6.3. Методы диагностирования драгоценных камней

Основные физические характеристики драгоценных камней приведены в табл. 6.4 и 6.5. В последней приведены некоторые визуально наблюдаемые признаки, являющиеся следствием строения минералов.

Диагностика минералов по их плотности, пикнометрический метод, предполагает простое или гидростатическое взвешивание материала. Драгоценные камни и минералы не должны при этом иметь оправы или видимые посторонние включения в виде сопутствующих минералов.

С помощью этого метода можно, в лучшем случае, определить принадлежность минерала к тому или иному классу (окислы, сульфиды и др.), так как многие различные по типу минералы имеют близкие или даже одинаковые значения плотности.

Например, аметист, кварц, сердолик, крокадолит имеют одинаковую плотность - 2,65 г/см . Кроме того, затрудняющим анализ факто­ром является зависимость плотности одного и того же минерала от его месторождения, что обусловлено различным характером примесей в разных месторождениях.

При таможенном контроле пассажиров первичный анализ камней и геологических минералов обычно проводится органолептическим способом с привлечением простейших технических средств. В частности, ювелиры издавна применяли лупы и микроскопы, определяли твердость объектов по минералогической шкале Мооса (табл. 6.6).

Диагностика минералов по их твердости технически легко осуществима. Но она также не является однозначным методом, поскольку многие различные по составу элементов минералы имеют одинаковую твердость. Например, агат, кварц, гессонит, гроссуляр, спессартин и другие минералы имеют одинаковую твердость по Моосу, равную 7.

Идентифицировать драгоценные камни и минералы можно по теплопроводности, которая у разных минералов различна. Это свойство используется в приборах типа «Диаманд», «Кристалл», «Карат» и др., однако непосредственно теплопроводность этими приборами не измеря­ется. С их помощью можно лишь отличить плохо проводящие тепло ве­щества от веществ с повышенной теплопроводностью, свойственной мно­гим кристаллам. Кроме того, теплопроводность минералов, которые в большинстве своем являются кристаллами, зависит от направления в кри­сталле и далеко не для всех минералов измерена. Однако этот метод довольно эффективен для выделения алмазов среди других камней.

Оптические методы являются важнейшими и в то же время относительно простыми способами идентификации драгоценных и поделочных камней и минералов. Эти методы включают в себя наблюдение минералов в обычных и поляризационных оптических микроскопах различного назначения, исследования в инфракрасных и ультрафиоле­товых лучах, спектрометрический и рефрактометрический анализы оп­тических свойств кристаллов. С помощью оптических поляризационных микроскопов можно определить кристаллографические особенности минералов и минералоподобных материалов, полезные для целей их диагностики. Например, цвет некоторых минералов или интенсивность отраженного ими поляризованного света меняется при вращении в по­ляризованном свете, что позволяет отнести данный минерал к тому или иному классу обладающих данным свойством минералов.

Под прозрачностью понимают способность твердого тела пропускать сквозь себя лучи света. Степень прозрачности может быть оценена коэффициентом пропускания света А = i/io,

где I - интенсивность света, вышедшего из данного вещества; 1о -интенсивность света, вошедшего в вещество.

Прозрачность зависит от структуры кристаллов, наличия в них трещин, твердых и газово-жидких включений. В тонкозернистых агрегатах, состоящих из множества мельчайших, различно ориентированных час­тиц, свет многократно преломляется во всевозможных направлениях, рассеивается и отражается, вследствие чего такие агрегаты малопроз­рачны или совсем непрозрачны в отличие от монокристаллов того же минерала (например, полупрозрачный или непрозрачный халцедон — скрытокристаллическая разновидность прозрачного кварца). Прозрач­ность ювелирных камней определяется визуально на просвет. По степе­ни прозрачности ювелирные камни разделяются на следующие виды:

• прозрачные - все бесцветные и слабоокрашенные вставки, сквозь пластинки которых (толщиной 3-5 мм) ясно виден предмет;

• полупрозрачные, через которые предметы видны неясно;

• просвечивающие, через которые нельзя различить предмет;

• непрозрачные.

Степень прозрачности, т. е. значение коэффициента пропускания света, можно определить количественно при помощи спектрофотометра.

Наряду с прозрачностью блеск является одним из наиболее важных диагностических признаков у ювелирных камней. Блеск создается светом, отраженным от поверхности камня; при этом его интенсивность, т. е. количество отраженного света тем больше, чем существеннее раз­ница между скоростью света в воздухе и в данном ограненном камне. Иначе говоря, интенсивность блеска тем больше, чем выше показа­тель преломления камня. По характеру блеска различают следующие его виды: стеклянный, жирный, смолистый, алмазный, полуметалли­ческий. Жирный и смолистый блеск относятся к одному типу; термин ""жирный» применяют к светлоокрашенным минералам, «смолистый» -к темноокрашенным. Блеск образца определяют визуально.

Окраска ювелирных камней. Окраска является одним из наиболее характерных отличительных признаков большинства минералов. Известный советский ученый А.Е. Ферсман выделял три типа окраски: идиохроматическую, аллохроматическую и псевдохроматическую.

Идиохроматическая окраска обусловлена тремя основными особенностями ювелирного камня:

1. наличием в его составе химических элементов в виде основных ионов или групп ионов и изоморфных примесей. К элементам, обусловливающим окраску, относятся Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni. В меньшей степени хромофорами являются Y, Pr, Nd, Tb. Примерами такой окрас­ки служат красный цвет рубина и зеленый — изумруда, обязанные этим ионам хрома различной валентности;

2. излучением, связанным с изменением энергетического состояния атомов и ионов, которые образуют соединение. Под действием ионизирующего излучения в реальных кристаллах различной структу­ры с примесными дефектами (аметист, дымчатый кварц, зеленые ал­мазы) образуются электронно-дырочные центры окраски;

3. строением кристалла, например, присутствием ионов или групп ионов внутри пустых промежутков решетки.

Идиохроматическая окраска является неотъемлемой частью самого химического соединения. Сохраняя свои основные черты, окрас­ка такого типа может меняться от образца к образцу как по густоте, так и по оттенкам цвета.

Аллохроматическая окраска обусловлена механическими включениями самостоятельных минералов, органических соединений, пузырьков газа. Например, красновато-коричневая окраска авантюрина связана с наличием в кварце чешуек гетита, а зеленый цвет того же минерала вызван присутствием мелких листочков жильбертита. Сердолики окрашены микровключениями оксидов и гидрооксидов железа, цвет хризопраза зависит от наличия солей никеля.

Исследование природы аллохроматической окраски сводится к идентификации минералов-включений и осуществляется с помощью специальных методов: электронной микроскопии, рентгеноспектрального анализа и оптической спектроскопии.

Псевдохроматическая окраска, связанная с эффектами «игры света», обусловливает отнесение многих обычных минералов к разряду ювелирных камней. В геммологической практике различают следующие виды псевдохроматизма (оптических цветовых эффектов) минералов: астеризм («эффект звезды»), «кошачий глаз», опалесценция, авантюрисценция, шиллересценция (цветовой «эффект лунных камней»). Пос­ледние четыре вида объединяются под общим названием «иризация».

Цвет ювелирного камня зависит от спектрального состава падающего на него света и способности камня поглощать или отражать опреде­ленные световые лучи. Глаз наблюдателя воспринимает по сути «оста­точный цвет» (цвет падающих световых лучей за вычетом лучей, погло­щенных объектом). Окраску кристалла принято характеризовать цветом, соответствующим какой-либо части спектра. Однако одинаковое цвето­вое ощущение у наблюдателя могут вызвать световые лучи разного спек­трального состава, отраженные кристаллами, имеющими неодинаковые спектры поглощения, а также лучи, прошедшие сквозь такие кристаллы. Поэтому для точного описания окраски кристалла следует изучить его оптический спектр и определить положение полос поглощения.

Для измерения спектров поглощения камней применяют спектрометры. По общему виду спектров поглощения можно не только с опре­деленной вероятностью идентифицировать минералы, но и определить примесные элементы, с которыми связана окраска. Наиболее характер­ные линии в спектрах поглощения основных ювелирных камней приве­дены при их описании в учебниках минералогии драгоценных камней.

В практике диагностики драгоценных камней широко используются оптические фильтры, изготовленные, как правило, из кобальтовых стекол со строго установленной узкой полосой пропускания. Различ­ные минералы, рассматриваемые через эти фильтры, приобретают определенный цвет. Наиболее употребителен фильтр Челси, изобре­тенный в Англии в 1934 г. Он имеет две не перекрывающиеся полосы пропускания в красной (длина волны К = 690 нм) и желто-зеленой (К -570 нм) областях спектра. При рассмотрении через этот фильтр сход­ные по окраске камни могут приобретать различные цвета (табл. 6.7).

Существенную помощь в диагностике минералов может оказать рефрактометрический метод, базирующийся на измерении показателя преломления света. При благоприятных условиях эти показатели можно измерить с точностью до 10" - 10' %, что само по себе суще­ственно уменьшает (хотя и не исключает) вероятность совпадения по­казателя преломления у разных минералов и, следовательно, повы­шает однозначность диагностики.

Приборы - анализаторы прозрачности камней - используются в таможенных целях для определения естественных и искусственных имитаций алмазов. Они имеют источник точечного освещения и приемник инфракрасного излучения, что позволяет измерять коэффици­ент рефракции (преломления). Исследуемые ювелирные камни долж­ны иметь шлифованную верхнюю грань. С помощью таких приборов можно различать бриллиант, фианит, искусственный гранат, циркон, кварц, корунд, берилл, стекло. Однако и этот метод не свободен от недостатков. Для его применения необходимо, чтобы минерал имел хотя бы одну гладкую поверхность, что не всегда реализуется на практике. Кроме того, различные грани минералов имеют различные пока­затели преломления, у некоторых минералов значение показателя пре­ломления зависит от их месторождения.

Для определения показателей преломления ювелирных камней в геммологической практике широко используются рефрактометры. Определение показателей преломления с помощью этих приборов основано на явлении полного внутреннего отражения света на границе раздела двух сред.

Для проведения анализа прибор должен быть установлен в устойчивом положении на столе; в качестве источника излучения используется настольная матовая лампа, свет от которой направляется пря­мо в окно рефрактометра. Когда освещение подобрано правильно, на­блюдатель видит через окуляр ярко и равномерно освещенную шкалу. Если шкала находится не в фокусе, окуляр должен быть отрегулиро­ван вращением. В комплекте с рефрактометром поставляется жидкость, имеющая высокий показатель преломления. Небольшую каплю этой жидкости помещают на стеклянный столик рефрактометра. Затем тща­тельно очищают образец и осторожно устанавливают его на приборе так, чтоиы капля растеклась под ним тонким слоем, создавая оптичес­кий контакт со стеклянным столиком. Через окуляр будет видно, что одна часть шкалы ярко освещена, а другая — затемнена. Точка пере­сечения края затемненной области со шкалой соответствует значению показателя преломления исследуемого образца.

В некоторых случаях можно увидеть не одну, а две затемненные области, причем одна будет затемнена сильнее, а другая — несколько слабее. Положение краев этих затемненных областей будет меняться в зависимости от ориентации камня. Эффект появления двух затемненных областей на шкале рефрактометра обусловлен двойным лу­чепреломлением. Это свойство имеет очень важное значение для ди­агностики камней.

Двойное лучепреломление. Кристаллы в зависимости от вида симметрии делятся на изотропные и анизотропные. В практике исследования драгоценных камней применяют несколько визуальных способов распознавания анизотропных кристаллов, в которых наблюдает­ся двойное лучепреломление. Для быстрого определения характера преломления света в ограненном камне применяют полярископы. По принципу действия они аналогичны поляризационному микроскопу.

Небольшая группа оптически изотропных ювелирных камней включает минералы кубической сингонии (алмаз, шпинель, гранаты), кроме того, в нее входят стекла, смолы, твердые гели. В этих камнях можно иногда наблюдать аномальное двойное лучепреломление вследствие напряжений в кристаллической решетке, вызванных различными при­чинами. Стекла могут проявлять анизотропию за счет частичной рек­ристаллизации.

Дисперсия показателей преломления. Цветные составляющие луча белого света по-разному преломляются в минералах, у которых показатель преломления изменяется в зависимости от длины волны света или, иначе говоря, у которых существует дисперсия показателя преломления. Дисперсия обусловливает разложение световых лучей на составные части спектра и искрящуюся игру цветов ограненного самоцвета. Сильно выраженная дисперсия, вызывающая многоцветный радужный блеск, характерна для весьма ограниченного числа дра­гоценных камней (алмаз, демантоид, сфен, циркон). При диагностике ювелирных камней определяют не саму дисперсию показателей пре­ломления, а так называемый дисперсионный эффект, т.е. цветовую игру ограненных камней. Игра камня устанавливается визуально.

Плеохроизм. Луч света, прошедший сквозь двупреломляющий кристалл, состоит из двух поляризованных лучей (обыкновенного и необыкновенного), имеющих взаимно перпендикулярные плоскости поляризации. Если кристалл окрашен, каждый из лучей претерпевает различное по степени или по типу поглощение и, выходя из кристалла, имеет окраску иную, чем другой поляризованный луч. При рассмотрении неподвижного камня невооруженным глазом этот эффект раздвое­ния луча не виден, но если камень поворачивать так, чтобы луч света проходил в различных направлениях, отчетливо видно изменение цве­та минерала в зависимости от направления. Данное явление при двух­цветном эффекте называется дихроизмом, при многоцветном - плеох­роизмом.

Дихроизм свойствен лишь двупреломляющим кристаллам; кубические кристаллы дихроизмом не обладают. Для одновременного наблюдения двух изображений камня - в обыкновенном и необыкновен­ном лучах - применяют дихроскоп. При проведении анализа камень располагают перед окном дихроскопа так, чтобы свет, проходящий сквозь него, попадал в окно прибора. При этом через окуляр видны два окна, окрашенные в цвета поляризованных лучей, выходящих из кам­ня. Вращение камня — важный фактор при выявлении дихроизма. Во всех двупреломляющих камнях имеются одно или два направления, известных как оптические оси. При распространении света вдоль этих направлений дихроизма не наблюдается. Важно помнить, что дихроизм свойствен только двупреломляющим камням; у стекол и изотроп­ных минералов он отсутствует.

Люминесцентная и инфракрасная микроскопия позволяет получить дополнительную информацию об особенностях состава и стро­ения минералов. В настоящее время построена классификация люминесцирующих минералов, основанная на их физических и химичес­ких свойствах.

Принято считать, что способность к люминесценции проявляется у минералов только в случае нарушения периодичности кристаллической решетки при внедрении в нее посторонних атомов или ионов. Из­быточным компонентом может служить атом, образующий основную решетку вещества, или атом-примесь. Причиной нарушения кристал-лохимической непрерывности является также изоморфизм (например, замена AI⁺ на Сг⁺ в корунде, топазе, изумруде).

Наличие примесей — не единственная причина люминесценции. Интенсивная люминесценция некоторых природных минералов и их синтетических аналогов может быть связана с дефектностью кристаллической решетки, обусловленной образованием нейтральных атомов, вакансий решетки, а также с электронами, захваченными дефектами решетки.

Для возбуждения люминесценции ювелирных камней применяется излучение коротковолновой (Л = 253 нм) или длинноволновой (А = 365 нм) области ультрафиолетового диапазона. При изучении люми­несценции минералов следует иметь в виду, что свечение наблюдает­ся не всегда. Поэтому возбуждение люминесценции используется толь­ко как дополнительный метод диагностики ювелирных камней.

В наибольшей степени для решения проблемы точной диагностики драгоценных и поделочных камней пригоден рентгеноструктурный метод анализа. Главным преимуществом этого метода является то, что он позволяет дать однозначный ответ, так как с его помощью опреде­ляются межплоскостные расстояния кристаллической ячейки, т.е. па­раметры, индивидуальные для каждого минерала. Другие достоинства метода - полная автоматизация, быстрота анализа, высокая точность - делают его весьма перспективными для применения в условиях та­можни, причем для этого не требуется высокая квалификация опера­тора соответствующего прибора - дифрактометра. Реализация метода на практике заключается в использовании компактных дифрактометров настольного типа, например отечественного МИДЗ или зарубежного PW 1810. Недостатком этого метода является необходимость приготовления небольшого количества (около 0,1 г) порошка из исследуе­мого материала.

Ювелирные камни, полученные в лабораторных или заводских условиях, например рубины, сапфиры, изумруды, по своим внешним признакам и физическим свойствам почти неотличимы от природных образований аналогичного состава. У тех и у других очень похожая окраска, одинаковые твердость, плотность, химический состав и показа­тели преломления. Различия в условиях образования природных ми­нералов, используемых в ювелирных изделиях, и в условиях синтеза их аналогов сказываются на некоторых особенностях их роста и внут­реннего строения, что проявляется в зональности кристаллов и харак­тере распределения окраски и включений.

Внутренние особенности ювелирных камней в ограненном виде изучают с помощью стереоскопических микроскопов (например, МБС-1, МБС-2, МБС-8, «Gemolite»). Часто приходится исследовать камни, закрепленные в оправе, и это вызывает затруднения. Брошь обычно помещают на столик и без труда осматривают в таком положении. Кам­ни в кольце и в серьгах лучше наблюдать через их задние грани. Ка­мень устанавливают таким образом, чтобы его площадка была обра­щена к предметному стеклу, и слегка наклоняют, выбирая такое поло­жение, при котором детали изделия не мешают наблюдению. Ювелир­ные изделия перед исследованием должны быть тщательно очищены (вымыты в спирте или в воде с добавлением небольшого количества жидкого мыла).

Конечно, можно держать кольцо камнем вверх и изучать его через площадку, однако при этом нелегко добиться хорошего освещения. Самым трудным является исследование камней в глухой оправе, посколь­ку такие камни можно осматривать только при освещении сверху. Одна­ко даже в этом случае можно увидеть особенности, которые позволяют установить, является ли камень природным или синтетическим.

Если для лучшего осмотра требуется погрузить закрепленные камни в иммерсионную жидкость, рекомендуется использовать стеклян­ную чашку диаметром чуть больше ювелирного изделия.

Диагностика алмазов

Характерный вид алмаза обусловлен совершенством полировки, специфическим «алмазным» блеском поверхности и другими оптическими эффектами.

При визуальном осмотре камней следует знать, что им присущи следующие свойства:

1. от поверхности алмаза отражается больше света, чем от любого другого природного бесцветного камня. Синтетический рубин может отражать даже больше света, чем алмаз, а титанат стронция отражает свет почти так же, как алмаз, однако их меньшая твердость не позво­ляет добиться такой гладкой и блестящей поверхности и таких острых ровных ребер между гранями, как у алмаза. Наклонив алмаз так, что­бы на поверхности площадки появилось отражение электрической лам­пы, можно заметить, что оно не искажено;

2. алмазы обрабатывают таким образом, что практически весь свет, входящий в камень сверху, полностью отражается от его задних граней как от ряда зеркал, поэтому, если хорошо ограненный бриллиант рассматривать на свет, будет видна только светящаяся точка в калетте. Кроме того, через бриллиант, находящийся в надетом на палец коль­це, невозможно увидеть палец (из-за полного внутреннего отражения света), тогда как через камни, имеющие меньший показатель прелом­ления, палец виден;

3. при просмотре камня через площадку высокий показатель преломления алмаза создает иллюзию значительно меньшей толщины камня по сравнению с действительной;

4. при диагностике качества обработки с помощью лупы, обеспечивающей 6- и 10-кратное увеличение, можно обнаружить небольшие участки необработанных природных граней алмаза;

5. алмаз хорошо смачивается жирами, поэтому при прикоснове­нии рукой к поверхности ограненного камня на ней остается жирная пленка.

К числу важнейших физических характеристик алмаза относят:

1. твердость - по шкале Мооса 10 единиц, легко царапает корунд;

показатель преломления - п = 2,42, лучепреломление отсутствует. Максимальная величина п, определяемая обычным рефракто­метром, ограничена значением 1,81 - показателем преломления им­мерсионной жидкости; алмаз на рефрактометре дает «отрицательный» результат. Кроме алмаза существуют еще три природных камня, у ко­торых п не подлежит измерению на обычном рефрактометре: циркон (п = 1,926-1,985), демантоид (п = 1,89) и сфен (п = 1,90-2,03). Среди этих камней бесцветен циркон, а изотропен демантоид. Синтетичес­кие камни имеют следующие значения показателя преломления: ру­бин - в пределах 2,61-2,90, титанат стронция - 2,41;

3. люминесценция - голубая, реже желтая, зеленая и других цветов - наблюдается в УФ-лучах (А = 365 нм);

4. плотность алмаза составляет 3,515 г/см . Имитации алмаза, ограненные аналогично бриллианту, размеры которого соответствуют массе 1 кар, имеют следующую массу: титанат стронция - 1,45 кар, иттрий-алюминиевый гранат - 1,30 кар, кубический оксид циркония -1,60 кар.;

5. цвет - бесцветный камень с различными нацветами: желтый связан с дефектными центрами, в его спектре поглощения - система полос с основной линией при Л = 415 нм; янтарно-желтый вызван наличием атомов азота, изоморфно замещающих атомы углерода, в спект­ре поглощения - система полос с основной линией при Л = 503 нм; дымчато-коричневый и розово-сиреневый обусловлены нарушениями кристаллической решетки, связанными с пластической деформацией;

6. почти все бриллианты обладают двойным лучепреломлением, которое вызывается внутренними напряжениями и дает при наблю­дении между скрещенными поляроидами картину ярко окрашенных пятен в сочетании с темными полосами. Особенно отчетливо это за­метно, если бриллиант наблюдать в направлении рундиста;

7. исключительная прозрачность алмаза по отношению к рентгеновским лучам позволяет идентифицировать его даже с помощью простейшей рентгеновской установки;

8. высокая теплопроводность - свойство алмаза, на котором основано действие ряда специальных приборов («Diamond Probe», «Кри­сталл», «Карат» и др.), позволяющих отличить алмаз от большинства его имитаций;

9. явление смачивания поверхности алмаза жиром используется в специальных устройствах - рапидографах, с помощью которых на поверхность камня наносят жировую черту. Благодаря смачиванию на поверхности алмаза остается сплошная черта, тогда как на его имита­циях жир собирается в капельки;

10) все алмазы и соответственно бриллианты, кроме камней наиболее высокого качества, содержат небольшие включения и дефек­ты, которые заметны при 10-кратном увеличении; часто включения столь характерны, что с их помощью можно легко идентифицировать алмаз.

Включения оливина встречаются в кристаллах алмаза в виде изометрических игл в различной степени удлиненных (отношение ширины к длине 1:3) и уплощенных кристаллов с хорошо выраженными гранями, а также в виде параллельных или коленообразных сростков.

По длинной оси включения имеют протяженность 0,5-1 мм. Ориентация включений оливина относительно кристаллографических осей алмаза неодинакова. Наблюдаются единичные кристаллы и их группы по 5-10 крис­таллов разного размера. Включения оливина обычно бывают бесцветными, прозрачными, поэтому их иногда можно принять за пузырьки газа.

Включения гранатов (пиропов) встречаются в виде изометрических кристаллов с хорошо выраженными отдельными гранями, но чаще - в виде зерен искаженной или неправильной формы. Размеры вклю­чений достигают 0,3 мм. Включения гранатов наблюдаются в виде еди­ничных кристаллитов или неодинаковых по размеру зерен, рассеян­ных внутри кристалла.

Включения хромшпинелидов встречаются в алмазе чаще включений оливина и пиропа. Они представляют собой зерна темного, бу­ровато-вишневого цвета. Форма включений - октаэдрическая капле, сферо- и гантелеобразная, неправильная. Иногда в одном кристалле можно наблюдать до 10-15 зерен. Размеры включений хромшпинелидов колеблются в широких пределах. Встречаются включения разме­ром около 1 мм и мельчайшие зерна, едва заметные при большом уве­личении под микроскопом.

Наиболее часто в кристаллах алмаза обнаруживают включения сульфидов, представленные точечными, пластинчатыми, дискообразными выделениями, иногда содержащими какое-либо другое включе­ние (как правило, оливина). Часто они образуют так называемые ро­зетки, выделяясь в дискообразных трещинах, расположенных под уг­лом друг к другу.

В бриллиантах нередко встречаются включения мелких алмазов. Они имеют форму острореберных или уплощенных сложнодефор-мированных октаэдров. Эти включения плохо различимы визуально, поскольку вокруг них обычно нет трещин.

Графит встречается в алмазах и соответственно бриллиантах главным образом в виде тонкого поверхностного слоя на плоскостях спайности.

Синтетические алмазы, пригодные для технических целей, впервые были получены в 1955 г., а в 1970 г. компания «Дженерал элект­рик» (США) объявила о синтезе ювелирных алмазов различного цвета массой более 1 кар.

Для имитации алмаза используются бесцветный циркон, синтетический рутил, титанат стронция, синтетическая бесцветная шпинель, синтетический бесцветный сапфир, иттрий-алюминиевый гранат, гадо-линий-галлиевый гранат, кубический оксид циркония. Одной из наиболее удачных имитаций являются камни из фианита. При хорошей огранке за коричневые или зеленые бриллианты могут быть приняты природные минералы сфен, шеелит, сфалерит, демантоид.

Относительно недавно на рынке появились имитаторы из муассанита. У него многие свойства близки к алмазу. Например, блеск (ал­мазный), удельный вес (3,2 у муассанита и 3,51 у алмаза), показатель преломления (2,64-2,69 и 2,42). У алмаза и муассанита близки и пока­затели по теплопроводности. Поэтому имеющиеся сегодня на воору­жении у таможни приборы, диагностирующие алмазы по теплопровод­ности, не отличают их от муассанитов. Однако муассанит имеет дву-преломление, причем сильное. Если рассматривать кристалл муасса­нита в направлении, не совпадающем с оптической осью, то заметно раздвоение задних (противоположных) граней и ребер. Кроме того, му-ассаниты не абсолютно белые, самый распространенный оттенок - се­ровато-зеленый. Особенностью внутреннего строения муассанита яв­ляется то, что в нем наблюдаются включения в виде каналов или игл, которые обычно многочисленны и хорошо видны уже при небольшом увеличении. Характер включений у алмазов иной.

Диагностика изумрудов

Изумруд является одним из наиболее ценных и дорогих ювелирных камней. Он может быть прозрачным, полупрозрачным, непрозрач­ным. Цвет изумруда — травяно-зеленый, различной интенсивности, с желтоватым и голубовато-синим оттенками. Его окраска связана с наличием ионов Сг³⁺, изоморфно замещающих AI ³⁺. Оттенки окраски

обусловлены примесями Fe³⁺ и V³⁺. Линии поглощения (нм): в направлении по Л = 472, 477, 580, 625, 637, 680, 683; в направлении no A = 637, 646, 662, 680, 683. В УФ-лучах инертен, иногда наблюдается розовое, красное (А = 365 нм) или зеленое свечение.

Имитациями изумруда могут служить: диоптаз, зеленый сапфир, хромдиопсид, турмалин, уваровит, демантоид, гроссуляр, хризолит, александрит, гидденит, синтетическая шпинель, стекла, дублеты, син­тетические изумруды.

Диагностика янтаря

Янтарь - ископаемая смола. В настоящее время термин «янтарь» имеет собирательное значение и применяется для любых ископаемых смол независимо от их происхождения, внутреннего строения и свойств.

Состав ископаемых смол и их свойства зависят от вида янтаря, т.е. от производящей растительности и генетического типа месторождений.

Янтарь бывает прозрачным или полупрозрачным, просвечивающим в тонких сколах. Встречаются бесцветные, белые, светло-желтые, желтые, медово-желтые, красновато-желтые, красновато-бурые, бурые, оранжевые и черные образцы. В УФ-лучах янтарь имеет голубую или желтую окраску; некоторые виды янтаря окрашиваются в зеленый цвет. Блеск стеклянный, жирный; оптически изотропен.

Прессованный янтарь (синоним - амброид) представляет собой продукт переработки при температурах 140-200°С и выше (когда без доступа воздуха янтарь становится пластичным) и повышенном дав­лении янтарной муки, получаемой посредством измельчения мелких кусочков янтаря, с прибавлением красителей и без них.

К особенностям янтаря, важным для его диагностики, относятся низкие твердость и плотность, изотропность, люминесценция в УФ-лучах, наличие включений насекомых и растительных остатков, способность при­обретать пластичность при нагревании до температуры 140°С и электри­зоваться при трении. Прессованный янтарь отличают от природного с применением лупы или микроскопа. В прессованном янтаре можно на­блюдать структуры течения: прямолинейные, криволинейные, спирале­видные; встречаются шарики среди плотной основной массы, небольшие сгустки красителя. Прессованный янтарь размягчается под действием эфира: если его поверхность смочить эфиром, она становится липкой.