Как формируются рубины и сапфиры

Рубины и сапфиры – одни из самых известных ювелирных камней. Давайте посмотрим на редкие геологические условия, в которых образуются рубины и сапфиры, и на то, как они приобретают свой цвет.

Что такое рубин и сапфир

Знаете ли вы, что рубин и сапфир на самом деле один и тот же минерал, корунд? Среди природных минералов большей твердостью обладает только алмаз. Неудивительно, что в сочетании с фантастическими цветами рубины и сапфиры являются одними из самых желанных драгоценных камней.
Итак, если рубин и сапфир — один и тот же минерал, почему мы их различаем? Они обладают одинаковыми геммологическими свойствами с одним отличием: рубины представляют собой красный корунд ювелирного качества. Все другие цвета корунда ювелирного качества считаются сапфирами. (В России – сапфирами считаются корунды исключительного синего цвета, остальные так и называются корундами)

Как формируются корунды

Корунд (химическая формула Al2O3) кристаллизуется в медленно остывающих изверженных или метаморфических породах. Чем медленнее остывает камень, тем крупнее может вырасти кристалл.
Корунд не будет развиваться в любой магматической породе. Должны присутствовать правильные ингредиенты. В частности, расплав должен быть богат алюминием (Al), но не содержать кремния (Si), одного из наиболее распространенных элементов в земной коре.
Метаморфические породы также являются важным источником корунда. Минерал образуется в метаморфизованном древнем морском дне, где термальные воды, богатые алюминием, протекают через породу. Этот мрамор поставляет некоторые из самых богатых месторождений драгоценных камней в мире, в том числе в Восточной Африке, Шри-Ланке и Мадагаскаре.
Однако горняки обычно не добывают рубины и сапфиры непосредственно из этих магматических или метаморфических пород. Со временем элементы изнашивают твердую вмещающую породу и оставляют твердые драгоценные камни открытыми. Дождь в конечном итоге уносит драгоценные камни в реки, которые затем уносят их вниз по течению, где они вымываются на руслах рек. Шахтеры ищут эти аллювиальные месторождения, чтобы собрать эти драгоценные камни.

Как формируются рубины?

Теперь, чтобы образовались рубины ювелирного качества, смесь также должна содержать особый редкий микроэлемент: хром (Cr). Хром в значительной степени отвечает за красный цвет большинства рубинов. В кристаллической структуре корунда он заменяет атом алюминия, заставляя камень поглощать свет в желтом и зеленом диапазоне длин волн. Это делает камень красным.
Хром также заставляет рубины светиться красным в ультрафиолетовом свете, что усиливает их цвет на солнце. Кажется, что они светятся при дневном свете.
Возможно, самая примечательная часть образования рубинов — это отсутствие железа в этих драгоценных камнях. Как и кремний, железо (Fe) является одним из наиболее распространенных элементов в земной коре. Чрезвычайно низкое содержание железа в рубиновых месторождениях Могок является геологической аномалией, но именно она приводит к получению одних из лучших красных камней. Напротив, тайские рубины содержат очень небольшое количество железа. Хотя эти драгоценные камни тоже могут иметь невероятную красоту, они имеют более коричневатый оттенок из-за железа.

Как формируются синие сапфиры

Синие сапфиры, с другой стороны, “формируются” на железе. Дуэт железа и титана (Ti) в кристалле корунда дает красивый синий цвет, который так любят многие ценители ювелирных изделий. Эти микроэлементы встречаются гораздо чаще, чем комбинация хрома и почти нулевого содержания железа, которое требуется для рубинов. Таким образом, голубые сапфиры встречаются чаще, чем рубины.
Синие сапфиры встречаются чаще, чем сапфиры других цветов. Почти в каждом месторождении сапфиров есть камни с голубыми оттенками.

как получаются сапфиры фантазийных цветов?

Конечно, корунд может иметь любой цвет радуги. Сапфиры других цветов, кроме синего, известны как сапфиры фантазийных цветов. Их окраска менее изучена, чем у их голубых братьев и сестер, и включает в себя ряд хромофоров или элементов, вызывающих цвет, иногда в сочетании с дефектами кристаллической решетки или недостающими электронами.
Желтый сапфир имеет примеси железа. Когда примеси железа сочетаются с отсутствующими электронами, эти желтые оттенки могут быть яркими и интенсивными.
С другой стороны, сочетание железа и хрома обуславливает необычный розовато-оранжевый «цвет лотоса» сапфира падпараджа.
Ванадий может придать сапфиру оттенок от серовато-синего до зеленого. Медь также может привести к зеленоватым оттенкам.
Очень любимый розовый сапфир получает свой цвет от хрома, как и рубин, но его цвет менее интенсивен, потому что в его решетке меньше хрома.
Некоторые сапфиры имеют несколько цветов в одном и том же кристалле, а это означает, что в процессе выращивания произошло некоторое цветовое зонирование. Эти особые экземпляры имеют участки с разными хромофорами.

как формируются звездчатые сапфиры?

Некоторые драгоценные камни из корунда обладают особыми феноменальными эффектами, такими как переливчатость и астеризм. Эти камни содержат включения шелка, иглы рутила, выстроенные в линию, как катушка с ниткой. При изменении угла обзора свет, отражающийся от шелка, вызывает появление кошачьего глаза или звезды.
Драгоценные камни кошачьего глаза образуются, когда шелк выровнен в одном направлении, в то время как звездчатые камни, такие как звездчатые сапфиры, образуются, когда шелк выровнен в двух или трех направлениях вдоль плоскостей роста кристалла. Поскольку корунд имеет форму шестиугольного кристалла, на этих драгоценных камнях можно увидеть впечатляющие 6-лучевые звезды.