Все о минерале кварц.

Иногда спайность проявлена лишь по одной из грех симметрически эквивалентных плоскостей; при этом кварц приобретает пластинчатый облик. Некоторые авторы связывают такие случаи с отдельностью, а не со спайностью. Анизотропии излома кварца посвящена статья Блосса (Bloss, 1957). Им изучались обломки измельченного кварца с целью установить угол между оптической осью и плоскостью, на которой эти обломки лежат в препарате. По данным большого числа измерений установлено, что наилучшая спайность наблюдается по г или z, а вторая по качеству-по т (см. рис. 2.1).

В одном из эксперимснтов выпиленные по базису пластинки кварца обкатывались и измельчались на подложке, покрытой очень грубым абразивом; при этом возникали выемки, ограниченные плоскостями ромбоэдрической спайности по г и 2. Тонкий луч света, наблюдаемый сквозь полученную таким способом поверхность, образует шестиугольную фигуру со сторонами, параллельными следам граней призмы. Поскольку все стороны шестиугольника проявляются с одинаковой интенсивностью, спайности г и г должны быть развиты в равной степени. Если из кристалла кварца выточить сферу с грубо обработанной поверхностью, то при падении на эту сферу светового луча будут наблюдаться поверхностные рефлексы, свидетельствующие об одинаковом развитии спайности по г и г. Тепловой удар или высокое локальное давление будут вызывать ромбоэдрическую и призматическую спайность; тот же эффект иногда возникает при ударе, причем лучше всего это наблюдать на тонких срезах кварца. Указывается, что спайности г и г могут выявляться путем надавливания слегка закругленным металлическим острием на тонкие срезы, вырезанные параллельно.

Поскольку атомы двух образующих кварц элементов связаны в тетраэдры, при расколе по спайности разрываются связи между кремнием и кислородом. Расчет числа разрывающихся связей в тех или иных участках структуры показывает, что минимальная энергия разрушения связей имеет место при расколе кварца по плоскостям г и г; в обоих случаях сила связи одинакова, и тот факт, что спайность по г выглядит более гладкой, чем по 2, вероятно, является следствием большей однородности плоскости г на атомном уровне.

Аметист выращивается на затравочных пластинках во фторидном растворе; при этом поверхность пластинок обычно параллельна базису и они удлинены в направлении оси У. Такие затравки называют срезами ZY, а тс, которые удлинены вдоль оси X, -срезом XX. Когда кристалл выращивается на затравочных срезах АХ, поверхность базиса сходит на нет и кристалл оказывается ограненным плоскостями ромбоэдра. Если в качестве затравки применяется срез Z7, поверхность базиса больше, поскольку кристалл растет преимущественно в направлении оси X. Рассчитано, что скорость роста +Х в 10-15 раз больше, чем — X.

Поверхности кристаллов, выращенных из фторидных растворов, иные, чем в случае щелочных растворов. Основное различие обусловлено быстрым ростом исходной поверхности. Грани кристаллов, выращенных во фторидных растворах, покрыты мелкими, примыкающими друг к другу трещиноватыми пирамидами, грани которых ориентированы вдоль тригональной дипирамиды. Такая структура поверхности грани сохраняется в течение всего процесса роста. Для кристаллов, выращенных в щелочной среде, характерна округло-бугристая или похожая на булыжную мостовую поверхность.

Имеется также различие в вицинальных гранях, наблюдающихся на гранях ромбоэдра. При фторидной среде роста кристалла на гранях положительного ромбоэдра можно обнаружить пирамидки; они отличаются от бугорков овальной формы, образующихся при использовании щелочного метода.

В наши дни в больших автоклавах регулярно выращиваются достаточно крупные кристаллы. Некоторые из описанных в литературе автоклавов имеют внешний диаметр 46 см при длине 3,7 м. Внутренние их размеры — 15 см в диаметре и 3 м в длину. Типичные условия роста: температура 390°С для шихты на дне автоклава, 330°С-для верхней кристаллизационной части, заполнение-80% водным 4%-ным раствором ЫаОН, что дает давление около 1700 бар, или 1700 кг/см2. Пропускная способность перегородки-5%. Расход кварца составляет 32 кг для 20-суточного цикла роста, что при сорока затравочных пластинках размером 4 х 15 см и толщиной 1 мм приводит к получению плит толщиной 5 см и массой 700 г каждая.

В другом патенте (США, 3 936 726 от 1976 г.) описан рост аметиста. Кристаллы растут на затравках, параллельных базису {0001} или наклоненных к нему под углом до 15°. Раствор содержит 5% МН4Р и 5 г Ре2Оэ на 1 л; максимальная температура 500°С и давление 1160 кг/см2 при скорости роста около 1 мм/сут. Кристаллы, первоначально бесцветные, приобретают аметистовую окраску при обработке гамма-лучами дозой 1 млн. рад. При этом процессе дымчатость не возникает.