سنگ الکساندریت چیست؟ خصوصیات و خواص آن

سنگ الکساندریت نوعی بسیار کمیاب از کریزوبریل با سختی 8.5 است که به دلیل کمیابی و کیفیت‌های گوهری مطلوب، ارزش بالایی دارد.

تاریخچه نام‌گذاری این سنگ

تاریخچه کشف و نام‌گذاری این گوهرسنگ تا حدی محل بحث است. نمونه‌های نخستین الکساندریت در اوایل دهه 1830 در معادن زمرد اورال روسیه پیدا شدند. معدن‌شناس فنلاندی Nils Gustaf Nordenskiöld (1792–1866) از نخستین افرادی بود که ماهیت کریزوبریلی و پدیده تغییر رنگ آن را بررسی و شناسایی کرد. نام «الکساندریت» در سال 1834 در ارتباط با تزار آینده، الکساندر دوم، مطرح شد و شرح علمی آن نیز بعدها منتشر شد.

نمونه‌های نخستین الکساندریت در معادن زمرد اورال روسیه، در نزدیکی رودخانه توکووایا، در دهه 1830 پیدا شدند. Nordenskiöld در بررسی نمونه‌هایی که ابتدا شبیه زمرد به نظر می‌رسیدند، با سختی بالاتر و تغییر رنگ آنها در نور شمع/لامپ مواجه شد و مشخص شد که این ماده نوعی کریزوبریلِ حاوی کروم است.

این گوهرسنگ به دلیل رنگ‌های سبز و قرمز خود که با رنگ‌های نظامیِ روسیه امپراتوری همخوانی داشتند، خیلی زود با دربار روسیه و خاندان تزار پیوند خورد و از همین رو جایگاه و شهرت ویژه‌ای پیدا کرد؛ با این حال، ادعای اینکه الکساندریت رسماً «سنگ جواهر رسمی تزار» بوده، مستند تاریخی محکمی ندارد.

مشخصات گوهری الکساندریت

سنگ الکساندریت (به انگلیسی Alexandrite) یکی از انواع بسیار کمیاب کریزوبریل (BeAl₂O₄) با سختی موس 8.5 و وزن مخصوص حدود 3.69 تا 3.81 است. این کانی دارای سیستم بلوری ارتورومبیک است و به دلیل دوقلویی‌های مکرر، برخی بلورها ممکن است ظاهری شبه‌شش‌وجهی پیدا کنند؛ این به معنی شش‌وجهی بودن سیستم بلوری آن نیست. الکساندریت از شفاف تا نیمه‌شفاف و در برخی نمونه‌ها مات دیده می‌شود و نمونه‌های شفافِ باکیفیت معمولاً ارزش بیشتری دارند. در اصطلاح گوهرشناسی، الکساندریت گونه رنگ‌تغییرِ کریزوبریل است و CIBJO آن را کریزوبریلِ دارای تغییر رنگ مشخص، مرتبط با کروم، تعریف می‌کند.

الکساندریت در شرایط زمین‌شناسی مناسب از کریزوبریلِ BeAl₂O₄ تشکیل می‌شود و وجود مقدار کم کروم، که می‌تواند جایگزین بخشی از آلومینیوم شود، عامل اصلی رنگ و اثر تغییر رنگ آن است. در موارد نادر، حضور وانادیوم نیز مشاهده می‌شود. انواع کالر چنجینگ (Color Changing) آن در نور روز در طیف‌های سبز تا سبز-آبی دیده می‌شوند و در نور لامپ رشته‌ای، بسته به محل پیدایش، به طیف‌های قرمز تمشکی، ارغوانی-قرمز یا نارنجی-زرد تغییر می‌کنند.

پدیده تغییر رنگ در Alexandrite

الکساندریت یکی از خاص‌ترین سنگ‌های موجود در بازار است. این سنگ نوعی کریزوبریل با پدیده کالر چنجینگ است. الکساندریت، یا کریزوبریل دارای پدیده کالر چنجینگ، به «زمرد روز و یاقوت شب» معروف است. شاید این اصطلاح به دلیل گونه‌ای از آن که دارای تغییر رنگ سبز تا سرخ است، به کار برده می‌شود. این سنگ در زیر نور لامپ رشته‌ای یا شمع به طیف‌های مایل به قرمز تغییر رنگ می‌دهد.

رنگ الکساندریت عمدتاً به حضور مقدار کمی کروم مربوط است. کروم همان عنصر رنگ‌زای مهمی است که در بسیاری از زمردهای کروم‌دار نیز نقش دارد. رنگ و شدت تغییر رنگ الکساندریت با خاستگاه متفاوت است؛ نمونه‌های برخی مناطق، از جمله سریلانکا، تانزانیا، برزیل و زیمبابوه، می‌توانند از سبز و سبزآبی تا رنگ‌های قرمز، ارغوانی، قهوه‌ای یا مایل به نارنجی در نورهای مختلف دیده شوند. بنابراین، ویژگی رنگ به‌تنهایی برای تعیین خاستگاه کافی نیست. مطلوب‌ترین نمونه‌ها معمولاً رنگ‌های اشباع و تغییر رنگ قوی و مشخص دارند.

دلیل علمی تغییر رنگ سنگ‌های کالر چنج

سنگ‌های کالر چنج (color-change؛ تغییر رنگ) در زیر نورهایی با توزیع طیفی متفاوت، مانند نور روز یا فلورسنتِ معادل نور روز در برابر نور لامپ رشته‌ای، رنگ‌های متفاوتی نشان می‌دهند. این پدیده به ویژگی‌های طیف جذبی سنگ و همچنین طیف منبع نور وابسته است. به‌طور ساده، سنگ بخشی از طول موج‌های نور را بیشتر جذب می‌کند و بخش دیگری را بیشتر منتقل یا بازتاب می‌دهد؛ در نتیجه، نسبت نورهای باقی‌مانده و پاسخ چشم در منابع نوری مختلف تغییر می‌کند.

در طیف انتقال الکساندریت، نواحی با عبور بیشتر در بخش آبی-سبز و قرمز و یک کمینه عبور در ناحیه زرد اهمیت ویژه‌ای دارند. این ساختار طیفی، در کنار تفاوت ترکیب طیفی نور روز و نور رشته‌ای، اساس پدیده‌ای است که «اثر الکساندریت» نامیده می‌شود.

برای مثال، در الکساندریت جذب قوی در ناحیه زرد و نیز جذب در بخش آبیِ طیف باعث می‌شود نورِ عبوری در نواحی آبی-سبز و قرمز نسبت بیشتری داشته باشد. در نور روز، که سهم نور آبی و سبز بیشتر است، مؤلفه سبز معمولاً غالب شده و سنگ سبز یا سبزآبی دیده می‌شود؛ در نور لامپ رشته‌ای یا شمع، که غنی‌تر از طول موج‌های قرمز است، مؤلفه قرمز می‌تواند غالب شود و سنگ قرمز تا قرمز-ارغوانی دیده شود. شدت این تغییر به طیف منبع نور، ویژگی‌های جذب سنگ، جهت‌گیری بلور و کیفیت تراش نیز وابسته است.

قیمت سنگ الکساندریت بر چه اساسی تعیین می‌شود؟

الکساندریت طبیعی باکیفیت بسیار گران‌قیمت است و بسته به فاکتورهای گوهرشناسی می‌تواند قیمت‌های متفاوتی داشته باشد. برخی نمونه‌های برزیلی می‌توانند تغییر رنگ بسیار قوی و جذابی داشته باشند، اما نمی‌توان گفت همه الکساندریت‌های برزیل «100 درصد» تغییر رنگ دارند. این کانی گاهی ممکن است دارای پدیده شاتویانسی نیز باشد. ترکیب تغییر رنگ قوی و چتویانسی می‌تواند به نادرتر و باارزش‌تر شدن نمونه کمک کند.

گران‌ترین نوع‌های سنگ الکساندریت از نظر رنگ، نمونه‌های تغییر رنگ‌دهنده از سبز به قرمز آتشین هستند. نمونه‌های بزرگ و باکیفیت این سنگ احتمالاً صدها میلیون تومان ارزش دارند! سنگ شناس

از فاکتورهای بسیار مهم در قیمت‌گذاری این سنگ می‌توان به میزان تغییر رنگ و وضوح کالر چنجینگ، وزن سنگ (قیمت سنگ‌های دارای وزن بیشتر به‌صورت پلکانی افزایش می‌یابد)، تراش، شفافیت سنگ و گاهی محل پیدایش و … اشاره کرد.

نمونه‌هایی که از ذخایر قدیمی روسیه می‌آیند، گران‌تر هستند. سنگ جواهری با وزن یک قیراطی الکساندریت برزیل بیش از 500 دلار ارزش دارد؛ بنابراین اگر سنگ یا انگشتر الکساندریت را با قیمت پایینی دیدید، باید نسبت به آن مشکوک باشید!

معادن Alexandrite در کجا قرار دارند؟

معادن تاریخی این سنگ در منطقه اورال روسیه قرار داشتند و تولید آنها در قرن بیستم به‌شدت کاهش یافت. برای مدت طولانی، اورال یکی از مهم‌ترین منابع الکساندریت‌های مرغوب و نسبتاً بزرگ بود. اما در دهه 1980، ذخایر مهمی از الکساندریت در میناس گرایس برزیل شناخته شدند. در اواسط دهه 1990 نیز استخراج این گوهرسنگ در جنوب تانزانیا رواج یافت. الکساندریت‌های برزیل از نظر خلوص رنگ سبز به پای الکساندریت‌های روسیه نمی‌رسند، ولی وضوح تغییر رنگ در آنها به‌خوبی مشاهده می‌شود. همچنین روشنی رنگ‌های نمونه‌های سریلانکایی نیز به پای روسیه نمی‌رسد. منابع دیگر الکساندریت عبارت‌اند از میانمار (برمه)، سریلانکا، زیمبابوه، تانزانیا، هند (آندرا پرادش) و ماداگاسکار.

سنگ‌های الکساندریت مصنوعی (سنتتیک)

این سنگ به دلیل زیبایی خاص و قیمت بالایی که دارد، همواره تلاش‌های زیادی را برای ساخت نمونه‌های سنتتیک آن به دنبال داشته است. اولین الکساندریت‌های سنتتیک در دهه 1960 وارد مرحله تولید و عرضه شدند و امروزه نمونه‌های سنتتیک زیادی از این سنگ در بازار موجود هستند که گاهی تغییر رنگ‌هایی از بنفش-آبی تا سبز-سرخ دارند. حتی برای الکساندریت‌های دارای پدیده چتویانسی نیز نمونه‌های آزمایشگاهی ساخته شده‌اند که دارای دو پدیده نوری چتویانسی و کالر چنجینگ هستند.

نمونه‌های سنتتیک دارای همان ترکیب شیمیایی و اساساً همان خواص فیزیکی و نوری کانی طبیعی هستند؛ فرمول آنها BeAl₂O₄ است و «سنتتیک» بودن به معنی ارزان یا بی‌ارزش بودن نیست. الکساندریت سنتتیک با روش‌هایی مانند فلاکس، Czochralski (Pulled) و floating zone تولید شده است؛ روش‌های دیگر نیز در برخی منابع برای تولید آزمایشگاهی گزارش شده‌اند.

سنگ‌های الکساندریت تقلبی و مشابهات

در معاملات این سنگ، موارد زیادی دیده شده که برای کلاه‌برداری از ایمیتیشن‌های الکساندریت استفاده می‌شود. سنگ‌هایی مانند سافیر (با وجود عناصری مانند وانادیوم و …)، اسپینل، گارنت‌ها، دیاسپور و نمونه‌های دیگری که قابلیت تغییر رنگ مشابه الکساندریت دارند، ممکن است به جای این سنگ عرضه شوند. یاقوت‌های ارغوانی روشن نیز در صد سال اخیر از مشابهات الکساندریت با قابلیت تغییر رنگ بوده‌اند که نداشتن رنگ سبز در آنها می‌تواند به تمایز چشمی میان آنها کمک کند.

در ایران اغلب نمونه‌های بدل، شیشه یا سنگ زولتانایت هستند. این کانی که دارای پدیده تغییر رنگ طبیعی است، سختی بین 6.5-7 داشته و غالباً از ترکیه وارد و به‌عنوان الکساندریت فروخته می‌شود! روی این سنگ عموماً بهسازی خاصی انجام نمی‌شود و غیرمعمول است. روشی که قبلاً برای آن استفاده می‌شد و طی آن مانند زمردها روغن‌کاری می‌شدند نیز امروزه به‌ندرت ممکن است دیده شود.

روش تشخیص سنگ الکساندریت اصل از مصنوعی

تشخیص سنگ الکساندریت رشد‌یافته به روش فلاکس مقداری مشکل است؛ زیرا دارای اینکلوژن‌هایی شبیه نوع طبیعی است. بنابراین برای تشخیص سنگ الکساندریت اصل از مصنوعی، مراجعه به آزمایشگاه معتبر ضروری است. الکساندریت‌های مصنوعی با روش Czochralski (Pulled) ممکن است بسیار تمیز و شفاف باشند و اغلب ساختارهای رشد خمیده یا خطوط خمیده نشان دهند، اما این ویژگی‌ها به‌تنهایی برای تشخیص قطعی کافی نیستند.

در الکساندریت‌های رشد‌یافته با روش Czochralski (Pulled)، گاهی رنگ‌هایی از آبی یا آبی-سبز تا قرمز دیده می‌شود؛ این ویژگی به‌تنهایی برای اثبات سنتتیک بودن کافی نیست، زیرا برخی الکساندریت‌های طبیعی نیز طیف‌های رنگی مشابهی نشان می‌دهند. تشخیص قطعی باید بر پایه مجموعه‌ای از شواهد میکروسکوپی و آزمایش‌های پیشرفته مانند طیف‌سنجی و در موارد لازم FTIR انجام شود.

در تشخیص نمونه‌های بدل از جنس کوراندوم، ضریب شکست آن‌ها معمولاً در محدوده بالاتر کوراندوم، حدود 1.759–1.778، قرار می‌گیرد؛ در حالی که کریزوبریل محدوده‌ای حدود 1.746–1.763 دارد و این دو بازه تا حدی هم‌پوشانی دارند، بنابراین RI به‌تنهایی کافی نیست. در کوراندوم سنتتیکِ تغییررنگ‌دهنده ممکن است ساختارهای رشد خمیده، حباب یا ویژگی‌های دیگری دیده شود، اما تشخیص باید بر پایه مجموعه شواهد انجام شود. همچنین طیف جذبی، بسته به عامل رنگ‌زا، می‌تواند اطلاعات تشخیصی مهمی فراهم کند.

بزرگترین الکساندریت تراش‌خورده جهان

الکساندریت به‌ندرت در اندازه‌های بزرگ یافت می‌شود. گونه‌های بیش از 5 قیراط بسیار کمیاب هستند. بزرگترین سنگ جواهر برش‌خورده الکساندریت، با وزن 65.7 قیراط، از سریلانکا است و در حال حاضر در واشنگتن، مؤسسه اسمیتسونین واشنگتن D.C.، قرار دارد. بنابراین، نمونه‌های بالای ۲۰ قیراط بسیار کمیاب هستند و احتمال وجود چنین نمونه‌ای در ایران بسیار کم است. لازم به ذکر است که همیشه درشت بودن عامل گران‌تر بودن نیست؛ بلکه شدت اشباع رنگ و تغییر آن، به‌خصوص تغییر از سبز-آبی به ارغوانی-قرمز، می‌تواند تأثیر زیادی بر قیمت‌گذاری آن داشته باشد.

کاربرد در جواهرات

به دلیل کمیاب بودن نمونه‌های باکیفیت این گوهر، استفاده از آن در جواهرسازی به‌ندرت دیده می‌شود. البته در گذشته، جواهرسازان بزرگ در روسیه شانس بیشتری برای استفاده از این گوهرسنگ داشتند. گوهرشناس ارشد تیفانی، جورج فردریک (1856-1932)، شیفته سنگ الکساندریت بود و در اواخر قرن 19 و ابتدای قرن بیستم، جواهرسازان برجسته توانستند مجموعه‌ای از انگشترها و جواهرات پلاتینیومی با این سنگ ارائه دهند. سنگ‌های کوچک‌تر این گوهرسنگ نیز به‌صورت معدود در جواهرآلات مربوط به ملکه ویکتوریا انگلیس استفاده می‌شدند. امروزه نیز این گوهرسنگ، به‌خصوص در اندازه‌ها و کیفیت‌های بالا، در اختیار ثروتمندان است.

نحوه نگهداری و تمیز کردن

این سنگ در شرایط معمول نگهداری پایدار است و الکساندریتِ بدون پرشدگی شکستگی را می‌توان با آب گرم و صابون تمیز کرد؛ پاک‌کننده‌های اولتراسونیک و بخار نیز معمولاً برای الکساندریت مناسب هستند. با این حال، اگر سنگ دارای شکستگی‌های پرشده با روغن، رزین، موم یا مواد مشابه باشد، باید فقط با آب گرم و صابون تمیز شود.

خواص سنگ الکساندریت

از نظر علمی، الکساندریت خواص درمانی یا اثرات روان‌شناختی اثبات‌شده‌ای ندارد. با این حال، در باورهای عامه و برخی سنت‌های سنگ‌درمانی، برای آن نسبت‌هایی مانند آرامش، شادی، تقویت اعتمادبه‌نفس و ارتباط با چاکراهای قلب، چشم سوم و تاج مطرح شده است. این موارد را باید در چارچوب باورهای سنتی و نه به‌عنوان ویژگی‌های علمی یا پزشکی در نظر گرفت. الکساندریت همچنین یکی از سنگ‌های متولدین خرداد است.