اشکال نوری و درخشندگی کانی‌ها

اشكال با فیگورهای نوری عبارتست از پدیده‌های انعکاسی که خودش را به صورت ستاره‌های نوری با خطوط نوری (چشم گربه‌ای)، دایره‌های نوری و دگمه‌های نوری نمایش می دهند. این اثرات نوری هنگامی ایجاد می‌گردند که سنگ‌ها ‌‌تنها به شکل بادامی یا کرومی تراشیده شده باشند و برای ایجاد چنین حالت‌هایی باید از یک منبع نوری (حتی‌الامکان نقطه‌ای) استفاده کرد و یا بهتر این است که از یک شعله شمع در یک فضای تاریک استفاده شود. ساده‌ترین ‌حالات فیگور نوری، در سنگ چشم گربه‌ای است و بهترین سنگی که این خاصیت را منعکس می‌کند چشم گربه‌ای کریزو بریل می‌باشد.

در حالت فوق، یک جلای موجی به رنگ شیری، سفید، آبی، سبز و به ندرت زرد طلایی در هنگام چرخاندن سنگ بر روی سطح بادامی شکل، به وجود می‌آید. تمرکز قوی این جلا در یک خط نوری براق نقره‌ای که از وسط سنگ عبور می‌کند قرار دارد. علت به وجود آمدن چنین پدیده‌هایی ‌وجود کانال‌های حفره‌ای بسیار ظریف میکروسکوپی است که به موازات یکدیگر در جهت محور طولی منشور بلور کشیده شده‌اند ‌و در یکایک این حفره‌های کانالی، یک منبع نوری تشکیل می‌شود که این انعكاس‌ها نسبت به همدیگر به صورت ردیف در می‌آیند و در نتیجه خط نوری را ایجاد می‌کنند.

در کوارتز چشم گربه‌ای این کانال‌های حفره‌ای نیستند که چنین پدیده‌ای را به وجود می‌آورند بلکه رشته‌هایی ‌از هورنبلند هستند که در میان دانه‌های موازی کوارتز در جهت موازی هم انباشته می‌گردند، عین همین موضوع در مورد چشم ببری و چشم عقابی نیز صادق است. در چشم ببری، رشته‌های هورنبلند توسط عمل تخریب به هیدروکسید آهن قهوه‌ای تبدیل می‌گردند. سنگ‌های چشم گربه‌ای بایستی به شکل بادامی یا کابوشن تراش داده شوند و سطح پایه کابوشن نیز باید به موازات کانال حفره‌ای قرار داشته باشد. مقطع مورب کابوشن، بیضی شکل بوده و کانال‌های حفره‌ای بایستی عمود بر بزرگترین قطر بیضی قرار گیرند.

فقط در این حالت، خط نوری در جهت طول بر روی سنگ عبور می‌نماید. بدین ترتیب، غالبا یک ظاهر ابریشمی، آشکار می‌گردد و به آن جلای ابریشمی ظریف گفته می‌شود که در بسیاری از سنگ‌ها ‌‌ظاهر می‌گردد و ارزش و بهایی خاص به آنها می‌بخشد (مثل یاقوت کبود سیلان). این جلای ابریشمی به خاطر انباشته شدن فضاهای ظریف حفره‌ای خطی و موازی هم و یا توسط انباشته شدن بلورهای میخی شکل، به وجود می‌آیند. انعکاس نوری که از منبع نور بر روی این انباشته‌ها ایجاد می‌شود حالت نواری را در گوهرها به صورت جلای ابریشمی بسیار با ارزش نمایان می‌سازد.

در سنگ‌های ستاره‌ای(Stat stones) که به خصوص در یاقوت و یاقوت کبود جلوه می‌نماید، به همان طریق قبلی می‌توان آن را توجیه کرد و فقط در این حالت انباشتگی‌ها در یک جهت معین عبور نمی‌کنند بلکه در ۳ جهت مختلف با زاویه °۶۰ نسبت به هم، عبور می‌کنند. هر یک از این خطوط، یک خط نوری ویژه به وجود می‌آورند به شکل یک ستاره شش پرتویی.

در یاقوت و سافیر (Saphire)، انباشتگی به صورت سیستم سه جهتی ایجاد می‌شود که این عمل در ارتباط با تقارن بلوری می‌باشد. بدین معنا که در بلور فوق، یک محور تقارن درجه ۳ دورانی وجود دارد و به همین علت است که بایستی کلیه موتیف‌ها و حتی انباشتگی‌ها نیز سه مرتبه تحت زاویه °۱۲۰ و یا °۶۰ تکرار شوند. این امر در یاقوت به وجود میخ‌های نازک روتیلی مربوط می‌شود در حالی که در سافیر به حفرات کانالی مربوط است. در گرونا، میخ‌های بسیار ظریف هورنبلندی که به موازات لبه‌های سطوح فرم دوازده سطحی نوری، تنظیم شده‌اند ‌ظاهر می‌گردد که برخلاف یاقوت و سافیر در یک جهت قرار ندارند بلکه در جهات مختلف قرار می‌گیرند و بدین ترتیب، پدیده‌ها پیچیده‌تر ‌گشته و دایره‌های نوری به وجود می‌آیند که همدیگر را به طریق زوج زوج، تحت زاویه ۶۰ درجه قطع می‌کنند. از کوارتز گلی می‌توان یک فرم کروی شکل را تراش داده و ستاره شش شعاعی را مشاهده کرد. تک تک این شعاع‌ها به صورت دایره‌ای بر روی کره عبور می‌کنند مشروط بر اینکه قبل از همه نبایستی یک چنین کره‌ای (همان طوری که این حالت اغلب در کوارتز گلی پیش می‌آید) از چند دانه‌ی بلوری که در جهات مختلف جهت‌یابی شده باشند، تشکیل گردیده باشد بلکه باید به صورت یک بلور واحد به بیرون چرخانده شده باشد.

بر روی دایره‌های نوری یک چنین کوارتز گلی، در بعضی از مکان‌ها خط نوری ضخیم شده و به شکل گره مانند یافت می‌شوند که به آنها گره یا دکمه‌های نوری اطلاق می‌شود و ما آن را در ارتباط با یک انعکاس، مخصوصا در سطح مناسب بلورهای کوچکی که انباشته شده‌اند ‌و تمام اثرات نوری را به وجود آورده‌اند، می‌دانیم. اگر چنین کوارتزی را به صورت کابوشن تراش دهیم، آنگاه ستاره‌هایی ‌شبیه آنچه که در یاقوت و سافیر بود، ایجاد می‌شود. به طور کلی می‌توان پدیده‌ها و فیگورهای نوری را در کلیه کانی‌های رشته‌ای انتظار داشت (حال واجد حفرات کانالی و فرم میخی شکل باشد یا نباشد).

جلای مرواریدی، پدیده‌ای است که در ارتباط با قرار گرفتن منظم ورقه‌های بسیار ظریف مروارید مادر بر روی سطح بالایی مروارید می‌باشد. این واحدهای ساختمانی مروارید (ورقه‌های بسیار ظریف) در آب‌های شور و شیرین دارای ابعاد متفاوتی است به طوری که ضخامت این ورقه‌ها در آب شور دریا، تقریبا چهار تا شش هزارم میلیمتر است در حالی که ضخامت آنها در آب شیرین دو تا چهار هزارم میلیمتر می‌باشد. مابین این ورقه‌های ظریف که فقط با قوی‌ترین میکروسکوپ‌ها قابل دید می‌باشند پوسته‌های ظریفی به شکل صدف قرار دارند که ورقه‌های کوچک را نسبت به هم نگه می‌دارند (مانند سیمان بین آجرها). رنگ ورقه‌های نازک و پدیده‌های خمیدگی نوری به خاطر یکی شدن ورقه‌های مروارید مادر و صدف می‌باشد.

درخشندگی (Luminescence):

درخشندگی یا لومینسانس عبارتست از نورانی شدن جسم با نور مرئی تحت تأثیر نوعی پرتو یا یک عامل فیزیکی یا شیمیایی. در علم گوهرشناسی مهمترین پدیده‌های درخشندگی مربوط به نور ماوراء بنفش می‌باشد و بسته به نوع تحریک، سری‌های کاملی از گروه‌های رنگی به وجود می‌آید که یکی از آنها فلوئورسانس(Fluorescence)  یا رنگ‌تابی می‌باشد و به طور کلی لومینسانس است که در اثر پرتوی خاصی به وجود می‌آید. در اینجا ذکر این قانون لازم به نظر می‌رسد که طول موج پرتو خارج شده بزرگتر از طول موج نور تابیده شده است. یکی از مایعاتی که پدیده فلوئورسانس را به خوبی نشان می‌دهد نفت است. به عنوان مثال رنگ در داخل نفت در حال نور افکنی، زرد به نظر می‌رسد حال آنکه نور انعکاسی آن آبی کمرنگ است.

لومینسانس حرارتی

(Thermo Luminescence)

این پدیده در اثر حرارت دادن مواد و ایجاد رنگ، به وجود می‌آید و یکی از کانی‌هایی که تحت تأثیر حرارت، خاصیت لومینسانس از خود نشان می‌دهد کانی فلوئوریت است.

لومینسانس شیمیایی

(Chemical Luminescence)

این پدیده در اثر فعل و انفعالات شیمیایی رخ می‌دهد، مثل پوسیده شدن چوب.

لومینسانس الکتریکی

(Electro Luminescence)

این پدیده توسط پرتوهای آندی و کاتدی، تحریک و ایجاد می‌شود. ظاهرا این طور به نظر می‌رسد که این پرتوها نوعی از پرتوافکنی نوری است در صورتی که این نوع پرتوها جریانی از بارهای الکتریکی منفی می‌باشند.

به هر حال، پدیده‌های لومینسانس که شرح آن گذشت، کاربرد چندانی در گوهرشناسی ماکروسکوپی انواع جواهرات ندارند زیرا اغلب و با تمام گوهرها در نور مرئی و تابش مستقی نور خورشید مورد بررسی قرار می‌گیرند و چون مقداری نور و پرتو ماوراء بنفش در نور خورشید وجود دارد پس بهترین نور از نظر گوهرشناسی ماکروسکوپی است. مانند یاقوت که در نور ماوراء بنفش دارای رنگ قرمز قهوه‌ای است و الماس که دارای یک رنگ آبی شاد و لومینسانسی می‌باشد. پدیده‌های لومینسانسی در آزمایشات و بررسی‌های دقیق گوهرها اهمیت خود را نشان می‌دهند مثلا زمرد که بر دو نوع مصنوعی و اصل می‌باشد توسط این پدیده‌ها از همدیگر متمایز می‌گردد بدین ترتیب که زمرد مصنوعی شدید به صورت قرمز منور می‌گردد در حالی که زمرد اصل فاقد هرگونه تغییر رنگی می‌باشد. پدیده‌های لومینسانس در اشعه ایکس(X - Ray )  در تشخیص مروارید اصیل از مروارید پرورشی بسیار حائز اهمیت است بدین ترتیب که مروارید اصیل که در دریا به طور طبیعی به وجود آمده است لومینسانس نمی‌شود، در حالی که مروارید آب شیرین (پرورشی) شديداً لومینسانس می‌گردد و علت آن هم، این است که هسته مروارید مصنوعی را، یک مروارید اصیل تشکیل می‌دهد.

ناخالصی‌ها

(Impurities)

در قسمت‌های قبل، از مهمترین خواص شیمیایی و فیزیکی گوهرها که مربوط به خود آنها می‌شد، صحبت کردیم. اکنون با توجه به این که بسیاری از گوهرها به خاطر مواد خارجی موجود در آنها اهمیت یافته‌اند، به تشریح و توضیح چنین موادی که اصطلاحا ناخالصی گفته می‌شود می‌پردازیم.

در سال‌های اخیر، این ناخالصی‌ها از نظر علمی توجه دانشمندان بسیاری را به خود جلب کرده است. در علم گوهرشناسی، ناخالصی‌ها به کلیه کانی‌های خارجی، کانال‌ها و حفرات فضایی (بادبزنی، پر مانند، ...) اطلاق می‌شود. از بین اینها، کانی‌های خارجی موجود در متن گوهرها از اهمیت خاصی برخوردار بوده و آن هم بدین علت است که اطلاعاتی در مورد نمونه، محل و چگونگی تشکیل گوهر به ما می‌دهند و نیز می‌توان از ناخالصی‌ها در پی بردن به اصالت و یا مصنوعی بودن گوهرها کمک گرفت. با وجود این، افرادی که دارای گوهر و به طور کلی دارای کلکسیون جواهرات می‌باشند، ترجیح می‌دهند که گوهرهایشان صاف و عاری از هرگونه ناخالصی باشد زیرا که وجود آنها باعث نقصان ارزش اقتصادی آن می‌گردد. به همان اندازه که کانی‌های خارجی به عنوان یک ناخالصی چندان مضر نیستند، سطوح حفرات و شیارها از بدترین حالات ناخالصی است. ناخالصی‌هایی از نوع کانی غریبه، ارتباط ژنتیکی نزدیکی با ژنز و منشأ گوهر دارد. این کانی‌های بیگانه می‌توانند به سه صورت در گوهرها ظاهر شوند:

١. کانی‌های غریبه قدیمی‌تر ‌از گوهرهایند:

در این صورت قبل از ایجاد گوهرها تشکیل شده‌اند ‌و در هنگام تشکیل سنگ‌ها ‌‌در اطراف یا داخل آن محاط شده‌اند. ‌مثلا می‌توان این حالت را در کانی الماس مشاهده کرد.

٢. کانی‌های غریبه همزمان با گوهرها متبلور شده‌اند:

بدین صورت که کانی‌های بیگانه یا مهمان در هنگام رشد و نمو سنگ گوهرها از مواد مذاب و یا محلول‌های همراه با آنها متبلور شود و به روی یکی از سطوح در حال رشد سنگ اسکان یابند و سپس در ادامه رشد و نمو بلور، توسط موادی که سرعت رشد بیشتری دارند در بر گرفته می‌شوند. در این حالت، سنگ در برگیرنده (میزبان یا گوهر) و سنگ در بر گرفته شده (کانی‌های غریبه) هم‌سن می‌باشند.

٣. کانی‌های غریبه جوانتر از گوهرها باشند:

در این مورد، مواد معدنی از خارج به داخل شکاف‌ها، فضاهای خالی و حفره‌های موجود در سنگ گوهر به صورت محلول نفوذ کرده و سپس در درون گوهرها متبلور می‌شوند.

فرم و شکل کانی‌های غریبه (در بر گرفته شده) می‌تواند متنوع و مختلف باشد، از فرم و شکل بلور محاط شده می‌توان طبیعت یک چنین کانی را شناسایی نمود. شکل بلور با وجود این که از ویژگی‌های منحصر به فرد می‌باشد معهذا کانی‌های مختلف، از نقطه نظر تراخت و شکل، متفاوت هستند. به عنوان مثال فرم میخی از اختصاصات كانی روتیل می‌باشد که در بسیاری از یاقوت‌ها قابل مشاهده می‌باشد و شبکه مخصوص روتیل را نشان می‌دهد. زمرد ناحیه اورال (Ural) و ناحیه آفریقا و نواحی هندوستان اغلب غنی از میکای قهوه‌ای رنگ (بیوتیت) می‌باشند که به فرم شش وجهی کوچک تخت ظاهر می‌گردد.

کانی دمانتوئید، اغلب غنی از هورنبلند رشته‌ای است. در درّ کوهی بعضی از مناطق روتیل‌ها به شکل میخ‌های ضخیم ظاهر می‌شوند که بدون انتخاب جهت به طور بی‌نظمی، در جهات مختلف گسترده می‌شوند. چنین میخ‌های سنگی گاهی اوقات به حدی جالب می‌باشند که گوهر تراشان آن را تراش داده و به صورت نگین‌های انگشتری و دیگر مصارف در می‌آورند. اگر این میخ‌ها به صورت زیاد و ظریف و به رنگ طلایی باشند آنگاه به آنها موی ونوسی (Venus hair) گفته می‌شود.

رنگ نیز می‌تواند یکی از فاکتورهای تمیز دهنده گوهرهای اصل از سنتزی باشد ولی گاهی مواد در بر گرفته شده با کانی در برگیرنده کاملا همرنگ بوده و اختلاف شکست نور و شکست مضاعف مابین آنها قابل تشخیص نیست. آنگاه باید به روش‌های دیگر در آورد که یکی از رایج‌ترین ‌آنها استفاده از مقطع نازک نسل‌های در بر گرفته شده و در بر گیرنده در زیر میکروسکوپ می‌باشد و این روش از کلیه روش‌ها مناسب‌تر ‌و نتیجه آن قابل اطمینان‌تر ‌است.

کانی‌های در بر گرفته شده بسیار زیادند ولی می‌توان مهمترین و رایج‌ترین ‌آنها را بدین صورت بیان کرد: روتیل، میکا (مسکوویت، بیوتیت)، کوارتز، کروندوم، پیریت، زیرکن، گرونا، مگنتیت، هماتیت، هورنبلندهای متفاوت، اوژیت، دیوپسید، کلسیت، آهن تیتان‌دار، اسپینل.

در نوع سوم کانی‌های در بر گرفته شده که ذکر آن در سطور قبل آمد، از همه مهمتر اکسیدهای آبدار می‌باشند که از میان آنها می‌توان اکسید آهن و اکسید منگنز را نام برد. این حالت به خصوص در فیروزه و به ویژه در نوع نیشابوری آن مشهود است. این اکسیدها به صورت ماتریکس یا رگه‌ها و یا شاخه برگ مانند که به رنگ سیاه یا قهوه‌ای هستند در تمام جهات سنگ فیروزه انتشار یافته‌اند.