Error message

Notice: unserialize(): Error at offset 0 of 3 bytes in variable_initialize() (line 1202 of /home/mineralj/mineraljournal.org.ua/www/includes/bootstrap.inc).

КРИСТАЛЛОХИМИЯ, ОПТИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ И ОКРАСКА БЕРИЛЛОВ. I. ГЕЛИОДОР И ЗОЛОТИСТЫЙ БЕРИЛЛ (GOLDEN BERYL) — ДВЕ РАЗНОВИДНОСТИ ПРИРОДНЫХ ЖЕЛТЫХ БЕРИЛЛОВ

УДК 549.091

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.38.02.003

Платонов А.Н., Хоменко В.М., Таран М.Н.

Институт геохимии, минералогии и рудообразования им. Н.П. Семененко НАН Украины

03680, г. Киев–142, Украина, пр. Акад. Палладина, 34

E-mail: vladimir.khom@yahoo.com; m_taran@hotmail.com

КРИСТАЛЛОХИМИЯ, ОПТИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ И ОКРАСКА БЕРИЛЛОВ. I. ГЕЛИОДОР И ЗОЛОТИСТЫЙ БЕРИЛЛ (GOLDEN BERYL) — ДВЕ РАЗНОВИДНОСТИ ПРИРОДНЫХ ЖЕЛТЫХ БЕРИЛЛОВ

Язык: русский

Минералогический журнал 2016, 38 (2): 3-14

Аннотация: На основании новых экспериментальных и аналитических данных, а также анализа ранее опубликованных работ, среди природных желтых бериллов, фигурирующих в минералогической литературе под названиями гелиодор (heliodor) и/или золотистый берилл (golden beryl), установлены две разновидности, четко различающиеся по конфигурации оптических спектров поглощения и связанным с ними свойствами. Спектры типа I, названные авторами "гелиодоровыми", характеризуются слабой ориентационной зависимостью полосы переноса заряда (ППЗ) O2– → Fe3+, что обуславливает слабый плеохроизм кристаллов. В ближней инфракрасной области доминирует полоса поглощения оптически активных центров (ОАЦ) [4]Fe2+ ~12350 см–1 (E ^ c). Дублетная полоса ОАЦ [6]Fe2+ ~11900–10300 см–1 (E || c) проявлена очень слабо или отсутствует. При нагревании до 400 °C такие бериллы, как правило, обесцвечиваются. Оптические спектры поглощения золотистого берилла (тип II) отличаются сильным смещением края полос переноса заряда O2– → Fe3+ в длинноволновую область в ориентации E || c и доминированием в этой поляризации полос Fe2+-дублета ~11900–10300 см–1 при необычно низкой интенсивности полосы 12350 см–1 в поляризации E ^ c. Четким отличительным признаком спектров типа II служит присутствие полосы поглощения с максимумом 19000—20000 см–1, которая не наблюдается ни в спектрах типа I, ни в спектрах других цветовых разновидностей берилла. Кристаллы этого типа характеризуются интенсивным плеохроизмом. При нагревании до 400 °C они приобретают голубую окраску. Анализ природы упомянутых различий позволяет заключить, что они обусловлены разным характером распределения ионов Fe3+ между неэквивалентными позициями в структуре берилла: в кристаллах со спектрами типа I ионы Fe3+ замещают ионы Al в октаэдрических позициях, а в образцах со спектрами типа II Fe3+ заселяет преимущественно Be-тетраэдры. Предложено использовать традиционные названия — гелиодор и золотистый берилл (golden beryl) для обозначения этих спектроскопических, а по существу — кристаллохимических разновидностей. Подчеркивается, что рассмотренные разновидности — это низкотемпературные крайние члены семейства природных желтых бериллов, в кристаллической структуре которых примесные ионы Fe2+ и Fe3+ в разных соотношениях входят в окта- и тетраэдрические позиции.

Ключевые слова: гелиодор, золотистый берилл, оптические спектры поглощения, природа окраски, кристаллохимия ионов Fe.

Литература

  1. Бакакин В.В., Рылов Г.М. Рентгенографические характеристики бериллов, обусловленные особенностями их химического состава // Рентгенография минерального сырья. — Сб. 7. — М. : Недра, 1970. — С. 7—21.
  2. Буканов В.В. Цветные камни. Энциклопедия. — СПб., 2008. — 415 с.
  3. Косалс Я.А., Рылов Г.М. Зависимость геохимических особенностей бериллов от состава вмещающих пород // Тр. Ин-та геол. геофиз. СО АН СССР. — 1977. — Вып. 370. — C. 134—153.
  4. Минеева Р.М., Бершов Л.В. Комплексы железа в структурных каналах берилла // Минерал. журн. — 1990. — 12, № 1. — С. 41—47.
  5. Минералогия гидротермальных месторождений бериллия / Под ред. А.И. Гинзбурга. — М. : Недра, 1976. — 199 с.
  6. Павлишин В.И., Платонов А.Н., Польшин Э.В., Семенова Т.Ф., Старова Г.Л. Слюды с железом в четверной координации // Зап. Всесоюз. минерал. о-ва. — 1978. — Вып. 2. — С. 165—180.
  7. Платонов А.Н. Природа окраски минералов. — Киев : Наук. думка, 1976. — 264 с.
  8. Платонов А.Н., Куприянова И.И., Таран М.Н. Железосодержащие бериллы: изоморфные серии, кристаллохимия ионов железа, оптические спектры поглощения и их типоморфное значение // Мінерал. журн. — 2012. — 34, № 1. — С. 81—93.
  9. Платонов А.Н., Таран М.Н., Балицкий В.С. Природа окраски самоцветов. — М. : Недра, 1984. — 195 с.
  10. Платонов А.Н., Таран М.Н., Польшин Э.В., Минько О.Е. О природе окраски железосодержащих бериллов // Изв. АН СССР. Сер геол. — 1979. — № 10. — С. 54—68.
  11. Платонов А.Н., Таран М.Н., Чистякова М.Б. Об изоморфизме ионов железа в бериллах из хрусталеносных пегматитов массива Кент (Центральный Казахстан) // Новые данные о минералах СССР. — 1982. — Вып. 30. — С. 131—134.
  12. Платонов А.Н., Шурига Т.Н., Гинзбург А.И., Польшин Э.В., Таран М.Н. О примере эволюции окраски бериллов в процессе формирования месторождения // Конституция и свойства минералов. — 1979. — Вып. 13. — С. 32—41.
  13. Таран М.Н., Платонов А.Н., Калиниченко А.М., Поваренных А.С. Исследование природы окраски гелиодора из Забайкалья // Докл. АН УССР. Сер. Б. — 1978. — № 5. — С. 415—419.
  14. Хоменко В.М., Вишневський О.А., Гнелицька З.Т., Каменчук В.К. Кристалохімія берилів Волинського родовища за даними рентгеноспектрального мікроаналізу, оптичної та інфрачервоної спектроскопії // Мінерал. журн. — 2007. — 29, № 3. — С. 70—81.
  15. Хоменко В.М., Платонов А.Н. Породообразующие пироксены: оптические спектры, окраска и плеохроизм. — Киев : Наук. думка, 1987. — 214 с.
  16. Хоменко В.М., Платонов А.Н., Краснова Н.И. Оптические свойства флогопитов Ковдорского массива // Изв. АН СССР. Сер. геол. — 1991. — № 12. — С. 94—105.
  17. Хоменко В.М., Савчук Є.О., Вишневський О.А., Довбня Н.А. Вплив опромінювання на стан іонів заліза в берилі з Волині // Зап. Укр. мінерал. това. — 2010. — 7. — С. 64—71.
  18. Adamo I., Pavese A., Prosperi L., Della V., Ajò D., Diego Gatta G.D., Smith C.P. Aquamarine, maxixe-type beryl, and hydrothermal synthetic blue beryl: analysis and identification // Gems and Gemol. — 2008. — 44, No 3. — P. 214—226.
  19. Andersson L.O. The yellow color center and trapped electrons in beryl // Can. Miner. — 2013. — 51, No 1. — P. 15—25.
  20. Aurisicchio C., Fioravanti G., Grubessi O., Zanazzi P.F. Reappraisal of the crystal chemistry of beryl // Amer. Miner. — 1988. — 78. — P. 826—837.
  21. Della-Wentura G., Rossi P., Parodi G.C., Mottana A., Raudsepp M., Prencipe M. Stoppaniite, (Fe,Al,Mg,)4(Be6Si12O36)(H2O)2(Na,), a new mineral of the beryl group from Latium (Italy) // Eur. J. Miner. — 2000. — 12. — P. 121—127.
  22. Eeckhout S.G., Neisius T., Castañeda C. Oxidation effects in beryl induced by synchrotron radiation // Nuclear instruments and methods in physics research. — 2005. — B229, Is. 1. — P. 73—77. — doi: 10.1016/j.nimb.2004.11.001.
  23. Faye G.H. The optical absorption spectrum of tetrahedrally bonded Fe3+ in orthoclase // Can. Miner. — 1969. — 10, No 1. — P. 112—117.
  24. Goldman D.S., Rossman G.R., Parkin K.M. Channel constituents in beryl // Phys. Chem. Miner. — 1978. — 3. — P. 225—235.
  25. Isotani S., Blak A.R., Watanabe S. UV optical absorption spectra analysis of beryl crystals from Brazil // Physica. — 2010. — B405. — P. 1501—1508.
  26. Mathew G., Karanth R.V., Gundi Rao T.K., Desphande R.S. Coloration in natural beryl: a spectroscopic investigation // J. Geol. Soc. India. — 2000. — 56. — P. 285—303.
  27. Platonov A.N., Taran M.N., Minko O.E., Polshyn E.V. Optical absorption spectra and nature of color of iron-containing beryls // Phys. Chem. Miner. — 1978. — 3, No 1. — P. 87—88.
  28. Rossman G.R. Mineral Spectroscopy Server. — 2015. — [Електрон. ресурс]. — Режим доступу : http://minerals.gps.caltech.edu.
  29. Schumann W. Gemstones of the world. — New York : Sterling Publ. Co., 1997. — 272 p.
  30. Solntsev V.P., Bukin G.V. The color of natural beryls from rare-metal Mozambique pegmatites // Geol. and Geophys. — 1997. — 38. — P. 1661—1668.
  31. Spinolo G., Fontana I., Galli A. Optical absorption spectra of Fe2+ and Fe3+ in beryl crystals // Phys. Stat. Solidi (b). — 2007. — 244, No 12. — P. 4660—4668.
  32. Taran M.N., Langer K., Abs-Wurmbach I., Frost D., Platonov A.N. Local relaxation around [6]Cr3+ in sinthetic pyrope-knorringite garnets, [8a]Mg3[6](Al1—xCr3+x)2[4]Si3O12, from electronic absorption spectra // Phys. Chem. Miner. — 2004. — 31. — P. 650—657.
  33. Taran M.N., Rossman G.R. Optical spectroscopic study of tuhualite and the re-examination of the beryl, cordierite and osumilite spectra // Amer. Miner. — 2001. — 86. — P. 973—980.
  34. Wood D.L., Nassau K. The characterization of beryl and emerald by visible and infrared absorption spectroscopy // Amer. Miner. — 1968. — 53. — P. 777—800.
Русский