Особенности оптических свойств, включений и химического состава синих корундов из месторождения Стаж-2, Юго-Западный Памир

Введение. Месторождение синего корунда Стаж-2 является представительным объектом на постсоветской территории с перспективами на добычу ювелирного кристаллосырья. По своему геологическому положению оно отнесено к контактово-реакционному (биметасоматическому), сформировавшемуся в контактах гранитных жил и магнезитов, и может быть сопоставлено со всемирно известным кашмирским месторождением Сумджам. На месторождении в ходе его изучения в конце прошлого века не были выполнены минералогические исследования синего корунда с использованием прецизионных методов: не были получены данные по ИК-, КР-спектрам и спектрам поглощения, КВ-люминесценции, закономерностям в распределении окраски, твердым и газово-жидким включениям, деформациям и химическом составе. Определение этих параметров могло бы послужить основой для вовлечения кристаллосырья данного месторождения в ювелирную сферу.Целью является исследование ИК-, КР-спектров, спектров поглощения, КВ-люминесценции, распределения окраски внутри кристаллов, твердых и газово-жидких включений, деформаций и химического состава синего корунда месторождения Стаж-2.Объектом исследования являются синие корунды с месторождения Стаж-2, расположенного в архейских магнезитовых мраморах горанской метаморфической серии Юго-Западного Памира.Материалы и методы. Нами были изучены 4 полированные пластины массой от 0,48 до 0,76 карата, площадью около 1 см², толщиной 1,5—2 мм и две ограненные вставки: «Овал» 2,86 карата, 9,5×7,5 мм и «Круг» 1,35 карата, 9 мм. Пластины и вставки изготовлены из образцов коллекции кафедры минералогии и геммологии МГРИ.Исследование проводилось шестью методами: 1) оптической микроскопией на стереомикроскопе «Leica S9D»; 2) инфракрасной спектроскопией в среднем ИК-диапазоне от 400 до 4500 см-1 с ИК-Фурье спектрометром «Nicolet iS50 FT-IR Thermo Scientific», детектор DTGS KBr, диафрагма 200, разрешение 4 см-1, приставка «PIKE DRIFTS»; 3) спектроскопией комбинационного рассеяния света с помощью конфокального КР-микроспектрометра «Renishaw InVia Qontor» с возбуждающим твердотельным лазером 532 нм, номинальной мощностью 100 мВт и дифракционной решеткой 1800 линий/мм; 4) УФ-Вид-БлИК спектроскопией, зарегистрированной спектрометром «PerkinElmer Lambda 1050WB» в диапазоне 270—1200 нм, со спектральным разрешением 0,5 нм, скорость сканирования 56,7 нм/мин; 5) микрорентгенофлуоресцентным анализом на микро-РФА-спектрометре «Bruker TORNADO М4» с мощностью рентгеновской трубки 20 Вт и режимом вакуума 20 мбар, диаметром рентгеновского пучка 50 мкм; 6) люминесцентной визуализацией в коротковолновом излучении 225 нм, зафиксированной на приборе Diamond View. Инструментальное изучение проводилось в лаборатории исследования драгоценных камней Гохрана России.Результаты. 1. Впервые были получены спектрометрические данные синих корундов из месторождения Стаж-2 методами ИК-, КР- и УФ-Вид-БлИК-спектроскопии, а также микро-РФА. 2. В синем корунде было установлено локальное (очаговое) содержание хрома — элемента, чужеродного для гранитов, по которым образовались метасоматиты с корундом. Участки с хромом имеют резкие прямолинейные границы. 3. В составе синего корунда были определены циркон, диаспор, бемит, мусковит, кальцит и газово-жидкие включения с CO2. 4. Выявлены две генерации окрасок, обусловленные новообразованными трещинами и минералами. 5. Включения диаспора, бемита, мусковита и кальцита являются результатом реакции гидратации и карбонатизации, протекавшими между корундом и анортитом на позднем этапе развития месторождения. 6. В составе синего корунда были установлены Ti и Fe с преобладанием титана над железом, что является отличительной особенностью месторождения Стаж-2 от многих других месторождений синих корундов и сапфиров.Заключение. Полученные материалы могут быть использованы Гохраном России для идентификации сапфиров контактово-реакционного (биметасоматического) генезиса, к которому также относятся самые качественные кашмирские сапфиры, и в учебном процессе кафедры минералогии и геммологии.

Юго-Западный Памир, месторождение, Стаж-2, синий корунд, ИК-спектроскопия, КР-спектроскопия, РФА, зональная окраска, газово-жидкие включения, диаспор, бемит, титан, железо, хром, ванадий, галлий