Драгоценные камни группы турмалина

Под названием "турмалин" объединяется большая группа минералов, относящихся к классу боросиликатов. Название минерала произошло от сингалезского слова "турамали", под этим названием турмалин был впервые привезен вместе с другими драгоценностями в Голландию с о. Цейлона в 1703 г.

Железистая разновидность турмалина была известна в Германии еще раньше под наименованием шерл, - последнее название сохранилось до сих пор для железосодержащих турмалинов.

Турмалины обладают очень сложным и разнообразным химическим составом, но в то же время имеют много общих физико-химических свойств. Химическая формула турмалина в общем виде может быть выражена следующим образом:

xy [Si₆Al₃B₃ (O, OH)₃₀],

где под x могут быть представлены: катионы натрия, калия и кальция, а под y - катионы магния, железа, марганца, алюминия, хрома и лития.

Турмалины обладают яркой и весьма разнообразной окраской, которая может быть многозональной. По разнообразию цвета турмалин не превзойден ни одним из минералов.

Цвет в таких кристаллах изменяется постепенно или резко скачкообразно, как будто бы кто-то сначала отшлифовал два различно окрашенных кристалла турмалина, а потом их очень искусно склеил. Турмалины могут быть окрашены с различной степенью интенсивности - в синий, зеленый, красный, розовый, желтый, бурый и черный цвет.

Исследователи турмалина установили, что его цвет зависит от химического состава, а зональное распределение окраски создается в процессе роста кристалла, вследствие того, что изменяется среда, в которой растет кристалл.

Цвет турмалинов обусловлен присутствием в их составе катионов хромофоров. Так, например, розовая окраска создается трехвалентным катионом марганца, а зеленая окраска зависит от присутствия закисного железа. Цвет железистых турмалинов - шерлов зависит от соотношения окисного и закисного железа, находящихся в минерале. В кристаллах бурого цвета окисного железа больше, чем закисного, а в кристаллах буро-зеленых или зеленых больше закисного железа. В процессе кристаллизации шерла соотношения окисного и закисного железа в растворе могут изменяться, поэтому изменяется и окраска турмалина с постепенным или скачкообразным изменением цвета. В случае если в процессе кристаллизации шерла железо будет израсходовано, то при наличии в растворе трехвалентного катиона марганца будет расти розовый турмалин. Добавка в кристаллизационную среду новой порции железосодержащего раствора снова обусловит кристаллизацию зеленого или бурого турмалина.

Таким образом, на одном и том же кристалле турмалина можно создать различно окрашенные зоны. Если в питающую среду добавить другие катионы - хромофоры, то можно получить турмалины с другой соответствующей окраской. Пример кристаллизации многозонального кристалла турмалина дает наглядный пример влияния внешней среды на растущий кристалл.

Изменение химического состава среды кристаллизации приводит к изменению химического состава кристалла; при этом изменяются его цвет и другие физические свойства, а также может измениться и его форма.

Красиво окрашенные и прозрачные кристаллы турмалина являются драгоценными камнями второго порядка, используемыми в ювелирном деле в качестве всевозможных вставок.

Помимо своеобразной окраски турмалины обладают и другими, весьма интересными и ценными свойствами, широко используемыми в науке и технике.

Турмалины легко электризуются при нагревании, трении и давлении, т. е. обладают пироэлектрическими и пьезоэлектрическими свойствами. Эти свойства турмалина используются в электротехнике и приборостроении; кроме того, турмалины являются двупреломляющими кристаллами, обладающими свойством дихроизма^*. Это свойство турмалина используется для демонстрации явлений поляризации света и для исследования кристаллов в поляризованном свете.

^* (Дихроизм - двухцветность, вследствие зависимости поглощения света веществом от длины световой волны дихроизные вещества, при рассмотрении их в белом свете, имеют в различном направлении различную окраску.)

В природных условиях турмалин является весьма распространенным минералом; он встречается в гранитах, в гранитных пегматитах, в гидротермальных месторождениях и в кристаллических сланцах, где он обнаруживается в виде лучистых образований, называемых турмалиновыми солнцами.

Месторождения турмалина известны! в Бразилии, Финляндии, СССР и в других странах.

В 1848 г. недалеко от Нерчинска был найден розово-малиновый кристалл турмалина весом более четырех килограммов.

В настоящее время турмалин получен синтетическим путем в гидротермальных условиях при температуре 400-450° в слабощелочной среде.