Хризобери́лл — минерал , алюминат бериллия BeAl ₂ O ₄ .Название минерала произошло от греческого χρυσος (хризос) — золотой — по цвету и бериллий — по содержанию бериллия . Описан у Плиния как разновидность берилла. Позднее название стало применяться для самостоятельного минерального вида. Синонимы: хризопал, призматический корунд, алюмоберилл, заберзат — древнее русское название .

Свойства минерала

Структура и морфология кристаллов

Ромбическая сингония . Пространственная группа — ${\displaystyle Pnma}$ . Параметры ячейки: a ₀ = 4,429 Å; b ₀ = 9,409 Å; c ₀ = 5,481 Å; a ₀ :b ₀ :c ₀ — 0,4707 : 1 : 0,5825; Z = 4. Структура создаваемая атомами кислорода , представляет собой близкую к гексагональной плотнейшую упаковку ^{[ что? ]} . Половина несколько искаженных октаэдрических пустот занята атомами алюминия , одна восьмая, также несколько искаженных тетраэдрических пустот — атомами бериллия . Имеются два сорта кристаллографически не эквивалентных атомов алюминия: половина их находится в центрах инверсии, остальные — в плоскостях симметрии. Структура близка к структуре шпинели . Расположение атомов в элементарной ячейке аналогично расположению их в оливине . Точечная группа — ${\displaystyle mmm}$ ( ${\displaystyle 3L_{2}3PC}$ ). Кристаллы толстотаблитчатые по оси ${\displaystyle a}$ (100), иногда коротко- или длиннопризматические по оси ${\displaystyle c}$ и реже по оси ${\displaystyle a}$ . Сдвойникованные кристаллы уплощены в большей или меньшей степени по оси ${\displaystyle a}$ . Собственно двойники редки, чаще встречаются , образующие псевдогексагональные кристаллы с входящими углами или без них, и шестилучевые колесообразные сростки. Характерна вертикальная штриховка на ${\displaystyle a}$ (100) реже по ${\displaystyle b}$ (010) .

Физические свойства и физико-химические константы

Спайность совершенная по ${\displaystyle i}$ (011), несовершенная по ${\displaystyle b}$ (010) и слабая по ${\displaystyle a}$ (100), иногда спайность по ${\displaystyle b}$ (010) совершенная, по ${\displaystyle i}$ (011) не наблюдается. Излом раковистый или неровный. Хрупок. Твердость 8,5. Удельный вес 3,5—3,96. Цвет обычно жёлтый, винно-жёлтый или зеленовато-жёлтый, также спаржево-зелёный, травяно-зелёный, голубовато-зелёный, иногда бесцветный; александрит — изумрудно-зелёный, — золотисто-жёлтый. Блеск стеклянный, иногда алмазный, в изломе жирный. Прозрачен или просвечивает.

В катодных лучах хризоберилл светится светло-вишнёвым цветом, александрит — ярко красным светом, в ультрафиолетовых лучах — александрит светло-вишневый.

Даёт один максимум поглощения в ультрафиолетовой области спектра , который вызван присутствием Fe ⁺³ . Теплота образования = (—) 546 ккал/моль ; изобарные потенциалы образования при 300 °K (—) 515,52 ккал/моль , при 500 °K (—) 495,2, при 900 °K (—) 454,56.

Температура плавления 1812—1880 °С. При кислородном дутьё легко сплавляется в тёмно-зелёный перл , состоящий из иголочек и листочков. При 1285 °С обладает высоким электросопротивлением, равным 1 МОм .

Микроскопическая характеристика

В шлифах в проходящем свете бесцветный, иногда со слабым желтоватым или зеленоватым оттенками. Плеохроичен : по N _g изумрудно-зелёный до светло-бутылочно-зелёного, по N _m светло-жёлтый, зеленовато-жёлтый до бесцветного, по N _p светло-жёлтый, светлый зеленовато-жёлтый, фиолетово-красный ( александрит ). Одноосный (+). n _g = 1,753—1,758; n _m = 1,747—1,749; n _p = 1,744—1,747 .

Химический состав и свойства

Теоретический состав: BeO — 19,71%; Al ₂ O ₃ — 80,29%. В александритах содержится небольшое количество хрома , замещающего алюминий . Алюминий также замещается Fe3+ (до 6% Fe ₂ O ₃ ). Спектроскопически установлены Si , Mn , Zn , Co , K , Pb , V . В хризоберилле из Изумрудный копей отмечалось значительное (до 0,1 %) содержание Sn . В кислотах не растворяется. Разлагается при сплавлении с пиросульфитом калия . Перед паяльной трубкой не изменяется.  С бурой или фосфорной солью плавиться с большим трудом. С бурой образует стекло светло-изумрудного цвета.

Под действием карбонатных растворов замещается доломитом и слюдой типа . В гипергенных условиях довольно устойчив, но может замещаться каолинитом .

Нахождения в природе

Сравнительно редок. Встречается главным образом в гранитных пегматитах как ^{[ источник не указан 242 дня ]} , так и ^{[ источник не указан 242 дня ]} . В пегматитах чистой линии ассоциируется с кварцем , мусковитом , альбитом , бериллом , колумбитом , турмалином .

В пегматитовом поле Средней Азии хризоберилл обнаружен в ассоциации с мусковитом в кварце. В Изумрудных копях ( Свердловская область ) выделения хризоберилла приурочены к реакционным зонам десилицированных пегматитов, реже хризоберилл встречается в центральных плагиоклазовых частях жил; он ассоциируется с изумрудом , фенакитом , флюоритом , апатитом , молибденитом , турмалином .

Месторождения

Хризоберилл обнаружен во многих пегматитах зарубежных стран. Месторождения обычного хризоберилла не редки и известны в Бразилии , на острове Цейлон , Мадагаскаре . Там же встречается и александрит. В России ювелирная его разновидность ( александрит ) была известна на Малышевском месторождении (« Изумрудные копи » на Урале ). Простой хризоберилл также встречен в ряде других мест — Кольский полуостров, Южная Карелия (Люпикко), Сибирь. На Американском континенте он встречен в штате Колорадо ( США ) . В Иттерби ( Швеция ) — в виде неправильных выделений среди полевого шпата в ассоциации с хлоритизированным биотитом и фергусонитом . В пегматитах Уэкфилда ( шт. Миннесота , США ) с бериллом, синим турмалином , гранитом , образовался позднее берилла ; в Гринфилде (шт. Миннесота, США) — в пегматитах, секущих гнейс, в ассоциации с турмалином , гранитом , апатитом , полевым шпатом и мусковитом ; в Хартфорде (шт. Миннесота, США) представлен двойниками, редко тройниками и одиночными кристаллами; в ( шт. Коннектикут ) — с колумбитом , турмалином, ганитом , бериллом и самарскитом . В ( Онтарио , Канада ) сопровождается корундом , скаполитом , шпинелью , молибденитом ; в пегматитах Сондало ( Италия ) встречен вместе с брукитом , анатазом , турмалином и дюмортьеритом; отмечен в пегматитах Ривер-дю-Пост ( Квебек , Канада ); в Минас-Жернас ( Бразилия ) — с топазом , эвклазом , бериллом, гематитом , рутилом . Отмечен в своеобразных десилицированных грейзенах слюдисто-флюоритового состава на Дальнем Востоке .

Во флюоритизированных скарнах и карбонатитах находиться в ассоциации с флюоритом , гранатом , везувианом , магнетитом ( Казахстан ). В Нигерии установлен в кварцево-силлиманитовых жилах с кварцем, гранатом, андалузитом , касситеритом , ганитом, в Сен-Готард ( Швейцария ) — в доломитовых мраморах с корундом, в гнейсе близ Немчи ( Польша ) — вместе с красным андалузитом . Встречается в россыпях р. Санарки ( Челябинская область ), в Сибири, в алмазоносных песках Южной Родезии , Бершае-Су в Гане , в галечниках на Цейлоне , в Мьянме , Японии .

Применение

Прозрачные кристаллы хризоберилла — редкие, но не самые дорогие (в отличие от александрита) драгоценные камни, красивые и долговечные в огранке . Ценятся также хризобериллы с хорошо проявленным эффектом внутренней переливчатой световой игры ( астеризма ), обрабатываемые в форме кабошонов (« Кошачий глаз »).

Хорошо выраженные кристаллы — предмет коллекционирования , коллекционная ценность некоторых кристаллов может многократно превышать их стоимость в ювелирном изделии. Возможно применение в качестве мазера . При наличии достаточно значительных скоплений, в теории, может добываться для получения бериллия .

Искусственное получение

Синтетический хризоберилл получен сплавлением Al ₂ О ₃ , ВеО, Н ₃ ВО ₃ и СаСО ₃ с различными примесями, а также при реакции AlF ₃ , BeF ₃ и В ₂ O ₃ при белом калении.

Разновидности

• Александрит (из России)— изумрудно-зелёный, при искусственном освещении приобретает фиолетово-красную окраску; причиной этого является избирательное пропускание сине-зелёных (460—530 ${\displaystyle m\mu }$ ) и красных (620 ${\displaystyle m\mu }$ до границы видимого спектра) лучей. В дневном свете, богатом сине-зелёными лучами, минерал кажется зелёным; в искусственном свете, бедном этими лучами, минерал становится фиолетово-красным. Окраска александрита обусловливается ионами Cr ³⁺ . При исследовании спектра поглощения александрита из Изумрудных копей , содержащего 0,36% Cr ₂ O ₃ , установлены максимум поглощения около 560—580 ${\displaystyle m\mu }$ и минимум поглощения около 480—500 ${\displaystyle m\mu }$ . Редок. Помимо Изумрудных копей, где впервые был обнаружен, встречается вместе с изумрудом в районе форта Виктории в Южной Родезии ; в кварцевых жилах среди серпентинитов и в биотито - флогопитовой породе; александрит содержит 1% железа , 1% хрома и 0,1- 0,2% лития . Известны также редкие находки александрита в Бразилии и других странах, преимущественно в россыпях . Важное отличие александритов из других стран - другое сочетание цветов.
• Цимофан — золотисто-жёлтый с синеватым отливом, особенно на грани ${\displaystyle b}$ (010). Некоторые разности обнаруживают мерцание или астеризм . Отлив связан с наличием ориентированных включений и полых каналов. Имеет значение как драгоценный и поделочный камень. Известен в Мьянме , на Цейлоне и в других местах .

Примечания

Литература и источники

1. Чухров Ф. В.. Бонштедт-Куплетская. Э. М. Минералы. Справочник. Выпуск 3. Сложные окислы, титанаты, ниобаты, танталаты, антимонаты, гидроокислы.. — Москва: Наука, 1967. — С. 118—125. — 676 с.

Ссылки

• (англ.)
• - описания, фотографии (рус.)