Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

курсовая работа

по минералогии драгоценных камней

ТЕМА: ”КРИСТАЛЛ ИЗУМРУДА ”

Содержание

1.Введение

2.Образование

3.Физические свойства

4.Химические свойства

5.Определение и оптические свойства

6.Определение синтетических изумрудов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Изумруд, группа берилла

Несравненный изумруд давно стоит в ряду наиболее дорогих драгоценных камней. Даже Плиний помещал изумруд на третье место, хотя ему были известны только сравнительно плохие камни из Египта и, возможно, с Урала. Он говорит: «На третьем месте, по многим причинам, стоит изумруд. Действительно, нет другого камня, цвет которого был бы более приятен для глаза». Изумруды являются излюбленными камнями в кольцах и, без сомнения, пользовались бы такой же популярностью в виде более крупных ювелирных изделий, если бы не были столь дороги.

Название минерала пришло к нам через латинское beryllus от греческого слова, значение которого теряется в веках. Возможно, оно с самого начала относилось, по крайней мере, частично, к тем же разновидностям этого минерала, которые и сейчас обозначаются этим названием. Слово «изумруд» (английское emerald) происходит от персидского слова, которое в греческом языке претерпело изменения, и через такие измененные формы латинского smaragdus, как esmeraude, emeraude и esmeralde, дошло до наших времен. Современная форма слова emerald (изумруд) появилась в английском языке лишь в XVI в. Ранее оно, по-видимому, всегда использовалось для обозначения минералов, имеющих зеленый цвет, однако первоначально им называли не прозрачные минералы, а, возможно, непрозрачные, но ярко окрашенные, такие, как хризоколла, и это название не прилагалось к зеленым бериллам до тех пор, пока такие камни не были найдены в Верхнем Египте. Тот факт, что изумруд и берилл принадлежат к одному минеральному виду, с определенностью установили лишь в начале XIX в.; однако об этом подозревали еще во времена Плиния, который писал: «Берилл, как полагают, имеет ту же природу, что и изумруд, или, по крайней мере, весьма с ним сходен».

Образование

Изумруды образуются при взаимодействии кислой магмы с вмещающими ультраосновными породами, поэтому их месторождения бывают представлены зонами грейзенизации ультраосновных пород (флогопитовые слюдиты), иногда они встречаются в пегматитах или вблизи них. Но лучшие по качеству изумруды приурочены к гидротермальным жилам, залегающим в углисто-карбонатных сланцах. Аллювиальные россыпи изумруда обычно не образуются, так как по плотности он близок к кварцу. Поэтому вторичные месторождения представлены только корами выветривания.

Свойства

Цвет: от изумрудно - до травяно - зелёного различной интенсивности.

Черта: белая.

Твёрдость: 7,5-8.

Плотность: 2,67-2,78.

Спайность: отсутствует.

Излом: мелкораковистый, неровный; хрупок.

Сингония: гексагональная.

Кристаллы: шестигранные призмы.

Химическая формула: Аl[Ве3(Si6O18)], бериллосиликат алюминия

Степень прозрачности: прозрачен до непрозрачного.

Светопреломление: 1,57- 1,58.

Двупреломление: -0,006.

Дисперсия: 0,014.

Плеохроизм: отчётливый - от зелёного и голубовато - зелёного до желтовато - зелёного

Линии спектра поглощения: 683.5; 680.6; 662, 646. 637. (606) (594) 630-580. 477.4.;

472,5.

Люминесценция: красное свечение в ультрафиолетовых лучах.

Изумруд -- разновидность берилла -- наряду с рубином и сапфиром является одним из наиболее дорогих драгоценных камней. Так же, как в случае рубина и сапфира, большая редкость и высокая стоимость изумруда стимулировала работы по изготовлению его искусственных заменителей. Точно так же, как красный цвет рубина и синий цвет сапфира не имеют аналогов у остальных природных минералов, так и чистый изумрудно-зеленый цвет изумруда не встречается ни у одного другого прозрачного природного камня.

1.Физические свойства

Физические свойства минералов имеют большое практическое значение и очень важны для их диагностики. Они зависят от химического состава, от особенностей кристаллической структуры.

Характерная особенность камня -- повышенная хрупкость; в сочетании с часто встречающимися в изумрудах тонкими трещинками поперечной отдельности она делает этот камень весьма чувствительным к сдавливанию и нагреванию. Но по отношению к кислотам и другим реагентам он устойчив.

Оптические свойства

По своей симметрии берилл оптически одноосен, а поскольку показатель преломления необыкновенного луча у него меньше, чем показатель преломления луча обыкновенного, он оптически отрицателен. Значения показателей преломления необыкновенного и обыкновенного лучей изменяются в пределах -- от 1,57 до 1,58, а показатель двупреломления равен 0.006.

Дихроизм

У берилла весьма слабый. Исключение, представляют изумруды из Колумбии, в которых он отчетлив, причем цвет камня меняется от желтовато-зеленого до голубовато-зеленого.

Дисперсия света

Под дисперсией понимается рассеяние сложного пучка света внутри кристалла. Дисперсия зависит от преломления отдельных слагающих этот пучок монохроматических лучей, а также от различного положения в кристалле и вида оптических индикатрис, отвечающих лучам различных длин волн.

Дисперсия у изумруда в интервале В -- G низкая -- 0,014.

Плотность.

Плотность - одна из главнейших констант минералов, поэтому определение плотности имеет важное диагностическое значение. Кроме того, определение плотности служит основой для определения объема элементарной ячейки и заключенных в ней единиц вещества. Плотность колеблется в широких пределах: от значений, меньших единицы, (озокерит и др.) до 23,0 (минералы группы осмистого иридия).

Плотность зависит от химического состава и структуры минерала, причем особенно важную роль играет атомный вес элементов, входящих в состав минерала, а также их валентность и размер ионных радиусов (в соответствии с колебаниями химического состава один и тот же минерал может иметь различную плотность).

Плотность колумбийских и сибирских изумрудов колеблется от 2,68 до 2,74, но в среднем равна 2,712. Бразильские бледные изумруды менее плотные, плотность их колеблется от 2,67 до 2,70, а южно-африканские изумруды более плотные, плотность их изменяется от 2,72 до 2,77, но в большинстве случаев значение плотности близко к 2,75. Плотность аквамаринов и желтых бериллов колеблется от 2,68 до 2,75. Бразильский зеленый берилл имеет плотность около 2,80, а морганит имеет самую большую плотность по сравнению с другими разновидностями берилла: от 2,72 до 2,90, в большинстве случаев около 2,82. Таким образом, изумруд подобранной тяжелой жидкостью, первый всегда будет скапливаться ниже второго. Эти высокие значения плотности могут быть обусловлены присутствием щелочных металлов -- цезия и рубидия. У синтетических изумрудов, которые были получены раньше, плотность и оптические константы были заметно ниже, чем у природных камней, но в искусственных изумрудах, полученных позднее, такое различие отсутствует. Тщательное изучение включений остается одним из лучших методов, позволяющим отличать природные и искусственные камни.

Твердость.

Под твердостью понимают степень сопротивления минерала, какому- либо внешнему механическому воздействию. В настоящее время твердость минералов принято определять по шкале, предложенной немецким минералогом Моосом с десятью эталонами. В шкале Мооса каждый последующий минерал своим острым концом царапает предыдущий.

Твердость берилла варьирует от 7,5 до 8, причем изумруд несколько мягче, чем другие разновидности.

Спайность.

Спайность - способность некоторых минералов раскалываться по определенным направлениям с образованием плоской зеркальной поверхности. Плоскости, по которым они раскалываются, называются плоскостями спайности.

Различные минералы имеют спайность различной степени совершенства. Спайность принято выражать следующей шкалой.

1. Спайность весьма совершенная, минерал способен делиться на тончайшие листочки.

2. Спайность совершенная, раскалывание минералов происходит преимущественно по спайности.

3. Спайность ясная (средняя), на кусках минерала наблюдается с трудом.

4. Спайность несовершенная, практически отсутствует.

5. Спайность весьма несовершенная - отсутствует

У изумруда отмечается несовершенная спайность, параллельная базису. Подобно большинству драгоценных камней, берилл весьма хрупок и легко раскалывается и покрывается трещинами. Замутненные, непрозрачные из-за трещинок камни называются моховыми.

Блеск

Блеск камней тесно связан с показателями преломления. По интенсивности выделяют стеклянный, алмазный, полуметаллический, металлический блеск. Кроме того, различают у некоторых камней жирный и восковой блеск, матовые поверхности, а также перламутровый или шелковистый отлив. Блеск минералов определяют на глаз или вычисляют по значениям измеренных показателей преломления или отражательной способности.

Блеск изумруда стеклянный.

Излом

Проявляется в результате разламывания минерала не по спайности. У минералов различают излом ровный, ступенчатый, неровный, занозистый и раковистый. Ровный излом типичен для минералов с совершенной спайностью. Ступенчатый излом наблюдается у минералов с более или менее совершенной и ясной спайностью в нескольких направлениях. Неровный излом характеризуется неровной поверхностью без блестящих спайных участков. Занозистый излом обычен для минералов волокнистого сложения и по своему характеру напоминает излом древесины поперек волокнистости. Раковистый излом характерен для минералов без спайности.

У изумруда излом раковистый, неровный.

Цвет черты.

Кроме окраски, которая наблюдается в сплошном куске минерала, различают также цвет его черты, представляющий собой цвет тонкого порошка минерала Цвет черты определяется следом, оставляемым минералом на неглазурованной фарфоровой пластинке. По сравнению с окраской минералов цвет черты является более постоянным, вследствие чего имеет важное диагностическое значение, особенно для непрозрачных или полупрозрачных минералов.

Цветовой облик драгоценных камней, относящихся к одной и той же группе минералов, может широко варьировать. Так, бериллы бывают всех цветов спектра( в нашем случае изумруд- зеленый), вплоть до бесцветных. Именно эта бесцветность и есть истинная, исходная, как говорят, собственная окраска берилла, отвечающая его химической формуле. Все другие цвета обусловлены присутствием элементов-хромофоров.

2. Химические свойства

изумруд минерал месторождение свойство

Изумруд-- Be3Al2[Si6018].

Химический состав:

ВеО -- 14,1%, А12О3 -- 19,0%, SiO2 -- 66,9%. В качестве примесей часто присутствуют Na, К, Li, Rb, Cs, Sc, Cr, Fe и др.

Сингония

Гексагональная, вид симметрии -- дигексагонально-бипирамидальный -- D6h -- 6/ттт(L66L27РС).

Окраска

Изумруд - ярко-зеленая разновидность благородного берилла. Окраска изумруда обусловлена присутствием хрома, но на окраску влияет также наличие железа, придающего изумруду желтые и голубые оттенки. Окраска изумруда способна противостоять солнечному свету и нагреванию, изменяясь лишь при температуре 700--800°С.

Массовая доля хрома обычно колеблется от 0,15 до 0,60 %. В некоторых случаях (например, на месторождении Салинха в Бразилии) массовая доля хрома в изумруде составляет всего 0,065%, а ванадия 0,1--3%, в связи с чем полагают, что в данном случае зеленая окраска изумруда вызвана ванадием.

Определение и оптические свойства

Берилл представляет собой силикат бериллия и алюминия. Цвет изумруда обусловлен присутствием ионов хрома, частично замещающих ионы алюминия в гексагональной решетке берилла. Особенность этого хромофора, который также придает красный цвет рубину и шпинели и создает изменчивую окраску александрита, состоит в том, что, даже окрашивая камень в зеленый цвет, он пропускает часть лучей темно-красного цвета. Кроме того, хром вызывает красную флюоресценцию, которую можно обнаружить у всех вышеуказанных камней, полученных искусственным путем. Именно поэтому большинство изумрудов выглядят красными или красноватыми, когда они ярко освещены и рассматриваются через фильтр Челси, пропускающий свет только в темно-красной и желто-зеленой частях спектра; последняя в изумруде частично поглощается. Большинство имитаций изумруда из стекла интенсивно поглощают красный свет и поэтому при наблюдении через фильтр выглядят зелеными. Так же ведет себя нагретый зеленый турмалин, внешне похожий на изумруд. Следовательно, вид сомнительного "изумруда" под фильтром может служить полезным признаком для определения камня. Однако такое испытание должно проводиться с большой осторожностью, поскольку имеются исключения из изложенного простого правила, согласно которому минерал, выглядящий красным при рассматривании его через фильтр, представляет собой природный изумруд, в то время как камни, остающиеся зелеными, не могут быть изумрудами. Так, синтетические изумруды также выглядят под фильтром ярко-красными; более того, окраска самых лучших колумбийских изумрудов лишь приближается к их рубиново-красному цвету, и это обстоятельство должно настораживать исследователя. Кроме того, известны природные зеленые камни, которые имеют под фильтром красноватый оттенок.

Присутствие хрома в изумруде обусловливает его очень характерный спектр поглощения, по которому можно отличить изумруд от всех других драгоценных камней. Изучение спектра полезно и в тех случаях, когда возникает сомнение, как назвать камень: изумрудом или же просто зеленым бериллом, поскольку известны зеленые бериллы, цвет которых обусловлен в основном железом.

В последние годы была выявлена большая роль ванадия в окраске некоторых ярко-зеленых камней, в частности турмалина, гроссуляра и берилла. В спектре поглощения ванадия отсутствуют четкие границы полос поглощения, флюоресцирующий дублет в красной части и дополнительные узкие линии, обусловленные следами хрома в минерале, однако максимумы поглощения ванадия и хрома лежат почти рядом (в оранжево-желтой части спектра при 600 нм), а именно это является основной причиной окраски камня. В Присутствие хрома в изумруде обусловливает его очень характерный спектр поглощения, по которому можно отличить бериллах из наиболее известных месторождений изумрудов найдены следы обоих элементов, но хром особенно сильно влияет на окраску; его присутствие, легко устанавливаемое с помощью ручного спектроскопа, рассматривается как признак того, что камень может быть назван изумрудом. С этим положением согласны Геммологическая ассоциация Великобритании, Международная ассоциация геммологов, Секция драгоценных камней Лондонской торговой палаты и Номенклатурный комитет Международной конфедерации торговли ювелирными изделиями, которая контролирует ювелирную торговлю в Европе.

Спектр изумруда -- типичный спектр поглощения хрома с интенсивным дублетом в дальней красной области при 683 и 680 нм. Две узкие линии, образующие этот дублет, отстоят одна от другой на расстояние, вдвое превышающее соответствующее расстояние в рубине, и поэтому могут разделяться в малом призменном спектроскопе. Две более слабые и более размытые линии наблюдаются при 662 и 646 нм, причем около каждой из них имеются узкие области высокой прозрачности, что придает спектру интересный и характерный вид. Линия при 637 нм является наиболее интенсивной в обыкновенном луче; она обладает почти такой же интенсивностью, как и дублет. Имеется также широкая, но довольно слабая полоса поглощения в желтой части спектра. Зеленая часть остается непоглощенной, что обусловливает цвет камня. В образцах с повышенным содержанием хрома в спектре обыкновенного луча появляется узкая линия при 477,4 нм.

В спектре обыкновенного луча в дополнение к сильному дублету при 683 и 680 нм в темно-красной части имеется линия при 637 нм почти равной интенсивности. В спектре необыкновенного луча видны две более слабые полосы -- при 662 и 646 нм с узкой областью высокого пропускания за каждой из них, что приводит к любопытному и характерному эффекту. Среди камней, похожих по цвету на изумруд, только у зеленого жадеита и халцедона, окрашенного солями хрома, спектр поглощения подобен спектру изумруда. Однако ни у одного из них дублет в темно-красной части не проявляется так резко, как в спектре изумруда, причем эти минералы, будучи скрытокристаллическими, не обнаруживают никаких изменений спектра при вращении камня в поляризованном свете.

Что касается других отличительных свойств изумруда -- его показателей преломления и удельного веса, то они заметно различны, у камней из разных месторождений из-за небольших различий в химическом составе. Следы железа и особенно присутствие более тяжелых щелочных металлов, таких как цезий, увеличивают эти показатели. Кроме того, для каждого месторождения обычно характерны определенные включения, и геммолог должен знать их, если он хочет научиться отличать природные камни от синтетических изумрудов.

Удельный вес синтетического изумруда типа изумруда Лехляйтнера, для определения камня не имеет большого значения. Он меняется в зависимости от характера природного берилла, используемого для ограненной затравки, на которую гидротермальным способом наращивается слой синтетического изумруда. Даже показатель преломления покрытия может меняться от образца к образцу. Конечно, существуют небольшие изменения свойств и у камней из одного месторождения, и все же приведенные в табл. 15.1 значения могут быть полезны для определения камня. Характеристики включений не так легко свести в таблицу, поэтому ниже вкратце даны более подробные описания самых типичных включений. Для колумбийских камней, которые составляют большую часть лучших изумрудов, используемых в ювелирных изделиях, наиболее характерны плоские полости пилообразных очертаний, содержащие жидкость, пузырек газа и маленький кубик поваренной соли. Иногда эти трехфазные включения имеют только один острый выступ. Кубик соли часто вытянут в одном направлении, давая в плане прямоугольник. Если же он виден под углом, то в этом случае появляются очертания ромба. Такие характерные включения чаще всего ориентированы параллельно главной оси исходного кристалла. Они присутствуют в изумрудах Чивора и Мусо. Лишь в чиворских изумрудах встречаются прекрасно образованные маленькие кристаллы пирита, которые можно узнать по металлическому бронзовому блеску и характерному габитусу. Изумруды из Мусо могут содержать ромбоэдрические кристаллы кальцита и иногда мелкие розоватые включения редкоземельного минерала паризита, дающего сильный редкоземельный спектр поглощения. Уральские изумруды (а также сибирские, или русские, изумруды) имеют совершенно другое происхождение, что находит отражение в их включениях. В них могут присутствовать пластинки слюды, часто разрушенные или растворенные; однако наиболее характерны толстые иглы зеленого актинолита; поперечные трещинки делают их похожими на бамбук. В других изумрудах ничего похожего не наблюдается, за исключением скоплений волокон тремолита, иногда характерных для некоторых камней Сандаваны, Замбии и Хабахталя. Другая особенность уральских изумрудов -- развитие тонких дискообразных пустот, параллельных базальной плоскости. В отраженном свете они имеют серебристый блеск, однако могут казаться и черными вследствие полного отражения в некоторых направлениях. В трансваальских изумрудах основным включением является слюда, в индийских изумрудах встречаются гексагональные пустоты ("отрицательные кристаллы"), лежащие параллельно главной оси кристалла. В профиль они имеют прямоугольные очертания, часто с небольшим выступом на одном конце, и содержат маленький пузырек газа в жидкости, т. е. относятся к типу двухфазных включений. Часто присутствует также слюда (рис. 15.3).

Изумруды месторождения Сандавана в Зимбабве играют важную роль в мировой торговле с момента их открытия в 1956 г. Они богаты хромом и поэтому имеют очень густой и яркий зеленый цвет, который лучше всего проявляется в мелких камнях. Характерная особенность этих изумрудов -- присутствие многочисленных игл тремолита, которые часто изогнуты и пересекаются. Аналогичные скопления игл встречаются в малоценных изумрудах из старого месторождения Хабахталь в Тироле, где до сих пор периодически ведутся незначительные разработки.

Недавно появились на мировом рынке темно-зеленые изумруды из Пакистана. Они содержат довольно неопределенные включения, среди которых можно обнаружить пластинки слюды и небольшие кристаллы фенакита и доломита.

Самая последняя находка изумрудов, которые могут получить промышленно важное значение, была сделана вблизи озера Маньяра в Танзании. Эти изумруды были обнаружены в актинолитовых сланцах, содержащих хром в количестве, достаточном для образования не только изумруда, но и более редкой разновидности хризоберилла -- александрита. Танзанийские изумруды имеют довольно высокие физические константы: удельный вес в среднем 2,74, показатели преломления 1,578 и 1,585 для необыкновенного и обыкновенного лучей соответственно. Основные включения представлены слюдой и плоскостями, заполненными жидкостью. Лучшие образцы по цвету напоминают камни Сандаваны и Колумбии, являющиеся самыми лучшими изумрудами в мире. Кстати, интересно отметить, что в изумрудах Танзании отсутствует ванадий.

Определение синтетических изумрудов

Изумруды, как природные так и синтетические, все чаще приводят геммологов в затруднение. В связи с изменением политики правительства, в последние десять или двадцать лет заметно возросла добыча изумрудов в Колумбии; растет число открываемых месторождений изумрудов хорошего качества в Бразилии. К этому следует добавить несколько новых проявлений в Африке и на территории Юго-Восточной Азии. Еще больше усложняет ситуацию выпуск синтетических изумрудов, весьма сходных с натуральными, которые производятся как гидротермальным, так и расплавным методами в различных странах. Ювелиры и геммологи должны быть внимательны, особенно когда имеют дело с чистыми прекрасно окрашенными камнями.

Синтетические изумруды имеют весьма характерный насыщенный голубовато-зеленый цвет, который отчасти выдает их происхождение, хотя почти такой же оттенок имеют некоторые колумбийские изумруды. Через фильтр Челси они выглядят интенсивно-красными -- гораздо более красными, чем большинство природных изумрудов. Точно так же вследствие флюоресценции они выглядят между скрещенными фильтрами. Однако некоторые природные камни, особенно колумбийского происхождения, могут проявлять сходные свойства, и, наоборот, не все синтетические изумруды ведут себя подобным образом.

Удельный вес большинства полученных расплавным методом синтетических изумрудов (в том числе выпускаемых фирмами Чэтем, Жильсон, Инамори, Леннике, Сейко и Церфасс, а также в России), как правило, низкий и почти точно соответствует плотности кварца (2,651). Из этого следует, что разбавленный бромоформ, в котором используемые в качестве индикатора кристаллы кварца и, допустим, камни Чэтема находятся во взвешенном состоянии, может.

оказаться полезным для быстрой проверки подозреваемых в синтетическом происхождении изумрудов. Однако следует отметить, что фирма Жильсона ранее производила (но к настоящему времени постепенно прекратила выпуск) изумруд типа N с повышенным содержанием железа, которое увеличивает удельный вес продукта до значений 2,68 -- 2,70 и подавляет флюоресценцию. Для сопоставления можно указать, что удельный вес большинства природных изумрудов превышает 2,70, тогда как этот показатель для изумрудов, полученных путем гидротермального синтеза, обычно соответствует диапазону 2,68 -- 2,70.

Показатели преломления синтетических изумрудов, полученных расплавным методом, тоже низкие и обычно находятся в диапазоне 1,561 -- 1,564; двупреломление 0,003 -- 0,004. Существуют небольшие вариации, и величина двупреломления изумруда производства фирмы Церфасс может повышаться до 0,006. Гидротермальные изумруды обычно имеют показатели преломления в диапазоне 1,566 -- 1,580 и двупреломление 0,005 -- 0,007, причем несколько более высокими значениями констант отличается русская продукция. В природных изумрудах минимальные значения показателей преломления обычно составляют от 1,570 и выше при двупреломлениях 0,005 -- 0,006 и более. Для облегчения определения точных значений оптических констант в этом диапазоне при обычном освещении очень ценным может оказаться шпинелевый рефрактометр Рейнера; причем для этого испытания камни, как правило, можно не вынимать из оправы. Некоторые синтетические камни (за исключением камней типа N производства Жильсона) под действием длинноволнового ультрафиолетового освещения дают интенсивную флюоресценцию в различных оттенках красного цвета; некоторые природные камни, особенно колумбийские, ведут себя таким же образом, однако для синтетиков характерны более чистые красные тона. Таким образом, результаты данного теста являются лишь одним из критериев и далеко не решающим. По имеющимся сообщениям, камни производства Сейко под действием ультрафиолетового облучения выглядят зелеными.

Перечисленные выше особенности могут использоваться при диагностике как ценные, но второстепенные критерии, так как производители в любой момент могут так изменить ингредиенты, чтобы и показатель преломления и удельный вес их продуктов увеличился. Наиболее важным диагностическим признаком поэтому являются включения, так как они не могут быть так просто изменены либо целенаправленно созданы. В расплавных синтетиках преобладают включения в виде образований типа "вуалей" или "кружев", обычно изогнутых, значительно отличающиеся от образований, наблюдаемых в природных изумрудах. Такие "вуали", похожие на отпечатки пальцев, обычно заполнены остаточным расплавом, но могут также содержать и газ. Синтетики гидротермального происхождения обычно содержат жидкие или газообразные включения в виде остроконечных шипов или шляпок от гвоздя, на широких концах которых часто видны кристаллики фенакита. Одиночные кристаллы фенакита отмечаются в обоих типах изумрудов. Довольно обычны частицы кристаллов-затравок, и в некоторых типах камней видны волнообразные искажения линий роста на границах между затравкой и синтетической частью, как, впрочем, и другие характерные особенности развития. Некоторые из этих включений показаны на иллюстрациях к главе 15 и на цветных вклейках.

Можно упомянуть еще об одном существенном различии между синтетическими и природными изумрудами, поскольку оно служит ценным лабораторным критерием для их распознавания. Автор в 1953 г. обнаружил, что синтетические изумруды Чэтема прозрачны для ультрафиолетовых лучей с длиной волны вплоть до 230 нм, в то время как изумруды из всех известных природных источников непрозрачны для ультрафиолетовых лучей с длиной волны менее 300 нм. Эти результаты первоначально были получены с помощью небольшого кварцевого спектрографа, однако они могут быть подтверждены и более простым методом, предложенным Н. Деем. Он уже был описан как способ отличия природных рубинов от их синтетических аналогов.

Так же, как некоторые другие синтетические изумруды, выращенные гидротермальным способом, и в отличие от синтетических изумрудов, полученных по расплавному методу, камни Лехляйтнера с синтетическим изумрудным покрытием не поддаются идентификации по их физическим константам.

Их показатели преломления обычно составляют 1,575--1,582 и даже выше, двупреломление всегда равно 0,007. Эти данные, естественно, относятся к покрытию. Как сообщал профессор Г. Банк, некоторые камни Лехляйтнера имеют удивительно высокие показатели преломления -- от 1,583 до 1,605 для обыкновенного луча. В некоторых случаях покрытие с площадки удаляли при полировке, и тогда измерения на рефрактометре давали значения, характерные для природного берилла.

Что же касается плотности камней, то она зависит почти полностью от типа берилла, выбранного для затравки. Если взять бледный аквамарин, то плотность, вероятно, составит 2,69 -- ниже, чем у любого природного изумруда. При использовании бледных разновидностей морганита (розового берилла) плотность может быть значительно выше.

Диагностика таких "покрытых" бериллов трудностей не представляет. Сомнения в природном происхождении камня обычно возникают из-за несоответствия его включений (характерных для природных бериллов, но не типичных для изумруда) и внешнего вида. Чтобы не ослаблять цвет камня, часть граней павильона нередко оставляют неполированными, и внимательное изучение с помощью лупы или микроскопа поможет выявить характерный вид поверхности синтетического слоя. Однако наиболее общая и легко заметная особенность таких камней -- наличие серии параллельных трещин, напоминающих трещины на глазури, ограниченных только гидротермальным покрытием. Иногда наблюдаются две пересекающиеся системы трещин, образующие сетчатый узор. Под микроскопом видно, что трещины резко обрываются на поверхности затравки из берилла. Кроме того, при увеличении заметно, что трещины заполнены капельками жидкости, как в типичных залеченных трещинах.

Если остается какое-то сомнение и камень может быть вынут из оправы или если оправа позволяет наблюдать его сбоку, то следует погрузить камень в иммерсионную жидкость с близким показателем преломления, например в бромбензол или бензолбензоат, и исследовать его под микроскопом. На синтетических камнях Лехляйтнера заметен темный ободок покрытия на берилловой затравке.

Несколькими годами позже (1964 г.) изобретательный И. Лехляйтнер вырастил синтетический изумруд совершенно другого типа. Камни получали путем погружения в автоклав тонкой пластинки из природного или синтетического берилла и "нанесения" на нее тонких слоев темно-зеленого синтетического изумруда. Затем камень переносили в другой автоклав и наращивали на него слои бесцветного берилла (которые растут значительно быстрее, чем слои зеленого изумруда). Из полученной заготовки изготовляли ограненные камни, которые, если смотреть на них через площадку, имеют вид нормального изумруда; только при погружении в иммерсионную жидкость и наблюдении сбоку под микроскопом становится отчетливо заметной их слоистая структура. Показатели преломления и плотность таких "сандвичей" практически такие же, как и у некоторых природных изумрудов, поэтому эти характеристики в данном случае непригодны для диагностики.

Интересный синтетический материал -- зеленый берилл, окрашенный не хромом, как изумруд, а ванадием, -- получил А.М. Тейлор, работающий в фирме "Кристалс-рисёрч" в Мельбурне (Австралия). С ванадием частично связан цвет природных изумрудов, хотя основное богатство и густота цвета, благодаря чему камень приобрел такую популярность, обусловлены хромом. Ванадиевые "изумруды" выращиваются в гидротермальных условиях и имеют показатели преломления в пределах 1,571--1,575 для обыкновенного луча и 1,566--1,570 для необыкновенного луча и двупреломление около 0,005. В иммерсионной жидкости заметна слоистая структура, связанная с периодичностью роста кристаллов. Конечно, в спектре нет никаких линий хрома и видна широкая полоса поглощения в оранжевой области около 610 нм. За счет введения примеси кобальта были получены также синтетические изумруды красноватого цвета.

Историческая справка (уникальные изумруды)

Существуют немало крупных изумрудов, не менее знаменитых, чем прославленные бриллианты или рубины. В Британском музее естественной истории в Лондоне, в аналогичном музее в Нью - Йорке, в Алмазном фонде СССР имеются великолепные экземпляры изумрудов массой в сотни каратов.

«Девонширский изумруд»

В 1831 году дон Педро, бывший король Бразилии, приехавший в Европу после своего отречения, подарил шестому герцогу Девонширскому великолепный кристалл изумруда, добытый в знаменитых колумбийских копях Мусо в Южной Америке. Кристалл имеет характерную для изумруда форму, а именно форму шестиугольной призмы, закапчивающейся плоской гранью основания; другой конец кристалла, как обычно, неровный, поскольку кристалл был выломан из материнской породы. Кристалл, как это свойственно изумрудам из Мусо, разбит многочисленными мелкими трещинами; несомненно, по этой причине он не был использован в ювелирном деле. В одном из углов верхней части кристалла проходит трещина, возникшая, очевидно, в результате когда-то полученного удара, а в основании еще сохранился небольшой кусочек вмещающего кальцита. Кристалл (рис. 2) имеет 5 см в поперечнике, и примерно столько же составляет его максимальная высота. Он весит 1383,95 метрического карата (около 10 унций) и обладает густо-зеленым цветом подлинного изумруда.

Об истории «Девонширского изумруда» известно очень мало. В описании Четсуорса просто указано, что кристалл был получен в дар от дона Педро в 1831 году. В рукописном каталоге коллекции Аллана -- Грега1 в Британском музее имеется упоминание

Рис. 2. «Девонширский изумруд».

1 Эта коллекция была куплена в 1860 г. Управлением Британского музея у Роберта Гайда Грега (1795 --1875); она включает коллекцию эдинбургского банкира Томаса Аллана (1777 --1833), приобретенную после его смерти Грегом.

о прекрасном изумруде, в котором можно безошибочно узнать «Девонширский изумруд». Составитель каталога Томас Аллан против даты 1831 и номера 85 его коллекции, под которым описан кристалл ромбоэдрического изумруда, сделал пометку и написал: «Среди камней, принадлежащих фирме «Ранделл и К°», я видел другой прекрасный кристалл, весящий 8 унций и 18 гранов, или 1043 карата, имеющий совершенную форму, размеры в диаметре 2 1/4, 2l/8 и 17/8 дюйма и высоту около 2 дюймов».

Указанную здесь фирму представляли королевские ювелиры того времени Ранделл и Бридж. Вес, выраженный в тройских единицах, равен 1384,1 метрического карата, что в пределах ошибки соответствует весу «Девонширского изумруда»; размеры также совпадают. Поэтому нет сомнений, что изумруд, принадлежавший Ранделлу и Бриджу в 1831 году, и изумруд, который получил в том же году в подарок герцог Девонширский,-- один и тот же камень. Приобрел ли дон Педро кристалл у компании, привез ли он его с собой из Бразилии и по каким-то причинам оставил у ювелиров, неизвестно. Заметим, что. указывая в цифрах вес кристалла, Аллан сделал описку; он должен был написать 1343, а не 1043 карата.

«Девонширский изумруд» демонстрировался на Большой выставке в Гайд-парке в Лондоне в 1851 году, но по каким-то неясным причинам его выставлял не герцог Девонширский, а Джеймс Теннант, известный лондонский торговец драгоценными камнями того времени. Запись на стр. 14 гласит: «14. Теннант Дж., Стрэнд, 149 -- четыре витрины с минералами и окаменелостями для обучения, научных целей и украшений. Большой кристалл изумруда -- собственность герцога Девонширского».

Герцог выставлял в этом же разделе под номером 531 большой кристалл кварца; трудно понять, почему он не мог точно так же представить «Девонширский изумруд». Последний снова был показан па выставке в Уайт-Сити, в Лондоне, в 1914 году, но в каталог внесен не был. С июля 1936 года по январь 1950 года камень находился в Британском музее, куда его отдал на это время герцог Девонширский. В период второй мировой войны изумруд не демонстрировался, так как был спрятан в целях безопасности. В 1949 году в Лондоне на выставке Ассоциации торговцев ювелирными изделиями кристалл был показан вновь; кроме того, он выставлялся еще раз в музее города Бирмингема в 1955 году.

Более правильный, хотя и не такой большой кристалл изумруда лучшей окраски, весящий 161 карат и имеющий ширину 23 мм и приблизительно такую же длину, был приобретен вместе с коллекцией Аллана -- Грега Британским музеем естественной истории и демонстрируется в его коллекции минералов. Там же экспонируется небольшой, но совершенный и не содержащий изъянов изумруд, имеющий ступенчатую огранку и оправленный золотом. К числу русских регалий относится превосходный ступенчато ограненный изумруд весом 135.25 метрического карата, имеющий размеры по пояску 36x32,5 мм при высоте 60 мм. Этот камень, обладающий глубоким зеленым цветом с легким голубоватым оттенком, вставлен в красивую оправу. Ныне он находится в Алмазном фонде в Москве, где вместе с ним хранятся и другие изумруды: крупный, с дефектами камень из России весом около 245 каратов, три ограненных в виде кабошонов колумбийских камня весом приблизительно 154, 65 и 24 карата; три превосходных, ограненных в виде пластинок камня весом 42, 41,5 и 40 каратов, причем на последнем из них вырезана персидская надпись. Наиболее крупный кристалл изумруда найден на руднике «Чивор» в 1920 г.; он носит названые «Патриция», весит 032 карата и демонстрируется в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке.

Литература

1.Б. Андерсон «Определение драгоценных камней». МОСКВА 1996г

2. Н.И. Корнилов, Ю. П. Солодова «Ювелирные камни» Москва 1982 «недра».

3. В. Шуман «Мир камня» Москва «МИР» 1986

4. Е. К. Лазаренко «Курс минералогии» Москва 1971

5. Г. М. Попов, И. И. Шафранский «Кристаллография»

6. Н. А. Смольянинов.Москва 1972 «Практическое руководство по минералогии»

7. Навигатор ювелирной торговли «Индивидуальный справочник продавца» Ювел. Дом 2002

Приложение №1

Физические константы зеленых камней.

Камень	Удельный вес	Показатель преломления	Двупреломление
Изумруд Циркон Сапфир Демантоид Перидот Жадеит Флюорит Турмалин Берилловое Стекло Хромовый халцедон	2.71 4.01 4.00 3.85 3.34 3.33 3.18 3.05 2.49 2.60	1.57-1.58 1.821 1.76-1.77 1.89 1.65-1.69 1.65-1.67 1.43 1.62-1.64 1.52 1.54	0.006 0.01 0.009 нет 0.037 _ нет 0.018 нет нет

Приложение №2

Характерные признаки изумрудов

Источник	Показатели преломления Наимен. и наибол.	Двойное лучепр. Удельный вес	Включения и тд
Синтетические (метод из раст-ра в расплаве) Чэтем Жильсон Инамори Ленникс Русского произ-ва Церфасс Жильсон,N-тип Синтетические (гидротермальный метод) Байрон и Пул Лехляйтнер «Линде» и «Риджерси» Русского произ-ва Природные Бразилия: Карнэйба Сан-Терезина Итабира и Белмонт Колумбия: Чивор Мусо Танзания Россия ,Урал Замбия Хабахталь Индия Сандавана Трансвааль Пакистан	1.558-61 1.574 1.569 1.566 1.566-70 1.573-9 1.566-75 1.580-86 1.580-2 1.571-4 1.576-80 1.578 1.581 1.581-2 1.584 1.585 1.583-8 1.583-6 1.588-93	1.564-7 1.580 1.573 1.587 1.576-8 1.580-6 1.572-82 1.588-93 1.589-90 1.577-80 1.582-6 1.585 1.588 1.588-91 1.591 1.595 1.590-6 1.593-4 1.595-600	0.003-5 0.006 0.004-5 0.005-6 0.005-6 0.006-7 0.006 0.006-8 0.007-8 0.006 0.006 0.007 0.007 0.007-9 0.007 0.007-10 0.004-6 0.006-7 0.007	2.60-5 2.70 2.68-71 2.68-80 2.67-70 2.68-70 2.67-72 2.70-76 2.70-74 2.69-71 2.71-2 2.74 2.74 2.68-74 2.72-6 2.72-4 2.74-5 2.75-6 2.75-8	Клочковатые вуали; редкие кристаллы фенактита(Чэтем, Жильсон, Инамори, Церфасс);зональные; двухфазоые и копьеобразные включения(Ленникс ) Не флюоресцирующий; полоса поглощения при 427нм Клочковатые вуали(двухфазоые); спикулы типа «шляпок гвоздя», кристаллы фенактита. Природные на задних неполированных гранях; тонкая трещиноватость поверхностного слоя Редкие включения типа «шляпок гвоздя», сильная флюоресценция Ступенеобразные линии роста; цветовая зональность; угловатый рисунок структур роста. Лейсты коричневой слюды;звездчатые скопления частиц с одно- и двухфазным наполнением Зерна доломита, пирита и хромита; многофазовые включения Зерна биотита, пирита и хромита многофазовые включения Трехфазные пилообразные включения, кристаллы пирита Трехфазные пилообразные включения, ромбы кальцита Слюда и заполненные жидкостью полости Иглы актинолита; слоистые диски, параллельные базальной плоскости Пластинки слюды, удлиненные двухфазные включения, волокна тремолита и хризотила Волокна актинолита, чешуйки слюды Прямоугольные полости с пузырьком, параллельно оси с Изогнутые иглы тремолита; очень глубокий цвет Включения биотита Многочисленные включения слюды, кристаллы доломита, изогнутые жидкие включения

ИЗУМРУД

3 Ов 6*4 - 0,10 - 3/Г2

Расшифровка

3 - количество вставок

Ов 6*4 - форма огранки: овал 6*4 мм

0,10 - вес вставок в каратах

3 - группа цвета

Г2 - группа качества для вставок с фацетной огранкой

Группа качества с литерой «К» указывается на кабошоны

Для выращенных изумрудов после характеристики цвета/качества добавляется литера «В»

Группа цвета	Характеристики группы цвета
1 2 3 4 5	Темно - зеленый Средне - темно-зеленый Средне - зеленый Средне - светло-зеленый Светло - зеленый

Шкала групп чистоты

Группа чистоты	Характеристика изумрудов по чистоте
Г1 Г2 Г3	Прозрачные с редкими включениями, едва заметными в периферийной зоне. Прозрачные с включениями, трещинами, образующими сгущения и сеть в отдельных зонах камня, видимые невооруженным взглядом. Частично потерявшие прозрачность в периферийной зоне с включениями и трещинами, образующими сгущения и сеть в объеме камня, видимые невооруженным взглядом.

Для кабошонов

Группа чистоты	Характеристика изумрудов по чистоте
К1	Частично потерявшие прозрачность в периферийной зоне камня, с включениями и трещинами, образующие сеть в оъеме камня.
К2	Потерявшие прозрачность в центральной зоне или объеме с включениями и трещинами, образующие густую сеть во всем объеме камня.

Размещено на Allbest.ru