гидротермальный кварц что это такое
Гидротермальный драгоценный камень: аналог или подделка?
Лабораторный камень нередко путают с подделкой из стекла и пластмассы. Но это в корне неверно: гидротермальный камень является полноценным аналогом. Выращенный в лаборатории, он демонстрирует все свойства природного минерала: цвет, блеск, структуру, твердость, прозрачность. И если искусственный камень является лишь имитацией драгоценного, то синтезированный аналог — полным повторением, хоть и менее ценным и более дешевым.
Кстати, подобные выводы справедливы для всех лабораторных драгоценных камней. Например, здесь мы поделились интересными фактами и мифами о выращенных специалистами алмазах.
Основой для гидротермального минерала всегда выступает натуральное сырье. Например, в производстве синтезированного изумруда используются маленькие кусочки природного берилла. Затравку помещают в раствор вместе с другими составляющими: оксидами алюминия и бериллия, кремнеземом и хромом, и затем отправляют в автоклав, где процесс развития кристалла происходит под воздействием высокого давления (700−1400 атмосфер) и температуры (до 1000 °C).
Химические свойства гидротермальных камней и природных идентичны, визуально они также очень схожи. Разницу можно заметить только при тщательном исследовании под большим увеличением.
Отличия гидротермальных камней от натуральных
Гидротермальные камни часто превосходят природные по качеству: они более яркие и чистые. Кроме того, залежи некоторых драгоценных камней очень ограничены, и оттого стоимость минерала порой оказывается заоблачной.
Более дешевые и при этом высококачественные гидротермальные камни сегодня все чаще используются в ювелирных изделиях демократичной ценовой категории, в то время, как украшения с природными минералами может позволить себе далеко не каждый.
Какие камни чаще всего выращивают гидротермальным способом
Гидротермальные корунды (сапфиры и рубины) широко представлены на ювелирном рынке. Натуральный рубин без дефектов в природе встречается крайне редко. Синтезированные же минералы — ровные, чистые, без внутренних трещин, насыщенные, лишь с микроскопическими включениями пузырьков воздуха. Внешне же камень выглядит безупречным.
Тоже самое касается и гидротермальных изумрудов. При изучении с помощью микроскопа в них можно найти визуальные отличия от природного минерала: коричневатые примеси из-за присутствия оксида железа и включения в виде крошечных пузырьков и трубочек.
Природный изумруд, конечно, и сам по себе зачастую имеет несовершенную внутреннюю структуру, включения слюды и пирита. Но и с такими дефектами натуральный камень стоит гораздо дороже лабораторного аналога.
Широко распространено производство гидротермального горного хрусталя. Лабораторный бесцветный кварц также имеет полное совпадение со своим природным собратом как визуально, так и в строении. Современные технологии позволяют выращивать достаточно крупные кристаллы кварца, которые при этом сохраняют свой цвет и прозрачность, что довольно редко встречается в природных условиях.
В лабораториях выращивают и другие разновидности кварца: цитрины, аметисты, аметрины.
На развитие драгоценного камня в природе условиях уходят миллионы лет, а в искусственно воссозданных условиях достаточно крупный кристалл можно вырастить за несколько недель. И благодаря стремительному развитию науки, сегодня мы имеем возможность приобрести изумруд, сапфир или рубин абсолютно идентичный натуральному по химическому составу и не уступающий по красоте, за существенно меньшие деньги.
Кстати, в Германии гидротермальные изумруды уважительно называют «культурными». Сложно не заметить определенное сходство с культивированным жемчугом, в развитии которого человек также принимает непосредственное участие: многие из сортов этого драгоценного камня выращиваются на специальных фермах.
Какие камни не бывают гидротермальными?
К сожалению, далеко не любой камень получается вырастить в лабораторных условиях. Так, опалы к украшениях демократичной ценовой категории — всегда синтетическая имитация. Однако, даже если вы покупаете камень за большие деньги, важно быть уверенным в его натуральности. Для этого существует несколько способов проверки опала.
Несколько сложнее дело обстоит с алмазами. Какие только способы и материалы не используются в ювелирной индустрии, чтобы повторить или превзойти красоту этого камня. Наиболее известными и совершенно легальными имитациями являются муассанит (который даже превосходит бриллиант по внутреннему «огню») и фианит. В среднем муассанит ощутимо дороже фианита, однако и второй (если это очень качественный камень) нередко используется в достаточно дорогих украшениях известных брендов.
Если же после покупки украшения, у вас возникли сомнения в его качестве или вы заподозрили подлог, вам полезно будет узнать о том, как и в каких случаях возможен возврат ювелирных изделий. Поскольку процедура имеет свои особенности и ограничения.
Подписывайтесь на Jewellery Mag в Google Новости и Telegram-каналe, чтобы первыми узнавать о новых публикациях. Самые интересные статьи за месяц ждут вас в нашей регулярной рассылке.
Гидротермальные камни: что это такое и как отличаются от натуральных
В красоте драгоценных камней есть действительно что-то божественное, неспроста ими мечтали и мечтают обладать все представители человечества.
Драгоценный пьедестал
В мире драгоценных ювелирных камней, как и в мире спорта, есть свой пьедестал почета, на вершине которого – алмаз, он же бриллиант, с самой высокой твердостью по шкале Мооса – 10, а на двух других ступеньках – корунд и берилл, с показателями 9 и 7,5-8 соответственно.
Восьмеркой в твердости обладают и некоторые полудрагоценные камни, берилл в лице изумруда с такими же показателями на пьедестале неспроста – это место досталось ему за свой несравнимый с другими цвет.
Изумруд
Изумруд является прозрачной разновидностью берилла, окрашенной в травянисто-зеленый тон оксидом хрома или оксидом ванадия. Главными критериями качества изумруда являются его цвет, и затем — прозрачность. Идеальный изумруд — прозрачный камень равномерно распределенного насыщенного цвета, и таких идеальных камней в природе почти не осталось.
Сапфир
Синий тон сапфира – классика, однако у этого тона много вариаций: от светлых образцов до насыщенных и тёмно-синих. Цветность зависит напрямую от состава, от тех примесей, что присутствуют в камне. Самыми ценными считаются сапфиры без примесей или с минимальным их количеством. Такие камни яркие, прозрачные, сияющие и блестящие и также чрезвычайно редкие.
Самые крупные месторождения изумрудов на Земле располагаются в Колумбии. Бразилии, Восточной Африке и России (Урал и Приморский край). Сапфир добывают в США и Австралии, Бирме и Китае, в Индии и Таиланде. Россия, к сожалению, богатыми месторождениями сапфиров не славится.
«Человек никогда не сможет удовлетвориться одним тем, что дала ему природа; деятельное вмешательство его самого будет необходимо» (И.И.Мечников)
И действительно, с каждым годом запасы ценных природных ископаемых иссякают, добыть уникальные образцы драгоценных камней становится все сложнее, какие-то минералы уже в разряде «краснокнижных»…И человеку пришлось вмешаться, открыв для себя синтезированные ювелирные камни.
Синтез драгоценных камней
Первый синтезированный драгоценный камень был получен во Франции в 1857 году, там же, в 1892 году, был создан и метод синтеза для промышленного производства таких камней, по которому в 1910 году был выращен синтетический корунд красного цвета.
Синтезированные камни — это ювелирные вставки, созданные в лабораторных условиях, но являющиеся по структуре и свойствам идентичными природным камням.
Гидротермальные вставки
Гидротермальный синтез – процесс роста кристаллов в условиях высоких температур и давления. Рост кристаллов осуществляется в герметичных сосудах, выдерживающих температуру свыше 600?С и давление более тысячи атмосфер, в которые помещаются растворы природных минералов и соответствующие затравочные пластины. Основой для гидротермального минерала всегда выступает натуральное сырье.
Выращенные гидротермальные камни высококачественные, их структура, характер включений, окрас полностью соответствуют параметрам природного камня. Каждый гидротермальный кристалл, как и природный, уникален, со своим цветом и включениями, если они, конечно, желаемы на выходе.
Первый синтезированный изумруд, кстати, был создан в 1935 году в Германии, и уже тогда он был превосходного качества.
Преимущества синтезированных камней
В лабораторных условиях кристалл «растет» на порядок быстрее, чем в природе. Месяц и сотни лет – существенная разница…
Синтетические минералы — ровные, блестящие, с отсутствием трещин. Они и натуральны, и безупречны одновременно. Такое в природе случается крайне редко.
Цвет – характеристика, играющая главенствующую роль в оценке драгоценного камня. Так вот, цвет синтезированного камня всегда будет насыщеннее, ярче и богаче натурального, ведь созданные для его «рождения» в лаборатории условия – идеальны со всех сторон.
Синтезированные камни – адекватная альтернатива природным вставкам в нашем бурно меняющемся мире. Гидротермальный изумруд уже признан полноценным аналогом природного берилла. Не за горами, к сожалению, тот день, когда недра земли иссякнут полностью, и синтетика станет нашей обыденностью. Она уже с нами и дает возможность большему числу людей наслаждаться красотой и очарованием драгоценных камней, которыми когда-то могли владеть лишь избранные.
Что такое гидротермальные камни и как их выращивают?
Существует ошибочное суждение, что гидротермальный и синтетический камень, являются дешёвой подделкой настоящих драгоценностей, стоимость которых. Однако, оно совершенно не подтверждается действительностью.
Гидротермальный камень, как и синтетический, являются искусственными аналогами природных минералов, только они выращены в условиях, которые создаёт сам человек, при этом синтетический камень сохраняет все свойства и характеристики природного камня.
Также ошибочно мнение о том, что синтетическими камнями являются подделки из стекла, пластика и пластмасса, на самом деле, все эти изделия являются муляжами, и изготавливаются исключительно в целях презентации товара на публике, во избежание ограблений или различного рода хищений.
Поэтому гидротермальные и синтетические камни – это не замена, а альтернатива тому, что создала сама природа.
При продаже и покупке драгоценного камня особое значение придается тому, как он был добыт и где он формировался тысячелетия – в земле или под присмотром лаборанта, контролирующего правильность протекающего процесса.
Гидротермальные камни ювелирные мастера быстро начали использовать в своём деле, как только они стали доступны в цене для среднего класса.
Практически все виды гидротермальных камней превосходят свои аналоги по качеству, а в соотношении с тем, что природные залежи уже практически исчерпаны, и индексация натуральных камней составляет 20% за год, искусственные камни будут находить всё более широкое применение в различных отраслях промышленности.
Например, они используются при лазерном наведении, высокоточной наводке, в управлении термоядерными реакциями, в медицине и при операциях на хрупких участках тела как глаза и прочее.
Гидротермальная обработка камней
Поскольку с начала середины 20-го века, уровень жизни стал быстро расти, спрос на драгоценности также повышался, что дало толчок к исследованиям в области искусственного выращивания камней. Но даже природные камни не всегда идеальны по своей структуре.
Минералы низкого качества проходят гидротермальную обработку для улучшения характеристик, таких как:
Гидротермальная обработка предполагает собой облагораживание камня при помощи высоких температур, достигающих порядка 5 000 градусов.
При продаже такого камня, продавец обязан предоставить покупателю информацию о том, какие виды обработки проходил камень, в том числе и «термальную огранку» – обычно процедура носит такое названия, но может называться и «термоочисткой».
Камни такой обработки не теряют своего звания в качестве природных минералов, но тем не менее их стоимость значительно ниже, чем каменя природного, но не проходившего обработку из-за отсутствия необходимости.
Как выращивают гидротермальные камни?
Срок самообразования природного камня составляет около 1-2 миллионов лет (ничего так срок), а вот гидротермальный способ выращивания камней тех же размеров, займет примерно месячный срок с учётом огранки полировки (то есть разница колоссальная).
Изделие будет превосходить природный аналог в прочности и эстетике.
Учёным с успехом удалось воссоздать условия, в которых минерал будет проходить своё рождение. Процесс крайне сложный и требует постоянного контроля во избежание брака, также стоимость производства составляет половину стоимости самого продукта.
Изначально, цена гидротермальных камней была в несколько раз выше чем природных, но с развитием науки, большим и дорогим аппаратам пришли на смену компьютеры, объединяя в себе по несколько приборов сразу.
Весь процесс по своей сути, схож с переплавкой железа, когда из множества маленьких кусочков, получается один большой пласт.
Этот же принцип применяется при производстве гидротермального камня, разница только в температуре, величина которой, при необходимости достигает 6 000 градусов. Бока будущего камня постоянно охлаждаются водой, чтобы температура не была слишком высокой у краёв.
Если этот фактор не учитывать, получится «непропечённый пирожок», где бок будет слишком чистыми, а сердцевина так и останется переплавленной не до конца, из-за чего будет видна не расплавившаяся кроша. Ведь именно из крошки натурального камня создают гидротермальный.
В основном таким способом выращивают:
Сейчас существуют 5 методов переплавки (ведь достичь температуры в 6000 градусов и удерживать её продолжительное время, дело далеко не простое).
Большинство из методов переплавки являются не разглашаемой коммерческой тайной:
Достоверно известно только то, что такие температуры достигаются либо при электролизе высокого напряжения, либо при постоянном нагнетании через турбины кислорода и водорода в чистом виде.
Чем отличается синтетический камень от гидротермального?
Между этими двумя видами выращивания есть большая разница, поскольку метод производства совершенно разный.
Отличия синтетического камня от гидротермального:
Само выращивание синтетического кристалла по сложности не уступает гидротермальному. Атомная решётка, из которой состоит минерал обрастает следующим слоем атомов над предыдущим под действием перенасыщенного раствора.
Скорость и правильность роста регулируется:
Качество таких кристаллов зависит не от оборудования и опытного глаза, от быстроты роста. Если пытаться постоянно увеличивать температуру, давление и концентрацию, минерал «вымахает» за пару дней, но будет крайне неправильным и потеряет прозрачность из-за различных включений в виде пузырьков воздуха.
Выращивание проходит по 2-м основным методикам, которые также засекречены в деталях производства:
Где можно купить гидротермальные камни?
Довольно сложно сказать однозначно, где покупать камни без риска, у покупки с рук, в салонах, в интернет-магазинах есть свои минусы и плюсы.
Купить гидротермальные камни можно с следующих местах:
В России драгоценности предпочитают покупать в салонах несмотря на цену, такие центры есть во всех городах, они имеют широкий выбор, а специалист поможет найти середину в бюджете покупателя и виде камня.
Москва имеет на своей территории международное хранилище редких образцов камней искусственного происхождения, цена которых равна нескольким миллиардам долларов (цена парка пассажирских самолётов из более чем 10 бортов).
Стоимость гидротермальных камней
Цена зависит от страны изготовителя:
Исходя из цен можно прийти к выводу, что позволить себе камень может любой человек среднего достатка с небольшими накоплениями, в отличие от природных самоцветов, которые уходят к своим хозяевам по недосягаемым ценам.
Поскольку прогресс не стоит на месте, каталоги постоянно пополняются новыми экземплярами с различной цветовой гаммой. Большинство выпускаемой продукции не имеет аналогов в природе.
Заметить отличия от природного и искусственного камня без оборудования не удастся, также нельзя определить и способ изготовления, которых сейчас 3 (газовый, температурный и кислотный).
Синтетический кварц
Кварц SiO2 — самый распространённый и в то же время самый необычный минерал, который представлен неимоверным множеством самых разнообразных разновидностей, форм и расцветок. Среди различных видов кварца есть и известный аметист, аквамарин, агат, горный хрусталь, цитрин, кошачий глаз и многие другие камни.
Полностью синтетический кварц обычно выращивают гидротермальным способом. Преимуществом синтетического кварца для промышленности является однородность распределения примесей, более высокая химическая чистота. Большое значение имеет то, что результатом выращивания являются монокристаллы, которые по своим свойствам более пригодны для использования в качестве пьезооптического кварца, чем широко распространённые в природе сдвойникованные кристаллы.
Для ювелирной промышленности метод синтеза является также немаловажным, так как позволяет получать кварц любых цветов и нужной насыщенности, при необходимости даже с переходами одной окраски в другую. Искусственным кристаллам придают зелёную (очень редкий в природе) и голубую (природных аналогов нет) окраски, выращивают даже несуществующий в природе синий кварц.
Также продаются друзы, называемые «Тибетский кварц» с зелёными включениями. Не существуют в природе кристаллов с такой структурой и цветом, это кварц, выращенный гидротермальным способом.
В 2014 году на международной выставке камней в Тусоне (США) были представлены великолепные образцы искусственно выращенных монокристаллов энгидросинтетического кварца, среди них и скипетры и дорощенные кристаллы, и друзы.
В настоящее время для получения достаточно большого диапазона синтетических камней используется гидротермальный метод синтеза. При гидротермальном методе синтеза кристаллы выращивают из водного раствора питающего материала в зарытом герметично сосуде высокого давления, представляющего собой стальной автоклав.
Синтетический кварц выращивают различных цветов, в том числе бесцветный, зеленый, синий и др., но наибольший интерес представляют такие разновидности кварца, как аметист, цитрин и аметрин. При определении происхождения кварца необходимо, в первую очередь, исследовать внутренние особенности. Наличие газово-жидких включений, называемых часто «тигровая шкура», минеральных включений (гематита, гетита и др.), контрастное зонально-секториальное распределение окраски, наличие абсолютно бесцветных зон, угловатая цветовая зональность доказывают природное происхождение кварца.
В синтетических кварцах могут присутствовать включения, напоминающие так называемые «хлебные крошки», специфические трехфазные включения, похожие на гвоздики со шляпками (заполненные жидкостью ростовые каналы, с одной стороны оканчивающиеся включением). Иногда в некоторых природных камнях могут наблюдаться включения, напоминающие «хлебные крошки», но при большом увеличении подобные включения в природных камнях более похожи на очень мелкие белесые хлопья ваты.
Синтетический аметист обычно никогда не проявляет сильно выраженной цветовой зональности, которая присутствует в некоторых природных аметистах (яркие цветные зоны граничат с бесцветными). Синтетический материал проявляет исключительно четкую цветовую зональность только тогда, когда в камне сохранилась затравочная пластина.
В синтетических аметистах наблюдается линейная цветовая зональность только в одном направлении, и при этом нет абсолютно бесцветных зон. Двойникование, развивающееся в синтетическом аметисте, приводит к появлению конусообразных ярких или темных секторов, расширяющихся от затравочной пластины к периферии кристалла. Наличие данных выделенных цветом секторов служит четким диагностическим признаком синтетического происхождения аметиста.
Диагностика друз усложнилась, когда производители синтетического кварца стали использовать затравочные пластины, в которых было проявлено бразильское двойникование, переходящее в синтетический кварц. Но это остается сегодня относительной редкостью.
А для точного определения натуральности кристалла необходим микроскоп (геммологический), спектральный и рентгеноструктурный анализ. Подделывание камней сейчас достигло необычайных высот. Продают искусственный хрусталь вместо горного кварца, облучают обычный кварц, чтобы выдать его за дымчатый
Пожалуйста, продавайте кристаллы и камни точно указывая об их происхождении: выращены ли они в лаборатории синтетическим путём или добыты в карьерах и на поверхности земли. А покупателям советую при покупке друзы проконсультироваться со специалистом или довериться своему внутреннему ощущению. Даже если вы приобретёте искусственно выращенные кристаллы, пусть они будут вас радовать своей красотой и теплом человеческих рук, которые их вырастили:))
Синтетические ювелирные камни, выращенные гидротермальным методом синтеза
завлабораторией и доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», Graduate Gemologist GIA
Другие публикации эксперта:
В последние годы на рынке ювелирных камней особенный интерес проявляется к различным синтетическим камням. Как известно, синтетические камни имеют такой же химический состав, кристаллическую структуру и свойства, как и природные камни. Но стоимость у большинства значительно ниже, чем у их природных аналогов. Использование синтетических вставок в ювелирных изделиях, таким образом, становится достаточно популярным, особенно в условиях экономического кризиса. И очень важно, чтобы информация при продаже подобных изделий была правильно раскрыта.
Методов синтеза, применяемых для производства ювелирных материалов, достаточно много. Мы рассмотрим гидротермальный метод синтеза, используемый в настоящее время для получения достаточно большого диапазона синтетических камней. При гидротермальном методе синтеза кристаллы выращивают из водного раствора питающего материала в зарытом герметично сосуде высокого давления, представляющего собой стальной автоклав. Высокое давление используется для того, чтобы поднять точку кипения воды и увеличить таким образом реакционную способность воды. Внутренние стенки автоклава часто делаются из благородных металлов (золото, платина, серебро). Первоначально метод разрабатывался для выращивания кристаллов кварца. Первые кристаллы синтетического кварца были получены в 1905 г. в Италии. В России опыты по синтезу кварца начались в 1945 г., когда начались планомерные исследования по выращиванию этого минерала в институте кристаллографии АН СССР.
Диагностика синтетического кварца часто является огромной проблемой, но, к сожалению, ей не придается серьезного значения. Тот факт, что кварц является недорогим ювелирным камнем, создает ощущение того, что не стоит беспокоиться по поводу его идентификации, однако важно понимать, что синтетический кварц производится и продается в больших количествах, и в торговле необходимо давать правильное представление о продаваемом материале. Иногда синтетические аметисты бывают подмешаны в лоты природных камней. Иногда для точной идентификации может потребоваться исследование в хорошо оснащенной лаборатории, и бывают случаи, когда определение происхождения кварца практически невозможно.
Синтетический кварц выращивают различных цветов, в том числе бесцветный, зеленый, синий и др., но наибольший интерес для покупателя представляют такие разновидности кварца, как аметист, цитрин и аметрин. При определении происхождения кварца необходимо в первую очередь исследовать внутренние особенности. Наличие газово-жидких включений, называемых часто «тигровая шкура», минеральных включений (гематита, гетита и др.), контрастное зонально-секториальное распределение окраски, наличие абсолютно бесцветных зон, угловатая цветовая зональность доказывают природное происхождение кварца.
В синтетических кварцах могут присутствовать включения, напоминающие так называемые «хлебные крошки» (рис. 1), специфические трехфазные включения, похожие на гвоздики со шляпками (заполненные жидкостью ростовые каналы, с одной стороны оканчивающиеся включением), которые называют «спикулы» или «морковки» (рис. 2). Иногда в некоторых природных камнях могут наблюдаться включения, напоминающие «хлебные крошки», но при большом увеличении подобные включения в природных камнях более похожи на очень мелкие белесые хлопья ваты.
Наиболее часто на рынке встречается аметист. Синтетический аметист обычно никогда не проявляет сильно выраженной цветовой зональности, которая присутствует в некоторых природных аметистах (яркие цветные зоны граничат с бесцветными). Синтетический материал проявляет исключительно четкую цветовую зональность только тогда, когда в камне сохранилась затравочная пластина. В синтетических аметистах наблюдается линейная цветовая зональность только в одном направлении, и при этом нет абсолютно бесцветных зон. Двойникование, развивающееся в синтетическом аметисте, приводит к появлению конусообразных ярких или темных секторов, расширяющихся от затравочной пластины к периферии кристалла. Наличие данных выделенных цветом секторов служит четким диагностическим признаком синтетического происхождения аметиста (рис. 3).
Первоначально идентификация синтетического аметиста была несложной, так как не синтезировалось сдвойникованного материала. Большинство природных аметистов проявляет двойникование по бразильскому закону (рис. 4), которое никогда не проявлялось в более старом синтетическом кварце. Исключение из этого правила составляли природные аметисты из района Брандберг в Намибии и многие аметисты из Мексики, но эти месторождения не имеют высокого коммерческого значения.
Диагностика усложнилась, когда производители синтетического кварца стали использовать затравочные пластины, в которых было проявлено бразильское двойникование, переходящее в синтетический кварц. Но это остается сегодня относительной редкостью.
В синтетических цитринах может формироваться волнистая цветовая зональность в одном направлении, перпендикулярно оптической оси, что служит неопровержимым доказательством синтетического происхождения камня. В некоторых случаях в ограненных камнях могут присутствовать фрагменты затравочных пластин из бесцветного синтетического кварца, отделенных от наращенного слоя выраженной, как бы припыленной здиков со шляпками». [2]
Рис. 1. Включения в виде «хлебных крошек» в синтетическом кварце, фото David Hargett. [1]
Рис. 2. Включения в синтетическом кварце, так называемые «спикулы в виде гвоздиков со шляпками». [2]
Рис. 3. Зональность в виде фрагментов конусообразных секторов насыщенной окраски в синтетическом аметисте. Фото Shane McClure. [1]
Рис. 4. Двойникование по бразильскому закону (в скрещенных поляризационных фильтрах в природном аметисте. [2]
Бывают случаи, когда не очень добросовестные продавцы ювелирных камней предлагают синтетические бериллы под видом турмалина, а иногда даже выдают за синтетический турмалин!
Рис. 5. Синтетические бериллы, выращенные в России. [5]
Рис. 6. Синтетический берилл сине-зеленого цвета, продаваемый под торговым названием «синтетический берилл цвета «Параиба».
Рис. 7. Субпараллельные неоднородные структуры роста в синтетическом гидротермальном синем берилле производства Россия.
Основные физические свойства синтетических бериллов, такие как значения показателей преломления, плотность, проявление плеохроизма, не отличаются от свойств природных бериллов. Диагностическим же признаком данных камней являются характерные внутренние особенности. В первую очередь – это наличие неоднородных структур роста: так называемый «шеврон» и волнистые субпараллельные линии роста (рис. 7). Возникновение подобных структур связано с ориентировкой затравочной пластины.
Также в синтетических бериллах могут наблюдаться жидкие и газово-жидкие включения и встречаться так называемые «спикулы», образованные твердым включением и отходящим от него коротким коническим каналом, содержащим жидкость или жидкость и газ, которые являются также характерными внутренними особенностями для синтетических камней, получаемых гидротермальным методом.
В дополнение к микроскопическому исследованию для определения происхождения камня иногда необходимо применение неразрушающих аналитических и спектроскопических методов исследования для определения содержания элементов примесей.
История гидротермального синтеза корунда началась, когда в конце 1950-х годов Альбертом Болменом, Бобом Лодайзом в лаборатории «Белл» были получены первые кристаллы синтетических лейкосапфиров. Модифицированный вариант их метода можно было использовать для выращивания кристаллов синтетических рубинов. Гидротермальные синтетические корунды различных цветов, произведенные в России Институтом геологии, геофизики и минералогии (в Новосибирске), появились на рынке цветных камней в 1993 году. Технология производства синтетического корунда различных цветов гидротермальным методом была разработана исследователями совместного российско-тайского предприятия Tairus («Тайрус»). Это было достигнуто введением в синтетический корунд комбинаций различного количества примесей Ni2+, Ni3+ и Cr3+. Наиболее популярны на рынке синтетические рубины и синтетические сапфиры, хотя встречаются синтетические корунды других цветов.
Основным диагностическими признаками синтетических корундов, выращенных гидротермальным методом, являются так называемые субпараллельные (не совсем параллельные) полосы – границы между разноокрашенными секторами роста диагностических ростовых структур, образованных длинными тонкими микрокристаллами корунда, которые ассоциируются с характерным типом тонкой цветовой зональности (рис. 8). Иногда для ее наблюдения необходимо использование иммерсионной жидкости или применение скрещенных поляризационных фильтров. Если повернуть камень и посмотреть в направлении этих субпараллельных полос, то можно наблюдать характерные зигзагообразные или мозаичные ростовые структуры, называемые «шеврон» (рис. 9). Эти структуры можно видеть как в иммерсионный микроскоп, так и иногда без применения иммерсии. Однако в желтых и светло-голубых камнях данные ростовые особенности не видны и их диагностика осложнена.
Образцы синтетических гидротермальных корундов могут не иметь включений. Но в ряде случаев в камнях практически всех цветов наблюдаются газово-жидкие включения в виде «отпечатков пальца», идентичные подобным включениям в природных корундах. В желтых образцах наблюдаются большие двухфазные включения неправильных, удлиненных форм, расположенных вдоль плоскости перпендикулярно затравке.
Также в камнях различного цвета возможны включения хлопьевидных агрегатов медьсодержащих соединений синего цвета.
Плеохроизм сине-зеленых до зеленых синтетических гидротермальных сапфиров отличается от природных камней аналогичных цветов. У природных наблюдается сильный до среднего желтовато-зеленый, зеленый или синевато-зеленый параллельно оси С до синевато-зеленого и синего перпендикулярно оси С. У синтетических – красновато-оранжевый до желтовато-оранжевого параллельно оси С и синевато-зеленый до желтовато-зеленого перпендикулярно оси С. В камнях с содержанием Cr вдоль оптической оси наблюдается красновато-фиолетовый цвет плеохроизма, а перпендикулярно оптической оси – сине-зеленый (рис. 10). При исследовании химического состава синтетических корундов обнаруживается наличие примеси Ni, что никогда не отмечалось в природных камнях.
Рис. 8. Диагностические ростовые структуры в синтетических гидротермальных рубинах
Рис. 9. Характерные зигзагообразные структуры роста (так называемый «шеврон») в синтетических гидротермальных зеленых сапфирах. [10]
Рис. 10. Характерный плеохроизм, наблюдаемый в синтетических гидротермальных сапфирах: параллельно оси С красновато-фиолетовый, а перпендикулярно – сине-зеленый цвет
АВТОРЫ
Хомрач Маргарита Владимировна, завлабораторией и доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», Graduate Gemologist GIA
Романова Екатерина Ивановна, доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», доцент кафедры геммологии МГРИ-РГГРУ, Graduate Gemologist GIA