Егорова Е.Д. Геммологические особенности и технология обработки кунцитов // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. – 2017. – №7. – С. 42-46
ГЕММОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ТЕХНОЛОГИЯ
ОБРАБОТКИ КУНЦИТОВ
Е.Д. Егорова, студент
Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе
(Россия, г. Москва)
Аннотация. Основной целью данной работы является исследование свойств и химического состава кунцита из различных месторождений, а также изучение особенностей обработки и применение на практике приемов огранки двух типов: клиновидной и ступенчатой, и выявления вследствие этого лучших характеристик камня, таких как цвет и дисперсия. Сравнительный анализ произведен на примере образцов кунцитов из коллекции АНО «Геммологический Институт» и коллекции Edward J. Gübelin, GIA.
Ключевые слова: геммологические особенности, технология обработки, кунциты, месторождения, химический состав.
В 1903 году, американский минералог В.Г. Кунц опубликовал заметку о находке кристаллов прозрачного сподумена сиреневого цвета в литиевых пегматитах месторождения Пала в Калифорнии [5]. Минерал ассоциирует с полихромным турмалином, лепидолитом, кристаллы достигают в длину четверть метра.
Исследование физико-химических и оптических свойств показало, что у кунцитов: выявлен отчетливый дихроизм от бледно – розового (поперек кристаллов) до густо – аметистового (в длину); обнаруживается сильная оранжево – розовая фосфоресценция после облучения рентгеновскими лучами; выражена анизотропия микротвердости; обнаружено явление поляризованной люминесценции (при разной ориентировке кристаллов цвет люминесценции в ультрафиолетовых лучах меняется). А также характерной особенностью является нестабильная окраска, способная выцветать под солнечными лучами или при нагревании [1].
Кристаллы кунцита интересны своей микроскульптурой растворения, отмечались протравленные швы двойникования по пинакоиду, также наблюдался отпечатковый микрорельеф. На основании полученных данных о характере отпечатков, можно сделать вывод, что кристаллы налипали на поверхность грани свободно растущего кристалла в виде присыпки и позднее были растворены. Такой характер растворения сходен для всех месторождений [2].
На основе всех имеющихся данных по минералогии кунцитов, следует указать на постоянство состава, физических свойств и морфологии для кунцитов всех месторождений. Это позволяет предположить, что образование данного минерала характерно для определенного узкого этапа в процессе формирования Li – пегматитов. Это происходит тогда, когда падает роль железа и возрастает роль марганца, в пегматитовых жилах идут процессы заполнения пустот и замещения зон, при которых кристаллы кунцита растут и растворяются в результате закономерной эволюции флюидного раствора определенного состава.
Сподумен – характерный минерал богатых литием гранитных пегматитов. Он образуется главным образом в первый литиевый этап, которым завершается магматическая стадия кристаллизации пегматитового расплава.
Ювелирные разновидности сподумена появляются позднее, в конце пневматолито – гидротермальной стадии пегматитового процесса после замещения пегматита клевеландитом и литиевыми слюдами [3].
Крупные месторождения ювелирного сподумена связаны с миароловыми микроклин-альбитовыми пегматитами. Они известны в штатах Калифорния и Северная Каролина в США, в штате Минас-Жерайс в Восточной Бразилии, на острове Мадагаскар, в Афганистане и в Китае.
Пегматитовое происхождение сподумена отражается в его комплексах трехфазных жидких включениях. Вода и диоксид углерода, являются общими жидкостями, богатыми растворенными солями и минеральными веществами. Включения представляют собой игольчатые каналы, декорированные окислами железа, каналы и ямки травления, минеральные включения (кварц, лепидолит, мусковит, полевой шпат, турмалин, танталит, колумбит и др.). Иногда наблюдаются плоскости двойникования и расколы.
На сегодняшний день исследования в области определения новых включений в ювелирных разновидностях сподумена продолжаются.
При выполнении практической части исследования, были выявлены особенности работы с данным материалом: минерал трудно гранится, но легко полируется, часты сколы по спайности, при совпадении граней с плоскостью спайности, камень начинает крошиться.
При работе использовались специальные программы, такие как: GemCad, GemRay, Gemstone Carat Weight Estimation. С помощью которых, были оптимизированы углы наклона граней короны и павильона, для получения большего возврата света, а также спрогнозирован вес будущего камня и его 3D модель.
При разметке сырья кунцита массой 35,30 кар, были выбраны два типа огранки: ступенчатая и клиновидная. Jonn Sinkankas [4] рекомендует устанавливать углы короны и павильона равными 40°. С помощью программы GemCad были оптимизированы углы наклона («Изумрудная»: 39,90°, 39,81°; «Принцесса»: 43,00°, 40,00°), для того чтобы выяснить, как огранка влияет на цвет и возврат света. Для формы огранки «Изумрудная» тяжело было подобрать угол наклона павильона, так как при просмотре на камень через площадку, возникали многочисленные темные зоны.
При нанесении граней короны, для формы огранки «Изумрудная», было выявлено, что при совпадении граней с плоскостью спайности, камень начинает крошиться. Для того, чтобы этого избежать, было изменено направление шлифовки и полировки (под углом к спайности).
При огранке, была выявлена анизотропия твердости: в одном направлении камень шлифовался быстрее, чем в другом.
После отклеивания и промывки ювелирной вставки, вес образцов составил: 12,80 ct (общая масса). Безвозвратные потери составили 22,5 ct, т.е. 63,74% от начальной массы камня.
Оценка качества изделий показала, что эффективность изготовления данных ограненных вставок составила 64%, в обоих случаях.
Завершив огранку, была определена масса полученных вставок, их линейные и угловые параметры, а также ориентировочная цена на вставки кунцита PR/RP ½ (красно-пурпурный), без учета торговой наценки, по системе Гайда: около 50 $/ct, в обоих случаях.
Заключительным исследованием работы является сравнительный анализ образцов кунцитов из двух коллекций: АНО «Геммологический Институт» и Edward J. Gübelin, GIA Collection.
С помощью рентгеноструктурного анализа, были сняты рентгенограммы, для определения химического состава образцов из различных месторождений
Было выявлено, что кунциты из Бразилии и Мадагаскара отличаются по химическому составу, высоким содержанием Mn, также присутствуют, в порядке убывания, Si, Mn, Al и Fe – в незначительном количестве. А кунциты из Афганистана и США – отличаются высоким содержанием Si., также присутствуют Mn, Al и Ca – в незначительном количестве.
|
|
|
|
Рис. 1. Рентгенограмма образца 34161 (Edward J. Gübelin, GIA Collection), Мадагаскар |
Рис. 2. Рентгенограмма образца 34162 (Edward J. Gübelin, GIA Collection), Афганистан, провинция Нуристан |
|
|
|
|
Рис. 3. Рентгенограмма образца 34287 (Edward J. Gübelin, GIA Collection), Бразилия, Минас-Жерайс. |
Рис. 4. Рентгенограмма образца 35150 (Edward J. Gübelin, GIA Collection), США, Калифорния, Сан-Диего, Пала |
Несмотря на это, общий химический состав кунцитов из различных месторождений практически одинаков.
Используя методы абсорбционной спектроскопии (выявление следов облагораживания), спектроскопии комбинационного рассеяния (Рамановская спектроскопия) и фотолюминисценции, были проанализированы изменения в данных спектрах, для кунцитов из различных месторождений и выявлены незначительные изменения.
|
|
|
|
|
Рис. 5. Абсорбционная спектроскопия, Рамановская спектроскопия, фотолюминесценция образца 34161 (Edward J. Gübelin, GIA Collection), Мадагаскар |
||
|
|
|
|
|
Рис. 6. Абсорбционная спектроскопия, Рамановская спектроскопия, фотолюминесценция образца 34162 (Edward J. Gübelin, GIA Collection), Афганистан, провинция Нуристан
|
||
|
|
|
|
|
Рис. 7. Абсорбционная спектроскопия, Рамановская спектроскопия, фотолюминесценция образца 34287 (Edward J. Gübelin, GIA Collection), Бразилия, Минас-Жерайс
|
||
|
|
|
|
|
Рис. 8. Абсорбционная спектроскопия, Рамановская спектроскопия, фотолюминесценция образца 35150 (Edward J. Gübelin, GIA Collection), США, Калифорния, Сан-Диего, Пала |
||
Таким образом, подводя итог проделанной работы, можно высказать заключение о том, что химический состав кунцитов из различных месторождений не претерпевает особых изменений, в зависимости от их местонахождения. А обработка данного минерала в ограненные вставки достаточно эффективна, несмотря на большие потери.
Библиографический список
1. Иванова Т.Н., Фекличев В.Г. К минералогии кунцитов. Новые данные о минералах СССР. Труды минерал. музея АН СССР, вып. 24. – М., 1975.
2. Киевленко Е.Я., Сенкевич Н.Н., Гаврилов А.П. Геология месторождений драгоценных камней. – М., Недра, 1982.
3. Литвиненко А.К. Нуристан – Южнопамирская камнесамоцветная провинция. – Липецк, 2005.
4. Jonn Sinkankas, Gem Cutting, A. Lapidary’s Manual, Third Edition, 1984.
5. Kunz G.F. On a new lilac-colored transparent Spodumene. – Amer. J. Sci., 16, №93, 1903.
GEMMOLOGICAL FEATURES AND TECHNOLOGY PROCESSING
OF KUNTSYTES
E.D. Egorova, student
Russian state geological prospecting university
(Russia, Moscow)
Abstract. The main purpose of this work is to study the properties and chemical composition of kunzite from various deposits, as well as study the features of processing and the application in practice of the cutting techniques of two types: wedge and step, and thereby identify the best characteristics of the stone, such as color and dispersion. The comparative analysis is made on the example of samples of kunzites from the collection of the ANO «Gemological Institute» and the collection of Edward J. Gübelin, GIA.
Keywords: gemmological features, processing technology, kunzites, deposits, chemical composition.