Очень приятно и отрадно, что в век атома и техники, который, кажется, все предвидит с помощью разума и вычислений, царство драгоценных камней не утратило своего ореола романтики и приключений. Даже сейчас время от времени появляются новые драгоценности или открываются новые месторождения драгоценных камней.

Правительство Родезии сделало старателям выгодное предложение. В октябре 1956 года старатели Лоуренс Контат и Корнелиус Остхейзен вместе со своими местными помощниками, обученными искать необычные породы, исследовали скалы возле долины Сандавана в районе Белингве в Южной Родезии. Хорошо зная геологию, Контат и Остхейзен решили сосредоточиться на небольшом участке, показывающем наиболее благоприятные условия для залегания крупных пегматитов. Они не были разочарованы. Через десять дней они обнаружили первые изумруды и приказали своим помощникам начать более интенсивные поиски. Прошло семь месяцев, прежде чем они нашли второе месторождение, на этот раз богатое.

Первые образцы были доставлены г-ну А. Э. Фаупу из геологического управления города Гвело, который подтвердил природу камня. Затем было проинформировано Министерство горнодобывающей промышленности. Правительство Южной Родезии не очень заинтересовалось этой находкой, пока не узнало, что Контат и Остхейзен отправили в Нью-Йорк изумрудов на сумму около 15 000 долларов США. Затем в феврале 1958 года было принято постановление, согласно которому все драгоценные камни в Родезии подлежали тем же правилам контроля, что и в Южной Африке. Сначала ходили слухи о находке алмаза, но когда 25 апреля 1958 года был опубликован закон, стало известно, что найдены изумруды.

Затем нужно было исследовать эти драгоценные камни, чтобы выяснить их местные особенности и другие типичные характеристики, отличающие их от изумрудов из уже известных источников, которые были тщательно изучены геммологами. Была предоставлена ​​первоначальная партия из 92 камней для проведения обширного исследования, после чего их нужно было сравнить с изумрудами другого происхождения с целью установить некоторые типичные для данной местности особенности, которые могли бы отличить их от других драгоценных камней.

Изумруды из Сандаваны
Включения в изумрудах Сандаваны.

Происхождение

Изумрудное месторождение Сандавана находится в изолированной стране на южной стороне горного хребта Мвеза, и до сих пор в этой местности проводились лишь незначительные геологические и петрологические исследования. Местоположение составляет примерно 29 ° 56′ восточной долготы и 20 ° 55′ южной широты. Хребет Мвеза состоит из очень старых докембрийских пород, простирающихся примерно на 45 миль (72 км) с востока на северо-восток в огромной области гранитных пород, которые также относятся к докембрийскому периоду. Диапазон составляет от двух до трех миль в ширину (от 3 до 5 км) и поднимается примерно на 500–800 футов (от 150 до 200 м) над окружающей местностью.

Метаморфические породы, образующие хребет, принадлежат булавайской системе Южной Родезии и, вероятно, имеют возраст от 2700 до 3100 миллионов лет. Они плотно сложены в структуру с общим направлением восток – северо-восток и очень крутые, почти перпендикулярные. На флангах хребта породы представлены базальтовыми лавами и долеритами, которые метаморфизированы в зеленокаменные породы и эпидиориты, смешанные с амфиболами (главным образом роговой обманкой), натриевым полевым шпатом и клиноцоизитом. Ядро хребта представляет собой множество полосчатых осадочных пород, которые были метаморфизированы и теперь содержат слюды, альмандин и различные амфиболы, включая грюнерит. Они сложены полосчатыми железняками, филлитами, серицит-кварцевыми сланцами и кварцитами. Очень длинные узкие слои перидотитов внедрились в эти более старые породы и превратились в змеевик и связанные с ними породы.

Породы, образующие хребет, были сложены, метаморфизированы и перемешаны с гранитными породами в конце булавайского периода и снова – в конце шамвийского периода, около 2650 миллионов лет назад. Батолитовая масса гранитных пород простирается более чем на 20 миль (32 км) во всех направлениях от хребта, и небольшие части внедрились в сланцы хребта и контактирующие с ним гнейсовидные граниты. Изумруды обнаружены в связи с дайками пегматитов в тремолитовых сланцах. Большинство даек, вероятно, относятся к концу шамвийской системы и содержат минералы берилла, лепидолита, петалита, сподумена и тантал-ниобия. Внедрение гранитной магмы в тремолитовые сланцы вызвало контактную метаморфозу двух пород, в результате чего образовались новые минералы, наиболее ценным из которых является изумруд. Интересно изучить формирование изумруда, показанное на примере этого конкретного месторождения, и оно, кажется, имеет много общего с изумрудсодержащими породами в Токовой (Урал), Трансваале, Аджмере в Индии и Хабахтале в Австрии. Здесь также обстоятельства образования и химический состав различных горных пород объясняют образование изумруда. Бериллий – это элемент, который выходит из гранита. Тремолитовые сланцы не содержат бериллия. Гранит содержит свободный кремний. Хром, действующий как пигмент, при благоприятных условиях сопровождает основные породы группы габбро, бедные кремнем. Он присутствует в незначительных количествах в измененных серпентиновых породах и уносится с больших глубин перидотитом. В ходе многочисленных последовательных смешиваний, изменений и преобразований хром попадает в процесс контактного метаморфоза и придает тот самый великолепный цвет изумрудам Сандаваны.

Внешний вид

Вплоть до того дня, когда были написаны эти заметки, на новом руднике нельзя было получить четко и хорошо развитые кристаллы. В отчете из Сандаваны упоминалось, что хорошо развитые идиоморфные кристаллы чрезвычайно редки и что большинство найденных кристаллов покрыты густой коркой лимонита, через который нельзя наблюдать ни прозрачных граней кристаллов, ни их комбинаций, не говоря уже об их измерении. Таким образом, настоящее исследование изумрудов Сандаваны не может включать изучение облика кристаллов и его возможных местных особенностей. Из 92 образцов огранки, полученных для проведения исследования, все камни имеют великолепный изумрудно-зеленый цвет с ярким желтым отблеском, который делает камни очень красивыми. Невооруженным глазом драгоценные камни кажутся удивительно чистыми, и только в некоторых образцах более плотные включения придают цвету голубовато-зеленый оттенок.

К сожалению, большая часть необработанного материала сильно повреждена или встречается только в виде мелких кристаллов. Поэтому большинство изумрудов Сандаваны, поступающих на рынок ограненных драгоценных камней, будут весить менее 1/4 карата. Более крупные камни могут появиться в будущем, при дальнейшей эксплуатации месторождения. Самый крупный изумруд Сандаваны, добытый на сегодняшний день, весит в огранке 1,56 карата. Однако для ювелиров является приятной новостью, что даже небольшие камни сохраняют непревзойденную красоту цвета, что является достоинством изумрудов Сандаваны.

Химический состав

Небольшое количество необработанного материала позволило проанализировать химический состав, который был определен химическим и спектрографическим анализами. В распоряжении исследователя было крошечное количество минерала: три основных компонента пришлось определять с помощью куска весом всего 50 мг, что несколько ухудшало ожидаемую точность. Нужно отметить, что даже при нормальных количествах материала (0,5–1,0 г) анализ минерала – непростая задача. Химический анализ, дополненный спектрографическим исследованием, дал следующий результат:

SiO2     65%     (67%)
Al2O3   14,2     (19%)
BeO     13,6     (14%)
Cr2O3   0,5
Fe2O3   0,5
MgO    3,0
Na2O   2,0
Li2O     0,15
Всего  99%

Цифры в скобках представляют теоретические значения, основанные на формуле:

Be3Al2Si6O18

SiO2 определяли двукратным упариванием с HCl.
Al2O3 осаждали в виде оксихинолата из уксусного раствора.
BeO отделяли с помощью NH3 с pH 8–9.

Cr, Fe, Mg, Na и Li были определены с помощью спектрографа с плоской решеткой Джаррелла-Эша Эберта с угольной дугой постоянного тока и анодной инициацией. Использованы спектральные линии: Cr 5204, Fe 4325, Mg 5167, Na 5688, Li 6103. Точность полученного результата составляет 10–20%. Интересно, что присутствует относительно значительное количество лития, содержание которого составляет 0,15%.

Физические свойства

Из 92 представленных ограненных драгоценных камней были отобраны десять образцов выдающегося качества, так что было гарантировано максимально возможное постоянство данных. В таблице I показаны полученные индивидуальные данные, а сравнение с отдельными цифрами показывает, насколько незначительны отклонения.

ТАБЛИЦА I

Показатели преломления определялись с помощью суммарного рефлектометра Аббе-Пульфриха, с точностью до одной десятитысячной. Показания собраны в Таблице I, и можно заметить, что они варьируются индивидуально между крайними значениями 1,5877–1,5949 для ω и от 1,5806 до 1,5884 для ε с небольшим изменением двулучепреломления от 0,0069 на 0,0071.

Чтобы получить еще более надежные константы и одновременно измерить дисперсию, оптические свойства маленькой прозрачной кристаллической призмы были измерены методом минимального отклонения. Однокружный гониометр был настроен в сочетании с монохроматором. Кристаллическая призма была необычайно идиоморфной и имела очень плоские и гладкие грани призмы, так что можно было ожидать получения результатов с высокой точностью. Сначала было определено среднее двойное лучепреломление из серии измерений, которые показали лишь незначительные отклонения, и среднее арифметическое оказалось равным 0,0071. Затем определяли среднее значение различных индивидуальных измерений ω и ε для каждой из пяти длин волн, которые использовались, и эти значения затем уравновешивали средней постоянной двулучепреломления. Результатом этой процедуры стали оптические данные, представленные в таблице II (числа округлены до третьего знака после запятой).

Таблица II

Ни одно из этих средних значений не отличается более чем на ± 0,0002 от фактически измеренных. Следовательно, отклонения очень малы. Возможно, нужно было учитывать не только разброс показателей преломления (n), но и двулучепреломление (Δ). Однако, поскольку систематического изменения значений Δ в соответствии с длинами волн наблюдать не удалось, эффект такого рода (если он вообще есть) может быть слишком мал, чтобы его можно было заметить. Следовательно, можно предположить, что настройка двулучепреломления на 0,0071 по всему спектру вряд ли вызовет ошибку. Таким образом, наиболее надежные цифры для оптических данных изумрудов из Сандаваны могут быть представлены как:

nω = 1,593; nε = 1,586; Δ = 0,007

Из таблицы II читатель может также вывести, что относительная дисперсия B-F этого нового изумруда составляет 0,009. Сравнение с таблицей I показывает довольно хорошее совпадение этих значений с образцами № 5, 6, 8 и 10. Для дальнейшего сравнения изумруд № 5 также был исследован методом минимального отклонения, и было получено такое же хорошее совпадение:

nω = 1,592; nε = 1,586; Δ = 0,006

с относительной дисперсией B-F 0,0085. Интересно сравнить оптические характеристики изумрудов Сандаваны с оптическими величинами камней из других важных источников, зарегистрированными Фогелем, который, вероятно, провел наиболее тщательное исследование оптических свойств изумрудов из основных известных тогда источников. В таблице III показатели преломления родезийских камней самые высокие для всех длин волн. За ними следуют изумруды из долины Хабахталь, с Урала, из Трансвааля, Колумбии и Бразилии с минимальными значениями. Такое же уменьшение происходит с двойным лучепреломлением. В то время как прогресс рассеивания остается одинаковым для всех длин волн для изумрудов из разных источников, числовая величина относительной дисперсии (BF) варьируется, будучи аналогичной для изумрудов из Родезии, Колумбии, Бразилии и Хабахталя, с одной стороны, и для изумрудов с Урала и из Трансвааля – с другой.

Таблица III

Что касается других оптических свойств, изумруды Сандаваны, похоже, не проявляют каких-либо аномалий или местных особенностей и ведут себя очень похоже на своих родственников из других месторождений. Дихроизм отчетливо проявляется желто-зеленым для ω и голубовато-зеленым – для ε. Если смотреть через цветной фильтр Челси, драгоценные камни кажутся едва красными.

В спектре поглощения отчетливо видны нормальные линии поглощения при 6830, 6800, 6620, 6460 и 6370 Å, а также характерная полоса, простирающаяся от 6300–5800 Å с максимумом поглощения около 6125 Å, а минимум находится в области 5050 Å. Линии поглощения 6370 и 6460Å обычно образуют более сильные граничные полосы, проходящие между ними. В одном камне наблюдалась только линия 6460 Å.

Хотя изумруды Сандаваны совершенно не реагируют на УФ-излучение, в свете коротких или длинных волн можно легко заметить, что камни значительно менее прозрачны в коротких УФ-лучах. Спектроскопия поглощения показала, что они пропускают УФ-свет только до 3200 Å, где начинается полное поглощение. Что касается этого явления, то изумруды Сандаваны ведут себя, как изумруды из Индии. В флуороскопе Стокса (метод с двумя фильтрами) все протестированные образцы показали отчетливую флуоресценцию бледно-красного цвета.

Значения удельного веса были определены с помощью гидростатического метода, погружения камней в дибромид этилена и очень тщательного взвешивания на полуавтоматических весах Меттлера. Измерения обеспечили довольно хорошее согласование величин между крайними значениями 2,744 и 2,768 при среднем значении 2,756. Таким образом, удельный вес изумрудов Сандаваны входит в число самых высоких показателей плотности, известных для изумрудов, и соответствует высоким показателям преломления и отличному двулучепреломлению.

Внутренние характеристики

Все описанные выше свойства, хотя и находятся в одном из самых высоких показателей для изумрудов, недостаточно индивидуальны, чтобы служить знаками идентификации изумрудов Сандаваны или четко отличать их от свойств изумрудов из других местностей. Константы изумрудов перекрываются в пограничных случаях, делая невозможным определение происхождения данного экземпляра, если бы не уникальные внутренние включения, которые в большинстве случаев безошибочно указывают на место образования.

Рис. 1. Плотное скопление тонких иголок тремолита. 125 х.

Ранее упоминалось, что изумруды Сандаваны образовались в результате контактного метаморфоза между гранитной магмой и тремолитовыми сланцами, и, по сути, включения игольчатого тремолита являются наиболее характерным признаком их внутреннего парагенезиса. Драгоценные камни более низкого качества изобилуют плотными массами коротких и длинных тонких игл (рис. 1), тогда как у драгоценных камней хорошего качества тремолиты встречаются либо в виде коротких булавок, лежащих крест-накрест, либо в виде очень тонких длинных волокон, собранных в плотные пучки или массы без какой-либо определенной ориентации (рис. 2). Иногда короткие булавки имеют коричневатый оттенок, но обычно все иглы тремолита голубовато-зеленые, что придает изумрудам-хозяевам легкий голубоватый оттенок, когда они присутствуют в больших количествах. Нередко эти волокна изогнуты, а иногда проходят через несколько дискообразных трещин спайности, оставляя впечатление крошечных хлопьев, нанизанных на нить шелка.

Рис. 2. Длинные и короткие игольчатые стержни тремолита. 125 х.

Феноменологическая картина этих включений тремолита в некоторой степени напоминает ту, что показывают изумруды актинолитовых сланцев в Хабахтале. Тот, кто видит это впервые, может быть сбит с толку. Однако в изумрудах Сандаваны волокна тремолита намного мельче, плотные массы встречаются редко, и всегда присутствуют короткие булавки (рис. 3). Действительно, в родезийских камнях волокна тремолита образуют скорее пучки, и обычно настолько тонкие, что их можно сравнить с хорошо известными волокнами биссолита в демантоиде.

Рис. 3. Иглы тремолита разной длины. 125 х.

Значительно более яркие и красивые по своей природе, чем изумруды долины Хабахталь, изумруды Сандаваны всегда будут отличаться великолепием и большей прозрачностью, поскольку иглы тремолита, а также другие включения встречаются гораздо реже. Месторождение в Хабахтале почти исчерпано и никогда не выбрасывало много камней хорошего качества на рынок драгоценных камней. Так что в будущем изумруды, содержащие иглы тремолита, могут с наибольшей безопасностью считаться изумрудами Сандаваны, потому что другой важный источник изумрудов, чьи минералы изобилуют волокнами тремолита, неизвестен.

Рис. 4. Сильно расслоившийся кристалл граната, окруженный коричневатым пыльным ореолом. 125 х.

Иглы тремолита обычно связаны с другими эндогенными минералами второстепенной важности. Наиболее частый и типичный спутник – коричневый лимонитированный гранат, который обычно находится в трещинах у поверхности основного камня (рис. 4). Трещины в большинстве случаев заполнены лимонитом, который довольно часто встречается и также покрывает поверхность изумрудов. В сочетании с гранатами он часто образует коричневатые пятнистые ореолы, которые также кажутся местной характеристикой, но значительно реже, чем иглы тремолита. Кроме них, другие редкие включения состоят из гематита, разложившегося полевого шпата плагиоклаза и магнетита. Антофиллит присутствует во вмещающей породе, соседствующей с изумрудсодержащей матрицей. Иглы антофиллита могут встречаться в виде включений, но в испытанных драгоценных камнях до сих пор не обнаружено ни одного.

Рис. 5. Многочисленные «брызги», состоящие из мельчайших капель жидкости, иногда образующих ореол вокруг расслоившегося граната. 75 х.

Тем не менее, внутренняя часть изумрудов Сандаваны не типична: твердые включения дополняют два вида неоднородностей. Создается впечатление, что это брызги, похожие на пыль, ориентированные параллельно оси C. Обычно они кажутся зелеными, но иногда могут быть лимонитизированы, а затем приобретают коричневатый оттенок (рис. 5). Иногда эти всплески невозможно отличить от коричневатых ореолов, окружающих включения граната. Столь же странно выглядят листы, состоящие из неправильных, прерывистых линий и штрихов, идущих более или менее параллельно (рис. 6). Они представляют собой системы очень мелких трещин спайности, лежащих параллельно базисной плоскости. Хотя они являются результатом точно такой же причины происхождения – недостатка сцепления между слоями (SiO3)6, – что и хорошо известные и характерные плоскости дискообразных трещин, которые так часто встречаются в изумрудах с Урала, их структуры трещин спайности совершенно разные и не должны приводить к путанице. В русских изумрудах они похожи на серебристую рыбью чешую, лежащую плоскими или изогнутыми слоями, а в родезийских камнях они напоминают неправильные мазки кистью.

Рис. 6. Рисунок «теней» от системы трещин, идущих параллельно базовой плоскости. 125 х.

Один образец показал красивые кружевообразные узоры жидких пленок, которые остались «непереваренными» в трещинах (рис. 7). Единичное появление таких образований не оправдывает обобщения наблюдений. Это может быть не типично местная особенность, но ее следует отметить, ведь она может служить ценным ориентиром для будущих исследований изумрудов Сандаваны.

Рис. 7. Интересный вид пленки жидкостных включений в трещине. 125 х.

Читателю будет интересно познакомиться с изумрудами Сандаваны. Ему не составит труда распознать типичные для них включения и отличить их от изумрудов других месторождений.