АЛЕКСАНДРИТ
ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ
АЛЕКСАНДРИТМЕСТОРОЖДЕНИЯ АЛЕКСАНДРИТОВПРОДАЖА АЛЕКСАНДРИТОВКОНТАКТЫ


КАРТА САЙТА
ТЕРМИНОЛОГИЯ МИНЕРАЛОВ
ИСТОРИЯ АЛЕКСАНДРИТОВ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЕКСАНДРИТА
ТУ АЛЕКСАНДРИТОВ
ОСОБЕННОСТИ ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ
ОГРАНКА АЛЕКСАНДРИТОВ
ГЕММОЛОГИЯ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЕКСАНДРИТА
ИММЕРСИОННЫЙ МЕТОД
МЕТОД ТЯЖЕЛЫХ ЖИДКОСТЕЙ
МЕТОД ЧЕЛСИ
РЕВЕРС АЛЕКСАНДРИТА
ПРОВЕРКА РЕВЕРСА АЛЕКСАНДРИТА
ЦВЕТА АЛЕКСАНДРИТОВ
ПАЛИТРА АЛЕКСАНДРИТОВ
ПРОВЕРКА ЦВЕТОВ АЛЕКСАНДРИТА
ПЕРЕД ПОКУПКОЙ АЛЕКСАНДРИТА
СТОИМОСТЬ АЛЕКСАНДРИТА
ВЕС АЛЕКСАНДРИТА
1 КАРАТ АЛЕКСАНДРИТА
СИНТЕТИЧЕСКИЙ АЛЕКСАНДРИТ
МЕСТОРОЖДЕНИЯ АЛЕКСАНДРИТОВ
КАМЕНЬ СИЛЬНЫХ И БОГАТЫХ
УХОД ЗА ДРАГОЦЕННЫМИ КАМНЯМИ
АЛЕКСАНДРИТ. КАК ОТЛИЧИТЬ?
ПЛЕОХРОИЗМА АЛЕКСАНДРИТА
ПЛЕОХОРИЗ ДРАГОЦЕННІХ КАМНЕЙ
ВКЛЮЧЕНИЕ В АЛИКСАНДРИТЕ
ВКЛЮЧЕНИЯ В ХРИЗОБИРИЛЛАХ
ИСКУССТВЕННЫЙ АЛЕКСАНДРИТ
ПРАВИЛО 4С
ФОРМА И СИНГОНИЯ КРИСТАЛЛОВ
ОБЛИК АЛЕКСАНДРИТА
ЧЕРТЫ АЛЕКСАНДРИТА
ДРАГОЦЕННЫЕ И ПОДДЕЛОЧНЫЕ КАМНИ
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ИССЛЕДОВАНИЕ АЛЕКСАНДРИТОВ
СИНТЕЗ АЛЕКСАНДРИТА
ХРИЗОБИРИЛЛ
ДИСПЕРСИЯ
КЛАССИФИКАЦИЯ АЛЕКСАНДРИТА
ИМИТАЦИЯ АЛЕКСАНДРИТА
ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ
ДИХРОИЗМ АЛЕКСАНДРИТА
АЛЕКСАНДРИТ ПРОФИЛЬ
РАЗМЕРЫ И ВЕС
ОГРАНКА ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ
КЛАССИФИКАЦИЯ ЦВЕТОВ
ЦВЕТОКОРРЕКЦИЯ ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ
ЦВЕТ ДРАГОЦЕННЫХ КАНЕЙ
ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ
ПЛЕХРОИЗМ И ДИХРОИЗМ
КРИСТАЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА
ШКАЛА МООСА


ИССЛЕДОВАНИЕ АЛЕКСАНДРИТОВ
 

Loading

Комплексное исследование природных и синтетических образцов хризоберилла и александрита.

Химический состав и цветность

Характерной особенностью природных образцов александрита является повышенное содержание Fe2O3 по сравнению с синтетическими образцами, исключением является александрит, полученный гидротермальным методом. Для природных и синтетических образцов методом колориметрии получены координаты цветности по трем программам обработки (BarsicR, Diam Calc 0.8, Color meаsurеment).

Включения в кристаллах хризоберилла и александрита

Методами КР - спектроскопии и термобарогеохимии в природных образцах александрита (Урал) установлены газово-жидкие - углекислотные и углекислотно - водные, а также твердофазные включения, представленные олигоклазом и мусковитом. Для александрита (Урал) методом РЭМ установлены включения хризоберилла, биотита, флюорита и кварца. По данным термобарогеохимии природного александрита (Урал) температура гомогенизации первичных газово-жидких включений составляет 292oС, температура плавления CO2 -57 - -58oС, что указывает на примесь низкокипящих газов, вероятнее всего метана. Основными ассоциирующими с хризобериллом минералами по рентгеновским данным являются мусковит - фенгит и клинохлор переменного состава. Наличие мусковита 3Т и данных о температуре гомогенизации включений в александрите (Урал) свидетельствуют, что минерал формировался при участии среднетемпературных низкосоленых флюидов. Включения в образцах александрита неизвестного генезиса (пластины) преимущественно газово - жидкие, присутствуют также трехфазовые включения с захваченной твердой фракцией (минералом), что однозначно позволяет отнести их к природным. Температура гомогенизации первичных флюидных углекислотно - водных включений составляет 288oС. Судя по величине температуры эвтектики (-30oС), в минералообразующем флюиде среди солей преобладают хлориды натрия и магния. Вторичные двухфазовые флюидные включения гомогенизируются в жидкость при температурах порядка 240oС. Температуры эвтектики раствора, находящегося в них, составляют -8oС, что свидетельствует о преобладании в составе водно - солевого флюида хлоридов калия и магния.

ИК - спектроскопия

Методом ИК - спектроскопии в спектрах природного хризоберилла и александрита выявлены линии ОН- в области 3100 - 3600 см-1, при этом группа ОН- присутствует в структуре в двух различных позициях (рис. 4а). Полоса поглощения 3230 - 3240 см-1 отвечает первой позиции ОН-, вторая, менее интенсивная полоса (3400 - 3500 см-1 и 3580 - 3600 см-1) отвечает второй позиции ОН-. В спектре образцов синтетического александрита полосы, характерные для ОН-, отсутствуют (рис 4б). 
Рис. 4. ИК - спектры в области колебаний ОН- - группы образцов: а) природного александрита (Урал); б) синтетического александрита (метод Чохральского).

При отжиге природного александрита (Урал) (Т=600oС, 1000oС, среда - воздух) полосы, характерные для группы ОН- исчезают, при этом спектр в основной области не изменяется. Образцы неизвестного происхождения (пластины) характеризуются наличием полосы ОН- в области 3240 см-1 с плечом 3130 см-1, а в ограненных образцах неизвестного генезиса линии ОН- не выявлены, что позволяет с большой степенью вероятности отнести первые к природным образцам, а вторые - к синтетическим, либо к природным, но впоследствии облагороженным.

Спектроскопия в видимой области

В оптических спектрах поглощения изученных образцов александрита проявлены две полосы поглощения, характерные для спектров Cr3+ - содержащих соединений и минералов: длинноволновая полоса 16750 - 17640 см-1 связана с переходом 4А2g → 4T2g, коротковолновая полоса 23640 - 24920 см-1 - с переходом 4А2g → 4T1g в октаэдрически координированных ионах Cr3+ (рис. 5), что согласуется с данными (Платонов и др., 1984). 
Рис.5. Ориентированный оптический спектр поглощения синтетического образца александрита, полученного методом раствор - расплавной кристаллизации (содержание Cr2O3 составляет 10 мас.%).

Люминесцентная спектрофотометрия

Для образцов александрита была выявлена линия испускания люминесценции красного цвета с длиной волны 669 нм, связанная с примесью Cr3+ в M2 позиции, что согласуется с (Pinheiro et. al, 2000). При сопоставлении спектров отмечено, что уровень интенсивности люминесценции природного образца низкий, а синтетического - высокий. Искусственно ограненный образец неизвестного генезиса имеет высокий уровень интенсивности, подобно синтетическому образцу, но, учитывая данные Солнцева (1981), которые указывают, что при T = 400oC интенсивность люминесценции возрастает, он может быть природным, но впоследствии облагороженным.

Цветная катодолюминесценция в РЭМ

Впервые методом цветной катодолюминесценции (ЦКЛ) в растровом электронном микроскопе (РЭМ) изучены образцы природного и синтетического александрита и хризоберилла. 
Рис. 6. Зональность кристаллов александрита и хризоберилла: а) природный александрит (Урал); б) синтетический александрит (гидротермальный метод); в) синтетический александрит (метод Чохральского); г) александрит неизвестного генезиса (огранка). Ширина изображений а, в, г - 5 мм, б - 4.5 мм. Фото приведены в режиме цветной катодолюминесценции (ЦКЛ) в РЭМ.

Обнаружены ярко выраженные отличия в ростовой зональности природных и синтетических кристаллов. Природные кристаллы александрита (рис. 6а) люминесцируют в красной области спектра и имеют характерную ростовую зональность, что связано с неравномерным изоморфным замещением Аl3+ → Cr3+ в процессе роста. Для синтетических образцов можно отметить: 1) практически однородную по поверхности красную люминесценцию, либо наличие очень слабого контраста по интенсивности (рис. 6б), что объясняется относительно стабильными условиями кристаллизации; 2) наличие слабовыраженных округлых зон роста отражает специфический характер кристаллизации александрита, полученного методом Чохральского (рис. 6в). По характеру картин ЦКЛ, полученные данные для всех образцов неизвестного генезиса, ближе к картинам природного александрита (отмечены ярко выраженные зоны роста) (рис. 6г).

Электронно-парамагнитный резонанс

Методом ЭПР установлено распределение ионов Cr3+ по позициям M1 и M2 структуры александрита. Выявлено преимущественное вхождение Cr3+ в позиции M2 для синтетических образцов, александрита неизвестного генезиса (огранка) и лишь двух образцов природного александрита (Урал). В большинстве же природных образцов хризоберилла и александрита (Урал, Танзания), а также александрите неизвестного генезиса (пластины) заселенность ионами Cr3+ позиции M1 не меньше, чем позиции M2. После проведения серии отжигов александрита при T = 600 - 1000oС, продолжительностью от 1 до 10 часов, с регистрацией спектров ЭПР до и после отжигов, для некоторых образцов было установлено изменение в соотношениях интенсивностей линий Cr3+, отвечающих позициям M1 и M2 (рис. 7), что может быть объяснено термической диффузией Cr3+ между этими позициями. В соответствии с данными компьютерного моделирования позиция M2 имеет большее энергетическое предпочтение к ионам Cr3+ по сравнению с M1 позицией. 
Рис. 7. ЭПР - спектр образца александрита (Урал): а) до отжига; б) после отжига в течение 10 часов при Т = 600oС, среда - аргон, Н||b.

Показано, что соотношение заселенности Cr3+ в M1 и M2 позициях зависит от температуры кристаллизации александрита, которая для синтетических образцов составляет более 1000оС, в то время как исследованные природные образцы, согласно полученным данным по термобарогеохимии, кристаллизовались в неравновесных условиях при участии среднетемпературных флюидов. В то же время наличие среди исследованных образцов двух образцов александрита (Урал), а также литературных данных (Pinheiro et. al, 2000) по александриту из месторождения Малакахета, Минас Жейрас (Бразилия) с заполнением преимущественно M2 позиции, свидетельствуют о том, что температура кристаллизации является не единственным фактором, определяющим распределение ионов Cr3+ по позициям M1 и M2 кристаллической структуры александрита.

Мессбауэровская спектроскопия

По результатам мессбауэровских исследований выявлено присутствие в образцах хризоберилла и александрита как двух-, так и трехвалентного железа в различном соотношении, изоморфно входящих в кристаллическую структуру BeAl2O4 в октаэдрические позиции. При этом Fe2+ входит только в структуру хризоберилла, а Fe3+присутствует как в структуре хризоберилла (δ = 0,30 - 0,35 мм/с; ε = 0,21 - 0,36 мм/с), так и в других фазах. Во всех образцах однозначно установлено присутствие Fe3+ в виде мелкодисперсного гематита - Fe2O3, что представлено в спектре секстетом релаксационного типа (рис. 8).

Различное соотношение Fe2+/Fe3+ в природных образцах указывает на их генезис в различных окислительно - восстановительных условиях. 
Рис. 8. Характерный мессбауэровский спектр образца хризоберилла. Положение квадрупольных дублетов Fe2+ и Fe3+ показано на рисунке.


 
 
 
   



01
02