Все о минерале кварц.

Обратимость этих реакций способствует росту кварца, снижая темпера-гуру; в растворе очень хорошо растворяются как окись, так и закись железа и накапливается достаточное количество трехвалентного железа для возникновения в кристаллах центров аметистовой окраски.

Применение водных растворов фторида аммолия исключает образование обусловленных присутствием алюминия центров дымчатой окраски. Если в кварце имелся алюминий, образуются аммониево-водородные центры. Метод выращивания кварца с использованием фторида аммония тот же, что и для других типов кварца, получаемых из щелочных растворов. Кристаллы можно выращивать в интервале концентраций растворов 5-30% при температурах 210-500°С и давлениях 20 10 атм. Железо в качестве примеси концентрируется не только на гранях основного ромбоэдра, но и в других частях кристалла.

Железо вводится не в форме металла, а в виде оксидов или гидроксидов. В результате реакции между металлическим железом и фторидом аммония выделяется водород, который мешает переходу железа в трехвалентное состояние и препятствует образованию центров аметистовой окраски. Чтобы избежать этого, для получения аметиста с хорошей окраской необходимо ввести некоторое количество ионов щелочных металлов. Прекрасной добавкой служит литий, так как он защищает в ходе роста потенциальные аметистовые центры от термического разрушения. Водород может выполнять роль компенсатора заряда в том случае, если необходимо скомпенсировать баланс между четырехвалентным кремнием и трехвалентным железом в отсутствие иона щелочи. Если кристаллы слишком долго находятся в сосуде, центральная их часть будет разрушаться из-за термической нестабильности (даже при таких низких температурах, как 250 300°С).

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.

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.