Мнение: Что наука может рассказать нам о «самом большом в мире сапфире»

Sep 16, 2023

7 января 2016 г.

Саймон Редферн, Кембриджский университет, The Conversation

«Звезда Адама», недавно найденная в шахте в Шри-Ланке, считается самым большим из когда-либо обнаруженных сапфиров. Его вес составляет более 1404 каратов, это около 280 г или чуть меньше десяти унций. Но что мы знаем о формировании этого замечательного драгоценного камня – и как он мог вырасти таким огромным?

Сапфир — это ярко-синий драгоценный минерал и разновидность корунда (оксида алюминия), твердого песчанистого материала, используемого в качестве абразива в наждачной бумаге. Это невероятно тяжело – факт, важный для понимания его возникновения в таких местах, как шахты Шри-Ланки.

Сапфир – это разновидность «грязного» корунда. Если к смеси алюминия и кислорода, из которой растет корунд, добавить хотя бы немного железа и титана, он превратится в сапфир. (Если добавить в корунд по мере его роста хром, то получится рубин – Шри-Ланка тоже славится своими рубинами).

Сапфир Звезда Адама является примером «звездного сапфира». Когда вы смотрите на него, кажется, что внутри него находится шестиконечная звезда, которая сияет из камня и возникает из-за отражения света от крошечных, похожих на усы кристаллов рутила (минерала диоксида титана), которые оказались в ловушке внутри сапфира. кристалл по мере его роста.

Камень был найден в шахтах Ратнапура на юге страны, примерно в 100 км к юго-востоку от столицы Коломбо. Ратнапура по-сингальски означает «город драгоценных камней», а Шри-Ланка известна своими месторождениями драгоценных камней уже более 2000 лет. Кажется вероятным, что «Долина драгоценных камней» Синдбада в «Сказках одной и одной ночи» является отсылкой к местности Ратнапура. В 1292 году Марко Поло писал: «Остров Цейлон по своим размерам является лучшим островом в мире, и из его потоков добываются рубины, сапфиры, топазы, аметисты и гранаты».

Драгоценности Ратнапуры находятся в древних речных отложениях – старых речных руслах, которые теперь покрыты большим количеством слоев ила и песка на территории, большей частью занятой рисовыми полями. Твердые драгоценные минералы, сапфиры, рубины, шпинели и гранаты, давно подверглись выветриванию и эрозии с близлежащих гор. Из-за своей твердости они сохранились в виде крупных камешков и кристаллов, выветрившихся из скал, где они впервые образовались, и переносимых вниз по рекам, которые действовали как естественная система промывки. Речное (аллювиальное) золото и алмазы часто сортируются и концентрируются в речных песках с помощью аналогичных процессов в других частях земного шара.

За время своего путешествия по реке более мягкие горные породы превратились бы в ил и мелкий песок, но более твердые минералы сохранились лучше и сохранили свой размер, а зачастую и форму. Среднегодовое количество осадков на острове составляет более 2000 мм, а тропическая погода означает, что эрозия и выветривание высокогорных гор еще более ускоряются.

Ратнапура находится во «мокрой зоне» острова. На его богатом драгоценными камнями гравии был найден ряд исторических драгоценных камней, возможно, в том числе красная шпинель весом 400 карат, подаренная российской Екатерине Великой, и гигантская шпинель овальной огранки, известная как «Рубин Черного принца» (она была ошибочно идентифицирована как «рубин черного принца»). как рубин), который присутствует в императорской государственной короне британской королевы.

Сапфир Звезда Адама изначально был создан в скалах и гранитах высокогорья Шри-Ланки. Граниты, которые образуются, когда расплавленная магма остывает и затвердевает, датируются почти двумя миллиардами лет, а впоследствии были сжаты и переработаны в ходе масштабного горообразования из-за тектонического взбалтывания земной коры, произошедшего более чем 500 миллионов лет назад.

Во время этого события температура и давление глубоко у подножия этих гор достигли бы более 900˚C и давления более 9000 атмосфер. Сапфир мог образоваться либо внутри гранита, как часть породы, называемой пегматитом, либо внутри более молодой породы, образовавшейся в результате давления и нагрева.