Диагностика изотропных ювелирных камней.
Гранаты и шпинели.
Цель: - изучить на практике методику диагностирования изотропных ювелирных камней;
Задачи: - научиться определять разновидность гранатов по спектру поглощения и по характерным включениям;
- научиться идентифицировать природные шпинели.
1.Диагностика гранатов.
Название ’’гранат’’ используется для обозначения группы минералов, кристаллизующихся в кубической сингонии (изотропны). Данные минералы имеют один и тот же тип химической формулы и образуют одинаковые по форме кристаллы: ромбододекаэдры и тетрагонтриоктаэдры.
Минералоги выделяют в семействе гранатов 2 изоморфных ряда.
Пиральспиты Уграндиты
Пироп Mg3Al2 ( Si O4 )3 Уваровит Ca3 Cr2 ( Si O4 )3
Альмандин Fe3Al2 ( Si O4 )3 Гроссуляр Ca3 Al2 ( Si O4)3
Спессартин Mn3Al2 ( Si O4)3 Андрадит Ca3 Fe2 (Si O4)3
Из них лишь несколько минералов относятся к драгоценным камням: пироп, родолит (ювелирная разновидность пироп-альмандинового ряда), альмандин, спессартин, гессонит (ювелирная разновидность гроссуляра), демантоид и топазолит (ювелирные разновидности андрадита).
Пироп.
Цвет: ярко-красный.
Твердость: 7 - 7.5
Плотность: 3.65 - 3.78
Показатель преломления: 1.70 - 1.780 (чаще 1.740 - 1.750 )
Включения:
· рутиловая сеточка (иглообразные включения),
· кристаллики циркона (здесь может возникнуть аномальное двупреломление в виде ’’пропеллера’’).
Альмандин .
Цвет: коричневато-красный.
Твердость: 7 - 7.5.
Плотность: 3.95 - 4.20
Показатель преломления: 1.780 - 1.830 (чаще 1.780 - 1.810 )
Включения:
· рутиловые сетки,
· часто аномальное двупреломление.
Родолит.
Минерал, который на 70% состоит из пиропа, на 30% альмандиновой составляющей, таким образом, имеет промежуточный состав.
Цвет: красный с лиловым, фиолетовым, розовым оттенками.
Плотность: 3.80 - 3.90
Показатель преломления: 1.750 - 1.780.
Диагностические особенности.
Красные гранаты различают по спектрам поглощения (см. лабораторную работу № 5). Эти гранаты могут быть похожи на шпинель, рубин, стекло. От шпинелей гранаты отличаются по показателю преломления, рубин имеет анизотропный характер, для стекла характерны включения в виде газовых пузырей.
Спессартин.
Твердость: 7 - 7.5
Плотность: 4.10 - 4.20 (чаще 4.16 – 4.19 )
Показатель преломления: 1.790 - 1.810
Включения: волнистые, заполненные жидкостью, трещинки (“морская рябь”).
Диагностические особенности.
Спессартин можно спутать с гессонитом. Однако спессартин имеет более высокий показатель преломления. Также спессартин похож по внешнему виду на циркон. Но их легко различить, т.к. циркон имеет анизотропный характер с большой величиной двупреломления.
Гессонит (коричный камень - корица)
Плотность: 3.50 - 3.70
Показатель преломления: 1.742 - 1.747
Включения: множество мелких прозрачных кристалликов апатита и циркона, придающих камню зернистый вид.
Диагностические особенности.
По внешнему виду можно спутать со спессартином и цирконом. Отличается по показателям преломления и характерным включениям.
Демантоид.
Цвет: зеленый, изумрудно-зеленый, очень хорошо играет на свету.
Плотность: 3.80 - 3.85
Показатель преломления: 1.81 - 1.83
Включения: биссолит в виде тонких коричневатых волосков (“конский хвост”).
Диагностические особенности.
По цвету демантоид можно спутать с хризолитом, зеленым цирконом. Демантоид легко диагностируется по изотропному характеру и исключительным включениям.
Топазолит.
Цвет: золотисто-желтый, с зеленоватым оттенком
Твердость: 6.5 - 7
Плотность: 3.75 - 3.85
Показатель преломления: 1.84 и выше.
Включения: характерных нет.
2. Диагностика шпинелей.
Цвет: красный, розовый, оранжевый, голубой, синий, фиолетовый, темно-зеленый, черный.
Кубическая сингония; для природной шпинели характерны узоры аномального двупреломления.
Твердость: 8
Плотность: 3.57 - 3.90 (реже до 4.00 - 4.40)
Показатель преломления: 1.715 - 1.721 (реже выше)
Включения:
· кристаллики “шпинели в шпинели” (характерный признак шпинели). Иногда эти кристаллы имеют слегка округлую форму (пример, камни из Германии);
· значительно реже включения апатита (прозрачные, голубоватые или зеленоватые удлиненные призматические кристаллики);
· включения циркона с ореолом “тензорных трещин”;
· реже слюда в виде мелких чешуек;
· обилие газово-жидких в виде облачных или вуалевых скоплений, а также по трещинам и каналам травления;
· ожелезнение по трещинам и каналам.
Встречается африканская шпинель с эффектом смены цвета. Смена цвета происходит за счет ионов Cr3+, которые отвечают за “александритовый эффект”.
Шпинель с эффектом астеризма встречается в виде 4-х, и 6-ти лучевой звезды. Возникает эффект за счет включений рутила, ориентированных определенным образом (под углом 900 или 1200).
Диагностические особенности.
Шпинели различных окрасок, в том числе и с эффектом смены цвета, часто имитируют разноокрашенные корунды. Шпинель очень легко распознается по изотропному характеру.
Лабораторная работа № 7.
Диагностика берилла и его разновидностей.
Цель: - изучить на практике методику диагностики бериллов.
Задачи: - научиться идентифицировать природный изумруд от его имитаций;
- научиться определять месторождение изумруда по характерным включениям при наблюдениях под микроскопом.
Берилл. Be3 Al2 Si6 O18. Цвет – желтовато-зеленый, зеленовато-голубой, розовый и др. Встречаются бериллы с эффектами астеризма, обусловленными чешуйками эльминита.
Разновидности берилла:
1. Изумруд - ( смарагд, эмеральд ) травяно-зеленая окраска ( Cr ).
2. Аквамарин - голубовато-зеленая.
3. Воробьевит - розовая.
4. Биксбиит - (биксбит ) красная.
5. Гелиодор - (давитсонит) желтая, зеленовато-желтая, золотисто-желтая.
6. Гешенит - яблочно-зеленая, зеленая (не окрашенная Cr ).
7. Гошенит - (ростерит) бесцветная.
8. Баццит - синяя.
Общие диагностические свойства бериллов.
Сингония гексагональная (гексагональные призмы, пинакоиды). Встречаются в виде кристаллов, друз.
Твердость: 7.5 - 8.
Плотность: 2.5 - 2.9.
Блеск: стеклянный, жирноватый.
Оптический характер: одноосный, отрицательный, иногда аномальная двуосность.
Показатель преломления: 1.56 - 1.60.
Двупреломление: 0.003 - 0.009.
Огранка: изумрудная, бриллиантовая, ступенчатая, кабошон (с астеризмом, эффектом кошачьего глаза).
Изумруд
Цвет: травяно-зеленый, густо-зеленый, окраска часто зональная (чередование темных и светлых полос), связана с Cr.
Плотность: 2.68 - 2.78
Показатель преломления: Nо = 1.572 - 1.600
Ne = 1.566 - 1.596
Двупреломление: 0.005 - 0.009
Плеохроизм: умеренный, от голубовато-зеленого до желто-зеленого.
Люминесценция: слабо красноватая, грязная оранжевато-красная в длинноволновом диапазоне, грязная желтовато-зеленая в коротковолновом диапазоне.
Но, как правило, не люминесцируют!
Включения:
1) двухфазные и трехфазные,
2) присутствие каналов роста.
Колумбийский изумруд (эталон цвета и качества на мировом рынке)
· множество трехфазных включений (жидкость, CO2, NaCl),
· большое количество двухфазных включений по трещинам и каналам роста,
· кальцит в виде бесцветных кристаллов,
· пирит в виде кубиков ярко-желтого цвета с металлическим блеском,
· пирротин в виде призм бронзово-желтого цвета с металлическим блеском,
· паризит в виде палочек или крестиков желтовато-оранжевого цвета,
· кварц и альбит в виде белых кристаллов,
· “трапиче” - кристаллы изумруда с углистым черным скелетом.
Индийский изумруд:
· отрицательные кристаллы,
· чешуйки слюды,
· апатит в виде бесцветного кристалла.
Бразильский изумруд:
· тонкие пленки и вуали жидкости,
· большое количество залеченных трещин,
· темная слюда (биотит),
· чешуйки талька,
· бесцветный белый доломит.
Австрийский изумруд:
· большое количество трещин с газово-жидкими включениями в виде перьев, вуалей “садов”,
· обилие минеральных включений: актинолит в виде темно-зеленых досочек, тремолит в виде игольчатых, волокнистых белых кристаллов,
· слюда в виде листиков, чешуек, книжек.
Уральский изумруд:
· залеченные трещинки в виде “садов”,
· трехфазные включения в форме отрицательных кристаллов,
· актинолит в виде “бамбуковых палочек”,
· большое количество слюды (флогопит),
· роговая обманка в виде черных удлиненных кристаллов,
· трещинки в виде “рыбьей чешуи”.
Зимбабве.
· волокнистые включения тремолита.
Облагораживание.
На мировом рынке примерно 80% облагороженных изумрудов с пропиткой трещин маслами (бесцветными, зелеными )
Диагностика: по трещине видна побежалость (разводы), нагреть камень под лампой, в результате на бумаге остается жирное пятно.
Имитации.
Дуплет – сверху гранат, нижняя часть из зеленого стекла, либо таблица изумруда, а павильон из бесцветного берилла, стекла, кварца.
Триплет – сверху бесцветная синтетическая шпинель, затем слой зеленой пасты и павильон из бесцветной синтетической шпинели.
Диагностика: место склейки со скопившимися пузырями можно увидеть под микроскопом. Часто площадка и павильон имеют различные оптические константы.