Все о минерале кварц.

Вуд и Нассау (Wood, Nassau, 1968) исследовали плоскопараллельные пластинки, помещавшиеся перпендикулярно к падающему пучку. При такой схеме не происходило преломления и путь луча не претерпевал каких-либо геометрических изменений. Это-идеальный метод, однако совершенно ясно, что ограненные камни исследовать таким способом сложнее. В этом случае показатель преломления неодинаков для разных длин волн падающего луча вследствие дисперсии, и поэтому геометрия прохождения луча также непостоянна и непрерывно изменяется в зависимости от длины волны. Нельзя быть уверенным, что пути прямого и прошедшего через ограненный камень лучей останутся симметричными.

Кроме того, после прохождения через камень лишь небольшая часть общего количества излучения окажется зарегистрированной детектором. Цеччини (Zecchini, 1979) рассматривал взаимно противоположное действие преломления и дисперсии на регистрируемый инфракрасный спектр. Для исследования ограненных кристаллов кварца он применял открытую кювету с постоянной длиной пути луча, заполненную CCL4, выполняющим роль иммерсионной жидкости. При длине волны 589 нм четырехлористый углерод имеет показатель преломления 1,4607. Некоторое неудобство использования содержащих галогены углеводородов, подобных СС14, заключается в опасности повреждения зеркал гидридами галогенов. Линд и Шмецер предпочитали пользоваться жидким парафином, который не содержит галогенов и не имеет линий поглощения в области 3800-3000 см1. Его показатель преломления составляет 1480-1484. Поскольку прозрачность парафина низка, была сделана специальная кювета с переменной длиной пути луча. В качестве материала окон применялся бромистый калий.

Энергия излучения поглощается и переходит в энергию колебаний молекул твердого тела. Спектрометр непрерывно регистрирует поглощение образцом, подвергающимся облучению, и сканирование происходит по всему интервалу частот, который может оказаться полезным при исследовании. Положение и интенсивность линий поглощения позволяют получить информацию о составе образца (поскольку определенные группы молекул имеют характеристические частоты), а также сведения о способе вхождения некоторых молекул в данный материал.

Исследовать кварц с помощью инфракреной спектроскопии совсем просто. При этом нет необходимости в какой-либо мере разрушать образец; для исследования вполне достаточно иметь монокристаллы. Линд и Шмецер показали, что отличить синтетический аметист от натурального можно по инфракрасному спектру в области 3800-3000 см-1. Еще не вполне точно установлена взаимосвязь между содержанием элементов-примесей и интенсивностью спектральных линий (в особенности это относится к аметисту). Измерения на отражение непригодны для определения связанной воды или гидроксида, так как излучение недостаточно проникает в глубь образца.

Именно на кристаллах кварца Стено в 1669 г. обнаружил постоянство межгранных углов. Плиний Старший в «Естественной истории» отмечал шестиугольную форму призмы, в то время как для головки кристалла это наблюдалось не всегда. Дана (1962 г.) приводит для кварца 112 надежно установленных и, кроме того, 423 редкие или сомнительные формы.

Двойникование. Двойники представляют собой комбинации двух или более кристаллических индивидов одного и того же вещества, взаимно ориентированных в соответствии с определенным законом; такие комбинации встречаются слишком часто, чтобы считать их случайными. Двойники чрезвычайно характерны для кварца, так что некоторые исследователи считают, что несдвойникованных кристаллов кварца в природе не существует. Двойники кварца легко подразделить на два класса: такие, где каждый индивид связан с остальными параллельностью осей (в большинстве случаев это двойники прорастания), и двойники с осями индивидов, наклоненными на некоторый угол друг относительно друга (это обычно контактные двойники, или, как их иногда называют, двойники срастания).

Почти в каждом кристалле кварца наблюдаются двойники прорастания, а во многих случаях имеет место двойникование более чем одному закону одновременно. Не совсем ясно, является ли двойникование в какой-то мере следствием тех или иных условий роста кристаллов; однако наблюдения показывают, что двойники по бразильскому закону наиболее характерны для аметистов.