Автор Тема: Сложное разнообразие и разнообразные сложности: Турмалин  (Прочитано 16488 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн GSKАвтор темы

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2606
  • Карма: +0/-0
  • Деньги временны - красота вечна!
    • Просмотр профиля
    • Gems4u
Турмалин – общее название семейства родственных сложных комплексных бор-силикатных минералов, и одной из распространенных групп драгоценных камней.

Сводная обобщающая информация о турмалинах:

Цветовой ключ:  бесцветный, все цвета видимого спектра
Химический состав:  (NaCa)(Li,Mg,Fe,Al)9B3Si6(O,OH)31
Коэффициент преломления:  1.624(+0.005, -0.005) - 1.644(+0.006, -0.006)
Двупреломление:   0.014 – 0.021 (иногда до 0.039)
Твердость:   7.0 – 7.5
Относительная плотность:   3.01 – 3.19
Кристаллическая структура:  тригональная
Кристаллическая группа:  гексагональная
Дисперсия:   низкая 0.018
Плеохроизм:  от слабого до сильного

Турмалины представляют из себя очень сложные по составу комплексные соединения, очень разнообразные по цвету – известны турмалины уже более чем 100 цветов. Нередко встречаются и полихромные (двух-и трех-цветные) формы. Известный с доантичных времен, в Европу турмалин попал впервые в самом начале 18 века, будучи привезенным голландцами с Цейлона.  Достоточно твердый и не очень хрупкий, хорошо поддающийся огранке и полировке, турмалин получает все более широкое распространение в качестве ювелирного камня, хотя до недавних пор турмалин не пользовался широкой известностью и популяностью.


Различные турмалины.


Среди всего многообразия минералогических вариаций турмалина наибольший интерес с точки зрения геммологии представляют Эльбаит, Лиддикоит, Дравит, Хромдравит и Скролл (Шерл).  Подавляющее большинство ограненных, значимых с ювелирной точки зрения турмалинов – эльбаиты.

Геммологи различают  по природной цветовой гамме и обуславливающим ее хромофорам следующие разновидности турмалинов (используя в том числе сложившиеся и укоренившиеся исторические и торговые названия):

- ахроит (бесцветный турмалин);
- рубеллит (красный и пурпурно-красный, хромофоры – железо и марганиец);
- индиколит (синий, зелено-синий, сине-зеленый, хромофор – железо);
- верделит (зеленый, хромофоры – железо и титан)
- сибирит (красновато-пурпурный, фиолетовый, хромофоры – марганец  и железо)
- арбузный (розовое ядро с зеленой корой, хромофоры – железо и марганец)
- двухцветный и трехцветный (сочетание зон с различными хромофорами)
- хром-турмалин (зеленый , хромофор – хром)
- параиба (неоново-синий эльбаит, хромофоры – медь и марганец)
- лаурелит (синий и фиолетовый, с эффектом смены цвета, хромофоры – медь {при дневном свете}  и, предположительно  железо, марганец и торий {при искуственном освещении})


Лаурелит – исследован Брюсом Фраем и назван в честь его дочери Лауры.


Хром-турмалины


Полихромные турмалины


Рубеллиты


Диагностика турмалинов.

1.   Определение коэффициента преломления.  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 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.

2.   Характер включений.  Турмалины раличных минеральных разновидностей и различных цветов могут обладать чистотой от типа 1 до типа 3 по системе GIA.  Наиболее свойственные турмалинам включения:

- нитеобразная сеть. Газо-жидкостные включения похожи на комки или пучки «оборванных»  тонких ниток;
- плоские жидкостные каналы, расположенные параллельно оптической оси;
- «жидкие покрывала». Тонкие жидкостные слои, напоминающие редкотканное полотно типа оренбургского платка,  покрывающие снизу вверх по направлению роста кристалла зоны «твердого турмалина»;
- двух- и трех-фазные включения в виде пузырей и цилибдров правильной формы;
- полые трубки. Газовые включения в виде полых трубок, чаще всего – «запечатанных» с одного конца и срезанных наискось с другого конца;
- «вросшие» кристаллы инородных минералов.





Включения в турмалинах:  1. «Покрывало», 2. Кристаллы инородных минералов, 3 и 4. Полые трубки.

Облагораживание турмалинов.


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.

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 индиколиты и параибы.

Диагностика облагораживания турмалинов – сложная научно-исследовательская задача, которая не может быть выполнена в рядовой, стандартно-оборудованной гемологической лаборатории. Из-за невыской 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 экземляров.

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 (непрограммируемо, 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.

Для потенциально интересных образцов, чаще всего уже в ограненном вид, могут применяться разные последовательности пошаговой термической обработки. Один из примеров результата, полученного при Роджером Дери при экспериментах, приведен ниже:

На фотографиях представлен овальный турмалин весом 5.32 карат, происхождение – Нигерия.   Первоначальный цвет – очень сильно насыщенный очень темный оранжевый (коричневый). До начала процесса визуальных отличий от видимого на первой фотографии практически не было.

1.   
После постепенного нагрева до 360 градусов в течение 2-х часов, без последующего охлаждения.

2.   
После постепенного последующего нагрева до 410 градусов в течение 2-х часов, без последующего охлаждения.

3.   
После постепенного последующего повышения температуры до 520 градусов, выдерживания камня при темпереатуре 520 градусов в течение 2-х часов и последующего естественного нефорсируемого охлаждения на воздухе.

Результат эксперимента очень показателен. Камень из темно-коричневого турмалина с ориентировочной стоимостью около 15-20 долларов за карат превратился в средне насыщенный светлый оранжевато красный турмалин с ориентировочной стоимостью 120-150 долларов за карат.

Облучение турмалинов производится, как правило, с использованием изотопа Co-60. Цвет может быть получен абсолютно любой. Но практика облучения не стала постоянной, как, например,  для топазов, так как для програмируемости результата требуется предварительное проведение полного химического анализа каждого конкретного, планируемного для облучения, образца.

В связи с редкостью в природе, популярностью и высокой стоимостью «истинных» индиколитов и турмалинов-параиб, для сырья с некоторых месторождений Бразилии, Мозамбика и Нигерии, означально обалдающего довольно светлым зеленым цветом, применяется технология термической обработки с одновременной диффузией ионов меди. В зависимости от тона изначального сырья в результате получаются либо более темные сине-зеленые или зелено синие якобы «индиколиты», либо более светлые зеленовато синие якобы «параибы».

К сожалению, диагностика таких камней сложна, и требует, как минимум, высокоточного химического анализа и спектрального анализа с послойным сканированием.  Смысл исследования заключается в том, что природные индиколиты не содержат значимых, влияющих на цвет, количеств меди вообще, а параибы содержат медь в меньшей концентрации и более или менее, но равномерно распределенную по толще камня. Образцы, подвегшиеся диффузии, содержат значительные, невозможные в природе, концентрации меди только в поверхностных и приповерхностных слоях камня. Атомы меди имеют довольно большой диаметр, и глубина их проникновения вглубь кристалла, адаже очень сильно трещенноватого, ограничена.

Считать такие турмалины «индиколитами» и «параибами» безусловно нельзя.

Но если турмалины прошли только лишь термическую обработку, в результате которой получены цвета, соответствующие стандартам (на самом деле – не установленным и не закрепленным) индиколита и/или параибы, то для таких образцов правомерно использовать соотвествующие названия с обязательным указанием способа их облагораживания.




Синие, сине зеленые и зелено синие турмалины – индиколиты? И/или параибы?

« Последнее редактирование: 30 Августа 2011, 23:59:49 от GSK »

Оффлайн marc2288

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1950
  • Карма: +2/-0
  • Латвия, Юрмала
    • Просмотр профиля
Спасибо, GSK!
А как, всё-таки, правильно - индиколит или индиголит?

Оффлайн GSKАвтор темы

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2606
  • Карма: +0/-0
  • Деньги временны - красота вечна!
    • Просмотр профиля
    • Gems4u
Гы.. !!  ;D

Хотел бы я знать!!!

Но вообще-то по ангийски Indicolite, я привык чере К

Оффлайн Серый

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 839
  • Карма: +0/-0
  • Свердловская область
    • Просмотр профиля
Индиголит как- то более привычное и устоявшееся название. Так же, как и сибирит (от слова Сибирь). Когда- то Урал, где были найдены первые его образцы, считался частью Сибири.

Оффлайн GSKАвтор темы

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2606
  • Карма: +0/-0
  • Деньги временны - красота вечна!
    • Просмотр профиля
    • Gems4u
Пусть будут индиГолит, ясно же, что русское название произожло от индиГо, от названия природного красителя. Ну а сибИрит так то даже логично. Я, по привычке, транслитерировал.. В тексте я ошибку поправил.

Оффлайн rdv777

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 339
  • Карма: +0/-0
    • Просмотр профиля
Среди всего многообразия минералогических вариаций турмалина наибольший интерес с точки зрения геммологии представляют Эльбаит, Лиддикоит, Дравит, Хромдравит и Скролл (Шерл).  Подавляющее большинство ограненных, значимых с ювелирной точки зрения турмалинов – эльбаиты.

А что геммологам интересно в шерле-то? Он же непрозрачный! Никакой тебе игры, дисперсии там...

Оффлайн GSKАвтор темы

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2606
  • Карма: +0/-0
  • Деньги временны - красота вечна!
    • Просмотр профиля
    • Gems4u
Черный турмалин - весьма популярный камень, часто используется для изготовления ювелирных изделий.. Особенно популярен как камень для мужских перстней (то, что в России называют "печаткой" и традиционно делают с ониксом или с пластиком под оникс)

Оффлайн stoun

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 280
  • Карма: +0/-0
    • Просмотр профиля
Хотелось бы еще про шерл что-нибудь интересного почитать, образцы разные глянуть.. ::)

Оффлайн ХБУ

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2770
  • Карма: +0/-0
  • Козыряй! К.Прутков
    • Просмотр профиля
Химический состав:  (NaCa)(Li,Mg,Fe,Al)9B3Si6(O,OH)31

Марк, вы как то неудачно попытались упростить эту сложность. Не учли разнообразия, повидимому. ;D ;D ;D
Это химсостав несуществующего турмалина, невозможного в природе. Я так понял, что вы хотели объединить формулы эльбаита, лиддикоатита и дравита. Вышло плохо. Обычно в формулах в скобках через запятую стоит преобладающий в этой позиции катион. Вы объединили в одни скобки две кристаллохимические позиции (Li,Mg,Fe,Al)9 ~ D3G6 и у вас вышел литий-доминантный турмалин. А в турмалинах никогда не бывает больше чем Li2 (в чистом лиддикоатите), зато практически всегда (в драгоценных разновидностях) Al6 в позиции G и еще сколько то алюминия сидит в позиции D вместе с литием. И конечно никогда не бывает литий-магниевых турмалинов. Теоретически возможны только магний-литиевые, причем даже так МАГНИЙ-литиевые, а скорее литий-содержащие магниевые.
« Последнее редактирование: 05 Сентября 2011, 14:25:38 от ХБУ »

Оффлайн GSKАвтор темы

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2606
  • Карма: +0/-0
  • Деньги временны - красота вечна!
    • Просмотр профиля
    • Gems4u
На самом деле это даже не я попытался упростить.. Или наоборот - усложнить... Некая "сводная" формула, взятая из справочников... Наверное, имеет смысл заменить ее на то, что указано на mindat?

Оффлайн ХБУ

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2770
  • Карма: +0/-0
  • Козыряй! К.Прутков
    • Просмотр профиля
Обобщенная формула турмалина, её метрика, дана тут - http://www.mindat.org/min-4003.html

Большинство ювелирного турмалина попадает на эльбаит Na(Li1.5Al1.5)Al6[Si6O18][BO3]3(OH)3(OH) - Ca(Li2Al)Al6[Si6O18][BO3]3(OH)3(F,OH) фтор-лиддикоатитовый ряд.

Из за того, что типовой лиддикоатит оказался фтор-доминантным в одной из гидроксильных позиций (Z), его переименовали во фтор-лиддикоатит, а гидроксильный лиддикоатит как бы повис в воздухе. Его до сих пор никто не "открыл".

Оффлайн alexua

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 5
  • Карма: +0/-0
    • Просмотр профиля
 сочетание термической обработки и диффузии меди для «превращения» рядовых зеленых эльбаитов и дравитов в сколь популярные, столь и исключительно редкие в природе индиколиты и параибы- а вот это уже из области фантастики,не идет диффузия меди,пытались люди в лабораториях провести этот процесс и ровным счетом ничего из этого неполучилось.
ISG President Robert James- это все вот этого товарища достаточно бредовые идеи, на счет того что мозамбикские турмалины да и многие другие прогревают с медью , чтобы изменить цвет.

Оффлайн f242

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1478
  • Карма: +0/-0
    • Просмотр профиля
Огромная благодарность GSK. За бескорыстное просвещение. И остальным участникам данной темы, - за дополнения и уточнения.

Оффлайн Серый

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 839
  • Карма: +0/-0
  • Свердловская область
    • Просмотр профиля
Не упомянули о турмалиновых "солнцах" почему- то. Но ведь достаточно интересно смотрятся даже чёрные, шерловые (здесь, например: http://www.photoshare.ru/office/image.php?id=8243770, хотя это, конечно, и не самый эффектный образец).
А кто- нибудь может выставит фото с цветными "солнцами", возможно даже и с полихромными?
Были такие на Урале, авось и на Малхане есть, или ещё где по бывшему СССР встречаются?

Оффлайн Akelo

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 296
  • Карма: +0/-0
    • Просмотр профиля
Не упомянули о турмалиновых "солнцах" почему- то. Но ведь достаточно интересно смотрятся даже чёрные, шерловые
Мне представляется, что турмалиновые солнца не являются предметом гемологии в непосредственном виде, но как включения, например в топазе, в основном  для диагноститческих целей. пожалуйста.
Если уж упомянули, то гораздо интересней сиберитовые ежи из копей Мора, но это достояние очень не многих музеев.