Turmaliny to zróżnicowana grupa minerałów, pod względem składu chemicznego są to uwodnione krzemiany boru i glinu. Dobrze wykształcone kryształy mają postać słupów (pokrój słupkowy), zbrużdżonych i zakończonych piramidą. Ich charakterystyczną cechą jest brak łupliwości – pękają (czyli wykazują przełam) wzdłuż nierównych powierzchni, często poprzecznie do osi wydłużenia kryształów. Turmaliny połyskują szkliście, niekiedy silnie. Są nieco twardsze (mniej podatne na zarysowanie) od kwarcu, ale kruche.
Kryształy mogą osiągać znaczne rozmiary, nawet kilkadziesiąt centymetrów. Większość z nich jest jednak niewielka. Stosunkowo częste są skupienia igiełkowe, koncentryczne (słońca turmalinowe), a także ziarniste.
Grupa turmalinów charakteryzuje się bardzo bogatą paletą barw. Wprawdzie najczęściej spotykane są czarne kryształy, ale mogą mieć one wiele innych kolorów – charakterystyczna jest także zmienność barwy w obrębie pojedynczego kryształu. Częste są kryształy bezbarwne, brunatne, ciemnobrązowe. Niektóre odmiany barwne mają swoje nazwy, na przykład:
- turmalin czarny (szerl, skoryl – zawiera żelazo),
- bezbarwny (achroit, elbait),
- szary, brązowy do brunatnoczarnego (drawit – zawiera magnez, a także uwit),
- czerwonawo-fioletowy (syberyt),
- czerwony i różowy (rubellit, dauryt),
- niebieski (indygolit),
- zielony (werdelit).
Spotykane są także odmiany żółte, fioletowe, brzoskwiniowe. Niektóre okazy przypominają zabarwieniem ametysty, szafiry, akwamaryny. Barwa ulega niekiedy zmianie pod wpływem podgrzewania.
Dla turmalinów charakterystyczna jest nierównomierność zabarwienia. Długie kryształy mogą być zabawione na czarno na jednym z końców, a czerwono na drugim. Znane są też okazy o zakończeniach zielonym i niebieskim oraz zielonym i czerwonym. Turmalin może wykazywać również inne zabarwienie w centrum kryształu, a inne na końcach. Przykładowo, z Elby pochodzą bezbarwne kryształy o czarnych zakończeniach. Znane są również okazy bezbarwne z czerwonymi i zielonymi przeciwległymi końcami. Pomiędzy strefami o różnym zabarwieniu znajdują się stopniowe lub szybkie, kontrastowe przejścia.
Ze względu na swój skomplikowany skład chemiczny turmaliny zawierają różne pierwiastki (oprócz krzemu, tlenu, glinu i boru), na przykład bezbarwne elbaity – lit, a okazy ciemnozielone – chrom. Odmiany bogate w sód i potas charakteryzują się ciekawymi barwami i dużym stopniem przezroczystości. Za zabarwienie odpowiedzialne są również mangan, tytan, nikiel i kobalt.
Oprócz nierównomierności zabarwienia turmaliny wykazują zmienność barwy w zależności od kierunku oświetlenia. W ciemniejszych kryształach można bowiem zaobserwować tak zwany dychroizm – dwa odcienie barwne okazu w dwóch głównych osiach kryształu (kierunkach optycznych), pojawiające się podczas obrotu okazu. Dychroizm (dwubarwność) to odmiana pleochroizmu – wielobarwności. Pleochroizm jest zjawiskiem polegającym na zmianie barwy kryształu podczas obracania go względem światła.
Po ogrzaniu niektóre odmiany turmalinów, przede wszystkim bogate w żelazo, zaczynają przyciągać końcem kryształu kurz oraz skrawki papieru. Podobne zjawisko zachodzi pod wpływem naprężeń/nacisku (to tak zwana piezoelektryczność).
Występowanie turmalinów
Turmaliny występują w wielu skałach magmowych i przeobrażonych. W przypadku tych pierwszych częste są zwłaszcza w granitoidach, szczególnie w brzeżnych częściach batolitów (czyli wielkich ciał granitoidowych, zastygłych przed milionami lat zbiorników stopu skalnego – magmy), a także w żyłach odchodzących od głównego ciała granitoidowego. W granitoidach i pegmatytach – grubokrystalicznej odmianie granitu, powstającego w takich właśnie żyłach – turmaliny mogą osiągać duże rozmiary.
Kryształy tych minerałów są też spotykane w niektórych skałach przeobrażonych. W Polsce znane są zwłaszcza turmaliny z Pogórza Izerskiego (Sudety). Pojawiają się one wśród granitognejsów i łupków łyszczykowych, a także w grejzenach – to bardzo nietypowa skała, znajdująca się na powierzchni w rejonie Mirska, powstała na skutek przeobrażenia granitu pod wpływem gorących resztek magmy oraz roztworów i gazów pomagmowych. Turmaliny mogą pojawiać się również w innych skałach zmetamorfizowanych (przeobrażonych) kontaktowo, czyli pod wpływem lokalnego podgrzania i/lub zwiększenia ciśnienia (między innymi w tak zwanych hornfelsach).
Turmaliny znane są także ze skał przeobrażonych (gnejsów i migmatytów) Gór Sowich, Masywu Śnieżnika, Gór Złotych oraz łupków łyszczykowych z rejonu Strzelina. Stanowiska tej grupy minerałów poza Dolnym Śląskiem są w Polsce bardzo rzadkie. Na uwagę zasługują turmaliny w granitoidach pojawiających się lokalnie na terenie Tatr Zachodnich (rejon Czuby Goryczkowej). Polskie turmaliny nie występują jednak w dużych ilościach i nie są wykorzystywane w celach jubilerskich.
Znane są również wtórne złoża turmalinu, powstałe w wyniku wietrzenia macierzystych skał zawierających ten minerał. Złoża takie znajdują się w osadach rzecznych (złoża aluwialne), a także w skałach ilastych tworzących się z wietrzejących granitów.
Turmaliny na świecie
Turmaliny są bardzo rozpowszechnionymi minerałami. Odmiany jubilerskie znane są zwłaszcza z Brazylii (rejon Minas Gerais). Pochodzą stamtąd zwłaszcza zielone okazy występujące w żyłach grubokrystalicznych skał granitoidowych, czyli w pegmatytach. Częste są też turmaliny różowe, czerwone, niebieskie, bezbarwne.
Inne znane lokalizacje położone są na Madagaskarze. Tam turmaliny również pochodzą ze skał pegmatytowych i mają czerwone, zielone, niebieskie i żółte barwy. Niebiesko-zielone oraz inne okazy wydobywane są także w wielu miejscach południowej i wschodniej Afryki (Tanzania, RPA, Zimbabwe), a także Namibii.
Wiele turmalinów pochodzi ze złóż wtórnych (aluwialnych, czyli z osadów rzecznych) Myanmaru oraz Sri Lanki. Stamtąd uzyskano zwłaszcza sporo turmalinów bezbarwnych. Z Azji turmaliny znane są również z terenu Kaszmiru oraz z Uralu. Bogate w ten minerał są tereny USA (stany Kalifornia, Maine), skąd pochodzą efektownie zabarwione kryształy.
Turmaliny szlifowane są tabliczkowo i schodkowo, niekiedy również w postaci kaboszonów. Ze względu na nierównomierność zabarwienia znaczenie ma kierunek przecięcia kamienia. Właściwie dobrany pozwala na zaobserwowanie efektu zmiany barwy podczas obrotu okazu w różnych kierunkach. Oprócz zastosowań jubilerskich turmaliny mają także znaczenie w elektrotechnice.
Najbardziej znane stanowiska polskich (dolnośląskich) turmalinów
- Kamień koło Mirska – na wzgórzu Wyrwak w skale określanej mianem grejzenów; miejscami turmaliny bardzo liczne, największe znalezione tam kryształy miały do 8 cm długości; okazy o czarnej barwie, niekiedy o pasowym lub plamistym, częściowo zielonym zabarwieniu, prążkowane, niekiedy pokryte miką, słupkowe, ale spękane i połamane; opisywane jako szerl i skoryl, sporadycznie spotykany również drawit,
- Pobiedna koło Czerniawy-Zdroju – skały wzbogacone w turmalin występujące razem z grejzenami; pojedyncze kryształy lub gniazda; turmalin spękany, niekiedy o budowie pasowej,
- Przecznica koło Świeradowa-Zdroju – igiełki turmalinu w łupkach mikowych (skałach przeobrażonych),
- Krobica koło Świeradowa-Zdroju – turmaliny (szerl, nieregularne ziarna) w łupkach mikowych z granatami; spotykane także spękane słupki szerlu i drawitu; na południe od wsi znane były żyły kwarcowe ze strefami bogatymi w czarny turmalin (o grubości do 2 cm),
- Pogórze Izerskie – tworzy razem z kwarcem skupienia w granitognejsach oraz gnejsach, kuliste lub soczewkowate, o średnicach do kilku lub 10 cm; w granitach pojawia się zamiast miki, czasami tworzy razem z kwarcem gniazda zawierające duże, spękane kryształy; występuje także wkładki wśród łupków pasma Kamienicki Grzbiet, czasami bardzo wzbogacone w turmalin stanowiący tam od 2 do 25 procent objętości skały,
- Rudawy Janowickie – w gnejsach turmalin jest pospolity, odnotowano występowanie słońc turmalinowych, a także w soczewkach z kwarcem,
- Złotoryja, Lwówek Śląski – w żwirach i piaskach rzecznych, czarne i brunatne ziarna dobrze wykształconych, ale obtoczonych kryształów,
- Bielawa, Owiesno koło Dzierżoniowa, Pieszyce, Piława Górna, Różana – w żyłach pegmatytowych znajdujących się w gnejsach sowiogórskich, skupienia kryształów i pojedyncze kryształy, wrośnięte w kwarcu i skaleniach, czarne, grubosłupowe, o długościach do 5 cm, ale znany okaz o długości do 10 cm i 7 cm grubości; połamane kryształy spojone kwarcem,
- Jugów i Sobków koło Nowej Rudy – na górze Popielak spotykano agregaty kryształów turmalinu do 10 cm średnicy, a także pojedyncze kryształy do 5 cm długości,
- Jegłowa koło Strzelina – żyła kwarcowo-turmalinowa wśród kwarcytów (skał przeobrażonych) o miąższości (grubości) do 1,5 metra; zawartość turmalinu do 25% objętości; brunatne słupki i pręciki tworzące wachlarzowate agregaty; turmalin pojawia się również w kwarcytach oraz łupkach kwarcowych i talkowych.
Pozostałe dolnośląskie stanowiska turmalinów
Niektóre z tych stanowisk są wyłącznie historyczne. Zamieszczenie miejscowości na liście nie oznacza, że można tam teraz znaleźć turmalin. Niektóre stanowiska podlegają ochronie i nie można pobierać na nich próbek skalnych.
- Bratków koło Zgorzelca – turmalin o pasowym, brunatnym i granatowym zabarwieniu, w spękaniach w granitach wypełnionych głównie kwarcem,
- Posada koło Zgorzelca – w skałach granitowych (tzw. granitach rumburskich) nad Nysą Łużycką, sporadycznie żyłki brunatne i fioletowe,
- Turoszów koło Bogatyni – w piaskach mioceńskich w kopalni węgla brunatnego napotykane są słupki i nieregularne ziarna turmalinu brunatnego i niebieskiego,
- Szyszkowa koło Leśnej – turmalin w osadach rzecznych Kwisy: obtoczone, czarne, brązowe i zielone ziarna,
- Platerówka i Włosień koło Lubania Śląskiego – brunatne ziarna turmalinów w skale osadowej okruchowej (szarogłazie),
- Kotlina koło Mirska – w skale leukogranitowej, skupienia bardzo drobnych kryształków o wielkości poniżej milimetra,
- wzgórze Zajęcznik, Świeradów-Zdrój – słupki i pręciki drawitu o długości do 2 mm,
- Czerniawa-Zdrój – w dolinie potoku Czerniawka, w rejonie ujścia potoku Granicznego; duże, spękane ziarna; drobne słupki,
- Sępia Góra koło Świeradowa-Zdroju, północno-zachodnie podnóże góry Opaleniec koło Czerniawy-Zdroju – skała przeobrażona zbliżona do łupków kwarcytowych, z nagromadzeniami drobnoziarnistego kwarcu oraz turmalinu,
- Barcinek i Nowa Kamienica koło Jeleniej Góry – w żyłach kwarcowych w postaci pojedynczych ziaren lub soczewek o długości kilku centymetrów, często brunatny,
- Stara Kamienica koło Jeleniej Góry – pospolity w granitach i granitognejsach; częsty również w w gnejsach na północnym stoku góry Kromosz,
- Michałowice koło Szklarskiej Poręby – czarne, słupkowe, prążkowane kryształy w kamieniołomie granitu,
- Kopaniec koło Jeleniej Góry – w gnejsach i granitognejsach na wzgórzach Młyniec, Popiel i Zaroślak; niekiedy tworzy nieregularne gniazda kryształów szerlu o długości do 4 cm,
- Zamkowa Góra w Jeleniej Górze – czarne igiełki turmalinu o długości do 1 cm tkwiące w skale pegmatytowej, również drobne, niebieskie skupienia kryształków,
- Wysoki Kamień koło Szklarskiej Poręby – w skale pegmatytowej, kilkucentymetrowe słupki,
- Karpacz – w hornfelsach (skała przeobrażona) w centrum, koło kościoła odnotowano obecność brązowych słupków turmalinu,
- Wilcza Poręba w Karpaczu – drobne kryształy i skupienia w łupkach mikowych z Sowiej Doliny oraz łupkach z granatami ze Skalnego Stołu,
- góra Śnieżka – XIX-wieczne źródła wskazują na obecność czarnych kryształów turmalinu o długości do 1 cm,
- Kowary – w kopalni Wolność, w żyłach granitowych, przerośnięty kwarcem,
- zamek Bolczów koło Janowic Wielkich – w kamieniołomie przy drodze, poniżej ruin odnotowano w przeszłości czarne słupki turmalinu o długości do 10 cm i grubości 5 mm,
- góra Wielki Wołek koło Janowic Wielkich – w hornfelsach (skała przeobrażona), częsty, drobne igły,
- Strażowa Góra, Jedlinka koło Jedliny-Zdroju – w warstwie bogatej w grafit kryształy do 2,5 cm długości, także skupienia kwarcu i turmalinu,
- Piaskowa Góra w Wałbrzychu – podczas budowy odsłonięte były skały zawierające obfite nagromadzenia drobnego turmalinu,
- Sierpnice koło Głuszycy i Dalków koło Nowej Rudy – w gnejsach odnotowano w XIX wieku nagromadzenia kryształów czarnego turmalinu,
- Przełęcz Sokola koło Nowej Rudy – w skałkach 700 metrów za przełęczą turmalin w żyłach skał pegmatytowych,
- Zagórze Śląskie – na lewym brzegu jeziora zaporowego i koło zapory, w pegmatytach, czarne kryształy do 2 cm długości i promieniste skupienia,
- Michałkowa koło Zagórza Śląskiego – w XIX wieku w kamieniołomach między wsią oraz doliną Młynówki notowano czarne kryształy turmalinu o długości do 8 cm,
- Walim – kryształy o długości do 5 cm w żyłach skał pegmatytowych,
- Rościszów, przy drodze do Walimia – żyły pegmatytów w skałkach, w nich turmalin,
- Strzegom – turmalin w pustkach (druzach) w pegmatytach towarzyszących granitom strzegomskim, w postaci małych igieł, do 1 cm długości, kiedy wrośnięte w inne minerały; turmalin jest brunatny, czarny, rzadziej niebieskawy i bezbarwny,
- Żółkiewka koło Strzegomia – w pegmatytach w kamieniołomach granitu,
- Żółkiewka i Grabina koło Strzegomia – pręciki turmalinu w pegmatytach towarzyszących łupkom (skałom przeobrażonym),
- Goczałków Dolny koło Strzegomia, Kruków koło Świdnicy, Jaroszowskie Wzgórza, Pożarzysko koło Sobótki, Siedlimowice – turmalin pojawia się w skałach przeobrażonych (hornfelsach),
- Jordanów Śląski – turmalin obecny w gniazdach skały pegmatytowej w kamieniołomie serpentynitu, bardzo drobne kryształki oraz ich agregaty,
- Strzelin – w kamieniołomie granitu, czarne kryształki o długości do 3 cm, wrośnięte w skalenie,
- Biały Kościół koło Strzelina – w kamieniołomie granitu, w gniazdach skały pegmatytowej, słupkowe kryształy do kilkunastu milimetrów długości oraz ich skupienia; znaleziono też połamane kryształy o długości do 3 cm,
- Nowina koło Strzelina – w skale pegmatytowej odnotowano w XIX wieku obecność kryształów turmalinów o długości do 2 cm, występujących razem z granatami,
- Gościęcice, Nowolesie, Przeworno i Strużyna koło Strzelina – w kwarcytach i łupkach kwarcowych (skały przeobrażone), zielonoczarne igły do 1 cm długości,
- Gołogłowy koło Kłodzka – w żyle przecinającej amfibolity (skały przeobrażone), niewielkie słupki zielonego i niebieskawego turmalinu,
- Góra Krzyżnik w Stroniu Śląskim – w łupkach mikowych skupienia niebieskawego turmalinu,
- Krowiarki koło Stronia Śląskiego – krótkie słupki turmalinu w łupkach mikowych,
- Bielice koło Stronia Śląskiego – na górze Kowadło, w łupkach łyszczykowych, liczne ziarna przerośnięte kwarcem.