Все о минерале кварц.

Идентифицировать синюю разновидность синтетического кварца, окрашенную кобальтом, сравнительно легко. Достаточно характерен не только цвет, непохожий на цвет сапфира или аквамарина, но и специфический спектр поглощения, состоящий из трех широких полос в оранжевой, желтой и зеленой областях. Они находятся около 650 и 535 нм.

Один образец синего синтетического кварца, полученный в СССР, давал спектр кобальта, в котором центральная полоса была уже, чем полосы, наблюдаемые для окрашенных кобальтом синих синтетических шпинелей.

Аметист. Несколько лет назад на рынке начал появляться синтетический аметист, что вызвало некоторую тревогу, хотя и не в такой степени, как если бы этот камень был более важным в коммерческом отношении. Сообщалось, что некоторые аметисты обладают слабой зеленоватой флюоресценцией, но ее можно наблюдать только в бледноокрашенных камнях. Природные аметисты иногда проявляю! сходную флюоресценцию, хотя более темноокрашенные разности лишены этого эффекта. Отмечается некоторая неясная цветовая полосчатость; характерных включений не наблюдалось. Цвет изменяется от бледного коричневато-пурпурного до густого пурпурного, который, однако, сохраняет несколько коричневатый опенок. Я отмечал подобную особенность в двух камнях, присланных мне в 1978 г. для исследования. Некоторые синтетические кварцы пропускают коротковолновые ультрафиолетовые лучи, но присланные мне камни были для них непрозрачны.

Для сравнения испытывались два природных аметиста с чередующимися секторами темной и бледной окраски, соответствующими главному и второстепенному ромбоэдрам. Первый эксперимент, описанный выше, дал аналогичные результаты (появление дымчатости); первоначальный цвет восстанавливался после нагревания до 350"С. Однако после следующих стадий нагревания секториалыюго аметиста при более высокой температуре были получены разные результаты. При 400°С темно-пурпурные секторы посветлели, а бледные стали желтыми. Кристалл приобрел общий вид, сходный с аметист-цитрином. При нагревании до 350°С аметистовый цвет полностью восстановился.

Даже после облучения гамма-лучами кобальта-60 (доза 200 Мрад) имеющиеся в настоящее время аметист-цитрины не превращаются полностью в аметист. Когда секториальные аметисты назвались до 450°С, все секторы с исходной аметистовой окраской становились желтыми. Последующее облучение, сопровождаемое нагреванием до 350°С, позволило восстановить прежний вид типичного аметист-цитрина, но не обеспечило получение сплошной аметистовой окраски.

Все это показывает, что комбинации аметист цитрин можно получить либо термической обработкой секториального аметиста бразильского типа при средней степени нагрева (облучение возвращает к исходной окраске), либо более интенсивным нагреванием с последующим облучением и повторным прокаливанием при менее высоких температурах. Второй способ не оставляет возможности для восстановления сплошного аметистового цвета. Можно отличить материал, окрашенный таким путем в природных условиях, от материала, подвергшегося лабораторной обработке. Вероятно, можно с успехом обрабатывать кварц различного происхождения.

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.

Цвета синтетического кварца, как правило, более тусклые, хотя и не лишены известной прелести. Для получения синего цвета можно добавлять кобальт и прокаливать кристалл в восстановительной атмосфере. Чтобы получить коричневый цвет, добавляют железо, темно-коричневый алюминий и затем облучают; зеленый цвет достигается введением железа и нагреванием в восстановительной атмосфере; фиолетовый (аметистовый) — примесью железа и облучением; желтый-добавкой железа, а желто-зеленый-гамма-облучением и нагреванием.

Ежегодно в литературе приводятся сведения о многочисленных примерах огранки синтетического кварца; их систематика может помочь тем, кто имеет дело с ограненными камнями известного состава, но неясного происхождения. В начале 1970-х годов я исследовал прекрасный золотисто-желтый цитрин, изготовленный фирмой Sawyer Research Product, шт. Огайо. Этот камень массой 49,28 кар имел очень красивый цвет; значения его удельного веса и показателя преломления указывали на принадлежность к кварцу. Он был исключительно прозрачен; в нем наблюдались лишь включения мельчайших групп кристалликов, представленные, по-видимому, натриево-железистым силикатным минералом акмитом.

Синтезирующий аметист, несмотря на содержание в нем железа, всегда получается бесцветный. Для облучения обычно применяют гамма-лучи. Если в кварце присутствует также алюминий, необходимо принять меры, предупреждающие возниковение дымчатой окраски, обычно для предохранения от дымчагости добавляют такие соединения, как нитрид лития. Литий реагирует с алюминием с образованием эвкриптита (литиевого алюмосиликата), так что лишь очень небольшое количество алюминия может войти в сам кварц.

Когда синтезируют цитрин, в кристаллизационный раствор добавляют оксид или гидроксид железа и создают окислительную среду. Для создания надлежащей среды можно применять щелочные нитраты или нитриты. Достигаемая глубина цвета (степень желтизны) зависит от содержания железа, а также от скорости и направления роста. Нассау (Nassau, 1980) показал, что присутствие 0,01% Fe203 вызывает желтую окраску средней густоты.

В тех случаях, когда кристаллы кварца содержат железо, но рост происходит в восстановительной среде, возможно образование зеленого кварца, содержащего закисное железо. Зеленый цвет может быть от желтоватого или бледно-зеленого до почти черного, однако случаи получения изумрудно-зеленого цвета неизвестны. Некоторые аметисты при нагревании также могут стать зелеными.

Если в кристаллизационный раствор добавить кобальт, получится синий кварц. Чем кристалл богаче алюминием, тем больше в него можно ввести кобальта и тем самым получить более глубокую окраску. Синих кобальтсодержащих минералов практически не встречается в природе, все они обычно имеют розовый цвет.