Турмалін — енциклопедія кольорів в одній групі мінералів
Турмалін — хімічно різноманітна група борвмісних циклічних силікатів, цінується за різноманітність кольорів і яскравий плеохроїзм. Кристали зазвичай довгі, ребристі призми з трикутним перерізом. Li-багатий ельбаїт дає більшість дорогоцінних кольорів (рожевий «рубеліт», синій «індиколіт», неонові Cu-місткі різновиди), а Fe-багатий шорл чорний і поширений; Mg-багатий дравіт і Ca-багатий ліддікоатит доповнюють найпоширеніші дорогоцінні види.
Ідентичність і назва 🔎
Група та структура
Турмалін — це група мінералів (супергрупа турмаліну) — борвмісні циклічні силікати зі складною загальною формулою: X Y₃ Z₆ (T₆O₁₈)(BO₃)₃ V₃ W (X = Na, Ca, K, ☐; Y = Li, Mg, Fe²⁺, Mn²⁺, Al, Cr, V; Z = Al, Mg, Fe³⁺; T = Si±Al,B; V,W = OH,O,F). Більшість дорогоцінної якості матеріалу належить до серії ельбаїту.
Етимологія
Назва пов'язана з сингальським словом tōramalli, історично вживаним для багатокольорових каменів у Шрі-Ланці. Торгові назви, такі як рубеліт (червоний/рожевий), індиколіт (синій) і тип Параїба (Cu-місткі неонові блакитно-зелені), описують колір/склад у межах групи.
Де утворюється 🧭
Пегматити
Більшість дорогоцінного турмаліну зростає у гранитових пегматитах з багатих на B і Li пізніх магматичних розчинів разом із кварцом, польовим шпатом, сподуменом, лепідолітом і берилом.
Метаморфічні породи
Дравіт/увіт трапляється в кальц-силікатних мармурах і сланцях, де під час метаморфізму циркулює бор; кристали можуть бути від коричневих до зелених відтінків.
Аллювіальні родовища
Стійкі призми концентруються у плацерах. У деяких районах характерні кольорові зональні зерна та фрагменти «кавунових» кристалів.
Пегматити визначають хімію; довгі, горбкуваті призми фіксують потік кольору вздовж осі c.
Палітра та словник візерунків 🎨
Палітра
- Зелений — Fe²⁺/Cr/V.
- Синій (індіколіт) — Fe²⁺; Cu-місткі показують неонові тони.
- Рожевий/Червоний (рубеліт) — багато Mn.
- Чорний (шорл) — багато Fe.
- Двоколірний/«кавуновий» — рожеве ядро, зелена облямівка (або навпаки).
Турмалін зазвичай сильно плоехроїчний; тон яскраво змінюється вздовж і поперек осі c.
Слова візерунків
- Вісове зонування — колір змінюється вздовж кристала.
- Секторне зонування — трикутні сектори біля термінацій.
- «Кавунові» сектори — рожевий центр, зелена облямівка в поперечному розрізі.
- Котяче око — паралельні порожнисті трубочки/волоски, що створюють ефект шатоянсу (кабошонах).
Порада для спостереження: Використовуйте діаскоп із зеленим/синім кристалом: дві плоехроїчні орієнтації часто показують зеленуватий ↔ синій або світлий ↔ темний.
Фізичні та оптичні деталі 🧪
| Властивість | Типовий діапазон / примітка |
|---|---|
| Хімія | Складний боро‑цикло силікат: X Y₃ Z₆ (T₆O₁₈)(BO₃)₃ V₃ W; змінні катіони визначають види: ельбаїт, шорл, дравіт, ліддікоатит, увіт. |
| Кристалічна система / Група | Тригональна • Турмалінова група (супергрупа) |
| Твердість (Мос) | ~7–7,5 |
| Питомий вага | ~3,00–3,30 (залежить від складу) |
| Показник заломлення / Оптика | ~1,614–1,666; подвійний злам ~0,014–0,032; зазвичай одноосьовий (−), іноді аномально двоякоспрямований; сильний плеохроїзм. |
| Блиск / Прозорість | Склоподібний; прозорий до непрозорого (шорл — непрозорий) |
| Спайність / Злам | Нечіткий до поганого; нерівний до зернистого злам; крихкий |
| Електричні властивості | Піроелектричний і п’єзоелектричний: нагріті або потерті кристали притягують пил/попіл. |
| Флуоресценція | Інертний до слабкого (рожеві, багаті на Mn, іноді слабко червоніють; зміна кольору у Cu-збагачених різна) |
| Обробки | Нагрівання для освітлення/корекції тону; опромінення для активації/посилення рожевого; поверхневі покриття рідкісні; фіксуйте, якщо відомо. |
Під лупою 🔬
Трубочки росту та «трихіти»
Часті паралельні порожнисті трубочки і дрібні голчасті включення; коли їх багато і вони впорядковані, у кабошонах може з'явитися шатоянс.
Секторне та осьове зонування
Трикутне зонування секторів біля термінації та «сходинки» кольору вздовж осі c — діагностичні ознаки. Двоколірні «кавунові» кристали показують концентричні облямівки.
Підказки обробки
Опромінені рожеві можуть мати концентрований колір на поверхні або трохи тьмяніти при нагріванні; зелені, освітлені нагріванням, можуть показувати тонке залишкове зонування. Для остаточних висновків потрібна лабораторія.
Схожі й імітації 🕵️
Берил (смарагд / аквамарин)
Схожі кольори; берил має менший RI (~1,58), SG ~2,7, гексагональний габітус, інший плеохроїзм.
Кварц (аметист / цитрин)
Менший RI (~1,54), SG ~2,65, відсутній яскравий плеохроїзм, інший габітус і включення.
Іоліт (кордерит)
Сильний плеохроїзм, але двоякоспрямований з RI ~1,54–1,56 і SG ~2,6; часто показує іншу трійку кольорів (синьо-фіолетовий ↔ жовтувато-коричневий).
Корунд (рубін / сапфір)
Вищий RI (~1,76), SG ~4,0, інші включення. DR турмаліну більший; дволомність сапфіру часто здається слабшою.
Скло та спінель
Скло має круглі бульбашки і є одноломним (RI ~1,52); синтетичний шпінель RI ~1,72 і не має характерного для турмаліну плеохроїзму.
Швидкий контрольний список
- Довгий ребристий призматичний кристал, трикутний переріз?
- RI ~1,62–1,66, DR до ~0,03, яскравий плеохроїзм?
- Кольоровий зонінг вздовж осі c? → Ймовірно, турмалін.
Місця знаходження та використання 📍
Де зустрічається
Бразилія (Мінас-Жерайс) — класичний різнобарвний ельбаїт; Афганістан і Пакистан — яскраві рожеві/зелені/сині з пегматитів; Мадагаскар — ліддікоатит з яскравим зонінгом; Мозамбік і Нігерія — Cu-вмісні (типу Параїба) та змішаних кольорів; США — пегматити Мейна і Каліфорнії; Шрі-Ланка — дравіт і різні гравійки.
Найпоширеніше використання
Фасетування з акцентом на плеохроїзм і зонінг; кабошони (особливо «котячі очі»), намистини та поліровані скибки з двоколірних/кавунових кристалів.
Догляд, прикраси та шліфування 🧼💎
Щоденний догляд
- Делікатне очищення мило + вода; висушіть м'якою тканиною.
- Уникайте ультразвуку/пари (вставки, обробки, внутрішні напруги).
- Обмежуйте нагрівання та різкі перепади температур; зберігайте окремо від твердих каменів.
Ювелірні рекомендації
- Орієнтуйте камені, поєднуючи плеохроїзм і насиченість (поперек vs. вздовж осі c).
- Обережно з тонкими двоколірними скибками; уникайте відкритих тильних сторін там, де вони крихкі.
- Турмалін «котяче око» найкраще виглядає в кабошонах з високим куполом.
На колі (шліфування)
- Турмалін є піроелектричним — від тепла накопичується статична електрика і притягує пил; працюйте в прохолоді, з невеликим тиском.
- Підготовче полірування 600→1200→3k; поліруйте оксидом алюмінію або оксидом церію на олові/шкірі. Уникайте «апельсинової кірки», регулюючи швидкість столу.
- Перевірте тріщини напруги вздовж; орієнтуйте, щоб зменшити ризик.
Практичні демонстрації 🔍
Тест плеохроїзму
Використайте діаскоп з індиколітом або рубелітом: побачите два різні кольори/інтенсивності, які змінюються при обертанні.
Піроеелектричний ефект
Легко підігрійте кристал у руці: дрібний попіл або пух притягуються до кінців — простий фізичний демонстраційний ефект.
Турмалін — чудовий приклад того, як хімія «пише» колір, а фізика — оптику.
Питання ❓
Що таке турмалін Параїба?
Cu-вмісний ельбаїт з яскраво неоновим блакитно-зеленим кольором. Спочатку знайдений у Параїбі (Бразилія), подібна хімія зустрічається і в деяких місцях Африки; у лабораторіях для небразильських зразків часто використовують термін «тип Параїба».
Рубеліт чи рожевий турмалін?
«Рубеліт» — торговельна назва насиченого червоного–темно-рожевого ельбаїту, ідеально зберігає колір при різному освітленні.
Чи має турмалін спайність?
Спайність неясна; камінь досить підходить для прикрас, але залишається крихким — уникайте різких ударів.
Чому деякі камені з одного напрямку виглядають темнішими?
Через сильний плеохроїзм — тон часто глибший при погляді вниз по осі c. Різальники орієнтують камені, щоб збалансувати яскравість і насиченість.
Чи безпечне опромінення?
Так; опромінення, що застосовується в дорогоцінній промисловості, залишає камені нерадіоактивними. Обробку, якщо відомо, слід документувати.