Природные разновидности Топаза

Топаз был известен с древних времен. Существует мнение, что название произошло от о.Топазос в Красном море, хотя на этом острове с древних времен добывали только хризолит. Скорее всего название пришло из Индии, где этот самоцвет был известен под названием tapas, что на санскрите означает огонь.

Топаз издавна пользуется популярностью во многих странах благодаря исключительной прозрачности, сильному блеску, разнообразию окраски. В прошлом все желтые камни называли топазом, его нередко путали с другими самоцветами. На топаз похожи такие минералы, как аквамарин, циркон, перидот, цитрин, зеленые и желтые разновидности берилла. Но, зная оптические характеристики этих минералов, их довольно легко можно отличить от топаза.

Особенно часто топазом называли желтую разновидность кварца– цитрин, дымчатый кварц до последнего времени называли раухтопазом (дымчатым топазом). Но дымчатых топазов не бывает. К тому же, топаз тверже кварца и оставляет на нем след при проведении по поверхности. Желтый сапфир с о. Цейлон долгое время назывался –индийским топазом. Отличающиеся от других минералов по форме, твердости, спайности или плотности истинные топазы часто обозначались собственными прилагательными по месту находки и добычи, например, бразильский топаз.


С начала 18 века в Европе желтый топаз из Саксонии назывался саксонским хризолитом. Бразильские топазы розово-фиолетовые и золотисто-оранжевые топазы поступали на рынок под названием империал, а топаз ярко красного цвета, возникающего после нагревания, назывался бразильским рубином. Топаз из России, добывавшийся с начала 18 века в Забайкалье, а затем на Среднем Урале, где его называли тяжеловесом,тумпазом в Европе назывался сибирским алмазом.


В настоящее очень популярен такой метод нетрадиционной медицины, как литотерапия. Литотерапевты уверяют, что каждый камень обладает уникальными целительными свойствами и может помочь справиться с заболеваниями и недугами. «Конечно же», и топаз является не исключение. «Владелец топаза сменяет гнев на покой и умиротворенность, неверность – на преданность. Помимо этого топаз обладает лечебными свойствами: укрепляет иммунную систему, предохраняет от простуды и еще много от чего лечит», но поскольку в своей основе литотерапия не имеет научного обоснования. А верить в лечебные и магические свойства камня или нет, решать только вам.

Топаз является типичным минералом грейзенов и гранитных пегматитов. Основные месторождения, где добывают топазы, сосредоточены в Бразилии, Шри-Ланке, Нигерии, Австралии, Японии, России, Швейцарии, Англии, Украине, Ирландии, Канаде, Зимбабве, Пакистане, Мьянме.
Крупные топазы — не редкость. Самым большим топазом из когда-либо найденных в мире считается «Эль-дорадо» весом 31000 карата, который хранится в Бразилии, а самым большим светло-голубым топазом – «Бразильская принцесса» весом 20005 карат.

Историческая справка. В прошлом все желтые камни называли топазом, его нередко путали с другими самоцветами. Особенно часто топазом называли желтую разновидность кварца– цитрин, дымчатый кварц до последнего времени называли раухтопазом (дымчатым топазом). Желтый сапфир с о. Цейлон долгое время назывался – индийским топазом. Отличающиеся от других минералов по форме, твердости, спайности или плотности истинные топазы часто обозначались собственными прилагательными по месту находки и добычи, например, бразильский топаз. С начала 18 века в Европе желтый топаз из Саксонии назывался саксонским хризолитом. Бразильские топазы розово-фиолетовые и золотисто-оранжевые топазы поступали на рынок под названием империал, а топаз ярко красного цвета, возникающего после нагревания, назывался бразильским рубином. Топаз из России, добывавшийся с начала 18 века в Забайкалье, а затем на Среднем Урале, где его называли тяжеловесом, тумпазом в Европе назывался сибирским алмазом.


Окраска. Для топаза характерны бесцветные прозрачные разновидности. Среди цветных распространены голубые, желтые, оранжевые и красновато-коричневые, дымчатые, винно-розовые, розовые и фиолетовые разновидности с разной насыщенностью цвета, отличающиеся химическим составом, относительным содержанием хрома, фтора и гидроксильных групп. Установлено, что голубые топазы содержат больше фтора по сравнению с дымчато-розовыми и, особенно, с розовыми и фиолетовыми. Нередко встречаются зональные и сектриально-зональные кристаллы топаза: в спайных выколках таких кристаллов топазов центральная голубая часть к периферии сменяется зоной розового, дымчато-розового или винно-розового цвета. Желтая, винно-розовая и голубая окраска топазов выцветают при нагревании или длительной экспозиции на дневном свету, но дымчатая, винно-розовая и желтая восстанавливаются при последующем облучении.

Среди хромсодержащих топазов преобладают разновидности розовато-желтого, оранжевой и фиолетовой окраски, реже встречаются разновидности с весьма специфической красной, коричневой и вишнево-коричневой окраской. При нагревании таких топазов, желтая компонента цвета отжигается, и кристаллы приобретают чистый фиолетовый цвет различной интенсивности. Хромсодержащие фиолетовые топазы, а также ассоциирующие с ними желтые разновидности характеризуются наибольшими для топазов показателями преломления и дисперсии, необычно низкими значениями угла 2V. Содержание фтора в розовом хромсодержащем топазе составляет всего порядка 10,5%. Фиолетовая окраска хромсодержащих топазов изучена довольно детально, и ее связь с ионами Сг3+, изоморфно замещающих Аl3+ в топазовой структуре, сомнений не вызывает. В зависимости от содержания примеси хрома топазы окрашиваются в розовато-сиреневые до густо-фиолетовых цвета.

Однако в обширной литературе по топазам причины сильного плеохроизма фиолетовых разностей, придающего им дополнительную ювелирную ценность, не объяснены.
Все основные окраски ювелирных разновидностей топаза, не содержащих хром, имеют радиационную природу, т.е. обусловлены образованием в топазовой структуре различных электронных и дырочных центров. Однако выполнявшиеся на протяжении почти пятидесяти лет многочисленные спектрофотометрические исследования топазов, а также результаты ЭПР-исследований не внесли полной ясности в вопрос о природе тех или иных центров окраски в топазах. По данным исследования ЭПР «дефектных центров» в топазах, наблюдаются, по меньшей мере, 6 электронных и дырочных центров, которые при взаимодействии между собой придают кристаллу определенную окраску.


Облагораживание окраски топаза.

В последние годы благодаря развитию технологии облагораживания обострились проблемы с одной стороны идентификации камнесамоцветного сырья, способного к облагораживанию, а с другой – идентификации самоцветов с облагороженной окраской в сырье, ограненном виде или в ювелирных изделий. Для повышения декоративных свойств ювелирных изделий с камнесамоцветами используют гамма-, электронно- и нейтронной облучение. Искусственную окраску получают при облучении при температуре 80-350°С, таким образом повышая качество самоцветов, расширяя диапазон оттенков, интенсивность окраски и равномерное ее распределение по всему минералу.

Особенно актуальны эти проблемы в отношении топаза, облагороженные представители которого буквально наводнили рынок самоцветов в связи со следующими обстоятельствами. Во-первых, при радиационном облагораживании возникает искусственная радиоактивность, уровень и период полураспада который зависит от технологии облучения и может оказать негативное влияние на здоровье. Во-вторых, природная и радиационная окраска отличаются устойчивостью на свету и при нагревании. В-третьих, не каждая партия топазов, поступающих на облагораживание из разных месторождений, способна к облагораживанию, и поэтому остро стоит вопрос сортировки сырья по этому признаку. Однако пока нет надежных критериев идентификации топазов с естественной и радиационной окраской и топазов с различной способностью к облагораживанию. В значительной мере это связано с недостаточной изученностью природы центров природной и искусственной окраски.

Среди хромсодержащих топазов преобладают разновидности розовато-желтого, оранжевой и фиолетовой окраски, реже встречаются разновидности с весьма специфической красной, коричневой и вишнево-коричневой окраской. При нагревании таких топазов, желтая компонента цвета отжигается, и кристаллы приобретают чистый фиолетовый цвет различной интенсивности. Хромсодержащие фиолетовые топазы, а также ассоциирующие с ними желтые разновидности характеризуются наибольшими для топазов показателями преломления и дисперсии, необычно низкими значениями угла 2V. Содержание фтора в розовом хромсодержащем топазе составляет всего порядка 10,5%. Фиолетовая окраска хромсодержащих топазов изучена довольно детально, и ее связь с ионами Сг3+, изоморфно замещающих А13+ в топазовой структуре, сомнений не вызывает. В зависимости от содержания примеси хрома топазы окрашиваются в розовато-сиреневые до густо-фиолетовых цвета.
Все основные окраски ювелирных разновидностей топаза, не содержащих хром, имеют радиационную природу, т.е. обусловлены образованием в топазовой структуре различных электронных и дырочных центров.

Нужно учитывать, что природная желтая, винно-розовая и голубая окраска топазов выцветают при нагревании или длительной экспозиции на дневном свету, однако дымчатая, винно-розовая и желтая восстанавливаются при последующем облучении.
Следует отметить, что окраска природных необлагороженных топазов никогда не будет резкой, она всегда очень естественна и мягка.


Лабораторные исследования топазов спектроскопическими методами позволили понять природу их цвета, благодаря чему была разработана технология искусственного окрашивания кристаллов. Под действием ионизирующей радиации бесцветные топазы окрашиваются в коричнево-оранжевые цвета. Природное или искусственное излучение (поток элементарных частиц определенной энергии), проходя сквозь кристаллическую решетку топаза, взаимодействует с ней. Воздействие излучения на минерал может выражаться в нагреве кристалла, разрыве отдельных химических связей, перераспределении свободных электронов между ионами решетки и примесями, образовании короткоживущих изотопов. Таким образом, облучение минерала выводит его кристаллическую структуру из энергетического равновесия и, тем самым, способствуют образованию дефектов внутри структуры и активных центров окраски. Для усиления окраски природных топазов обычно используются два вида излучения: электронное и нейтронное.

Топазы, облученные с помощью электронной пушки, приобретают голубой цвет схожий с лучшими по цвету природными находками. По коммерческой цветовой классификации такие камни называются «Aqua Blue».

При нейтронном облучении в реакторе топазы приобретают более глубокий сине-голубой цвет, иногда со слабым зеленоватым отливом. Этот цвет называется «Ice Blue». Схожие по цвету натуральные, облученные в природе, голубовато-зеленые камни называются «Саксонскими хризолитами».
Зеленые и голубовато-зеленые разновидности получают, применяя диффузионную обработку нагревая топаз в течение длительного времени в сочетании с химическим реагентом. Однако полученные изменения только поверхностные, т.е. центр кристалла остается неизмененным. Розовым камень становиться, если частично ограненный коричневый топаз нагреть до температуры 4500С, до потери цвета, а затем медленно охладить.

При облучении бесцветного топаза возникает желтовато-коричневая окраска, обычно не устойчивая на свету. Последующей термической обработкой достигается получение из коричневого голубого цвета, более насыщенного и устойчивого на свету по сравнению с природным обесцвечивается только при нагревании до 500˚С.
Автор: Нагорная Е.В.