality of the opal. The transformation of mineral opal into jasper can also be drived by diagenesis.

Let us explain some of the terms above in laymens terms.

Diatoms

Diatoms are algae with distinctive, transparent cell walls made of silicon dioxide hydrated with a small amount of water (Si02 + H20).

Radiolarians

They are amoeboid protozoa that produce intricate mineral skeletons

Silicic acid

(H4SiO4), is an important nutrient in the ocean

Brines

Brine is a solution of salt in water. In different contexts, brine may refer to salt solutions

Inorganic opal

Inorganic compounds are traditionally viewed as being synthesized by the agency of geological systems. In contrast, organic compounds are found in biological systems.

Shop For Opals

Black Opal

Boulder Opal

Crystal Opal

Ethiopian Opal

Como ex minero de ópalo, solía ignorar esta pregunta ya que mi función era vender la belleza de la piedra y no un análisis químico de la misma. Todavía no hay un acuerdo importante sobre cómo se forma e incluso qué edad tiene. La teoría común en Lightning Ridge era que el agua cargada de silicano se filtraba a través de la piedra arenisca y llenaba las cavidades y grietas del vacío. El agua se evaporó y el gel opal se solidificó.

Sin embargo, en los campos de ópalo en Virgin Valley Nevada, EE. UU. [Que también producen ópalo negro], creen que el agua cargada de sílice caliente fue empujada hacia arriba y reemplazó la vegetación para formar el ópalo.

Los lugareños creen que el ópalo en el valle de Virgin tiene aproximadamente 50,000 años de antigüedad, como siempre hemos creído que en Lightning Ridge se formó en el período cretáceo hace 100 millones de años. Esto es evidente por el descubrimiento de huesos de dinosaurio opalizados, plantas y peces.

Se ha sugerido que tomó alrededor de cinco millones de años para que se desarrolle aproximadamente un centímetro (un poco más de un tercio de pulgada) de ópalo; Tal vez a través de la lluvia lavando el gel de sílice en la tierra opal.

Esto se basó en la teoría de que la mayoría de los fósiles encontrados en Lightning Ridge eran del período cretáceo.

Sin embargo, ahora muchas personas han llegado a la opinión de que los huecos fósiles pueden haber sido reemplazados con ópalo mucho más tarde y algunas personas han sugerido que puede tener menos de 100,000 años.

Boulder Opal

La roca de ópalo encontrada en Queensland se forma en un método ligeramente diferente a otros tipos de ópalo australiano, formando dentro de una concreción de piedra de hierro. La concreción se formó debido a la ionización de la deposición sedimentaria.

Las minas de ópalo de Idaho Spencer en los EE. UU., La Solución de Ópalo o sílice, fueron depósitos secundarios llevados por la actividad del géiser.

Como resultado de varias erupciones durante un período de tiempo, el ópalo yace en capas. La mayoría de las capas son delgadas, lo que da como resultado el ópalo triplete más hermoso del mundo. El Opal se deposita hidrotérmicamente dentro de geodas huecas en capas sucesivas, lo que hace que Spencer Opal sea ideal para tripletes, ya que las capas delgadas de ópalo precioso de calidad extremadamente alta son muy transparentes con gran intensidad de color.

Condiciones quimicas

Las condiciones químicas responsables de la producción de ópalo aún se están investigando, sin embargo, algunos sostienen que debe haber condiciones ácidas en alguna etapa durante el proceso para formar esferas de sílice, posiblemente creadas por microbios. También se cree que también es necesaria la presencia de óxido de aluminio, óxido férrico u óxido de magnesio; y la presencia de cloruro de sodio o sulfato de sodio.

Las Industrias Primarias de Nueva Gales del Sur han sugerido que los microbios pueden incluso desempeñar un papel. En el momento en que se depositaron los sedimentos del Cretácico, la materia orgánica abundante y la arcilla montmorillonita (esmectita) dentro de algunos sedimentos proporcionaron un hábitat ideal para que los microbios se alimentaran y criaran. Los ácidos y enzimas de desecho excretados por los microbios causaron el desgaste químico de los minerales de arcilla y feldespatos en las rocas circundantes. En última instancia, la alimentación continua y los procesos de producción de desechos de los microbios crearon condiciones físicas y químicas favorables para la formación de ópalo.

OPAL DE CRECIMIENTO

El ópalo se ha cultivado en frascos utilizando un electrolito (una solución química cargada eléctricamente) que puede tardar semanas en ver algunos colores. Esto es solo un material de gel y no endurecido. Se cree que este proceso ocurre en la naturaleza y explicaría cómo el ópalo llegó dentro de una toba volcánica o en el centro de un núcleo.

LA INVESTIGACIÓN DE CSIRO EN LA FORMACIÓN DE COLOR OPAL

Usando un microscopio electrónico, el Dr. Sanders descubrió que el ópalo estaba formado por millones de pequeñas bolas de sílice en un patrón regularmente dispuesto. Entre cada una de estas bolas se encontraron agujeros o intersticios incluso más pequeños, a través de los cuales se difracta la luz, es decir, cuando la luz blanca o la luz solar ordinaria brilla a través de los agujeros, se divide en colores. En el ópalo donde las bolas eran pequeñas, los colores producidos eran los colores más oscuros del arco iris: violeta, añil y azul. Cuando las bolas eran grandes, se producían colores amarillo, naranja y rojo. El ópalo precioso se encuentra cuando las bolas están en un patrón regularmente dispuesto. En potch u ópalo común no hay un patrón establecido. Parece que en diferentes lugares el ópalo estaba formado por muchas influencias diferentes para producir un ópalo con un carácter único de ese campo. Todavía estoy bajo la opinión de que es un misterio o magia por naturaleza, así que disfrutemos de su belleza.

Cómo se forma el ópalo - opiniones de un volcanólogo

El autor Marco Campos Venuti acaba de escribir un nuevo libro titulado "Génesis y clasificación de ágatas y jaspers". El autor es un volcanólogo doctor y autor de la Gemmologica Italiana. Gracias a Marco Campos por el permiso para publicar.

Opal es un gel de sílice endurecido con la fórmula Si02.nH20, depositado a partir de una solución concentrada. En los organismos vivos que producen ópalos orgánicos, como diatomeas, radiolarios, esponjas y muchas plantas vasculares, el ácido silícico se acumula en compartimentos celulares especiales donde proteínas específicas inducen la precipitación de ópalo-A.

El ópalo inorgánico en cambio, se origina a partir de una combinación de factores. Es necesario un suelo rico en sílice, que se puede encontrar en un área volcánica, o debido a la presencia de arenas ricas en cuarzo. Generalmente es un pH muy básico (> 9) que promueve la formación de salmueras a una alta concentración de ácido silícico. Luego necesitamos un agua subterránea con fuertes oscilaciones estacionales del nivel freático que favorezca la concentración de sílice. Entonces es necesario un factor catalizador para precipitar la sílice. La catálisis puede iniciarse mediante un aumento de la temperatura, cambiando a un pH ácido o por la presencia de algunas moléculas como óxido de hierro, óxido de aluminio, óxido de magnesio, sulfato de sodio o simplemente sal marina.

Cuando un precursor del ópalo se ha depositado en forma de un sólido viscoso, puede tener una porosidad superior al 35%, parcialmente ocupada por agua. Si la muestra se seca, se desmoronaría y se convertiría de forma irrecuperable en un polvo blanco. Este es el principal problema encontrado en la producción de ópalo sintético. En el laboratorio, es necesario rellenar esta porosidad con alguna resina que no altere las propiedades ópticas del ópalo. La naturaleza utiliza otro gel de sílice, que en la mayoría de los casos reduce la calidad del ópalo. La transformación del ópalo mineral en jaspe también puede ser manejada por diagénesis.

Vamos a explicar algunos de los términos anteriores en términos de laicos.

Diatomeas

Las diatomeas son algas con paredes celulares distintivas y transparentes hechas de dióxido de silicio hidratado con una pequeña cantidad de agua (Si02 + H20).

Radiolarios

Son protozoos ameboides que producen intrincados esqueletos minerales.

Ácido silícico

(H4SiO4), es un nutriente importante en el océano

Salmueras

La salmuera es una solución de sal en agua. En diferentes contextos, la salmuera puede referirse a soluciones salinas.

Ópalo inorgánico

Los compuestos inorgánicos son vistos tradicionalmente como sintetizados por la agencia de sistemas geológicos. En contraste, los compuestos orgánicos se encuentran en sistemas biológicos.