0

на 10 ООО частей А1

0

уже вызывает красную флюоресценцию камня в интенсивном белом свете, в ультрафиолетовом свете или в рентгеновских лучах. Эту яркую линию можно видеть в спектре многих практически бесцветных, а также в синих сапфирах из Шри Ланки, содержащих следы хрома и небольшое количество железа. Последнего, однако, недостаточно, чтобы погасить флюоресценцию. У рубинов, богатых хромом, и у синтетических рубинов дублет виден как линия поглощения в прямом проходящем свете. У таиландских рубинов, содержащих железо в количестве, подавляющем флюоресценцию, яркость флюоресцирующих линий снижена, но эти различия не всегда могут служить надежным критерием для распознавания камней из этих двух основных месторождений рубина. Увидеть линии флюоресценции легче, если пользоваться фильтром из раствора медного купороса, поскольку в этом случае они видны на темном фоне, а линии в синей части спектра становятся более заметными.

Рубин обладает сильным дихроизмом, и поэтому его спектр поглощения несколько меняется в зависимости от направления света, проходящего через камень.

Основное различие наблюдается в широкой центральной полосе поглощения. Для обыкновенного луча она значительно шире и интенсивнее, чем для необыкновенного. Поэтому в обыкновенных лучах рубин имеет чистый красный цвет без желтоватого оттенка, характерного для рубина, наблюдаемого в обыкновенных лучах.

Единственный красный камень, который можно спутать с рубином, — шпинель. Она также имеет красную флюоресценцию, по цвету не отличаемую от флюоресценции рубина, но спектроскоп раскладывает ее на серию ярких линий (так называемый эффект "органной трубы"), тогда как у рубина видна только одна яркая линия в сопровождении двух значительно более слабых линий. Другой характерной особенностью спектра шпинели является отсутствие линий в синей части.

Спектр хрома в рубине описан так подробно вследствие того, что он очень важен и представляет большой интерес. Многочисленные дополнительные линии, иногда наблюдающиеся в спектре рубина, здесь не рассматриваются. Итак, можно сделать вывод, что любой красный камень, который под действием света дает яркую флюоресцирующую линию в красной части спектра и узкие линии поглощения в синей, несомненно, является рубином — природным или синтетическим.

Характер и положение полос поглощения в спектре рубина и других камней, описанных ниже, хорошо видны на рисунках, специально выполненных для этой книги Т. Г. Смитом (рис. 10.9—10.12). В отличие от большинства рисунков, обычно приводимых в книгах, они дают картину, наблюдаемую через призменный спектроскоп, поскольку автор убежден, что именно этот тип спектроскопа является наиболее подходящим для определения камней. Шкала длин волн, показанная вверху, дает представление о том, насколько в этом случае сжат красный край спектра и растянут синий.

Для наглядности графического изображения дублет в красной части показан как дублет поглощения. Он будет виден лишь тогда, когда ярко-красный природный или синтетический рубин рассматривают в прямом проходящем свете. На практике эти линии обычно выглядят как яркая светящаяся линия, расположенная точно на том же месте. Меняя в процессе работы направление проходящего через камень света, часто можно наблюдать обратимость спектра, т.е. превращение линии из темной в светлую.

Красная шпинель (хром), рис. 10.9 (2).

Кроме широкой полосы в зеленой части спектра, центрированной при 540 нм, другие полосы и линии поглощения у шпинели заметны редко, и только у богатой хромом бирманской шпинели можно наблюдать ряд линий в красной части спектра. Тем не менее красные и розовые шпинели обычно хорошо определяются по очень характерным флюоресцирующим линиям в далекой красной части спектра. В отличие от полос поглощения у рубина они образуют группу из пяти или более линий, как бы серию органных труб. Две центральные линии — наиболее яркие, причем самая яркая имеет длину волны 686 нм и отделяется темной полосой от другой интенсивной линии при 675 нм. Для выявления серии этих линий необходимо применять очень мощный источник света. Полезен также фильтр из медного купороса, поскольку он позволяет вести наблюдение на темном фоне. Интересно отметить, что у редко встречающейся красной шпинели, получаемой методом Вернейля или каким-либо другим методом кристаллизации, этой группы линий нет, и ее спектр ограничен единственной флюоресцирующей линией при 686 нм. Он напоминает спектр рубина, однако отсутствие полос поглощения в синей части спектра служит доказательством того, что камни не являются рубинами.

Альмандин (железо), рис. 10.9 (5).

Альмандин дает спектр, который очень легко наблюдается и узнается. Как и циркон, альмандин был одним из камней, спектры которых были описаны первыми. Это произошло в 1866 г., когда сэр Артур Черч опубликовал в журнале "Интеллектьюэл обсервер" сообщение об открытии темных спектральных полос.

Основная особенность спектра альмандина — наличие трех полос: интенсивной полосы в желтой (576 нм), зеленой (527 нм) и сине-зеленой (505 нм) частях спектра. Имеется также ряд более слабых полос, из которых наиболее заметны полосы в оранжевой (617 нм) и синей (462 нм) частях спектра. Из трех основных полос наиболее устойчива полоса при 505 нм. Она слабо видна почти у всех пиропов, а также у многих спессартинов, особенно из Шри Ланки. Флюоресценции у альмандина нет.

Пироп (хром и железо), рис. 10.9 (4).

Чистый магний-алюминевый гранат теоретически должен быть бесцветным, однако такой минерал в природе не найден. Все красные гранаты представляют собой, как правило, смеси альмандиновых и пироповых молекул. Для удобства мы используем термин "пироп" для обозначения гранатов с пониженными показателями преломления и низкой плотностью, а термин "альмандин" — для обозначения гранатов, более богатых железом и имеющих более высокие показатели преломления и плотность. Однако у пиропов, наиболее широко используемых в ювелирном деле (из Кимберли, Чехословакии или Аризоны), густой красный цвет обусловлен в большей степени хромом, чем железом. Это приводит к появлению в спектре широкой полосы в желтой части при 575 нм. Она перекрывает две из трех основных полос альмандина, которые в другом случае были бы видны. Третья альмандиновая полоса при 505 нм проявляется довольно слабо на границе зеленой и синей частей спектра, как и в случае шпинели, узкие линии хрома в красной части спектра заметны редко. Отличить пироп от шпинели нетрудно. За редким исключением, пироп не флюоресцирует даже в скрещенных фильтрах. Более того, его широкая центральная полоса поглощения лежит у желтого края зеленой части спектра, тогда как у шпинели она сдвинута на 35 нм по направлению к синему краю. Следует отмени ь, что некоторые красные граната, которые считают пиропами на основании низкой плотности и невысокого показателя преломления, содержат очень мало хрома, и поэтому у них виден только слабый альмандиновый спектр.

Готовый топаз (хром), рис. 10.9 (3).

Розовый топаз или желто-коричневый топаз из Оуро-Прето (Бразилия), которых розовеет после нагревания, содержит достаточно хрома для возбуждения флюоресценции между скрещенными фильтрами. Для его спектра.

слабая флюоресцирующая линия (по-видимому, дублет) при мим i.i нельзя особенно полагаться, однако для геммолога, пользующегося

спектроскопом, весьма важно знать, что розовый топаз при сильном освещении может дать узкую яркую линию в красной части спектра и по этому признаку его можно ошибочно принять за розовый сапфир. При сравнении спектров их различие особенно наглядно проявляется в следующем: во-первых, на 10 нм отличается положение линий; во-вторых, интенсивность и четкость флюоресцирующего дублета у розового сапфира несравненно выше, чем у топаза; в-третьих, в спектре розового сапфира с оранжевой стороны от дублета могут быть заметны две другие более слабые флюоресцирующие линии.

Красный турмалин (марганец), рис. 10.9 (6).

Красный и розовый турмалины обычно дают довольно узкие полосы в синей части спектра при 458 и 450 нм. Однако они шире очень сходных полос рубина. Кроме того, у турмалинов полосы сдвинуты гораздо дальше к фиолетовому краю спектра,

и, конечно, в красной части спектра Нет никаких флюоресцирующих линий. Следовательно, по этому признаку нельзя спутать турмалин и рубин. У некоторых коричневато-красных турмалинов помимо широкой полосы поглощения в зеленой части спектра, наблюдающейся у всех красных турмалинов (и вообще у всех краем 1ых камней), видна также узкая полоса при 537 нм явно внутри этой широкой.

I юлосы, ближе к ее длинноволновому краю. Она не отличается большой интенсив| к н-тыо, но делает этот спектр очень характерным для минерала. Кривые поглощеш ш розового и красного турмалинов показывают, что цвет этих камней, по-видимому, обусловлен в основном марганцем.

Красный циркон (уран), рис. 10.9 (7).

II которые цирконы дают характерную узкую полосу в красной части спектра при (>>3,5 им, более слабую при 659 нм, и еще десять других узких полос,.

распределенных по всему спектру и обусловленных ураном. Однако существуют цирконы, в спектре которых вообще нет никаких полос. На рис. 10.9 (7) представлен полный спектр. Длины волн всех полос будут приведены при описании спектра желтого циркона, который наиболее постоянен и поэтому надежен с диагностической точки зрения.

Из других красных или розовых камней, используемых в ювелирном деле и имеющих полосы поглощения в спектрах, можно упомянуть красные пасты, окрашенные селеном, которые дают только широкую полосу в зеленой части спектра, несколько меняющую положение в зависимости от типа используемого стекла, и два просвечивающих поделочных камня — родонит и родохрозит. Оба они окрашены марганцем и имеют похожие спектры: широкая полоса в зеленой части, центрированная при 550 нм. Очень редкие прозрачные образцы родохрозита имеют полосу в фиолетовой части при 449 нм и интенсивную полосу при 410 нм в дальней фиолетовой части спектра. Для прозрачного родонита характерна узкая полоса при 503 нм, слабая полоса при 455 нм и очень интенсивные узкие полосы при 412 и 408 нм. Все эти спектры имеют небольшое практическое значение, однако интерес к ним связан со спектром спессаргина — марганцевого граната, который будет описан в разделе, посвященном желтым камням.