Огранка сапфира

Размещено на http://www.allbest.ru/

30

Введение

сапфир огранка минерал

В природе многие виды камней обладают прекрасной силой блеска и изумительными гранями, но очень редко внутренняя красота камня может быть полностью раскрыта без вмешательства рук мастера-гранильщика. Усилению природного очарования ювелирных камней, естественные грани которых редко бывают совершенными, способствует придание им определенной формы, последняя часто зависит от оправы, в которую впоследствии должен быть заключен камень.

В древние времена камням почти не пытались придать какую-то определенную форму, главным образом камни просто шлифовали, раскрывая частично лишь их цветовые возможности. Сохранялась, в основном, и природная форма камней, а оправа подгонялась, подчиняясь капризам этой формы.

Большое значение в определении стоимости камня имеет его огранка. Для чего нужна огранка? Для того чтобы выявить внутреннюю игру самоцвета, усилить его блеск и подчеркнуть особые световые эффекты, затушевать малозаметные дефекты и при этом максимально сохранить натуральную величину камня.

Название "сапфир" происходит от латинского «sapphirus», что означает «синий». Истинные ценители сапфиров всегда отзываются о них восторженно. Одним они напоминают головокружительную синеву апрельского неба или бездонное ночное небо юга.

Природный сапфир хорошего качества - это редкий и дорогой камень.

Сапфир считается одним из камней высшей категории. Мелкие камни в один - два карата встречаются довольно часто, в то время как крупные (более пяти карат) камни, особенно редких оттенков вроде зеленого, фиолетового или розового цвета считаются ювелирными редкостями. Выше всего котируются звездчатые сапфиры, «кошачьи глаза» и кашмирские сапфиры (васильковые с шелковистым блеском). Стоимость одного карата может достигать 6-7 тыс. долларов. Также ценятся цейлонские сине-фиолетовые сапфиры (Шри-Ланка) и тёмно-синие из Таиланда, хотя они значительно уступают по цене кашмирским. Ограняются они разнообразными способами.

1. Описание минерала и его месторождения

Вмещающие породы месторождений сапфиров -- мраморы или базальты. Образуются они также в пегматитах, но добываются главным образом из аллювиальных россыпей или кор выветривания, реже -- из коренных пород. Методы разработки чрезвычайно просты: шурфы или ямы, пройденные вручную, и размытые склоны позволяют разрабатывать сапфироносный пласт, залегающий на глубине.

Глину, песок и гравий отделяют промывкой; сапфиры накапливаются благодаря их высокой плотности. В завершение проводится ручная отборка сапфиров и классификация их по качеству. Сапфир распространен гораздо шире, чем его ближайший родственник -- рубин, так как хромофором сапфиров служит железо, а не редко встречающийся хром, окрашивающий рубины.

Промышленно значимые месторождения сапфира ныне находятся в Австралии, Бирме, Шри-Ланке и Таиланде. Австралийские месторождения в Квинсленде известны с 1870 г. Вмещающими породами там служат базальты, из выветренного верхнего слоя которых сапфиры добываются путем промывки. Сопутствующие минералы австралийских сапфиров -- кварц, пироп, топаз, турмалин, циркон. В 1918 г. в Новом Южном Уэльсе были обнаружены синие сапфиры хорошего качества. В последние годы эти месторождения стали, по-видимому, весьма продуктивными. Примерно 75 % всех сапфиров добывается в Австралии, но их стоимость составляет лишь не более 25% от мирового объема: австралийские сапфиры имеют обычно зеленоватый оттенок, очень темные и, как правило, имеют зональную окраску и сильный дихроизм, что снижает их стоимость.

В Верхней Бирме, близ Могока, разрабатываются аллювиальные россыпи, содержащие наряду с сапфиром также рубин и шпинель. Их материнскими породами служат пегматиты. В 1966 г. здесь был найден самый крупный звездчатый сапфир -- кристалл массой 63 000 кар (12,6 кг!).

Сапфиры чаще всего добываются из россыпных месторождений. Добыча осуществляется в значительной степени стихийно, реальные объемы ее никому не известны.

Самыми ценными считаются кашмирские (Индия) небесно-синие сапфиры восхитительного василькового оттенка с шелковистым отливом. Их добыча велась в штатах Кашмир и Джамму с конца XIX в. Месторождения находятся на высоте 4 км над уровнем моря в очень трудно доступном районе. Добыча ведется на площади в 1 квадратный км на глубине 10 м, исключительно ручным способом. Причем лишь четыре месяца в году, когда нет снега. Вряд ли стоит ожидать при таких объемах добычи значительного количества кашмирских сапфиров на рынке. Они эксплуатируются с переменным успехом с 1880 г. и ныне, по-видимому, исчерпаны. Сапфиры там добывались из сильно каолинизированной пегматитовой жилы, залегающей в кристаллических мраморах. Из дресвы этих пегматитов извлекались сапфиры густой васильковой синевы, часто с шелковистым отливом. Нередко за кашмирские выдают бирманские сапфиры. Эксперты считают, что кашмирских сапфиров на рынке почти нет. Термин «кашмирский» на практике стал относиться к сапфирам с любого месторождения, но имеющим соответствующий цвет. Более корректно про такие камни говорят, что они «кашмирского цвета».

На острове Шри-Ланка сапфиры добывают с древнейших времен. Месторождения там располагаются в юго-западной части острова, в районе Ратнапура. Вмещающими породами являются останцы доломитизированных известняков в гранитах или их прослои в гнейсах. Разрабатываются россыпи речной гальки мощностью 30-60 см (на местном наречии «иллам»), залегающие на глубине от 2 до 10 м. Сапфиры в них в основном светло-синие, часто с фиолетовым оттенком. Кроме того, здесь встречаются также желтые и оранжевые разности типа падпараджи и наряду с ними -- зеленые, розовые, коричневые и почти бесцветные камни, наконец, звездчатые сапфиры и сапфировый «кошачий глаз». Сопутствующие минералы весьма многочисленны: апатит, гранат, кварц, кордиерит, топаз, турмалин, циркон, шпинель, эпидот.

В Таиланде имеется два месторождения сапфира: одно (Банг-Кха-Ча) находится близ Чантхабури, в 220 км юго-восточнее Бангкока, другое (Бо-Плой) -- близ Канча-набури, в 120 км северо-западнее Бангкока. Вмещающие породы -- мраморы или базальты. Разрабатываются месторождения, приуроченные к россыпям и корам выветривания. Минералы-спутники: гранат, рубин, циркон, шпинель. Сапфиры здесь хорошего качества и различных окрасок, встречаются и звездчатые. Камни густого синего цвета, впрочем, обычно с зеленоватым оттенком.

Сапфиры разнообразной окраски также известны из многих стран: Вьетнама, Бирмы, Кении, Танзании, Зимбабве, Малави, США.

Особенно стоит отметить сапфиры Танзании, многие из которых обладают александритовым эффектом изменения окраски при смене освещения.

В России серо-синие сапфиры встречаются в Ильменских горах на Урале и темно-синие в Хибинах на Кольском полуострове. Но камни этих месторождений из-за отсутствия у них достаточной прозрачности, как правило, не ювелирного качества.

Рисунок 1. Бочонковидный кристалл сапфира

Кристаллы сапфира имеют пирамидальный габитус, характерный для синих корундов.

Рисунок 2. Ромбоэдрический кристалл сапфира

Форма кристаллов сапфира - гексагональные дипирамиды, иногда, в сочетании с гексагональной призмой; типичны бочонковидные кристаллы (рис.1), в том случае, если вершины дипирамид срезаются гранями базопинакоида. Поверхность граней дипирамид и призм ступенчатая вследствие полисинтетического двойникования и покрыта штрихами, параллельно плоскости пинакоида. Также характерны ромбоэдрические и таблитчатые кристаллы (рис.2).

2. Оптические свойства

Рисунок 3. Астеризм в кабошоне из звёздчатого сапфира

Сапфиры имеют очень богатую цветовую гамму. Синий цвет сапфира обусловлен примесями титана и железа в матрице Al2O3. Кроме камней привычного нам синего цвета, встречаются ювелирного качества экземпляры корунда оранжевого, розово-оранжевого, жёлтого, зелёного и розового цветов (т. наз. «фантазийные сапфиры»), а также бесцветные(«лейкосапфир»). Высоко ценятся также «звёздчатые» разновидности сапфира с хорошо выраженным эффектом астеризма (рис.3). Более всего ценится умеренной интенсивности васильково-синий бархатистый цвет. Слишком тёмноокрашенные сапфиры, в отличие от изумруда, ценятся меньше.

Водяным сапфиром называют сходный с ним по цвету минерал кордиерит.

Преломление. Показатель преломления обыкновенного луча в сапфире выше, чем у многих оптических материалов, что обусловлено плотной упаковкой ионов кислорода в решетке и ионной поляризацией. Сапфир - одноосный и оптически отрицательный кристалл, т.е. в нем есть одно направление вдоль оптической оси, где не происходит двойного лучепреломления и показатель преломления необыкновенного луча меньше показателя преломления обыкновенного луча.

Отражение. Коэффициент отражения полированной поверхности сапфира (Rz =0,1 мкм.) при n=1,768 равен 7,8%.Отражение, в значительной мере, зависит от длинны волны и состояния поверхности, изменяющейся при механической и термической обработках. Поглощение. Коэффициент поглощения сапфира зависит от температуры. Существенное влияние на поглощение оказывают структурное совершенство и примесный состав кристаллов. Пропускание. Повышение пропускания в УФ области достигается хорошей полировкой поверхностей. Плохая полировка может снизить пропускание на ~10%. Рассеивание в сапфире зависит от длины волны.

Дисперсия - 0,018. Слабой дисперсией объясняется слабая цветовая игра, что компенсируется чистотой окраски. В силу анизотропии в сапфирах проявлен дихроизм. Это учитывается при огранке. Дихроизм у сапфира сильный: у синего кристалла - фиолетово- и зеленовато-синий; зеленого - зеленый и желто-зеленый; оранжевого - оранжевый и бесцветный; желтого - желтый и бледно-желтый; пурпурного - фиолетовый и оранжевый. Сапфиры с зеленоватым оттенком и сильным плеохроизмом (австралийские, кенийские) ценятся ниже других сине-голубых сапфиров. Камни темно-синего цвета отличаются резко выраженным дихроизмом в сине-зеленых тонах (различимым на глаз без каких-либо приборов).

3. Физические свойства

Физические свойства: Цвет: голубой, синий, бывают золотисто-желтые, фиолетовые и зеленые ювелирные сапфиры; Твёрдость: 9; Плотность: 3,95 - 4,01;

Прочность - хрупкий; Степень прозрачности: прозрачный;

Структура - координационная; Блеск - стеклянный до алмазного, перламутрового; Излом - неровный до раковистого; Сингония - тригональная, тригонально-скаленоэдрический вид симметрии; Спайность - отсутствует.

Таблица 1. Выбор материала

4. Выбор типа и вида огранки, расчеты углов наклона граней