Все о минерале кварц.

Редкая разновидность кристаллов кварца была найдена в Зауэрланде (ФРГ). Они имеют псевдокубический габитус, который вызывается большой разницей в размерах положительного и отрицательного ромбоэдров; второй из них. а также призма почти полностью отсутствует. Кристаллы, обнаруженные в Варштейне, окрашены в желтый цвет примесью железа.

Интересные кристаллы, представляющие собой параморфозы Р-квар-ца по а-кварцу, были найдены на о. Эльба и описаны Рикартом (ЯукаП, 1980). При температуре 573 °С образуется только а-кварц, единственно устойчивый при этой и более высокой температуре. Ниже этой точки образуется обычный Р-кварц. Переход из одной модификации в другую изменяет структуру кристалла; при этом а-кварц с гексагональной структурой становится р-кварцем с тригонально-трапецоэдрической структурой. Такое превращение называют параморфным 1. Внутри небольшой полости в Кампаноне (о. Эльба) были найдены в той или иной степени корродированные кристаллы параморфного кварца. Головки кристаллов закруглены, и под микроскопом видно, что грани покрыты мельчайшими ориентированными кристалликами кварца. По-видимому, эти кристаллики образовались под действием корродирующих гидротермальных растворов, создававших полость, в которой кварц замещал перешедшую в раствор породу. Кристаллы этого кварца испытывали поверхностную коррозию. Затем по мере снижения температуры гидротермального раствора кремнезем осаждался на гранях параморфных кристаллов, и в этом обогащенном кремнеземом слое начинала расти вторая генерация кварца. Ни в одном из альпийских районов не обнаружено образцов такого типа, так как там магматические образования, которые могли бы содержать такой кварц, настолько изменены позднейшим метаморфизмом, что никаких следов параморфоз в них не сохранилось.

Если кристалл распилить поперек грани главного ромбоэдра, можно увидеть его секториальное зональное строение. Полагают, что зональность обусловлена нарушением стабильности условий кристаллизации. Цыганов и др. (1975) установили, что грани ромбоэдра покрыты вициналями в виде асимметричных бугорков роста; их склоны на гранях положительного ромбоэдра круче и покрыты полисинтетическими бразильскими двойниками. На гранях гексагональной призмы можно наблюдать сложную полигональную структуру. Множественные бразильские двойники встречаются на кристаллах аметиста, выращенных на затравках, ориентированных параллельно положительному ромбоэдру. Эти двойники представляют собой тонкие пластинчатые наросты левого кварца (если они нарастают на правый кварц), ориентированные параллельно граням и основного кристалла. Двойникование выявляется при протравливании 35%-ным HF, а также электронно-микроскопическими исследованиями.

Своеобразные трещины образуются при росте аметиста на затравках, параллельных положительному ромбоэдру (такие кристаллы имеют наиболее глубокую окраску). Рассекающие кристалл трещины, возникающие в слое роста на одной из сторон затравки, образуют систему, параллельную граням гексагональной призмы; иногда они проходят почти под прямым углом к оси А" кристалла. Когда трещины встречаются на обеих сторонах затравки, они образуют трехмерную ромбоэдрическую сетку.

В первом случае кристаллы растут в растворе карбоната или гидроксида калия с молярной концентрацией от 0,3 до 1 при температуре 300-500"С и давлении 1700 кг/см2.

Температура верхней кристаллизационной части ограничена термической устойчивостью центров аметистовой окраски. Кристаллы можно выращивать на затравочных пластинках, параллельных положительному или отрицательному ромбоэдру; рост происходит быстрее на отрицательном ромбоэдре, и полученные при этом кристаллы имеют аномальный плеохроизм.

При таком процессе добавляются окислители (например, нитрит лития) с тем, чтобы обеспечить наибольшее содержание в растворе трехвалентного железа. Добавка окислителей способствует получению более глубокой окраски аметиста и позволяет избежать появления дымчатости. Если дымчатость все же имеет место, кристалл можно отжечь, так как температура стабильности дымчатых центров ниже, чем центров, вызывающих аметистовую окраску. Высокая чистота исходного материала также уменьшает вероятность появления дымчатости. Кристаллы аметиста, выращенные в сильнощелочных растворах, имеют уплощенную форму с развитыми гранями ромбоэдра и гексагональной призмы. Габитус получающихся кристаллов определяется как ориентацией и формой затравочной пластинки, так и скоростью роста. Как правило, грани призмы не растут, а рост на гранях отрицательного ромбоэдра происходит быстрее, чем на гранях положительного.

Для кварца характерна гексагональная решетка, при этом атомы в его структуре имеют четверную координацию по отношению к кислороду, образуя (8Ю4)-тетраэдры, составляющие основу структур подавляющей части силикатов и всех форм кварца. В последнем случае каждый атом кислорода соединяется с двумя атомами и таким образом фотетраэдры связаны общими вершинами (атомами кислорода) в трехмерный каркас. Атомы 81 -тетраэдры расположены винтообразно вокруг тройных осей симметрии пространственной группы, причем правый ход винта приводит к образованию левых кристаллов, а левый ход правых кристаллов.

Кварц относится к тригонально-трапецоэдрическому классу симметрии ромбоэдрической подсингонии (специалисты по драгоценным камням называют ее тригональной сингонией). Тип решетки гексагональный, а класс характеризуется наличием одной оси симметрии третьего порядка и тремя перпендикулярными к ней осями второго порядка, составляющими между собой углы в 120г. В структуре отсутствуют плоскости и центр симметрии. Характерные кристаллы кварца образованы комбинацией граней призмы и ромбоэдра; ромбоэдры подразделяются на положительные и отрицательные; таким образом, габитус кристаллов кварца определяется главным образом комбинацией трех простых форм: призмы, положительного ромбоэдра и отрицательного ромбоэдра. Положительный ромбоэдр обычно более развит, чем отрицательный, и встречается гораздо чаще. Когда на кристалле присутствуют оба ромбоэдра, положительный преобладает. Менее распространенные простые формы — правый и левый тригональные трапецоэдры. Они нередко образуют узкие грани и легко обнаруживаются в штрихованных или закругленных частях кристаллов.