A zafír a vulkánok ajándéka

A Heidelbergi Egyetem kutatói vizsgálták meg a német Eifel-hegység vulkáni kőzeteit azzal a céllal, hogy a zafír keletkezésének körülményeit kiderítsék. E ragyogóan kék ásványt világszerte olyan kőzetekben lehet megtalálni, amelyek a földkéreg mélyből feltört, szilícium-dioxidban szegény magma maradványai. A német kutatók most olyan geokémiai folyamatokat azonosítottak, amelyek a zafír kialakulását valóban a vulkáni kőzetekhez kötik.

Az Eifel-hegység Európa talán kevéssé ismert vulkáni régiói közé tartozik, bár vadregényes tája, kisvárosai, várai sok túrázó számára kedves célpontot jelentenek. Az itt mintegy 700 ezer éven át zajló vulkánkitörések során szilícium-dioxidban szegény, ám nátriumot és káliumot bőven tartalmazó kőzetek alakultak ki – ezekről pedig ismert, hogy a zafír fő lelőhelyei. Az azonban eddig nem volt világos, hogy minek is köszönhető ez a rejtélyes kapcsolat.

Bár a zafír egyértelműen a vulkánokkal összefüggésbe hozott drágakő, nagyon gyakori, hogy folyókban találnak rá. A kristály igen ellenálló, és amikor kimosódik az anyakőzetéből, az aranyhoz hasonlóan a folyókba kerül. Onnan – szintén az aranyhoz hasonlóan – aranymosó felszereléssel kitermelhető, mivel jóval nehezebb a többi hordaléknál.

Az egyik elképzelés szerint a zafír nagy mélységben lévő agyagos kőzetekből keletkezik, és a vulkáni tevékenység csak a felszínre hozza. Ahhoz, hogy ezt az elméletet igazolni vagy cáfolni tudják, az Eifel számos kőfejtőjéből származó vulkáni kőzet aprócska zafírkristályait vizsgálták meg, összesen 223 darabot (Egyelőre senki se csomagoljon csákányt és rohanjon az Eifelbe, ugyanis alig milliméteres kristályokról van szó.)

A kutatók egyrészt meghatározták az egyes zafírkristályok korát (urán-ólom módszerrel), másrészt pedig megmérték a bennük lévő oxigénizotópok arányait. Az oxigén 16-os, illetve 18-as izotópjai arról vallanak, milyen mélységben jött létre az adott kristály. A földköpenyből érkezőkben kevesebb, a földkéreg mélyén létrejöttekben több a 18-as izotóp.

A kormeghatározásból világossá vált, hogy az Eifel zafírjai egyidősek az itt lezajlott vulkáni aktivitással. Az oxigénizotópjai arról árulkodtak, hogy részint a köpenyből érkeztek, ám ebbe a mélybeli eredetű ásványba, nagyjából 5-7 kilométeres mélységben a földkéreg felmelegedett és részben megolvadt kőzetéből szennyező anyagok is bejutottak.

Voltak olyan zafírok is, amelyek pedig a mélybeli kőzetolvadékok segítségével jöttek létre, ez esetben az olvadék behatolt a környező kőzetekbe, és így hozta létre a zafírokat. Ez azt jelenti, hogy az Eifelben mind a magmás, mind a metamorf folyamatok részt vettek a zafírkristályok kialakulásában.