Корунд — минерал класса оксидов, кристаллический оксид алюминия Al2O3, один из самых твёрдых природных материалов с твердостью 9 по Моосу. В чистом виде бесцветен; окраску получают примеси: хром создаёт рубин, железо и титан — синий сапфир, при иных примесях возникают «фэнси»-сапфиры. Корунд используется как драгоценный камень и высокотехнологичный материал.
Состав, структура и свойства 🔬
Корунд кристаллизуется в тригональной сингонии, образуя призматические и бочкообразные кристаллы с характерной шестигранной огранкой поперечного сечения. Блеск стеклянный до алмазного, спайность отсутствует, излом раковистый до занозистого. Плотность обычно 3,95–4,10 г/см³. Двупреломление слабое, тип оптики — одноосная отрицательная. Чистый корунд бесцветен, но большинство образцов имеют окраску из-за следов хрома, железа, титана, ванадия и др. В окрашенных разновидностях часто выражен плеохроизм. Наличие тонких игольчатых включений рутила может создавать эффект «звезды» (астеризм) на кабошонах.
Диагностические параметры (сводная таблица) 📊
| Свойство | Значение | 💡 |
|---|---|---|
| Химическая формула | Al2O3 | 🧪 |
| Кристаллическая система | Тригональная (гексагональная сингония) | 🔷 |
| Твёрдость (Моос) | 9 | 💎 |
| Плотность | 3,95–4,10 г/см³ | ⚖️ |
| Показатели преломления | nω ≈ 1,768–1,772; nε ≈ 1,760–1,764 | 👓 |
| Двупреломление | 0,008–0,009 (одноосный, отрицательный) | 🔍 |
| Плеохроизм | От слабого до сильного (особенно в рубинах и сапфирах) | 🌈 |
| Спайность | Отсутствует | 🧱 |
| Излом | Раковистый, занозистый | 🪨 |
| Цвет | Бесцветный, красный (рубин), синий (сапфир), жёлтый, розовый, зелёный и др. | 🎨 |
| Люминесценция | Рубин часто ярко-красный в УФ; сапфиры — переменно | 🔦 |
| Температурная устойчивость | Т. плавления ~ 2030–2050 °C | 🔥 |
| Происхождение | Метаморфические мраморы, гнейсы; магматические породы; россыпи | ⛏️ |
Разновидности и окраски 🌈
Номенклатура корундов в ювелирной практике зависит от цвета и оптических эффектов. Чистый (бесцветный) Al2O3 без примесей — это «лейкосапфир», а окраску задают примеси: хром — рубин; Fe/Ti — синие сапфиры.
- Рубин ❤️ — красный корунд (Cr3+), от розовато-красного до насыщенного «голубиная кровь»; сильная красная флуоресценция.
- Сапфир 💙 — все прочие цвета корунда, чаще всего синие (Fe2+/Ti4+); ценятся кашмирские бархатисто-синие тона.
- «Фэнси»-сапфиры 🎨 — жёлтые, зелёные, розовые, фиолетовые; редкий «падпараджа» — оранжево-розовый.
- Звёздчатые рубины и сапфиры ✨ — астеризм 4–6, реже 12 лучей из-за ориентированных нитей рутила.
- С эффектом смены цвета 🔄 — при разном освещении меняют оттенок (например, синевато-зелёный → фиолетовый).
Генезис и месторождения ⛰️
Корунд формируется в условиях высокотемпературного метаморфизма (контактные и региональные процессы в карбонатных породах и глинозёмистых сланцах), а также в магматических системах (сиениты, нефелины, корундовые пегматиты). Благодаря высокой устойчивости концентрируется в россыпях, где встречаются наиболее пригодные для огранки кристаллы.
Классические месторождения: Мьянма (Могок), Шри-Ланка (Илама), Кашмир (Индия/Пакистан), Мадагаскар, Танзания, Таиланд, Вьетнам, Австралия, США (Монтана). В России корунд известен на Урале, в Карелии и на Алтае; встречается в россыпях и метаморфитах.
Применение 💼
- Ювелирное — огранённые рубины и сапфиры, кабошоны со «звездой», вставки часов.
- Техника — окна и подложки из монокристаллического сапфира для оптоэлектроники (LED, лазеры), ИК-окна, подшипники точных приборов.
- Промышленность — широко применяется как абразив (наждачные материалы, шлифпорошки, водоструйная резка), огнеупоры и керамика.
Опознавание и отличия 🔎
При геммологическом анализе корунд отличают по высокой твёрдости, показателям преломления и слабому двупреломлению. Рубины показывают красную флуоресценцию в УФ благодаря Cr3+, синие сапфиры — чаще слабее.
- Дихроскоп: выраженный плеохроизм (например, у синего сапфира — сине-зелёный/сине-фиолетовый).
- Лупа: «шёлк» рутила, «пальчиковые отпечатки», шестигранная зональность роста.
- Измерение RI рефрактометром: около 1,76–1,77; у шпинели ~1,718 и она изотропна.
- Твердость: царапает почти всё, кроме алмаза и карборунда; осторожно, чтобы не повредить другие камни.
Синтетический корунд и обработки 🧪
С начала XX века массово производится синтетический корунд (рубиновый лазерный кристалл — исторический пример). Методы: Вернейля (пламенная плавка), Чохральского, автоклавный гидротермальный рост. Синтетические кристаллы используются как оптика и подложки в электронике, а также в ювелирных вставках. Отличительные признаки синтетики — газовые пузырьки и изогнутые ростовые линии (Вернейль), определяемые при увеличении и с помощью спектроскопии.
Распространены термообработка и диффузионная обработка сапфиров (в т. ч. бериллием) для улучшения цвета и чистоты; встречается заливка трещин свинцовым стеклом в рубинах. Честная торговая практика требует раскрытия таких вмешательств.
Уход и хранение 💧
Корунд стойкий, но ударов следует избегать из-за хрупкости и риска сколов граней. Чистка — тёплая мыльная вода и мягкая щётка; ультразвук и пар обычно допустимы для не обработанных камней, но нежелательны для трещинозаполненных и «звёздчатых» экземпляров. Хранить отдельно, чтобы не поцарапать более мягкие камни.
Культурные и исторические заметки 📜
Рубин традиционно связывают с мужеством и страстью, сапфир — с мудростью и верностью. Рубин — камень июля, сапфир — сентября; они входят в корону многих монархий, а крупные кашмирские сапфиры и «голубиная кровь» рубинов считаются эталонными коллекционными образцами.
FAQ по смежным темам ❓
Чем рубин отличается от сапфира?
Оба — корунд. Рубином называют только красный корунд (Cr3+), все прочие цвета — сапфиры. Порог «красноты» может отличаться в разных лабораториях.
Натуральный и синтетический корунд: как отличить?
Синтетика нередко показывает изогнутые ростовые линии, газовые пузырьки и отсутствие природных включений. Точные выводы даёт лаборатория с использованием спектроскопии, Рамана и микроскопии.
Почему некоторые сапфиры меняют цвет?
Эффект вызван сложным спектром поглощения и разным спектральным составом источников света (дневной/лампа накаливания). При изменении освещения доминируют разные полосы, и цвет кажется иным.
Где встречаются лучшие рубины и сапфиры?
Классикой считаются мьянманские рубины «голубиная кровь» и кашмирские сапфиры с бархатистой синевой. Сегодня значительные источники — Мозамбик, Мадагаскар, Танзания, Шри-Ланка.
Чем корунд отличается от топаза и шпинели?
По твёрдости корунд твёрже топаза (8), но немного мягче алмаза (10). Шпинель изотропна (нет двупреломления) и имеет иной RI (~1,718), тогда как корунд — двупреломный с RI ~1,76–1,77.
Безопасна ли термообработка для камня?
Термообработка стабилизирует цвет и обычно считается приемлемой при раскрытии. Диффузия и заливка стеклом существенно меняют материал и снижают коллекционную ценность; необходима честная маркировка.
