Бриллианты со внутренним смыслом

Алмаз – один из самых изученных минералов, но несмотря на это, он не перестает удивлять разнообразием и новинками, особенности которых мало исследованы. Среди природных алмазов ювелирного качества редко встречаются камни с зональностью. Тем интереснее столкнуться с необычным крестообразным рисунком, вызванным ориентированным неравномерным распределением мелких включений в природном алмазе. 

Бриллианты давно обосновались на рынке драгоценностей, они могут изумлять своими разнообразными цветами, яркими вспышками и блеском, высокой чистотой, необычной  огранкой или внушительными размерами. Но среди них есть камни, которые не поддаются стандартной геммологической оценке, поскольку их формальные параметры (цвет, чистота, качество огранки и вес) не отражают их редкость и привлекательность. 

В лаборатории Геммологического Центра МГУ изучили 3 бриллианта с секториальным узором в виде «мальтийского» креста. Огранка выполнена необычным для бриллиантов образом: благодаря двум большим плоскопараллельным граням наиболее контрастно раскрывается узор “мальтийский крест” с подчеркнутой более тонкой ритмичной зональностью. Форма в плане (круг, квадрат и груша) подчеркивает симметричность природного узора.

При визуальном осмотре в камнях наблюдаются "водородные" облака (которые диагностируются по внешнему виду и ИК микроскопии), создающие правильную геометрическую картину в виде крестов. При увеличении 200х и больше можно увидеть, что они состоят из точечных включений. Методом конфокальной рамановской спектроскопии специалисты лаборатории диагностировали в одном из бриллиантов очень редкое включение анатаза: игловидный непрозрачный кристалл, имеющий на просвет красно-коричневый оттенок.

Игольчатое включение анатаза в алмазе: рамановский спектр и фото включения при увеличении 200х). Фото и спектр: Савина Е.

Природные алмазы формируются обычно в результате длительных и многостадийных процессов, характеризующихся изменением условий среды, с возможными замедлениями и остановками роста, иногда растворением и последующим наложением постростовых процессов. Алмаз формируется из углеродсодержащего флюида и в процессе роста может захватывать также близкие по размеру атомы примесей азота, а также водорода и реже бора.

Рост алмаза осуществляется в определенных кристаллографических направлениях: в результате формируется либо октаэдрический (чаще всего), либо кубический кристалл. Разные сектора роста по-разному захватывают примеси. Так, для кубических секторов роста характерны различные микровключения и химические примеси, которые могут встраиваться в кристаллическую решетку либо входить в межрешеточное пространство. Именно такие микровключения, расположенные в кубических секторах роста алмаза, и придают исследованным камням их удивительный орнамент в виде креста.

В зависимости от расположения включений, ориентированных в объеме камня в том или ином кристаллографическом направлении, мы можем наблюдать различные орнаменты, в частности в виде трехлучевой, четырехлучевой и шестилучевой "звезды" (не путайте с эффектом астеризма). Для шестилучевого орнамента в колумбийских изумрудах существует термин "трапиче" (в переводе с испанского – “мельница”). По аналогии с ними подобный рисунок в некоторых образцах корунда, турмалина и кварца также стали именовать "трапиче". Для алмазов такой термин пока не прижился, однако порой используется среди участников рынка для описания зонально-секториальных камней.

Бриллианты с зонально-секториальным орнаментом в виде креста при увеличении 20х и 50х. Фото: Савина Е.

В ходе исследования коллекции природных алмазов с зональностью для визуализации внутреннего строения изучено распределение люминесценции. При просмотре образцов в ультрафиолете наблюдается контрастное желтое или зеленовато-желтое свечение. Причем, светятся именно облачные скопления. Для образцов характерно слабое или умеренное свечение в коротковолновом УФ и сильное – в длинноволновом. Фосфоресценция не наблюдается. Проявляется послойная зональность от центра к периферии (контрастнее всего она видна в КВ УФ), толщина слоев разная, интенсивность свечения варьирует, некоторые слои не проявляют люминесценции. В ДВ УФ в камне проявляется секториальность в виде креста.

На фото ниже можно видеть, что кубические сектора роста демонстрируют желтовато-зеленую люминесценцию, более сильную в длинноволновом диапазоне, чем в коротковолновом; октаэдрические сектора инертные.

Образцы из партии природных бриллиантов с зонально-секториальным строением (слева направо: обычное освещение, ДВ УФ, КВ УФ). Фото: Савина Е. 

При упоминании желтых алмазов с зональностью, у многих может возникнуть мысль об их синтетическом происхождении. Данный случай наглядно демонстрирует возможную сложность диагностики. При исследовании важно учитывать весь комплекс диагностических особенностей камня: алмазы требуют тщательной геммологической проверки. Важно не спешить с преждевременными выводами, требуется внимательно изучить характер зональности, включения и другие особенности, которые могут свидетельствовать о происхождении камня.

Образцы были изучены методом ИК-спектроскопии. Для всех алмазов из партии характерно сильное поглощение в области 900-1400 см-1, связанное с азотом, и набор хорошо расщепленных линий в области 2800-3400, связанных с водородом, с наиболее интенсивной линией 3107 см-1. ИК-спектры позволяют отнести исследованные алмазы к Ia типу с высокой концентрацией азота и содержащим водород, что характерно для природных алмазов с облакоподобными включениями.

Поскольку алмазы имеют сложное неоднородное строение, было также проведено исследование образцов по зонам: визуально прозрачным и облачным. Выявлена особенность, что на спектрах ИК облачных зон наблюдается большее количество линий поглощения, связанных с водородсодержащими центрами, и они более интенсивные, чем в прозрачных зонах.

Типичный ИК спектр образцов из партии. Спектр: Мищенкова В.

На спектрах фотолюминесценции алмазов, снятых в условиях монохроматического излучения (длина волны 532 нм) при температуре жидкого азота, проявлены многочисленные линии, связанные с азотными и азотно-вакансионными центрами. В темных зонах регистрируется пик 637 нм, связанный с центрами NV-, 694 нм – с водородом, 700,5 нм – с никелевыми центрами (Dischler, 2012).

Спектры ФЛ изученных 3 образцов. Спектры: Мищенкова В.

Принято считать, что внутренние особенности понижают характеристику чистоты, но иногда они могут украшать камень, делая его уникальным. В данном случае мы наблюдаем удивительный рисунок в бриллиантах. Существующие системы грейдинга ювелирных камней, в частности бриллиантов, не предназначены для оценки нестандартных случаев. Разбираться в характеристиках бриллиантов необходимо, но не следует делать выводы о красоте камня только на основе этих характеристик. Необычный характер включений, которые создают эффект «мальтийского» креста, – как раз тот случай, когда необходимо изменить классический подход к оценке чистоты. Стоимостная оценка таких камней достаточно сложна и определяется комиссионно или на основе исследования похожих предложений на рынке.

Технически геммолог не оценивает красоту подобных эффектов, ведь в системе оценки нет критериев, которые позволяют это сделать. При диагностике эксперты-геммологи опираются в т.ч. на внутренние особенности камней, тщательно взвешивая все аргументы в пользу того или иного диагностического вывода. Оценка бриллиантов производится по определенным стандартам. Все особенности камня, которые не попадают в основные параметры оценки, фиксируются отдельно и вносятся в сертификат или экспертное заключение как комментарий. Наша лаборатория, ГемЦентр МГУ, использует внутренний стандарт, гармонизированный с ГОСТ и ТУ на бриллианты, международным стандартом ISO. 

Камни на исследования были любезно предоставлены нашим постоянным клиентом Мики Фузайловым, владельцем ювелирной компании “My Diamonds”. Сайт my-diamonds.ru

Статья подготовлена сотрудниками Геммологического Центра МГУ: Савина Елизавета, Криулина Галина, Алексеева Анна, Мищенкова Валерия, Яковлева Ольга, Серова Мирослава, Столяревич Александр, Шелементьев Юрий