Имитации рубина и способы их выявления

 

Убедившись, что определяемый камень представляет собой рубин, мы должны ответить еще на один важный вопрос: являете ли он природным или синтетическим камнем, поскольку, как уж было сказано выше, по своим физическим свойствам они практически одинаковы?

Чистые густо окрашен­ные крупные рубины в природе встречаются чрезвычайно редко. Уже один этот факт должен ставить под сомнение природное происхождение крупного чистого образца.

В большинстве случаев опытному эксперту достаточно просто посмотреть на камень, чтобы убедиться, что он является синтетическим. Это обусловлено отчасти тем, что имеется небольшое, но заметное отличие в характере и пропорциях окрашивающих окис­лов, содержащихся в камне, но в основном, пожалуй, тем, что син­тетический рубин редко гранят таким образом, чтобы выявить наилучший цвет (т. е. максимально использовать возможности окраски). Наилучший цвет в рубине виден в направлении, перпен­дикулярном базальной плоскости кристалла, которое является на­правлением его оптической оси, т. е. направлением с единственным показателем преломления, в котором не проявляется дихроизм. Поэтому у камня, правильно ориентированного при огранке, ди­хроизма нет, что видно при исследовании его с помощью дихроскопа непосредственно через площадку. Синтетический камень ориентируют при огранке практически всегда произвольно, исходя из формы були, вследствие чего яркий пурпурно-красный цвет обыкновенного луча разбавляется неприятным желтовато-красным цветом необыкновенного луча. Оба оттенка легко наблюдаются в дихроскопе, когда камень исследуют через площадку.

Кроме того, необходимо иметь в виду, что природный рубин практически никогда не бывает совершенно «чистым». Он почти всегда содержит включения небольших кристаллов других мине­ралов в виде бледных угловатых зерен, пустоты неправильной формы, часто значительных размеров, а также местами тонкие пе­ресекающиеся каналы или тонкие красноватые иглы рутила, при­дающие камню в отраженном свете шелковистость и известные под названием «шелк». Если с помощью лупы удает­ся обнаружить такие включения, то с полной уверенностью можно считать, что мы имеем дело с природным камнем. Необ­ходимо, однако, быть внимательным, чтобы не принять за кристал­лические включения сферические или удлиненные газовые пузырьки, которые служат характерным признаком синтетических камней». В бирманском рубине эти пузырьки редко дости­гают размеров кристаллических включений и при увеличении, ко­торое дает лупа, обычно выглядят как небольшие облака пылеобразных частиц. Иногда плотные облака микроскопических пузырь­ков могут давать молочный отсвет, не похожий на «шелк» в при­родных камнях.

Распределение цвета в камне также является характерным признаком. Любопытное свойство природных бир­манских рубинов — присутствие в них пятен более темного цвета в виде свилей, напоминающих по форме потоки сахарного сиропа в воде. Даже намек на эту особенность может служить гарантией природного происхождения камня. Сходный эффект иногда обна­руживают некоторые другие камни, окрашенные хромом, напри­мер красная шпинель, пироп и изумруд. В синтетическом рубине, если его изучают в надлежащем положении под лупой или микро­скопом, всегда видны близко расположенные изогнутые линии, которые представляют собой последовательные слои роста були. Все эти особенности могут быть легко и надежно определены с помощью даже самого простого микроскопа, который, кроме того, открывает наблюдателю новый интересный и красивый мир, по­скольку включения в большинстве камней, особенно в рубине, действительно чрезвычайно интересны и достойны удивления. Большую помощь при изучении включений в камне может ока­зать погружение образца в кювету с прозрачным дном, наполнен­ную жидкостью с высоким показателем преломления, например монобромнафталином. Если исследуется синтетический камень, не имеющий пузырьков, необходимо искать изогнутые линии роста. Для этого в ряде случаев камень должен быть извлечен из опра­вы для осмотра его под разными углами для обнаружения линий, которые обычно более заметны, когда освещение не слишком яр­кое; при этом зеркало микроскопа отклонено в сторону, а конден­сор опущен.

В довернейлевской синтетике, которая до сих пор еще встре­чается в старых ювелирных изделиях, изогнутые линии роста на­много более резкие и не обязательно строго параллельны. Иногда в камне присутствуют очень мелкие включения, которые неопыт­ный человек легко может принять за пузырьки. Поэтому во всех сложных случаях целесообразно направить камень на исследова­ние в лабораторию.

Среди сиамских рубинов иногда встречаются очень чистые кам­ни, однако в этом случае весьма характерно отсутствие флюорес­ценции при облучении рентгеновскими и коротковолновыми уль­трафиолетовыми лучами. Для сиамских рубинов наиболее типичны круглые и непрозрачные включения с отходящими от них грубо концентрическими трещинами. Если эти включения малы, их можно принять за пузырьки, наблюдающиеся в синтетичес­ких камнях. Поэтому при осмотре нужно быть очень вниматель­ным. Другая особенность сиамских рубинов — присутствие плоско­стей двойникования, которые иногда пересекаются.

Лаборатории располагают и другими методами исследования, которые в случае необходимости могут быть применены. Так, на­пример, под рентгеновскими лучами как природный, так и синтетический рубины ярко флюоресцируют красным светом. Аналогич­ный эффект наблюдается и под ультрафиолетовым светом или между скрещенными фильтрами. Однако после прекращения об­лучения между синтетическим и природным камнями наблюдается заметное различие. Почти все природные камни немедленно и пол­ностью прекращают свечение, тогда как синтетические рубины дают устойчивое послесвечение, или фосфоресценцию. Чтобы за­метить этот эффект, необходимо работать в темноте и наблюдать камень глазами, адаптированными к ней. В некоторых природных рубинах также может наблюдаться фосфоресценция, но очень короткая. Так, она была обнаружена у некоторых низкока­чественных пакистанских рубинов, а также у некоторых бирман­ских камней с низким содержанием железа. У сиамских рубинов при облучении рентгеновскими лучами такой эффект отсутствует.

При облучении коротковолновым ультрафиолетовым светом синтетические рубины дают более яркую флюоресценцию, чем при­родные, и хотя на этот метод не следует полностью полагаться, с его помощью среди большой партии мелких рубинов или в ювелирных украшениях можно выявить те камни, на которые необхо­димо обратить особое внимание при дальнейшей диагностике.

Так же синтетичес­кие рубины по сравнению с природными в коротковолновом уль­трафиолетовом свете обладают большей прозрачностью. Это свойство можно использовать в качестве хорошего диагностического признака в тех случаях, когда после изучения камня под микроскопом все же остаются некоторые сом­нения.

Все, что до сих пор говорилось о синтетических рубинах, от­носится к камням, получаемым методом Вернейля, который вот уже более 75 лет применяется на заводах нескольких крупных фирм. Однако хотя 99% синтетических рубинов, используемых в ювелирном деле, в настоящее время все еще производится этим недорогим методом, расширяющийся круг изготовителей синтети­ческих кристаллов достиг успеха в производстве синтетических ру­бинов другими методами, с помощью которых получают камни, не имеющие общеизвестных особенностей, характерных для вернейлевских рубинов, и, следовательно, более трудные для опре­деления. Большинство таких камней получают методом выращи­вания из раствора в расплаве, и поэтому они содержат жидкие включения типа вуалей. Профессор Чэтем часто использует в качестве затравок природные бирманские рубины, которые, конечно, имеют все признаки этих хорошо изве­стных камней. Граница между затравкой и нарощенным материа­лом будет лучше всего заметна при темнопольном освещении под микроскопом. Кэрролл Чэтем занят сейчас главным образом про­изводством друз кристаллов рубина и сапфира, а наиболее труд­ные для определения отдельные кристаллы синтетических рубинов, производятся Лабораторией Кэшана в Техасе (США). Типичная особенность этих камней — присутствие маленьких полосок флюса, расположенных параллельно и похожих на длинные узкие сле­ды мокасин. Всегда надо помнить, что ни в одном синтетическом камне нельзя встретить включения «посторонних» минералов, т. е. минералов, содержащих элементы, не входящие в состав основного минерала.

Единственным природным камнем, напоминающим бирманский рубин по цвету, является красная шпинель, которая встречается в том же районе. Ее цвет также обусловлен примесью хрома, одна­ко оттенок шпинели скорее кирпичный или оранжево-красный, чем рубиново-красный. Уверенно отличить шпинель от рубина можно по отсутствию дихроизма и двупреломления у шпинели, ее показателю преломления (1,72), характерному спектру поглоще­ния и по включениям. Под микроскопом рубины отчетливо отли­чаются от шпинели по своему цвету. Кроме того, у рубинов на­блюдается очень сильный дихроизм, когда камни переворачивают пинцетом.

Красные гранаты, кроме некоторых пиропов, по цвету ближе всего стоят к сиамскому рубину и дают очень характерный спектр поглощения с тремя широкими полосами в желтой, зеленой и си­ней частях спектра. Этот признак наряду с другими обеспечивает их быстрое и надежное определение.

Турмалин, единственный при­родный камень, который следует обсудить в этой связи, обладает значительно более низкими показателями преломления (1,62 и 1,64), чем у рубина, и большим двупреломлением, причем сильное двупреломление позволяет опытному геммологу увидеть раздвое­ние ребер задних граней камня при наблюдении их через пло­щадку с помощью лупы.

Имитации из красного стекла, обычно окрашенного селеном, после появления синтетического рубина используются реже. Более низкий показатель преломления (обычно около 1,68), изотроп­ность, отсутствие дихроизма и невысокая твердость — все это дает возможность отличить их от рубина. До сих пор иногда еще встре­чаются красные дублеты, почти всегда состоящие из тонкой, слу­жащей гранью площадки пластинки альмандина, наклеенной на основание из красного стекла. Площадка обычно имеет показа­тель преломления около 1,79, а задние грани около 1,63. Тщатель­ное исследование камня с помощью лупы позволяет обнаружить место соединения частей дублета: видна тонкая линия, пересе­кающая коронку чуть ниже площадки. Сама эта линия иногда незаметна, однако резкое изменение блеска при переходе от гра­ната к стеклу в дублете заметно хорошо, если смотреть на камень под надлежащим углом. Хотя пластинка граната очень тонка, в спектроскопе обычно могут быть определены полосы поглощения альмандина, когда свет проходит через камень. Выявить подделку не представляет труда, если погруженный в жидкость камень рас­сматривать сбоку на белом фоне. Лучше всего пользоваться жид­костью с высоким показателем преломления, например монобромнафталином. Под микроскопом в дублете, если на него смотреть через площадку, в слое альманди­на могут быть видны игольчатые кристаллические включения, а за ними могут располагаться пузырьки воздуха как в слое клея, соединяющего части дублета, так и в стеклянной подложке.

Большую опасность представляют остроумные дублеты совре­менного производства. В таких дублетах тон­кую пластинку низкокачественного природного австралийского сапфира приклеивают к основанию из синтетического рубина или сапфира и затем гранят таким образом, что линия соединения проходит точно по рундисту готового камня. Когда такой дублет за­креплен в оправе, он выглядит как настоящий природный камень, поскольку «вульгарность» цвета вернейлевского синтетического рубина смягчается при прохождении света через сапфировую коронку, которая имеет «шелк» и другие природные включения, ха­рактерные для корунда. Известны случаи удачного обмана с использованием таких дублетов, специально изготовленных с мошен­ническими целями. Наилучшей защитой от обмана является по­стоянная бдительность. Если возникло подозрение, необходимо проверить камень по ряду параметров (например, определить наличие красной флюоресценции у основания таких составных кам­ней при их облучении ультрафиолетовым светом) и полученные данные использовать в качестве доказательства.

Список красных камней, которые по внешнему виду похожи на рубин: циркон, альмандин, пироп, шпинель, топаз и турмалин.

Циркон включен в список для полноты, хотя красный циркон по оттенку не похож на рубин. Приведен в списке и топаз, так как этот камень с густой розовой окраской может быть принят за бледный цейлонский рубин, известный как «розовый сапфир». Альмандин может быть ошибочно принят только за сиамский ру­бин. Хотя дихроизм последнего иногда достаточно слабо выражен, отличить этот рубин от альмандина не составляет труда, если тщательно измерить показатель преломления в свете натриевой лампы. У рубина в этом случае будет отчетливо видно двупрелом­ление. Гранат также легко можно узнать по его спектру поглоще­ния.

 

Лекция 5.Сапфир (1 час).

1.Физические, оптические и морфологические свойства сапфира и способы их определения.