Бирюза свойства камня

Бирюза является древнейшим драгоценным камнем, широко использовавшимся как украшение в древнем мире. Хотя вера в чудодейственную силу этого камня в наше время не так уж сильна, число представительниц нежного пола, желающих подкрепить свои чары бирюзой, не уменьшилось. Самого высокого качества бирюза с глубокой древности и до настоящего времени добывается в Иране, северо- западнее г. Нишапур вблизи д. Мадан. Месторождение было известно под местным названием Shadadi. Штольни, в которых ведутся работы, расположены на высоте 1250 и 1575 м.

Английское название минерала Turquois.

Содержание

• Химический состав
• Разновидности
• Кристаллографическая характеристика
• Форма нахождения в природе
• Физические свойства
• Химические свойства
• Диагностические признаки
• Происхождение минерала
• Украшения из бирюзы история камня
• Месторождения
• Практическое применение
• Физические методы исследования
• Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)
• Купить бирюзу

Происхождение названия бирюза

Формула бирюзы

CuAl₆ [РО₄] ₄(ОН)₈• 5H₂O.

Химический состав

Бирюза является основным фосфатом меди и алюминия, содержащим воду,— CuAl₆ [РО₄] ₄(ОН)₈• 5H₂O. В качестве примесей в ней могут присутствовать Fe, Са, Zn, Mg, Cr, Ti, V, Sr, Ba, Mn, Mo, Na, Ag, Si, B, Co, Pb, органическое вещество.

Разновидности

Разновидность, содержащая значительное количество железа, называется рашлеитом. Рашлеит и алюмохалькосидерит — промежуточные члены изоморфного ряда, к крайним членам которого относятся бирюза и халькосидерит — CuFe₆ [РO₄] ₄ (ОН)₈ • 4Н₂O. Наблюдается изоморфизм и с фауститом — ZnAl₆ [РO₄] ₄ (ОН)₈ • 4Н₂O.

Кристаллографическая характеристика

Сингония. Триклинная.

Класс. Пинакоидальный.

Отношение осей. 0,752:1:0,773; а=111°39', р = 115°23^/, у = 69°26'.

Форма нахождения в природе

Облик кристаллов. Кристаллы камня редки: короткопризматические по [001] с большими гранями с {001}, b {010} и M {110}. Обычно массивный, плотный и скрытокристаллический до тонкозернистого; также в виде прожилок или корок и в форме сталактитов и конкреций.

Агрегаты. Почковидные образования, корочки, прожилки.

Физические свойства

Оптические

Цвет плотной бирюзы небесно-голубой, синевато-зеленый до яблочно-зеленого, зеленовато-серого. Окраска ее у образцов, состав которых близок к теоретическому, яркая, небесно-голубая. Это идиохроматическая окраска, связанная с наличием в составе минерала меди — одного из сильнейших хромофоров. Но довольно часто окраска бирюзы голубовато- и яблочно-зеленая, иногда даже зеленовато-бурая. Как показали исследования Л. В. Никольской, Е. Е. Лисицыной и М. И. Самойловича, появление зеленых тонов в окраске бирюзы обусловлено присутствием ионов Fe³⁺ , замещающего ионы Аl³⁺ и, возможно, Cu²⁺ в октаэдрической позиции. Плеохроизм у минерала слабый — от бесцветной до бледно-голубой или бледно-зеленой окраски.

• Черта белая или зеленоватая до бледно-зеленой.
• Блеск кристаллов стеклянный.
• Отлив у плотной бирюзы — несколько восковой, слабый.
• Прозрачность. Непрозрачна, в тонких сколах просвечивает

Механические

• Твердость 5—6. Хрупкая
• Плотность 2,6—2,8 (плотная), 2,84 (кристаллы). Изменения плотности связаны с колебаниями содержания примеси ионов Fe или со степенью затрагивания бирюзы вторичными процессами и замещения ее вторичными минералами. Последнее влияет и на твердость, которая может зависеть также от плотности или пористости агрегата.
• Спайность по {001} совершенная, по {010} хорошая.
• Излом плотной бирюзы — мелкораковистый до гладкого.

Химические свойства

С трудом растворяется в НСl, быстрее после медленного прокаливания. Цвет большей части бирюзы изменяется от обработки кислотами или аммиаком или вследствие воздействия сухой атмосферы.

Прочие свойства

Камень может люминесцировать в ультрафиолетовых лучах светло-голубым и желтовато-зеленоватым светом.

При нагревании бирюзы при температуре 100—200 °С наблюдается слабый эндотермический эффект, вызванный удалением адсорбционной воды, при температуре 350— 400 °С — четкий эндотермический эффект, соответствующий удалению кристаллогидратной и гидроксильной воды, при температуре 760—800 °С — экзотермический эффект. Кристаллическая структура бирюзы сохраняется до 380 °С, при дальнейшем нагревании она разрушается, вещество становится рентгеноаморфным, а при 900— 1000 °С образуются новые соединения — фосфокристобалит, берланит, кристобалит, тридимит.

Искусственное получение минерала

Получается путем реакции малахита, водной окиси глинозема и фосфорной кислоты при 100°. Имитация бирюзы была изготовлена путем сжатия или сплавления осажденного фосфата алюминия и фосфата меди; также посредством окраски халцедона или других материалов и стекла. Имитацию можно достоверно определить с помощью рентгенограммы порошка. Определение течки плавления и окрашивание пламени также могут быть использованы для этой цели. Натуральная бирюза недостаточно хорошего цвета иногда подвергается искусственной обработке для придания ей желаемого оттенка.

«Искусственную бирюзу» многих разновидностей получают уже около столетия. Так, в XIX в. в Австрии (в Вене), а затем во Франции и Великобритании получали так называемую «венскую бирюзу» прессованием фосфата алюминия, подкрашенного олеатом меди. Показатель преломления «венской бирюзы» — 1,45; при нагревании в пламени газовой горелки она спекается в черное стекло, тогда как природная бирюза превращается в темно-бурый порошок.
«Неолит» — имитация сетчатой природной бирюзы — был получен в 1957 г. в Германии. Он представляет собой смесь бейерита Са (BiO)₂ (СО₃) ₃ и фосфата меди, пропитанную искусственными смолами. Темные прожилки создавались примесями аморфных соединений Fe. Имеются имитации, получаемые при прессовании дигиратированного фосфата алюминия с фосфатом меди, Аl(ОН)₃, Cu(SO₄) и т. д.

Диагностические признаки

Сходные минералы. Лазурит.

Диагностика минерала весьма сложна в связи не только с наличием синтетических и облагороженных камней, но и с применением огромного числа имитаций. Издавна за бирюзу выдавался одонтолит, известный также под названием «костяная бирюза». Он представляет собой окаменелые остатки зубов и костей различных животных, содержащих апатит и вивианит, обусловливающих его серовато-голубую или голубую окраску. Твердость одонтолита — 5, плотность несколько выше, чем у бирюзы — от 3,0 до 3,25 г/см³, средний показатель преломления от 1,57 до 1,63. Месторождение одонтолита имеется во Франции. Его можно отличить по наблюдаемому под микроскопом характерному рисунку костей. Кроме того, обычно одонтолит содержит некоторое количество карбоната кальция, в связи с чем с шипением реагирует с НСl. Под названием «австралийская бирюза» или «австралийский жад» широко используется как имитация бирюзы варисцит Аl [PO₄] • 2Н₂О ромбическая сингония; твердость — 3,5—5; спайность совершенная по {010}; плотность 2,2—2,61 г/см³; n_g = 1,570—1,594; n_m = 1,565—1,584, n_p= 1,550—1,563, n_g—n_p =0,010—0,031; в ультрафиолетовых лучах инертнен). Хризоколу CuSiO₃ •2H₂O можно отличить от бирюзы по более низким значениям твердости от 2 до 4, плотности и показателей преломления.

Сопутствующие минералы.  Лимонит, халцедон, каолин.

Происхождение и нахождение

Месторождения бирюзы связаны с корами выветривания горных пород, содержащих медно-сульфидную минерализацию: с рассеянной медной минерализацией без зоны вторичного сульфидного обогащения и с интенсивной медной минерализацией и зоной вторичного сульфидного обогащения.

Бирюза — вторичный минерал — находится с лимонитом, халцедоном и каолином и образуется под действием поверхностных вод, обычно в сухих областях, на глиноземистые изверженные или осадочные породы. Бирюза, найденная в эффузивных породах, таких как трахит, вероятно, получилась вследствие изменения акцессорного апатита и мелковкрапленных медных сульфидов.

Изменение минерала

Бирюзу часто находят в виде псевдоморфоз по ортоклазу, также по апатиту, костям и зубам. Минерал не теряет конституционной воды ниже 180—200° (хотя небольшие количества неконституционной, капиллярной воды могут выделяться, что иногда сопровождается изменением цвета), но, повидимому, совершенно обезвоживается ниже 600°.

Практическое применение

Ювелирно-поделочный камень.

Каждый любитель камня и минералог должен иметь в виду, что для бирюзы, вопреки существующим в нашей ювелирной промышленности нормам, ценен любой, даже маленький кусочек. Любая самая незначительная вставка бирюзы в кольцо или браслет прекрасно смотрится и очень украшает изделие. В старинных серебряных кольцах и браслетах кавказских курдов-изидов, а также старинных иранских ювелирных изделиях бирюза использовалась в самых мелких вставках. Вспоминается очень красивое кольцо, где в качестве «камня» была поставлена филигранная серебряная пластинка, в которую было вделано больше десятка бирюзовых камней размером около миллиметра. Очень красив был серебряный филигранный браслет с размещенными по центру крупными бирюзовыми камнями: в самом центре камень размером около 5—5,5 мм в поперечнике, а далее более мелкие — до 2,5 мм; все это вокруг осыпано мелкими вставочками бирюзы, каждая из которых имела менее 0,5 мм в поперечнике. Конечно, использование мелкой бирюзы — это дело художника, и тут возможны самые различные решения.
Недавно в литературе был описан применяемый американскими индейцами способ отделки мелкой бирюзы для вставки в кольца, браслеты и другие недорогие ювелирные изделия. Рекомендуется в металлическое кольцо на эпоксидной смоле вставлять возможно плотней кусочки мелкой бирюзы. Иногда в центре такой композиции или как-нибудь иначе вставляется обломок коралла для создания красновато-розового пятна на голубом фоне. После затвердевания эпоксидной смолы вся мозаика шлифуется и полируется совместно.
Бирюза очень хорошо выглядит в неправильных и плоских камнях, поэтому в старинных иранских изделиях часто встречались пластинки камня, иногда причудливо изогнутые.
Бирюза очень благодарный камень, и человек с художественным вкусом и умелыми руками сумеет увидеть красоту даже в самом плохом кусочке..

Физические методы исследования

Старинные методы. Под паяльной трубкой

Бирюза становится коричневой, но не плавится перед паяльной трубкой, и пламя не окрашивается или только слабо окрашивается зеленым. Имитация бирюзы обычно легко плавится и окрашивает пламя Определенно зеленым. В закрытой трубке растрескивается, выделяет воду и становится коричневой или черной (CuO).

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

Бирюза двуосна, положительна, 2V =40°. Показатели преломления: ng = 1,65, n_m = 1,62, n_p— 1,61, n_g—n_p =0,040. Средний показатель преломления плотных масс обычно около 1,62. Значения показателей преломления могут варьировать в зависимости от состава и степени измененное минерала в различных месторождениях и даже на участках одного и того же месторождения.