Все о минерале кварц.

Поскольку искусственную обработку нельзя распознать с достаточной определенностью и она незначительно влияет на цену камня, о ней обычно не упоминают, даже если о такой обработке известно. Скрытокристаллические члены кварцевого семейства окрашивают достаточно часто; те из них. которые содержат некоторое количество железа, прокаливают для получения окрасок от коричневой до красной, как у карнеола. На эту окраску не действует свет. Некоторые бесцветные кварцы можно нагреть и затем бросить в холодную воду, содержащую красящее вещество. Резкое изменение температуры вызывает образование в кварце трещин, по которым в камень проникает краска. Иногда краску не применяют, и при такой обработке декоративный эффект достигается за счет интерференционных цветов, вызванных трещинами. Подобный материал часто называют ирисовым кварцем. Обработанный таким способом кварц можно выдать за изумруд или другой драгоценный камень, а способ обработки и истинное происхождение материала, естественно, должны быть указаны в сопроводительных бумагах.

Некоторые образцы «тигрового глаза» осветлены с помощью отбеливания. Окрашивание применяется также для придания халцедонам синего цвета в целях имитации ляпис-лазури (этот материал по традиции называют «швейцарский ляпис»). При использовании облучения камни могут сохранять радиоактивность, что было обнаружено в некоторых сподуменах и топазах. В целях соблюдения безопасности правительство Бразилии объявило подобные способы обработки незаконными. Я не встречал сведений подобного рода о радиоактивном кварце, но такую возможность все же следует иметь ввиду. В частности, необходимо быть осторожным, если камень, несомненно являющийся кварцем, имеет необычную или чрезвычайно яркую окраску. Лица, деятельность которых посвящена испытанию драгоценных камней, должны по возможности хранить у себя некоторые контрольные камни, чтобы проследить за их выцветанием.

С 1898 по 1908 г. были опубликованы работы итальянского экспериментатора Г. Специа (G. Spezia), который выращивал кварц на затравочных кристаллах и при этом получал кристаллы достаточных для промышленных целей размеров. Нассау (Nassau, 1980) приводит в своей книге детальное описание оборудования, использовавшегося Специа. Покрытый изнутри серебром автоклав имел 5 см в диаметре и 30 см в длину. Температура верхней его части, где находилась корзинка из серебряной проволоки с обломками природного кварца, достигала 320-350°С, в то время как нижняя часть была нагрета до 165-180°С. Кристаллизационный раствор содержал 2% Na2So03-8H20. Процесс протекал в течение 5 мес. Давление оценивалось в 150 бар. В работе, датированной 1908 г., Специа указывал, что он добавлял к раствору 1,9% Na2Si03 и 12,7% NaCl.

Нассау приводит рисунок кристалла природного кварца длиной 1 см, который использовался в качестве затравки. После пяти месяцев отложения материала гидротермальным методом две обломанные головки выросли заново, на неповрежденном конце кристалла также происходил некоторый рост. Вновь наросшие участки казались более прозрачными, чем исходный кристалл. Затравки помещали в автоклав путем их подвешивания на серебряной проволоке: внутренняя поверхность автоклава также была покрыта серебром для предохранения от захвата кристаллизационным раствором каких-либо загрязнений и, как следствие, окрашивания кристаллов. В качестве ростовой среды использовалась горячая вода с силикатом натрия и шихтой, состоящей из измельченного природного кварца. При длительности процесса до 199 сут на затравке наросло около 15 мм нового кварца. В отличие от современной гидротермальной методики Специа поддерживал более высокую температуру в верхней части сосуда и более низкую в нижней части. Сейчас известно, что перенос происходит от более горячей части к более холодной. Ошибочным распределением температуры можно объяснить относительно малую скорость роста в опытах Специа. По словам Нассау, если бы Специа перевернул сосуд вверх дном, было бы куда как лучше.

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.