Удивительный титанит

Титанит – рудный минерал титана, в честь которого он получил своё название. Камни ювелирного качества встречаются редко, а по игре света могут сравниться с бриллиантами.

 

Второе название минерала – «сфен» – происходит от древнегреческого «sphenos» – «клин», что указывает на характерную клиновидную форму кристаллов. В научной литературе можно увидеть оба названия этого камня. Международная минералогическая ассоциация по новым минералам и названиям минералов (CNMMN) с 1982 года рекомендует использовать термин «титанит», при этом и название «сфен» продолжают фигурировать в литературе.

 

 

География проявлений титанита весьма обширна, он может встречаться в малых количествах во многих горных породах, например гранитах, сиенитах, гнейсах и т.д. На Кольском полуострове в Хибинских горах имеются крупные залежи сплошных титанитовых руд – так называемые сфениты, имеющие промышленное значение. В качестве одного из компонентов комплексных титановых руд используется при производстве металла титана, применяемого в авиационной и оборонной промышленности.

Наиболее значимые места добычи ювелирного титанита находятся в Пакистане, Бразилии, Швейцарии, России, Канаде, США, Норвегии, Мадагаскаре, Италии и Мексике. Редкие экземпляры с эффектом смены цвета добывают в Афганистане и Пакистане. В России титанит широко распространен на Урале и в апатитовых месторождениях на Кольском полуострове.

 

Наиболее характерные цвета титанита – желтый, оранжевый, коричневый и зеленый. Кроме того, встречаются бесцветные, красные, синие и черные образцы. Часто наблюдается цветовая зональность. Для титанита типичны различные минеральные включения и трещины, он очень редко бывает визуально чистым. 

 

В геммологической литературе встречается информация, что титанит могут подвергать отжигу для получения оранжевых или красных камней. Однако реальной статистики по доле таких облагороженных образцов на рынке нет, и на настоящий момент задача диагностики происхождения цвета титанита перед лабораториями не стоит. Камни с трещинами могут заполнять маслом или смолами. 

 

Образцы титанита безупречного качества крайне редко превышают 5-10 карат. На сегодняшний день мировым рекордсменом является ограненный титанит насыщенного темно-зеленого цвета с хорошей дисперсией и массой 106 карат.

 

Титанит мягче многих популярных драгоценных камней, его твердость составляет 5 - 5,5 по шкале Мооса. Но при бережном обращении он может стать прекрасной ювелирной вставкой. Минерал следует оберегать от падений и контактов с твердыми предметами, а также абразивными материалами. Обычно оправу для них делают такую, чтобы защитить камень от ударов, а изделия с ним хранят в отдельном футляре с мягкой внутренней обивкой.

 

Внешне титанит может быть похож на такие камни, как оливин, хризоберилл, циркон, гранат и везувиан. Однако, по совокупности физических и оптических свойств титанит можно идентифицировать стандартными геммологическими методами. Он анизотропен и имеет сильное двулучепреломление (0,100 - 0,192), высокую дисперсию (0,051), высокий показатель преломления (1,885 - 2,050) и удельный вес почти как у алмаза (3,40 - 3,54 г/см³). 

 

В качестве имитаций титанита могут использоваться высокопреломляющие стекла и фианиты, но на практике они встречаются крайне редко. Титанит синтезируют только в научных целях, выращивание синтетических камней для нужд ювелирной промышленности считается нерентабельным.

 

Недавно в лаборатории Геммологического Центра МГУ было исследовано два образца титанита массой 0,70 и 9,71 карата из Афганистана,  ограненных из одного кристалла сырья. Их уникальная особенность – наличие сразу четырёх оптических эффектов!

 

Первый эффект заключается в том, что исследованные образцы меняли свой цвет в зависимости от освещения. Под лампой дневного света они были зелеными, а под лампой накаливания – оранжево-коричневыми. Эффект смены цвета связан с примесью ванадия в кристаллической структуре титанита. По данным химического анализа на масс-спектрометре LA-ICP-MS содержание ванадия в исследуемых образцах оценивается в диапазоне 4700 - 4970 ppm. Для наглядности приводим оптический спектр титанита в сравнении со спектром александрита (разновидности хризоберилла с хрестоматийным эффектом смены цвета).

Титанит (9,71 карат) при дневном люминесцентном освещении (слева) и в свете лампы накаливания (справа). Фотографии Иоанны Кириллиной. 

  

Оптические спектры титанита (синий) и александрита (красный).

 

Второй эффект – яркая "игра света" (“fire”) – одно из наиболее привлекательных свойств драгоценных камней. Цветные вспышки появляются вследствие дисперсии – разложения света в спектр (это связано с тем, что свет разных длин волн по-разному преломляется в камне). Титанит обладает высоким значением дисперсии (0,051), превышающим таковую в алмазе. Особенно хорошо видны цветные вспышки при легком покачивании камня в помещении с несколькими лампами. В образцах насыщенного цвета "игра" может быть менее выраженной, чем в светлых камнях.

Титанит обладает еще одним интересным оптическим эффектом благодаря сильному двойному лучепреломлению. Фактически двупреломление – это разница между максимальным и минимальным показателем преломления образца, которая проявляется в виде раздвоения ребер низа при просмотре камня через грани верха. В крупных экземплярах, подобных исследованному образцу массой 9,71 карата, можно наблюдать эффект даже невооруженным глазом (т.к. в лупу раздвоение наблюдается во всех титанитах). На фотографиях двупреломление может вызывать ощущение расфокусированного изображения камня.

 

Раздвоение ребер в титаните (9,71 карат). Фотография Иоанны Кириллиной.

 

Еще одна особенность титанита – сильный плеохроизм, который виден в исследуемых образцах невооруженным глазом: с площадки виден зеленый и желтый цвет, а при просмотре сбоку – зеленый и светло-зеленый. Плеохроизм – это способность некоторых анизотропных кристаллов проявлять различную окраску при просмотре камня в разных направлениях. Обычно для наблюдения плеохроизма камня геммологи используют дихроскоп – прибор, который помогает экспрессно отделить одни камни от других, например, титанит от демантоида.

 

 

Эффект плеохроизма в титаните (0,70 карат): при просмотре в дихроскоп (слева) и невооруженным глазом (справа). Фотография Иоанны Кириллиной.  

 

Слушатели ГемЦентра на курсе по экспертизе драгоценных камней имеют возможность познакомиться с большим количеством ювелирных камней, в том числе редких, как титанит, которые не представлены в сетевых ювелирных магазинах. В ходе обучения слушатели изучают физические и оптические свойства камней и основы физики минералов, что приводит к пониманию, почему камни такие, и в частности, чем обусловлены оптические эффекты. 

 

Титанит – камень для ценителей, его покупают коллекционеры, которых привлекают особенные оптические эффекты и редкость. Образцы на исследование предоставил Владимир Жидков, наш постоянный клиент, эксперт-геммолог и коллекционер драгоценных камней.