Турмалин

Кристаллы турмалина по форме обычно призматические удлинённые, иногда до почти игольчатых, в поперечном сечении — более или менее закруглённый треугольник, нередки комбинации нескольких призм, параллельно главной оси — отчётливая продольная штриховка. Двупреломление от −0,014 до −0,044. Дисперсия 0,017. Плеохроизм обычно сильный или отчётливый: у красного — тёмно-красный, жёлтый, светло-жёлтый; у коричневого — от тёмно-бурого до бурого; у зелёного — от тёмно- до светло-зелёного; у синего — от тёмно-синего до голубого. Линии спектра поглощения в нанометрах: у красного — 555, 537, 525, 461, 456, 451, 428; у зелёного — 497, 461, 415. Люминесценция обычно слабая, у бесцветного — зеленовато-голубая, у красного — розовато-фиолетовая, у розового, коричневого, зелёного и синего — отсутствует. Цвет турмалинов зависит от их химического состава. Некоторые кристаллы турмалина имеют несколько зон, окрашенных в различные цвета; такие кристаллы называют «полихромными». Встречаются минералы с красной сердцевиной, окаймлённой светло-зелёной, тёмно-зелёной и зелёной зонами (Бразилия), с зелёным ядром и красной внешней зоной (ЮАР). Турмалиновый «кошачий глаз» бывает разного цвета. Для кристаллов турмалина характерно проявление пиро- и пьезоэлектричества (они электризуются при нагревании, трении, давлении, причём один конец кристалла заряжается положительно, другой — отрицательно). На кристаллах турмалина было впервые обнаружено явление поляризации света. Из-за разнообразия окраски турмалины при внешнем осмотре можно спутать со многими минералами (аметистом, андалузитом, везувианом, гидденитом, демантоидом, дымчатым кварцем, зелёной шпинелью, изумрудом, перидотом, празиолитом, рубином, хризобериллом, цирконом, цитрином).

Турмалин является цикло-силикатом с шестичленной кольцевой структурой и тригональной кристаллической системой. Он встречается в виде длинных, тонких до толстых призматических и колонновидных кристаллов, которые обычно имеют треугольное поперечное сечение, часто с изогнутыми полосатыми гранями. Стиль завершения кристаллов иногда бывает асимметричным и называется гемиморфизмом. Маленькие тонкие призматические кристаллы часто встречаются в мелкозернистом граните, называемом аплит, часто образуя радиальные узоры, похожие на ромашки. Турмалин отличается своими трехсторонними призмами; ни один другой обычный минерал не имеет трех сторон. Грани призм часто сильно вертикально полосатые, что создает округлый треугольный эффект. Турмалин редко бывает идеально идиоморфным. Исключением были прекрасные дравитовые турмалины из Йиннитарры, в Западной Австралии. Этот месторождение было открыто в 1970-х годах, но теперь исчерпано. Все гемиморфные кристаллы являются пьезоэлектрическими и часто также являются пьезоэлектрическими. Кристалл турмалина состоит из единиц, включающих шестичленное кольцо кремнезема, которое связывается сверху с большим катионом, таким как натрий. Кольцо связывается снизу с слоем ионов металлов и гидроксилов или галогенов, что структурно похоже на фрагмент каолина. Это, в свою очередь, связывается с тремя треугольными боратионными ионами. Единицы, соединенные друг с другом, образуют колонны, идущие вдоль всей длины кристалла. Каждая колонна связывается с двумя другими колоннами, смещенными на одну треть и две трети вертикальной длины одной единицы, образуя пакеты из трех колонн. Пакеты соединяются вместе для формирования окончательной кристаллической структуры. Поскольку соседние колонны смещены, основная структурная единица не является элементарной ячейкой: фактическая элементарная ячейка этой структуры включает в себя части нескольких единиц, принадлежащих к соседним колоннам.

Крупные кристаллы турмалина применяют в радиотехнике. В зависимости от цвета и прозрачности одни разновидности турмалина относятся к драгоценным камням, другие — к поделочным. Наиболее высоко ценимы прозрачные разновидности зелёного, синего и малиново-красного цвета, а также полихромные зелёно-красные. Из-за сильного плеохроизма тёмные кристаллы гранят так, чтобы площадка камня располагалась параллельно длинной оси. У светлых кристаллов площадку ориентируют перпендикулярно главной оси, чем достигают наибольшей глубины цвета. Нагревая турмалины до 450—650 °C, добиваются их облагораживания — красно-коричневые камни становятся розовыми, а тёмно-зелёные — изумрудного цвета. Встречаются имитации из стекла. Изделия из турмалина применяются в альтернативной медицине, характеризуясь как «источник отрицательных ионов». Научного обоснования данное применение не имеет. Оценка качества ювелирных камней учитывает бездефектность кристалла и яркий насыщенный цвет. Наибольшей популярностью на ювелирном рынке пользуются ограненные камни весом более 2 карат.

Египетская легенда гласит, что турмалин накопил свою обширную коллекцию цветов, путешествуя по радуге, тогда как другая легенда утверждает, что маги, проживающие в Андах, использовали предполагаемые магические силы этого драгоценного камня для создания жезлов. Турмалин является камнем рождения октября, и в западной традиции его дарят на восьмую годовщину свадьбы.

Месторождения широко распространены и многочисленны. Наиболее известные находятся на Шри-Ланке, Мадагаскаре, в Китае, Мозамбике (полихромные и красные турмалины), Бразилии (штаты Минас-Жерайс, Баия), Бирме, Анголе, Австралии, Индии, ЮАР, Канаде (провинция Онтарио), США (штаты Калифорния, Мэн, Колорадо), Италии (о. Эльба), Швейцарии, Таджикистане (Канибадам, горы Кучкак), России (Урал, Забайкалье). На Урале основные месторождения турмалина располагались в районе деревень Липовка, Мурзинка, Сарапулка, Шайтанка, Южаково. В настоящее время эти месторождения выработаны и находки турмалина в них крайне редки. Лучший в России турмалин добывается в Забайкалье на Малханском месторождении и в ряде других. Встречается он также на Кольском полуострове в Вороньих тундрах (розовый и зелёный турмалины, шерл), в Карелии (шерл). Ювелирный турмалин известен в Афганистане (Нуристан): в месторождениях Дарае-Пич, Канокан, Джабо, Чормакс, Кантива, Манданеша, Цоцум, Муалеви, Папру. Крупные месторождения турмалина расположены в США, в штатах Мэн и Калифорния. Эти месторождения были издревле известны индейцам, однако их разработка белыми американцами началась лишь в XIX веке. В этот период американские турмалины пользовались большим спросом, их нередко, приобретала, например, китайская императрица Цыси. К 1900-м годам США вышли на первое место в мире по добыче турмалинов.

Турмалин встречается в граните и гранитных пегматитах, а также в метаморфических породах, таких как сланец и мрамор. Шерл и богатые литием турмалины обычно встречаются в граните и гранитных пегматитах. Турмалины, богатые магнием, дравиты, обычно ограничены сланцами и мрамором. Турмалин является долговечным минералом и может встречаться в незначительных количествах в виде зерен в песчанике и конгломерате, и является частью индекса ZTR для сильно выветренных осадков.