ИЗУЧЕНИЕ ВКЛЮЧЕНИЙ В ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЯХ

ИЗУЧЕНИЕ ВКЛЮЧЕНИЙ В ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЯХ

Саврасов С.И., Шелементьев Ю.Б.

МГУ, Геммологический центр, г. Москва, Россия, serg-savrasov@yandex.ru

Одной из основных целей геммологии является видовая идентификация, которая с каждым днем становится актуальней. Это связано с развитием методов синтеза искусственных материалов (в том числе и синтетических аналогов драгоценных камней), методов облагораживания натуральных камней. Несмотря на широкое распространение на рынке аналогов драгоценных камней, геммологи должны уметь правильно и точно определять геммологические объекты, отличать природные камни от синтетических, облагороженные от неизмененных. И здесь внутренний мир камней играет значительную роль, поскольку микровключения несут в себе информацию об истории камня, о его природе.

Изучая включения, мы решаем сразу несколько задач, связанных с идентификацией камней. Это диагностика камней (поскольку каждый минерал имеет свои характеристические включения), отличие натуральных камней от синтетических и облагороженных, генетическая идентификация (установление происхождения и условий образования объекта), определение методов синтеза и облагораживания. Кроме того, мы получаем информацию, которая может быть полезна не только геммологам, но и исследователям из других областей знаний.

Самым распространенным из таких недеструктивных методов исследования является иммерсионная микроскопия (ИМ). Суть ее заключается в исследовании микромира объекта при погружении его в иммерсионную жидкость. При различных типах освещения устанавливаются различные свойства включений, на основании которых строятся выводы. Метод ИМ позволяет получить совокупность косвенных признаков, по которым не всегда возможно однозначно диагностировать включение. Это является основным недостатком данного метода исследования.

Другой неразрушающий метод, который позволяет точно идентифицировать вещество — это рамановская спектроскопия. Для каждого материала характерен свой, единственный, неповторимый спектр комбинационного рассеяния, что позволяет однозначно диагностировать вещество. Сравнивая рамановский спектр со спектрами базы данных, мы можем установить состав включения.

Методом ИМ было изучено более 100 образцов в геммологических иммерсионных микроскопах: микроскопе МИГ-2 (Россия) и микроскопе фирмы Eickhorst System (Германия) c оптической системой фирмы Nikon (Япония), среди которых были натуральные и синтетические камни, ограненные и неограненные. Объектами исследования служили алмаз, корунд, берилл, топаз, кварц, хризоберилл, шпинель, турмалин, кордиерит и многие другие камни, используемые в качестве ювелирных. Свойства включений документировались, большинство включений были сфотографированы цифровой фотокамерой Canon EOS D30.

Для нескольких образцов, с целью подтвердить данные ИМ или в случае затруднительной диагностики методом ИМ, были сняты рамановские спектры включений в них. В качестве источника света применялся аргоновый лазер непрерывного излучения (модель ЛГ-106М), который позволяет создавать монохроматический свет с различными длинами волн. Использовался голубой источник света с длиной волны 488 нм мощностью 200 мВ. Регистрация производилась на спектральном приборе ДФС-24. Приемником служил ФЭУ-79. Диагностика включений производилась путем сравнения снятого спектра со спектрами базы данных [1].

По результатам проведенных исследований и имеющимся в настоящее время литературным данным была составлена диагностическая таблица, которая систематизировала накопленные знания о включениях. Таблица представляет собой классификацию включений драгоценных камней по целевому признаку, в зависимости от той полезной информации, которую несет включение. Были выделены типоморфные включения, характерные для какого-то конкретного типа месторождений (происхождения), характеристические включения, характерные для конкретного минерального вида, включения, позволяющие определить синтетические или облагороженные камни. Таким образом, изучая внутренний мир камня, мы можем получить много полезной информации. По мере наполнения таблицы статистическим материалом она может служить пособием при диагностике драгоценных камней.

ТИПОМОРФНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИРОДНЫХ И СИНТЕТИЧЕСКИХ КОРУНДОВ

¹Седова Е.В., ¹Михайлов В.В. , ¹Пономарева Н.И., ²Владыкин Н.В.

¹СПбГУ, Санкт-Петербург, Россия; ²СО ГЕОХИ, Иркутск, Россия

¹Sedova E.V., ¹Mikhailov V.V., ¹Ponomareva N.I., ²Vladikin N.V. Typomorphic features of natural and synthetic corundum.

Настоящее сообщение посвящено результатам изучения корундов различного происхождения: синтетического и природного. Морфология кристаллов, фазовый и химический состав включений в них, особенности химического состава минерала у природных корундов из разных месторождений и их синтетических аналогов существенно различаются.

Изученные нами сапфиры и рубины характеризуют различные генетические классы месторождений, классификация которых дана в работе Е.Я. Киевленко и др.: магматический, пегматитовый, пневматолитово-гидротермальный, метаморфогенный и россыпной [1]. Получена сравнительная характеристика сапфиров из Австралии, Бразилии, Индии, Мадагаскара, Монголии, России, Шри-Ланки. Дополнены ранее опубликованные данные [2] по включениям в рубине из России, Таджикистана, Мадагаскара.

Рубины и сапфиры в природе встречаются, как правило, с многочисленными минеральными и флюидными включениями. В корундах магматического происхождения характерными включениями являются шпинель, циркон, рутил, биотит, гранат, пирохлор, плагиоклаз. В корундах из пегматитов и пневматолитово-гидротермальных месторождений наблюдаются многочисленные кристаллические включения минералов, сосуществующих с ним в природе: циркона, монацита, рутила, кальцита, пирита, слюды. Так, в корундах Индии наблюдаются включения минералов группы ильменита, двойники рутила, анатаз, циркон. В сапфире из Индии был обнаружен и подтвержден микрозондовыми исследованиями монацит. В ильменских сапфирах установлены газово-жидкие включения неправильной формы, циркон, самарскит.

Только в бирманских корундах из месторождений, расположенных на контакте мраморов с массивами и дайками гранитов или гранит-пегматитов, наблюдаются тонкие рутиловые нити, пересекающиеся под углом 60. Для корундов из месторождений, приуроченных к магнезиально-кальцитовым мраморам, характерны включения пирита, кальцита, а также дискообразные, веерообразные полости, содержащие газово-жидкие многофазные включения. Так, в памирских рубинах встречаются включения кристалликов пирита, кальцита, газово-жидкие и многофазные включения. Для таиландских и вьетнамских корундов характерны включения магнетита. В рубинах и сапфирах Кении отмечаются довольно крупные многочисленные газово-жидкие включения в виде “отпечатков пальцев”. Рубины месторождения Рай-Из содержат большое количество флюидных и минеральных включений: флогопита, хромита.

Микроскопическое изучение искусственных корундов показало, что они содержат включения, характеризующие метод их синтеза. В корундах, выращенных методом Вернейля, наблюдаются мелкие сферические изолированные пузырьки и твердые включения не расплавившейся шихты (хлопья Al₂O₃). В корундах, синтезированных раствор-расплавным методом, содержатся многочисленные включения флюса в виде “отпечатков пальцев”, перекрученные вуали, занавеси. Для рубинов, выращенных методом зонной плавки, характерны включения, напоминающие двухфазные, содержащие стекловатое вещество и каплевидные выделения металла. Кроме того, наблюдаются ограненные кристаллики молибдена и бесформенные бурые массы шихты. В корунде гидротермального синтеза присутствуют частички меди и многофазные включения.

По результатам спектрального анализа в сапфирах из Монголии, Бразилии, России были установлены следующие элементы-примеси: Pb, Ni, Cu, Ti, Mn Cr, V, Sn, Nb. Наибольший набор элементов-примесей характерен для сапфиров Монголии. Кроме выше перечисленных элементов, в них зафиксированы Te и W.

Сравнение химического состава природных и синтетических рубинов показало, что синтетические рубины содержат больше Cr₂O₃. В свою очередь природные рубины заметно обогащены V, Ti, Fe.

Работа проводится при финансовой поддержке РФФИ: грант 01-07-90293.

Литература: 1. Киевленко Е.Я., Сенкевич Н.Н., Гаврилов А.П. Геология месторождений драгоценных камней. 1982. 2. Седова Е.В., и др. Типоморфные особенности включений в рубине // В сб.: Кристаллогенезис и минералогия. 2001. 3. Смит Г. Драгоценные камни. М.: Мир, 1980. 4. Корнилов Н.И., Солодова Ю.П. Ювелирные камни. 1987. 5. Muhlmeister S., е.а. Separating Natural and Synthetic Rubies on the Basis of Trace–Element Chemistry // Gems & Gemology, 1988.Vol. 34. № 2.

жүктеу/скачать 1.91 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: