Корунд

Корунд это минерал, кристаллический α- оксид алюминия (Al2O3). Название древнее, происходит от древнеиндийского каурунтака. Устаревшие син.: гармофан, наждак, шпат алмазный, смиргель.

Для Al2O3 известны следующие полиморфные модификации: 1) α-Al2O3 (корунд) - тригональная, наиболее устойчивая в природных условиях; образуется в широком температурном интервале (500-1500°С); 2) β-Al2O3 гексагональная, устойчивая при очень высоких температурах; превращение α-Al2O3 в β-Al2O3 происходит при температурах 1500-1800°С; эта модификация образуется при очень медленном охлаждении расплава Al2O3; 3) γ-Al2O3 - кубическая, с кристаллической структурой типа шпинели (так же как и в случае маггемита); получается искусственно при прокаливании гидрата окиси алюминия (бёмита) до температур ниже 950°С; при более высоких температурах неустойчива - переходит в α-Al2O3.

Химический состав

Аl - 53,2 %. Отмечаются незначительные примеси Cr, Fe, Mn, Ti. Кристаллические разности связанные с корундом исключительно чисты по составу. Ничтожные примеси Сr обусловливают красную, Fe3+ - коричневую (в смеси с Мn) и розовую, Тi4+ - синюю, смесь Fe2+ и Fe3+ - чёрную окраску.

Кристаллическая структура

Кристаллическая структура Al2O3 изображается в виде групп Al2O3 по углам двух ромбоэдров, слагающих элементарную ячейку. Несмотря на кажущуюся сложность, структура образованная корундами, имеет довольно простую структурную схему. Ионы кислорода находятся в плотнейшей гексагональной упаковке и располагаются слоями перпендикулярно тройной оси, наложенными один на другой. Катионы А1 располагаются между двумя такими слоями в виде гексагональной сетки, заполняя две трети октаэдрических пустот (т. е. пустот между шестью анионами кислорода, три из которых принадлежат одному, а три других, повернутых относительно первых на 180°, - другому слою ионов кислорода). При этом группы каждых трех ионов кислорода образуют общую грань для двух смежных октаэдров в соседних слоях. Характерно, что катионные слои наложены друг на друга таким образом, что в каждой вертикальной колонке из октаэдров, так же как и в слое, чередуются два заселённых с одним незаселённым, причём пары заселённых октаэдров по вертикали образуют винтовые тройные оси. Характерна мнимая, похожая на спайность, горизонтальная отдельность по пинакоиду и косая - по основному ромбоэдру, обусловленная полисинтетическим двойникованием.

Дихроичен. Иногда наблюдается иризация на сколах.
В некоторых случаях благодаря закономерно расположенным включениям тончайших рутиловых иголочек, ориентированных по его главным кристаллографическим направлениям, наблюдается эффект астеризма. В этих случаях говорят о "звёздчатых" корундах (рубинах, сапфирах). Химически стоек, нерастворим в кислотах.

Разновидности 

Рубин, «красный яхонт» — красного цвета; - драгоценный камень первой категории, цена прозрачных хорошоокрашенных экземпляров бывает больше, чем у алмазов.
Сапфир, «синий яхонт» — синего цвета разной интенсивности. При умеренно-интенсивной васильково-синей окраске - драгоценный камень первой категории, но ценится значительно ниже рубина. Слишком тёмные или слишком светлые сапфиры довольно дёшевы. Родственность сапфира и рубина была открыта в Европе только в 1800г.

• Звёздчатый рубин - экзотический драгоценный камень с эффектом астеризма, обрабатывается в виде кабошона, - на любителя.
• Звёздчатый сапфир - экзотический драгоценный камень с эффектом астеризма, обрабатывается в виде кабошона, - на любителя.
• Лейкосапфир или «Восточный алмаз» — бесцветный и совершенно прозрачный корунд; недорогой драгоценный камень.
• Падпараджа - оранжево-розовая ювелирная разновидность.

В Средневековье самые лучшие драгоценные камни попадали в Европу с Востока, и поэтому, чтобы отличить их от сходных с ними по окраске европейских камней, к более твердым разновидностям добавляли приставку "восточный". Так, название "восточный топаз" использовалось для обозначения желтой, "восточный хризолит" - желтовато-зеленой, "восточный изумруд" - зеленой, "восточный аквамарин" - голубовато-зеленой, "восточный аметист", - фиолетовой и "восточный гиацинт" - корундами розовой разновидностей. В настоящее время такие термины не имеют смысла и вводят в заблуждение, и в дальнейшем их не следует применять.

Обыкновенно, корунд — непрозрачный, крупно- или мелкозернистый, сероватого цвета. Иногда в крупных непрозрачных кристаллах.  Чистый корунд бесцветен. Чудные цвета, характерные корундом, составляющие славу этого минерала, обязаны своим происхождением мельчайшим следам других минералов. Давно предполагалось, что хром является причиной окраски рубина, и это подтвердилось опытах по синтезу этого драгоценного камня, проводившихся "с применением окиси хрома в качестве окрашивающего агента.

Следует, однако, отметить, что в искусственных камнях содержание окиси хрома значительно больше, чем в природных. Разнообразие окраски последних можно объяснить присутствием в корунде незначительных количеств других окрашивающих агентов, особенно окиси железа. Одним из наиболее высоко ценимых оттенков красного цвета является так называемая "голубиная кровь" - красный цвет со слегка лиловатым оттенком.

Глубина окраски красных камней сильно варьирует. Светло-красные разновидности называются розовыми сапфирами, но между ними и рубинами наблюдается постепенный неощутимый переход, и нельзя резко разграничивать эти разновидности. То, что синий цвет сапфира обусловлен присутствием в нем титана, установлено при синтезе сапфиров с применением этого элемента в качестве окрашивающего материала. Окись хрома изоморфна с глиноземом, и поэтому можно ожидать, что хром гармонично входит в кристаллическую структуру глинозема, но ионы хрома превышают по размерам ионы алюминия, которые он замещает, и поэтому они деформируют кристаллическую структуру, сдвигая поглощенный свет в красную область спектра. Трехвалентный титан также может замещать алюминий.

Ранее полагали, что титан присутствует в форме TiFeO3 (ильменита), но спектр поглощения синтетического синего корунда не указывает даже на следы железа. Обычная желтая окраска связана с присутствием окиси железа. Часто встречаются и многоцветные камни: синие и красные зоны иногда чередуются и вызывают явную лиловую или фиолетовую окраску. В некоторых камнях могут присутствовать желтые и синие участки. Совершенно бесцветные камни в природе почти не встречаются. Спрос на такие образцы у ювелиров невелик, потому что они не дают отблеска и поэтому мало интересны в ограненном виде.

Типичный гипогенный минерал. Встречается в магматических породах, бедных кремнезёмом (типа сиенитов, нефелиновых сиенитов). Крупные кристаллы находятся в пегматитах, генетически связанных с указанными горными породами. Зерна и метакристаллы достигающие до 10 см. в диаметре, характерны для метаморфических пород глубокой стадии метаморфизма - гнейсов, эклогитов, гранатовых амфиболитов, гранулитов. Также образуется при контактово-метаморфических изменениях осадочных пород, богатых глинозёмом - наждак. Основную массу драгоценных разновидностей находят в россыпях, где они хорошо сохраняется благодаря высокой твердости и химической инертности.

Не может сосуществовать вмете с кварцем, так как минералы реагируют с образованием одного из полиморфов силиката алюминия (кианит, андалузит, силлиманит).