Этот популярный минерал имеет множество синонимов: агапит, аризонит, калаит, каллаит, джонит, генвудит, ионит, камень синайский, хенвудит, эдиссонит. Минерал является водным (гидратированным) фосфатом меди и алюминия, но алюминий может быть частично замещен окисным железом. Химическая формула минерала выглядит как Аl6Сu[(ОН)2(РО4)4]х4H2O. Состав бирюзы непостоянен, наиболее характерными примесями являются Fe и Zn. Бирюза, не содержащая железа, окрашена в синий цвет различных оттенков — от небесно-голубого до цвета сине- лазурного; присутствие железа обычно придает камню зеленоватый оттенок, который может усиливаться до такой степени, что минерал становится с желтовато-зеленым до яблочно-зеленого оттенком. Цвет большей части бирюзы изменяется под воздействием кислот или аммиака, а также низкой влажности атмосферы. Просвечивающая до непрозрачной. Иногда бирюза встречается в зоне окисления рудных месторождений богатых медью и фосфором. В этом случае она представляет только минералогический интерес. Считается, что все промышленные месторождения бирюзы имеют экзогенное происхождение и связаны с корами выветривания. В качестве минеральных примесей бирюза нередко содержит алунит, а также кварц и опал, повышающие её твердость. Во внешних зонах её выделений нередко появляются глинистые минералы: аллофан, галлуазит, каолинит, нонтронит, замещающие бирюзу. Они снижают её твёрдость и интенсивность окраски, вызывают зелёные оттенки. При высоком содержании кварца и каолинита у бирюзы появляются белесые тона. Включения хризоколлы или фостита усиливают окраску. Нередки включения пирита, реже галенита, куприта и халькопирита. Основные свойства: для бирюзы характерны массивные, плотные агрегаты, аморфные или скрытокристаллические. Также характерны почковидные и сталактитоподобные, гроздевидные образования, корки, тонкие прожилки, налеты, тонкозернистые вкрапления. Редко встречается в короткопризматических кристаллах. Спайность в 2-х направлениях: совершенная и хорошая. Излом гладкий до мелкораковистого или неровный. Черта зеленоватая до бледно-зеленой или белая. Блеск тусклый, восковой, черта белая или зеленоватая. Твердость 5-6. Сравнительно хрупкая. Удельный вес 2,6-2,8. Из природных минералов может быть похожа на бледный лазурит, варисцит, хризоколлу. В кислотах растворяется с трудом, намного быстрее — после прокаливания материала. Костяная бирюза при нагревании выделяет неприятный запах.
Выделяются пять основных типов бирюзы:
1) Прожилковая — наиболее распространённая, выполняющая трещины как линейные, так и сложной конфигурации.
2) Желвачковая с формой желваков от округлой до линзовидной.
3) Сетчатая или паутинная, обязанная своим назв. рисунку трещин, выполненных гидроксидами Fe, Cu, Mn.
4) Кружевная или узорчатая- со сложным тонкоплойчатым рисунком. Как особый тип можно выделить псевдоморфозы бирюзы по другим минералам, чаще всего по апатиту, и костным остаткам — одонтолит (костяная бирюза).
5. Меловая — разновидность пористой (гигроскопичной) светло-голубовато-зеленой бирюзы.
Вне зависимости от этих морфологических типов, выход материала ювелирного качества из добытого сырья не превышает 10%. Высококачественную бирюзу имитируют уже на протяжении столетий, но особенно интенсивно в XX веке, используя самые разные природные и искусственные минералы и материалы (алебастр, амазонит, варисцит, одонтолит, хризоколлу, лазулит и др.). Низкокачественную природную бирюзу облагораживают пропитывая парафином, самыми разнообразными маслами, пластиком. Чтобы избежать обесцвечивания природной бирюзы со временем, ее подкрашивают анилиновыми красителями. В настоящее время наиболее распространенной имитацией является окрашенный в голубой цвет минерал говлит. В США по данным Б. Андерсона, существует несколько имитаций природной бирюзы. В качестве исходного материала используют пористую и мягкую природную бирюзу, не представляющую в таком виде интерес для ювелиров. Этот материал измельчают и пропитывают окрашенными полистироловыми смолами. Плотность и твердость такого материала ниже природного аналога. Для увеличения плотности добавляют жидкое стекло. Такие имитации могут давать спектры поглощения, как у настоящей бирюзы и отличаются от последней только структурой поверхности, не свойственной природному камню. Идентификация природной бирюзы достаточно надежно возможно при применении комплекса рентгено-спектральных методов и электронной микроскопии.
диагностические отличия бирюзы от их природных имитаций и искусственных заменителей
Наименование | состав | цвет | плотность г/куб см | твердость* | Примечание |
Классическая бирюза | фосфат меди | голубой, бледноголубой, зеленоватый | 2,7-2,9 | средне-твердый | плотные или прожилковые массы |
Халькосидерит | железистый аналог бирюзы | желто-зеленый | 3,1 | средне-твердый | сноповидные кристаллы корочки |
Алюмохалькосидерит | переходная разность между бирюзой и халькосидеритом | зеленый, травяный до синевато-зеленого | 3 | средне-твердый | шарообразные агрегаты, корочки |
Рашлейчит (рашлеит) | переходная разность между бирюзой и халькосидеритом | зеленый | около 3 | средне-твердый | плотные агрегаты, корочки |
Фостит (фаустит) | цинковый аналог бирюзы | яблочно-зеленый | 2,92 | средне-твердый | прожилки и желваки |
Вардит | водный фосфат алюминия | голубовато-зеленый | 2,81 | средне-твердый | конкреции в пустотах |
Варисцит | водный фосфат алюминия | зеленый, темно-зеленый, голубой, желтый | 2,4-2,5 | средне-твердый | корочки, желваки, редко кристаллы |
Лазулит | водный фосфат алюминия | синий до чернильно-синего | 3,1 | средне-твердый | тонкозернистые агрегаты |
Хризоколла | водный силикат меди | синяя, голубая, голубовато-зеленая | 2-2,4 | низко-средне твердый | прожилки, тонкие корочки, сферолиты |
Одонтолит | псевдоморфоза вивианита или бирюзы по кости | голубой, зеленый | 1,57-1,63 | средне-твердый | плотные и пористые агрегаты |
Стелларит | смесь азурита, силикатов меди, бирюзы, малахита, халькозина, самородного серебра и сульфидов железа | голубой на черном или серебристом фоне | средне-твердый | плотные агрегаты | |
Ховлит окрашенный | силикоборокальцит | очень яркий голубой | легкий | мягкий | плотные агрегаты |
Кварц окрашенный | халцедон окрашенный в «бирюзовый» цвет | бирюзовый с оттенками | 2,7-2,8 | твердый | плотные агрегаты |
Стекло и эмаль | смесь (спек) кремнезема, соды, карбоната кальция, медных минералов | яркие цвета голубых оттенков | около 3 | твердый | плотные агрегаты |
Пластик | пластмассы различного состава | слишком совершенные голубые цвета | легкий | мягкий | однородные отливки и пресс-формы |
Венская бирюза | тонкая смесь малахита с гидроокисью аллюминия и фосфорной кислоты | зеленовато-голубая | 2,4-2,6 | твердая | прессованные формы |
Синтетическая бирюза (неолит) | смесь байерита и фосфата меди | голубой | 1,85 | низкая твердость | плотные агрегаты |
Облагороженная бирюза | низкокачественная бирюза | голубовато-зеленый | 1,8-2,45 | низкая-средняя твердость | плотные агрегаты |
* Учитывается относительная твердость в сравнении с бирюзой
Бирюза — ювелирный минерал с очень длительной геммологической историей. Исторически наиболее известной считается разновидность с Синайского полуострова (Египет), эталонной является иранская бирюза. В Китае камень считался наиболее ценным вслед за нефритом и жадеитом. Хорошего качества материал поступает из Средней Азии, имеются месторождения в США, Мексике, Монголии. Из Монголии бирюза поступает в значительных количествах обычно в двух своих разновидностях:
1. Светло-голубая до белесой, однородная, плотная, реже пористая (меловая), иногда пылевидная.
2. Ярко-голубая, неоднородная (прожилковая, пятнистая), обычно с пустотами и вкрапленностью рудных минералов (сульфидов Cu, Mo).
В СССР месторождения бирюзы располагались на Кавказе и в Средней Азии. В России встречается в качестве акцессорного гипергенного минерала некоторых гидротермальных и пегматитовых (рудных) месторождений.