Геология месторождений драгоценных камней

Раздел: Полезные ископаемые

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Благородные минералы группы граната,— демантоид, пирон, альмандин, гессонит и др.— весьма привлекательны в ювелирных изделиях. Одни из них — дематоид и родолит — редки и ценятся очень высоко, другие — пироп, альмандин и гроссуляр — распространены значительно шире и часто известны под коммерческими названиями, «капский рубин» — пироп из Южной Африки, «пакистанский изумруд» — гроссуляр и т. п.

Название «гранат» произошло от латинского «granatus», что означает подобный зернам. Действительно, кристаллы красных гранатов, 'заключенные в породе, по цвету и форме напоминают зерна плодов граната. Старое русское название альмандина — «вениса».

Все гранаты кристаллизуются в одинаковых формах, физические свойства их близки. Они относятся к классу ортосилика- тов с общей формулой R32+R23+[Si04]3, где R2+—Са, Mg, Fe, Mn, a R3+—Al, Mn, Fe, Cr, Ti, V. Двух- и трехвалентные элементы могут замещать друг друга, чем и объясняется большое количество разновидностей минерала. А. Н. Винчелл разделяет гранаты на две подгруппы, называя каждую из них по начальным буквам крайних членов: пиральспиты — альмандиновый ряд, уграндиты — андрадитовый ряд. В подгруппах смесимость элементов непрерывна, но между ними возможность замещения ограничена.

Гранаты кристаллизуются в гексаоктаэдрическом виде симметрии кубической сингонии в основном как ромбододекаэдры и тетрагонтриоктаэдры, встречаются и комбинации этих форм. Кристаллы гранатов, кроме пиропа, как правило, хорошо образованы, при этом свободно выросшие индивиды богаче гранями, чем кристаллы-включения.

Спайность отсутствует или несовершенная по додекаэдру. Окраска минерала варьирует от белой до черной (неизвестны лишь синие гранаты). Природа окраски гранатов обусловлена присутствуем хромофоров и их групп: Fe2+, Fe3+, Cr3+, Mn2+, Mn3+, V3+, Ti4+. По данным M. H. Тарана, двух- и трехвалентное железо усиливает красные тона, трехвалентный хром обусловливает яркую зеленую, красную и фиолетовую окраски, двух- и трехвалентный марганец — оранжевую и розовую, трехвалентный ванадий — зеленую. Обилие хромофоров и их различных сочетаний вызывает большое разнообразие окрасок и оттенков гранатов даже на одном месторождении. Наиболее характерны различные оттенки красного, коричневого, желтого и зеленого цвета. Гранаты светлых тонов могут быть прозрачными, темные— непрозрачны или просвечивают. Гранатам свойственны сильный блеск и яркость окраски, а также цветовая игра, особенно у демантоида, коэффициент дисперсии которого выше, чем у алмаза, и достигает 0,057.

Пироп. Минерал назван так за свой ярко-красный цвет («пиропос» по-гречески — подобный огню). Яркий цвет, значительная твердость, близкий к алмазному блеск — все это дает основание относить пироп к числу красивейших ювелирных камней. Ювелирный пироп известен на мировом рынке и под коммерческими названиями: аризонский, колорадский, богемский и капский рубин. Розовато-красная, пурпурная разновидность пиропа, содержащая железо и переходная к альмандину, называется родолитом.

Пироп — магнезиально-алюминиевая разновидность граната. В его составе преобладает пироповый компонент (от 59,7 до 70 %), содержание альмандинового компонента 9,4 — 22,5 %, а уваровитового 2,2 — 4,8%. В густоокрашенных фиолетово- красных разностях количество уваровитового компонента достигает 11,9%.

В коренных месторождениях пироп находится в виде округлых, иногда несколько сплюснутых зерен с матовой поверхностью. Размер их от долей миллиметра до 2,5—3,0 см, обычно 2—4 мм. Камни размером более 6 мм встречаются редко. Так, в 2 т пиропового концентрата из чехословацких месторождений, как правило, встречается лишь одно-два зерна размером 6— 10 мм. В пиропах трубки «Мир» количество зерен размером от 7 до 10 мм составляет 0,15 %. Наиболее крупные пиропы найдены в делювиальных россыпях Средне-Чешских гор: масса одного из них 468,5 карата, размеры 18x27x33 мм, другого, размером с голубиное яйцо, 633,4 карата.

Зерна пиропа обычно прозрачны или просвечивают, включения других минералов редки. По окраске пиропы разделяются на три главные группы: оранжевые, красные и лиловые (фиолетово-красные). Для пиропов каждого месторождения характерен свой оттенок окраски. М. Н. Таран считает, что Сг3+ (кнор- рингитовый или уваровитовый компонент) придает пиропу красную, зеленую и лиловую окраски, а основой окраски являются полиэдры СгОб. Существенное вдияние оказывают Fe2+ и Fc3'- (альмандиновый компонент), усиливающие красные тона, Fc'1' и Ti44+ придают оранжевый оттенок. Некоторые пиропы имеют «александритовую» окраску: при дневном свете — голубую и зеленую, при искусственном — малиновую и розовато-красную, что обусловлено значительным содержанием хрома и умеренным—кальция. Пиропы с александритовой окраской являются промежуточными между хромсодержащими красными разностями и зелеными кальций-хромовыми уваровитами. С. В. Грум- Гржимайло [13] ярко-красный цвет чехословацких пиропов объяснял наличием иона Мп2+, а лиловую гамму окраски — одновременным присутствием Сг3+ и Fe3+.

Наиболее ценятся камни рубиново- и кроваво-красного цвета, оранжевые и желтые оттенки снижают их качество.

Показатели преломления пиропа изменяются от 1,705 у бледноокрашенных разностей до 1,785 и выше у густоокра- шеных дихроичных фиолетово- и лилово-красных зерен. Твердость пиропов разных месторождений 7—7,5 по Моосу, плотность 3,60—3,86 г/см3: у чехословацких пиропов 3,68—3,71, у южноафриканских 3,84—3,86, у пиропов' о. Шри-Ланка 3,65-— 3,80, у якутских 3,65—3,77.

Основной источник ювелирных пиропов — Чехословакия, где в 60 км севернее Праги находится район добычи лучших в мире огненно-красных камней. Чехословацкий пироп («богемский рубин») известен с XIII в., в последнее время размеры его добычи сократились.

Большой интерес представляют алмазоносные кимберлиты Якутии, Южной Африки и Танзании, где пироп можно извлекать попутно с алмазами. Пиропы очень хорошего качества' встречаются на о. Шри-Ланка в комплексных россыпях драгоценных камней.