Топаз

Топаз это минерал, сложное вещество, имеет химическую формулу Al₂(F,OH)₂[SiO₄].

Применяется как драгоценный камень в ювелирном деле, более драгоценными топазами считаются розовые, голубые и темно-желтые.

Что такое минерал топаз

Получил название по месту нахождения (остров Топазос в Красном море).

Химический состав топаза: химическая формула Al₂(F,OH)₂[SiO₄], массовая доля оксида алюминия Аl₂O₃ — 62,0—48,2%, массовая доля оксида кремния SiO₂ — 39,0— 28,2%, массовая доля фтора F — 13—20,4%, массовая доля воды Н₂O — до 2,45%.

Сингония — ромбическая, вид симметрии — ромбобипирамидальный — D_2h — mmm(3L₂3PC).

Структурная ячейка содержит Al₈(F,OH)₈[Si₄Oi₆]. Пространственная группа —D¹²_2h — Pbnm\ а₀ = 4,651, b₀ =8,804, с₀ = 8,40; а₀ : b₀ : с₀ = 0,528 : 1 : 0,955.

Кристаллическая структура топаза характеризуется изолированными тетраэдрическими группами SiO₄ (рис. ), соединяющимися между собой ионами Аl (алюминий).

Агрегаты и габитус, топаз это что

Топаз относится к хорошо кристаллографически индивидуализированным минералам.

Обычно он встречается в виде отдельных кристаллов и кристаллических групп, а также образует шестоватые, зернистые и массивные агрегаты.

Кристаллы этого минерала иногда достигают значительных размеров (известны топазы массой в несколько десятков килограммов).

Внешний вид кристаллов призматический. Они или равномерно развиты во всех направлениях или несколько вытянуты по {001}.

Обычные формы на кристаллах топаза—призмы {110}, {120}, {021}, {041}, бипирамиды {111}, {223}, иногда сильно развит пинакоид {001}.

Кристаллы топаза богаты простыми формами (известно свыше 140 форм).

Среди кристаллов топаза из месторождений России по габитусу выделяют три типа (рис. 2);

1) мурзинский (с сильно развитым пинакоилом);

2) адунчилонский (с сильно развитой призмой {021} и совсем неразвитым третьим пинакоидом);

3) ильменский (с более или менее равномерно развитыми гранями).

Физические свойства

Топаз обычно прозрачный, бесцветный или окрашенный в бледные цвета — голубой, соломенно-желтый, красноватый. Блеск стеклянный.

Спайность совершенная по пинакоиду {001}. Излом раковистый. Твердость — 8. Плотность — около 3,5.

Оптические свойства топаза: двухосный, положительный; ng = 1,618— 1,638, nm = 1,610 — 1,631, nр = 1,607 — 1,629, ng — np = 0,009 — 0,011; 2V = 65 — 48° С.

Рис. Кристаллическая структура топаза: справа в полиэдрах, слева разреженная модель находится в шестерной координации анионов — четырех ионов кислорода и двух (ОН)- или F-), который образует колонки из АlO₆, вытянутых вдоль оси с.

Как определить топаз

Диагностические признаки топаза. Характерными признаками топаза являются внешний вид кристаллов, высокая твердость, а также совершенная спайность по (001).

Главные линии на рентгенограммах: 2,96; 1,403; 1,384.

Разлагается фосфорной солью с выделением скелета SiО₂.

Применение паяльной трубки: не плавится.

Отличие топаза от сходных минералов. Топаз в сплошных зернистых массах иногда путают с кварцем, от которого он отличается присутствием спайности и твердостью.

Искусственное получение. Искусственно топаз получен нагреванием до 500° С смеси HF и воды с SiО₂, Аl₂O₃, а также с силикатами глинозема.

Образование

Топаз образуется пневматолитовым путем из летучих фтористых соединений, связанных с интрузиями кислых пород.

В пневматолитовых и пегматитовых жилах он находится в ассоциации с кварцем, полевым шпатом, слюдами, касситеритом, турмалином, флюоритом, бериллом, вольфрамитом, шеелитом.

Это типичный минерал так называемых грейзенов, представляющих собой измененную пневматолитово-гидротермальными процессами породу гранитного типа.

Полевые шпаты грейзенов превращены в кварц и слюду и обычно содержат топаз и касситерит.

Известны также образования топаза, возникшие гидротермальным путем.

Рис. 2. Типы кристаллов топаза: 1-мурзияский, 2 — адунчилонский, 3 — ильменскийтретьим.

Месторождения

Крупнейшие месторождения топаза открыты в Бразилии (штат Минас-Жерайс).

А также в Забайкалье (Борщовочный кряж, Адун-Чилон) и на Урале (Алабашка, Мурзинка, Ильменские горы).

Большие, хорошо образованные кристаллы топаза массой до 69 кг найдены в пегматитах Волыни на Украине, где они изучались Л. Л. Ивановым.

В россыпях p. Каменки и Санарки в Кочкарском районе Урала топаз добывается вместе с другими самоцветами.

На земной поверхности этот минерал очень устойчив и часто встречается в россыпных месторождениях.

Применение топаза

Прозрачные топазы являются драгоценными камнями второго класса, однако вследствие значительного распространения и наличия кристаллов больших размеров цена топаза невелика.

Более дорогими считаются розовые, голубые и темно-желтые топазы.