La esmeralda es la reina de las gemas verdes y la líder de la familia de los berilos. Otro miembro importante de la piedra preciosa de la familia del berilo es la aguamarina. Su nombre en inglés proviene del latín y significa "agua de mar", que es la piedra preciosa azul del agua de mar. Fue popular en la Edad Media y ahora es la piedra de nacimiento de marzo, ya que simboliza la calma, el coraje o la audacia. Otros colores del berilo son las variedades rosa, dorado, amarillo y marrón. La estrella de berilo o el ópalo se ven más comúnmente con la aguamarina.
1. Características básicas de la piedra preciosa berilo
Nombre del mineral: berilo
Composición química: Fórmula molecular teórica Be3Al2[Si6O18]. Entre ellos, Be y Al pueden ser reemplazados por iones de estados de valencia equivalentes o diferentes, como Fe3+, Cr3+, Sc3+, Ti4+, V5+, Fe2+, Mn2+, Mg2+, etc. Cuando los iones de alta valencia reemplazan al Be2+, los iones de metales alcalinos como Cs+, Li+, Rb+, Na+ y K+ llenan el canal anular formado por el silicato como compensación de la valencia electrónica. El H2O también se puede distribuir en canales, especialmente los que contienen litio y cesio. Existen ciertos cambios en los componentes primarios y secundarios del berilo de diferentes orígenes.
Sistema cristalino y hábito de cristalización: sistema cristalino hexagonal. Los cristales columnares se componen comúnmente de columnas hexagonales, caras dobles paralelas y/o bipirámides hexagonales (Figura 16-2-1). El berilo alcalino a veces se presenta en forma de columnas cortas o losas con lados paralelos. Los gemelos son raros y pueden verse en haces o agregados radiales. A menudo hay líneas longitudinales en el cilindro que son paralelas al eje C.
Figura 16-2-1 Formas cristalinas comunes de berilo
Propiedades ópticas: el berilo viene en verde y azul, el amarillo verdoso, el amarillo y el rosa también son comunes, y hay otros. Variedades especiales como el marrón, el blanco, el gris y el negro. Algunos berilos pueden tener cintas. Transparente a translúcido. Brillo de vidrio.
Cristal uniaxial, propiedades ópticas negativas. El índice de refracción es NO 1,566 ~ 1,602, NE 1,562 ~ 1,594. Existen ciertas diferencias en el índice de refracción del berilo de diferentes orígenes y variedades. La birrefringencia es de 0,004 ~ 0,010, a menudo de 0,005 ~ 0,007. La Tabla 16-2-1 enumera los rangos generales de índice de refracción y birrefringencia de diferentes variedades de berilo. La dispersión es 0,009 ~ 0,014.
Tabla 16-2-1 El índice de refracción, birrefringencia y densidad de diferentes variedades de berilo
El pleocroísmo varía de débil a fuerte, generalmente claro, con varios cambios de tonalidad, y con Contenido de iones coloreados (hierro, cromo, manganeso, etc.). ) o conciencia lujuriosa. Por ejemplo, las esmeraldas verdes son en su mayoría de color amarillo verdoso y azul; las aguamarinas azules son en su mayoría incoloras o de color azul verdoso claro.
La fluorescencia UV cambia de no reaccionar a rojo brillante. Las esmeraldas colombianas generalmente tienen una fuerte fluorescencia y pueden usarse como uno de los criterios de evaluación.
Las diferentes variedades de piedras preciosas de berilo tienen diferentes espectros de absorción. La esmeralda contiene cromo y hierro, tiene líneas dobles estrechas a 683 nm y 680 nm, acompañadas de una línea más estrecha a 637 nm, y tiene bandas anchas de absorción débil a 430 nm y 625 ~ 580 nm. Muy rica en cromo, línea estrecha de 447,5 nm, la esmeralda de vanadio contiene principalmente vanadio y hierro. Debido a que hay menos cromo, no hay líneas de absorción a 683 nm, 680 nm y 637 nm, y la absorción máxima es de casi 600 nm. La aguamarina tiene líneas de absorción de 427 nanómetros (ancho), 456 nanómetros (dispersión) y 537 nanómetros (fuerte). El berilo verde puede almacenar cromo y manganeso, y el berilo azul puede almacenar vanadio, cromo y manganeso, y su espectro de absorción es muy complejo.
El berilo rosa y naranja se considera mayoritariamente de color manganeso, y algunos creen que el cobalto y el cesio o el litio y el cesio son del mismo color. La absorción de muestras rosadas a 495 nm y 540 nm (luz normal) o 355 nm y 555 nm (luz extraordinaria) prueba la presencia de Mn2+.
Se ha demostrado que la muestra naranja contiene manganeso, vanadio, hierro y cromo, que se absorben en la zona azul. La forsterita puede colorearse con manganeso. Las líneas de absorción se encuentran a 480 nm y 550 nm.
Maxixe berilo se colorea con centros de color (incluidos los centros de color CO3 o NO3) o con hierro y manganeso. El azul oscuro tiene una fuerte absorción entre 685 nm y 695 nm, y algunas líneas débiles entre 670 ~ 585 nm y 585 nm. La mayor diferencia con la aguamarina común es que la aguamarina Maxixe no tiene la línea de absorción de 427 nm.
La berberita puede presentar el efecto ojo de gato, pero generalmente es débil, principalmente de color claro, azul o verde aguamarina. El efecto estrella es poco común en las piedras preciosas de berilo.
Propiedades mecánicas: Berilo tiene escisión incompleta {0001}; la fractura tiene forma de concha o dentada. Dureza 7,5 ~ 8. La densidad es media Debido a los diferentes tipos y contenidos de impurezas homogéneas, las variedades varían significativamente (Tabla 16-2-1). El punto de fusión es 1410 ~ 1430 ℃.
El berilo es resistente a los ácidos. A excepción del ácido fluorhídrico, su forma de bloque no reacciona con los ácidos. Su polvo ultrafino es soluble en ácidos y álcalis calientes, especialmente ácidos que contienen metales alcalinos.
Características microscópicas: Las inclusiones de esmeralda de diferentes orígenes tienen características diferentes. Por ejemplo, las esmeraldas colombianas tienen inclusiones trifásicas típicas que consisten en burbujas, líquidos y sales cúbicas, y también pueden contener cristales invitados como pirita, albita, bastnasita, níquel y pentlandita, calcita e incluso esmeralda. Las inclusiones de esmeralda de la región de los Urales en el oeste de Rusia se caracterizan por actinolitas parecidas al bambú, individuales o agrupadas. Algunas muestras de Habachtal, Austria y Sandawana, Zimbabwe, también contienen fibras de actinolita o tremolita. Las esmeraldas indias se caracterizan por grupos de poros hexagonales de "cristal negativo", dispuestos paralelos al eje C y que se proyectan en forma de coma en la base o en un plano inclinado con respecto al eje C. Las esmeraldas paquistaníes suelen tener un patrón de "adoquín" de inclusiones de película líquida, cristales negativos, tubos de crecimiento, escamas de mica y pequeños cristales de berilo que están atravesados por grietas epigenéticas en la superficie basal. La inclusión más importante en las esmeraldas de la Puna australiana es la mica, que está distribuida aleatoriamente en la ilmenita o dispuesta aproximadamente paralela al eje cristalográfico. La mayor parte de la ilmenita se ha erosionado hasta obtener titanio blanco (criptocristalino, de opaco a translúcido, blanquecino). Las esmeraldas de Transvaal de Sudáfrica contienen mica de cromita verde o mica marrón y cristales de molibdenita. Las esmeraldas brasileñas tienen muchas grietas y relativamente pocas inclusiones. Generalmente son películas líquidas delgadas similares a adoquines y biotita, o tienen cristales negativos semieuédricos más grandes que pueden llenarse con múltiples fases.
Las inclusiones en aguamarina son principalmente grietas parcialmente cicatrizadas y cuerpos tubulares discontinuos. Los tubos pueden ser cristales negativos hexagonales, y puede haber apatita, apatita, ilmenita y moscovita en los cristales objeto de los tubos. Otros cristales invitados incluyen epidota, corindón, pirrotita y granate. Las aguamarinas brasileñas y paquistaníes también tienen "estrellas de copos de nieve" con forma de radiales o cruces hexagonales, que están hechas de diminuta albita rodeada de películas líquidas en diferentes direcciones, lo que provoca una interferencia de color brillante. Los cristales invitados incluyen apatita, apatita, epidota, ilmenita y corindón. Las inclusiones de maxixe aguamarina se caracterizan por tener tiras y películas líquidas fluidas, y las tiras de inclusiones de dos fases pueden contener apatita.
Otras inclusiones de berilo también tienen características propias. Por ejemplo, el berilo brasileño contiene hematita fina asociada con ilmenita. El exclusivo pirocloro octaédrico de color marrón rojizo en el berilo afgano; el berilo amarillo y dorado puede tener inclusiones trifásicas paralelas o inclusiones gas-líquido inmiscibles de dos fases de agua y dióxido de carbono de color verde rosado producido en California, EE. UU. Pillarstone, con su distintivo barril; y mica en forma de lanza; berilo rosa de Brasil con turmalina e inclusiones fluidas; berilo rosa de Australia cubierto con fluorita de Utah, EE. UU. En las grietas parcialmente curadas sólo quedan muchas pequeñas inclusiones líquidas separadas, lo que refleja su especial origen volcánico.
2. Tipos de piedras preciosas de berilo
Las piedras preciosas de berilo se dividen principalmente en diferentes variedades según el color. Entre ellas, el berilo Maxixe con color inestable puede contener diferentes colores. Alguna literatura divide el berilo ojo de gato y el berilo estrella en dos variedades.
(1) Esmeralda: Sólo el berilo verde medio (claro medio a oscuro medio) se clasifica como una especie rara de esmeralda. Los verdes que son demasiado brillantes o demasiado oscuros sólo pueden clasificarse como verde berilo.
El color de la "Esmeralda" será un verde agradable, verde puro o ligeramente verde amarillento o ligeramente verde azulado, transparente y libre de defectos graves. Se pueden ver ojos de gato en la esmeralda translúcida, que es un tesoro poco común.
La esmeralda Trapiche es un tipo especial de esmeralda monocristal que contiene albita o carbono. El Sasaki de Colombia está compuesto por carbono envuelto en el centro de un solo cristal y seis brazos en forma de estrella, mostrando un núcleo oscuro y brazos radiantes; Peñas Blanco produce albita gris, distribuida entre un núcleo verde y brazos radiales. Sus obras tienen forma de nubes traslúcidas.
(2) Aguamarina: se refiere al azul claro al azul o al azul verdoso al azul verdoso, y el tono es berilo de muy claro a medio profundo. Casi todas las aguamarinas reciben un tratamiento térmico para eliminar el componente amarillo y producir un color azul más atractivo. El ojo de gato aguamarina es más común que otros ojos de gato berilo. La aguamarina, que puede eliminar la luz de las estrellas, es una variedad oscura de color amarillo grisáceo o marrón negro.
Maxixe aguamarina debe hacer referencia al azul profundo (azul cobalto). Su piedra natural se desvanece fácilmente y la mayoría de las piedras preciosas del mercado están coloreadas por rayos gamma o luz ultravioleta de onda corta.
(3) Morganita: también conocida como berilo rosa y morganita. Incluye berilo rosa claro y naranja. También se encuentra en el mercado berilo de cesio tipo Maxixe (aún rosado después del tratamiento térmico).
(4) Bixbita: también conocida como piedra bereber. Rosa profundo. El color se desarrolla con manganeso.
(5) Berilo dorado (o Helioder): amarillo dorado, marrón a marrón; ver berilo ojo de gato.
(6) Berilo amarillo: berilo transparente de color amarillo puro o amarillo verdoso.
(7) Berilo verde: piedra preciosa de berilo verde brillante con tonos claros u oscuros, transparente a translúcida. Debido a que contiene menos cromo y está coloreado principalmente por hierro, no puede alcanzar el color esmeralda.
(8) Berilo: También conocida como Piedra de Goshen, es una variedad incolora y transparente.
Algunas personas también combinan berilo, berilo verde y berilo incoloro en variedades de "berilo común".
3. Evaluación de las piedras preciosas de berilo
Debido a que no tiene una fuerte dispersión, fuego y brillo como otras piedras preciosas, se deben considerar el color y la distribución de la jadeíta al evaluarla. Las personas de alta calidad deben tener tonos fuertes de medios a oscuros, ligeramente amarillos o azul verdosos, que pueden darles una sensación de terciopelo suave, el color debe ser uniforme, preferiblemente incoloro; Las grietas y el peso también son bases importantes para la evaluación. Hay menos grietas, pero debido a que las esmeraldas son frágiles, la mayoría tienen grietas y hay muy pocos productos terminados sin grietas. Del mismo modo, debido a su fragilidad, las esmeraldas son generalmente más pequeñas, rara vez de 2 a 3 quilates o más. Si el color es bueno y no hay grietas, el valor puede ser igual o incluso superior al de un diamante del mismo tamaño. Incluso si el color claro no tiene grietas, el precio es bajo y dicho material no está bien incluso si es tan grande como 5ct. También considere si el corte (las piedras preciosas de berilo tienen un corte trapezoidal único, también conocido como corte esmeralda) cumple con las especificaciones y el número y ubicación de las inclusiones.
La aguamarina es de color azul o verde azulado a verde azulado, siendo el verde azulado el más común; los grados más claros son los más bajos; Los tonos van desde muy claros hasta medio oscuros. Casi todas las aguamarinas reciben un tratamiento térmico después de cortarlas y molerlas para producir su atractivo color azul. Entre las piedras preciosas de gama media, la aguamarina oscura es mejor que la turmalina porque tiende a tener menos grietas, alta transparencia y color uniforme. Cualidades especiales, tales como: la aguamarina de Madagascar se refiere a la aguamarina con un color azul medio oscuro, que es una aguamarina de este color bajo luz normal; la aguamarina brasileña se refiere a la aguamarina que es verde con azul. Maxixe aguamarina se refiere a un color oscuro como el azul cobalto. Las materias primas o los productos terminados en el mercado han sido irradiados y es posible que el color no sea estable.
Otros colores de piedras preciosas de berilo tienen mejor transparencia. Además del berilo, los colores más oscuros son mejores. El berilo suele tener distintos grados de azul, verde o amarillo, pasando a otras variedades, pero su valor no es tan transparente, incoloro o puro. El berilo baya no es tan hermoso como el berilo rosado. Debido a que es raro, algunas personas lo compran hasta de 1 a 2 quilates.
4. Sintetizar piedras preciosas de berilo y optimizar el procesamiento de piedras preciosas de berilo y sus imitaciones.
La síntesis de las piedras preciosas del berilo es principalmente esmeralda y aguamarina. Los principales métodos de síntesis son el método hidrotermal y el método de flujo. Los productos de síntesis hidrotermal generalmente presentan colores uniformes, tonos saturados y buena limpieza. Las inclusiones incluyen semillas de cristal inducidas, berilo dispuesto en paralelo en forma de aguja o de uña, escamas de metal (como platino) que se caen del recipiente e inclusiones de gas-líquido.
La aguamarina sintetizada por método hidrotermal no contiene Mg2+. Los productos sintetizados por el método del fundente son principalmente esmeralda, la cual se caracteriza por ser anhidra, con cristales semilla visibles, inclusiones residuales de fundente, superficies de cicatrización secundaria, escamas de platino y capas de crecimiento paralelas uniformes.
Existen muchas formas de tratar y mejorar variedades de piedras preciosas de berilo.
(1) Tratamiento térmico: todo tipo de piedras preciosas de berilo se pueden tratar térmicamente para eliminar o debilitar la variedad. Por ejemplo, el tratamiento térmico de la aguamarina puede eliminar el color amarillo y convertir el color verde en azul, haciendo que el color sea más puro. Esto se debe principalmente a que el Fe3+ amarillo se reduce a Fe2+ en la posición Al3+, pero el sobrecalentamiento hará que el color azul sea más claro. Debido a que el calentamiento puede causar grietas en las piedras preciosas, el color de las esmeraldas de alto valor, especialmente las esmeraldas, se puede mejorar fácilmente sin tratamiento térmico. El tratamiento térmico también puede eliminar algunas inclusiones.
(2) Irradiación: la irradiación de partículas de alta energía también se utiliza para tratar gemas de berilo, cambiando el estado de valencia de los iones variables que contienen o creando o destruyendo centros de color, cambiando así el color. Si la irradiación puede cambiar el Fe2+ del berilo en Fe3+, se realzará el tono amarillo del berilo. Se vuelve azul verdoso, amarillo incoloro y rosa anaranjado.
(3) Aceitado y teñido: el berilo a menudo tiene grietas y la transparencia y el color se pueden mejorar aceitando (o cera, plástico) y teñiendo. El tinte se disuelve en el líquido mediante vapor o reacción química y luego se adsorbe en las grietas, reacciona con la piedra original y precipita en las grietas. En esta técnica menos común pero fácilmente engañosa, también llamada penetración coloreada sin reacción química, también se puede agregar tinte verde al aceite, la cera o el plástico. A menudo se utiliza para convertir piedras facetadas incoloras, piedras macizas en bruto y cabujones de color verde claro en "esmeralda". La simple penetración es inestable y se desvanece, pero algunos tintes también pueden ser muy estables. Las joyas llenas de aceite producirán manchas desiguales de color de interferencia, que aparecerán como un color desigual en las grietas cuando el tintorero las magnifique.
(4) Recubrimiento: Generalmente se envuelve una capa de plástico verde sobre la superficie del berilo incoloro o verde claro. Este último tiene una reacción fluorescente.
Los productos de imitación utilizan principalmente vidrio, plástico, granate de itrio y aluminio y espinela sintética para imitar la esmeralda y la aguamarina, que se distinguen fácilmente por características como la polarización, el índice de refracción y la densidad.
Identificación verbal (abreviatura de verbo) de piedras preciosas de berilo
Las piedras preciosas con colores similares a la esmeralda incluyen fluorita, granate, granate grossularita, diópsido de cromo y turmalina, crisoprasa, apatita, jadeíta, vidrio, granate de itrio y aluminio (YAG), circonita cúbica (CZ), etc. Para distinguirla de la esmeralda, se pueden elegir características como brillo, densidad, índice de refracción, birrefringencia y dureza, lo que facilita su distinción. Los puntos clave de diferencia se muestran en la Tabla 16-2-2.
Tabla 16-2-2 Características de las esmeraldas y piedras preciosas similares
Es difícil distinguir las esmeraldas de las sintéticas. Además de una birrefringencia tan baja como 0,003 ~ 0,005 (índice de refracción 1,560 ~ 1,565), es difícil utilizar el filtro Charles y la reacción de fluorescencia como criterios. La diferencia clave radica en sus características internas, principalmente las de inclusiones.
No importa qué método se utilice para sintetizar la piedra, el metal que se desprende del crisol o recipiente aparecerá en forma de inclusiones singénicas; las escamas de platino son hexagonales o cuadradas, que es una de las inclusiones típicas en piedras artificiales. Las características de la piedra fundente sintética son inclusiones primarias gruesas de fundente, parches de superficie de curación secundaria, escamas de platino e incluso franjas de crecimiento paralelas. La piedra sintética hidrotermal se caracteriza por pequeñas inclusiones bifásicas con apariencia algodonosa o líneas de crecimiento paralelas, clavos o espadas compuestas por tubos cónicos de inclusión bifásica y escamas de berilo, metal o platino. Las características de inclusión en la piedra natural varían mucho, especialmente las inclusiones minerales distintas del berilo o las inclusiones trifásicas, que son signos evidentes de la piedra natural. Además, la espectroscopia infrarroja también es un método de identificación eficaz. La esmeralda natural tiene los picos de absorción característicos del agua de tipo I y el agua de tipo II solo tiene picos de absorción de agua de tipo I, mientras que los productos de síntesis de fundente no tienen los dos picos de absorción de agua anteriores.
Las piedras de tres o dos capas coloreadas con adhesivo verde cojín para imitar esmeraldas deben identificarse por sus características internas (hay burbujas de aire y/o diferencias de refracción en la capa adhesiva cubierta con una película plástica); diferencias similares entre ellas; las esmeraldas teñidas con spray de aceite o sangrado de aceite tendrán un color verde desigual, halos o manchas de tinte residual en las grietas cuando se sospecha que hay aceite, se puede usar una prueba con aguja caliente; Cuando ves una reacción fluorescente diferente a la de la esmeralda bajo la luz ultravioleta, también significa que hay aceite, tinte, plástico o viscosa. Otras piedras preciosas de berilo tienen pocas o ninguna piedra sintética, pero existen otros tipos de piedras preciosas que tienen una apariencia similar.
Como la aguamarina y el topacio, la cordierita, la espinela sintética, el berilo y el topacio, el berilo rosa y la turmalina rosa o la andalucita, algunos se pueden distinguir por el índice de refracción y la birrefringencia, y otros deben distinguirse por la luz, el multicolor y la densidad para identificarse.
En el ojo de gato y el berilo estrella, las inclusiones que contienen hematita y/o ilmenita suelen ser marrones o negras, similares al corindón estrella o al ojo de gato de piroxeno. Las mediciones del punto de índice de refracción y/o las estimaciones de densidad relativa son efectivas para la identificación. El ojo de gato berilo de color claro también se diferencia del crisoberilo y el crisoberilo en sus características tubulares y su combinación de inclusiones.
6. La aparición y origen de los depósitos de gemas de berilo.
Las piedras preciosas de berilo son todas de origen hidrotermal, pero sus orígenes específicos varían. En resumen, las piedras preciosas de berilo tienen los siguientes tipos de origen:
1. Tipo hidrotermal magmático
Principalmente aguamarina y cesio en pegmatitas graníticas de origen gas-líquido, berilo y andalucita de origen tardío. Fluidos hidrotermales en riolitas. Los cristales producidos en la cueva son transparentes y tienen pocos defectos. Los cristales con calidad de gema son raros en las vetas de pegmatita. Sin embargo, en las venas hidrotermales posteriores a lo largo de las fisuras había aguamarina azul "tipo piedra gris", berilo de cesio y crisoberilo.
La aguamarina se produce principalmente en la pegmatita granítica o en las zonas de contacto internas y externas del granito relacionadas con la actividad de la pegmatita granítica. La roca del país puede ser gneis, esquisto, mármol, gabro o diorita. La aguamarina de alta calidad se produce principalmente en Brasil (que representa el 70% de la producción mundial de aguamarina). Otras zonas productoras famosas son Estados Unidos y Madagascar. También se producen Xinjiang, Mongolia Interior, Yunnan, Hunan, Hubei, Sichuan y otras provincias de nuestro país, especialmente en la región de Xinjiang Altai, pero la textura se daña por el color claro o el agrietamiento. Hay muchos ópalos entre ellos, pero el color es demasiado claro y las líneas brillantes son raras.
Las principales zonas productoras de berilo rosa son Madagascar, Brasil, Afganistán, Estados Unidos, Rusia y Mozambique. Sólo Xinjiang y Yunnan tienen muestras. El berilo dorado se produce principalmente en Brasil, Madagascar, Namibia y Estados Unidos. Hay mineralización en Xinjiang y Mongolia Interior, China. El berilo rojo se encuentra en Utah, Nuevo México y el este de Afganistán. Berilo se produce principalmente en Estados Unidos, Brasil, Canadá, México y Rusia. Con las variedades mencionadas conviven principalmente otras variedades de color verde no esmeralda, y en las zonas de producción mencionadas se incluyen las principales zonas de producción.
2. Tipo de reposición hidrotermal
La piedra preciosa berilo que provoca la alteración hidrotermal es principalmente la esmeralda. Producido en los bordes y zonas de contacto de intrusiones de granito en rocas ultrabásicas metasomáticas. El cromo y el vanadio en los cristales de esmeralda provienen de rocas ultrabásicas. Este tipo de esmeralda se produce principalmente en Rusia, Zimbabwe, Sudáfrica y otros países, y suele coexistir con el berilo verde.
Las esmeraldas colombianas más famosas se producen en vetas hidrotermales de baja temperatura con carbonización y alteración de albita. Por ejemplo, la madera se encuentra en vetas de calcita y dolomita en esquisto negro; se cree que el cromo proviene de esquisto carbonoso.
Actualmente, se han descubierto múltiples sitios de mineralización de esmeraldas en condiciones geológicas similares en mi país, distribuidos en Xinjiang, Gansu, Mongolia Interior, Sichuan y otras regiones.
Los depósitos de placer secundarios pueden ser ricos en piedras preciosas de berilo de diversos orígenes y colores.