Природные синие кристаллы танзанита обладают сильным плеохроизмом: по np они красно-фиолетовые, по nm - темно-синие и по ng - желто-зеленые. После нагревания характер плеохроизма несколько изменяется: по np они становятся фиолетово-красными, а по nm и ng - темно-синими. Необходимо помнить, что танзанит очень легко повреждается при ультразвуковой чистке. Удельный вес танзанита очень стабилен и равен 3,355, показатели преломления равны 1,692 и 1,701 для минимального и максимального показателей, соответственно, и 1,694 - для промежуточного показателя. Двупреломление 0,009, твердость 6,5-7 по шкале Мооса (довольно низкая для использования камня в кольцах), спайность отсутствует, поэтому огранка не доставляет особых затруднений. В спектре природных кристаллов наблюдается три широкие полосы поглощения, которые, естественно, меняются по интенсивности в зависимости от направления наблюдения. Наиболее интенсивная линия отмечается при 595 нм, две другие находятся в зеленой (528 нм) и синей (455 нм) частях спектра. В камнях, подвергшихся термической обработке, даже полоса при 595 нм может быть слабой и непригодной для идентификации камня.
В середине 70-х годов на мировом рынке появились очень красивые разновидности синих берилла и топаза. Эти синие бериллы, поступающие, предположительно, из провинции Гойазе в Бразилии, очень похожи на бериллы из месторождения Машише в шт. Минас-Жерайс в Бразилии. Последние известны как бериллы типа "машише". Для них характерны полосы поглощения, соответствующие 699 и 655 нм, и аномальный дихроизм, выражающийся в том, что необыкновенный луч почти бесцветен, а обыкновенный имеет глубокий голубой цвет. Подобная картина противоположна той, которая наблюдается у аквамаринов. Как известно, бериллы типа "машише" теряют свой прекрасный голубой цвет после продолжительного пребывания на солнечном свету. Цвет в некоторых случаях, может быть восстановлен при облучении нейтронами, и нельзя исключить того, что все эти красивые камни перед продажей облучаются с целью улучшить их окраску. Между прочим, первые синие бериллы, найденные в месторождении Машише, обладали весьма высокой плотностью (2,80). Для добываемых сейчас камней характерны более обычные значения.
Первым шагом в определении синего камня, должно быть измерение его показателей преломления на обычном рефрактометре при использовании света натриевой лампы или хорошего цветного фильтра. Если показатели преломления имеют значения 1,76-1,77, то можно с уверенностью сказать, что это природный или синтетический сапфир.
У кианита, который изредка встречается в виде прекрасных синих кристаллов, показатели преломления очень ненамного превышают цоизитовые. Но у кианита гораздо больше двупреломление (0,016), что может служить хорошим отличительным признаком. Очень хорошая спайность кианита затрудняет огранку и придает камню характерный вид. Его твердость сильно меняется (от 4 до 7) в зависимости от направления царапания, но в случае ограненных камней это свойство, естественно, не может быть использовано для диагностики.
Синяя шпинель дает один показатель преломления на рефрактометре (1,72), который заметно ниже показателя преломления синтетической шпинели (1,728). Однако следует помнить, что в природной шпинели почти всегда присутствует цинк (замещающий магний) и железо, которое обусловливает окраску камня. Цинк может значительно повышать показатель преломления шпинели, иногда до 1,735. В некоторых ганошпинелях, как иногда называют богатые цинком разновидности, присутствует до 20% цинка, вследствие чего показатель преломления достигает значения 1,75, а удельный вес превышает 4,0. Для определения шпинели полезен ее спектр поглощения. Он имеет широкую полосу в синей части спектра при 459 нм, которую следует отличать от узкой полосы при 450 нм, характерной для спектра поглощения природного сапфира. К счастью, это не все: имеется также более узкая полоса в зеленой части спектра при 480 нм и еще две полосы в зеленой (при 555 нм) и желтой (при 592 нм) частях спектра, которые особенно отчетливы. Полоса в оранжевой части (при 632 нм) придает спектру шпинели еще более определенный вид. Такие же полосы наблюдаются в спектре лиловатых и коричневатых красных шпинелей, и это необходимо помнить.
Синий турмалин, иногда называемый индиголитом, имеет заметно меньшие показатели преломления - от 1,62 до 1,64, поэтому для идентификации камня его достаточно изучить с помощью рефрактометра. Дополнить картину может довольно узкая и нечеткая линия поглощения между зеленой и синей частями спектра при 497 нм.
Очень красив иолит, хотя цвет его довольно тусклый и ему недостает блеска и богатства оттенков лучших сапфиров. Камень достаточно твердый и широко используется в недорогих украшениях. Показатели преломления иолита близки к показателям преломления кварца, однако внимательное наблюдение за изменением положения края затененной области при вращении камня показывает, что минерал является двуосным, а не одноосным, как кварц. Общеизвестен очень характерный плеохроизм иолита - в одном направлении он кажется фиолетовым, тогда как в другом выглядит бледным дымчато-желтым. Это свойство послужило основанием для возникновения одного из его названий - "дихроит". Другое название иолита - "кордиерит". Бесцветный иолит открыт в Шри Ланке.
Из других синих природных камней следует упомянуть очень редкий минерал - бенитоит. Бенитоит найден в Калифорнии в одном или двух месторождениях, где он встречается в небольших количествах в виде мелких камней. По этой причине бенитоит является скорее коллекционным, чем ювелирным камнем. Показатели преломления бенитоита близки к показателям преломления танзанита. Однако он имеет значительно большее двупреломление (0,047), что легко определяется на рефрактометре. Красоту бенитоиту, кроме яркого синего цвета, придает его высокая дисперсия, сравнимая с дисперсией алмаза.
Синий топаз, получаемый путем радиоактивного облучения, производится на коммерческой основе уже более десяти лет и по цвету напоминает некоторые сапфиры. Синий цвет малой интенсивности получают обработкой природного материала в гамма-камере с использованием изотопов 60Со, но более интенсивная синяя окраска достигается при использовании электронов высоких энергий в линейном ускорителе или нейтронов в ядерных реакторах. Под воздействием гамма-лучей и электронов высоких энергий топаз приобретает коричневатый цвет, а желаемый синий получается последующим нагреванием приблизительно до 200oС. При этом камни, облученные нейтронами, могут иметь более темно-синий цвет либо чернильный или синевато-стальной оттенок. Этими различными методами получаются топазы, варьирующие по цвету от бледного аквамарина до достаточно интенсивно-синего. Использование облучения низкой энергии, например такого, как в гамма-камере с 60Со, не приводит к возникновению каких-либо эффектов остаточной радиации, однако электроны высоких энергий и нейтронная активация вызывают в некоторых топазах радиоактивность, неприемлемую с точки зрения норм безопасности. Для таких камней может потребоваться период остывания, продолжительность которого зависит от полученной дозы облучения. Синие топазы однозначно определяются по показателям преломления. Их показатели преломления соответствуют 1,612-1,622 (двупреломление 0,010) и плотность - 3,56 г/см3.
В таблице приведен ряд констант различных синих камней.
Таблица
Физические константы синих камней
| Минерал | Твердость по Моосу | Удельный вес (г/см3) | Показатель преломления | Двупреломление | Плеохроизм |
| Танзанит | 6,5 | 3,35 | 1,69-1,70 | 0,009 | Сильный | | Сапфир | 9 | 3,99 | 1,76-1,77 | 0,008 | Сильный |
| Бенитоит | 6,5 | 3,67 | 1,75-1,80 | 0,047 | Сильный |
| Кианит | 4-6 | 3,69 | 1,71-1,73 | 0,016 | Сильный |
| Синтетическая шпинель | 8 | 3,63 | 1,727 | Нет | Нет |
| Шпинель | 8 | 3,60 | 1,72 | Нет | Нет |
| Топаз | 8 | 3,56 | 1,61-1,62 | 0,008 | Средний |
| Турмалин | 7 | 3,10 | 1,62-1,64 | 0,020 | Сильный |
| Берилл | 7,5 | 2,70 | 1,57-1,58 | 0,006 | Сильный |
| Иолит | 7 | 2,59 | 1,53-1,54 | 0,009 | Сильный |
Фотографии включений в танзаните
Флюидные включения
 | Газово-жидкие включения
Ширина картинки 0,5 мм |
 | Газово-жидкие включения |
 | Газовое включение в свинцовом стекле, имитирующем сапфир |
Минеральные включения
 | Мелкие ключения графита
Диаметр огранки 3 мм |
 | Включения пластинок графита
Ширина картинки 0,5 мм |
|
