Все о минерале кварц.

Процессы, происходящие после завершения роста кристалла-хозяина, могут привести к возникновению целого набора эпигенетических включений. Наиболее важным, по-видимому, является появление астеризма-эффекта звездчатости, характерного для корунда, розового кварца и некоторых других драгоценных камней. В случае корунда минеральные включения, образующие звезды, почти неизменно представлены рутилом; в некоторых розовых кварцах в качестве такого минерала был зафиксирован силлиманит. Вначале, когда завершалось формирование кристалла-хозяина, материал, который впоследствии войдет в состав звезды, находился в виде примеси к основным компонентам кристалла. В более поздние периоды геологического времени кристалл мог подвергаться нагреву до определенной степени, при котором образующий звезду минерал выделялся по определенным кристаллографическим направлениям кристалла-хозяина, в то время как последний сам по себе не подвергался плавлению. В этом случае в кабошоне, вырезанном таким образом, что основание его образует прямой угол с вертикальной осью кристалла, будет наблюдаться шестилучевая звезда.

Большие различия в геологической обстановке, в которой встречается кварц, обусловливают широкий спектр включений, для которых кварц играет роль минерала-хозяина. Эти включения можно подразделить на: протогенетические (во всех случаях твердые, независимо от того, представлены ли они тем же минералом, что и хозяин, или другим), под которыми подразумеваются включенные растущим кристаллом кварца ранее образованные материалы; сингенетические-образовавшиеся одновременно с кварцем, как твердые, так и жидкие; эпигенетические возникшие после завершения роста минерала-хозяина. К последнему классу относятся трещины, радиационные нарушения и выпадение других минералов внутри кварца.

Протогенетические включения. К протогенетическим включениям в кварце относятся различные типы вростков асбестовых минералов, актинолита, анатаза, эпидота, а также некоторых разновидностей слюды и рутила. Некоторые из этих минералов могут встречаться также в виде сингенетических включений. Как правило, протогенетические включения редко наблюдаются в виде совершенных кристаллов, обычно они частично разрушены: изъедены, корродированы или же целиком растворены, и от них остался лишь скелетоподобный каркас. Присутствие в кварце вростков хорошо образованных кристаллов свидетельствует об их кристаллизации в ходе одного и того же процесса, хотя включения возникают на более ранних его стадиях. Хорошим примером такого рода могут служить включения в горном хрустале игольчатых кристаллов эпидота; они обрастают горным хрусталем, относящимся к более поздней фазе процесса образования породы. Наглядными примерами корродированных ггротогенетических включений являются зеленых кристаллов актинолита, наблюдающиеся в некоторых образцах горного хрусталя из Альп. Эффект образования желтых и черных полос в «тигровом глазе» обусловлен кварцевыми волокнами, представляющими собой псевдоморфозы по асбесту (крокидолиту).

Ионы трехвалентного алюминия замещают ионы четырехвалентного кремния. Для восстановления электрического баланса требуются ионы щелочных металлов (например, одновалентного натрия) или водорода. Считается, что природный кварц в большинстве случаев содержит алюминий, и для того чтобы кристалл приобрел окраску, необходимо наличие в нем неспаренных электронов. Когда кварц с такой примесью, как алюминий, подвергается облучению рентгеновскими или гамма-лучами (с таким же успехом можно пользоваться облучением нейтронами или любым другим видом лучистой энергии, близким к энергии радиоактивного распада), один из спаренных электронов может быть вырван из своей позиции в ионе кислорода, сосуществующего с ионом алюминия. Это приводит к появлению неспаренного электрона и образованию дырочного центра окраски. Электрон, который был вырван под влиянием облучения, оказывается захваченным другой позицией в кристалле, но он не вызовет дополнительного поглощения света. Однако если кристалл нагреть, то перемещенный электрон приобретает подвижность Р и может вернуться в свою первоначальную позицию. Это достигается при достаточно низких (например, 400°С) температурах. Поскольку все электроны оказываются спаренными, дырочные центры окраски уже не могут существовать и кристалл теряет свою дымчатость. Независимо от того, происходит ли облучение в лабораторных условиях или в геологической обстановке, его результат один и тот же. После нагревания дымчатость можно снова вызвать повторным облучением.