Особенности химического состава и свойств

Бирюза (Turquoise—Turkis—Turquoise), название существует с XIII века от французского "туркиш" - бирюза, поскольку первоначально она поступала в Европу из Ирана через Турцию. В Египте её называли мафкат, по месту нахождения; в Древней Греции — калаис, от "каллос" - красивый; в Персии — фируза; в Мексике у ацтеков ксихуитл (Буканов, 2008).

Бирюза - основной водный фосфат меди, имеет формулу CuAl6(PO4)4(OH)8 *5H2O. Теоретический химический состав её (в масс. %):P2O5 - 34,12; Al2O3 - 36,84; CuO - 9,57; H2O - 19,47. Однако в природе состав минерала крайне непостоянен. Бирюза образует изоморфный ряд с халькосидеритом CuFe6(PO4)4(OH)8*4H2O через минералы промежуточного состава – рэшлейит, разновидность, содержащая большое количество железа; и алюмохалькосидерит. Железо может замещать и ионы меди. Изоморфный ряд с бирюзой образует также её цинковый аналог - фостит (фаустит) (Zn,Cu)Al6(PO4)4(OH)8 *4H2O. Содержание CuO в природной ювелирной бирюзе колеблется от 8,3 до 3,5 масс.%, а содержание окисного железа достигает 10-15 масс. %. Существенную роль в составе бирюзы играют примеси Si, Ca, Sr, Mn, органическое вещество. Также в качестве примесей могут присутствовать Fe, Zn, Mg, Cr, Ti, V, Ba, Mo, Na, Ag, B, Co.

Бирюза относится к триклинной сингонии, пинакоидальному виду симметрии. В виде кристаллов она встречается чрезвычайно редко. Образует скрытокристаллические массы, тонкозернистые, гроздьевидные и массивные агрегаты, корочки, примазки, вкрапленность, прожилки (Булах, 2011).

Минерал имеет раковистый излом и характеризуется восковым блеском, хорошо полируется, приобретая стеклянный блеск, в тонких сколах просвечивает.

По окраске различают три основных типа бирюзы (Буканов, 2008). Обыкновенная бирюза, бледнеющая в процессе носки и приобретающая более интенсивную окраску при погружении в воду. Древняя бирюза с устойчивой окраской, более твёрдая вследствие окремнения и просвечивающая в краях. Молодая бирюза, имеющая яркую окраску при извлечении из недр, но необратимо обесцвечивающаяся на воздухе. Как её разновидность выделяются мягкая бледно-голубая полубирюза, и зеленовато-голубая сферолитового строения — генвудит. По морфологическим особенностям рассматриваются четыре основные типа бирюзы (Буканов, 2008). Прожилковая бирюза, наиболее распространённая, выполняющая трещины как линейные, так и сложной конфигурации. Желвачковая бирюза, с формой желваков от округлой до линзовидной. Сетчатая или паутинная бирюза, обязанная своим названием рисунку трещин, выполненных оксидами Fe, Сu, Мn. Кружевная или узорчатая бирюза со сложным тонкоплойчатым рисунком. Эта разновидность имеет переходы к брекчиевидной и вкрапленной бирюзе с торговым названием матричная бирюза. По существу, это горная порода, пронизанная прожилками или вкрапленностью бирюзы, используемая также как поделочный камень. Как особая разновидность рассматривается меловая бирюза, образующаяся при вторичных изменениях. Как правило, это рыхлая, бледно-окрашенная масса, которая после облагораживания может быть использована в ювелирном деле. Выделяются также псевдоморфозы бирюзы по другим минералам - чаще всего по апатиту и костным остаткам - одонтолиту. Вне зависимости от типа бирюзы выход материала ювелирного качества из добытого сырья на месторождениях обычно не превышает 10 об.%.

Окраска бирюзы и образцов, состав которых близок к теоретическому, ярко небесно-голубая. Это идиохроматическая окраска, связанная с наличием в составе минерала меди - одного из сильнейших хромофоров. Но довольно часто окраска бирюзы голубовато - и яблочно-зеленая, иногда даже зеленовато-бурая. Появление зеленых тонов в окраске бирюзы связано с присутствием ионов Fe³+, замещающего ионы Al³+ и, возможно, Сu²+ в октаэдрической позиции. Фиолетово-голубая окраска связана с примесью стронция (до 5 масс. %), а ярко травяно-зеленая - ванадия (до 1 масс. %) (Буканов, 2008). Яблочно–зеленая бирюза обычно бывает от примеси её цинкового аналога – фостита и хризоколлы. На окраску и твердость также влияют минеральные примеси, в бирюзе содержатся алунит, а также кварц и опал, повышающие её твердость. Во внешних зонах выделений бирюзы часто появляются, замещающие её глинистые минералы: аллофан, галлуазит, каолинит, нонтронит. Они снижают твёрдость бирюзы и интенсивность её окраски, вызывают зелёные оттенки. При высоком содержании кварца и каолинита у бирюзы появляются белесые тона. Иногда бирюза содержит включения пирита, реже галенита, куприта и халькопирита, придающие ей желтую и желтовато-бурую окраску.

Бирюза может обесцвечиваться на солнце; со временем или под действием спиртов, духов, ароматических масел, жиров, мыльной пены, бензина, ацетона, щелочей, кислот она приобретает зеленоватую или коричневато-зеленую окраску. Бирюза обладает восковым блеском, достаточно плотная и твердая. Твердость 5-6 по шкале Мооса, хрупкая, излом раковистый. В кристаллах наблюдается спайность в двух направлениях. Плотность 2,40-2,88 г/см³.

Бирюза двуосна положительна. Показатели преломления: ng = 1,65, nm = 1,62, np = 1,61. Средний показатель преломления массивных масс обычно около 1,62. Значения показателей преломления могут колебаться в завистимости от состава и степени измененности бирюзы в различных месторождениях и даже на участках одного и того же месторождения. Двупреломление 0,04. (Корнилов., Солодова, М., 1987)

Бирюза может люминесцировать в ультрафиолетовых лучах светло-голубым и желтовато-зеленоватым светом.

Дата добавления: 2015-06-26