11 месяцев назад
Нету коментариев

Многие минералы в песке довольно легко узнать, определить на месте, не уходя «с пляжа, по тем или иным характерным признакам. Многие, но не все. Будто специ­ально для неуемного племени коллекционеров природа придумала массу головоломок. Путь к их разгадке начи­нается с обыкновенной лупы, лотка-решета для промыв­ки шлиха, а приводит порой в лаборатории рентгено-структурного анализа. Одна из таких «головоломок» — многоликий минерал турмалин.

Его находили в песчаных россыпях многих стран, но особо ценные камни попадались в Индии, на Мадагаска­ре и Цейлоне. И где бы ни встречались эти самоцветы, они всегда вносили путаницу. То их принимали за сап­фиры, то за рубины, то за изумруды или топазы. Юве­лиры вплоть до XVIII века так и называли разноцветные турмалины по сходству их окраски с этими самоцветами, только прибавляли к имени камня какое-либо определе­ние. Например, синие турмалины звали «цейлонским сап­фиром», хотя сапфир — совсем другой минерал и в родст­ве с турмалином не состоит.

В XVIII веке в Голландии, известной на весь мир своими ювелирами, появились очень красивые самоцветы с Цейлона. Их называли на языке коренных жителей этого острова — сингальцев — непривычным для слуха европейцев словом «турмали». Никто не знал, что оно обозначает, но имя это, правда, несколько видоизменен­ное, закрепилось за камнем, а заодно и за его цветовыми разновидностями из других месторождений. Более пяти­десяти оттенков этого минерала знают сегодня ученые, но до сих пор не утихают споры по поводу причин такого многоцветья. И неудивительно: ведь сколько месторож­дений — столько вариантов его химического состава. Если этот состав записать в виде формулы, она по своей сложности не уступит медицинскому рецепту. Постоян­ные составные части этого «рецепта» — три окиси: крем­ния, алюминия и бора. А другие почти три десятка эле­ментов периодической таблицы Менделеева, без которых не обходится семейство турмалинов, присутствуют почти в каждом «рецепте» в разных пропорциях. Чего-то боль­ше, чего-то меньше, а что-то и вовсе пропущено. Именно это во многом и определяет, каким турмалину быть: зе­леным, розовым, коричневым, красным, синим или чер­ным.

Черные турмалины — наиболее обычная разновидность этого минерала. Его кристаллы были найдены в Саксонии близ деревни Шерлов, и по месту находки минерал по­лучил название шерл. Правда, существует и другая вер­сия, которая связывает это имя турмалина со староне­мецким горняцким термином, который употреблялся для обозначения ряда минералов рудных жил. Например, бе­лый полевой шпат альбит называли белым шерлом, ру­тил — красным шерлом… А минералогический термин «шерл» сначала относился и к камню-путанику — рого­вой обманке, и к похожему на него черному турмалину. За ним-то в конце концов и закрепилось это название. А когда прекрасные шерлы были найдены в Забайкалье, на географической карте появилось название Шерлова гора. Такие камни находят и на Урале, где местные горщики зовут его ширлой. Великолепные сверкающие черные турмалины известны в Карелии, на Памире, во многих других районах мира. Шерлы достигают порой огромных размеров. В штате Алабама (США) были встречены метровые «столбы» турмалина весом около 100 килограм­мов. Но и это не предел, известны двух- и даже трехмет­ровые «карандаши» черного шерла. Очень интересны его кристаллы. Вытянутые столбики, под тупым углом «зато­ченные» у вершинки, в поперечном сечении нередко выглядят как треугольники. Представьте себе, что вы по­строили фигуру, три угла которой образованы не прямо­линейными сторонами, а выпуклыми дугами. Представи­ли? Вот это и есть турмалиновое сечение. Боковые грани такого непривычного кристалла покрыты продольными бороздками, и твердость камня вдоль них больше, чем поперек. Выходит, турмалин в разных направлениях име­ет неодинаковую твердость.

Ее величины различны для каждой разновидности турмалина и зависят от особенностей структуры и вариа­ции его «рецепта». Наибольшей твердостью обладают кристаллы железистых турмалинов.

Шерл считается магнезиально-железистым и обладает самой высокой во всем обширном семействе твердостью. Именно значительная механическая и химическая устой­чивость позволяют шерлу, наряду с другими турмалина­ми, накапливаться в россыпях и нередко сохранять при этом облик своих кристаллов. А он весьма разнообразен: столбчатые и игольчатые кристаллы имеют грани почти ста восьмидесяти форм. Бывает, игольчатые кристаллы шерла срастаются пучком, или «солнцем». Восхититель­ны эти сверкающие турмалиновые солнца на фоне свет­лой полевошпатовой породы! Если вы хорошенько поище­те, среди валунов на территории нашей области вам встретятся такие образцы с шерлами. Кристаллы разной длины и толщины расходятся от центра, раскинув по камню-фону свои лучи.

Осколки подобных кристаллов, ставшие песчинками, далеко не всегда черные. Объясняется это в некоторых случаях присутствием в кристалле турмалина микроско­пических включений постороннего минерала, которые и вводят в заблуждение, превращая бесцветные кристаллы в черные. Но чаще всего мы имеем дело с собственной окраской камня.

Если бы вдруг случилось невероятное и все песчинки, составлявшие когда-то единый кристалл шерла, собрались вместе, мы с вами увидели бы довольно пеструю «компа­нию». Коричневые, фиолетовые, синие, зеленые, бесцвет­ные, черные, слившись воедино, они образовали бы чер­ный кристалл шерла. Лишь под микроскопом, в тонень­кой срезанной пластиночке-шлифе турмалин открыл бы свою «тайну пестрых песчинок». Разные участки кристал­ла, оказывается, неодинаково окрашены. Никаких посто­ронних включений. Все дело в структуре кристалла и в том самом «рецепте», который во многом определяет окраску самоцвета.

Кстати! Само слово «самоцвет» обязано своим рожде­нием… турмалину. Встречаются такие образцы этого ми­нерала, будто их раскрасил мальчишка с неуемной фантазией. Один кристалл может быть сразу и зеленым, и ро­зовым, и бурым, и… черноголовым. Эти цвета чередуются полосками поперек столбика, так что один конец может быть красным, другой зеленым, а между ними разовая, желтая, бурая, голубая краски. Самые различные сочета­ния, самые невероятные контрасты. Именно эти много­красочные, кристаллы звали раньше «самосветами», а по­том так стали величать вое цветные камни.

Такие кристаллы — большая редкость. А прославилась ими уральская деревенька Липовка. Было это в 1900 го­ду. Пахали крестьяне поле да плугам и выпахали камни дивной красоты — малиновые, розовые. Позднее заложи­ли на том поле «закопушку» — маленькую шахту, ко­торая скорее похожа была на яму. Там-то, в «липовских ямах», и стали добывать диковинные многоцветные кам­ни. Позднее узнали, что редкие кристаллы — родные братья шерлов, то есть принадлежат к семейству турма­линов. В ту пору добывались алые и пестрые камни ки­лограммами и расходились по крестьянским да купече­ским рукам. Через 10 лет запасы цветных турмалинов иссякли, а те крохи, что остались в Липовке, сотни руб­лей стоили. Надолго смолкла слава многоцветных липов­ских камней, хоть изредка и шли слухи о том, будто ко­му-то «пофартило», как там говорят. Известны много­цветные (минералоги называют их «полихромные») крис­таллы с Мадагаскара и некоторых других месторождений, но ни одно не может сравниться по красоте полихромных камней с уральской Липовкой.

Встречаются многоцветные кристаллы еще одного ти­па. Снаружи они кажутся однородными, а в поперечном срезе поражают игрой красок. Ядро красное, а вокруг него — цветные оболочки. Бывает, ядро кристалла розо­вое, а оболочка — зеленая, как у арбуза, и зовут такие камни арбузными. Интересно, что слово «арбуз» созвуч­но арабскому «гурбуз» (или «джурбуз»), которым арабы называли камни цвета арбузной мякоти, очень похожие на светлые рубины, только менее твердые (как нетрудно догадаться, розовые турмалины). Ювелирам и торговцам было непросто отличить розовый турмалин от рубина. Для того, чтобы исключить ошибку, камню устраивали «экзамен». Одна часть испытания, на твердость, прохо­дила быстро: по «гурбузу» прочерчивали корундом (ру­бином), и царапина на «подопытном» выдавала его с головой — турмалин, как известно, мягче рубина.Для особо недоверчивых покупателей проводили /и вторую часть «экзамена», рассматривая камень вечером, при све­те огня. Окраска турмалина как бы ослабела, теряя яркость и красоту, в отличие от неизменно сочного цвета рубина.

Сейчас розово-алый гурбуз известен минералогам под именем рубеллит, дословно — «красный камень». Велико­лепные рубеллиты таятся в недрах острова Эльба. Нежно-роэовые, прозрачные трехгранные «карандашики» крис­таллов увенчаны буро-черной верхушкой, что дало осно­вание называть такие камни «голова негра». У минера­логов эти своеобразные рубеллиты с острова Эльба да­же получили собственное имя «эльбаиты», по месту на­ходки.

Еще одно географическое название увековечено в ма­линово-красной разновидности рубеллита. В 1766 году Д. Тумашевым на уральской реке Нейве были найдены камни цвета густого малинового сока, точь-в-точь как знаменитые рубины. Однако выяснилось, что находка Тумашева не что иное, как турмалин. Поскольку в те времена все красные драгоценные камни объединяло название «яхонт», а все уральские (но не зауральские, как теперь) земли звали Сибирью, новый камень получил имя «сибирский яхонт». За сходство с цветом истинного рубина его называли еще «сибирским рубином». По ини­циативе Парижской Академии Наук в XVIII веке мали­ново-красная разновидность турмалина получила офици­альное название «сибирит».

Особенно широко стал известен сибирит благодаря пре­красным кристаллам, найденным невдалеке от старинно­го уральского поселения Сарапулка и близ уже извест­ной нам деревни Липовка на Урале. Очень красивы ро­зовый и красный турмалины в отдельных кристаллах. Но представьте себе десятки таких «карандашиков», срос­шихся основанием в одной точке и лучами расходящихся во вое стороны. Плотно прилегая друг к другу своими длинными гранями, такие лучи-кристаллы образовывали шар. Это большая редкость, прелестный сюрприз приро­ды. Стоили такие шары баснословные деньги, не каждо­му богачу приходились по карману. И тогда… редчайшие турмалиновые шары стали раскалывать. Какое кощунст­во! Многие музеи мира счастливы были бы обладать уникальными экспонатами, а между тем осколки вели­колепных образцов продавали в разницу на утеху бога­тым барынькам. «Отсек» длиной 10 сантиметров стоил в середине ХIХ века несколько тысяч рублей. И это де­шево: в конце XVIII века сросток из нескольких четы­рехсантиметровых кристаллов сибирита стоил в Москве 200—300 золотых рублей — целое состояние!

Красные и розовые турмалины знакомы ювелирам со времен стародавних, не только по находкам с Урала. Так, в 1777 году русская императрица Екатерина II получила от шведского короля Густава III изящный подарок — оформленный в виде виноградной грозди великолепный розовато-малиновый рубеллит. Его масса 255 карат. Пред­полагают, что камень для этого изумительного изделия привезен был в Западную Европу из Бирмы. Славились кристаллы и с Мадагаскара, но сибириты затмили их своей красотой. Прекрасное тому доказательство ныне украшает собою коллекцию шедевров мирового искусства Лувра (Париж). Речь идет об уникальной каменной кар­те Франции, выполненной в технике флорентийской мо­заики мастерами Екатеринбургской (ныне Свердловской) гранильной фабрики к Всемирной Парижской выставке 1900 года. Цветными камнями разных оттенков отмече­ны 86 департаментов, а самоцветами — 106 крупных и средних городов. Местоположение Парижа обозначено великолепным уральским сибиритом массой 4,5 карата. А ведь считалось, что красные камни рождаются только в жарких странах…

В пестром букете турмалинов не обошлось и без си­него «цветка». Есть такой оттенок краски — индиго, пе­редающий густой цвет океана или полыхающую синеву васильков. Переменчив океан, невечна яркость васильков. Не счесть и оттенков чудесного самоцвета, который на­звали «индиголитом». Мадагаскар и Цейлон, Индия и Бразилия поставляли исстари эту разновидность турма­лина. Индиголиты красивых тонов нуждаются лишь в искусной огранке.

Но в 20-х годах вашего столетия из Намибии стали привозить синеватые турмалины, явно уступающие по красоте своим собратьям из прославленных копей других стран и поэтому не пользующиеся большим спросом. Эти камни попробовали осторожно прокаливать, и они при­обрели приятную зеленую окраску. В таком виде нами­бийские турмалины очень походили на природные зеле­ные турмалины — верделиты («верде» — зеленый, «ли­тое» — камень). Самые прекрасные кристаллы вердели­тов находят в Бразилии, в штате Минас-Жерайс. Встре­чается зеленый турмалин и на Урале. Здесь он имеет множество оттенков, от салатового, травянисто-зеленого, изумрудного до бархатисто-оливкового, почти черного. Но ювелирные кристаллы очень редки.

Зеленые турмалины пользуются неизменным успехом не только у модниц, ювелиров и коллекционеров. Давнюю любовь к этому камню питают и представители западно­го духовенства. Д. Н. Мамин-Сибиряк, большой знаток самоцветов и мировой культуры камня, отмечал, что зе­леный турмалин занимал в ритуальных аксессуарах ка­толической церкви очень важное место и выполнял ту же роль, которая в православной церкви была отведена «архиерейскому камню» — аметисту, якобы дарующему скромность, смирение и верность долгу.

Много можно рассказывать о причудливой и многооб­разной окраске турмалинов. Секрет этого многообразия, как мы уже говорили, в особенностях структуры и в не­однородном химическом составе их разновидностей. При­сутствие одного элемента делает кристалл красным, дру­гого — зеленым, синим и т. п. Так, малиновые сибириты и розовые рубеллиты обязаны своим цветом присутствию марганца, лития и цезия; коричневый дравит, синий ин­диголит и черный шерл — ионам железа, а изумрудно-зеленый верделит — хрому. Известна бесцветная разно­видность (ахроит). А есть и полихромные турмалины, где все разновидности как бы собрались на парад красок. Именно это собранное воедино многоцветье — самое на­глядное внешнее подтверждение вариаций состава тур­малина.

Самоцвет, покоривший сердца ювелиров, конечно же, стал предметом изучения. Им интересовались великий естествоиспытатель К. Линней, шведский химик и мине­ралог Т. Бергман, английский физик Ч. Вильсон, петер­бургский академик Ф. Эпинус. В 1762 году увидел свет труд Ф. Эпинуса «Сборник различных мемуаров о тур­малине». Ученый считал своей обязанностью ввести ясность в запутанные тогдашние представления об этом камне. А путаница возникла из-за способности турмали­на притягивать пыль. Уже давно было замечено, что при нагреве или охлаждении кристалл притягивает пепел и пыль к своим заостренным вершинкам, и даже сейчас можно еще встретить довольно неуклюжее и, кстати, не совсем точное, название минерала «пеплопритягиватель». Но этим же свойством обладает и янтарь, если его поте­реть. Значит, решили многие, янтарь и турмалин родст­венники. Более того, их приписали к семье магнитов, хо­тя магнит притягивает сам по себе, без нагрева, трения, или еще каких-то посторонних воздействий, а турмалин нужно «взбудоражить». Да и притягивает он странные для обычного магнита вещества: серу и сурик, — чего ни один минерал не умеет. Турмалин даже рассортировы­вает их в смеси. Проделали опыт: нагрели кристалл, че­рез шелковое сито на него сыпали смесь порошков серы и сурика. Турмалин мигом «разобрался», что к чему — желтая сера оказалась на одном конце кристалла, крас­ный сурик — на другом. При трении о шелк они наэлек­тризовались, причем сера получила отрицательный за­ряд, а сурик — положительный. Кристалл турмалина при нагревании тоже, наэлектризовался, да к тому же оказалось, что он обладает полюсами, подобно электро­батарейке. Но удивительные его свойства этим не огра­ничиваются. Если опыт продолжить и кристалл, притя­нувший серу и сурик, постепенно охлаждать, при ком­натной температуре порошки осыплются. А при дальней­шем охлаждении турмалин поменяет полюса!

Это очень важное свойство — способность электризо­ваться при нагреве. Такое явление называется пироэлек­тричеством (от греческого «пюр» — огонь, то есть «элек­тричество, рожденное огнем»). Любое колебание темпера­туры моментально улавливается кристаллом и отражает­ся на величине его заряда. На этом основаны приборы «тепловидения» (ведь каждое тело излучает тепло). Чув­ствительный кристалл преобразует тепловую энергию в электрическую, и прибор получает электрический «сиг­нал». Наверняка в детективах вы читали об аппаратах, способных видеть в темноте, а в книгах писателей-фан­тастов — о системах тепло-электрического причаливания в космосе, кристаллах-электростанциях и др. Не знаю, как насчет тепло-электропричаливания, а вот «тепловизоры» уже есть и кристаллы-электростанции тоже/В каче­стве нагревателя здесь используются солнечные батареи, а преобразует тепло в электричество — кристалл. Такие системы уже работают в космосе: используя солнечное тепло, обеспечивают электричеством космические станции.

Но коль скоро кристалл умеет тепловую энергию пре­образовать в электрическую, не под силу ли ему обрат­ное превращение? Оказалось, под силу: Если кристалл турмалина наэлектризовать, изменится его температура. Но и это не все. Ф. Энинус обнаружил, что, если поте­реть турмалин о сукно, кристалл электризуется, при этом потертая сторона всегда получает только положительный заряд. Таской способностью наделены многие вещества. Их называют «трибоэлектрики», то есть получающие за­ряд при трении (яркий тому пример — потертый о шерсть янтарь, притягивающей ворсинки).

Итак, турмалин электризуется при нагревании и тре­нии. Даже одного из этих свойств было бы достаточно, чтобы признать минерал незаурядным. Но через 50 лет после Эпинуса, в 1817 году знаменитый кристаллограф и минералог Р. Ж. Гаюи открыл в турмалине еще один «талант» — при давлении кристалл электризуется. Вспом­ните о подобной способности кварца (речь идет о пьезо­электричестве). Таким образом, турмалин производит электроэнергию при нагревании, трении и давлении.

Можно еще сказать о таких удивительных качествах турмалина, как например, способность сжиматься и рас­тягиваться при пропускании через него тока. Или о двой­ном преломлении светового луча: если приложить про­зрачный турмалин к тексту, каждая буква раздвоится и получитсясловно два текста — один ярче, другой блед­нее. О том, как он заряжает притянутый к верхушке кристалла предмет, а потом отталкивает его… или о том, что некоторое время назад было еще одно его имя — «цейлонский магнит», и так называли этот прекрасный драгоценный камень, которым украшали свои одежды правители и священники, которому поклонялись женщи­ны и жрецы. Он прославился сам и прославил искусство мастеров-ювелиров, чьими изделиями гордятся многие музеи мира.

В России турмалин приобрел особую популярность в XVI—XVIII веках, когда его использовали для украшения царских регалий и предметов церковной утвари, ста­вили в ювелирные изделия из золота и серебра.

В Оружейной палате Московского Кремля немало предметов, украшенных этим самоцветом наряду с други­ми камнями и эмалью. Первозданной красоты неограненные крупные турмалины можно увидеть на окладе ико­ны 1560 года. А в изделиях Старо-Рязанского клада, от­носящихся к XII—XIII векам, турмалины искусно обра­ботаны и великолепно сочетаются с ажурным золотом, эмалью и сапфирами.

В 1604 году иранский шах Аббас I подарил русскому царю Борису Годунову трон, облицованный тонкими зо­лотыми пластинами. По ним идет причудливый тисненый узор, в который вкраплены голубые капельки бирюзы и турмалины сочного темно-красного цвета. Великолепные топазы, турмалины, жемчуга в сочетании с золотом — такая роскошь характерна для яркого, красочного ис­кусства лучших мастеров стран Востока. Очень часто в их изделиях встречались турмалины всех цветов и оттен­ков, правда, предпочтение отдавалось камням красных тонов.

Со временем турмалины стали меньше использовать как камень для ювелирных украшений, в основном он стал применяться для технических целей. Крупные крис­таллы, способные электризоваться под давлением, исполь­зуют в радиотехнике. В металлургией, приборостроении и некоторых других отраслях промышленности используют­ся пироэлектрические свойства турмалина (то есть пре­образование им тепловой энергии в электрическую). Не нашел пока применения трибоэлектрическжий эффект на­шего минерала (способность электризоваться при тре­нии), но возможно, потребуется и это его свойство.

Не каждый турмалиновый кристалл используется се­годняшней промышленностью, и не потому, что он ни к чему не пригоден. Просто пока не научились пользовать­ся всеми его способностями.

Правда, уже известны различные методы переработки турмалинового концентрата, полученного после обогаще­ния россыпей и отвалов месторождений. Японией, на­пример, запатентована промышленная технология извле­чения борной кислоты из турмалинового концентрата. Однако энергоемкость предложенных методов настолько высока, что при современном дефиците энергетических запасов рентабельнее получать борную кислоту и буру из традиционного сырья. Как только будет найден более экономичный способ, пойдут в дело огромные запасы не­кондиционного турмалина, которые сегодня лежат мерт­вым грузом. Будет решена еще одна задача в многотруд­ном деле комплексного использования минеральных бо­гатств планеты. Не менее перспективным представляется использование турмалинового концентрата (после его хи­мической обработки) в качестве микроудобрений. Ведь наличие в почве даже небольших количеств природного турмалина обеспечивает растениям необходимую дозу бо­ра, а дефицит этого микроэлемента вызывает заболева­ния, например, сахарной свеклы.

Присутствие атомов бора делает турмалины важным строительным сырьем, так как богатый этим удивитель­ным минералом щебень может служить наполнителем бетонов, обеспечивающих биологическую защиту от ней­тронного излучения.

Возможности турмалина огромны. Главное — рацио­нально и бережно относиться к его запасам.

comments powered by HyperComments