Изумруд

Синонимы: Смарагд— smaragd, зумурруд (Бируни, XI в.).

Происхождение названия

Современное название «изумруд» дошло до наших дней из глубокой древности, претерпев значительные метаморфозы. Упоминания об изумруде (мараката, маркат, таркшиа) имеются в древнеиндийском эпосе «Махабхарате». древнем индийском манускрипте о драгоценных камнях «Агастии» повествуется о восьми разновидностях изумруда. Санскритское или персидское название «заморрод» со временем превратилось в греческое— «смарагдос», а затем в латинское — «смарагдус». Современные звучания «эмеральд» (а ранее «эсмеральд» от лат. emerald), «смарагд», «изумруд» появились в средние века. Вначале под этими названиями объединялись любые зеленые камни, как прозрачные, так и непрозрачные, и, вероятно, в XVI в. так называли именно разновидность берилла сочного зеленого цвета.

Английское название минерала Изумруд— emerald.

Сросток кристаллов изумруда. Урал Малышевское месторождение
Сросток кристаллов изумруда. Урал Малышевское месторождение

Содержание

  • Химический состав
  • Разновидности
  • Кристаллографическая характеристика
  • Форма нахождения в природе
  • Физические свойства
  • Химические свойства. Прочие свойства
  • Диагностические признаки. Спутники.
  • Происхождение минерала
  • История открытия месторождений изумрудов
  • Месторождения
  • Практическое применение
  • Уникальные изумруды
  • Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)
  • Купить изумруд

Группа

 

Формула

Химический состав

Для изумруда характерно повышенное содержание Cr2O3; 0,06%, 0,25—0,29, 0,50%, 0,1—0,05%. Кроме того, в изумрудах обнаруживаются: Na, Mg, Ca, Fe, V, Ni. В.

 

 

Кристаллографическая характеристика

Сингония. Гексагональная L66L27PC.

Класс симметрии. Дигексагонально-бипирамидальный — 6/mmm. Отношение осей. с/а=0,4989.

Кристаллическая структура. Является разновидностью берилла

Форма нахождения изумруда в природе

Облик кристаллов изумруда всегда призматический.

Включения в изумруд


Для изумруда характерно большое количество включений как газово-жидких, так и твердых (альбит, гранат, тальк, карбонаты, углистое вещество и др.). К особенностям микрорельефа поверхности кристаллов относятся бугорки, штрихи, выступы (рифленый рельеф), изгибы в виде меандр и т. д.

 

Физические свойства

Оптические

Цвет изумрудно-зеленый разной степени интенсивности и оттенков (желтоватых или синеватых). Зеленая окраска изумруда обусловлена ионами Cr3+, изоморфно замещающими ионы алюминия в октаэдрических позициях структуры берилла. Интенсивность окраски связана с содержанием этой примеси хрома. Изумруды различных месторождений отличаются разными оттенками зеленого цвета. Для колумбийских изумрудов характерен голубоватый оттенок, для уральских и североамериканских — легкий желтоватый, придающий некоторую теплоту камню, что обусловлено присутствием ионов Fe2+ и Fe3+ в тетраэдрической позиции, для болгарских — синеватый, связанный с наличием ионов Fe2+ в тетраэдрической и октаэдрической позициях с относительно равной концентрацией. Возможно, некоторое влияние на оттенки зеленого цвета изумруда может оказывать примесь ванадия. В изумрудах Норвегии (Minne) концентрация V2O5 составила 0,9% при содержании Cr2O3 0,1%, в изумрудах Музо — 0,05%V, 0,12% Fe, 0,14% Cr и других элементов (Ti, Mn, Са, Sc). Однако зеленые бесхромистые (<0,0003 %) бериллы из месторождений Бразилии Феррос и Салининха, окраска которых связана с примесью ионов V3+ , изоморфно замещающих ионы Аl 3+ в октаэдрических позициях структуры берилла, по мнению А. М. Тейлора, Б. В. Андерсона, Дж. Арема и др., не следует называть изумрудами.

Интенсивность окраски изумрудов различная. В ювелирном деле используются изумруды от слабого зеленого до густого сочного изумрудного цвета. При одинаковых степени прозрачности, дефектности (наличии трещин и включений) и размере стоимость камня тем выше, чем интенсивнее его окраска, причем разница в стоимости камней различных оттенков цвета весьма значительна.

Черта отсутствует из-за высокой твердости

Черта отсутствует. Порошок имеет белый цвет.

Блеск стеклянный.

Отлив до жирного (смолистого).

Прозрачность Прозрачность неравномерная: часто в одном кристалле изумруда наряду с переполненными включениями участками встречаются абсолютно прозрачные участки высокой ювелирной ценности.

Механические

Твердость 7,5-8

Плотность Плотность. 2,727—2,745.

Спайность по (0001) несовершенная до совершенной (возможно, отвечает отдельности), по (1010) несовершенная.

Излом раковистый и неровный.

Химические свойства

Кислоты, за исключением плавиковой, не действуют. С бурой дает прозрачное бесцветное стекло; изумруд — бледно-зеленый перл (хром). Для быстрой диагностики пользуются реакцией с хинализарином (поверхность кристаллов берилла окрашивается в синий цвет).

Прочие свойства

Температура плавления 1420°

При медленном нагревании (в течение получаса) зеленый берилл с Шерловой Горы полностью изменяет свою окраску на голубую; это свойство используется для получения аквамаринов из зеленых бериллов. Некоторые зеленые и желтые бериллы при нагревании до 200—500° становятся коричневыми. Джаяраман установил, что при нагревании бериллов в течение 5 часов до 500° происходит частичное окисление Fe2+ , при этом все зеленые бериллы становятся синеватыми.

Диагностические признаки изумруда

В настоящее время, наряду с природными, широко применяются искусственно выращенные изумруды. Издавна изготавливаются дублеты из двух более мелких изумрудов или из изумруда и какого-либо другого камня — бледного берилла, кварца, синтетической шпинели, которые цементируются изумрудно-зеленой пастой. Дублеты можно выявить по включениям в плоскости склеивания. Кроме того, в качестве имитаций применяют минералы зеленого цвета, обычно менее дорогие и более распространенные — корунд, диоптаз, хромдиопсид, турмалин, уваровит, демантоид, гроссуляр, хризолит, александрит, гидденит, жадеит, циркон, флюорит, хризопраз. Среди этих минералов, по мнению Б. В. Андерсона, наибольшего внимания заслуживают флюорит из Намибии, хромсодержащий турмалин из Танзании и жадеит. Изумрудно-зеленый флюорит имеет красный цвет под фильтром Челси и трехфазные включения, аналогичные колумбийским изумрудам. Однако его можно отличить по отсутствию двупреломления и дихроизма, по более низким значениям твердости (4), и показателя преломления (1,434), более высокой плотности (3,18г/см3), сиреневой люминесценции в ультрафиолетовых лучах (365-нм). Хромсодержащий зеленый турмалин имеет красный цвет под фильтром Челси, характерную для изумруда полосу поглощения в красной области, но в отличие от него более высокие показатели преломления (1,620, 17638).
Отличить жадеит от изумруда можно не только по более низкой твердости (7), но и по более высоким значениям показателей преломления (1,65—1,67) и плотности (3,33г/см3) и характерной ряби или зернистости на поверхности полированного камня. В Бирме и России имеется прекрасного изумрудно-зеленого цвета хромдиопсид, который отличается от изумруда по твердости (5,5—6), показателям преломления (1,672—1,708) и плотности (3,20 г/см3) .Мелкие ограненные изумруды порой весьма сложно отличить и от хризопраза, окрашенного соединениями никеля и имеющего линию поглощения при 623 нм. Изумрудно-зеленый уваровит из-за малого размера кристаллов редко встречается в ограненном виде.

Он так же, как демантоид и гроссуляр, изотропен, не обладает дихроизмом, имеет более высокие показатель преломления и плотность. Отличаются от изумруда свойства и других зеленых камней и стекол, издавна использующихся в качестве имитаций изумруда. В последних присутствуют включения пузырьков воздуха, характерны и другие признаки. Известны случаи «облагораживания» трещиноватых изумрудов путем пропитывания их маслом с красителями. Такие камни можно выявить, погрузив их в воду, содержащую растворитель жира (например, стиральный порошок), или слегка подогрев камень, удалив тем самым масло из трещин

Спутники.

Происхождение и нахождение

Характерен для пегматитов разных типов. Смотри берилл

История открытия месторождений изумрудов

 

Наиболее древними месторождениями изумрудов считаются месторождения Египта, расположенные в Аравийской пустыне, на водоразделе между Нилом и Красным морем.
Эти месторождения были открыты еще при первых фараонах, и, видимо, именно отсюда поступал камень, находимый в египетских захоронениях, датируемых 3 тыс. лет до и. э. Интенсивная разработка этих месторождений велась при Птоломеях (305—30 г. до и. э.) и несколько позднее. Затем эти месторождения были заброшены, а к началу XIX в. и утеряны. Высказывались даже сомнения в существовании этих рудников. Предполагается, без особых, впрочем, на то оснований, что заброшены эти копи были в конце XVI в., когда в Европу поступили большие партии колумбийского изумруда, захваченного конкистадорами у индейцев.
Только в 1816—1817 гг. золотых дел мастер из Найта, француз, любитель камня Кайно вновь открыл эти копи. На горе Джебел Забара, в 200 км от Нила и в 35 км от Красного моря, им было найдено около 40 шахт; некоторые шли на глубину до 800 футов (240 м). Собрав здесь изумруды, которые залегали в слюдите, Кайио вернулся в Каир и предъявил камни египетскому правительству. Ему были даны рабочие и поручено организовать систематическую добычу камня. Из-за страшной жары и отсутствия воды добычу организовать не удалось, но Кайио нашел еще одно место старых работ на горе Джебел Сикет, где были остатки более 1000 шахт и развалины города, в котором было не менее 500 домов. Кое-где в городе сохранились греческие надписи. До сих пор эти месторождения, видимо, не разрабатываются.
Камень, получаемый отсюда, был мало прозрачным, трещиноватым и светлоокрашенным.
О геологии этого района имеются скудные сведения; известно, что в районе развита гранито-гнейсовая толща, среди которой встречаются ультрабазиты и пегматиты. Кроме того, встречаются здесь биотитовые и флогопитовые слюдиты, содержащие иногда актинолитовую роговую обманку и тальковые сланцы. Изумруды встречаются только в слюдитах. Старые разработки приурочены также только к слюдитам. Мелкие кристаллики изумруда залегали по границе биотитового слюдита и небольшой пегматитовой жилы. Все это весьма напоминает хорошо изученные месторождения Урала; видимо, это однотипные месторождения.
Второй группой месторождений изумруда, которая стала поставщиком драгоценного камня в Европу, были месторождения Колумбии. Они дали очень большое количество драгоценного камня, но геологическое строение их до недавнего времени не было ясным, и только в последние годы появились хорошие описания.
В начале 70-х годов эти месторождения посетил крупный советский минералог А. А. Беус, написавший очень интересную книгу о своих путешествиях  .
Месторождения изумруда разрабатывались в Колум- ; бии индейцами еще дозавоевания Америки испанцами.
- Как известно, Хименес Кесада — завоеватель Цептральной Колумбии —12 марта 1537 г. впервые увидел изумруд у захваченного в плен индейца. Направленный Кесадой на поиски изумрудов капитан Педро Фердинандес де Валенсуэла добрался до района Чивор и будто бы принес своему командиру образцы изумруда. Однако это открытие еще не было началом разработок. Эксплуатация | началась только после открытия испанцами месторождения изумрудов Музо. В этом открытии, но А. А. Беусу, много неясного. По наиболее вероятной версии, наместник короля Испании Карла V в Колумбии де Лейва 1 января 1564 г. сообщил из города Сапта-Фе-де-Богота, что в 30 лигах (примерно 165 км) от этого города «с божьей помощью» в поселке Ла-Тринидад провинции Музо были открыты копи изумрудов.
Проникновение па территорию, богатую изумрудами, оказалось очень трудным из-за крайне пересеченной  местности и яростного сопротивления ппдейце'в. Индейцы, вооруженные луками, разили пришельцев отравленными стрелами, и попытки захвата их земель стоили жизни многим испанцам. Для овладения землями, содержащими месторождения изумрудов, де Лейва посылает в трехме-сячную экспедицию в провинцию Музо опытного открывателя и завоевателя капитана Хуана де Пенагоса, способного вести переговоры с целью овладения землями, па которых были открыты месторождения драгоценных камней.
Но и после формального покорения индейцы Музо неоднократно восставали и нападали на рудники изумрудов, находившиеся во владении испанцев. За всю четырехсотлетнюю историю этот район никогда не был свободным от войны.
Копи Чивор разрабатывались испанцами до 1675. г., а потом были заброшены и утеряны, и только в 1886 г. колумбийский горный инженер Френциско Рестрепо по архивным документам конкистадоров установил, что рудник Чивор был расположен в таком месте внешнего хребта Восточных Кордильер, из которого можно ясно видеть заросшие лесом равнины бассейна р. Ориноко, и на этом основании начал поиски. Там он обнаружил остатки акведука, который привел его отряд на вершину хребта. Здесь и оказались потерянные копи.

Лучше других изучены уральские Изумрудные копи, давшие много прекрасных камней. Они были открыты в 1831 г., и тогда же была начата их разработка. В ряде работ высказывалось даже предположение, что уральские Изумрудные копи были именно тем месторождением, откуда в древний мир поступали скифские и бактрийские изумруды, упоминаемые Плинием Младшим. Но известный профессор Арцруни (армянин по национальности, преподававший в Германии) проводил специальное исследование, в котором сравнивал изумруды из древних украшений и изумруды Урала, и показал их различие. К тому нее никаких старых разработок на уральских Изумрудных копях найдено не было. В 1830 г. крестьянин Максим Кожевников на берегу р. Токовой (Урал) в корнях вывороченного дерева нашел несколько кристаллов и обломков зеленого камня, которые, как установил в 1831 г. Яков Коковин, оказались изумрудами. Вскоре начались старательские разработки месторождений, названных Изумрудными копями.
Об открытии уральских Изумрудных копей сообщается в очень красочном донесении начальника Екатеринбургской гранильной фабрики, оно приведено в книге А. Е. Ферсмана и широко известно. Здесь интереснее привести менее известное сообщение местного старожила : «Был у нас тут наш белоярский крестьянин Максимко Кожевников. Парень дошлый, смотрел все, где как порубка откроется, да пни появятся, он их выкорчевывал, да смолу гнал. Как-то зашел Максимко за пнями на правый берег Токовой, что падает в Рефть, да меж корней сушины, вывороченной бурей, напал на струганцы (кристаллы), да самоцветные, как есть тумпасы. Огаркнул он сотоварищей, показал им самоцветы. Подивились они, порылись тут еще, да порешили, что как поедут в город показать их там, а если гожи, то и продать. Так и сделали. Да проведал об этих камнях управитель гранильной фабрики, что в городе жил; доставили их к нему, а он-то вертел и смотрел их, точить давал, да и признал, что этот камень дорого стоит. А земля эта казенная, да в ту пору по закону никто в ней не мог добывать самоцветный камень, окромя что казна. Управитель послал за Максимкой, да вместе с ним и рабочими поехали на Токовую смотреть место, где найдены камни. Вырыли тут ямины, шурфы на пробу, встретился им сланец, что со слюдой; стали его пробивать, а в нем стругаицы и сидят. Камни нашли знатные. Управитель их забрал да в Питер и отправился. С той поры работы и начались».  Об методах добычи изумрудов поведал некто Малахов, посетивший Изумрудные копи в 1884 г., так описывает их: «Человек двадцать копошилось в яме, которая была еще не глубока. Одни из них откалывали при помощи кайлы и лома синеватую породу — слюдистый сланец, содержащий в себе цветные камни. Другие рабочие ее перевозят, а третьи очищают. Эта порода, особенно только что отбитая, богатая влагой, довольно легко раскрашивается, даже при помощи рук, вследствие чего при некоторой осторожности легко извлекать из нее, нисколько не попортив, кристаллы изумрудов, бериллов п других минералов. Только что отколотая порода складывается в ручные тележки или тачки и *. перевозится на площадку к амбару, где и производится ее разборка. Отделив от кристалла или щетки, как называют сросток из нескольких кристаллов, излишний сланец, кладут их осторожно в мешки и переносят в амбар. Цветные камни, по словам рабочих, нельзя тотчас же очищать, надо дать им обсохнуть, а то часто кристаллы покрываются трещинами, через что теряют свою ценность».

Первые находки изумрудов в Европе относятся к 1797 г., когда были найдены кристаллы в Австрии — в Зальцбурге (Восточные Альпы).
Изучение и разработка месторождения Хабахталь проводились с 1860 по 1914 г.

 

Месторождения

Изумруд (берилл) Урал месторождение Троицкое
Изумруд (берилл) Урал месторождение Троицкое

Месторождения изумруда в Колумбии группируются в виде широкой полосы, пересекающей хребты Восточных Кордильер в северо-западном направлении, но общая площадь этой полосы не ясна. Самыми богатыми участками являются участки Музо в центре полосы и Чивор — на ее крайнем юге. Небольшое количество изумрудов добывалось в различных точках изумрудоносного района. Более крупными из этих точек являются месторождения Коскуэз и Пенья-Бланка к северу от Музо.
Геологическое строение колумбийских месторождений, несмотря на интенсивную их разработку, освещено в литературе очень мало. И хотя их резкое отличие от месторождений Урала отмечалось давно, детали геологического строения месторождений были не очень ясны. В этом смысле исследования А. Беуса оказались крайне полезными. Они отчетливо показали, что главное месторождение изумрудов — район Музо — весьма специфичен. Основу района слагают нижнемеловые углисто-глинистые сланцы (формация Виллето), слабо метэморфизованные и поэтому сильно пачкающиеся. Продуктивные слои, капас-буэно (хорошие слои), практически почти не отличимы от непродуктивных (камбиадо — другие). Указывается только наличие в продуктивных сланцах альбита. По мнению А. Беуса, продуктивные слои приурочены к зонам разлома, по которым могли протекать вызывавшие минерализацию растворы.
Изумруд приурочеп к кальцитовым жилкам, весьма обильным в продуктивной толще. Кроме изумруда и кальцита, в жилах встречается пирит и редко — другие мине-ралы. Палеотемпературные измерения (по гомогенизации включений) показали, что наиболее вероятная температура образования изумруда в Музо составляет 280—380°,т. е. растворы, давшие начало месторождениям, по геоло-гическим масштабам были не очень горячими.
Наиболее богатым в районе Музо в момент посещения его А. Беусом был карьер Текуэндама, представляющий собой крутой, почти стометровый обрыв, сложенный черной, как сажа, сланцеватой породой, пересеченной сетью тонких жилок и прожилок кальцита. Старатели работают в карьере без технического руководства, нисколько не беспокоясь о системе разработки. Во многих участках карьера возможны обвалы, угрожающие жизни горняков.
Среди добываемого камня различают эсмеральду — ювелирный камень высшего класса и морайя — изумрудная зелень — низкокачественный материал. Местные спе-циалисты считают, что для добычи 1 карата морайя надо переработать около 1 м3 сланца, но для получения 1 карата эсмеральды нужно переработать около 12 м3 сланца.
Рудник Чивор, хорошо описанный в последние годы американцем Джонсоном, сложен такими же нижнемеловыми сланцами (формация Кокуэзо), что и Музо, но более пестрыми по составу. Глинистые черные и желтые сланцы переслаиваются с черными известняками и белыми и розовыми аргиллитами. Среди сланцев выделяются три горизонтально залегающих слоя (?) — «железные пояса», содержащие пирит или гетитовые (бурожелезняковые) псевдоморфозы по пириту.  Продуктивные слои залегают между «железными поясами» или вблизи них, удаляясь не более чем на 50 м. В продуктивных сланцах, как и в «железных поясах», отмечается присутствие альбита. Изумрудоносные жилы секут сланцы во всех иаправлениях, однако в отличие от Музо, в кальцитовых жилах ' изумруда нет. Изумруд содержат пиритовые и альбитовые жилы или жилы, в которых присутствуют эти минералы. Лучшие камни в месторождении встречаются в карманах, иногда ассоциирующих с жилами, находящимися в сланцах. Карманы могут быть полыми или выполнены альбитом, пиритом или гетитом. Лучшие камни встречались именно свободными, в пустоте. Кальцит, хотя и обычен в Чиворе, образует местами с пиритом очень красивые штуфы, но изумруд с кальцитом никогда не встречается. Джонсон отмечает, что ни
изверженных пород, ни пегматитовых жил в районе месторождения Чивор нет.
Остается только сожалеть, что научных исследований изумрудных месторождений Колумбии нет. Важно здесь все — и изучение характера вмещающих пород, и выяснение причин различия между Чивором и Музо, и, конечно, поиски источников бериллия и хрома. Не верится, что Колумбия — единственный район, где встречаются такие низкотемпературные изумруды. Хорошо бы их поискать в других местах, но где — пока не ясно.

Изумрудные копи Урала расположены несколько севернее г. Асбеста, на протяжении той же полосы ультра-базитов, с которыми связаны Баженовские асбестовые месторождения. Наиболее подробное изучение этих месторождений предпринято было в 20-х годах нынешнего века академиком А. Е. Ферсманом, который дал очень содержательное описание этих копей, впоследствии уточненное и дополненное К. А. Власовым. Ко времени начала работы А. Е. Ферсмана минералогическая природа изумруда была уже вполне изучена и уверенно доказано, что зеленый цвет изумруда связан с растворением хрома в минерале берилле. Правда, хрома здесь немного, но все-таки он есть. Именно это сочетание бериллия и хрома в одном минерале представляло тогда главную трудность в понимании происхождения этого минерала.
Как раз в начале 20-х годов в нашей стране академиком В. И. Вернадским и А. Е. Ферсманом, который был другом и учеником В. И. Вернадского, были заложены начала новой дисциплины — геохимии, рассматривающей распространенность различных элементов в разных геологических условиях. Одним из первых твердо установленных геохимических законов было то, что в природе некоторые элементы распространены строго закономерно. Так, с гранитами связаны такие элементы, как фтор, вольф¬рам, олово, редкие щелочи и особенно бериллий. Собственно в самих гранитных породах этих элементов очень мало, но при остывании гранитной магмы и ее кристаллизации эти элементы накапливаются в последних порциях расплава и выделяются или в пегматитовых жилах, если эти летучие вещества не могут уйти из области кристаллизации, или в измененных породах — апогранитах или грейзенах, замещая по пути своего движения ранее существовавшие минералы.
Второй группой строго специализированных элементов являются такие элементы, как никель, кобальт, платина, палладий и хром, которые теснейшим образом связаны с бедными кремнекислотой ультрабазитовыми породами.
Своеобразие изумруда заключается в этом смысле в его полной «противозаконности»: в нем сочетается бериллий — типичный элемент гранитоидов — с хромом — типичным элементом ультрабазитов.
Исследования А. Е. Ферсмана на Изумрудных копях Урала позволили показать причину такого сочетания. Он установил, что минерализация этих копей образовалась в результате внедрения относительно более молодой гранитной магмы в ранее существовавшие ультрабазитовые массивы. Гранит, который внедрился сюда, является, видимо, ответвлением от развитого к северу массива, с которым связаны многочисленные пегматитовые жилы Мурзинско-Адуйской полосы. Это может свидетельствовать о том, что гранитная магма, внедрившаяся в районе Изумрудных копей, была довольно богата летучими веществами вообще и бериллием в частности.
Предположив внедрение гранитной магмы в ультрабазиты, А. Е. Ферсман должен был здесь впервые выяснить контактную зональность, возникшую в таких контактах. Тщательное исследование ряда разрезов позволило ему определить, что в результате внедрения гранита вокруг него в ультрабазите возникает следующий реакционный ряд:
1) пегматит или гранит;
2) биотитовый слюдит (мощность до 1,5 м);
3) хлоритово-актннолитовая зона (до 1,0 м);
4) тальковый сланец (до 3 м);
5) неизмененный ультрабазит.
Три промежуточные зоны (2, 3, 4-я) возникают в результате взаимодействия гранита и ультрабазнта. Конечно, это очень грубая схема, в природе все много сложнее. Отдельные зоны делаются тоньше, а иногда и просто выпадают. Исчезает иногда и сама жила; от нее остаются только летучие вещества, создающие контактные зоны и т. д.
Если этот разрез, однако, сравнить с другими случаями контакта гранитоидов с ультрабазитами, то полное тождество всех контактных зон видно совершенно отчетливо.
Этот вопрос в той или иной мере рассматривается при описании месторождений нефрита и жадеита.
Взаимодействие гранитного расплава и ультрабазнта объясняет и необычную геохимическую ассоциацию бериллия с хромом — бериллий привнесен из гранита, а хром заимствован из ультрабазнта. Крайне интересны также наблюдения А. Е. Ферсмана по распределению минералов в контактном поле. Минералы пегматитов, такие, как берилл, апатит, флюорит, встречаются либо в зоне магматической породы, либо в слюдите. Однако в том случае, когда берилл образует кристаллы среди минералов пегматитовой жилы, они бесцветны или имеют характер аквамарина, зеленый изумрудный цвет берилл приобретает только тогда, когда он кристаллизуется среди слюдита. Интересно отметить, что на месторождении многие факторы свидетельствуют о низкой температуре образования берилла. В известной мере это сближает уральский и колумбийский типы месторождений изумруда.

Присутствие хрома только в бериллах в слюдитах однозначно показывает, что в формировании зоны слюдита участвовали как гранитный, так и ультрабазитовый материал. Менее ясен механизм этого образования. По А. Е. Ферсману, внедрившийся в ультрабазит гранитный расплав, обогащенный летучими веществами (Ферсман называет его пегматитовым), интенсивно растворял вещество ультрабазнта и активно прогревал ближайшие контакты. За счет расплава, обогащенного веществом ультрабазнта, кристаллизовалась слюда, возникла зона слюдита, внутри которой может остаться участок почти неизмененного расплава, закристаллизовавшегося в форме гранита или расплава, обедненного кремнекислотой в форме бескварцевой породы — плагиоклазита. За счет прогретых пород, в которые растворы еще привносили кремнекислоту, образовались зоны амфибола и талька.
Позднее были высказаны предположения, что контактные зоны образовались после застывания пегматитовой жилы; на жилу и на вмещающий ее ультрабазит действовали растворы, которые вызывали их перекристаллизацию и переносили вещество жилы в ультрабазит и обратно. Высказывались и очень неясные представления. Так, один молодой исследователь недавно написал, что изумрудоносные слюдиты «являются слюдитами фации грейзенов». Признаться, трудно понять отличие этого «нового» взгляда от «старого». Грейзенизация, тем более грейзены, содержащие флюорит и берилл, , обусловливаются воздействием остаточных растворов, богатых летучими, на ту или иную ранее существовавшую породу. Здесь, в Изумрудных копях, и по А. Е. Ферсману, настоящих пегматитов нет, есть только некоторые реликты гранита, обогащенные летучими, и их воздействие на ультрабазит. Так в чем же разница? Не ясно. Но всякий спор в пауке открывает новые факты и идет обычно на пользу истине, вероятно, и этот спор в конечном итоге принесет пользу.

Описание Изумрудных копей Урала, выполненное А. Е. Ферсманом, было очень интересным, четким, удивительно просто и хорошо объясняющим все стороны образования изумруда. Это описание привлекло к себе внимание исследователей, изучающих драгоценный камень за рубежом. Изумруд стали целеустремленно искать в контактах между гранитными пегматитовыми жилами и ультрабазитами. После опубликования работ А. Е. Ферсмана были открыты изумрудные месторождения в Южной Африке (ЮАР), в Зимбабве и в Индии. Все эти месторождения по генезису весьма близки к месторождению Урала.
Опишем некоторые из этих открытий.
В Южной Африке изумруды были найдены в 1927 г. Район, где обнаружены месторождения, расположен на южном склоне хребта Мурчисон, на слабовсхолмленной равнине, геологическую основу которой составляет древ-няя архейская система Свазиленд, в состав которой вхо-дит толща гранитов, гнейсов, амфиболитов и железистых кварцитов. К этой толще приурочены многочисленные пегматиты. Изумруды приурочены к слюдитам, окружающим пегматиты. Первым был открыт рудник Сомерсет, расположенный в 12 милях к восток-северо-востоку от станции Гравелот. Позднее в этом же районе были от-крыты рудник Кобра и рудник близ самой станции. Однако Сомерсет, видимо, до сих пор является самым крупным. Количество добытого в Африке изумруда не ясно, указывается только, что в 1936 г. здесь добыто 14081 карат изумруда.
Изумруд в Индии был определен в 1944 г. Др. X. Крукшанком по образцам, добытым сотрудником геологического управления Багчанда Сони в процессе расширения добычи слюды и берилла в военные годы. Позднее были открыты и коренные месторождения, образующие боль¬шую полосу в юго-западном Раджастане, протягиваю¬щуюся от г. Аджмира к юго-юго-западу. Наиболее круп¬ное месторождение Кубани расположено несколько северо-восточнее этого города. Немного юго-западнее от города расположено месторождение Раджар, а еще юго-западнее, уже в районе г. Мевара, расположено несколько более мелких месторождений: Канигуман, Теки и Гум-Гура.
Все эти месторождения приурочены к сильнодислоцированной зоне в местных докембрийских отложениях, по границе между породами «системы Дели» и более древ-ними породами «Аравали». В зоне разлома выходят от-дельные участки ультрабазита и встречаются многочисленные пегматитовые жилы и жилы турмалиновых гранитов. Предполагается, что это более молодые «постделийские» образования, связанные с расположенным в этом же районе гранитом Эринпура. Крайне интересно, что с гранитом Эринпура связаны многие пегматитовые жилы, содержащие берилл.
В районе месторождений с пегматитами ассоциируют биотитовые и мусковитовые сланцы, актинолитовые и тремолитовые породы, а также тальковые сланцы. К сожалению, имеющиеся зарисовки весьма нечетки, и установить последовательность реакционных зон не удается. Отмечается, что изумруд встречается только в слюдяных сланцах. В пегматитах встречается только неокрашенный берилл. Специально отмечается большое сходство всех месторождений района.
Сильно затрудняет изучение и понимание процессов изумрудообразования в Индии выветривание, наложенное на все месторождения. Отмечается сильная каолинизация полевых шпатов и вермикулитизация биотита. Первые работы в районе велись именно для изучения ресурсов вермикулита. Количество добытых изумрудов не очень ясно; указывается, что в 1945—1947 гг. в Индии добывалось более 900 фунтов изумрудов в год. Сколько здесь было ювелирного изумруда, неизвестно. Изумруды на руднике подвергаются грубой сортировке, очищаются в кислотах и щелочах, покрываются слоем жира и поступают на аукцион в Джайпур.
Последней по времени интереснейшей находкой, хотя и имеющей только минералогическое значение, была находка в 1971 г. изумруда на Украине. Здесь среди тремолитовых и тремолит-актинолитовых сланцев — продуктов метаморфизма ультрабазитов — встречена жила хорошо дифференцированных альбитовых пегматитов. Вокруг пегматита развивается биотит-флогопитовая оторочка мощностью 15—20 см с раздувами до 30—50 см. Кристаллы ярко-зеленого изумруда размером до 1,5—2,0 см встречаются в слюдитовой оторочке. Окраска вызвана присутствием в изумруде некоторого количества хрома, определенного химически. В самих пегматитах присутствуют слабо окрашенные бериллы, содержащие, как и местный изумруд, довольно много щелочей.
Изумруд — интереснейший драгоценный камень. Особый интерес в том, что в этом минерале ассоциируют геохимически резко отличные элементы: хром — типичный элемент ультрабазита и берилл— не менее типичный элемент кислых пород. Условия, в которых возможно соединение этих геохимически несовместимых элементов, были блестяще расшифрованы А. Е. Ферсманом, и сейчас можно видеть, что многие изумрудные месторождения мира — Индия, Южная Африка, Египет и Украина, а также очень маленькое месторождение Хабахталь в Альпах, о котором не упоминалось,— имеют совершенно такой же характер, как и уральские Изумрудные копи, и образовались при контактном воздействии гранита на ультрабазит.
В свете этих результатов особенно интересна природа колумбийских месторождений. Пока совершенно не ясно, откуда в эти месторождения поступали бериллий и хром и каким образом в жилах кальцита среди сланцев могли возникнуть кристаллы берилла, содержащего хром. До сих пор синтез изумруда ведется в условиях высоких температур и давлений. Для колумбийских месторождений, однако, можно предположить рост кристаллов берилла при значительно более низких параметрах. Очевидно, в этом направлении следует вести дальнейшие интенсивные исследовательские работы по синтезу изумруда.

 

Практическое применение

Ювелирный камень.

Для обработки прозрачных изумрудов используют следующие виды огранки: ступенчатую, прямоугольную «изумрудную» или «каре», реже бриллиантовую. Камни полупрозрачные обрабатываются в форме кабошонов. Необходимо учитывать дихроизм.  Следует заметить, что только очень незначительная часть изумрудов обрабатывается в тех странах, где их добывают. Изумруды высшего качества обрабатываются в Идар-Оберштайне (Германия), Рамат-Гане (Израиль), Лондоне, Женеве и Нью-Йорке. Камни среднего и невысокого качества, составляющие основной объем добываемых изумрудов и пригодные для изготовления кабошонов, обрабатываются в Индии. В ювелирных изделиях изумруды часто сочетают с бриллиантами.

Уникальные изумруды

Размеры кристаллов различны: кристаллы ювелирного качества чаще всего мелкие. Самый крупный в мире изумруд размером 14х35 см и массой 24 000 кар найден в 1956 г. на руднике Сомерсет (ЮАР). К сожалению, он не сохранился в первоначальном состоянии, так как был распилен на несколько частей и обработан. Уникальные изумруды массой 1629,6 и 1160 кар обнаружены в Зимбабве.
Уникальные изумруды были обнаружены и в нашей стране. Самый крупный из Уральских изумрудов — прозрачный кристалл травяно-зеленого цвета, получивший название «Изумруд Коковина», был найден в 1834 г. Местонахождение его в настоящее время неизвестно. Со временем это название перешло на другой изумруд красивого цвета и хорошего качества массой 11 тыс. кар, хранив¬шийся в коллекции Кочубея (отсюда второе название — «Кочубеевский изумруд»), а в настоящее время — в коллекции Минералогического музея АН СССР им. А. Е. Ферсмана.
В «Алмазном фонде России» находятся найденный в 1978 г. изумруд, названный «Славный Уральский», массой 3362,5 кар и другие значительные по размеру, хорошего качества и цвета кристаллы.
Заслуженной славой пользуются изумруды Колумбии: «Кристалл из Гачалы» (7025 кар), «Австрийский изумруд» (2681 кар), «Девонширский изумруд» (1383,95 кар). В Американском музее естественных наук Нью-Йорка хранится изумруд «Патриция» (632 кар). На месторождении Карнаиба в Бразилии в 1970 г. был найден изумруд массой 6300 кар, впоследствии вывезенный в Германию.
Крупнейшие североамериканские изумруды: «Гордость Америки» (сросток кристаллов массой 1470 кар), «Изумруд Стефансона» (1438 кар), «Украденный изумруд» и «Гидценит-изумруд» (1270 кар) и ряд других. Упомянутые камни уникальны не только по размерам, но и по качеству — это прекрасные, в значительной степени прозачные камни красивого густого цвета. Из крупных изумрудов иногда вырезают различные сувениры.

В коллекции Венского музея имеется сосуд для мази массой 2680 кар, изготовленный из темно-зеленого кристалла изумруда.
 

Синтез искусственных изумрудов

Синтез ювелирных изумрудов в США осуществляется в промышленных масштабах. Искусственные изумруды по включениям и зональности весьма напоминают природные; вместе с тем они легко отличаются от природных по микрорельефу в отраженном свете, по наличию грубых ступеней и спиралей роста, отсутствию на гранях кристаллов других минералов, обычных на гранях природных кристаллов. Плотность искусственных изумрудов— 2,65, их показатели преломления (no = 1,563, ne = 1,560) ниже, чем у природных. В ультрафиолетовых лучах при фильтрах из слабого раствора солей меди некоторые природные изумруды отличаются от искусственных: изумруды Колумбии обнаруживают ярко-красное свечение, а искусственные светятся малиновым цветом. Для диагностики природных и искусственных изумрудов применяется метод рентгеновской топографии.

 

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

Плеохроирует: по No—желтовато-зеленым, по Ne — зеленовато-голубоватым. no = 1,586— 1,592, ne= 1,579—1,589; no = 1,572—1,580, ne = 1,572—1,575; no = 1,589—1,590, ne = 1,580—1,581. Иногда аномально двуосен. В изумрудах довольно отчетливо выражен дихроизм, особенно в колумбийских: Ne — зеленый, голубовато-зеленый; Na — желтовато-зеленый. Часто в изумрудах наблюдается зональная окраска. Причем зональность может быть проявлена по-разному. Встречаются кристаллы со слабо окрашенной периферийной и интенсивно окрашенной зеленой центральной частью и наоборот. Другой тип зональности — изменение интенсивности окраски вдоль длинной оси кристалла, причем видно несколько перемежающихся полос различной интенсивности. Иногда кристаллы окрашены неравномерно. Окраска устойчива и не изменяется под воздействием света и тепла. Однако при нагревании до 700—800°С кристаллы несколько бледнеют. Изумруд оптически одноосный. Показатели преломления и двупреломление у кристаллов из различных месторождений могут несколько отличаться, что связано с изменением примесей, входящих в структуру изумруда. Это отражается и на плотности минерала. Изумруды некоторых месторождений люминесцируют в ультрафиолетовых лучах: красным цветом — в длинноволновом и зеленым — в коротковолновом диапазонах.

Галлерея