Природные звездчатые необработанные (N), диффузионные (U) и "залеченные" (F) сапфиры и рубины

1 - На форум поступают многочисленные вопросы о разных типах обработки звездчатых рубинов и сапфиров. В рунете ответов практически нет, а в англонете тоже не очень ... путанно перепутано. Поэтому делаем исключение и отвечаем на все эти вопросы разом...

2 - Общее для всех звездчатых корундов. Звезды ВСЕГДА образованы за счет отражения от ПУСТЫХ блестящих канальцев от РАСТВОРЕННЫХ (не выплавленных!) прямолинейных усов рутила (усов это кристаллографический термин).

3 - Усы (needles = иголки) TiO2 могут ПРОРАСТАТЬ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО вдоль ТРЕХ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ кристаллографических направлений типа <1100> в гексагональной решетке корунда. Эти направления совпадают с тремя диагоналями основания (гексагона) гексагональной призмы = элементарной ячейки корунда. СЛОВО "ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО" возникает потому, что только в направлении типа <1100> рутилу прорастать ЭНЕРГЕТИЧЕСКИ ВЫГОДНО.

4 - При температурах 400 град С рутил НАЧИНАЕТ диффузионно растворяться. Но для растворения при этой температуре необходимы тысячелетия ... Если в толще горных пород из водных растворов вырос сапфир или рубин с множеством иголок рутила, а потом (!) горные породы нагрелись в результате вулканической или тектонической деятельности до 400-500 град С, то в монокристаллах образуются пустые зеркально отражающие свет канальца. ОБРАЗУЕТСЯ МОНОКРИСТАЛЛ КОРУНДА С ПРИРОДНОЙ ЗВЕЗДЧАТОСТЬЮ без участия человека. По нашим наблюдениям рутилированные монокристаллы сапфира вылеживались в толще пород при Т = 400-500 град С в течение НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ РАСТВОРЕНИЯ времени (тысяч лет) в районах с древней вулканической деятельностью (Шри - Ланка, Бо Пхлой и Бангаджа (Таиланд) и Могок в Мьянме. При этом наиболее полно рутил растворился на острове Цейлон - были самые подходящие для этого геологические условия.

5 - ПОЭТОМУ на Цейлоне множество необработанных (N) голубых, серых и розовых сапфиров. Обычно такие камни термически не обрабатываются, так как теряют рыночную ценность. Но голубые и серые разности могут включать в объеме черно-синие точки (выделения второй фазы Fe в камнях которые на сингальском называются молочными Г'еудами), которые можно разогнать "низкотемпературным" 700-1200 град С отжигом и получить васильковый цвет камней. Но ... далеко не всегда.

6 - Много ярко-голубых, но не синих звездчатых сапфиров-N и в долине Могок. На других месторождениях необработанные звездчатые корунды встречаются КРАЙНЕ РЕДКО.

7 - Человеческий глаз воспринимает ШЕСТЬ перемещающихся "эффектов" кошачьего глаза в виде шестилучевой звезды, лучи которой пересекаются под углом в 60 угловых градусов. Это условие выполняется только если дно кабошонов параллельно плоскости {0001} гексагональной решетки корунда. Каждый из лучей при этом располагается ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО направлению пустых канальцев из-под рутила.

8 - Человеческий глаз воспринимает эффект звездчатости, который сформирован исключительно В ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ слоях монокристаллов корундов.

9 - На рубеже 2000 года в Восточном Таиланде, начали экспериментировать с диффузией ТИТАНА в сапфиры и в результате разработали следующую технологию рукотворного создания звезды.

1) Формируется НО НЕ ПОЛИРУЕТСЯ кабошон с примерной ориентацией (дна) {0001}.

2) Развитая шлифовкой ВЕРХНЯЯ поверхность кабошона подвергается диффузии оксида титана (диффундирует сам титан, кислород в кристалле уже есть) из порошка TiO2, растворенного в одном из видов Лито Флюса (тип 1 или 2). В приповерхностном слое толщиной до 1 мм образуется сетка игл TiO2. Затем кабошон(ы) извлекаются и проводится их отжиг при повышенной температуре 1200 и выше град С. Усы/иглы растворяются с формированием эффекта звездчатости. Затем остатки флюса и др. сполировываются. Звездчатый корунд готов. Но индекс N (не обработанный) нужно менять на U (диффузионно обработанный).

3) Из-за множественных нагревов и охлаждений в сапфирах и рубинах образуются трещины. Поэтому 5 лет назад была разработана новая технология, которая заключается в ДОПОЛНЕНИИ технологического передела 3). После отжига с образованием пустых канальцев, кристаллы опускаются в расплав Pb2O3 (рубины) или PbO + проценты CoO. Эти расплавы ЗАЛЕЧИВАЮТ ТРЕЩИНЫ с образованием стеклообразных твердых оксидов свинца с твердостью 7. Но эти звездчатые камни должны уже иметь двойной индекс (U + F), но обычно остается только индекс F. Это не должно вводить потребителя в заблуждение. Это диффузионные природные корунды.

10 - НЕПРОЗРАЧНЫЕ кабошоны термически обработанных природных корундов строго говоря можно ТОЧНО определить по тем же признакам, что и прозрачные ограненные камни. Гало, отпечатки пальцев вокруг дефектов, размытые границы ростовых полос и др. Но микроскопически фиксировать это приходится в приповерхностных слоях, если корунды просвечиваются плохо. Специалистов с подобным опытом в Таиланде человек 30. В РФ точно знаем, есть 1-2 человека. На счастье геммологам диффузионные корунды сильно отличаются по цвету, прерывистым лучам с коническим сужением к краям кабошона, отсутствию крупного светового пятна в вершине звезды (не всегда) и другим признакам, которые нарабатываются опытным путем. Всем успехов.

11 - Конкретные температурные параметры диффузионных отжигов ЧАСТИЧНО есть в книге "Фото энциклопедия природных и искусственных драгоценных камней" Издательство AIGS August 2002 на тайском языке. Фотографии в основном микроскопические. Подписи под фотографиями на английском.

Системная последовательность термических обработок на наведение звездчатости указана ВПЕРВЫЕ. При цитировании просьба ссылаться на сайт или на Форум. Спасибо за понимание.

Фото 1-3 - Звездчатые сапфиры из Шри-Ланки

4 - 6 Диффузионные сапфиры из Таиланда и Африки (обработка в Таиланде)

Множество необработанных сапфиров из Бирмы и диффузионных из Таиланда и Африки можно посмотреть здесь https://redkiekamni.ru/kamni/aleksandrit-izumrud-rubin-sapfir/sapfir/zvezdchatie/ . Диффузионные рубины здесь https://redkiekamni.ru/kamni/aleksandrit-izumrud-rubin-sapfir/rubin/zvezdchatye/ .