Топаз (тяжеловес) — минерал ромбической системы, бипирамидального класса. Отношение осей. а : b : с = 0,52854 : 1 : 0,95395 (по Кокшарову). Отношения эти колеблются у Т. различных месторождений. Встречается как отдельными кристаллами, так и в виде плотных масс. Кристаллы, обыкновенно сидящие отдельно, достигают иногда значительной величины (известны кристаллы более 30 фн. весом). Обычный вид их призматический, вследствие развития форм {110} и {120}, грани которых, обыкновенно, покрыты грубыми вертикальными штрихами. Комбинации порою очень сложны. Число известных форм очень велико (более 150). Спайность параллельно (001) весьма совершенная, так что даже самые лучшие кристаллы имеют трещины, идущие в этом направлении. Твердость 8; уд. вес 3,4 — 3,6. Излом от раковистого до неровного. Блеск стеклянный — от совершенно прозрачного до просвечивающего в краях. Плоскость оптических осей — плоскость симметрии. Первая биссектриса — вертикальная ось. Двойное лучепреломление положительное. Угол оптических осей очень сильно меняется, в зависимости от отношения F:OH, в пределах: 2Е (для Na — лучей) = 71° 13′ (Т. из Mugla в Малой Азии) — 126°24′ (Т. из Thomas Range в Утахе). Показатели преломления (бесцветный Т. из Бразилии):
| Фраунгоф. линии. | α | β | γ | 2V | 2E |
|---|---|---|---|---|---|
| Ε | 1,61452 | 1,61668 | 1,62408 | 56° 59′ | 100° 55′ |
| F | 1,61701 | 1,61914 | 1,62652 | 56 43 | 100 32 |
| G | 1,62154 | 1,62365 | 1,62123 | 55 51 | 99 0 |
| H | 1,62539 | 1,62745 | 1,63506 | 55 11 | 97 50 |
При нагревании угол оптических осей сильно изменяется, напр.: 2Е = 119° (при 20° С) и 123° (при 250° С). Обнаруживает очень сильное пироэлектричество. Характер распределения его по поверхности кристаллов еще не выяснен достаточно. Перед паяльной трубкой не плавится. При нагревании с фосфорною солью в трубочке дает ясную реакцию на фтор. Кислоты на Т. не действуют, и только серная кислота очень слабо разлагает его. Окрашены бывают кристаллы Т. в очень разнообразные цвета: желтоватый, голубой, розовый, синеватый. Совершенно водянопрозрачные кристаллы тоже не редкость. Под влиянием света некоторые разновидности теряют свои цвета. Сильный жар тоже изменяет окраску, чем и пользуются для получения, напр., розовых Т. Прозрачные и приятно окрашенные разновидности Т. шлифуются и считаются драгоценными камнями второго класса (на Урале ювелиры и гранильщики употребляют исключительно название «тяжеловес», название же «Т.» они дают горному хрусталю и его разновидностям; с Т. не надо смешивать «золотистый Т.» и «дымчатый Т.», которые представляют разновидности кварца). Особенно красивы синеватые уральские и розовые и фиолетовые Т. из Бразилии. Все почти известные месторождения Т. находятся в древних кристаллических породах. Наиболее известные из них: Урал. Здесь особенно знамениты топазовые копи в окрестностях дер. Алабашки и в Ильменских горах. Т. окрестностей Алабашки сидят, обыкновенно, в небольших пещерках в крупнозернистом граните. Стены этих пещерок покрыты прекрасными кристаллами полевого шпата, слюды, турмалина, дымчатого хрусталя и Т., отдельно сидящие, вросшие одним концом в гранит кристаллы которого достигают иногда очень значительных размеров, весом в несколько фунтов.
Обыкновенно они окрашены в синеватый цвет и считаются самыми красивыми из всех известных Т. Штуфы с хорошими кристаллами ценятся по несколько сотен рублей. В последнее время здесь добывают мало Т., так как лучшие копи уже выработаны.
Великолепная коллекция кристаллов уральских Т. находится в музее Горного института в СПб., в British Museum в Лондоне. Кристаллы имеют обыкновенно очень простые комбинации (см. фиг. 1).
На этой и на следующих фигурах буквами обозначены формы: M = {110}, l = {120}, i = {113}, Р = {001}, y = {021}, h = {103}, f = {011} b = {010}, d = {101}, x = {123}, v = {122}, o = {111}, e = {221}, g = {130}, w = {041}, u = {112}, ß = {012}, s = {136}, t = {135}, q = {213}, τ = {314}, но иногда попадаются и очень сложные кристаллы (см. фиг. 2). Т. Ильменских гор (месторождение лежит на восточной стороне Ильменского озера, в окрестностях Миасского завода) бывают или совсем прозрачные, бесцветные или трещиноватые, грязного желто-белого цвета. Кристаллы первого типа дают очень сложные комбинации (см. фиг. 3 и 4), кристаллы второго типа, наоборот, очень просты (см. фиг. 5). В Южном Урале, в золотых россыпях по р. Каменке, встречаются прекрасные Т. розового и винно-желтого цвета. В Нерчинском округе Т. добываются в трех месторождениях: Адун-Чилоне, в Борщовском и Кухусеркенском кряжах. Т. из Адун-Чилона резко отличаются от всех прочих месторождений. Они обыкновенно собраны в друзы и заключены в так называемой «топазовой породе» (смесь Т. и кварца) вместе с бериллами и дымчатыми Т. Комбинация их очень не сложны (фиг. 6), особой красотой они тоже не отличаются, большею частью сильно трещиноваты. Т. же двух последних месторождений, наоборот, отличаются приятным винно-желтым цветом, очень прозрачны и достигают иногда колос-сальных размеров (в Музее Горного Института один кристалл из этого месторождения имеет 19 см высоты, 21 см ширины и весит почтя 32 фн.). Из иностранных месторождений Т. особенно известны: Schneckenstein в Саксония (не особенно большие, но порою очень красивые светло-винно-желтые кристаллы, сидящие в топазовой породе; комбинации их не сложны; (фигура 7), Ehrenfriedersdorf и Altenberg, в Саксонии же, Schlaggenwald в Богемии, San Louis Potosi в Мексике. Чрезвычайно красивые кристаллы Т. добываются в провинции Minas Geraes около Boa-Vista (в округе Villa-Rica). Кристаллы окрашены в прекрасные винно-желтый, фиолетовый, лиловый цвета (желтые кристаллы становятся после прокаливания розовыми). Комбинации их очень типичны (см. фиг. 8). Масса других месторождений дают менее хорошие кристаллы. В некоторых месторождениях (напр., Mount Bischoff в Тасмании) Т. с кварцем образуют горную породу, похожую на порфир. По химическому составу, Т. принадлежит к группе силикатов, и состав его выражается формулой: SiO4Al2(F.OH)2. Привожу несколько анализов Т. различных месторождений:
| Месторождения | SiO2 | Al2O3 | Fl | Сумма |
|---|---|---|---|---|
| Schneckenstein | 34,24 % | 57,45 % | 14,99 % | 106,68 % |
| Миасск. | 33,68 | 56,36 | 17,11 | 107,15 |
| Адун-Чилон | 33,56 | 56,28 | 18,30 | 108,14 |
| Бразилия | 33,73 | 57,39 | 16,12 | 107,24 |
| Теоретич. | 33,22 | 56,54 | 17,61 | 107,37 |
Ср. Hintze, «Handb. d mineral.» (II, стр. 102—127). Кокшаров, «Материалы для минералогии России» (П, 112—192); Goldschmidt, «Ind. d. Krystall. d. Miner.» (3, 223—230); Dana, «Syst. of Miner.» (1894, 492—496); M. Bauer, «Edelsteinkunde» (371—386).