Изучение химического состава с помощью микрозонда и масс-спектрометра с приставкой для лазерной абляции (LA-ICP-MS) показало, что радужные лунные камни с Мадагаскара являются лабрадором – промежуточным членом изоморфного ряда альбит-анортит. Содержание Ca варьируется от 6,79 до 7,39 мас. %, Na – от 3,49 до 3,83 мас. %, K – от 0,17 до 0,2 мас. %. Среди элементов-примесей в данных образцах встречаются Sr, Fe, Ba, в меньшей степени Ga, Ti, Pb, Mn, Mg, REE. Такой состав радужных лунных камней согласуется с литературными данными.
Образцы радужных лунных камней со Шри-Ланки относятся к анортоклазу. Содержание K варьируется от 5,11 до 5,23 мас. %, Na – от 4,42 до 4,81 мас. %, Ca – от 0,51 до 0,52 мас. %. Элементы-примеси в этих образцах: Fe, Ba, Rb, Ti, в меньшей степени Ga, Li, Pb, REE.
Лунные камни со Шри-Ланки с классической иризацией по составу отвечают адуляру (двухкомпонентному K-Na полевому шпату). Содержание Na варьируется от 5,59 до 6,64 мас. %, Ca – от 1,32 до 1,35 мас. %, K – от 0,16 до 2 мас. %. Среди элементов-примесей отмечаются Sr, Fe, Ba, в меньшей степени Ga, Ti, Li, Mg, Pb.
Лунные камни из Индии относятся к адуляру (двухкомпонентному K-Na полевому шпату). Содержание K варьируется от 8,71 до 11,1 мас. %, Na – от 1,84 до 2,1 мас. %, Ca – не более 0,31 мас. %. Также в состав образцов входят Fe, Ba, Rb, в меньшей степени Ga, Ti, Pb, Li, Mg, REE.
Лунные камни из России относятся к лабрадору. Содержание Ca варьируется от 6,87 мас. % до 7,03 мас. %, Na – от 3,47 до 3,52 мас. %, K – от 0,34 до 0,36 мас. %. Элементы примеси в данных образцах: Sr, Fe, в меньшей степени Ti, Pb, Li, Be, Mn, Mg, REE.
Исследуемые полевые шпаты различаются по содержанию калия, натрия и кальция. В то время как классические лунные камни являются двухкомпонентными K-Na полевыми шпатами, радужные лунные камни являются чистыми плагиоклазами. На рис. 6. представлены положение образцов на диаграмме полевых шпатов – радужных лунных камней с Мадагаскара, Шри-Ланки, лунных камней из России и составы сосуществующих фаз (альбит и ортоклаз) лунных камней из Шри-Ланки и Индии.
Рис. 5. Классификационная диаграмма полевых шпатов с химическими составами изученных образцов радужных лунных камней с Мадагаскара и Ш ри-Ланки, а также лунных камней со Шри-Ланки, Индии и России.
Для мадагаскарских радужных лунных камней характерны следующие цвета люминесценции (рис. 6): при длине волны 225 нм проявляется розовый цвет люминесценции, при длине волны 254 нм – розовый, при длине волны 365 нм – голубой. На рис. 7 приведен типичный спектр люминесценции радужного полевого шпата. Полоса голубого свечения уходит в УФ область, за пределы чувствительности прибора. Полоса розового свечения широкая, с условным максимумом 709 нм. Голубая люминесценция может быть связана со структурой Al-O-Al, в то время как розовая – с примесью Fe3+.
Рис. 6. Характерные цвета люминесценции для радужных лунных камней с Мадагаскара. ILLUM – естественное освещение, EGUV – 225 нм, SWUV – 254 нм, LWUV – 365 нм. Ширина поля зрения 6 см.

Рис. 7. Спектр фотолюминесценции радужного лунного камня с Мадагаскара, полученный на приборе Aurora Diamond Inspector S1 при комнатной температуре с длиной волны возбуждения 365 нм.
Отдельные образцы с Мадагаскара проявляют зональную люминесценцию: при длине волны 254 встречаются комбинации розового и голубого, розового и желтого цветов люминесценции. Радужные лунные камни со Шри-Ланки также люминесцируют: при длинах волн 225 и 254 нм цвета люминесценции совпадают с радужными лунными камнями с Мадагаскара, однако при длине волны 365 нм демонстрируются бледно-розовый и бледно-фиолетовый, а не голубой цвет люминесценции.
Цвета люминесценции лунных камней со Шри-Ланки согласуются с цветами радужных лунных камней с Мадагаскара, однако при длине волны 365 нм может проявляться желтая люминесценция отдельных зон или структур минерала. Лунные камни из Индии при длине волны 225 нм цвета люминесценции варьируют от голубого до фиолетового, интенсивность люминесценции низкая, однако при длине волны 225 нм отмечается и сильная люминесценция с практически белым цветом. При длине волны 254 нм редко проявляется фиолетовая люминесценция. Лунные камни из России (лабрадор) проявляют те же цвета люминесценции, что и мадагаскарские радужные лунные камни.
Таблица 1. Люминесценция изученных образцов лунных камней из разных месторождений.
Образец
|
Месторождение
|
Цвет люминесценции
|
Глубокий УФ (225 нм)
|
КВ УФ (254 нм)
|
ДВ УФ (365 нм)
|
|
Радужный лунный камень
|
Мадагаскар
|
розовый
|
розовый, иногда зональная люминесценция: комбинация розового и голубого, розового и желтого
|
голубой
|
|
Радужный лунный камень
|
Шри-Ланка
|
розовый
|
розовый
|
бледно-розовый или бледно-фиолетовый
|
|
Лунный камень
|
Шри-Ланка
|
розовый
|
розовый
|
иногда желтое свечение отдельных зон
|
|
Лунный камень
|
Индия
|
от слабого голубого до слабого фиолетового, интенсивный белый
|
иногда фиолетовый
|
|
|
Лунный камень
|
Россия
|
розовый
|
розовый, иногда зональная люминесценция: комбинация розового и голубого, розового и желтого
|
голубой
|
Выводы
Радужные лунные камни с Мадагаскара, проявляющие радужный эффект, отличаются от традиционных лунных камней не только по внешнему виду, но и по химическому составу. Формально радужный лунный камень не является лунным камнем, поскольку относится к группе плагиоклазов (лабрадор), но на рынке драгоценных камней к образцам такого внешнего вида, прижилось название радужных, или "rainbow moonstone", и они вне зависимости от названия пользуются высоким спросом.
Радужные лунные камни, помимо классической адуляресценции, проявляют радужный
эффект. На микроуровне мы можем наблюдать в этих камнях полисинтетическое двойникование, не характерное для обычного адуляра. Такие образцы можно отличить от лунных камней с помощью рамановской спектроскопии. В качестве типоморфного признака можно выделить сочетание элементов-примесей, определяемых методом LA-ICP-MS, однако на данный момент нет возможности определять месторождение этих камней, поскольку нет достаточных данных о геологии месторождений радужных лунных камней.
Над статьей работали: Ольга Ярапова, Анна Шелементьева, Мирослава Серова, Юрий Шелементьев, Геммологический Центр МГУ.