klevelandit

Использую ЕИ

Для ЛЛ, которым не хочется кликать на ссылки, небольшой дисклеймер: речь идет о минералах группы граната, которые весьма разнообразны как по химическому составу, так и по цвету. Они условно подразделяются на две большие группы: ПИРАЛЬСПИТЫ - ПИРоп, АЛЬмандин, СПессартин и УГРАНДИТЫ - Уваровит, ГРоссуляр, АНДрадит, но это не точно..)

Начнем по порядку...

Пиропы – магний-алюминиевые гранаты чаще всего ярко-красного цвета, реже встречаются оранжевые, лилово-свекольные и совсем редко – практически бесцветные. На самом деле беспримесный пироп именно что бесцветен, а красные и прочие цвета и оттенки ему придает примесь атомов хрома и железа. Пироп выделяется среди других разновидностей гранатов тем, что образуется исключительно в условиях очень высоких давлений. Поэтому все те пиропы, которые мы находим на поверхности, образовались на глубоких горизонтах земной коры и оказались в доступности либо за счет вертикальных тектонических движений в пределах древних кристаллических щитов или складчатых поясов, либо вынесены из глубин кимберлитовыми или базальтовыми трубками взрыва, как алмазоносными, так и «пустыми».

Открытие алмазоносных трубок в Якутии было бы невозможно без этого минерала. Искали их долго и безуспешно, пока по аналогии с Южной Африкой не догадались применить "пироповый метод": исходя из того, что пиропы сопровождают алмазы в месторождении, но их намного-намного больше, по следам пиропов в отложениях рек и ручьёв вышли на первую кимберлитовую трубку - "Зарница", после этого в течении нескольких лет были открыты все самые крупные якутские алмазные месторождения...

На видео ниже – зернышко пиропа в кимберлите из аламазоносной трубки Удачная-Западная в Якутии. Помимо красного, ниже него виден обломок оранжевого пиропа.

Начиная с XXIII века пиропы добывали в Северной Богемии - Средне-Чешских горах, где базальтовые трубки взрыва выносили на поверхность обломки глубинных пород - гранатовых периотитов. Если помните русскую литературную классику - "Гранатовый браслет" А. Куприна, в нем как раз красные мелкие камушки - чешские пиропы. Они обычно мелки, но есть и уникумы: размером с голубиное яйцо и весом 633,4 карата, хранится в музее Требницы (Чехия), другой - весом 468,5 карата - в обрамлении более мелких пиропов и бриллиантов, украшает орден Золотого Руна. Раньше он принадлежал королям Саксонии, а сейчас хранится в сокровищнице музея «Зеленые своды» в Дрездене. Также в музее Требницы хранится знаменитый гранатовый набор, состоящий из ожерелья, двух браслетов, поясной пряжки, перстня и серег в которых 460 гранатов, уникальных по красоте и величине. Самый крупный из них имеет в диаметре 12,3 мм. История этого украшения считается весьма романтичной, но по мне - так себе... Знаменитый поэт Иоганн Вольфганг Гете (которому тогда, на минуточку, было 74 годика), приехал на чешский курорт, где влюбился в 17-летнюю местную красавицу Ульрику фон Леветцов. Как раз в подарок ей чешские ювелиры и изготовили это украшение, по давней традиции содержащее шесть предметов... Ниже на видео - включения чешского пиропа в обломке гранатового перидотита, вынесенного трубкой взрыва на поверхность и мелкие пиропы - продукт обогатительной фабрики в Требнице, Чехия, запущенной в советское время, когда пытались возродить чешскую ювелирную промышленность.

Пиропы образуются не только в кимберлитовых трубках, но и в своеобразных метаморфических породах - эклогитах, которые, конечно же, образовались при сверхвысоких давлениях земных недр на глубинах свыше 35 км. Удельный вес их таков, что они буквально погружаются в земную мантию... Ниже на видео - красные пиропы в эклогитах с темно-зеленым омфацитом и ярко-зеленым хромдиопсидом.

Ну и напоследок - видео экзотического, почти бесцветного слабо-розового пиропа в слюдистых метаморфических породах высоких давлений.

Следующий гранат из группы ПИРАЛЬСПИТОВ у нас железо-алюминиевый красный гранат альмандин. Пожалуй что самый тривиальный и распространенный. Он не так требователен к температурам и давлениям при образовании как пироп, поэтому очень часто встречается как в магматических породах - гранитах и пегматитах, так и в метаморфических - разнообразных гнейсах, слюдистых сланцах, гранатовых амфиболитах. У нас, на Северо-Западе, в Карелии и на Кольском полуострове, где обнажаются древние кристаллические породы Балтийского щита, альмандина довольно много, так что промыв в лотке/миске/тазике обычный речной песок, можно получить в тяжелом остатке целую пригоршню гранатового концентрата. В своё время, до появления дешевого синтетического электрокорунда, месторождения альмандина интенсивно разрабатывались на абразивные материалы и старые наждачные бумаги были как раз на его основе. Ниже на видео нарезка разнообразных альмандинов, в основном с Северо-Запада - Кительское и Шуерецкое месторождения в Карелии и Западные Кейвы на Кольском. На видео хорошо видны характерные формы кристаллов граната - ромбододекаэдры, тетрагонтриоктаэдры и их комбинации.

Последний из семейства ПИРАЛЬСПИТОВ у нас марганец-алюминиевый гранат - спессартин. Спессартины имеют более веселую окраску, чем пиропы и альмандины - в основном от желтой до оранжевой и оранжево-коричневой. Так как это гранаты марганцевые, то этот элемент им жизненно необходим. Поэтому у нас в России они чаще всего встречаются в пределах марганценосной полосы Средний Урал - Пай-Хой - Новая Земля. Ниже на видео несколько спессартинчиков, как со Среднего Урала, так и с Мадагаскара и Танзании.

Теперь можно приступать к следующей группе - УГРАНДИТАМ, и на очереди у нас кальций-хромовый гранат уваровит. Найден сей замечательный гранат впервые на Урале в 1830-х годах и назван в часть тогдашнего министра просвещения графа А.А. Уварова. Кстати, довольно много разновидностей гранатов открыты впервые как раз в России. Этот ярко-зеленый гранат с шикарным блеском к сожалению образует только мелкие щётки кристаллов - редко больше миллиметра. Бывают и исключения, например держал в руках сантиметровые кристаллы из финского месторождения Оутокумпу. Но они довольно внешне невзрачные и трещиноватые. Уваровит - гранат высокохромистый, поэтому тянется к массивам ультраосновных пород - дунитам, перидотитам и хромитовым месторождениям в них. На видео ниже - небольшая нарезка уваровитов из Сарановского месторождения на Урале.

Следующий минерал группы УГРАНДИТОВ - гроссуляр. Открыт он на реке Вилюй в Якутии Эриком Лаксманом в 1790 году и позднее назван минералогом Вернером в честь крыжовника, ибо "гроссулюс" на латыни и есть крыжовник. Гроссуляры и их родственники андрадиты очень тесно связаны переходными разностями и иногда трудно разобраться кто из них кто. Это существенно кальциевые гранаты и поэтому излюбленное место их образования и нахождения - своеобразные породы скарны. Представьте себе, что горячая магма, формирующая интрузию, внедряется в относительно холодные вмещающие породы, которые могут быть представлены, например, известняками сложенными карбонатом кальция. Кальция - навалом, интрузия приносит с собой энергию в виде тепла, вокруг нее циркулируют горячие растворы и вот на контакте этих контрастных по химическому составу и температурам пород и образуется оторочка скарнов, часто содержащих гранаты гроссуляр-андрадитового ряда. Ниже нарезка виде достаточно типичных гроссуляров, в основном с реки Вилюй в Якутии, но есть несколько и из Приморья. Прошу только прощения, больше трёх минут видео не пропускает, пришлось немного ускориться...

У граната-гроссуляра, как, впрочем, и у андрадита, есть масса разновидностей. Попробую показать хоть несколько из них насколько хватит места...

Ниже на видеонарезке бесцветные практически беспримесные лейкогроссуляры из Баженовского месторождения на Урале и с западного склона Приполярного Урала.

Также на следующем видео - разновидность гроссуляра под названием гессонит. Она отличается желто-коричневым и горчично-коричневым цветом.

Далее - почему-то выделенный в отдельную разновидность желто-коричневый гранат-мали, занимающий по составу промежуточное положение между гроссуляром и андрадитом.

Редчайшая разновидность гроссуляра - розовый розолит, понятно почему так названный.

Цвет гранатов, как мы себе уже уяснили, вызван не только и не сколько их химическим составом, а наличием или отсутствием тех или иных элементов-примесей, в качестве которых чаще всего выступают: двух- и трехвалентное железо, хром, марганец, ванадий, титан. Следующая редкая разновидность граната-гроссуляра, окрашенная в зеленый цвет хромом и ванадием и встречающаяся только в Танзании, называется цаворит.

Ну а теперь - мой любимый эндемик, который встречается только на медно-никелевых месторождениях Норильска. Его иногда называют "талнахский изумруд" или "сибирский цаворит", хотя ванадия в его составе нет. Он окрашен примесями хрома и титана. Уникальность его состоит в том, что при образовании медно-никелевых руд сера связала всё доступное железо в сульфидные минералы и бедному гроссуляру не досталось его ни капельки... И славно, потому как чуть-чуть бы железа залетело и цвет его не был бы таким ярко-зеленым...

Ну и наконец мы подошли к последнему гранату из группы УГРАНДИТОВ - андрадиту. Как и написал выше, гроссуляры и андрадиты - близнецы-братья, часто встречаются в сходных геологических условиях и образуют все промежуточные разности. Ниже видео-нарезка достаточно типичных андрадитов в основном из месторождений Приморского края.

У граната-андрадита тоже есть свои разновидности. Примесь титана придает ему черный цвет и алмазный блеск. Такая разновидность называется меланит. Ниже видео-нарезка меланитов в основном из Соколовско-Сарбайской группы скарновых железорудных месторождений Казахстана. Последний черный кристаллик на видео - шорломит, высокотитанистый почти-гранат, который образуется на контакте своеобразных щелочных интрузий - иолитов и карбонатитов с вмещающими породами.

Ну и, наверное, самая дорогая разновидность не только андрадитов, но и гранатов в целом - хромовый андрадит - демантоид. Найден он впервые тоже в России, на Урале и назван так "демантоид" - подобный алмазу по причине своих оптических свойств, отличающих его от других гранатов, а именно - повышенного показателя преломления и очень высокой дисперсии. Чтобы не вдаваться в теорию, вкратце объясню, что показатель преломления говорит о том, насколько меняется скорость света на границе двух сред, и чем он выше, тем "выпуклее" выглядит данный камень. А дисперсия, характеризующая разницу в показателе преломления между крайними членами видимого спектра - красным и фиолетовым, обуславливает в том числе "игру" драгоценного камня - отраженные им разноцветные лучи. Как в хорошем бриллианте. Только вот у бриллианта дисперсия 0,044, а у демантоида - 0,057, что намного выше! На следующем видео несколько демантоидов, правда не ювелирного качества, поэтому особо дисперсию там не ищите...) Первые три - кристаллы в породе и отдельно - Иран, провинция Текан, маленький голубовато-зеленый кристалл - Мадагаскар, последний - Пакистан.

Ну самая последняя (ура-ура) редкая разновидность граната-андрадита - топазолит. Обладает желто-коричневым цветом и также, как и демантоид - более высокими чем у других гранатов оптическими показателями. Применяется в ювелирном деле, но редко, в силу малого количества и небольшого размера пригодных для огранки кристаллов. Ниже как раз кристалл не ювелирного качества, но крупный. Урал, Конкордина.

Вот, пожалуй и всё. Скомкал, конечно, из боязни что не всё поместится, но уж больно не хотелось делать несколько постов...

Следующая выставка, к которой готовлюсь, будет посвящена группе полевых шпатов и, в частности, их разновидностям с оптическими эффектами - лабрадориту, беломориту, лунному камню-адуляру и "солнечнику". Постараюсь перед выкладкой на витрины отснять видео, так как камни с эффектами требуют динамики для рассматривания под разными углами.

Поэтому надолго не прощаюсь...)

Не так давно на сайте проскочило шикарное видео, на котором продемонстрировано интересное оптическое явление в кварце под названием "перо ангела" или "голубой дождь".

Это необычный и красивый оптический эффект является частным случаем так называемого "эффекта Тиндаля" (англ. - Tyndall effect). Он связан с рассеиванием света при прохождении через оптически неоднородную среду, будь то коллоидный раствор, частицы дыма на пути солнечных лучей, узкий луч фонарика, пробивающийся через туман, или ещё что-нибудь подобное...

Рассеяние Тиндаля работает на частицах, размер которых меньше или сопоставим с длиной световой волны - от 40 до 900 нанометров, тогда как длины волн видимого нами диапазона составляют от 450 до 750 нм. Для более мелких частиц, например групп молекул газа в атмосфере, работает несколько другой механизм — рассеяние Рэлея, которое отвечает за голубой цвет неба. Так как интенсивность рассеянного света обратно пропорциональна длине волны в четвертой степени, а самую короткую длину из видимого спектра имеют волны цветов синей гаммы, именно эти волны интенсивней отражаются от частиц при эффекте Тиндаля, придавая рассеянному свету сине-голубые оттенки. Более длинные волны красных цветов рассеиваются значительно хуже.

Эффект Тиндаля проявляется и в таких твердых, оптически неоднородных средах, как минералы. Это, например, опалы-джиразоли с игрой в оттенках голубого, полупрозрачные лунные камни, голубые халцедоны-сапфирины, некоторые розовые и лавандовые кварцы с включениями мельчайших иголочек рутила и эффектом опалесценции, голубоватые при определенном освещении и, наконец, виновник сегодняшнего поста - прозрачный бесцветный кварц - горный хрусталь. В некоторых его разновидностях, под определенным углом зрения, на темном фоне и в направленном луче белого света, видны расходящиеся под углом 30 или 60 градусов голубые пересекающиеся лучики. По поводу их происхождения существуют две версии: либо микроскопические ориентированные согласно кристаллической структуре кварца включения иголочек минерала рутила, либо системы коротких тонких трещинок, ориентированных в кристалле параллельно некоторым граням и залеченных мельчайшими газово-жидкими включениями.

В комментариях к упомянутому в самом начале посту с шикарным видео этого эффекта, камрад @Illbefake попросил по возможности показать, как выглядит этот эффект при освещении кристалла кварца не белым светом, а, например, красным. Недавно мне в руки попал кристалл с таким эффектом, правда не со столь шикарно проявленным, как на видео, но всё же... Поэтому постараюсь выполнить просьбу и заодно продемонстрировать это явление всем интересующимся на своём собственном материале (т.е. всё, как я люблю...).

Ещё раз, но покрупнее:

Таким образом, эффект Тиндаля (голубое свечение) наиболее ярко проявляется под холодным и смешанным светом, под желтым светом лучи рассеяния уже не голубые, а белые, под красным и синим светом заметны только трещинки-дефекты в кристалле. Под ультрафиолетом трещинки-дефекты могут быть подсвечены желтым.

Такие дела...

Немного о человеке, чьим именем названо это явление...

Ирландский физик, всю жизнь занимался исследованием магнетизма, поглощения теплового излучения газами и парами, рассеяния света в мутных средах и так далее. Был директором Королевского института в Лондоне, другом и соратником известного физика Майкла Фарадея и очень разносторонним человеком: помимо оптики и магнетизма занимался гляциологией, геодезией, акустикой. Его именем назван не только описанный здесь оптический эффект, но и кратер на Луне, а также ледник в национальном парке Торрес-дель-Пайне в Чили...

При составлении текстовой части поста использован материал из статьи Екатерины Мищенко: https://indicator.ru/physics/istoriya-nauki-chelovek-rasseya...

Интересно?