Becker, B. , Blaum, P. & Hofmeister, W., Edelsteinforschung, Institut für Geowissenschaften, Johannes Gutenberg-Universität, 55099 Mainz
Die Mößbauer-Spektroskopie ist eine elementspezifische Meßmethode zur Charakterisierung der Koordinationsverhältnisse und ggfls. der Valenz geeigneter Ionen. In der Regel werden Festkörper mit relevanten Gehalten spezifischer Elemente als Untersuchungsobjekte herangezogen, dabei galt bisher ein Gehalt von ca. 1 Masse-% als noch signifikant detektierbar [1].
Topase, Al2SiO4(F,OH)2, bieten für den Einbau von Fe3+ die Position des Al3+ mit der Punktlagensymmetrie C1, der jedoch äußerst begrenzt erscheint. Eine Ausnahme bildet offensichtlich ein F-armer Topas mit dem bislang höchsten beobachteten Fe3+-Gehalt von 2.72 Masse-% [2]. Im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchungen wurden farblose, F-reiche Topase ausgewählt, deren Fe-Gehalte unterhalb <100ppm liegen.
Trotz der sehr niedrigen Gehalte ist der Mößbauer-Effekt in der gegebenen Matrix noch immer so deutlich, daß Signale mit signifikantem Peak-Untergrund-Verhältnis erhalten werden können. Untersuchungen mittels ESR [3] zur Koordination von Fe3+ und zur F/OH-Ordnung in Topasen können nun im Spurenelement-Bereich mittels Mößbauer-Spektroskopie ergänzt werden, um die lokale Symmetrieveränderung durch unterschiedliche F/OH-Gehalte in natürlichen Topasen topologisch zu charakterisieren.
Literatur
[1] Bancroft. G.M. (1973): Mössbauer Spectroscopy: An Introduction for Inorganic Chemists and Geochemists. McGraw Hill, England.
[2] Deer, W.A., Howie, R.A. & Zussman, J. (1982): Rock-Forming Minerals, Vol. 1A: Orthosilicates, 2nd ed., Longman, London.
[3] Holuj, F. & Quick, S.M. (1968): ESR spectrum of Fe3+ in topaz. II. Superhyperfine structure. Can. J. Phys., 46, 1087-1099.