Берилл ( / ˈb ɛr əl / BERR -əl ) — минерал , состоящий из алюмосиликата бериллия с химической формулой Be 3 Al 2 Si 6 O 18 . [6] Известные разновидности берилла включают изумруд и аквамарин . Встречающиеся в природе шестиугольные кристаллы берилла могут достигать размера нескольких метров, но кристаллы с ограненными концами встречаются относительно редко. Чистый берилл бесцветен, но часто окрашен примесями; возможные цвета: зеленый, синий, желтый, розовый и красный (самый редкий). Это рудный источник бериллия . [7]
Слово берилл ( среднеанглийское : beril ) заимствовано через старофранцузское : beryl и латынь : beryllus , из древнегреческого βήρυλλος bḗryllos , которое относилось к «драгоценному сине-зеленому камню цвета морской воды»; [2] от Пракрита veruḷiya , veḷuriya 'берилл' [8] [a] который в конечном счете имеет дравидийское происхождение, возможно, от названия Белура или Велура , города в Карнатаке , на юге Индии . [9] Позже этот термин был принят для обозначения минерала берилла.
Когда в Италии в 13 веке были изготовлены первые очки , линзы были сделаны из берилла (или горного хрусталя ), поскольку стекло нельзя было сделать достаточно прозрачным. В результате очки получили название Brillen по-немецки [10] ( bril по-голландски и briller по-датски).
Берилл – распространенный минерал, широко распространенный в природе. Чаще всего он встречается в гранитных пегматитах , но также встречается в слюдяных сланцах , например, в Уральских горах , и в известняках в Колумбии . [11] Он реже встречается в обычном граните и лишь изредка встречается в нефелиновом сиените . Берилл часто связан с оловянными и вольфрамовыми рудными телами, образующимися в виде высокотемпературных гидротермальных жил. В гранитных пегматитах берилл встречается в ассоциации с кварцем , калиевым полевым шпатом , альбитом , мусковитом , биотитом , турмалином . Берилл иногда встречается в метасоматических контактах магматических интрузий с гнейсами , сланцами или карбонатными породами . [12] Обыкновенный берилл, добываемый как бериллиевая руда, встречается в небольших месторождениях во многих странах, но основными производителями являются Россия, Бразилия и США. [11]
В пегматитах Новой Англии были обнаружены одни из самых крупных бериллов, в том числе один массивный кристалл из карьера Бампус в Олбани, штат Мэн, размерами 5,5 на 1,2 м (18,0 на 3,9 фута) и массой около 18 тонн (20 коротких тонн). ; это государственный минерал штата Нью-Гэмпшир. По состоянию на 1999 год [обновлять]самым крупным известным природным кристаллом любого минерала в мире является кристалл берилла из Малакиалины, Мадагаскар, длиной 18 м (59 футов), диаметром 3,5 м (11 футов) и весом 380 000 кг (840 000 фунтов). [13]
Берилл принадлежит к гексагональной кристаллической системе . Обычно берилл образует шестиугольные колонны, но может встречаться и в виде массивных скоплений . В качестве циклосиликата берилл включает в себя кольца силикатных тетраэдров Si 6 O 18 , которые расположены в виде столбцов вдоль оси С и в виде параллельных слоев, перпендикулярных оси С , образующих каналы вдоль оси С. [7] Эти каналы позволяют различным ионам, нейтральным атомам и молекулам внедряться в кристалл, тем самым нарушая общий заряд кристалла, позволяя осуществлять дальнейшие замещения в местах расположения алюминия , кремния и бериллия в кристаллической структуре. [7] Эти примеси приводят к появлению различных цветов берилла. Увеличение содержания щелочи в каналах силикатного кольца приводит к увеличению показателей преломления и двойного лучепреломления . [14]
Берилл — соединение бериллия, которое является известным канцерогеном с острым токсическим действием, приводящим к пневмониту при вдыхании. [15] Поэтому необходимо проявлять осторожность при добыче, обращении и очистке этих драгоценных камней. [16]
Аквамарин (от латинского aqua marina , « морская вода » [17] ) — синяя или голубая разновидность берилла. Встречается в большинстве местонахождений, где добывается обычный берилл. Самоцветно-гравийные россыпи Шри -Ланки содержат аквамарин. Зелено-желтый берилл, например, встречающийся в Бразилии, иногда называют хризолитом-аквамарином . [18] Темно-синяя версия аквамарина называется maxixe [19] (произносится как мах-ше-ше). [20] Его цвет обусловлен радиационно-индуцированным центром окраски . [21]
Бледно-голубой цвет аквамарина приписывается Fe 2+ . Ионы Fe 3+ дают золотисто-желтый цвет, а когда присутствуют и Fe 2+, и Fe 3+ , цвет становится более темно-синим, как у maxixe. [22] [23] Таким образом, обесцвечивание maxixe под действием света или тепла может быть связано с переносом заряда между Fe 3+ и Fe 2+ . [24]
В Соединенных Штатах аквамарины можно найти на вершине горы Антеро в хребте Саватч в центральном Колорадо, а также в пегматитах Новой Англии и Северной Каролины. [25] Аквамарины также присутствуют в штате Вайоминг , аквамарин был обнаружен в горах Биг-Хорн , недалеко от перевала Паудер-Ривер . [26] Еще одним местом в Соединенных Штатах является Пилообразный хребет недалеко от Стэнли, штат Айдахо , хотя полезные ископаемые находятся в дикой местности, что препятствует их сбору. [27] В Бразилии шахты есть в штатах Минас-Жерайс , [25] Эспириту-Санту и Баия , а также, в меньшей степени, в Риу-Гранди-ду-Норти . [28] Шахты Колумбии, Мадагаскара, России, [25] Намибии , [29] Замбии, [30] Малави , Танзании и Кении [31] также производят аквамарин.
Изумруд — это зеленый берилл, окрашенный примерно 2% хрома и иногда ванадия . [32] [33] Большинство изумрудов содержат большое количество включений , поэтому их хрупкость (стойкость к разрушению) классифицируется как в целом плохая. [34]
Современное английское слово «изумруд» происходит от среднеанглийского emeraude , импортированного из современного французского через старофранцузский ésmeraude и средневековый латинский esmaraldus , от латинского smaragdus , от греческого σμάραγδος smaragdos , что означает «зеленый драгоценный камень». [б]
Изумруды в древности добывались египтянами и на территории нынешней Австрии , а также в Свате в современном Пакистане . [36] Редкий тип изумруда, известный как изумруд трапиче , иногда находят в шахтах Колумбии . Изумруд-трапиш имеет «звездный» узор; у него есть лучевидные спицы из примесей темного углерода, которые придают изумруду шестиконечный радиальный узор. Он назван в честь трапиче — шлифовального круга, используемого для обработки сахарного тростника в этом регионе. Колумбийские изумруды , как правило, ценятся больше всего из-за своей прозрачности и огненности. Некоторые из самых редких изумрудов происходят из двух основных изумрудных поясов восточных хребтов Колумбийских Анд : Музо и Коскуэс к западу от Альтиплано-Кундибоясенсе , а также Чивора и Сомондоко на востоке. Прекрасные изумруды также находят в других странах, таких как Замбия , Бразилия , Зимбабве , Мадагаскар , Пакистан , Индия , Афганистан и Россия . В США изумруды можно найти в Хиддените, Северная Каролина . В 1998 году на Юконе были обнаружены изумруды .
Изумруд — редкий и ценный драгоценный камень, поэтому он послужил стимулом для разработки синтетических изумрудов. Получены как гидротермальные [37] , так и флюсовые синтетические материалы. Первым коммерчески успешным процессом синтеза изумруда был метод Кэрролла Чатема. [38] Другим крупным производителем флюсовых изумрудов был Пьер Жильсон-старший, который присутствует на рынке с 1964 года. Изумруды Гилсона обычно выращиваются на натуральных бесцветных семенах берилла, которые покрываются оболочкой с обеих сторон. Рост происходит со скоростью 1 миллиметр (0,039 дюйма) в месяц, типичный семимесячный период роста дает изумрудные кристаллы толщиной 7 мм. [39] Зеленый цвет изумрудов широко приписывают присутствию ионов Cr 3+ . [40] [22] [23] Интенсивно-зеленые бериллы из Бразилии, Зимбабве и других стран, цвет которых приписывается ванадию , также были проданы и сертифицированы как изумруды. [41] [42] [43]
Цвет золотого берилла может варьироваться от бледно-желтого до блестящего золота. В отличие от изумруда , золотой берилл обычно имеет очень мало недостатков. Термин «золотой берилл» иногда является синонимом гелиодора (от греческого hēlios – ἥλιος «солнце» + dōron – δῶρον «дар»), но золотой берилл относится к чистым желтым или золотисто-желтым оттенкам, а гелиодор относится к зеленовато-желтым оттенкам. Золотисто-желтый цвет приписывается ионам Fe 3+ . [32] [40] И золотой берилл, и гелиодор используются в качестве драгоценных камней. Вероятно, самый крупный золотой берилл огранки — это безупречный камень весом 2054 карата (410,8 г), выставленный в Зале драгоценных камней в Вашингтоне, округ Колумбия , США. [44]
Бесцветный берилл называется гошенитом . Название происходит от Гошена, штат Массачусетс , где оно было первоначально обнаружено. В прошлом гошенит использовался для изготовления очков и линз благодаря своей прозрачности. В настоящее время его чаще всего используют для изготовления драгоценных камней. [45] [46]
Ювелирная ценность гошенита сравнительно невысока. Однако гошенит можно окрасить в желтый, зеленый, розовый, синий и в промежуточные цвета, облучая его высокоэнергетическими частицами. Результирующий цвет зависит от содержания примесей Ca, Sc, Ti, V, Fe и Co. [40]
Морганит, также известный как «розовый берилл», «розовый берилл», «розовый изумруд» (который не является юридическим термином в соответствии с новыми руководящими принципами и положениями Федеральной торговой комиссии) и «цезиевый (или цезиевый ) берилл», представляет собой Редкий драгоценный камень от светло-розового до розового цвета – качественная разновидность берилла. Также можно встретить оранжево-желтые разновидности морганита, часто встречаются цветные полосы. Его можно регулярно подвергать термической обработке для удаления желтых пятен, а иногда подвергать облучению для улучшения цвета. Розовый цвет морганита обусловлен ионами Mn 2+ . [32]
Красная разновидность берилла («биксбит») была впервые описана в 1904 году по местонахождению, ее типовому местонахождению , в Мейнардс-Клейме (Писмайр-Ноллс), Томас-Рейндж, округ Джуаб , штат Юта . [47] [48] Темно-красный цвет приписывается ионам Mn 3+ . [32] Старый синоним «биксбит» исключен из CIBJO из-за возможности путаницы с минералом биксбиит (оба названы в честь минералога Мейнарда Биксби ). [49] Красный «биксбитовый» берилл раньше продавался как «красный» или «алый изумруд», но эти термины, включающие терминологию «изумруд», теперь запрещены в США. [50]
Красный берилл очень редок и был обнаружен только в нескольких местах Северной Америки: горы Ва-Ва , округ Бивер, штат Юта ; Парамаунт-Каньон , Раунд-Маунтин , округ Джуаб, штат Юта; и округ Сьерра, штат Нью-Мексико , хотя в этом месте не часто добываются камни ювелирного качества. [47] Основная часть красного берилла ювелирного качества добывается на Рубиново-Фиолетовом участке в горах Ва-Ва. Среднего Запада штата Юта, обнаруженный в 1958 году Ламаром Ходжесом из Филлмора, штат Юта , во время разведки урана . [51] Красный берилл, как известно, путают с пеццоттаитом , цезиевым аналогом берилла, обнаруженным на Мадагаскаре, а в последнее время и в Афганистане; ограненные драгоценные камни двух разновидностей можно отличить по разнице в показателе преломления , а необработанные кристаллы легко отличить по разным кристаллическим системам (тригональный пеццоттаит, шестиугольный красный берилл). Также производят синтетический красный берилл. [52] Как и изумруд, в отличие от большинства других разновидностей берилла, красные бериллы обычно присутствуют в большом количестве.
В то время как драгоценные бериллы обычно встречаются в пегматитах и некоторых метаморфических камнях, красный берилл встречается в топазсодержащих риолитах . [53] Он образуется путем кристаллизации при низком давлении и высокой температуре из пневматолитической фазы вдоль трещин или в приповерхностных миаролитовых полостях риолита. Сопутствующие минералы включают биксбиит, кварц , ортоклаз , топаз , спессартин , псевдобрукит и гематит . [48]
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )