Турмалин

Под названием «турмалин» подразумевается надгруппа минералов со структурой типа турмалина, а именно боросодержащих силикатов с кольцевым мотивом расположения кремнекислородных тетраэдров в строении кристаллической решётки. Происхождение названия минерала имеет несколько толкований. Наиболее вероятно происхождение от сингальского «turamali», что, опять-таки, по одной из версий имеет значение «камень различных окрасок». Название «турмалин» зафиксировано в Европе в печатном источнике, а именно в книге Иоганна Георга Шмидта (Johann Georg Schmidt) изданной в 1707 году «Любопытные размышления бессонными ночами» («Curiöse Speculationes bey Schlaflosen Nächten»). Там турмалин упоминается как камень, привезённый в 1703 году  голландцами с острова Цейлон. До конца XIX века в России бытовало название «шерл».

К систематике турмалинов использующихся при изготовлении ювелирных вставок имеют отношение две группы из трёх – группа щелочных турмалинов и группа кальциевых турмалинов.

К щелочным турмалинам относятся такие минералы как: шерл (и его разновидности), дравит (и его разновидности), цилаизит, эльбаит и другие (не нашедшие применения геммологической практике).

К кальциевым турмалинам относятся такие минералы как: увит (и его разновидности), фтор-лиддикоатит и другие (не нашедшие применения геммологической практике).

Химический состав:

XY3Z6(T6O18)(BO3)3V3W (общая сводная формула для всех турмалинов);

где:

X = Na+ и/или Ca2+, и/или K+, и/или вакансия;

Y = Fe2+ и/или Mg2+, и/или Mn2+, и/или Al3+, и/или Li+, и/или Fe3+, и/или Cr3+;

Z = Al3+ и/или Fe3+, и/или Mg2+, и/или Cr3+;

T = Si4+ и/или Al3+, и/или B3+;

О = О2-;

B = B3+;

V = OH- и/или O2-;

W = OH- и/или F-, O2-.

Сингония: Тригональная, дитригонально-дипирамидальный класс симметрии (точечная группа);

Цвет:  Розовый, красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый, коричневый, чёрный, полихромный, бесцветный. Шерлы имеют очень тёмные окраски, преобладающей из которых является – чёрная. Дравиты окрашены в тёмные тона низкой насыщенности, очень редко имея насыщенную тёмную окраску. Цилаизит в чистом виде в природе не обнаружен, но известны эльбаит-дравитовые турмалины с высоким содержанием цилаизитового минала. Эльбаиты имеют наиболее широкий спектр окрасок, вызванных различными хромофорами и их сочетанием: Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mn3+, Cr3+, V3+, Cu и др. Жёлтые и жёлто-оранжевые турмалины, представленные эльбаитом и дравитом с высоким содержанием цилаизитовой молекулы, имеют яркую жёлтую окраску, вызванную содержанием высоких концентраций ионов Mn2+, в совокупности c парой Mn2+–Ti4+. Примесь Mn3+ в турмалинах определяет оранжевый оттенок, а наличие иона Fe2+ в паре с Ti4+ – зелёный. Красный цвет турмалинов зависит от наличия и величины концентрации ионов Mn3+, а синий цвет турмалинов типа «параиба» – от Cu2+.

Диагностические свойства

Физические свойства
Твёрдость по шкале Мооса: 7
Плотность: 2,82 – 3,32 гр/см3
Спайность: несовершенная
Излом: раковистый
Оптические свойства
Оптический характер: анизотропный, одноосный*, отрицательный
Коэффициент преломления: no =1,635 – 1,668 (до 1,675), ne =1,610 – 1,650
Двупреломление: 0,014 – 0,032
Дихроизм: от отчётливого до сильного
Дисперсия света: 0,017 (BG)
Блеск: стеклянный

* Иногда аномально двуосный.

Характерные включения и структурные неоднородности

Основные методы облагораживания

Метод облагораживанияЦель
Термическая обработка Изменение цветовых характеристик, повышение интенсивности окраски или устранение нежелательного оттенка
Радиационная обработка, в том числе и с последующей термической обработкой Изменение цветовых характеристик, повышение интенсивности окраски
Диффузионная обработка Изменение цветовых характеристик
Заполнение открытых полостей наполнителями с коэффициентом преломления близким к турмалину (масла, воск, полимеры) Визуальное улучшение качественных характеристик чистоты камня
Покрытие поверхности различными красящими составами Изменение цветовых характеристик

Характерные включения и структурные неоднородности

Синтетические аналоги и имитации

Синтетический турмалин для промышленных целей производится в ограниченном объёме преимущественно «гидротермальными» методами синтеза, в основе которых лежит принцип температурного градиента. Часть таких камней может поступать на ювелирный рынок.

В качестве имитаций турмалина используются:

  • синтетические минералы, имеющие схожую окраску (фианит, шпинель, гранат, корунд);
  • дублеты: турмалин+кварц, турмалин+стекло;
  • цветные стёкла.