Все о минерале кварц.

Показатель преломления кварца, как и его удельный вес. весьма постоянен. Для натриевого света (589,3 нм) при комнатной температуре установлены следующие значения: 1,5533 для необыкновенного луча и 1,5442-для обыкновенного. При тех же условиях двупреломление было равно 0,0091. В камнях, которые обладают двупреломлением, обыкновенному лучу соответствует величина показателя преломления, остающаяся неизменной. Переменный показатель преломлеггия наблюдается для необыкновенного луча. При исследовании кварца на рефрактометре край подвижной шторки (соответствующий необыкновенному лучу) оказывается в положении с более высокими значениями показателя преломления, чем неподвижный край. Поэтому кварц относится к классу оптически положительных минералов (если минерал оптически отрицателен, подвижный край занял бы положение с меньшей величиной показателя преломления по сравнению с неподвижным краем). Поскольку кварц относится к тригональной сингонии, в кристаллах которой имеется одна оптическая ось (направление одинакового преломления), его можно назвать одноосным положительным минералом. Двупреломление кварца снижается по мере увеличения длины волны, и об этом следует помнить при пользовании стандартным рефрактометром, калиброванным для натриевого света. Двупреломление уменьшается, хотя и в меньшей степени, по мере повышения температуры вплоть до 573 °С; в этой точке наблюдается скачок (при этой температуре кварц испытывает переход в другую модификацию). Слабое двупреломление наблюдается также в направлении оптической оси, но оно не играет существенной роли при оптическом исследовании.

Бесцветные и окрашенные разновидности кварца несколько различаются по показателю преломления, значения которого для дымчатого кварца ниже, чем для горного хрусталя. По-видимому, показатели преломления снижаются по мере увеличения густоты окраски; при уничтожении дымчатости при нагревании (напомним, что этот эффект связан с центрами окраски) показатели преломления повышаются. Сообщалось даже о различии показателей преломления для правого и левого кварца (показатель правого кварца выше в пятом десятичном знаке после запятой).

Отправным моментом, общим для всех этих теорий, является температура исчезновения аметистовой окраски (из-за разрушения центров окраски), или температурная точка, выше которой цитрин не может больше превращаться в аметист. Нассау подвергал участки природных образцов гамма-облучению с помощью изотопа кобальт-60, при этом доза достигала по крайней мерс 1 млн. рад. Некоторые участки как аметистовой, так и цитриновой области приобретали дымчатый оттенок (который был слабым и не искажал первоначальный цвет). Затем образец нагревали до 350"С и дымчатость исчезала.

Во втором эксперименте разноокрашенные фрагменты двух различных кристаллов нагревали на воздухе (выдерживая при постоянной температуре в течение двух часов) сначала при 250°С, а затем температуру повышали ступенями в 50°С.Аметистовые участки желтели после двухчасовой выдержки при 400 С. В цитриновых участках изменений не отмечалось. Некоторая дымчатость, образовавшаяся после нагрева при 350 С, была ликвидирована последующим облучением, причем восстанавливались оба первоначальных цвета.

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.