Турмалин

Турмалин
Общий
Категория	Циклосиликат
Формула (повторяющаяся единица)	(Ca, K, Na, ▢ ) (Al, Fe, Li, Mg, Mn) 3 (Al, Cr, Fe, V) 6 (BO 3 ) 3 (Si, Al, B) 6 O 18 (OH, F ) 4 [1] [2]
Кристаллическая система	Тригональный
Кристалл класс	Дитригональная пирамидальная (3 м) символ HM : (3 м)
Космическая группа	R3m (№ 160)
Идентификация
Цвет	Чаще всего черный, но может варьироваться от бесцветного до коричневого, красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего, фиолетового, розового или промежуточных оттенков; может быть двухцветным или даже трехцветным; редко может быть неоново-зеленым или электрическим синим
Хрустальная привычка	Параллельно и удлиненно. Игольчатые призмы, иногда лучистые. Массивный. Рассеянные зерна (в граните).
Расщепление	Нечеткое
Перелом	Неровная, мелкая раковина, ломкая
Упорство	Хрупкий
Твердость по шкале Мооса	7–7,5
Блеск	Стекловидное, иногда смолистое
Полоса	белый
Прозрачность	От полупрозрачного до непрозрачного
Удельный вес	3,06 (+,20 -,06) [1]
Плотность	2,82–3,32
Польский блеск	Стекловидное тело [1]
Оптические свойства	Двойное лучепреломление, одноосное отрицательное [1]
Показатель преломления	nω = 1,635–1,675 nε = 1,610–1,650
Двулучепреломление	От -0,018 до -0,040; обычно около 0,020, но для темных камней оно может достигать 0,040 [1]
Плеохроизм	Обычно от умеренного до сильного [1] Красный: определенный; темно-красный, светло-красный Зеленый: сильный; темно-зеленый, желто-зеленый Коричневый: определенный; темно-коричневый, светло-коричневый Синий: сильный; темно-синий, голубой
Дисперсия	.017 [1]
Ультрафиолетовая флуоресценция	розовые камни - от инертных до очень слабых, от красного до фиолетового в длинных и коротких волнах [1]
Спектры поглощения	Сильная узкая полоса 498 нм и почти полное поглощение красного до 640 нм у синих и зеленых камней; красные и розовые камни показывают линии на 458 и 451 нм, а также широкую полосу в зеленом спектре [1]

Основные страны-производители турмалина

Турмалин ( / т ʊər м ə л ɪ п / , - / я п / TOOR -mə-лин , -⁠leen ) представляет собой кристаллический бор силикатный минерал смешивают с такими элементами, как алюминий , железо , магний , натрий , литий , или калий . Турмалин относится к категории полудрагоценных камней. Этот драгоценный камень бывает самых разных цветов.

Этимология [ править ]

Согласно тамильскому лексикону Мадраса, название происходит от слова «торамалли» (තෝරමල්ලි) или «турамолли», которое применяется к группе драгоценных камней, найденных в южных частях Индийского субконтинента . Согласно тому же источнику, тамильские «тувара-малли» (துவரைமல்லி) и «торамалли» также произошли от сингальского корневого слова. ^[3] Эта этимология также дается в других стандартных словарях, включая Оксфордский словарь английского языка . ^{[ необходима цитата ]}

История [ править ]

Ярко окрашенные цейлонские драгоценные турмалины в больших количествах были доставлены в Европу голландской Ост-Индской компанией для удовлетворения спроса на диковинки и драгоценные камни. Турмалин иногда называли «цейлонским шри-ланкийским магнитом», потому что он мог притягивать, а затем отталкивать горячий пепел из-за своих пироэлектрических свойств. ^{[2] [4]}

Турмалины использовались химиками в 19 веке для поляризации света, направляя лучи на ограненную и полированную поверхность камня. ^[5]

Виды и разновидности [ править ]

Часто встречающиеся виды и разновидности:

Виды Schorl:

От коричневато-черного до черного - шерл ,

Виды дравитов: из района Драве в Каринтии.

От темно-желтого до коричневато- черного - дравит ,

Виды эльбаитов: названы в честь острова Эльба , Италия.

Красный или розовато-красный - разновидность рубеллита ,

От голубого до голубовато-зеленого - разновидность бразильского индиколита (от индиго ),

Green - верделит или бразильский изумруд сорт,

Бесцветный - разновидность ахроита (от греч. Άχρωμος - бесцветный).

Шорл [ править ]

Самым распространенным видом турмалина является шерл , конечный член группы - железо -натрий (двухвалентный). На его долю может приходиться 95% или более всего турмалина в природе. Ранняя история минерала шерл показывает, что название «шерл» использовалось до 1400 года, потому что деревня, известная сегодня как Зшорлау (в Саксонии , Германия), тогда называлась «Шорль» (или небольшие варианты этого названия), а Рядом с деревней находился оловянный рудник, где помимо касситерита был найден черный турмалин. Первое описание шерла под названием «schürl» и его появления (различные оловянные рудники в Рудных горах ) написал Иоганнес Матезиус.(1504–1565) в 1562 году под названием «Sarepta oder Bergpostill». ^[6] Примерно до 1600 года в немецком языке использовались дополнительные имена: «Шурель», «Шёрле» и «Шурль». Начиная с 18 века, имя Шёрль использовалось в основном в немецкоязычных странах. В английском языке имена шорл и ширл использовались в 18 веке. В 19 веке для обозначения этого минерала использовались названия обыкновенный шерл , шёрль , шерл и железный турмалин . ^[6]

Дравит [ править ]

Дравит, также называемый коричневым турмалином, является конечным элементом турмалина, богатого натрием и магнием. Для сравнения, увит - это кальций-магниевый турмалин. Дравит образует несколько серий с другими членами турмалина, включая шерл и эльбаит. ^{[ необходима цитата ]}

Имя dravite был использован в первый раз , по Gustav Чермак (1836-1927), профессор минералогии и петрографии в Университете Вены , в своей книге Lehrbuch дера Mineralogie (опубликованной в 1884 году) для магния -богатых (и натрий -богатых) турмалин из деревни Доброва близ Унтердраубурга в районе реки Драва , Каринтия , Австро-Венгерская империя . Сегодня это турмалиновое местонахождение (типовое местонахождение дравита) в Доброве (около Дравограда ) является частью Республики Словения .^[7] Чермак дал этому турмалину название дравит в честь района реки Драва, который является районом вдоль реки Драва (на немецком языке: Drau , на латинском языке : Drave ) в Австрии и Словении. Химический состав этого дравита, который дал Чермак в 1884 г., примерно соответствует формуле NaMg ₃ (Al, Mg) ₆ B ₃ Si ₆ O ₂₇ (OH), которая хорошо согласуется (за исключениемсодержания ОН ) сформулойКонечная формула дравита, известная сегодня. ^[7]

Разновидности дравита включают темно-зеленый дравит хрома и дравит ванадия. ^{[ необходима цитата ]}

Эльбаите [ править ]

Литий-турмалиновый эльбаит был одним из трех пегматитовых минералов из Утё , Швеция , в котором в 1818 году Йохан Август Арфведсон впервые определил новый щелочной элемент литий (Li) . ^[8] Остров Эльба , Италия , была одним из первых мест , где цветных и бесцветные Li-турмалины широко химически проанализированы. 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 Шарицер предложил заменить (OH) на F в красном Li-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 . ^[8] Скорее всего, тип материала для эльбаита был найден в Fonte дель Пре, Сан - Пьеро - Кампо, Кампо nell'Elba , Эльба - Айленд, провинции Ливорно , Тоскана , Италия . ^[8] В 1933 году Винчелл опубликовал обновленную формулу для эльбаита H ₈ Na _2.Li ₃ Al ₃ B ₆ Al ₁₂ Si ₁₂ O ₆₂ , который обычно используется до сих пор, обозначается как Na (Li _1,5 Al _1,5 ) Al ₆ (BO ₃ ) ₃ [Si ₆ O ₁₈ ] (OH) ₃ (OH). ^[8] Первое определение кристаллической структуры турмалина с высоким содержанием лития было опубликовано в 1972 году Доннеем и Бартоном на розовом эльбаите из округа Сан-Диего , Калифорния , США. ^{[ необходима цитата ]}

Химический состав [ править ]

Группа минералов турмалин является химически одной из самых сложных групп силикатных минералов . Его состав широко варьируется из-за изоморфного замещения (твердый раствор), и его общая формула может быть записана как

XY ₃ Z ₆ (T ₆ O ₁₈ ) (BO ₃ ) ₃ V ₃ W,

где: ^[9]

• X = Ca , Na , K , ▢ = вакансия
• Y = Li , Mg , Fe ²⁺ , Mn ²⁺ , Zn , Al , Cr ³⁺ , V ³⁺ , Fe ³⁺ , Ti ⁴⁺ , вакансия
• Z = Mg, Al, Fe ³⁺ , Cr ³⁺ , V ³⁺
• Т = Si , Al, B
• B = B, вакансия
• V = O H , O
• W = ОН, F , О

 * Назван ферридравитом в 1979 г .; переименован в повондраит IMA в 1990 г.

Имена, существовавшие до создания комиссии IMA, указаны в скобках ().

Луинаит- (OH) - моноклинный искаженный вариант. Пересмотренная номенклатура турмалиновой группы была опубликована в 2011 году. ^{[10] [11] [12]}

Физические свойства [ править ]

Кристаллическая структура [ править ]

Турмалин представляет собой циклосиликат с шестью кольцами, имеющий тригональную кристаллическую систему. Это длинные, от тонких до толстых призматических и столбчатых кристаллов , которые обычно имеют треугольное поперечное сечение, часто с изогнутыми полосатыми гранями. Форма окончания на концах кристаллов иногда бывает асимметричной, это называется гемиморфизмом. Маленькие тонкие призматические кристаллы обычны в мелкозернистом граните, называемом аплитом , часто образуют радиальные ромашки. Турмалин отличается своей трехсторонней призмой; ни у одного другого обычного минерала нет трех сторон. Грани призм часто имеют толстые вертикальные бороздки, создающие эффект закругленного треугольника. Турмалин редко бывает идеально идиоморфным. Исключением были прекрасные дравитовые турмалины из Йинниетарры в Западной Австралии. Месторождение было открыто в 1970-х годах, но сейчас оно исчерпано. Все гемиморфные кристаллы пьезоэлектрические , а часто и пироэлектрические . ^{[ необходима цитата ]}

Кристалл турмалина состоит из элементов, состоящих из шестичленного кольца кремнезема, которое наверху связывается с большим катионом, таким как натрий. Кольцо связывается снизу со слоем ионов металлов и гидроксилов или галогенов, который структурно напоминает фрагмент каолина . Это, в свою очередь, связывается с тремя треугольными борат-ионами. Элементы, соединенные встык, образуют колонны, идущие по длине кристалла. Каждый столбец связывается с двумя другими столбцами, смещенными на одну треть и две трети вертикальной длины одного блока, чтобы сформировать связки из трех столбцов. Связки упаковываются вместе, чтобы сформировать окончательную кристаллическую структуру. Поскольку соседние столбцы смещены, базовая структурная единица не является элементарной ячейкой : фактическая элементарная ячейка этой структуры включает в себя части нескольких элементов, принадлежащих соседним столбцам.^{[13] [14]}

• Вид под углом на единое целое кристаллической структуры турмалина.

• Вид на единицу структуры турмалина по оси кристалла

• Вид по оси трех колонн турмалиновых звеньев, образующих пучок.

• Структура кристалла турмалина при взгляде вдоль оси c кристалла

Цвет [ править ]

Турмалин имеет самые разные цвета. Турмалины, богатые железом, обычно от черного до голубовато-черного до темно-коричневого, богатые магнием разновидности - от коричневого до желтого, а богатые литием турмалины имеют почти любой цвет: синий, зеленый, красный, желтый, розовый и т. Д. бесцветный. Двухцветные и разноцветные кристаллы являются обычным явлением, отражая изменения химического состава флюидов во время кристаллизации. Кристаллы могут быть зелеными на одном конце и розовыми на другом, или зелеными снаружи и розовыми внутри; этот вид называется арбузным турмалином. Некоторые формы турмалина дихроичны ; они меняют цвет, если смотреть с разных сторон. ^{[ необходима цитата ]}

Розовый цвет турмалинов многих местностей - результат длительного естественного облучения. В процессе роста эти кристаллы турмалина включали Mn 2+ и изначально были очень бледными. Из - за естественные гамма - облучение от радиоактивного распада в 40 K в их гранитной среде, постепенное формирование Mn ³⁺ ионов происходит, который отвечает за углубление розового до красного цвета. ^[15]

Магнетизм [ править ]

Непрозрачный черный шерл и желтый цилайзит - это идиохроматические разновидности турмалина, которые обладают высокой магнитной восприимчивостью из-за высоких концентраций железа и марганца соответственно. Большинство турмалинов ювелирного качества принадлежат к разновидностям эльбаитов. Турмалины эльбаита являются аллохроматическими, в основном их цвет и магнитная восприимчивость происходят от шерла (который передает железо) и цилайзита (который передает марганец). ^{[ необходима цитата ]}

Красные и розовые турмалины имеют самую низкую магнитную восприимчивость среди эльбаитов, в то время как турмалины ярко-желтого, зеленого и синего цветов являются самыми магнитными эльбаитами. Диамагнитны разновидности дравита, такие как зеленый хром-дравит и коричневый дравит. Ручной неодимовый магнит можно использовать для идентификации или отделения одних типов драгоценных камней турмалина от других. Например, синий индиголит-турмалин - единственный голубой драгоценный камень любого вида, который проявляет реакцию сопротивления при приложении неодимового магнита. Любой диамагнитный синий турмалин можно определить как турмалин параиба, окрашенный медью, в отличие от магнитного синего турмалина, окрашенного железом. ^[16]

Лечение [ править ]

Некоторые 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 в содержащих марганец камнях 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 стоимость. Сильно включенные турмалины, такие как рубеллит и бразильский параиба, иногда улучшают прозрачность. Турмалин с повышенной прозрачностью (особенно разновидность параиба) стоит намного меньше, чем необработанный самоцвет такой же чистоты. ^[17]

Геология [ править ]

Турмалин содержится в граните и гранитных пегматитах, а также в метаморфических породах, таких как сланцы и мрамор . Шорл и богатые литием турмалины обычно встречаются в граните и гранитном пегматите. Турмалины, богатые магнием, дравиты, обычно встречаются только в сланцах и мраморе. Турмалин - это прочный минерал, в незначительных количествах его можно найти в виде зерен в песчанике и конгломерате , и он является частью индекса ZTR для сильно выветрелых отложений. ^[18]

Населенные пункты [ править ]

Драгоценные камни и образцы турмалина добываются в основном в Бразилии и во многих частях Африки , включая Танзанию , Нигерию , Кению , Мадагаскар , Мозамбик , Малави и Намибию . Он также добывает в Азии , в частности в Пакистане , Афганистане и Индонезии , а также в Шри - Ланке и Индии , ^[19] , где некоторые россыпи материала , пригодные для использования драгоценных камней найдены.

Соединенные Штаты [ править ]

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 Мэна обычно дают кристаллы малиново-розово-красного цвета, а также мятно-зеленого цвета. Калифорнийские месторождения известны ярко-розовыми и двухцветными оттенками. В начале 1900-х годов Мэн и Калифорния были крупнейшими производителями драгоценных турмалинов в мире. Императрица Цыси Китая любила розовый турмалин и купил большое количество для драгоценных камней и резных из новой тогда гималайского рудника, расположенного в Сан - Диего , штат Калифорния. ^[20] Неясно, когда в Калифорнии был найден первый турмалин.Коренные американцы веками использовали розовый и зеленый турмалин в качестве похоронных подарков. Первый задокументированный случай произошел в 1890 году, когда Чарльз Рассел Оркатт нашел розовый турмалин в месте, которое позже стало шахтой Стюарта в Пале, Калифорния, в округе Сан-Диего . ^[21]

Бразилия [ править ]

Почти все цвета турмалина можно найти в Бразилии, особенно в бразильских штатах Минас-Жерайс и Баия . Новый тип турмалина, который вскоре стал известен как турмалин параиба, был синего и зеленого цветов. Бразильский турмалин параиба обычно содержит обильные включения. Большая часть турмалина параиба из Бразилии на самом деле поступает из соседнего штата Риу-Гранди-ду-Норти . Материал из Риу-Гранди-ду-Норти часто имеет менее насыщенный цвет, но там можно найти много прекрасных драгоценных камней. Было установлено, что элемент медь играет важную роль в окраске камня. ^[22]

Большой голубовато-зеленый турмалин из Параиба размером 36,44 мм × 33,75 мм × 21,85 мм (1,43 дюйма × 1,33 дюйма × 0,86 дюйма) и весом 191,87 карата (1,3536 унции; 38,374 г) является крупнейшим в мире ограненным турмалином. ^{[23] [24]} Принадлежащий Billionaire Business Enterprises, ^[23] он был представлен в Монреале , Квебек , Канада , 14 октября 2009 года. ^[24]

Африка [ править ]

В конце 1990-х годов в Нигерии нашли медьсодержащий турмалин . Материал, как правило, был бледнее и менее насыщен, чем бразильские материалы, хотя, как правило, в него входило гораздо меньше материала. Более позднее африканское открытие из Мозамбика также позволило получить турмалин, окрашенный медью, похожий на бразильский параиба. Хотя его цвета несколько менее яркие, чем у лучших бразильских материалов, Mozambique paraiba часто встречается реже и встречается в больших размерах. Материал параиба из Мозамбика обычно более интенсивно окрашен, чем нигерийский. ^[25]

Другой очень ценный сорт - хром-турмалин, редкий вид дравитового турмалина из Танзании . Хром-турмалин имеет насыщенный зеленый цвет из-за присутствия в кристалле атомов хрома. Из стандартных цветов эльбаита, как правило, наиболее ценными являются голубой индиколит ^[26], за ним следуют зеленый верделит и рубеллит от розового до красного. ^[27]

См. Также [ править ]

• Бенджамин Уилсон - экспериментировал с электрическими свойствами турмалина

Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

Источники [ править ]

• Ertl, A .; Pertlik, F .; Бернхардт, Х.-Дж. (1997). «Исследования оленита с избытком бора из Коральпе, Штирия, Австрия» (PDF) . Österreichische Akademie der Wissenschaften, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Klasse . Анцайгер. Abt. I (134): 3–10.
• Эртл, А. (2006). «Об этимологии и типовых местностях Шорля» (PDF) . Mitteilungen der Österreichischen Mineralogischen Gesellschaft . 152 : 7–16.
• Эртл, А. (2007). «О типовой местности и номенклатуре дравитов» (PDF) . Mitteilungen der Österreichischen Mineralogischen Gesellschaft . 153 : 265–271.
• Эртл, А. (2008). «О номенклатуре и типовой местности Эльбаита: исторический обзор» (PDF) . Mitteilungen der Österreichischen Mineralogischen Gesellschaft . 154 : 35–44.
• Reinitz, IM; Россман, Г. Р. (1988). «Роль естественного излучения в окраске турмалина» (PDF) . Американский минералог . 73 : 822–825.
• Россман, Г.Р .; Fritsch, E .; Шигли, Дж. Э. (1991). «Происхождение цвета в куприанском эльбаите из Сан-Хосе-де-Баталья, Параиба, Бразилия» (PDF) . Американский минералог . 76 : 1479–1484.
• Шуман, Вальтер (2006). Драгоценные камни мира (3-е изд.). Нью-Йорк: Стерлинг Паблишинг. С. 126–127.

Дальнейшее чтение [ править ]

• Генри, Даррелл Дж .; Новак, Милан; Хоторн, Фрэнк С.; Эртл, Андреас; Dutrow, Barbara L .; Ухер, Павел; Пеццотта, Федерико (2011). «Номенклатура минералов супергруппы турмалина». Американский минералог . 96 (5–6): 895–913. Bibcode : 2011AmMin..96..895H . DOI : 10,2138 / am.2011.3636 . S2CID  38696645 .

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме турмалина .

Поищите турмалин в Викисловаре, бесплатном словаре.

• Классификация турмалина
• Группа турмалинов Миндат
• Страница турмалина ICA Международная ассоциация цветных драгоценных камней по турмалину
• Исторический турмалин Фарланга отсылает нас к местности США, отсылает к антиквариату
• Webmineral elbaite page , кристаллографическая и минеральная информация о эльбаите
• Характеристики турмалина и геологические данные
• История и знания турмалина на GIA.edu