Минерал корунд является кристаллической окисью алюминия (А1,0

) и в совершенно чистом виде абсолютно бесцветен. Густой красный цвет рубина обусловлен главным образом небольшими добавками окиси хрома, замещающей часть окиси алюминия без нарушения гексагональной кристаллической структуры. Источником самых лучших в мире рубинов всегда был и остается район Могока в Бирме, где встречается много других интересных камней. Рубины из Таиланда

из-за присутствия в них следов железа менее красивы, напоминают гранат и не пользуются на рынке большим спросом. Рубины из Шри Ланки

зачастую имеют скорее розовую, чем красную окраску. Тем не менее в двух последних районах иногда встречаются рубины высокого качества, достоинства которых заслужили высокую оценку вопреки порочной практике, сложившейся в торговле, когда цена камня определяется не качеством, а лишь принадлежностью к определенному месторождению.

Сравнительно недавно в Танзании (Восточная Африка) было найдено месторождение рубинов, в котором большие прозрачные и плохо образованные кристаллы встречаются на небольшой глубине вместе с гранатами, внешне очень на них похожими. Африканские рубины имеют очень приятный цвет, хотя оттенок его не такой богатый, как у рубинов из месторождений Востока, поскольку он обусловлен не только хромом, но и железом. Новое месторождение поставляет в настоящее время на рынок крупные рубины по умеренной цене, в то время как хорошие крупные камни из классических месторождений сейчас настолько редки, что из-за высокой стоимости доступны лишь немногим.

В Танзании имеется и другое месторождение рубина, где минерал встречается в виде хорошо образованных гексагональных, часто крупных кристаллов в ассоциации с ярко-зеленым цоизитом и темным амфиболом. Однако эти кристаллы большей частью непрозрачны и цвет их не очень приятный. Некоторые из них, обработанные в форме кабошона, обнаруживают грубый астеризм. Иногда в непрозрачных кристаллах встречаются прозрачные слои, из которых путем огранки получают небольшие камни, напоминающие очень богатые хромом, густо окрашенные бирманские рубины.

В последние годы были открыты (и добываются) кенийские, непальские, афганские и пакистанские довольно хорошие рубины. Однако трудности политического характера препятствуют регулярному поступлению этих камней на главные мировые рынки. Торговые фирмы весьма консервативны и предпочитают иметь дело с камнями из известных месторождений, уже заслуживших хорошую репутацию. Лучшие образцы рубина из Кении приближаются по цвету к густым кроваво-красным камням, которыми так славится Бирма, причем иногда наблюдается "потокоподобное" распределение окраски, которое всегда считалось отличительным признаком бирманских рубинов. Большинство пакистанских камней имеет большое количество включений, и цвет их не столь сочный. Очевидно, они содержат очень немного железа, вследствие чего камни отчетливо фосфоресцируют после облучения рентгеновскими лучами, что должно насторожить тех, кто всегда рассматривал это свойство как диагностический признак синтетических рубинов, полученных методом Вернейля.

Усредненный бирманский рубин обладает следующими свойствами: твердость 9, показатели преломления 1,765 и 1,773, двупреломление 0,008, удельный вес от 3,99 до 4,00, дихроизм достаточно сильный, причем наблюдается бледная желтовато-красная и темно-красная (карминовая) окраски, спектр поглощения характерен, в особенности из-за присутствия узкой светлой линии (дублета) в дальней красной части спектра, а также узких темных линий в синей части, заметных при ярком освещении камня. Первая линия обусловлена ярко-красной флюоресценцией рубина. Синтетический рубин имеет близкие свойства, но тем не менее его можно отличить от природного рубина (см. ниже).

Кроме синтетического рубина на природный рубин похожи шпинель, гранат, турмалин, пасты и дублеты. Тщательное измерение показателя преломления на рефрактометре в натриевом свете при хорошем красном фильтредает однозначный результат, поскольку единственным красным камнем с такими же показателями преломления является гранат. При этом только изотропный пироп с показателем преломления от 1,74 до 1,75 приближается по цвету к лучшим рубинам; другие гранаты альмандин-пиропового ряда, имеющие более высокие показатели преломления, иногда похожи по цвету только на таиландские рубины. Пожалуй, простейшим приемом определения рубина, хотя и не совсем надежным, является изучение дихроизма, причем необходимо помнить, что для получения максимального эффекта важно наклонять камень в разные стороны и осматривать его под разными углами. У шпинели, граната, пасты или обычного дублета дихроизм отсутствует. Единственный, кроме рубина, дихроичный красный камень — рубеллит, представляющий собой разновидность турмалина, но он крайне редко имеет такой же красный оттенок, как и корунд. Дихроичные цвета красного турмалина — розовый и темно-красный — похожи на цвета, наблюдаемые в бирманском (и синтетическом) рубине.

Другой простой метод, позволяющий отличить рубин, заключается в изучении его вида через фильтр Челси. При наблюдении ярко освещенного рубина через такой фильтр камень выглядит ярко-красным, что в сочетании с дихроизмом может служить доказательством его природного происхождения.

Рубин при облучении его ультрафиолетовым светом дает замечательную красную флюоресценцию, однако зеленый, синий или фиолетовый свет возбуждает в рубине такую же флюоресценцию, а следовательно, и появление яркого флюоресцентного дублета в спектре камня. Замечательная картина флюоресценции рубина и синтетического рубина наблюдается при изучении образца между "скрещенными фильтрами", когда камень освещается интенсивным синим светом, проходящим через колбу с насыщенным раствором медного купороса, а наблюдение ведется через красный желатиновый фильтр. Через этот фильтр синие лучи не могут пройти, в отличие от красных лучей, испускаемых при флюоресценции рубина. В результате этого камень выглядит, как раскаленный уголь на абсолютно черном фоне. Картина эта настолько красива, что автор не перестает восхищаться ею даже после многих лет наблюдений. Аналогичную ярко-красную флюоресценцию при тех же условиях даст красная шпинель, поэтому ее невозможно отличить от рубина невооруженным глазом. Однако надежно сделать это позволяет спектроскоп: у рубина спектр флюоресценции состоит из интенсивного дублета при 694,2 и 692,8 нм, который в маленьком ручном спектроскопе выглядит, как одна линия; в спектре шпинели наблюдается целая группа светлых, похожих на трубы органа линий с двумя наиболее интенсивными полосами в центре группы. Такой спектр флюоресценции является очень чувствительным индикатором шпинели. Ни один другой красный камень, будь то гранат, циркон или турмалин, а также ни одно из красных стекол или дублетов, не имеют красной флюоресценции.

Присутствие железа гасит флюоресценцию, и по этой причине красное свечение таиландских рубинов в целом менее интенсивно, чем свечение рубинов из Бирмы., В то же время, и это мало кому известно, слишком высокое содержание в рубине хрома также снижает интенсивность флюоресценции камня. (Это относится к некоторым бирманским рубинам: по этой причине их часто ошибочно принимают за таиландские.).

У некоторых, хотя и не у всех, крупных восточноафриканских рубинов флюоресценция очень тусклая и спектр поглощения имеет очень слабо выраженные линии хрома. Вероятно, у этих камней железо играет не меньшую роль, чем хром, в создании довольно приглушенного красного цвета.

Убедившись, что определяемый камень представляет собой рубин, мы должны ответить еще на один важный вопрос: является ли он природным или синтетическим камнем, поскольку, как уже было сказано выше, по своим физическим свойствам они практически одинаковы? В целом проблема отличия природных рубинов и сапфиров от их синтетических аналогов, получаемых методом Вернейля, уже обсуждалась в гл. 9, однако постоянно возникающие у ювелиров трудности заставляют привести здесь несколько дополнительных указаний, касающихся этой проблемы.

Прежде всего необходимо помнить, что чистые густо окрашенные крупные рубины в природе встречаются чрезвычайно редко. Уже один этот факт должен ставить под сомнение природное происхождение крупного чистого образца.

В большинстве случаев опытному эксперту достаточно просто посмотреть на камень, чтобы убедиться, что он является синтетическим. Это обусловлено отчасти тем, что имеется небольшое, но заметное отличие в характере и пропорциях окрашивающих окислов, содержащихся в камне, но в основном, пожалуй, тем, что синтетический рубин редко гранят таким образом, чтобы выявить наилучший цвет (т. е. максимально использовать возможности окраски). Наилучший цвет в рубине виден в направлении, перпендикулярном базальной плоскости кристалла, которое является направлением его оптической оси, т. е. направлением с единственным показателем преломления, в котором не проявляется дихроизм. Поэтому у камня, правильно ориентированного при огранке, дихроизма нет, что видно при исследовании его с помощью дихроскопа непосредственно через площадку. Синтетический камень ориентируют при огранке практически всегда произвольно, исходя из формы були, вследствие чего яркий пурпурно-красный цвет обыкновенного луча разбавляется неприятным желтовато-красным цветом необыкновенного луча. Оба оттенка легко наблюдаются в дихроскопе, когда камень исследуют через площадку.

Кроме того, необходимо иметь в виду, что природный рубин практически никогда не бывает совершенно "чистым". Он почти всегда содержит включения небольших кристаллов других минералов в виде бледных угловатых зерен, пустоты неправильной формы, часто значительных размеров, а также местами тонкие пересекающиеся каналы или тонкие краоноватые иглы рутила, придающие камню в отраженном свете шелковистость и известные под названием "шелк" (рис. 13.2). Если с помощью лупы удается обнаружить такие включения, то с полной уверенностью можно считать, что мы имеем дело с природным камнем. Типичные включения в бирманском рубине показаны на рис. 13.3. Необходимо, однако, быть внимательным, чтобы не принять за кристаллические включения сферические или удлиненные газовые пузырьки, которые служат характерным признаком синтетических камней (см. рис. 9.10). В бирманском рубине эти пузырьки редко достигают размеров кристаллических включений и при увеличении, которое дает лупа, обычно выглядят как небольшие облака пылеобразных частиц. Иногда плотные облака микроскопических пузырьков могут давать молочный отсвет, не похожий на шелк в природных камнях.

Распределение цвета в камне также является характерным признаком. Любопытное свойство природных бирманских рубинов — присутствие в них пя-

тен более темного цвета в виде свилей, напоминающих по форме потоки сахарного сиропа в воде. Эта особенность может служить признаком природного происхождения камня, однако такие свойства могут встречаться и в некоторых синтетических рубинах, выращенных из флюса. Сходный эффект иногда обнаруживают некоторые другие камни, окрашенные хромом, например красная шпинель, пироп и изумруд. В синтетическом вернейлевском рубине, если его изучают в надлежащем положении под лупой или микроскопом, всегда видны

близко расположенные изогнутые линии, которые представляют собой последовательные слои роста були. Все эти особенности могут быть легко и надежно определены с помощью даже самого простого микроскопа, который, кроме того, открывает наблюдателю новый интересный и красивый мир, поскольку включения в большинстве камней, особенно в рубине, действительно чрезвычайно интересны и достойны удивления (см. рис. 13.4). Большую помощь при изучении включений в камне может оказать погружение образца в кювету с прозрачным дном, наполненную жидкостью с высоким показателем преломления, например монобромнафталином. Если исследуется синтетический камень, не имеющий пузырьков, необходимо искать изогнутые линии роста. Для этого в ряде случаев камень должен быть извлечен из оправы для осмотра его под разными углами для обнаружения линий, которые обычно более заметны, когда освещение не слишком яркое; при этом зеркало микроскопа отклонено в сторону, а конденсор опущен.

В довернейлевской синтетике, которая до сих пор еще встречается в старых ювелирных изделиях, изогнутые линии роста намного более резкие и не обязательно строго параллельны. На рис. 13.5 показаны линии роста в небольшом синтетическом рубине весом 0,1 карата. Для сравнения на рис. 13.6 показан небольшой бирманский рубин, в котором видны не только сравнительно крупные кристаллические включения, но и прямые линии, параллельные гексагональному контуру природного кристалла. Иногда в камне присутствуют очень мелкие включения, которые неопытный человек легко может принять за пузырьки. Поэтому во всех сложных случаях целесообразно направить камень на исследование в лабораторию.

Среди таиландских рубинов иногда встречаются очень чистые камни, однако в этом случае весьма характерно отсутствие флюоресценции при облучении рентгеновскими и коротковолновыми ультрафиолетовыми лучами. Для таиландских рубинов наиболее типичны круглые и непрозрачные включения, окруженные более или менее концентрической зоной жидких включений (рис. 13.7). Если эти включения малы, их можно принять за пузырьки, наблюдающиеся в синте-

тических камнях. Поэтому при осмотре нужно быть очень внимательным. Другая особенность таиландских рубинов — присутствие плоскостей двойникования, которые иногда пересекаются, как это показано на рис. 13.8.

Мы обобщили здесь вкратце результаты блестящего исследования доктора Э. Гюбелина, посвященного изучению природы круглых темных включений, столь типичных для таиландских рубинов. Их идентификация была осуществлена с помощью микрозондового анализатора; определялись зерна минерала, которые обнажались на поверхности камня при постепенном сошлифовывании его поверхности. Некоторые из них, имевшие гексагональные очертания и металлический блеск в отраженном свете, оказались пирротином, который иногда называют "магнитным пиритом". Кроме того, присутствовали включения альмандина и желтые гексагональные кристаллы апатита. Полагают, что эти включения имеют первичное происхождение. Они образовались в процессе роста кристалла, захватившего примесь.

Лаборатории располагают и другими методами исследования, которые в случае необходимости могут быть применены. Так, например, под рентгеновскими лучами как природный, так и синтетический рубины ярко флюоресцируют красным светом. Аналогичный эффект наблюдается и под ультрафиолетовым светом или между скрещенными фильтрами. Однако после прекращения облучения между синтетическим и приходным камнями наблюдается заметное различие. Почти все природные камни немедленно и полностью прекращают свечение, тогда как синтетические рубины дают устойчивое послесвечение, или фосфоресценцию. Чтобы заметить этот эффект, необходимо работать в темноте и наблюдать камень глазами, адаптированными к ней. Необходимо предупредить тех, кто намерен использовать этот метод, что в некоторых природных рубинах также может наблюдаться фосфоресценция, но очень короткая. Так, она была обнаружена у некоторых низкокачественных пакистанских рубинов, а также у некоторых бирманских казней с низким содержанием железа. У таиландских рубинов при облучении рентгеновскими лучами такой эффект отсутствует.

При облучении коротковолновым ультрафиолетовым светом синтетические рубины дают более яркую флюоресценцию, чем природные, и хотя на этот метод не следует полностью полагаться, с его помощью среди большой партии мелких рубинов или в ювелирных украшениях можно выявить те камни, на которые необходимо обратить особое внимание при дальнейшей диагностике.

В гл. 9 уже упоминалось о большей прозрачности синтетических рубинов по сравнению с природными в коротковолновом ультрафиолетовом свете. Это свойство можно использовать в качестве хорошего диагностического признака в тех случаях, когда после изучения камня под микроскопом все же остаются некоторые сомнения.

Все, что до сих пор говорилось о синтетических рубинах, относится к кам! 1ям, получаемым методом Вернейля, который вот уже более 75 лет применяется на заводах нескольких крупных фирм. Однако, хотя 99% синтетических рубинов, используемых в ювелирном деле, в настоящее время все еще производится этим недорогим методом, расширяющийся круг изготовителей синтетических кристаллов достиг успеха в производств синтетических рубинов другими методами, с помощью которых получают камни, не имеющие общеизвестных особенностей, характерных для вернейлевских рубинов, и, следовательно, более трудные для определения. Большинство таких камней получают методом выращивания из раствора в расплаве, и поэтому они содержат жидкие включения типа вуалей, с которыми мы уже встречались в синтетических изумрудах, выращиваемых Чэтемом и Жильсоном. Чэтем часто использует в качестве затравок природные бирманские рубины, которые, конечно, имеют все признаки этих хорошо известных камней. Граница между затравкой и наращенным материалом будет лучше всего заметна при темнопольном освещении под микроскопом.

Чэтем получил друзы кристаллов рубина и сапфира (синего и оранжевого) таких типов, которые не известны в естественных условиях; у кристаллов, получаемых другими производителями также порой наблюдаются формы и облик, редко встречающиеся в природе. Такие кристаллы легко распознаются; все затруднения для геммологов начинаются главным образом после их огранки. Среди современных производителей искусственных кристаллов корунда могут быть названы Чэтем, Кэшан, Книшка, Киосера, Инамори, Рамаура и Лехляйтнер. Они используют содержащие флюс расплавы, в состав которых входят окиси и/или фториды свинца и окислы бора, а также, безусловно, окись алюминия (А1

0

) и окрашивающие агенты, такие как окись хрома. В процессе производства используются платиновые тигли, способные противостоять температурам порядка 1300 °С. Флюсы обычно содержатся в виде включений в кристаллах рубина или сапфира и дают очень полезный ключ к установлению метода выращивания последних. Включения флюса могут принимать формы отпечатков пальцев или перьев, напоминающие включения в природных камнях; однако, при внимательном рассмотрении видно, что эти перья, трубочки или тонкие прерывистые линии заполнены затвердевшим флюсом (в котором иногда видны содержащие газ интерстиции), но не жидкостью. Цвет флюса может быть белым, а в рубинах Кэшана часто наблюдаются желтые или оранжевые включения. В рубинах (и сапфирах), выращенных из содержащих флюс расплавов, можно видеть тесно сближенные друг с другом и располагающиеся под углами 120 ° линии роста, сходные с наблюдаемыми в природном корунде. Чтобы увидеть такие линии роста, может потребоваться тщательная регулировка освещения у микроскопа, а при идентификации структур роста во внушающих подозрение корундах весьма полезно применение волоконно-оптических ламп и приемов диафрагмирования освещения. В некоторых синтетических рубинах Рамауры линии роста могут быть настолько тесно сближены, что при соответствующем угле зрения виден эффект ирйдизации. Примеры включений, наблюдающихся в рубинах, полученных методом из раствора в расплаве, показаны на рис. 9.11.

В некоторых рубинах, выращенных по методу Чохральского, единственными различимыми признаками могут быть слабо проявленные полоски роста. Эти весьма совершенные рубины, используемые в лазерах, могут поставить геммологов в затруднительное положение. Такие свойства, как показатель преломления, удельный вес, дихроизм и характер спектра поглощения (для световых волн видимой части спектра) у синтетических и природных рубинов сходны, однако геммологические лаборатории, оснащенные спектрофотометрами, могут определять различия, имеющиеся в ультрафиолетовом или, возможно, в инфракрасном окончаниях спектра. Такие сложные приборы недоступны для среднего геммолога, однако для смущенного читателя будет некоторым утешением узнать, что даже очень опытные лабораторные работники иногда расходятся во мнениях по поводу происхождения какого-нибудь совершенно чистого на вид рубина.

Недавно один камень был идентифицирован лишь на основании обнаружения в нем единичного тончайшего поверхностного включения, оказавшегося, как было установлено с помощью электронно-зондового анализа, маргаритом — минералом, который мог бы присутствовать только в природном рубине.

Геммологи, однако, теперь стали достаточно квалифицированными, чтобы успешно решать трудные задачи по распознаванию природных и синтетических камней. Всегда надо помнить, что ни в одном синтетическом камне нельзя встретить включения "посторонних" минералов, т. е. минералов, содержащих элементы, не входящие в состав основного минерала.

В восьмидесятые годы появились рубины (и сапфиры) с включениями стекла, которое обычно наблюдается на поверхностях ограненных природных рубинов и, вероятно, применяется для того, чтобы заполнить небольшие поверхностные каверны, стачивание которых привело бы к значительному сокращению веса ценного рубина. Они легко определяются (если их ищуг!) по изменению блеска на границе стекла и рубина, а также по обычному присутствию включений в виде газовых пузырьков.

Единственным природным камнем, напоминающим бирманский рубин по цвету, является красная шпинель, которая встречается в том же районе. Ее цвет также обусловлен примесью хрома, однако оттенок шпинели скорее кирпичный или оранжево-красный, чем рубиново-красный. Уверенно отличить шпинель от рубина можно по отсутствию дихроизма и двупреломления у шпинели, ее показателю преломления (1,72), характерному спектру поглощения и по включениям. Под микроскопом рубины отчетливо отличаются от шпинели по своему цвету. Кроме того, у рубинов наблюдается очень сильный дихроизм, заметный при повороте камня.

Красные гранаты, кроме некоторых пиропов, по цвету ближе всего стоят к таиландскому рубину и дают очень характерный спектр поглощения с тремя широкими полосами в желтой, зеленой и синей частях спектра. Этот признак наряду с другими обеспечивает их быстрое и надежное определение. Турмалин, единственный природный камень, который следует обсудить в этой связи, обладает значительно более низкими показателями преломления (1,62 и 1,64), чем у рубина, и большим двупреломлением, причем сильное двупреломление позволяет опытному геммологу увидеть раздвоение ребер задних граней камня при наблюдении их через площадку с помощью лупы (гл. 23).

Имитации из красного стекла, обычно окрашенного селеном, после появления синтетического рубина используются реже. Более низкий показатель преломления (обычно около 1,68), изотропность, отсутствие дихроизма и невысокая твердость — все это дает возможность отличить их от рубина. До сих пор иногда еще встречаются красные дублеты, почти всегда состоящие из тонкой, служащей гранью площадки пластинки альмандина, наклеенной на основание из красного стекла. Площадка обычно имеет показатель преломления около 1,79, а задние грани — около 1,63. Тщательное исследование камня с помощью лупы позволяет обнаружить место соединения частей дублета: видна тонкая линия, пересекающая коронку чуть ниже площадки. Сама эта линия иногда незаметна, однако резкое изменение блеска при переходе от граната к стеклу в дублете заметно хорошо, если смотреть на камень под надлежащим углом. Хотя пластинка граната очень тонка, в спектроскопе обычно могут быть определены полосы поглощения альмандина, когда свет проходит через камень. Выявить подделку не представляет труда, если погруженный в жидкость камень рассматривать сбоку на белом фоне. Лучше всего пользоваться жидкостью с высоким показателем преломления, например монобромнафталином, но даже вода, наполняющая подставку для яиц, может очень хорошо служить для этой цели. Под микроскопом в дублете, если на него смотреть через площадку, в слое альмандина могут быть видны игольчатые кристаллические включения, а за ними могут располагаться пузырьки воздуха, как в слое клея, соединяющего части дублета, так и в стеклянной подложке.

Большую опасность представляют остроумные дублеты современного производства, описанные в гл. 9. В таких дублетах тонкую пластинку низкокачественного природного австралийского сапфира приклеивают к основанию из синтетического рубина или сапфира и затем гранят таким образом, что линия соединения проходит точно по рундисту готового камня. Когда такой дублет закреплен в оправе, он выглядит, как настоящий природный камень, поскольку "вульгарность" цвета вернейлевского синтетического рубина смягчается при прохождении света через сапфировую коронку, которая имеет "шелк" и другие природные включения, характерные для корунда. Известны случаи удачного обмана с использованием таких дублетов, специально изготовленных с мошенническими целями. Наилучшей защитой от обмана является постоянная бдительность. Если возникло подозрение, необходимо проверить камень по ряду параметров (например определить наличие красной флюоресценции у основания таких составных камней при их облучении ультрафиолетовым светом) и полученные данные использовать в качестве доказательства.

В табл. 13.1 представлен список красных камней, которые по внешнему виду похожи на рубин, а также их наиболее важные физические и оптические свойства, которые позволяют отличать их друг от друга.

Циркон включен в список для полноты, хотя красный циркон по оттенку не похож на рубин. Приведен в списке и топаз, так как этот камень с густой розовой окраской может быть принят за бледный шри-ланкийский рубин, известный как "розовый сапфир". Альмандин может быть ошибочно принят только за таиландский рубин. Хотя дихроизм последнего иногда достаточно слабо выражен, отличить этот рубин от альмандина не составляет труда, если тщательно измерить показатель преломления в свете натриевой лампы. У рубина в этом случае будет отчетливо видно двупреломление. Гранат также легко можно узнать по его спектру поглощения.