Введение

Силикатный минерал – минерал или драгоценный камень.

Топаз – это силикатный минерал, состоящий из алюминия и фтора с химической формулой AlSiO(F, OH). Он используется в качестве драгоценного камня в ювелирных изделиях и других украшениях. В своем естественном состоянии топаз обычно бесцветен, однако примеси микроэлементов могут придавать ему бледно-голубой или золотисто-коричневый до желто-оранжевый оттенок. Топаз часто подвергают термической или радиационной обработке для получения насыщенного синего, красновато-оранжевого, бледно-зеленого, розового или фиолетового цвета. Топаз является минералом группы несосиликатов, а точнее – алюминосиликатом. Это один из самых твердых природных минералов с относительно низким показателем преломления. Он относится к орторомбической кристаллической системе и дипирамидальному классу симметрии. Топаз встречается во многих местах по всему миру. Наиболее известными месторождениями топаза являются Бразилия и Россия.

Этимология

Слово "топаз" обычно считается производным (через древнефранцузский: Topace и латинский: Topazius) от греческого Τοπάζιος (Topázios) или Τοπάζιον (Topázion), от Τοπαζος. Это древнее название острова Святого Иоанна в Красном море, который было трудно найти и с которого в древности добывался жёлтый камень (сейчас считается хризолитом: желтоватым оливином). Минерал, известный как топаз, впервые получил это название в 1737 году. Древняя Шри-Ланка (Тамрапарни) экспортировала топазы в Грецию и Древний Египет, что привело к этимологически связанным названиям острова Александром Полиистором (Топазием) и ранними египтянами (Топапвене) – "земля топаза". Плиний утверждал, что Топазос – это легендарный остров в Красном море, и минерал "топаз" впервые был добыт там. В качестве альтернативы, слово "топаз" может быть связано с санскритским словом तपस् "тапас", означающим "тепло" или "огонь". В Средние века название "топаз" использовалось для обозначения любого жёлтого драгоценного камня, но в наше время оно обозначает только описанный выше силикат. Многие английские переводы Библии, включая Библию короля Якова, упоминают топаз. Однако, поскольку все эти переводы используют термин "топаз", происходящий из перевода Септуагинты topazi[os], который относился к жёлтому камню, не являющемуся топазом, а, вероятно, хризолитом (хризобериллом или перидотом), в этих текстах, скорее всего, подразумевается не топаз. Согласно английскому суеверию, топаз излечивал лунатизм. Древние римляне верили, что топаз защищает от опасностей во время путешествий. В Средние века считалось, что прикрепление топаза к левой руке защищает владельца от любого проклятия и отводит сглаз. Также считалось, что ношение топаза повышает температуру тела, что помогало при простуде или лихорадке. В Европе в Средние века верили, что топаз усиливает умственные способности. В Индии люди считали, что топаз дарует красоту, интеллект и долголетие, если носить его на сердце.

Драгоценный камень

Топаз – драгоценный камень. В обработанном и отполированном виде его используют для изготовления ювелирных изделий или других украшений. Топаз более низкого качества обычно используется как абразивный материал благодаря своей твердости, а также для производства огнеупорных материалов для высокотемпературных условий. Использование топаза в качестве огнеупорного материала вызывает определенные опасения для здоровья и окружающей среды из-за образования фтора как побочного продукта при обжиге топаза. Топаз относится ко второму разряду драгоценных камней, или полудрагоценных камней, вместе с аквамарином, морганитом и турмалином. Голубой топаз является официальным драгоценным камнем штата Техас в США. Голубой топаз – камень 4-й годовщины свадьбы, а императорский топаз – 23-й. Топаз образуется при нагревании определенных соединений до температуры 750–850 °C. Другой способ предполагает использование комбинации аморфного Al2O3, Na2SiF6 и воды, которые нагревают до 500 °C, подвергают давлению в 4000 бар и выдерживают в течение 9 дней. Если продавец не может предоставить информацию о местонахождении и шахте, где был добыт топаз, вероятно, он был добыт неэтичным путем.

Минералогия

Топаз является акцессорным минералом для фелсических магматических, осадочных и гидротермально измененных пород. Кристаллическая структура топаза чередуется слоями (F, OH)2O и O вдоль (010), с Al3+ в октаэдрических позициях и Si4+ в тетраэдрических позициях. Иногда в топазе встречаются полости, заполненные жидкостью, называемой брюстерлинитом. После нагрева топаз терял массу, и Брюстер заключил, что топаз формируется во влажной среде, создающей эти заполненные жидкостью полости. Эта жидкость представляет собой углеводород с показателем преломления 1·13. Это спайность является диагностической для этого минерала. Оптический угол 2V в топазе может варьироваться от 48° до 69,5°. Удельный вес всех оттенков топаза значительно выше, чем у цитрина (примерно на 25% по объему), и эта разница в весе может быть использована для различения двух камней одинакового объема. Кроме того, если объем камня известен, можно определить его вес, если бы он был топазом, и проверить это с помощью точных весов. Также стеклянные имитации значительно легче топаза аналогичного размера. Различные примеси и обработки могут придать топазу винный красный, бледно-серый, красновато-оранжевый, бледно-зеленый или розовый (редкий) цвет, а также сделать его непрозрачным, полупрозрачным или прозрачным. Розовые и красные разновидности приобретают цвет благодаря замене алюминия на хром в кристаллической структуре. Императорский топаз может быть желтым, розовым (редким в натуральном виде) или розово-оранжевым. Бразильский императорский топаз часто имеет ярко-желтый до глубокого золотисто-коричневого оттенка, иногда даже фиолетовый. Многие коричневые или бледные топазы подвергаются обработке для получения яркого желтого, золотого, розового или фиолетового цвета. Некоторые императорские топазы могут выцветать при длительном воздействии солнечного света. Естественный голубой топаз встречается крайне редко. Обычно бесцветные, серые или бледно-желтые и голубые материалы подвергаются термической обработке и облучению для получения более насыщенного темно-синего цвета. Несмотря на высокую твердость, топаз требует более бережного обращения, чем некоторые другие минералы с аналогичной твердостью (например, корунд), из-за слабости атомных связей молекул камня вдоль определенной кристаллографической плоскости (в то время как алмазы, например, состоят из атомов углерода, связанных друг с другом с одинаковой прочностью во всех направлениях). Это делает топаз склонным к раскалыванию вдоль плоскости спайности при достаточно сильном ударе. Топаз имеет относительно низкий показатель преломления для драгоценного камня, поэтому камни с большими гранями или плоской площадкой не сверкают так ярко, как камни, ограненные из минералов с более высоким показателем преломления, хотя качественный бесцветный топаз сверкает и демонстрирует больше "жизни", чем аналогично ограненный кварц. При типичной "бриллиантовой" огранке топаз может демонстрировать сверкающую площадку, окруженную тусклыми гранями короны, или кольцо сверкающих граней короны с тусклой, углубленной площадкой. Он также принимает исключительно тонкую полировку и иногда может быть отличим от цитрина только по своему скользкому ощущению (кварц не может быть отполирован до такой гладкости). Другой способ отличить топаз от кварца – поместить необработанный камень в раствор бромформа или метилениодида. Кварц неизменно будет плавать в этих растворах, в то время как топаз утонет. Некоторые прозрачные кристаллы топаза из бразильских пегматитов могут достигать размеров валуна и весить сотни килограммов. Топаз Аурангзеба, описанный Жаном Батистом Тавернье, весил Американский золотой топаз, более поздний драгоценный камень, весил Крупные, насыщенные голубые образцы топаза из шахты Сент-Аннс в Зимбабве были обнаружены в конце 1980-х годов. Бесцветные и светло-голубые разновидности топаза встречаются в докембрийском граните округа Мейсон, штат Техас, в пределах Ллано-Уливы. Коммерческой добычи топаза в этом районе не ведется. Топаз можно синтезировать.

Добыча полезных ископаемых

Для добычи топаза в крупных масштабах обычно используются открытые и подземные рудники. Отходы удаляются с помощью крупной техники, а ценная руда промывается и сортируется для извлечения топазов. В небольших рудниках в аллювиальных отложениях применяется сухое просеивание: материал засыпается в сита для отделения драгоценных камней от нежелательной пыли и мусора. Эти рыхлые отложения могут быть смыты в другие районы, перекрывая водотоки, разрушая сельскохозяйственные угодья и создавая угрозу оползней. Загрязнение, вызванное добычей, может негативно влиять на окружающую среду и наносить ущерб ее здоровью. Вырубка лесов для создания рудника, а также используемая в процессе добычи техника, приводят к увеличению выбросов парниковых газов в атмосферу. Обезлесение также уничтожает места обитания и биоразнообразие на обширных природных территориях. Такое нарушение экосистемы создает проблемы для дикой природы и местного населения. Вода является важным компонентом горнодобывающих операций, что приводит к ее отбору у соседних населенных пунктов и дефициту водоснабжения. Отходы горнодобывающего производства могут выщелачивать загрязняющие вещества в близлежащие водные системы, попадая в питьевую воду местных сообществ. Люди могут пострадать от добычи драгоценных камней из-за опасных условий работы в шахтах и недостаточной компенсации. Аварии, такие как обрушения шахт и поломки оборудования, могут угрожать жизни. Работники шахт также могут подвергаться воздействию вредных химических веществ и тяжелых металлов, что негативно сказывается на их здоровье. Доходы от добычи драгоценных камней могут распределяться неравномерно между землевладельцами, рабочими и операторами рудника. В незаконных добывающих операциях шахтерам может выплачиваться больше денег, однако такие операции характеризуются меньшим количеством правил и более опасными условиями труда.

В СМИ

Топаз — играбельный персонаж в Honkai: Star Rail.