Турмалин ( / ˈ t ʊər m ə l ɪ n , - ˌ l iː n / TOOR -mə-lin, -leen ) — группа кристаллических силикатных минералов , в которой бор соединен с такими элементами , как алюминий , железо , магний , натрий . , литий или калий . Этот драгоценный камень представлен в самых разных цветах.
Название происходит от сингальского слова tōramalli ( ටෝරමල්ලි ), которое относится к драгоценным камням сердолику . [4]
Ярко окрашенные цейлонские турмалины в больших количествах были привезены в Европу голландской Ост-Индской компанией, чтобы удовлетворить спрос на диковинки и драгоценные камни. Турмалин иногда называли «цейлонским магнитом», поскольку он мог притягивать, а затем отталкивать горячий пепел благодаря своим пироэлектрическим свойствам. [5]
Турмалины использовались химиками в 19 веке для поляризации света, направляя лучи на ограненную и полированную поверхность драгоценного камня. [6]
К наиболее часто встречающимся видам и разновидностям турмалина относятся следующие:
Наиболее распространенным видом турмалина является шерл , концевой член группы натрий-железо (двухвалентный). На его долю может приходиться 95% и более всего турмалина в природе. Ранняя история минерала шерл показывает, что название «шерл» использовалось до 1400 года, потому что деревня, известная сегодня как Чорлау (в Саксонии , Германия), тогда называлась «Шорл» (или второстепенные варианты этого названия), а Рядом с деревней находился оловянный рудник, где помимо касситерита был найден черный турмалин. Первое описание шерля с названием «schürl» и его возникновения (различные оловянные рудники в Рудных горах ) было написано Иоганнесом Матезиусом (1504–1565) в 1562 году под названием «Sarepta oder Bergpostill». [7] Примерно до 1600 года в немецком языке использовались дополнительные имена : «Schurel», «Schörle» и «Schurl». Начиная с 18 века имя Шерль в основном использовалось в немецкоязычной среде. В английском языке названия шорл и ширл использовались в 18 веке. В 19 веке названия «обыкновенный шерл» , «шерл» , «шерл » и «железный турмалин» были английскими словами, обозначавшими этот минерал. [7]
Дравит , также называемый коричневым турмалином , является конечным членом турмалина, богатого натрием и магнием. Увит, напротив, представляет собой кальциево-магниевый турмалин. Дравит образует несколько серий с другими представителями турмалина, включая шерл и эльбаит. [8]
Название дравит было впервые использовано Густавом Чермаком (1836–1927), профессором минералогии и петрографии Венского университета , в его книге Lehrbuch der Mineralogie (опубликованной в 1884 году) для обозначения богатых магнием (и натрием ) веществ. турмалин из деревни Доброва близ Унтердраубурга в районе реки Драва , Каринтия , Австро-Венгерская империя . Сегодня это местонахождение турмалина (типовое местонахождение дравита) в Доброве (недалеко от Дравограда ) входит в состав Республики Словения . [9] Чермак дал этому турмалину название дравит, по названию района реки Драва, который представляет собой район вдоль реки Драва (по-немецки: Drau , по- латыни : Drave ) в Австрии и Словении. Химический состав этого дравита, приведенный Чермаком в 1884 г., примерно соответствует формуле NaMg 3 (Al,Mg) 6 B 3 Si 6 O 27 (OH) , что хорошо согласуется (за исключением содержания OH ) с формула конечного члена дравита, известная сегодня. [9]
Разновидности дравита включают темно-зеленый хромистый дравит и ванадиевый дравит. [10]
Литий-турмалиновый эльбаит был одним из трех пегматитовых минералов из Уто , Швеция , в которых новый щелочной элемент литий (Li) был впервые определен в 1818 году Йоханом Августом Арфведсоном . [11] Остров Эльба в Италии был одним из первых мест, где цветные и бесцветные лити-турмалины подвергались тщательному химическому анализу. В 1850 году Карл Фридрих Август Раммельсберг впервые описал фтор (F) в турмалине. В 1870 году он доказал, что все разновидности турмалина содержат химически связанную воду. В 1889 году Шаритцер предложил замену (OH) на F в красном ли-турмалине из Сушице , Чехия . В 1914 году Владимир Вернадский предложил название Эльбаит для богатого литием, натрием и алюминием турмалина с острова Эльба, Италия, с упрощенной формулой (Li,Na)HAl 6 B 2 Si 4 O 21 . [11] Скорее всего, типовой материал для эльбаита был найден в Фонте-дель-Прете, Сан-Пьеро-ин-Кампо, Кампо-нелл'Эльба , остров Эльба , провинция Ливорно , Тоскана , Италия . [11] В 1933 году Винчелл опубликовал обновленную формулу эльбаита H 8 Na 2 Li 3 Al 3 B 6 Al 12 Si 12 O 62 , которая до сих пор обычно используется и записывается как Na(Li 1,5 Al 1,5 )Al 6 (BO 3 ) 3 [Si 6 O 18 ](OH) 3 (OH) . [11] Первое определение кристаллической структуры турмалина с высоким содержанием лития было опубликовано в 1972 году Доннеем и Бартоном и выполнено на розовом эльбаите из округа Сан-Диего , Калифорния , США. [ нужна цитата ]
Группа минералов турмалина — химически одна из наиболее сложных групп силикатных минералов . Его состав широко варьируется из-за изоморфного замещения (твердый раствор), а его общую формулу можно записать как XY 3 Z 6 (T 6 O 18 )(BO 3 ) 3 V 3 W , где: [12]
Комиссия IMA по новым названиям минералов опубликовала список утвержденных символов для каждого вида минералов в 2021 году. [13]
Пересмотренная номенклатура группы турмалина была опубликована в 2011 году. [14] [15] [16]
Турмалин представляет собой шестичленный кольцевой циклосиликат , имеющий тригональную кристаллическую систему. Он представляет собой длинные, тонкие или толстые призматические и столбчатые кристаллы , обычно треугольной формы в поперечном сечении, часто с изогнутыми полосатыми гранями. Стиль окончания на концах кристаллов иногда бывает асимметричным, называемым гемиморфизмом. Маленькие тонкие призматические кристаллы часто встречаются в мелкозернистом граните , называемом аплитом , часто образующем радиальные ромашки. Турмалин отличается трехсторонними призмами; ни один другой распространенный минерал не имеет трех сторон. Грани призм часто имеют тяжелые вертикальные полосы, которые создают эффект закругленного треугольного угла. Турмалин редко бывает идеально идиоморфным . Исключением стали прекрасные турмалины дравиты из Йиннитарры в западной Австралии. Месторождение было открыто в 1970-х годах, но в настоящее время истощено. Все гемиморфные кристаллы пьезоэлектрики , а часто и пироэлектрики . [ нужна цитата ]
Кристалл турмалина состоит из шестичленного кремнеземного кольца, которое связывается с большим катионом, например натрием. Кольцо снизу связывается со слоем ионов металлов и гидроксилов или галогенов, который по структуре напоминает фрагмент каолина . Это, в свою очередь, связывается с тремя треугольными ионами бората. Единицы, соединенные встык, образуют колонны, проходящие по всей длине кристалла. Каждый столбец связывается с двумя другими столбцами со смещением на одну треть и две трети вертикальной длины одного блока, образуя пучки из трех столбцов. Пучки упаковываются вместе, образуя окончательную кристаллическую структуру. Поскольку соседние столбцы смещены, базовая структурная единица не является элементарной ячейкой : фактическая элементарная ячейка этой структуры включает в себя части нескольких единиц, принадлежащих соседним столбцам. [17] [18]
Турмалин имеет множество цветов. Турмалины, богатые железом, обычно имеют цвет от черного до голубовато-черного или темно-коричневого, в то время как разновидности, богатые магнием, имеют цвет от коричневого до желтого, а турмалины, богатые литием, имеют практически любой цвет: синий, зеленый, красный, желтый, розовый и т. д. Редко это бесцветен. Часто встречаются двухцветные и разноцветные кристаллы, что отражает изменения химического состава жидкости во время кристаллизации. Кристаллы могут быть зелеными с одного конца и розовыми с другого или зелеными снаружи и розовыми внутри; этот тип называется арбузным турмалином и ценится в ювелирных изделиях. Прекрасным примером украшений с арбузным турмалином является брошь (1969, золото, арбузный турмалин, бриллианты) работы Эндрю Гримы (Великобритания, род. Италия, 1921–2007), находящаяся в коллекции Кимберли Клостерман и выставленная в Художественном музее Цинциннати. . [19] Некоторые формы турмалина дихроичны ; они меняют цвет, если смотреть с разных сторон. [20]
Розовый цвет турмалинов из многих местонахождений — результат длительного естественного облучения. В процессе роста эти кристаллы турмалина включали Mn 2+ и изначально были очень бледными. Из-за естественного воздействия гамма-лучей в результате радиоактивного распада при температуре 40 К в их гранитной среде происходит постепенное образование ионов Mn 3+ , что отвечает за углубление розового до красного цвета. [21]
Непрозрачный черный шерл и желтый цилаизит представляют собой идиохроматические разновидности турмалина, которые обладают высокой магнитной восприимчивостью из-за высоких концентраций железа и марганца соответственно. Большинство турмалинов ювелирного качества относятся к группе эльбаита. Эльбаитовые турмалины аллохроматические, большую часть своего цвета и магнитной восприимчивости они получают от шерла (придающего железо) и цилаизита (придающего марганец). [ нужна цитата ]
Красные и розовые турмалины обладают самой низкой магнитной восприимчивостью среди эльбаитов, а наиболее магнитными эльбаитами являются турмалины ярко-желтого, зеленого и синего цветов. Разновидности дравита, такие как зеленый хромодравит и коричневый дравит, являются диамагнитными. Ручной неодимовый магнит можно использовать для идентификации или отделения одних типов турмалинов от других. Например, синий индиколит-турмалин — единственный синий драгоценный камень любого типа, который проявляет реакцию сопротивления при приложении неодимового магнита. Любой диамагнитный синий турмалин можно идентифицировать как турмалин параиба, окрашенный медью, в отличие от магнитного синего турмалина, окрашенного железом. [22]
Некоторые драгоценные камни турмалина, особенно камни розового или красного цвета, подвергаются термической обработке для улучшения их цвета. Слишком темно-красные камни можно осветлить путем тщательной термической обработки. Розовый цвет содержащих марганец камней, от почти бесцветных до бледно-розовых, может быть значительно усилен облучением гамма-лучами или электронными лучами. Облучение турмалинов практически невозможно обнаружить, и в настоящее время оно не влияет на его стоимость. Обильно включенные турмалины, такие как рубеллит и бразильская параиба, иногда повышают чистоту. Турмалин повышенной чистоты (особенно разновидность параиба) стоит гораздо меньше, чем необработанный драгоценный камень такой же чистоты. [23]
Турмалин встречается в гранитах и гранитных пегматитах , а также в метаморфических породах, таких как сланцы и мрамор . Шерл и богатые литием турмалины обычно встречаются в гранитах и гранитных пегматитах. Богатые магнием турмалины, дравиты, обычно встречаются в сланцах и мраморе. Турмалин — прочный минерал, его можно найти в небольших количествах в виде зерен в песчанике и конгломерате , а также он входит в индекс ZTR для сильно выветрелых отложений. [24]
Драгоценные камни и образцы турмалина добываются в основном в Бразилии и во многих частях Африки , включая Танзанию , Нигерию , Кению , Мадагаскар , Мозамбик , Малави и Намибию . Его также добывают в Азии , особенно в Пакистане , Афганистане и Индонезии , а также в Шри-Ланке и Индии , [25] где обнаружены россыпные материалы, пригодные для использования в качестве драгоценных камней.
Некоторые прекрасные драгоценные камни и образцы материалов были произведены в Соединенных Штатах, первые открытия были сделаны в 1822 году в штате Мэн . Калифорния стала крупным производителем турмалина в начале 1900-х годов. Месторождения штата Мэн обычно содержат кристаллы малинового, розово-красного, а также мятно-зеленого цвета. Месторождения Калифорнии известны ярко-розовыми, а также двухцветными породами. В начале 1900-х годов Мэн и Калифорния были крупнейшими в мире производителями турмалинов. Вдовствующая императрица Китая Цыси любила розовый турмалин и покупала большое количество драгоценных камней и резных изделий на тогдашней новой шахте Гималаев, расположенной в округе Сан-Диего , Калифорния. [26] Неясно, когда в Калифорнии был найден первый турмалин. Коренные американцы на протяжении веков использовали розовый и зеленый турмалин в качестве погребальных подарков. Первый задокументированный случай произошел в 1890 году, когда Чарльз Рассел Оркатт нашел розовый турмалин на месте, которое позже стало шахтой Стюарт в Пале, штат Калифорния, в округе Сан-Диего . [27]
В Бразилии можно найти турмалин почти любого цвета, особенно в бразильских штатах Минас-Жерайс и Баия . Новый тип турмалина, который вскоре стал известен как турмалин параиба, имел синий и зеленый цвета. Бразильский турмалин параиба обычно содержит обильные включения. Большая часть турмалина параиба из Бразилии на самом деле добывается не в Параибе , а в соседнем штате Риу-Гранди-ду-Норти . Материал из Риу-Гранди-ду-Норти часто имеет несколько менее насыщенный цвет, но там находят много прекрасных драгоценных камней. Было установлено, что элемент медь играет важную роль в окраске камня. [28]
Большой голубовато-зеленый турмалин из Параибы размером 36,44 × 33,75 × 21,85 мм (1,43 × 1,33 × 0,86 дюйма) и весом 191,87 карата (1,3536 унции; 38,374 г) является крупнейшим в мире ограненным турмалином. [29] [30] Принадлежит компании Billionaire Business Enterprises, [29] он был представлен в Монреале , Квебек , Канада , 14 октября 2009 года . [30]
В конце 1990-х годов медьсодержащий турмалин был найден в Нигерии . Материал, как правило, был более бледным и менее насыщенным, чем бразильские материалы, хотя материала, как правило, было гораздо меньше. Более недавнее африканское открытие в Мозамбике также позволило получить турмалин, окрашенный медью, похожий на бразильскую параибу. Мозамбикский турмалин Параиба обычно окрашен более интенсивно, чем нигерийский, а мозамбикский турмалин Параиба имеет цвета, похожие на бразильский Параиба, но цены относительно дешевле, лучшая чистота и большие размеры. В последние годы цены на эти красивые драгоценные камни значительно выросли. [31]
Еще одна очень ценная разновидность — хромтурмалин, редкий вид турмалина-дравита из Танзании . Хромтурмалин имеет насыщенный зеленый цвет благодаря наличию в кристалле атомов хрома. Из стандартных цветов эльбаита наиболее ценными обычно являются синие индиколиты [32] , за которыми следуют зеленый верделит и рубеллит от розового до красного. [33]
{{cite web}}: CS1 maint: постскриптум ( ссылка ){{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
