Камни и минералы и самоцветные камни мира
Эпидоты (силикаты): Берилл -->engl
Диагностическая карта.
На фото. Кристаллы
берилла из
штата Минас-Жврайс
(Бразилия).
Внизу: короткопризматический
кристалл
берилла
с отчетливо
выявленным
гексагональным
габитусом.
Be3 Al2 Si6O18
Сингония гексагональная
Твердость
7,5-8
Удельный вес
2,68-2,9
Спайность
несовершенная вдоль основания
Излом
раковистый
Цвет
бесцветный,
разноокрашенный
Цвет
в порошке
белый
Блеск
стеклянный
Берилл помимо изумруда и аквамарина имеет целый ряд разновидностей. Название свое он получил от греческого beryllos, вероятно имеющего индийское происхождение; первоначальное значение его не установлено. В древности из бесцветных бериллов делали оптические стекла.
Разновидности берилла, отличающиеся по цвету, имеют различные торговые наименования. Общими свойствами всех бериллов являются устойчивость по отношению к различным реагентам, кроме плавиковой кислоты, а также поперечная отдельность и хрупкость (при сдавливании бериллы легко растрескиваются) и яркий стеклянный блеск. Кристаллизуются бериллы в пустотах гранитных пегматитов, грейзенах и кварцевых жилах. Их добывают также из кор выветривания на пегматитах и аллювиальных россыпей.
Гошенит - бесцветный прозрачный берилл. Свое название получил по месту находки - Гошен в штате Коннектикут (США). Его иногда используют для имитации бриллиантов и изумрудов (при этом под камень подкладывают серебристую или зеленую фольгу). Таблитчатую разновидность бесцветного берилла гошенита называют ростеритом.
В химический состав берилла, одного из важнейших драгоценных камней, могут также входить натрий, калий, литий, кальций, цезий, рубидий, скандий, фтор и гидроксил. Облик кристаллов призматический, нередко вершины неправильно обломаны либо заканчиваются бипирамидами.
Зеленоватые бериллы при нагревании приобретают аквамариновую окраску. Шлифуются бериллы, как правило, ступенчатой огранкой. У непрозрачных разностей при обработке стремятся выявить эффект "кошачьего глаза" или астеризм, шлифуя их кабошоном. Разнообразие окрасок дает повод путать бериллы с очень многими драгоценными камнями.
Размеры бывают примечательны: нередки экземпляры высотой более 1 м и диаметром 20-30 см. Берилл без примесей обычно бесцветен, но чаще всего имеет лазурно-зеленую или, реже, желтую и розовую окраску. Наиболее ценные разновидности берилла, известные как изумруд и аквамарин, окрашены в зеленый и голубой цвета разных оттенков.
Кристаллы - шестигранные призмы. Разновидности: изумруд, аквамарин, гелиодор, воробьевит (драгоценные камни), ростерит. Встречается в пневматолито-гидротермальных месторождениях, в пегматитах, грейзенах, кварцевых жилах и др. Руда бериллия. Химический состав-содержание (в %): ВеО- 14,1, Аl2О3 - 19; Si02 - 66,9; отмечаются примеси натрия, калия, лития, цезия, рубидия, железа, ванадия, иногда хрома.
Цвет прозрачный густо-зеленый хромсодержащий - изумруд, голубой (зеленовато-голубой) - аквамарин, золотисто-желтый - гелиодор, розовый цезийсодержащий - воробьевит (морганит), очень редко встречающиеся красный - биксбит, бесцветный - ростерит (гошенит), темно-синий максис-берилл. Сингония - гексагональная, дигексагонально-дипирамидальный вид симметрии. Спайность - отсутствует; иногда отмечается отдельность по пинакоиду (0001). Агрегаты. Плотные, вкрапленность.
Диагностические признаки.
Не поддается действию кислот, в пламени свечи плавится с трудом. Благодаря характерной форме и окраске его нельзя ни с чем спутать.
Происхождение.
Берилл - характерный минерал разного типа пегматитов. Иногда попадается в гранитах и кристаллических сланцах. Благодаря высокой сопротивляемости атмосферным воздействиям накапливается также в аллювиальных отложениях, образовавшихся при механическом разрушении первичных пород, содержавших берилл.
Месторождения.
Наиболее ценная разновидность берилла (изумруд), всегда считалась драгоценностью высочайшего класса. В глубокой древности изумруды добывали на месторождениях Скифии и в значительной мере - Египта. В наше время самые богатые месторождения открыты в Колумбии (Чивор, Сомон-доко, Музо, Каскуэс и др.). Широко известны также месторождения в Бразилии в штатах Минас-Жерайс и Баия, российские - на Урале и в Сибири, африканские - в Зимбабве. Меньшее значение имеют месторождения Индии и зальцбургских Альп.
Прозрачные и окрашенные разности аквамарина обнаружены в аллювиальных месторождениях бразильского штата Минас-Жерайс и в пегматитах Урала, Мадагаскара, Ирландии и США. На Мадагаскаре, в Бразилии и Калифорнии добывают розовый морганит; прекраснейшие кристаллы этой разновидности находят также на острове Эльба. Золотистый гелиодор поступает из Южной Африки и Бразилии.
Применение.
Если берилл не годится для ювелирных целей (как изумруд, аквамарин, гелиодор и морганит), его используют как руду на бериллий. Этот элемент находит очень широкое применение, в том числе при производстве легких сплавов, используемых в авиастроении.
Применение в ювелирном деле.
Почти все изумруды гранят лесенкой (ступенчатая огранка), которую называют "изумрудной". Для этого камню, имеющему грани, параллельные первичной гексагонально-призматической форме, придают восьмигранную форму, обрабатывая сериями из трех верхних прямоугольных фасеток и таких же нижних. Изумруды среднего качества гранят кабошоном или придают форму сферы. Для аквамарина наиболее популярна прямоугольная лесенка. Применяется овальная огранка, а для камней, имеющих включения, внешняя кривая. Этот самоцвет также обрабатывают в виде сферы, используемой для кулонов, и в виде различных суперсовременных форм, особенно распространенных в Германии. Для гелиодора часто применяют овал, менее популярна ротонда. Каплевидная форма идеальна для серег, поскольку выявляет игру золотистых лучей, характерных для этого камня. Для морганита наиболее широко применяется "изумрудная" огранка.
Берилл: Аквамарин
В природе представлен всеми оттенками от голубовато-зеленого до самого интенсивного небесно-голубого. Блеск стеклянный. Кристаллы имеют вид гексагональных призм удлиненной формы. Природный аквамарин иногда содержит газово-жидкие включения. Это типичный минерал пегматитов, найденный в Бразилии, на Мадагаскаре, а в виде мелких кристаллов - на острове Эльба. Для этого самоцвета чаще всего применяется ступенчатая огранка с прямоугольными фасетками.
Аквамарин - голубой или зеленовато-голубой прозрачный берилл, цвет которого можно сравнить с цветом воды тропического моря. Свое название получил за окраску. Когда-то аквамаринами украшали царские короны, кроме того их использовали в качестве линз для очков (первые линзы датируются 1300 годом). Великолепнейшие месторождения аквамаринов находятся в Бразилии, на одном из южноамериканских месторождений добыт кристалл аквамарина весом 110,5 кг. Самый крупный из известных ограненных камней весит 2594 каратов.
Берилл (голубые кристаллы до 9 см), мусковит, вольфрамит (кристаллы до 5 см), кварц и др.
Светлое м-ние, Иультинский руд. р-н, Чукотка, Россия, СНГ. Фото: © А.А. Евсеев.
Берилл. В кварце с мусковитом. Кырк-Булак, Туркестанский хр., Киргизия, СНГ. Длина 20 см. Фото: © А.А. Евсеев.
Берилл деформированный. Кырк-Булак, Туркестанский хр., Киргизия, СНГ. Длина 20 см. Фото: © А.А. Евсеев.
Наиболее ценятся камни глубокого небесно-голубого цвета. Интенсивность окраски возрастает после нагревания кристалла выше температуры 400oС. Аквамарин хрупок, его легко можно раздавить! Окраска обычно распределена равномерно: аквамарины гораздо чаще, чем изумруды, бывают прозрачными. Хромофором здесь служит железо. Характерны тончайшие полые канальцы, вызывающие серебристо-белые световые эффекты. Если таких канальцев много в камне, отшлифованном кабошоном, можно наблюдать эффект "кошачьего глаза" или астеризм в виде шестилучевой звезды. Присутствие различных элементов-примесей вызывает колебания физических свойств. Существенно отличается по своим константам некогда популярный аквама-рин-максикс из Бразилии. Но в настоящее время эта разновидность аквамарина почти не поступает в продажу, так как его окраска под действием солнечного света со временем значительно ухудшается. Месторождения аквамарина известны на всех континентах: наиболее значительные из них находятся в Бразилии (шт. Минас-Жерайс, Баия Эспириту-Санту).
Аквамарины добывают из пегматитов, часто залегающих в крупнозернистых гранитах. На Мадагаскаре многочисленные месторождения аквамарина приурочены к внутреннему нагорью. В СНГ известны месторождения аквамарина на Урале и в Забайкалье. Все прочие месторождения аквамарина имеют лишь местное значение; это месторождения Австралии (Новый Южный Уэльс). Бирмы. Шри-Ланки. Индии, Кении. Мозамбика. ЮАР. Намибии, Танзании. США (шт. Колорадо. Коннектикут. Калифорния. Мэн. Северная Каролина). Большие кристаллы аквамарина встречаются сравнительно часто. Самый крупный ювелирного качества кристалл был найден в 1910 г. на руднике "Марамбайя" в штате Минас-Жерайс (Бразилия). Его масса составляла 110.5 кг. длина 48.5 и поперечник 41-42 см. Из этого гигантского аквамарина было огранено множество камней. Неоднократно находили и кристаллы аквамарина массой в несколько тонн, но они всегда оказывались мутными, непрозрачными, а потому непригодными для огранки.
Для аквамаринов предпочтительной считается ступенчатая огранка или огранка клиньями при прямоугольной или удлиненно-овальной форме. Синтетические аквамарины не изготавливают. Это хотя и возможно, но экономически нецелесообразно и неоправданно дорого.
Берилл: Изумруд
Кристаллы имеют призматический облик с короткостолбчатыми или слегка удлиненными призмами. Отмечается стеклянный блеск и легкий плеохроизм, в результате которого по разным направлениям кристалла окраска получает желтые и голубые оттенки, сливающиеся с господствующим зеленым. Добывается в Колумбии, Бразилии, Пакистане, России. Чаще всего используется ступенчатая огранка.
Изумруд - наиболее ценный из минералов группы берилла. Глубокий и сочный оттенок его зеленого цвета нельзя сравнить ни с чем, его так и называют "изумрудно-зеленый" (и не только в приложении к минералам). Окраска изумруда обусловлена присутствием в его составе ионов хрома и иногда ванадия; она способна противостоять солнечному свету и нагреванию, изменяясь лишь при температуре 700-800oС.
Прозрачны только изумруды наивысшего качества. Чаще они замутнены включениями пузырьков жидкости или газа, других минералов, а также залеченными трещинками. Мелкие включения не считаются существенными дефектами, свидетельствуя о природном происхождении камня (в отличие от синтетических камней и всяких имитаций). Специалисты обозначают их французским словом "жарден" ("сад").
Больше всего ценятся камни глубокого зеленого тона; даже при наличии включений их предпочитают бледноокрашенным, хотя бы и почти прозрачным. Блеск изумруда обычно стеклянный. Физические свойства, особенно плотность, свето- и двупре-ломление, а также плеохроизм у изумрудов из разных месторождений несколько различаются. Характерная особенность камня - повышенная хрупкость; в сочетании с часто встречающимися в изумрудах тонкими трещинками поперечной отдельности она делает этот камень весьма чувствительным к сдавливанию и нагреванию. Но по отношению к кислотам и другим реагентам он устойчив.
Изумруд. Изумрудные копи, Ср. Урал, Россия, СНГ. Фото: © А.А. Евсеев.
Берилл (разн. изумруд). Capoeirana, Минас-Жерайс, Бразилия. 3 см. Фото: © А.А. Евсеев.
Изумруды образуются при взаимодействии кислой магмы с вмещающими ультраосновными породами, поэтому их месторождения бывают представлены зонами грейзенизации ультраосновных пород (флогопитовые слюдиты), иногда они встречаются в пегматитах или вблизи них. Но лучшие по качеству изумруды приурочены к гидротермальным жилам, залегающим в углисто-карбонатных сланцах. Аллювиальные россыпи изумруда обычно не образуются, так как по плотности он близок к кварцу. Поэтому вторичные месторождения представлены только корами выветривания.
Берилл: Гелиодор
Золотистый берилл желтого цвета. Его окраска варьирует от лимонно- до золотисто-желтой и обусловлена примесью двухвалентного железа. Изредка в камне содержатся включения. При 250oС он обесцвечивается. Основные месторождения в Шри-Ланке, Намибии.
Ценится за свой алмазный блеск и окраску, которая изменяется от золотисто-желтой до зеленовато-желтой. Будучи в основном бесцветным и прозрачным, может иметь газово-жидкие включения. Гелиодор добывают в основном в Бразилии, Шри-Ланке и на Украине. Для него применяют главным образом огранку овалом, реже - форму тондо. Желтые бериллы известны под названием гелиодоры (от греч. - солнечный). Иногда гелиодорами называют лимонно-желтые и оранжевые бериллы, а давитсонитами - золотистые. Желтая окраска бериллов обусловлена присутствием в тетраэдрических и октаэдрических координациях Fe3+.
Гелиодоры порой отличаются исключительной чистотой и прозрачностью, например редкой красоты ярко-золотистые бериллы Забайкалья. Иногда встречаются зонально окрашенные кристаллы. В бериллах Сибири наблюдается концентрическая зональность с более желтым ядром и синеватой каймой. В золотистых бериллах Забайкалья отмечается чередование окраски разных типов по длине кристалла. Такие бериллы напоминают полихромные турмалины. Желтая окраска гелиодора исчезает при нагревании до 400o С. Кристаллы при этом становятся бесцветными или голубоватыми. В гелиодорах наблюдается отчетливый дихроизм: Ne — желтый, красновато-желтый, No — золотисто-желтый. Плотность 2,67—2,69 г/см3. На фото выше - золотистый берилл из Украины.
Гелиодор - светлый зеленовато-желтый берилл. Был найден в 1910 г. на территории нынешней Намибии, где и получил свое название: по-гречески heliodor - дар солнца. Гелиодоры Намибии слаборадиоактивны (примеси урана и редких земель). Ранее подобные бериллы уже находили в Бразилии и на Мадагаскаре.
Берилл, "фаршированный" турмалином эльбаит (цветной, шерл). Кырк-Булак,
Туркестанский хр., Киргизия (Средняя Азия), СНГ. ~15 см. Фото: © А.А. Евсеев.
За гелиодор могут быть приняты цитрин, хризоберилл, топаз, корунд, апатит, турмалин, ортоклаз, сингалит, синтетическая шпинель, стекла. Среди свойств и особенностей гелиодора, имеющих диагностическое значение, следует выделить довольно низкие показатели преломления, двупреломления, плотность, характерные линии поглощения и наличие жидких и газово-жидких включений, расположенных в трещинах и трубчатых каналах.
Берилл: Морганит (Воробьевит)
Розовые бериллы известны под двумя названиями: воробьевит (в России и ряде стран Европы) и морганит (в США). Его кристаллы, розовые, оранжево-розовые и - гораздо реже - абрикосово-желтые, имеют короткопризматический и таблитчатый облик. Это в основном прозрачный самоцвет, иногда с мелкими включениями. В редчайших случаях наблюдается переливчатый цвет. Большие кристаллы морганита, обычно совместно с кварцем и полевыми шпатами, встречаются в гранитных пегматитах Бразилии, Мадагаскара и Калифорнии. Наиболее подходящая огранка - изумрудная или лесенка.
Берилл розовый. Жила Элизабет, Пала, округ Сан-Диего,
Калифорния, США. Фото: © А.А. Евсеев.
Морганит - берилл от нежно-розового до фиолетового цвета. Название получил по имени американского коллекционера Дж. Моргана (в СНГ розовый берилл принято называть воробьевитом). Плотность морганита 2,8-2,9. Интенсивность окраски увеличивается после прокаливания при 400-450oС. Наиболее значительное месторождение находится в Бразилии (шт. Минас-Жерайс), на Мадагаскаре, в Мозамбике, Зимбабве, Намибии, США (шт. Калифорния).
Биксбит - крыжовенно-розовый берилл. Название это употребляется редко, в научной литературе биксбит не относят к самостоятельным разновидностям, а считают синонимом морганита (воробьевита).
Берилл красный ("биксбит") в риолите. Уа-Уа Маунтинс, Юта, США.
Кристалл ~3 см. Фото: © А.А. Евсеев.
Бериллий (Ве) - разрушитель костей. Общее количество бериллия в теле человека колеблется (по разным данным) от 0,4 до 40 мкг. Бериллий присутствует в крови, костной и мышечной тканях (0,001–0,003 мкг/г) и других органах. Установлено, что бериллий может депонироваться в легких, печени, лимфатических узлах, костях, миокарде. Участвует в обмене магния и фосфора в ткани. Установлено, что активность соединений бериллия отчетливо проявляется в различных биохимических превращениях, связанных с участием неорганических фосфатов.
На сегодня доказан его токсический (в том числе – и цитотоксический), сенсибилизирующий, эмбриотоксический и канцерогенный эффекты. Проникая в ядра клеток, бериллий снижает активность ферментов синтеза ДНК, в частности ДНК–полимеразы, имеются указания на значение нарушений синтеза ДНК для появления аномальных белков, играющих роль аутоантигенов. В местах парентерального введения бериллия происходит разрушение окружающих тканей, отсюда бериллий выводится очень медленно. В конце концов бериллий депонируется в скелете и печени.
Основные проявления избытка бериллия: поражение легочной ткани (фиброз, саркоидоз) - вдыхают, поражение кожи – экзема, эритема, дерматоз (при контактах соединений бериллия с кожей), бериллиоз, лихорадка литейная (раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей); эрозии слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта (с пищей), нарушение функций миокарда, печени, развитие аутоиммунных процессов, опухоли. Основной путь поступления бериллия в организм – ингаляционный, т.е. через дыхательные пути. У людей, которые работают в условиях, где есть вдыхание пыли, содержащей бериллий, развивается профессиональное заболевание – бериллиоз (бериллиевая или химическая пневмония).
Введение фосфата бериллия подавляет воспалительную реакцию. Антагонистом бериллия является магний (в организме преимущественно находится внутри клеток, где образует соединения с белками и нуклеиновыми кислотами, содержащими связи Mg–N и Mg–O). Повышенное содержание бериллия способствует образованию фосфата бериллия. "Отнимая" фосфаты у важнейшей части костей – фосфата кальция – бериллий ослабляет и разрушает костную ткань (твердую составляющую - кальций, подобен действию кислоты на кость). Введение элемента вызывает "бериллиевый" рахит ("мягкие кости"). Установлено, что бериллий в составе костей приводит к их размягчению (остается органическая соединительная ткань, мягкие и гибкие кости).
Пищевые источники бериллия: поступление бериллия с пищей и водой незначительно, значительные количества накапливаются в томатах и в листовом салате. По современным представлениям, бериллий – это токсический, канцерогенный и мутагенный элемент. Изучены иммунотоксические свойства бериллия. Элиминация (вывод) соединений бериллия из организма (особенно из органов лимфоидной системы, где они аккумулируются), происходит чрезвычайно медленно, в течение 10 лет. Повышенный уровень бериллия встречается у рабочих, контактирующих с элементом на производстве.
Бериллий и его соединения имеют способность проникать во все органы, клетки и их ядра, в клеточные органеллы, в частности, в митохондрии. Он повреждает клеточные мембраны, в том числе – и их липидные компоненты, нарушая микровязкость. Бериллий тормозит активность АТФ–азы саркоплазматического ретикулума путем ингибирования транспорта магния и кальция. При внутритрахеальном введении соединений бериллия происходит повышенный выход макрофагов и полинуклеаров в просвет альвеол. Однако подвижность макрофагов при этом снижается, их органеллы повреждаются и снижается синтез ДНК. На основе бериллия обеспечивают выход видусов из клеток организма.
Рубидий (может содержаться в берилах). Основные проявления избытка рубидия: локальное раздражение на коже и слизистых оболочках; хроническое воспаление верхних дыхательных путей; аритмии, нарушения сна; головные боли; протеинурия. Рубидий в организме человека играет роль стимулятора нервной, сердечно–сосудистой систем, он повышает артериальное давление, оказывает антигистаминное действие. Установлено стимулирующее влияние рубидия на функции кровообращения (разрушение тканей для их регенерации) и эффективность применения его солей при гипотонии. Прожигающее действие на ткани. Антигистамин. Калий является антагонистом рубидия.
Рубидий необходим: при лечении многих заболеваний нервной и мышечной систем, в частности, при слабости, упадке сил, анемии. В связи с антигистаминным действием может быть полезен при разного рода аллергических заболеваниях. Признаки недостаточности рубидия: снижение аппетита; пониженное настроение; астенические проявления; задержка роста и развития; аборты; преждевременные роды. Большая часть рубидия (около 40%) попадает в организм с чаем и кофе. Так, в черном чае содержится 100 мг/кг рубидия. Соли рубидия использовали для укрепления нервной системы, а позже – как противоэпилептическое и гипнотическое средство.
В теле человека содержится около 1 г рубидия (вызывает каннибализм при его отсутсвии в организме, "синдром Кука" - Австралия). Рубидий находится в связанном с эритроцитами состоянии, его концентрация в эритроцитах выше, чем в плазме. В желудочно-кишечном тракте всасывается 80% рубидия. Транспортные механизмы клеток не различают ионы рубидия и калия, они могут конкурировать между собой. После всасывания накапливается в головном мозге и скелетной мускулатуре. Может накапливаться в плаценте. Концентрация в костях составляет 26,7 мкг/г, яичниках – 20 мкг/г, легких – 9,2 мкг/г, мягких тканях – около 7,8 мкг/г. Выводится из организма с мочой (до 70%).
Этот минерал cодержит радиоактивные компоненты. С точки зрения физики кристаллов, правильными и безопасными с точки зрения уровня радиации (до 19-24 миллирентген/час) являются природные камни мелкого и небольшого размера, тонкие - они окрашены незначительным количеством природных соединений радиоактивных элементов и содержат их в небольших количествах. Это музейный минерал, особенно крупных размеров.
