Астеризм в корундах Ильменских гор

Явление астеризма в минералогии известно давно и довольно хорошо изучено, главным образом из-за того, что является интересным с точки зрения геммологии. Астеризм отмечен во многих минералах: корунде, шпинели, кварце, диопсиде, альмандине, энстатите (“бронзите”). Камни, обладающие этим эффектом, называют звёздчатыми, иногда астериксами (рис.).

Астеризм - это оптический эффект, наблюдаемый в обработанных камнях со сферической или иной криволинейной (параболической, эллипсоидальной и др.) поверхностью - кабошонах. Визуально он выглядит следующим образом: если параллельным пучком света осветить кабошон, изготовленный определённым образом из звёздчатого камня, то на его поверхности возникает световая фигура, образованная пересечением в одной точке двух, трёх и более полос, т.е. звезда (соответственно: четырёх-, шести- и более -лучевая) (рис.).

Основной, хотя и не единственной, причиной, обусловливающей астеризм, является наличие в кристалле ориентированных игольчатых микровключений, толщина которых соизмерима с длиной волны света. В целом же астеризм - это результирующий эффект сложного взаимодействия трёх физических явлений: преломления света на сфере (или иной криволинейной поверхности), дифракции света на микровключениях (для её описания используют аппарат дифракции Фраунгофера) и отражения от микровключений.

Астеризм в корундах - явление очень редкое. Известен он, в основном, в корундах месторождений Тайланда и Шри-Ланки. Как правило это шестилучевая звезда. В качестве исключительной редкости отмечается в корундах некоторых других месторождений мира. Наиболее ценными из звёздчатых корундов являются цветные - звёздчатый рубин и звёздчатый сапфир, к менее ценным относятся нецветные тёмно-серые или почти чёрные корунды, так называемые sternsaphir schwarz.

В корундах астеризм, в большинстве случаев, обусловлен наличием игольчатых включений рутила. Эти включения внутри кристалла располагаются закономерно, образуя три системы: внутри каждой системы иголочки взаимно параллельны, а сами эти системы друг относительно друга ориентированы под углом 60°, и все они параллельны базальной плоскости. Каждая из этих систем формирует внутри кабошона один световой конус, который на поверхности кабошона создаёт одну световую полосу, а все три системы, соответственно - три полосы, которые пересекаясь в одной точке и создают шестилучевую звезду (рис.).

При всём том, что шестилучевой астеризм в корундах очень редок, ещё более редким является астеризм в виде двенадцатилучевой звезды. Его можно рассматривать как две шестилучевых звезды с одним центром, но повёрнутые друг относительно друга на 30°. Такой астеризм обуловлен наличием в кристалле корунда двух суперсистем игольчатых микровключений: внутри каждой из них микровключения образуют три нормальные системы, как в корундах с шестилучевым астеризмом, а друг относительно друга эти суперсистемы повёрнуты на угол 30°, все включения обоих суперсистем параллельны одной, базальной, плоскости.

До недавнего времени в корундах месторождений России астеризм не был известен. В начале 90-х годов 20-го столетия он был открыт в корундах из сиенитов и сиенит-пегматитов Ильменских гор. Причём установлен был и шестилучевой и, как более редкий, двенадцатилучевой астеризм. Кроме того был открыт новый вид астеризма, ещё более редкий, чем двенадцатилучевой.

Этот новый вид астеризма представляет собой две шестилучевые звезды на поверхности одного кабошона. Они одинаково ориентированы, имеют один общий луч (или световую полосу), центры их разнесены вдоль этого общего луча на угловое расстояние ~18°. Изучением установлено, что такой астеризм формируется в кристаллах, полисинтетически сдвойникованных по r. Эти кристаллы как бы составлены из пакета чередующихся пластин, имеющих две разных кристаллографических ориентировки, т.е. они сложены двумя группами субиндивидов. В каждой группе микровключения образуют три стандартные системы, формирующие свою звезду, но плоскости, которым эти системы параллельны, в каждой группе свои, а друг относительно друга плоскости расположены под углом ~9°. Как уже указывалось, в формировании астеризма участвует отражение. В то же время из геометрической оптики известно, что параллельный пучёк света при отражении думя плоскостями разделяется на два пучка, причём угол между ними в два раза больше, чем угол между отражающими плоскостями. Именно это и происходит при формировании астеризма в виде двух шестилучевых звёзд: угол между плоскостями, параллельно которым ориентированы микровключения в каждой группе пластин ~9°, угол между центрами звёзд, соответственно ~18°.

Таким образом, в корундах из сиенитов и сиенит-пегматитов Ильменских гор в настоящее время установлено три вида астеризма: астеризм в виде шестилучевой звезды, астеризм в виде двенадцатилучевой звезды и астеризм в виде двух шестилучевых звёзд одновременно (рис.).

Микровключения в ильменских корундах представляют собой сильно вытянутые, “мечевидные”, пластинки. В литературе имеются указания на то, что это ильменит. Однако есть основания считать, что далеко не все они относятся к ильмениту, а больше похожи на гематит, хотя прямых определений не проведено. Поэтому вопрос об их минеральной принадлежности следует пока считать открытым. Во всяком случае это не рутил, как в звёздчатых корундах других месторождений мира.