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
Коэффициент преломления: 1.610 - 1.698; основной диапазон 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
Удельный вес: 3.01 – 3.19
Кристаллическая структура: тригональная
Кристаллическая группа: гексагональная
Дисперсия: низкая 0.018
Плеохроизм: от слабого до экстремально сильного
Турмалины представляют из себя очень сложные по составу комплексные соединения, очень разнообразные по цвету – количество оттенков турмалина не пддается исчислению.. Нередко встречаются и полихромные (двух-, трех- и более-цветные) формы.
Известный с доантичных времен, в Европу турмалин попал впервые в самом начале 18 века, будучи привезенным голландцами с Цейлона. Достаточно 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 популярностью.
Среди всего многообразия минералогических вариаций турмалина наибольший интерес с точки зрения геммологии представляют Эльбаит, Лиддикоатит, Дравит, Хромдравит и Скролл (Шерл). Подавляющее большинство ограненных, значимых с ювелирной точки зрения турмалинов – эльбаиты.
Геммологи разных школ 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, литий-содержащий, свободный от железа и магния, хромофор – марганец);
- индиколит (фиолетовато-синий, синий, зелено-синий, сине-зеленый, хромофор – железо);
- верделит (зеленый, хромофоры – железо и титан)
- сиберит (красновато-пурпурный, фиолетовый, хромофоры – основной - железо, с примесью марганца)
- 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 искусственном освещении})
Диагностика турмалинов.
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.
Характерные включения.
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. В число описанных, идентифицированных и документированных минеральных включений входят такие минералы, как актинолит, альбит, анатаз, апатит, брукит, касситерит, медь, диопсид, флюорит, гранат (чаще всего сльмандин или спессартин),
графит, гематит, гердерит, ллепидолит, магнетит, манганотанталит. монацит, мусковит, фармакосидерит, флогопит, пирит, пирохлор, кварц, рутил, тенорит, сфен (титанит), топаз, уранинит, ксенотим, циркон.
Описаны также случаи включений в турмалин самостоятельных кристаллов турмалина иного от носителя минерального вида.
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 и для получения "ложных" рубеллитов );
- сочетание термической обработки и диффузных методов для «превращения» рядовых зеленых эльбаитов и дравитов в сколь популярные, столь и исключительно редкие в природе индиколиты и параибы. Постоянного применения метод не получил.
Диагностика облагораживания турмалинов – сложная научно-исследовательская задача, которая чаще всего не может быть выполнена в рядовой, стандартно-оборудованной гемологической 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 коммерческом масштабе жесткая термическая обработка турмалинов (отжиг при температурах до 700 градусов) применяется в основном в сырье, нередко прямо 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.
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 программируемости результата требуется предварительное проведение полного химического анализа каждого конкретного, планируемого 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, изначально обладающего довольно светлым зеленым цветом, опробовалось применение технологии 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».
Диагностика таких камней оказалась не очень сложна, но все равно требует высокоточного спектрально-химического анализа. 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, подвергшиеся 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, а даже очень сильно трещенноватого, ограничена. Широкого распространения практика подобного облагораживания не получила.
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 – так до сих пор централизованно не установленным и не закрепленным) индиколита и/или параибы, то для таких образцов счиатется допустимым использовать соответствующие названия ("параиба-тип" или "индиколит" с обязательным указанием способа их облагораживания и при условии соответсвиях их положенному параибам и индиголитам химизму.
