Берилл

Берилл
Формула	Al2[Be3(Si6O18)]
Статус IMA	Действительный G
Физические свойства
Цвет	Зелёный, голубой, жёлтый, красный, белый
Цвет черты	Белая
Блеск	Стеклянный
Прозрачность	Прозрачный, полупрозрачный
Твёрдость	7,5—8
Спайность	Несовершенная по {0001}
Плотность	2,68—2,78 г/см³
Кристаллографические свойства
Сингония	Гексагональная

Бери́лл (греч. βήρυλλος «сияющий камень») — минерал класса силикатов с кольцевым строением, имеющим формулу Al₂[Be₃(Si₆O₁₈)]. Характеризуется кристаллизацией в гексагональной сингонии.

Обладает прозрачностью, имеет значительную твёрдость и богатую палитру привлекательных цветов, включающей множество тонов и полутонов. Ценится в ювелирном деле, применяется в производстве авиационной техники и ракетостроении.

Этимология

Происхождение термина «берилл» имеет несколько версий. По одной из них своим названием берилл обязан лат. beryllus и греч. βήρυλλος, обозначающим «ценный камень сине-зелёного или зеленоватого оттенка, напоминающего морскую волну».

Кроме того, существует гипотеза, что нем. beryll созвучно с названием оптического прибора нем. brille — «очки». Согласно историческим сведениям, в древности этот минерал использовался для создания линз для очков и зрительных труб.

История

Берилл имеет долгую историю. Уже в IV столетии до нашей эры он применялся в эллинистической глиптике. К этому же периоду относится работа древнегреческого философа Теофраста «О камнях». В этом трактате он провёл систематизацию известных ему минералов и попытался объяснить их возникновение. Плиний Старший также отмечал его как один из наиболее ценных драгоценных камней.

Ювелирные качества берилла были признаны в XVI столетии. Французский поэт Реми Белло (1527—1577) посвятил ему свои стихотворения, воспевая его красоту и уникальность.

Бериллы ювелирного качества представляют собой особую ценность ввиду их редкости. В собрании Горного института Санкт-Петербурга хранится уникальный образец — крупнейший в мире берилл ювелирного качества аспарагусового оттенка. Его вес составляет 2546 г, а габариты — 24х11 см.

Происхождение

Берилл формируется в различных геологических условиях:

• Магматическое происхождение: обнаруживается в гранитах с редкими металлами, а также в гранитных пегматитах. Кристаллы берилла, образующиеся в пегматитах, могут достигать внушительных размеров, порой до нескольких метров в длину.

• Постмагматическое происхождение: берилл можно найти в грейзенах, пустотах внутри риолитов и в кварцевых жилах.
• Метаморфическое происхождение: встречается в метаморфизованных основных породах.

Свойства

Кристаллическая структура берилла

Имеет форму островного или кольцевого силиката, состоит из бериллия и алюминия. Химическая формула: Al₂[Be₃(Si₆O₁₈)]. В его состав в виде включений могут входить щелочные металлы (до 7 %), такие, как натрий (Na), калий (K), литий (Li), рубидий (Rb) и цезий (Cs). Помимо них, в берилле обнаруживаются хром (Cr), железо (Fe), магний (Mg), кальций (Ca), скандий (Sc), марганец (Mn), титан (Ti), ванадий (V), галлий (Ga), германий (Ge), бор (B) и фосфор (P).

Берилл кристаллизуется в гексагональной сингонии. Типичная форма — призматические кристаллы. Для бериллов, не содержащих щелочных элементов, характерна вытянутая, длиннопризматическая форма. Щелочные разновидности берилла чаще образуют короткопризматические кристаллы. Литиево-натриевые и цезиево-литиевые бериллы имеют уплощённый или даже пластинчатый облик.

Окраска берилла обусловлена наличием примесей-хромофоров, в качестве которых выступают ионы Fe²⁺, Fe³⁺(отвечают за жёлтые, зелёные и голубые оттенки), Мn²⁺, Мn³⁺ (формируют розовые и красные тона), Сr³⁺ и V³⁺ (придают изумрудно-зеленый цвет). В отдельных случаях окраска может быть аллохроматической: например, редкий чёрный берилл, добытый в Мозамбике и на Мадагаскаре окрашен большим количеством микроскопических включений шпинели.

Берилл характеризуется твёрдостью по шкале Мооса 7,5—8. Спайность выражена слабо. Характер излома — неровный, иногда с раковистым строением. Плотность колеблется в пределах 2,68—2,78 г/см³, увеличиваясь пропорционально росту щёлочности. Минерал обладает отрицательным одноосным характером; показатель преломления составляет 1,572—1,600; дисперсия равна 0,014, что сопоставимо с дисперсией топаза. Блеск жирный, стеклянный.

Разновидности

Традиционно выделяют три основных цветовых типа берилла: изумруд, аквамарин и гелиодор. Среди всего многообразия ювелирных бериллов особое место занимает изумруд, один из самых ценных драгоценных камней первой категории. Высококачественный аквамарин относится к драгоценным камням третьей категории, в то время как все остальные разновидности берилла обычно классифицируются как камни четвёртой категории.

Изумруд

Интенсивность зелёного цвета изумрудов варьируется от светлого до насыщенного, глубокого изумрудного оттенка. Зелёную окраску изумруду придают ионы хрома (Cr3+).

Изумруды, добытые в разных локациях, демонстрируют различные нюансы зелёного цвета. Например, для уральских и североамериканских месторождений характерен травянисто-зеленый оттенок с лёгкой желтизной, в то время как колумбийские изумруды отличаются зелёным цветом с голубоватым подтоном.

Аквамарин

Прозрачная разновидность берилла, обладающая голубым или зеленовато-голубым оттенком, напоминающим цвет морской воды в тропиках. Такая окраска обеспечивается присутствие ионов Fe^{2+ и} Fe³⁺. Аквамарин-максикс имеет сапфирово-синий цвет обусловленный высоким содержанием щёлочей.

В аквамаринах встречаются тонкие игольчатые включения белого цвета, известные как «хризантемы» и «снежные знаки». Эти включения являются важным диагностическим признаком, позволяющим отличить природный аквамарин от других камней, таких как голубые топазы, кварц, стекло и синтетические аналоги.

Морганит (воробьевит)

Морганит, он же воробьевит, представляет собой берилл с оттенками от нежно-розового до насыщенного, иногда с желтоватыми или оранжево-красными нюансами. Этот цвет обусловлен присутствием ионов марганца (Мn²⁺, Мn³⁺), а порой и лития (Li) или цезия (Cs).

При изготовлении ювелирных изделий морганит (воробьевит) легко спутать с кунцитом, розовым топазом, благородной шпинелью, синтетическими камнями и другими минералами. Для идентификации необходимо учитывать физические характеристики, такие как твёрдость, показатель преломления, дисперсия, плотность и цвет люминесценции, а также обращать внимание на узкие трубчатые каналы, газово-жидкие и жидкие включения, типичные для всех бериллов.

Гелиодор

Гелиодор — это разновидность берилла, характеризующаяся жёлтыми и золотистыми оттенками. Лимонно-желтые и оранжевые бериллы также классифицируются как гелиодоры. Гелиодор является железосодержащим бериллом, а его отличие в цвете от аквамарина обусловлено преобладанием трёхвалентного железа (Fe³⁺) в его химическом составе.

Гелиодор легко спутать с такими камнями, как цитрин, хризоберилл, топаз, корунд, апатит, турмалин, ортоклаз, сингалит, синтетическая шпинель и даже стекло. Идентификация гелиодора осуществляется на основе показателей преломления, плотности, а также по наличию жидких и газово-жидких включений, расположенных в трещинах и трубчатых каналах внутри камня.

Гошенит

Гошенит представляет собой прозрачную форму берилла, лишённую какого-либо оттенка. Как правило, гошенит добывается в виде небольших кристаллов.

Гошенит можно встретить в старинных ювелирных изделиях. Бесцветные бериллы представляют интерес для коллекционеров.

Карта основных стран-производителей берилла в мире

Месторождения

В мире существует значительное количество локаций, где обнаруживается берилл. Драгоценные сорта берилла находят в Соединённых Штатах, Канаде, Колумбии, Бразилии, Китае, Индии и Афганистане.

Драгоценные бериллы добываются в Казахстане и на Украине (Волынская область). На территории России их залежи обнаружены в Уральском регионе, Алтайском крае, Забайкалье и Якутии.

Применение

Берилл издавна используется в ювелирном деле благодаря разнообразию цветов и оттенков. Особенно ценятся прозрачные, окрашенные разновидности берилла.

Не ювелирный берилл является главным источником бериллия, который способен выдерживать температуру до +1284 °C. Он используется при создании разнообразных бериллиевых сплавов, востребованных в авиации, космонавтике, автомобильном производстве, нефтегазовой промышленности, электротехнике и электронике, а также в качестве отражателей нейтронов в ядерных реакторах.

Широкому использованию бериллия препятствуют его высокая цена и значительная токсичность, что приводит к серьёзным экологическим проблемам в процессе добычи. Бериллий несёт существенную угрозу для здоровья, поскольку оксид бериллия способен вызывать пневмонию и кожные воспаления.

Синтезирование

Берилл может быть искусственно создан посредством флюсового метода, гидротермального синтеза и газотранспортной реакции. В больших объёмах для производства ювелирных изделий культивируется только изумруд, поскольку создание аквамарина и других разновидностей берилла считается экономически неоправданным.

Широко распространена технология улучшения характеристик природного берилла, направленная на усиление его цвета. Например, используя термическую обработку или радиационное воздействие рентгеновскими, гамма-лучами и электронами, совмещая нагрев с облучением, можно превратить бесцветные, желтовато-зеленые и слабо окрашенные бериллы в голубые и синие аквамарины.

Галерея

• Самородный берилл
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

• Огранённый берилл
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Литература

• Дымкова Г. А. Генезис минеральных индивидов и агрегатов. — Москва: Наука, 1966. — С. 106—116.
• Дымков Ю. М., Дымкова Г. А. Онтогенические методы изучения минералов. — Москва: Наука, 1970. — С. 109—123.