Читать книгу: «Чудо-александрит»

Введение

Александрит – удивительный камень, двуликий, противоречивый. Только приблизительно известно когда и кто открыл этот минерал, когда и кто дал ему имя. Минерал достаточно редкий и потому ценный, особенно уральский. Именно на Урале впервые был замечен этот минерал, в дальнейшем изучен и описан с присвоением имени царствующего в то время императора Александра II. В настоящее время существуют способы получения искусственных александритов, практически не отличающихся от натуральных, которые используют не только в ювелирном деле, но и в различных отраслях промышленности. О нём достаточно много написано, но сведения из разных источников часто противоречат друг другу и это вызывает особенный интерес и желание разобраться, где всё-таки правда. Задавшись указанной целью, автор проанализировал сведения из открытых источников: интернета, энциклопедий, справочников, взяв за основу только три из них [1,2,3]. Статья получилась небольшая, содержащая всем известные факты, изложенные, однако, в собственной интерпретации и выражающая собственное мнение об известном минерале.

Минерал

Александрит – это минерал, разновидность другого минерала, хризоберилла. Рассмотрим минералы группы хризоберилла:

собственно хризоберилл – алюминат бериллия BeAl₂O₄ с примесями железа Fe, хрома Cr, титана Ti. Твердость по шкале Мооса 8,5. Плотность 3,5-3,96 г/см³. Цвет обычно жёлтый, винно-жёлтый, зеленовато-жёлтый, но бывает также спаржево-зелёный, травяно-зелёный, голубовато-зелёный, иногда бесцветный. Прозрачные кристаллы хризоберилла – редкие, но не самые дорогие, в отличие от александрита. Они красивы и долговечны в огранке. Хризобериллы с внутренней переливчатой светоигрой, обработанные в форме кабошонов, проявляют эффект кошачьего глаза. Коллекционная ценность некоторых кристаллов может многократно превышать их стоимость в ювелирном деле. Хризоберилл не является разновидностью берилла, это самостоятельный минерал другого химического состава;

александрит – известен как разновидность хризоберилла, изменяющая окраску в зависимости от типа освещения (александритовый эффект). Этим он, главным образом, и ценен. Имеет тот же состав, но отличается примесями, содержит 1% железа Fe²⁺, Fe^3+, 1% хрома Cr и 0,1-0,2% лития Li. Твердость по шкале Мооса 8-8,5. Плотность 3,64-3,78 г/см³. Цвет – изумрудно-зелёный при дневном свете, в ультрафиолетовых лучах – светло-вишнёвый, в катодных лучах – ярко-красный. Наиболее популярными и ценными цветами являются сине-зелёный в дневном свете и пурпурно-красный или пурпурный под лампой накаливания.

Камни со слабым, средним и сильным изменением цвета идентифицируются как александриты, а камни с очень слабым изменением цвета принято считать хризобериллами. Для александрита характерно не только изменение цвета, но и плеохроизм.

Плеохроизм – способность цветных камней показывать два или три цвета, если смотреть на них под разными углами при вращении. Луч света проникает внутрь камня и выявляет цвет наибольшей интенсивности. Дихроичные камни показывают два цвета. Это изумруд, аквамарин, рубин, сапфир, корунд, иолит (кордиерит). Отличие проявляется в близких цветах. Трихроичные – три цвета. Разнообразие основного тона и его оттенков может быть практически противоположным по цветовому кругу. Это танзанит, андалузит, турмалин. Бесцветные камни этими способностями не отличаются.

Почти непрозрачное некондиционное сырье александрита, но обладающее достаточно сильным эффектом смены цвета, используют для изготовления кабошонов с эффектом кошачьего глаза.

Натуральные александриты редко бывают прозрачными. Большая часть кристаллов имеет небольшие замутнения, трещинки и посторонние включения, невзрачный вид при дневном и тусклом освещении.

Уральские александриты считаются лучшими в мире за счёт чистого изумрудного оттенка при дневном свете и аметистово-красного при искусственном. Однако следует отметить, что все классификации по яркости и степени насыщенности цвета при естественном освещении показывают, что александрит заметно отличается в худшую сторону от изумруда. Цветовосприятие александритового эффекта в огромной степени зависит от множества факторов – времени года, погоды, географической широты, высоты над уровнем моря, ориентации световых лучей и других параметров. Если для осмотра александрита используется смешанный источник света, например, подсветка его фонарём при дневном свете, то камень показывает смешанную окраску. Современные люминесцентные лампы дневного света дают смешанное освещение с некоторым преобладанием спектра дневного света. Под таким освещением проявление александритового эффекта практически не наблюдается.

Замечено, что александриты с хорошими показателями чистоты могут демонстрировать менее выразительное изменение цвета, поскольку включения рутила, чешуек слюдита и др. способны усиливать данный оптический эффект. На цвет и эффект смены цвета влияют примеси железа, хрома, марганца, а в уральских камнях усиливает фиолетовый цвет при искусственном освещении повышенное содержание титана. Кроме того, в отличие от камней других месторождений, уральские александриты содержат микроэлементы: галлий, бор, германий, тантал и олово. Фотографии могут значительно искажать цвет.

Александрит – не единственный камень, который из зелёного (при дневном и солнечном освещении) становится красным ( при освещении искусственном). Таким же образом ведут себя некоторые гранаты, содержащие подобно александриту примесь оксида хрома, а также отдельные образцы зелёных полихроидных сапфиров;

цимофан – золотисто-жёлтый с синеватым отливом, прозрачен или просвечивает, иногда встречается мерцание (астеризм), вызванное наличием ориентированных включений и полых каналов. Имеет значение как драгоценный и поделочный камень. Это хризоберилл без эффекта смены цвета, но с эффектом кошачьего глаза. Известен в Мьянме, на Цейлоне и других местах. Назван камень французским аббатом и минералогом Рене Жюстом Гаюи (1743-1822) в 1789 году от греческих слов "волна" и "казаться", или, как его ещё называют – хризоберилловый кошачий глаз. Приоритет названия "кошачий глаз" относится именно к цимофану, прочие минеральные разновидности второстепенны;

мариинскит – новый минерал, сложный оксид бериллия и хрома из группы хризоберилла. Открыт в 2011 году сотрудниками Института геологии и геохимии Уральского отделения РАН и Минералогического музея РАН на Мариинском (Малышевском) месторождении изумрудов в Свердловской области. Он имеет характерный зелёный цвет, высокую твёрдость, высокое двупреломление и блеск, но редко встречается, имеет очень мелкие кристаллы, не более 1мм. Один из "отцов" нового минерала – М.П.Попов, автор цитируемой в данной статье книги [1].

Хризоберилл сравнивают с бериллом, а александрит, так исторически сложилось, всегда сравнивают с изумрудом. Поэтому рассмотрим группу минерала берилла.

Берилл – алюмосиликат бериллия с химической формулой Be₃Al₂(Si₆O₁₈), но состав его гораздо сложнее из-за наличия примесей разных элементов: Fe²⁺, Fe³⁺, Cr, V, Li, Mn, Ni, Na, Cs, Rb, а также воды, гелия и аргона. Твердость по шкале Мооса 7,5 – 8. Плотность 2,6 – 2,8 г/см³. В зависимости от цвета, прозрачности и примесей различают:

собственно берилл – бледно-зелёные, зеленовато-белёсые, бледно-жёлтые обычно непрозрачные кристаллы;

аквамарин – прозрачные зеленовато-голубые (цвет морской волны), тёмно-голубые кристаллы, окрашенные примесями Fe²⁺, Fe³⁺;

аквамарин-максикс (августит) – васильково-синий, тёмно-синий, индигово-синий, богат щелочами, бледнеет под лучами солнца или со временем;

баццит – скандиевый минерал группы берилла бледно-голубого цвета. Содержание скандия Sc в его составе больше алюминия;

берилл-Машише (от названия рудника в Бразилии) – густо-синего цвета, имеет в структуре атомы бора, много щелочей (особенно цезия Cs), дефекты кристаллической решётки, следы природного радиоактивного облучения, быстро выцветает;

биксбит – малиново-красный, насыщенно красный, сиренево-красный, окрашенный Mn, невероятно редкий;

гелиодор – жёлтый, золотисто-жёлтый, оранжево-жёлтый, медово-жёлтый, зеленовато-жёлтый, окрашен Fe³⁺;

гешенит – яблочно-зелёный или коричнево-зелёный, цвет более насыщенный, чем у благородного берилла;

гошенит – бесцветный. Самый дешёвый цвет, так как наиболее распространён;

изумруд – густо-зелёный, травяно-зелёный, светлый салатно-зелёный, окрашен хромом Cr, ванадием V. Содержит примеси Fe₂O₃, V₂O₃, Cr₂O₃. Твердость по шкале Мооса 7,5 – 8. Плотность 2,68 – 2,78 г/см³. Чем насыщенне и темнее цвет, тем дороже ценится;

морганит или воробьевит – розовый, красноватый, янтарный, очень редкий, окрашен Mn, Li, Cs;

рислинг – бледно-зелёный с тёплыми золотистыми переливами как цвет немецкого белого вина. Крайне редок, отличается сильным зелёно-жёлтым плеохроизмом и самым высоким для бериллов показателем преломления 1,59;

ростерит – бесцветный, белый или бледно-розовый до цвета чайной розы из-за высокого содержания щелочей, Na, Li, возможно Cs и др.

трапиче-изумруд – разновидность колумбийского изумруда, состоящего из шестигранных призм с углеродными включениями, по виду он напоминает колесо. "Трапиче" – это давилка для сахарного тростника, похожая на колесо с перемычками.

Александритовый эффект

Александритовый эффект определяется как "изменение окраски с тускло-зелёного цвета при дневном свете на малиново-красный с сиреневым оттенком, различной интенсивности при освещении лампами накаливания". Степень изменения окраски александритов должна быть в пределах, предусмотренных комплектом арбитражных образцов (в соответствии с Техническими условиями на александриты обработанные ТУ 9645-002-26420171-94).

Александрит – трихроичный драгоценный камень, который может поглощать и отражать свет по разному по каждой из его трёх оптических осей. Поэтому при определённом падении луча света в камне можно наблюдать помимо оттенков зелёного и красного ещё и желтовато-оранжевый. Однако, не только и не столько трихроизмом объясняется александритовый эффект. Изменение цвета – результат присутствия ионов хрома Cr³⁺ и способа, которым они встроены в кристаллическую решётку. В рубинах линия спектра поглощения для ионов хрома соответствует длине волны приблизительно 550 нанометров, в изумрудах – приблизительно 600 нм, а в александритах около 580 нм, т.е. длина волны практически посередине между красным рубином и зелёным изумрудом. Поэтому эти цвета главенствуют, а желтовато-оранжевый можно наблюдать изредка.

Существует лишь одно коренное месторождение александритов – это Малышевское, бывшее Мариинское, месторождение на Урале, добыча на котором практически прекратилась после 1995 года. В 1992 году здесь добыли кристалл весом 176 г (880 карат), совершенный по цвету и качеству. Самый крупный малышевский александрит весит 597 г (около 3000 карат) и называется Патриот, добыт в 1995 г., найден при ревизии склада в декабре 2000 года.

В России, кроме Изумрудных копей, александрит еще в середине XIX века обнаружили на Южном Урале и в небольших количествах на юге Карелии в Приладожье.

В настоящее время месторождения александритов открыты в других странах. Это Шри-Ланка, остров Мадагаскар, Бразилия, ЮАР, Индия, Зимбабве, Мьянма, Замбия, Танзания, Западная Австралия.

Издавна человечество работает над созданием искусственных драгоценных камней, которые в первую очередь предназначены для технических целей.

Плеохроизм синтетического корунда с добавкой ванадия, меняющего цвет с фиолетового на розовый использовали в советский период, выдавая этот минерал за александрит. Твёрдость такого корунда по шкале Мооса 9, выше природного александрита. Сложно называть эту замену обманом, скорее подмена понятий произошла от общей неграмотности в области минералогии и даже простого пренебрежения такого рода знаниями. Камни красивые, названия соответствуют общепринятым, а то, что они искусственные…Многие об этом знали, но не придавали значения. "Да какая разница!" Кстати, как оказалось, существенной разницы и нет. Сегодня искусственные камни советского периода стоят недёшево, они долговечны, их характеристики совпадают с природными, даже превышают их по твердости, плотности, окраске, отсутствию инородных включений. Человек может точно воспроизвести желаемый состав и заданные свойства.