Если хризоберилл по составу точно соответствует своей химической формуле, он является чистым и бесцветным. Подобные примеры известны, но они исключительно редки. Такой хризоберилл не пользуется большим спросом, поскольку умеренное светопреломление и небольшая дисперсия не позволяют ему соперничать с алмазом, цирконом или даже белым сапфиром. Хризоберилл может обладать всеми оттенками зеленого цвета — от бледных желтоватых до коричневатых, а александрит имеет голубовато-зеленую, травяно-зеленую или густую оливково-зеленую окраску (цветное фото VII).
Слово «хризоберилл» происходит от греческих слов %риао£ (золотой) и {ЦроЯЯо£ (берилл) и больше соответствует внешнему облику светлоокрашенных камней, которые одно время только и были известны. Название «хризолит» происходит от греческих слов %ршто£ (золотой) и АД0о£ (камень) и имеет почти тот же смысл. Первоначально хризобериллом называли, вероятно, разновидность берилла, а название «хризолит» относилось к топазу. Название «цимофан» происходит от греческих слов хбцос (волна) и vjmveiv (касаться) и относится к опалесцирующему хризоберилловому «кошачьему глазу» (цветное фото III, VII). Александрит получил свое название по имени русского царя Александра II, в день рождения которого этот камень был открыт. Это обстоятельство, а также то, что александрит окрашен в национальные цвета и встречался одно время лишь на Урале, обеспечили ему широкую популярность в царской Россий.
По составу хризоберилл является бериллиево-алюминиевым окислом с формулой ВеА1
2
0
4
. Почти неизменно часть алюминия замещается окисным железом и хромом, а часть бериллия — Закисным железом. Иногда присутствует титан. Различные оттенки окраски хризоберилла обусловлены исключительно этими второстепенными примесями. Наиболее обычный бледный желтоватозеленый хризоберилл обязан своей окраской присутствию железа, а хром обусловливает зеленоватую окраску. Бериллий — довольно редкий элемент. Из других драгоценных камней его содержат берилл (который и дал название элементу) и несколько минералов, которые редко подвергаются огранке, таких, как фенакит, эвклаз, бериллонит и гамбергит.
Химическая формула хризоберилла похожа на химическую формулу шпинели, но в действительности структуры этих двух минералов совершенно различны, что обусловливает различную морфологию их кристаллов и различия других физических свойств.
Рис. 128. Кристаллы хризоберилла: 1 — простой, 2 — сдвойникованный.
Структура хризоберилла весьма напоминает структуру оливина; подобно оливину, хризоберилл кристаллизуется в ромбической сингонии, образуя притупленные призматические кристаллы (рис. 128,1). Случается, что зона, включающая грани с {001} и b {010}, характеризуется почти гексагональной симметрией: углы (001): (011) и (001): (031) равны соответственно 30°7 и 60°7. Грань {031} развивается редко, но очень обычны повторные двойники относительно нормали к ней, особенно у александрита. В результате возникают звездчатые формы, имитирующие гексагональную симметрию (рис. 128, 2, цветное фото VII). Заштрихованная грань (100) на рисунке — общая для всех индивидов, составляющих двойник, а пары граней о(111) лежат почти в одной плоскости. Тот факт, что такие кристаллы являются сложными двойниками, а не единичными кристаллами, распознается по выемкам, различимым на ребрах псевдошестиугольника.
В соответствии с симметрией хризоберилл оптически двуос-пый. Наименьший и наибольший показатели преломления колеблются от 1,741 до 1,750 и от 1,749 до 1,759 соответственно. Дву-преломление колеблется от 0,008 до 0,009. Средний показатель преломления превышает наименьший лишь на! единицу в третьем десятичном знаке; поэтому хризоберилл оптически положительный. Угол оптических осей 2V мал, и в сходящемся свете получается хорошая картина. Наименьшие величины показателей преломления имеют бесцветные камни. Бурые камни характеризуются несколько более высоким преломлением, чем желтые. Дисперсия для интервала В — G мала, всего лишь 0,015. Поэтому хризоберилл не дает игры цветов.
Александрит обладает заметным плеохроизмом. Наименьшему, среднему и наибольшему показателям преломления соответствуют фиолетово-красный, оранжево-желтый и изумрудно-зеленый цвета. Все эти цвета четко различаются, особенно первый и третий, и ни одно явление, связанное с драгоценными камнями, не поражает больше, чем красные и зеленые блики, излучаемые ограненным александритом, когда свет проходит через камень в определенном направлении. Желтые хризобериллы также дихроичны, но в меньшей степени; в них наблюдается лишь некоторое изменение окраски. При наблюдении в спектроскопе видно различие в спектрах поглощения в направлении наименьшего, и наибольшего показателей преломления. Широкая полоса поглощения начинается в зеленой области и простирается далее в красную область для последнего случая, что объясняет причину, по которой этот луч кажется зеленым, а другой — красным. Остальные полосы поглощения почти одинаковы для обоих лучей. Такой спектр связан с присутствием хрома. Желтая и бурая разновидности имеют сильную полосу поглощения 4440 А в сине-фиолетовой области; у первой разновидности она резче. Эта полоса связана с присутствием окисного железа. Такое различие в спектрах поглощения для разных лучей у александрита охватывает интервал видимого спектра, к которому наш глаз наиболее чувствителен, и, в сущности, испускаемый александритом свет представляет собой смесь красного и зеленого света с отклонением по некоторым направлениям в кристалле к красному. Равновесие это столь тонкое, что камень кажется зеленым при дневном освещении и красноватым при искусственном, для которого характерна большая интенсивность красных лучей. Блеск хризоберилла стеклянный. В некоторых случаях кристаллы хризоберилла содержат многочисленные микроскопические канальцы или волокнистые включения, которые располагаются параллельно кристаллографической оси, соответствующей направлению наименьшего показателя преломления. Когда такой камень обработан в виде кабошона, так что перпендикуляр к округленной поверхности располагается под прямым углом к этим канальцам, становится различимой широкая полоска света, пересекающая искривленный верх камня. Это явление напоминает наблюдателю глаз кошки, и поэтому такие камни называют «кошачьим глазом» (цветное фото II). Поскольку канальцы в хризоберилле обычно полые, возникает опалесценция, которая отсутствует в кварцевом «кошачьем глазе».
Ювелирные разности хризоберилла обнаруживают весьма незначительные вариация плотности — от 3,70 до 3,73. Кай и в случае (Светопреломления, низкое значение 3,70 соответствует почти чистому бесцветному материалу.
По твердости хризоберилл занимает промежуточное положение между корундом и шпинелью (а также топазом); твердость его 8% по шкале Мооса.
Хризоберилл обладает несколькими направлениями слабой спайности. Появление дефектов при обычном ношении украшений с хризобериллом маловероятно.
«Кошачий глаз» всегда обрабатывается в виде кабошона, но вообще хризобериллу придают ступенчатую или бриллиантовую огранку.
Александрит является наиболее ценной разновидностью хризоберилла. В Британском музее естественной истории, кроме «Хризоберилла Хоупа», который уже был описан выше, хранится другой, несколько более темный, желтовато-зеленый камень весом 29,35 карата, а также два исключительно красивых александрита с Цейлона весом 43 и 27,5 карата.
В коллекции Хоупа имеется огромный «кошачий глаз» почти полусферической формы диаметром около 37 мм, который обработан такйм образом, что дает картину жертвенника, увенчанного факелом.
Бесцветный или желтый хризоберилл можно спутать с белым или желтым сапфиром. Исследование на рефрактометре позволяет легко их различить. Хризоберилл имеет меньшее светопреломление. Кроме того, тень, соответствующая меньшему показателю преломления, неподвижна в поле зрения прибора при вращении камня, поскольку средний показатель преломления близок к наименьшему, в то время как в случае корунда, имеющего отрицательный оптический знак, различимы две тени, из которых одна всегда неподвижна. Дополнительными признаками, позволяющими обличить хризоберилл, являются его более сильный дихроизм и меньшая плотность.
Хризоберилл и александрит синтезированы из расплава, но этот метод, по-видимому, не дает драгоценного материала. Так называемые синтетические александриты, появляющиеся в продаже, в действительности являются или синтетическими корундами, окрашенными ванадием и обладающими лиловатой окраской, сменяющейся более красной при искусственном освещении, или синтетическими шпинелями, имеющими более густую зеленую окраску.
Практически все благородные хризобериллы извлекаются из аллювиальных отложений. Наиболее важным поставщиком желтоватых хризобериллов длительное время являлся богатый минералами район Минас-Новас в бразильском штате Минас-Жерайс;.
хризобериллы находили здесь обычно в виде галек вместе с другими драгоценными камнями — топазом, гранатом, турмалином, эвклазом и аметистом. Хризоберилл встречался также в бразильских штатах Сан-Пауло и Эспириту-Санту. Камни обычно малопрозрачны и замутнены. Цейлон превосходит Бразилию по обилию разнообразно окрашенных хризобериллов, которые встречаются в изобилующих драгоценными камнями галечниках, распространенных в южной части острова. Здесь найдены все виды обычных желтых хризобериллов и разновидности «кошачий глаз», но больше всего Цейлон славится характерными темными александритами. Русские александриты имеют более голубоватый отгенок и поэтому, по мнению некоторых ценителей, более привлекательны, но эти камни не такие крупные и не столь чистые. Цейлонские камни могут достигать веса 20 каратов. Русские александриты являются одними из тех драгоценных камней, которые встречаются совместно с изумрудами в копях на реке Токовая в Уральских горах. Хризоберилл найден в Дрю-Хиле и Голдене в округе Джефферсон в шт. Колорадо, в Хаддаме в шт. Коннектикут и Гринфилде в шт. Нью-Йорк в США; алмазоносные галечники с хризобериллом известны в Сомабуле в Замбии и на Мадагаскаре. Чистые бесцветные хризобериллы известны в Могоке в Верхней Бирме. «Кошачий глаз» найден близ Тривандрума в Южной Индии.