Определение свойств турмалина (верделита)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определение свойств турмалина (верделита)

Введение

Один из минералов, очень давно обративших на себя внимание минералогов, благодаря целому ряду очень резко выраженных физических, кристаллографических и химических свойств игравший очень видную роль в развитии многих отделов этих наук.

Турмалин превосходит все другие драгоценные камни, даже корунд ,по разнообразию окрасок и высоко цениться ювелирами ,в частности благодаря своему исключительному обилию, особенно в Калифорнии и Бразилии. Турмалин относительно мягок и поэтому не применяется для изготовления колец , но он удивительно подходит для таких ювелирных изделий как подвески, серьги и броши в которых камни не так легко изнашиваются.

Верделит является зеленой разновидностью турмалина (итал. verde -- «зеленый» и греч. lithos -- «камень»). Уместно напомнить, что турмалины (борсодержащие силикаты) бывают самых разных окрасок. В зависимости от цвета их выделяют в отдельные категории самоцветов.

Верделит -- самый распространенный из благородных турмалинов. Зеленый цвет ему придают примеси соединений железа. Оттенки верделита способны меняться от нежно-травянистого до темно-зеленого цвета.

Неравномерность распределения примесей нередко создает причудливую игру красок в кристаллах турмалина-верделита. Например, существуют верделиты с красной рубеллитовой вершинкой, напоминающей турецкую феску. Такие кристаллики называют «головой турка».

Мне достался образец травянисто-зеленого цвета с алмазной огранкой. Камень прозрачный. Для определения показателя преломления помещаем образец в рефрактометр

Показатель = 1.57

Далее для определения оптического характера и идентификации камня я помещаю образец в полярископ. При повороте на 360⁰ образец четыре раза темнел и 4 раза светлел. Я делаю вывод, что этот камень анизотропный. При изучении образца под лупой обнаружила перьевую трещину немного выше павильона.

Пользуясь полученными результатами, склоняясь на погрешность измерительных приборов, делаю вывод, что этот образец - турмалин (верделит)

1.Свойства турмалина

По химическому составу турмалин представляет собой сложный боросиликат. Сингония тригональная, дитригонально-дипирамидальный вид симметрии. Удельный вес 3 -3,4 г/см3. Спайность или отсутствует, или несовершенная по (1120) и (1011).

Обычно двупреломление равно 0,019 для зеленых камней и 0,017 или 0,018 для более бледных. Иногда можно встретить темные камни с величинами необыкновенного и обыкновенного показателей преломления, равными 1,627 и 1,657 соответственно, и двупреломлением, равным 0,030. Поскольку обыкновенный показатель преломления больше, чем необыкновенный* кристаллы турмалина имеют отрицательный оптический знак. Дисперсия для интервала В -- G невелика и равна лишь 0,017, но так как красота турмалина зависит от его собственной окраски, то величина дисперсии не играем существенной роли.[1]

Турмалин обладает ярко выраженным дихроизмом, особенно его коричневые и зеленые разновидности, причем обыкновенный луч поглощается более или менее полно без изменения цвета. Так, пластинка коричневого турмалина, вырезанная параллельно боковым ребрам призмы, пропускает только необыкновенный луч, и поэтому до изобретения призмы

Николя такие пластинки использовались для получения плоско-поляризованного света. Камни с густой зеленой окраской также сильно поглощают свет, но чистые зеленые камни, полученные в результате термической обработки, практически не обладают дихроизмом. Дихроизм наиболее существен для выбора правильных направлений при огранке турмалинов. Если камень имеет не очень светлую окраску, он должен быть огранен таким образом, чтобы площадка располагалась под прямым углом к оптической оси кристалла, т. е. перпендикулярно боковым ребрам призмы, потому что в противном случае из камня будет выходить мало света, и он будет казаться тусклым и безжизненным.

Турмалин обладает стеклянным блеском. Ювелирный материал должен быть чистым и прозрачным, но допускается постепенное или даже резкое изменение окраски в пределах одного камня. Иногда турмалин отчетливо волокнист, и такие камни, ограненные соответствующим образом, обладают переливчатой окраской. Турмалин не флюоресцирует при облучении ультрафиолетовым светом. По своим пироэлектрическим свойствам он превосходит все другие драгоценные камни; он сильно электризуется даже при трении о ткань. Хотя это свойство и не имеет диагностического значения при определении граненых камней, оно представляет значительный научный интерес, так как свидетельствует об особой симметрии в расположении атомов. Турмалин обнаруживает также пьезоэлектрические свойства.

Плотность турмалинов различной окраски варьирует в сравнительно узких пределах. Эти пределы следующие: красные -- от 3,01 до 3,06 (розовые камни обладают меньшей плотностью)} зеленые -- от 3,04 [1]

Твердость турмалина колеблется от 7 до 7.5 по шкале Мооса, т. е. такая же, как у кварца. Поэтому турмалин истирается только в том случае, когда он при носке подвергается более или менее постоянному трению, как, например, в кольцах.

Огранка турмалинов, как и у всех цветных камней, обычно бриллиантовая сверху и ступенчатая снизу, но практикуется и ступенчатая огранка верха. Для серег предпочитают каплевидную форму огранки. Камни с волокнистой структурой можно огранить в форме кабошона, так чтобы выявить эффект «кошачьего глаза».

Турмалин легко отличить от других сходных с ним по цвету драгоценных камней. Даже его наивысшая плотность меньше плотности чистого иодистого метилена, и, таким образом, турмалин плавает в нем, в то время как такие минералы, как корунд, циркон и гранат, тонут. Диапазоны показателей преломления турмалина и топаза перекрываются, но более высокое двупреломление первого является четким диагностическим признаком. Вращая камень на рефрактометре при освещении дневным светом, можно четко выделить две окрашенные каймы, в то время как для топаза удается получить лишь простую кайму, которая, однако, может изменяться по ширине.

2. Морфология

Все разновидности турмалина кристаллизуются в дитригонально-пирамидальном виде симметрии тригональной сингонии. Облик их длиннопризматический до игольчатого, реже короткопризматический. По преобладающей форме граней вертикального пояса различаются гексагональный и тригонально-призматический габитусные типы. К первому относятся индивиды с шестиугольной формой поперечного сечения и [2] развитием граней гексагональной призмы. Второй представлен кристаллами, поперечное сечение которых приближается к сферическому треугольнику; в нем доминируют грани тригональной призмы.

Это обычно короткопризматические кристаллы, достигающие нескольких сантиметров в поперечнике. Своеобразный комплекс граней с большим числом простых форм развивается на головках кристаллов. Вершина одноголовых кристаллов уплощенная или остроконечная. Главная габитусная форма головки остроконечных кристаллов-- грань острой тригональной пирамиды (0112) или комбинация ее с узкими гранями более тупых пирамид. Кристаллы с остроконечной головкой обычно зеленые. В двухголовых кристаллах эльбаитовых турмалинов один конец может быть уплощенным, а другой -- остроконечным.[2]

3. Месторождения

Турмалин встречается в качестве акцессорного минерала в кислых горных породах -- в гранитах и особенно в пегматитах, а также в метаморфических породах -- кристаллических сланцах и кристаллических известняках. Он часто образуется в результате воздействия на горные породы кислого флюида, поднимающегося из глубин земной коры.[3]

Самые знаменитые месторождения находятся в Бразилии. Там встречаются замечательные прозрачные кристаллы размером от нескольких десятков сантиметров до метра. Отсюда зелёные турмалины издавна попадали в Европу и Россию под названием "бразильский изумруд" .Где встречается верделит: 1-Бразилия, 2-Урал, 3-Забойкалье, 4-Калифорния, 5-Намибия

4. Применение

Крупные кристаллы турмалина применяют в радиотехнике.

Пьезоэлектрические свойства турмалина применяются для синтеза отрицательных ионов в медицинских приборах: оздоровительные матрасы, другие приборы, предназначенные для ионизации воздуха.

В зависимости от цвета и прозрачности одни разновидности турмалина относятся к драгоценным камням, другие -- к поделочным. Наиболее высоко ценимы прозрачные разновидности зелёного, синего и малиново-красного цвета, а также полихромные зелёно-красные.

Из-за сильного плеохроизма тёмные кристаллы гранят так, чтобы таблица камня располагалась параллельно длинной оси. Таблицы светлых кристаллов ориентируют перпендикулярно главной оси, чем достигают наибольшей глубины цвета.

Нагревая турмалины до 450--650 °C добиваются их облагораживания -- красно-коричневые камни становятся розовыми, а тёмно-зелёные -- изумрудного цвета. Искусственных турмалинов не производят. Встречаются имитации из стекла. Оценка качества ювелирных камней учитывает бездефектность кристалла и яркий насыщенный цвет. Наибольшей популярностью на ювелирном рынке пользуются ограненные камни, весом более 2 карат.[4]

При том, что турмалины от природы обладают исключительно богатой и разнообразной палитрой цветов, в последние десятилетия практика облагораживания турмалинов стала общепринятой и, в большинстве случаев, принятой международным геммологическим сообществом.

5. Диагностика турмалинов

При определении коэффициента преломления у турмалинов всегда должны читаться 2 линии в пределах 1.610 - 1.698 (обычно 1.62 - 1.64). Чем выше содержание железа, тем выше значение коэффициента преломления. Нередко турмалины показывают 4 или даже 8 линий (эффект Кереза), что обуславливается либо термической обработкой материала, либо термическим шоком при полировке. Во втором случае при аккуратной переогранке и переполировке эффект Кереза пропадает. Наличие данного эффекта может служить косвенным свидетельством термической обработки турмалина. Отсутствие эффекта Кереза не может быть доказательством того, что термообработки не было - эффект этот свойственен только железо-хромофорным турмалинам, кроме того эффект [5]

Кереза незаметен, если камень огранен так, что оптическая ось расположена перпендикулярно столу. В этом случае полярископ покажет хорошо заметные фигуры интерференции, особенно в светлых камнях.

6. Основные методы облагораживания турмалинов

- жесткая термическая обработка;

- многоступенчатая «мягкая» термическая обработка;

- облучение (применяется редко, только для уникальных по размеру камней);

- сочетание облучения и термической обработки (применяется редко, только для уникальных по размеру камней);

- сочетание термической обработки и диффузии меди для «превращения» рядовых зеленых эльбаитов и дравитов в сколь популярные, столь и исключительно редкие в природе индиголиты и параибы.

Диагностика облагораживания турмалинов - сложная научно-исследовательская задача, которая не может быть выполнена в рядовой, стандартно-оборудованной геммологической лаборатории. Из-за невысокой в целом стоимости турмалинов, с одной стороны, и высоких сложности и дороговизне тестов, с другой стороны, турмалины, массово представленные на рынке, практически не подвергаются подобным исследованиям. Исключение делается лишь для крупных и потенциально дорогих экземпляров.

В промышленном масштабе жесткая термическая обработка турмалинов (отжиг при температурах до 700 градусов) применяется в основном в сырье на местах добычи и сортировки. Основная цель - осветление темных камней, по возможности (непрограммируемого, на уровне флуктуаций) изменение цвета с зеленого на розовый или голубой. Также при термической обработке зеленые турмалины могут спонтанно пожелтеть, желтые - получить оранжеватый оттенок, а коричневые - покраснеть или попурпуроветь.

Термическая обработка приводит к получению перманентного результата, новый цвет стабилен и уже не меняется.[5]

Вывод

1.Стоимость турмалинов в целом невысокая и массово представленные на рынке исключение крупные и потенциально дорогие экземпляры.

2. Из всех разновидностей турмалина верделит встречается чаще остальных.

3.Благодаря особым отличительным свойствам камень не используют в кольцах чаще всего в подвесках и серьгах

4.Зеленый оттенок камня благодаря примеси железа и его количественного содержания.

5. Методы облагораживания чаще всего термические и облучение или сочетание термической с облучением. При том, что турмалины от природы обладают исключительно богатой и разнообразной палитрой цветов, в последние десятилетия практика облагораживания турмалинов стала общепринятой и, в большинстве случаев, принятой международным геммологическим сообществом.

Литература

турмалин минерал верделит

1. Смит Г. - Драгоценные Камни, 1984

2 Киевленко Е.Я., Сенкевич Н.Н., Гаврилов А.П.-Геология месторождений драгоценных камней-1982

3. http://stonerainbow.ucoz.ru/publ/20

4. Шуман В. Мир камня. Драгоценные и поделочные камни. -- М.: Мир, 1986. С.104 -- 107.

5. http://jewell-portal.ru/viewtopic.php?id=640 сводная обобщающая информация о турмалинах:

Размещено на Allbest.ru