星の輝きが現れる不思議

スター・ストーンとは星のような形が現れる石のことです。上からこの石を見ると、6本や4本の白い光の帯が見られます。数ある宝石の中でもスターが見られることは希です。この白い光の帯は光条(こうじょう)と呼ばれています。
宝石業界においてスター・ストーンと言えば、一般にスター・ルビーとスター・サファイアが挙げられます。スター・ルビーでは赤い地色に6本の光条が見られます。青色のスター・サファイアでは青い地色に6本の光条が見られます。
なぜスター(6本の光条)が現れるのでしょうか? スター・ルビーを採り上げて話を進めます。スターが現れるには次の条件が必要です。
   (1)多数の針状インクルージョンが3方向に平行に分布していること。
   (2)カボッション・カットにされていること。
この二つの条件が満たされていると、スターが現れます。1方向のみに光条が現れる場合はキャッツ・アイになります。光条が2方向以上に現れる場合はスターとなります。
1本の光条が見られる現象は、身近な例では、天使の輪や糸巻き駒に巻かれた絹糸が挙げられます。前者の天使の輪は、きれいに整えられた頭の髪の毛に白い輪が見られる現象です。髪の毛は針状のインクルージョンとみなすことができます。頭の形状はカボッション・カットとみなすことができます。
後者の糸巻き駒において、巻かれた絹糸針状のインクルージョンとみなすことができます。糸巻き駒の形状は筒状で丸みを持つ形状です。この形状はカボッション・カットとみなすことができます。
1本の光条はキャッツ・アイであり、2本以上の光条が見られる場合はスターとなります。3本の光条が見られる場合がスター・ルビーです。スターが発現する理由は、1本の光条が見られる身近な「天使の輪」や「糸巻き駒の絹糸」に存在しています。
髪の毛が3方向に分布している、と想像すれば3本の光条が見られます。絹糸が3方向に分布している、と想像すれば3本の光条が浮かんでくると思います。

宝石内部の特性とスター発現の関係

スター・ルビーにおいて、多数の針状インクルージョンが3方向に平行に分布していることで、3本の光条が見られます。ルビーの針状インクルージョンはルチルと呼ばれている結晶です。ルチルは二酸化チタン(TiO2)です。チタン元素で構成されています。
ルビーの原石は六角柱状の形状です。原石は六角形の断面を保ちながら柱状に成長していきます。ルチルの結晶は、柱状方向対して直角に3方向に分布して成長します。
このように3方向に分布したルビーの原石をカボッション・カットにすると、3本の光条が現れます。
スター・ルビーにおいて、スターが発現するにはチタン元素が重要な役割を果たしています。チタン元素を含有していない場合、または極めて少ない場合は無数のルチル結晶が生成しないので、スターが発現しません。
□スター・ルビーの本質は、本体が酸化アルミニウム(アルミナ)(Al2O3)で、チタン元素をかなりの量を含むことにあります。量的な数値は明確でありませんが、0.3%前後と推測されます。さらにルビーの赤い色はクロム元素に原因しています。この本質特性からスター・ルビーが生まれます。

右図は本質特性から表面特性の相互関係を表した三層特性図です。
右図の固有特性において、チタン元素がルチル結晶として三方向に平行に分布します。針状の内包物が無数に成長します。
クロム元素は赤色系に発色します。スター・ルビーの本体はアルミナですから、高い硬度(モース硬度:9)を持っています。
右図の表面特性において、三方向に平行に分布する内包物(ルチル結晶)と人為的にカボッション・カットにすることで6本スター効果が生まれます。カボッション・カットを施さないで、ファセット・カット(平らな研磨面)にすると、白っぽく光る単なる平面になってしまいます。

宝石表面の特性とスター発現の関係

表面特性のひとつに半透明が挙げられます。スター・ルビーは多数のルチル結晶を内包していますので、透明度は落ちてしまいます。一般的に半透明になります。
天然スター・ルビーにおいて、スターを発現する基となるルチル結晶は必ず密に分布するとは限りません。粗く分布すると、きれいなスターが現れません。天然スター・ルビーは、見事なスターが出ているものから、ペンライトを照らしてかすかにスターが見られるものまで幅があります。
スターをより強く発現させるには、照明の工夫も必要です。多光源ではスターが明瞭になりません。多光源とは天井などからの照明が複数個あることです。スターをより良く発現させるには、単光源がベストです。単光源とは光源がひとつのことです。
スター・ルビーの真上からペンライトを照射すると、スターがはっきりと浮かび上がります。さらに強い光を当てると、より明瞭になります。
スター・ルビーについて、スターが発現する本質は、ルビーがチタン元素を含んでいることにあります。そのチタン元素がルチル結晶として成長することでスターが生まれることになります。
スター・ストーンの代表としてスター・ルビーを採り上げて話を進めてきました。他のスター・ストーン、例えばスター・サファイア、スター・ローズ・クォーツなどもスターが発現する理由はスター・ルビーと同じです。複数方向(2方向以上)に平行に多数のインクルージョンが分布していることが必須です。この石がカボッション・カットにされると、スターが発現します。