Серия «Выставки минералов на работе»

В принципе, уже размещал здесь посты о некоторых поделочных разновидностях -  амазоните и лабрадорите, но для ЛЛ и в целом небольшой текст:

Странное название этой группы минералов – «полевые шпаты» пошло из Швеции, а затем через немецкий язык уже прочно закрепилось в качестве международно-признанного термина - Feldspat. «Шпат» - брусок, из-за способности этих минералов раскалываться по ослабленным плоскостям кристаллической решетки (т.н. спайности) на параллелограммы, действительно напоминающие бруски. А почему «полевые»? В Скандинавии эти «бруски» из разрушенных гранитов часто находили при обработке пахотных земель…

Минералы группы полевых шпатов – самые распространенные в земной коре и слагают порядка 57 % от её объема. Они являются породообразующими минералами и занимают от одной трети до трех четвертей объема магматических (как плутонических, так и вулканических), метаморфических и реже – осадочных пород.

Общая формула минералов этой группы - MeT4O8, где Me – K, Na, Ca (иногда Ba, Sr, Rb, Cs, NH4, Cu, Pb), а T – Si, Al (иногда Fe3+, B, Ge, Ga, Mo, W).

Подавляющее большинство разновидностей полевых штатов входит в тройную систему твердых растворов: K(AlSi3)O8 (калиевые полевые шпаты) - Na(AlSi3)O8 – Ca(Al2Si2)O8 (плагиоклазы). При температурах ниже 700 °С твердые растворы распадаются с образованием пластинчатых включений альбита и некоторых других минералов – гематита, ильменита, а также образованием тонкополосчатых двойниковых срастаний, что в ряде случаев приводит к формированию красивых оптических эффектов в виде блёсток и разноцветных переливов (иризации).

Основные разновидности полевых шпатов:

Калиевые полевые шпаты: санидин, ортоклаз, микроклин, в том числе выделяются поделочные разности: зеленый амазонит, полевые шпаты с оптическими эффектами – «лунный камень», «солнечный камень».

Натриево-кальциевые полевые шпаты (плагиоклазы), образующие непрерывный ряд твердых растворов от альбита до анортита через олигоклаз, андезин, лабрадор и битовнит; в том числе выделяются и поделочные разности с оптическими эффектами: олигоклаз-«беломорит» и лабрадор (лабрадорит).

Минералы группы полевых шпатов окружают нас везде – в составе гранитного щебня и гравия под ногами, в облицовке станций метро и исторических зданий и даже на домашней кухне… Основное их применение – керамическое сырьё. Керамические плитки и изоляторы, фаянсовая сантехника и посуда, эмалевое покрытие – все они содержат полевые шпаты в количестве от 10 до 60 %. Используются эти минералы и для производства технических видов стекла и эмалей, в качестве наполнителей для лакокрасочной и резиновой промышленности, производства огнеупорных материалов, щадящих абразивов (например, наполнителей зубных паст), облицовочного и камнерезного сырья, а некоторые разновидности с красивым цветом или оптическими эффектами – в качестве ювелирно-поделочного материала. В некоторых месторождениях амазонитовые граниты и пегматиты сопровождаются редкометальным оруденением – минералами, содержащими тантал, ниобий, редкие земли, литий, бериллий и олово. Сами полевые шпаты из таких гранитов могут иметь в составе повышенное количество цезия, экономически выгодного для извлечения.

Основными разновидностями минералов группы полевых шпатов и горных пород ими сложенных, которые используются в камнерезном и ювелирном деле, являются микроклины-амазониты, обладающие яркими и приятными глазу оттенками травяно-зеленого цвета и полевые шпаты с оптическими эффектами иризации (переливчатости в основном в сине-желтых, фиолетовых, реже зелено-красно-оранжевых тонах), авантюринисценции (наличием закономерных блестящих включений) и адуляресценции (сине-голубого "лунного" свечения за счет рассеяний света).

Так как иризацию лабрадорита и прочие оптические эффекты лучше смотреть в динамике, сделал также видео-нарезку отдельных камней. Видео получились немного затянутыми, так как в каждом из них несколько камней. Думал сократить или ускорить, но видевшие коллеги посоветовали этого не делать, мотивируя тем, что кому надоест смотреть – остановит, а тот кто уж захочет налюбоваться – досмотрит до конца.

Вначале у нас идут лабрадориты – горные породы, практически нацело сложенные натриево-кальциевым полевым шпатом плагиоклазом-лабрадором. Это, наверное, наиболее известный и распространенный минерал с эффектом иризации – переливчатостью в разноцветных – сине-желтых, фиолетовых и реже – красных и зеленоватых цветах. Такое явление связано с закономерно расположенными нарушениями структуры этого минерала вследствие распада твердых растворов и такими же закономерными вростками других минералов – ильменита и гематита.

Наиболее красивыми лабрадоритами  признаются «спектролиты» из Финляндии, в основном из месторождения Илямаа, что близ российской границы. Они славятся разнообразием цветовых оттенков иризации, включая красные и зеленые, что бывает нечасто. Ниже небольшая видео подборка с ними, но далеко-далеко не самыми красивыми.

Наиболее близкими к нам лабрадоритами, которые интенсивно разрабатывались и в Российской империи и позднее – при СССР, являются лабрадориты украинские. Месторождения расположены в основном на Волыни (Житомирская область) в пределах громадного Коростеньского гранит-лабрадоритового плутона. В большинстве своём качество их было средненькое, поэтому использовались они в массе своей на облицовку зданий и сооружений, например ближайшей ко мне станция метро «Проспект Ветеранов» в Питере, а также для памятников и надгробий. В этих лабрадоритах не так часто, но всё же встречались крупные «глазки»-кристаллы с превосходной иризацией в основном в сине-желтых тонах.

Но самым, наверное, распространенным источником разнообразного лабрадоритового сырья для мирового рынка служит «Остров Сокровищ» - Мадагаскар. Каких только разновидностей этого камня там не водится – и с синими и с фиолетовыми и даже розовыми оттенками иризации…

Следующей разновидностью иризирующих полевых шпатов является беломорит, названный так по первым находкам в пегматитовых жилах вблизи побережья Белого моря в северной Карелии. Встречается он и на Кольском полуострове и в других частях мира. В отличие от лабрадорита это плагиоклаз-олигоклаз, имеющий светлый цвет. Причина оптического эффекта в нем сходна с таковым у лабрадорита, но иризирует он в основном в голубых тонах.

Следующий на очереди – «лунный камень» - разновидность калиевого полевого шпата ортоклаза – адуляр. Оптический эффект в нем проявляется немного по-другому и напоминает бело-лунное сияние с голубым отливом. Причина такого явления заключается в рассеянии света на мельчайших включениях альбита вследствие «эффекта Тиндаля».

Далее у нас «солнечный камень» - разновидность полевого шпата микроклина, в котором при упорядочении структуры наблюдается отчуждение железа из кристаллической решетки и выпадение его в виде закономерно расположенных пластиночек окисла железа гематита. При определенном угле зрения они одновременно взблескивают и придают этому камню авантюриновый эффект.

В следующем полевом шпате микроклине, иногда называемом «персиковым лунным камнем», проявляется серебристый шелковистый отлив, иногда сочетающийся с эффектом «солнечника».

Ниже на видео – редкая разновидность полевого шпата-андезина, называемая «перистерит», от древнегреческого «голубь». Действительно, специфический сине-фиолетовый отлив на этом зернистом камне напоминает отлив на шее голубя

Ну и наконец – на последнем видео – щелочная горная порода из Швеции, называемая ларвикитом или «жемчужным шведским гранитом». Включения полевого шпата в ней иногда отливают жемчужными оттенками.

Вот такие вот полевые шпаты, с эффектами и без... Постарался сделать подборку наиболее представительной, но далеко не все камни у меня в наилучшем их проявлении. Зато свои...)

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...)

К сожалению, видео не передаёт и доли тех впечатлений, которые испытывают неискушенные посетители этого мини-музея.

Суть явления люминесценции/флюоресценции достаточно подробно описывалась тут на Пикабу @AlexAlpha в серии постов: Люминесценция и @Grayvoid давно про флуоресценцию минералов в 6-7 постах в Лигу минералогии (серий постов ещё тогда не было). Например: Флуоресценция минералов [6] - виды люминесценции

Для ЛЛ совсем коротко и просто: в ряде минералов содержатся в довольно незначительных количествах примеси ионов других, несвойственных их химическому составу элементов, например хром в окиси алюминия корунде-рубине... Эти посторонние примеси - незваные гости, чувствуют себя в доме минерала-хозяина несколько неуютно и легко возбуждаются в частности, при воздействии ультрафиолетового облучения. Коротковолновая энергия этого облучения заставляет их подпрыгивать до потолка более высокого энергетического уровня, сваливаясь потом с которого, они отдают наружу полученную энергию уже другой длиной волны - не в невидимом ультрафиолетовом спектре, а в видимом оптическом диапазоне...

Минералы, которые здесь светятся - это в основном рубины (красный цвет), кальциты (розовый), арагонит, опал-гиалит, виллемит (зеленый), флюорит (фиолетовый). Потом, может быть попробую заснять этот эффект крупным планом на отдельных минералах. Пока это у меня не получилось, так как требует определенной технической подготовки - штатива для длинной выдержки, макрорежима, бестеневого фотобокса и крепления лампы и прочего...

Интересным мне также показалось изменение характера флюоресценции некоторых отдельных минералов при довольно незначительной смене длины волны ультрафиолетового излучения с 365 нанометров на 395 нанометров, благо появился профессиональный фонарик с такими режимами. Ниже несколько примеров (прошу только прощения за качество, без технической подготовки, навскидку на телефон).

Виллемит, 365 нм.

Виллемит, 395 нм.

Кальцит, 365 нм.

Кальцит, 395 нм.

Кальцит, 365 нм.

Кальцит, 395 нм.

Кальцит, 365 нм.

Кальцит, 395 нм.

Арагонит, 365 нм.

Арагонит, 395 нм.

Такие дела...

Ладно, хватит лясы точить, пора хвастаться... )

ПЫСЫ: традиционно прошу прощения за качество. Снимал на телефон трясущимися ручонками... Молодые коллеги, наблюдая как я уродуюсь, сказали что для этих целей существует специальная держалка со стабилизаторами, но пока не видел такую, да и дорого, наверное, для разовой съемки...