ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Ювелирного спессартина (предположительно из Намибии) 1Буйко А.К., 2Дугина А.М., 2Золотарев А.А. 1ЧП “Питерский джем”, г. Санкт–Петербург, Россия;
2СПбГУ, г. Санкт–Петербург, Россия, zoloto@aa5709.spb.edu
1Buiko A. K., 2Dugina A. M., 2Zolotarev A.A. Optical properties of spessartine gems, presumably from Namibia (1PB “Petersburg gem”, St.-Petersburg, Russia; 2St.-Petersburg State University, St.-Petersburg, Russia). The article considers some information on chemical composition and physical properties of Namibian spessartine gems. Insignificant range of chemical composition variations of transparent, spessartine garnets nevertheless leads to the transformations of their physical properties. Correlations between the data discussed in this article can be used for a classification of garnet gems. Much attention is given to the colour characteristics. It is shown that among the gemstones submitted in the article, spessartine with colour characteristics: oY (slightly orange-yellow), O (orange), and also rO (slightly red-orange) according to GIA (Gemological Institute of America) system prevail.
Ювелирные разновидности минералов группы граната чрезвычайно широко представлены на рынке драгоценных камней. Они отличаются значительными вариациями химического состава и, как следствие, богатым разнообразием окраски. Ювелирные разности гранатов, относящиеся к минеральному виду спессартину, вызывают особый, повышенный интерес в связи с их достаточной редкостью в природе и ярким, необычным для драгоценных камней цветом.
Объектом настоящего исследования являются ювелирные спессартины, приобретенные на выставке в Гамбурге как камни из Намибии. Изученные гранаты отличаются сходным химическим составом и, как следствие, близкими оптическими свойствами. Установленные вариации состава связаны с присутствием примеси железа, количество альмандинового минала в изученных образцах варьирует от 3,7 до 15,5 мол.%. Содержание других примесей незначительно, максимальное содержание гроссулярового и пиропового миналов составляют 1,3 и 1,4 мол.% соответственно. Колебания в содержании железа находят свое отражение и в изменении оптических свойств спессартинов. Более железистые спессартины характеризуются и несколько более высокой величиной показателя преломления (N=1,806) в отличие от маложелезистых (N=1,804). Увеличение количества железа сказывается и на изменении цвета спессартинов. Оценка цвета ограненных спессартинов производилась на основе трехмерной модели Манзела по методике Геммологического Института Америки (ГИА). Цвет драгоценного камня определяется как совокупность основного оттенка, тона и насыщенности основного оттенка и обозначается в виде определенного сочетания букв (для обозначения оттенка) и цифр (для обозначения тона и насыщенности). Изученные спессартины характеризуются достаточно узкими вариациями основного оттенка: от оранжевато-желтого (oY) до оранжевого и красновато-оранжевого (O–rO) и высоким тоном (от 5,5 до 7,5) и насыщенностью (4–5) основного оттенка. Как оказалось, изменения основного оттенка и тона спессартинов очень хорошо коррелируются с соотношением марганца и железа в их составе. Увеличение количества железа (и соответственно, уменьшение количества марганца) приводит к усилению красной составляющей в основном оттенке и к увеличению тона ограненного камня. Насыщенность основного оттенка ограненных спессартинов варьирует незначительно и четкой корреляции с составом не обнаруживает.
Таким образом, изученные гранаты (предположительно из Намибии) относятся к спессартин-альмандиновому изоморфному ряду. Вариации химического состава (количество альмандинового минала варьирует от 3,7 до 15,5 мол.%) определяют изменения величины показателя преломления и цвета ювелирных спессартинов. Высокий тон и насыщенность основного оттенка позволяют особо выделить эти камни среди ювелирных спессартинов из Нигерии, Мадагаскара и Мозамбика, обычно представленных на рынке драгоценных камней.
Особенности химического состава
и оптических свойств хризолита 1Буйко А.К., 2Золотарев А.А, 1Буйко А.А. 1ЧП “Питерский Джем”, г. Санкт–Петербург, Россия;
2СПбГУ, г. Санкт–Петербург, Россия, zoloto@aa5709.spb.edu
1Buyko A. K., Zolotarev A.A., 1Buyko A.A. The features of peridot’s chemical composition and optical properties (1PP “Petersburg Gem”, St. Petersburg, Russia; 2St. Petersburg State University, St. Petersburg, Russia). 28 pieces of differently colored rough peridots from Pakistan, USA, China, Tanzania and Russia were selected by quality and cut as a gemstones. Small pieces sawed previously from each stone have been chemically analyzed. Gemological and optical properties if gemstones were compared with their chemical compositions. It is shown, that the color of stones is caused by iron. The increasing of tone and gaining of “yellow tint” in stones color characteristics are highly correlated with iron content, that vary from 5 till 15 mol. %/ Iron contents are distinctly correlated as well with values of Refractive indices, ranging widely: Ng=1.680–1.698; Nm=1.661–1.680; Np=1.645–1.659.
Ювелирная разновидность оливина — хризолит — уже на протяжении многих веков пользуется широкой популярностью и неизменным спросом в качестве оригинального драгоценного камня. В настоящее время наиболее широким распространением пользуются хризолиты из месторождений Пакистана, Китая, Танзании, США (штат Аризона), Египта (о.Забергед) и России (Кугдинское месторождение).
С целью изучения особенностей химического состава и оптических свойств хризолитов на минералогических выставках в России и за рубежом были приобретены образцы из основных источников их поступления. Из больших лотов отбирались наиболее привлекательные по цвету необработанные камни, а также образцы из одного источника с широкой вариацией окраски. Хризолиты были огранены. Итоговая рабочая коллекция составила 28 ограненных камней различной формы и массы в сочетании с небольшими остатками для их изучения разрушающими методами.
Результаты исследований показали, что среди представленных сегодня на рынке драгоценных камней преобладают высокомагнезиальные разновидности оливина. Количество железа в изученных образцах варьирует незначительно: от 5 до 15 мол.% Fe2(SiO4) (фаялитового минала). При этом наименее железистыми оказались хризолиты из Пакистана и Танзании, более высоким содержанием железа отличаются образцы из России и США, хризолиты Китая занимают промежуточное положение. Изученные хризолиты характеризуются низким содержанием элементов–примесей, наиболее значимые количества установлены только в отношении никеля (до 0,58 мас.% NiO). По наиболее низкому содержанию никеля достаточно хорошо выделяются хризолиты из России от остальной выборки образцов с примерно близкими концентрациями этого элемента. Это хорошо согласуется с уже давно отмеченной закономерностью, выраженной в увеличении содержания никеля в более магнезиальных оливинах [1]. Хризолиты Китая выделяются из общей выборки образцов наличием незначительной примеси кобальта.
Установленные вариации в содержании железа находят свое отражение в изменении окраски и величины показателей преломления хризолитов.
Оценка цвета ограненных хризолитов производилась на основе трехмерной модели Манссела по методике Геммологического Института Америки (ГИА). Цвет драгоценного камня определяется как совокупность основного оттенка, тона и насыщенности основного оттенка и обозначается в виде определенного сочетания букв (для обозначения оттенка) и цифр (для обозначения тона и насыщенности). На этой основе определяется цветовой бал ограненного камня, который в свою очередь во многом определяет эго стоимость.
Большинство из изученных хризолитов характеризуются достаточно узкими вариациями основного оттенка: от желтовато-зеленого (yG) до желто-зеленого — зелено-желтого (YG/GY). Напротив, тон и насыщенность основного оттенка изученных хризолитов имеют широкие вариации: от 3 до 6 и от 1 до 4 соответственно. Изменения основного оттенка и тона хризолитов достаточно хорошо коррелируют с содержанием железа. Увеличение количества железа приводит к усилению желтой составляющей в основном оттенке и к увеличению тона ограненного камня.
Величина показателей преломления является одним из главных диагностических признаков ограненных драгоценных камней. Важно отметить, что для минералов переменного состава, к которым относится и хризолит, этот параметр может сильно варьировать [1–4]. Показатели преломления хризолитов, определенные с помощью геммологического рефрактометра фирмы “Клио”, составили: Ng=1,680–1,698, Np=1,645–1,659, Nm=1,661–1,680, Ng–Np=0,031–0,041. Для изученных нами образцов устанавливается достаточно хорошая корреляционная зависимость между величиной показателей преломления и содержанием железа. Наиболее четкая корреляция (R=0,94) устанавливается между железистостью хризолитов (f=Fe/(Fe+Mg)*100) и величиной Ng. Кроме величины показателей преломления и двупреломления, для некоторых драгоценных камней важное диагностическое значение имеет также оптический знак минерала. Как известно [1], у минералов группы оливина происходит изменение оптического знака в области составов около 12 мол.% фаялитового минала. Большинство изученных нами
хризолитов имеют состав, близкий к области перемены оптического знака, и по результатам наших измерений оказываются как оптически положительными, так и отрицательными. При методически правильном выполнении рефрактометрических измерений точность полученных значений показателей преломления оказывается достаточной для надежного отличия хризолита от близких по оптическим свойствам диопсида и сингалита.
Таким образом, представленные сегодня на рынке драгоценных камней хризолиты из разных месторождений мира характеризуются сходным химическим составом и, как следствие, близкими оптическими свойствами. Увеличение содержания железа вызывает закономерные изменения величины показателей преломления, а также усиление желтой составляющей в основном оттенке ограненного камня. Это приводит к некоторому снижению эстетического восприятия камня, и следовательно, к уменьшению его стоимости.
Литература: 1. Дир У.А., Хауи Р.А., Зусман Дж. Породообразующие минералы // М., 1965. Т.I. 372с. 2. Минералы // Под ред. Чухрова Ф.В. М., 1972. Т III. Вып. 1. 884с. 3. Deer W.A., Howie R.A., Zussman J. Pock-forming minerals // London, 1982. 2nd ed. Vol. 1A: Ortosilicates. 919р. 4. Трегер В.Е. Оптическое определение породообразующих минералов // М., 1968. С.198.
Достарыңызбен бөлісу: |
