Турмалин

Турмалин — минерал, или, точнее, – группа сходных по составу и структуре борсодержащих кольцевых силикатов с общей формулой XY₃Z₆(BO₃)₃[Si₆O₁₈](O,OH,F)₄, где X = Na, Ca, K; Y = Li, Mg, Mn²⁺, Fe²⁺, Al, Ti, и Z = Mg, Fe²⁺, Al, Fe³⁺, Cr, V³⁺. Основные по распространённости минеральные виды группы характеризуются тем, что X = Na, а в прочих катионах происходят изоморфные замещения. До XIV века красные разновидности турмалина имели хождение под общим названием «лал».

Смотрите так же:

Турмалин – цена и лечебные, магические свойства

Физические свойства и структура алмаза

СТРУКТУРА

Сингония тригональная; дитригонально-пирамидальный в. с. L³3P. Характерной структурной единицей в турмалине являются двухэтажные (в отличие от берилла) кольцевые анионные радикалы с формулой A₁₂O₃₀ где половина ионов А представлена Si⁴⁺, а другая половина – ионами Al³⁺ и B³⁺. При этом ионы кремния в четверном окружении ионов кислорода занимают один слой (этаж) в указанном анионном радикале, образуя шестичленные кольца дитригональной конфигурации, обладающие тройной осью и тремя проходящими через нее зеркальными плоскостями симметрии. Второй слой каждого спаренного кольца представлен ионами Al³⁺ и B³⁺, находящимися в тетраэдрическом окружении ионов кислорода и вместе с ними образующими форму, в общей сложности близкую к треугольнику. Эти изолированные двухэтажные кольца располагаются в вершинах ромбоэдрической элементарной ячейки и соединяются между собой с помощью ионов Mg и Al (но уже в шестерной координации ионов кислорода). Эти ионы, будучи связаны друг с другом общими ионами кислорода, в кристаллической структуре образуют винтообразные цепочки вдоль правых и левых тройных винтовых осей ромбоэдрической ячейки. Что касается ионов Ca и Na, то они, находясь в шестерном окружении ионов кислорода, располагаются на тех же тройных осях, на которых сидят спаренные анионные кольца, и, таким образом, связывают их собою вдоль оси.

СВОЙСТВА

Твердость 7 -7,5. Удельный вес 3 -3,4 г/см³. Спайность или отсутствует, или несовершенная по (1120) и (1011). Цвет турмалина зависит от его химического состава: черный (шерл), темно-зеленый (верделит), темно-синий (индиголит), темно-красный до розового (рубеллит), коричнево-желтый (дравит). Некоторые кристаллы турмалина имеют несколько зон, окрашенных в различные цвета; такие кристаллы называют “полихромные”.
Одной из характерных особенностей турмалина является проявление в его кристаллах выраженного гемиморфизма – несимметричное огранение разных концов кристалла. С гемиморфизмом турмалина связаны характерные для его кристаллов проявления пиро- и пьезоэлектрических эффектов (они электролизуются при нагревании, трении, давлении, причем один конец кристалла заряжается положительно, а другой – отрицательно). Поэтому крупные кристаллы турмалина применяются в радиотехнике.

МОРФОЛОГИЯ

Кристаллы турмалина обычно имеют столбчатый облик и вытянуты вдоль тройной оси симметрии. Изредка встречаются короткопризматические кристаллы. Как правило, кристаллы небольшие, часто микроскопически мелкие, но иногда попадаются и крупные экземпляры, до 20 см и более в длину при нескольких сантиметрах в поперечнике. Из форм наиболее часто встречаются призмы {1010} и {1120}, тригональные пирамиды {1011}, {0221} и др. Всего установлено около 180 простых форм. Нередко концы кристаллов развиты не одинаково. Очень часто наблюдаются на гранях призм весьма характерная для турмалинов вертикальная штриховка и не менее характерная форма сферических треугольников в поперечном разрезе (рис. 310), обусловленная комбинацией многочисленных граней призматического пояса. Двойники очень редки по (1011). Агрегаты. Нередко турмалин наблюдается в шестоватых, радиальнолучистых (в виде так называемого турмалинового солнца), спутанноигольчатых или волокнистых агрегатов. Реже встречается в сплошных зернистых, иногда скрытокристаллических массах.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Происхождение эндогенное, высокотемпературное, пегматитовое, метаморфическое, гидротермально-метасоматическое.
Турмалины довольно часто встречаются в ассоциации с другими минералами, содержащими летучие компоненты, в пегматитах (рубеллит и полихромные турмалины наблюдались исключительно в них), нередко гидротермальных рудных месторождениях, а также в различных измененных породах, в том числе кристаллических сланцах, гнейсах, филлитах, подвергшихся воздействию пневматолитовых агентов. В виде микроскопических кристалликов наблюдается также в некоторых гранитах и в их контактовых ореолах, преимущественно в ассоциации с кварцем, иногда с топазом, касситеритом и другими минералами в грейзенах.

При выветривании пород он ведет себя как химически стойкий минерал и, как остаточный продукт, попадает в россыпи. Устанавливается также во многих осадочных породах. Наблюдающиеся иногда на кристаллах турмалина фигуры разъедания, вероятно, обязаны своим происхождением гидротермальным процессам.

ПРИМЕНЕНИЕ

Крупные кристаллы турмалина применяют в радиотехнике. Пьезоэлектрические свойства турмалина как источника отрицательных ионов используются в рекламе медицинских приборов (оздоровительные матрасы, трусы, носки и подушки, поясничные пояса, наколенники и другие физически контактирующие приспособления, якобы эффективные для улучшения опорно-двигательной функции и тд). Однако международная медицина скептически относится к этим способам лечения.

В зависимости от цвета и прозрачности одни разновидности турмалина относятся к драгоценным камням, другие — к поделочным. Наиболее высоко ценимы прозрачные разновидности зелёного, синего и малиново-красного цвета, а также полихромные зелёно-красные. Из-за сильного плеохроизма тёмные кристаллы гранят так, чтобы площадка камня располагалась параллельно длинной оси. У светлых кристаллов площадку ориентируют перпендикулярно главной оси, чем достигают наибольшей глубины цвета.

Нагревая турмалины до 450—650 °C, добиваются их облагораживания — красно-коричневые камни становятся розовыми, а тёмно-зелёные — изумрудного цвета. Искусственных турмалинов не производят. Встречаются имитации из стекла.
Оценка качества ювелирных камней учитывает бездефектность кристалла и яркий насыщенный цвет. Наибольшей популярностью на ювелирном рынке пользуются ограненные камни весом более 2 карат.

Турмалин (англ. Tourmaline) – Na(Li,Al)₃A_l6[(OH)₄|(BO₃)₃Si₆O₁₈]

КЛАССИФИКАЦИЯ

Главные минеральные виды группы:

• Бюргерит
• Хромдравит
• Дравит
• Эльбаит
  • Верделит
  • Индиголит
  • Рубеллит
  • Ахроит
• Ферувит
• Фойтит
• Лиддикоатит
• Магниевый фоитит
• Оленит
• Повондрит
• Россманит
• Шерл
• Увит
• Ванадиодравит

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА