Рассказы о минералах

Хризоберилл и Александрит (Chrysoberyl, Alexandrite)

     Хризоберилл - довольно редкий минерал бериллия из подкласса сложных окислов состава BeAl₂O₄. Прозрачные кристаллы хризоберилла - недорогие (по сравнению с александритом) драгоценные камни. Ценятся также хризобериллы с хорошо проявленным эффектом внутренней переливчатой световой игры («кошачий глаз»). После алмаза и корунда он самый твёрдый из самоцветов. Прозрачный до просвечивающего. Окраска стойкая, обусловлена примесями Cr3+ и Fe3+ - жёлтая, зелёная до ярко-зелёной, серая, коричневая, красновато-розовая, фиолетовая, синевато-зелёная, изредка бесцветная. При гамма-облучении хризоберилловый кошачий глаз бледно-зелёной окраски приобретает тёмно-коричневый цвет. Собственно хризоберилл обычно  золотисто-жёлтого цвета с сильным блеском. К его разновидностям относятся зелёный александрит и жёлтый до светло-зелёного цимофан, который часто обладает эффектом кошачьего глаза. Этот драгоценный камень в старину  пользовался огромной популярностью именно по причине того, что замутнённые хризобериллы дают отличный оптический эффект «кошачьего глаза». Его хамелеоноподобная разновидность - александрит также пользуется устойчивым, хотя и ограниченным спросом. Он редко применяется для изготовления обычных ювелирных изделий, хотя по своей высокой твердости вполне пригоден для этих целей. Хорошо образованные кристаллы хризоберилла и александрита - ценный коллекционный материал, и коллекционная ценность некоторых кристаллов может многократно превышать их стоимость как ювелирного сырья.
     «Кошачий глаз» - термин, который первоначально применялся для обозначения только переливчатых разновидностей хризоберилла (цимофаны) со специфическим световым эффектом бегающего по поверхности блика, но в настоящее время он прилагается и к другим камням. Цимофан был описан Гаюи в 1798 году. Это явление напоминает наблюдателю глаз кошки. В настоящее время термин часто употребляется более широко в отношении различных декоративно-самоцветных камней, у которых отмечается перемещение переливающейся световой полосы при повороте камня. Оптический эффект переливчатости лучше всего наблюдается в полированных кабошонах, но часто виден на ещё необработанном сколе или срезе камня при его повороте. Наиболее ярко он выражен у хризоберилла и иногда у александрита. Такие минералы, как кварц с включениями волокнистых минералов, турмалин с системой микроскопических взаимно-параллельных внутренних каналов-пустот, ориентированных вдоль основной оси, скаполит, фибролит (волокнистый силлиманит), параллельно-волокнистые сорта нефрита и диопсид также могут обладать эффектом "кошачьего глаза". Если термин "кошачий глаз" употребляется без указания минерала, то он относится к хризобериллу (александриту). У хризоберилла Этот эффект обусловлен отражением света от микроскопических полых каналов или включений, ориентированных параллельно одной из кристаллографических осей. А у таких камней, как "соколиный глаз" и продуктов его естественного выветривания - "тигровый глаз" и "бычий глаз", переливчатость обусловлена параллельно-тонковолокнистой структурой агрегатов, родственной структуре асбеста. Волокнистостью, дающей подобный эффект, иногда обладают кварцы, турмалины, бериллы. Для того чтобы избежать недоразумений, такие камни следует называть «кварцевый кошачий глаз», «турмалиновый кошачий глаз» и тд.
     Александрит по внешнему облику настолько отличается от других разновидностей хризоберилла, что их принадлежность к одному минералу кажется невероятной. Слабая игра света при обычном дневном освещении и замечательное изменение окраски, наблюдаемое при искусственном освещении, окутывали этот темный камень покровом тайны. Уральские александриты имеют голубовато-зеленую окраску, в то время как камни с Цейлона обладают густым оливково-зеленым цветом. Следует подчеркнуть, что камни, появляющиеся на рынке под названием «искусственный александрит», в действительности являются не хризобериллом, а синтетическим корундом или синтетической шпинелью. Заезжий турист должен быть весьма осмотрительным, покупая александрит в Коломбо. Если он поддастся искушению, то может приобрести очаровательный камень, но по цене, значительно превосходящей ту, по которой такие синтетические камни продаются в Лондоне. «Цимофан» - термин, которым обозначают хризоберилловый «кошачий глаз» из-за обнаруживаемой им опалесценции. Однако предпочтительно называть переливчатые камни во всех случаях особыми названиями. Бледно-зеленые хризобериллы одно время называли хризолитами, но термин «хризолит» принят в минералогии для обозначения разновидности оливина.
     Если хризоберилл по составу точно соответствует своей химической формуле, он является чистым и бесцветным. Подобные примеры известны, но они исключительно редки. Такой хризоберилл не пользуется большим спросом, поскольку умеренное светопреломление и небольшая дисперсия не позволяют ему соперничать с алмазом, цирконом или даже белым сапфиром. Хризоберилл может обладать всеми оттенками зеленого цвета - от бледных желтоватых до коричневатых, а александрит имеет голубовато-зелёную, травяно-зелёную или густую оливково-зелёную окраску.
     Слово «хризоберилл» происходит от греческих слов χρυσός (золотой) и βήρυλλος (берилл) и больше соответствует внешнему облику светлоокрашенных камней, которые одно время только и были известны. Название «хризолит» происходит от греческих слов χρυσός  (золотой) и λίθος (камень) и имеет почти тот же смысл. Первоначально хризобериллом называли, вероятно, разновидность берилла, а название «хризолит» относилось к топазу. Название «цимофан» относится к опалесцирующему хризоберилловому «кошачьему глазу». Александрит получил своё название по имени русского царя Александра II, в день рождения которого этот камень был открыт. Это обстоятельство, а также то, что александрит окрашен в национальные цвета и встречался одно время лишь на Урале, обеспечили ему широкую популярность в дореволюционной самодержавной России.
     По составу хризоберилл является бериллиево-алюминиевым сложным окислом с формулой  BeAl₂O₄. Почти неизменно часть алюминия замещается окисным железом и хромом, а часть бериллия - закисным железом. Иногда присутствует титан. Различные оттенки окраски хризоберилла обусловлены исключительно этими второстепенными примесями. Наиболее обычный бледный желтовато-зелёный хризоберилл обязан своей окраской присутствию железа, а хром обусловливает зеленоватую окраску. Бериллий - довольно редкий элемент. Из других драгоценных камней его содержат берилл (который и дал название элементу) и несколько минералов, которые редко подвергаются огранке, таких, как фенакит, эвклаз, бериллонит и гамбергит.
     Химическая формула хризоберилла похожа на химическую формулу шпинели, но в действительности структуры этих двух минералов совершенно различны, что обусловливает различную морфологию их кристаллов и различия других физических свойств. Структура хризоберилла весьма напоминает структуру оливина; подобно оливину, хризоберилл кристаллизуется в ромбической сингонии, образуя притуплённые призматические кристаллы (рис. 1, 1). Случается, что зона, включающая грани c {001} и b (010), характеризуется почти гексагональной симметрией: углы (001):(011) и (001): (031) равны соответственно 30°7’ и б0°7’. Грань (031) развивается редко, но очень обычны повторные двойники относительно нормали к ней, особенно у александрита. В результате возникают звёздчатые формы, имитирующие гексагональную симметрию (рис.1, 2). Заштрихованная грань (100) на рисунке - общая для всех индивидов, составляющих двойник, а пары граней o (111) лежат почти в одной плоскости. Тот факт, что такие кристаллы являются сложными двойниками, а не единичными кристаллами, распознаётся по выемкам, различимым на рёбрах псевдошестиугольника Хризоберилл обычно образует плоские кристаллы, двойники или тройники прорастания, визуально они выглядят либо как геометрическая фигура в виде сердца (двойниковые кристаллы), либо как таблитчатый или пирамидальный шестиугольник («пешка») в случае тройника прорастания.
 

Рис.1. Кристаллы хризоберилла: 1 - простой, 2 -  сдвойникованный (по Г.Смит, 1980)
 

     В соответствии с симметрией хризоберилл оптически двуосный. Наименьший и наибольший показатели преломления колеблются от 1,741 до 1,750 и от 1,749 до 1,759 соответственно. Двупреломление колеблется от 0,008 до 0,009. Средний показатель преломления превышает наименьший лишь на единицу в третьем десятичном знаке; поэтому хризоберилл оптически положительный. Угол оптических осей 2V мал, и в сходящемся свете получается хорошая картина. Наименьшие величины показателей преломления имеют бесцветные камни. Бурые камни характеризуются несколько более высоким преломлением, чем жёлтые. Дисперсия для интервала B - G мала, всего лишь 0,015. Поэтому хризоберилл не даёт игры цветов.
     Александрит обладает заметным плеохроизмом. Наименьшему, среднему и наибольшему показателям преломления соответствуют фиолетово-красный, оранжево-жёлтый и изумрудно-зелёный цвета. Все эти цвета четко различаются, особенно первый и третий, и ни одно явление, связанное с драгоценными камнями, не поражает больше, чем красные и зелёные блики, излучаемые огранённым александритом, когда свет проходит через камень в определённом направлении. Жёлтые хризобериллы также дихроичны, но в меньшей степени; в них наблюдается лишь некоторое изменение окраски. При наблюдении в спектроскопе видно различие в спектрах поглощения в направлении наименьшего и наибольшего показателей преломления. Широкая полоса поглощения начинается в зелёной области и простирается далее в красную область для последнего случая, что объясняет причину, по которой этот луч кажется зелёным, а другой - красным. Остальные полосы поглощения почти одинаковы для обоих лучей. Такой спектр связан с присутствием хрома. Жёлтая и бурая разновидности имеют сильную полосу поглощения 4440 А в сине-фиолетовой области; у первой разновидности она резче. Эта полоса связана с присутствием окисного железа. Такое различие в спектрах поглощения для разных лучей у александрита охватывает интервал видимого спектра, к которому наш глаз наиболее чувствителен, и, в сущности, испускаемый александритом свет представляет собой смесь красного и зелёного света с отклонением по некоторым направлениям в кристалле к красному. Равновесие это столь тонкое, что камень кажется зелёным при дневном освещении и красноватым при искусственном, для которого характерна большая интенсивность красных лучей. Блеск хризоберилла стеклянный. В некоторых случаях кристаллы хризоберилла содержат многочисленные микроскопические канальцы или волокнистые включения, которые располагаются параллельно кристаллографической оси, соответствующей направлению наименьшего показателя преломления. Когда такой камень обработан в виде кабошона, так что перпендикуляр к округлённой поверхности располагается под прямым углом к этим канальцам, становится различимой широкая полоска света, пересекающая искривлённую поверхность камня. Это явление напоминает наблюдателю глаз кошки и поэтому такие камни называют «кошачьим глазом». Поскольку канальцы в хризоберилле обычно полые, возникает опалесценция, которая отсутствует в кварцевом «кошачьем глазе».

     Ювелирные разности хризоберилла обнаруживают весьма незначительные вариации плотности - от 3,70 до 3,73. Как и в случае светопреломления, низкое значение 3,70 соответствует почти чистому бесцветному материалу. По твёрдости хризоберилл занимает промежуточное положение между корундом и шпинелью (а также топазом); твёрдость его высока и составляет 8,5 по шкале Мооса. Хризоберилл обладает несколькими направлениями слабой спайности. Появление дефектов при обычном ношения украшений с хризобериллом маловероятно.
     «Кошачпй глаз» всегда обрабатывается в виде кабошона, но вообще хризобериллу придают ступенчатую или бриллиантовую огранку.
     Александрит является наиболее ценной разновидностью хризоберилла. В Британском музее естественной истории, кроме кникального «Хризоберилла Хоупа», хранится другой, несколько более тёмный, желтовато-зелёный камень весом 29,35 карата, а также два исключительно красивых александрита с Цейлона весом 43 и 27,5 карата. В коллекции Хоупа имеется огромный «кошачий глаз» почти полусферической формы диаметром около 37 мм., который обработан таким образом, что даёт картину жертвенника, увенчанного факелом. Уникальная «Друза П.А. Кочубея» - друза кристаллов александрита до 6 см. величиной, найденная на Урале в 1840 году, хранится в Минералогическом музее им. А.Е. Ферсмана РАН. Её размер 22x13 см., вес - более 6 кг., в ней около двадцати почти непрозрачных, но хорошо образованных кристаллов.
     Бесцветный или жёлтый хризоберилл можно спутать с белым или жёлтым сапфиром. Исследование на рефрактометре позволяет легко их различить. Хризоберилл имеет меньшее светопреломление. Кроме того, тень, соответствующая меньшему показателю преломления, неподвижна в поле зрения прибора при вращении камня, поскольку средний показатель преломления близок к наименьшему, в то время как в случае корунда, имеющего отрицательный оптический знак, различимы две тени, из которых одна всегда неподвижна. Дополнительными признаками, позволяющими отличить хризоберилл, являются его более сильный дихроизм и меньшая плотность.

     Хризоберилл встречается как первичный минерал в пегматитовых жилах и в контактово-пневматолитовых метаморфических образованиях, в грейзенах и кристаллических слюдяных сланцах (флогопитовые слюдиты), в ассоциации с бериллом, фенакитом, флюоритом, апатитом и другими минералами. Реже образует включения в граните, редко - друзы в пустотах. На земной поверхности устойчив и попадает россыпи, практически все благородные хризобериллы извлекаются из вторичных россыпных аллювиальных отложений.
     Единственным в мире коренным месторождением александритов являются «Изумрудные копи» в России, где этот камень впервые был обнаружен на изумрудном прииске на реке Токовой в окрестностях Екатеринбурга в 1833 году в слюдяном сланце (т.наз. «слюдите»). Найденный на Урале александрит сначала был описан как изумруд Я.В. Коковиным и отправлен в Санкт-Петербург, где свойства нового минерала изучил Л.А. Перовский (1792-1856), отметивший его более высокую сравнительно с изумрудом твёрдость и цветовой реверс. Вскоре он преподнёс минерал к совершеннолетию наследника престола Александра (будущего царя Александра II), 17.4.1834 г.,  Описание нового минерала с названием александрит впервые было опубликовано в 1842 году. До восьмидесятых годов XIX в. «Изумрудные копи» Урала считались единственным месторождением александрита; разработка александритов на Урале официально не осуществляется с 1995 г., в связи с прекращением работ на Малышевском месторождении. Самые крупные кристаллы и друзы александрита были найдены в 1839 году в Красноболодском и Старском приисках. Александрит воспел Н.С.Лесков в рассказе «Александрит» устами старого гранильщика: «Смотрите, вот-вот тот вещий русский камень, о котором я вам говорил! Коварный сибиряк! он все был зелен, как надежда, а к вечеру облился кровью. От первозданья он таков, но он все прятался, лежал в земле и позволил найти себя только в день совершеннолетия царя Александра, когда пошел его искать в Сибирь большой колдун, волшебник, вейделота... Смотрите, что это за камень! в нем зеленое утро и кровавый вечер... Это судьба, это судьба благородного царя Александра!». После гибели Александра II от бомбы террориста весь двор надел украшения с александритом в знак памяти, в рассказе Н.С.Лескова «Александрит» об этом повествуется так: «...Одни приобрели миниатюрные портреты покойного государя и вделывали их в свои бумажники или часовые медальоны, другие вырезывали на заветных вещах день его рождения и день его кончины; третьи делали еще что-нибудь в этом роде; а немногие - кому позволяли средства и кому представился случай - приобретали вставки из камня Александра Второго. Из них или с ними устраивали перстни, чтобы носить и не снимать эту памятку с руки. Перстни с александритом были из самых любимых и притом из самых редких и, может быть, из самых характерных памяток, и кто добыл для себя таковую, тот уже с нею не расставался.
Колец с александритом, однако, никогда не было много, ибо, как справедливо сказано у г. Пыляева, хорошие вставки из александрита и редки, и дороги...»

     Уральский александрит в огранке, с хорошо выраженным эффектом изменения цвета массой 1-3 карат, на рубеже XX-XXI вв. стоил от 2.000 до 20.000 $ за карат, если слегка трещиноватый в 5-6 карат - от 6.000 до 20.000 $ за карат, а менее чистый - от 1.000 до 4.000 $ за карат. Александрит - камень, который считается эксклюзивным, поэтому его цена часто выше, чем у бриллиантов, и она неуклонно растёт. В каталогах редких ювелирных украшений из драгоценных минералов можно почерпнуть данные о международных ценах на изделия с природным александритом. Так, уральский чистый александрит без включений, удачно огранённый и имеющий хороший реверс цвета от 60 до 80%, сегодня может стоить уже от $16.000 до $25.000 за 1 карат. Вес камня может варьироваться от 1 до 3 карат, а александриты свыше 3 карат оцениваются еще дороже. Но красивые, хорошо образованные коллекционные кристаллы хризоберилла или александрита могут стоить у коллекционеров значительно больше, чем тот же камень в обработанном виде в ювелирном изделии.
     Известный знаток самоцветов М.И. Пыляев так писал об александрите: «Безукоризненно хорошие кристаллы составляют величайшую редкость, а если и встречаются, то совершенно прозрачная часть камня обыкновенно не превышает одного карата весом». Хороших коллекционных образцов и качественных кристаллов александрита во всём мире не так уж много.  Несколько кристаллов высшего ювелирного качества хранятся в музее Санкт-Петербургского горного института. Самый большой александрит весом 1876 карат найден в Шри-Ланке, а самый крупный ограненный кристалл александрита весом 66 карат  хранится в Смитсоновском институте в Вашингтоне.
     Наиболее важным поставщиком желтоватых хризобериллов длительное время являлся богатый минералами район Минас-Новас в бразильском штате Минас-Жерайс; хризобериллы находили здесь обычно в виде галек вместе с другими драгоценными камнями - топазом, гранатом, турмалином, эвклазом и аметистом. Хризоберилл встречался также в бразильских штатах Сан-Пауло и Эспириту-Санту. Камни обычно не очень прозрачны и замутнены. Цейлон превосходит Бразилию по обилию разнообразно окрашенных хризобериллов, которые встречаются в изобилующих драгоценными камнями галечниках, распространённых в южной части острова. Здесь найдены все виды обычных жёлтых хризобериллов и разновидности «кошачий глаз», но больше всего Цейлон славится характерными темными александритами. Русские александриты имеют особый, более голубоватый оттенок и поэтому, по мнению ценителей, более привлекательны, но камни с Урала не такие крупные и не столь чистые. Цейлонские камни могут достигать веса 20 каратов. Русские александриты являются одними из тех драгоценных камней, которые встречаются совместно с изумрудами в копях па реке Токовая в Уральских горах (Малышевское м-ние, или «Изумрудные копи»). Хризоберилл найден в Дрю-Хиле и Голдене в округе Джефферсон в шт. Колорадо, в Хаддаме в шт. Коннектикут и Гринфилде в шт. Нью-Йорк в США; алмазоносные галечники с хризобериллом известны в Сомабуле в Замбии и на Мадагаскаре. Чистые бесцветные хризобериллы известны в Могоке в Верхней Бирме. «Кошачий глаз» найден близ Тривандрума в Южной Индии.
     С александритом связано немало старинных легенд и поверий. А в последние годы множатся досужие рассуждения про магические и лечебные свойства александрита и всех прочих драгоценных камней и методики лечения минералами от всего чего угодно, рождённые, как правило, энтузиазмом дилетантов, далеких как от минералогии, так и от медицины, да и от серьёзной астрологии тоже.
     Хризоберилл и александрит синтезированы из расплава, но этот метод, по-видимому, не даёт драгоценного материала. Так называемые синтетические александриты, появляющиеся в продаже, в действительности являются или синтетическими корундами, окрашенными ванадием и обладающими лиловатой окраской, сменяющейся более красной при искусственном освещении, или синтетическими шпинелями, имеющими более густую зелёную окраску. Синтетический V-содержащий корунд, обладающий александритовым эффектом окраски, уже давно используется в ювелирном деле для имитирования александрита. Эти искусственные камни - серо-зелёные при дневном свете и красные при искусственном освещении. Им присуща полоса поглощения 475 нм в голубой части спектра, в то время как отсутствуют полосы поглощения в красной части спектра, характерные для природного александрита. В природных корундах такая особенность отмечается лишь в редких единичных случаях. У ванадийсодержащих корундов, имитирующих александритовый тип окраски, есть две широкие полосы поглощения в жёлтом и синем свете.

Редкий двойниковый кристалл александрита, 1,5 см. Малышевское м-ние («Изумрудные копи»), Средний Урал, Россия.
Акварельный рисунок © В.Слётов & В.Макаренко, II альбом «Рисуя Минералы»

© Проект "Рисуя Минералы", 2006-2019. Копирование запрещено!
При цитировании прямая гиперссылка на сайт: http://mindraw.web.ru обязательна