Все о минерале кварц.

Этот материал не использовался древними греками, но был найден в минойских и микенских изделиях. Римские ювелиры с начала II в. н.э. часто применяли карнеол, особенно в геммах; оправы для колец обычно делались железными или серебряными, иногда золотыми. Зеленая яшма употреблялась в Египте начиная со времени Бадарийской культуры. Цилиндрические печати из зеленой яшмы, относящиеся к периоду Джемдст-Наср и более позднему времени, были обнаружены в Западной Азии. Эта яшма часто использовалась для изготовления финикийских печатей со скарабеями, и одна или две из известных древнегреческих печатей выполнены также из зеленой яшмы. Желтая яшма известна в Египте со времени 18-й династии и позже, а также в Минойскую эпоху. Иногда она применялась римлянами в геммах и более часто в железных кольцах. Черная яшма употреблялась в римских геммах, но чаще всего она служила пробирным камнем для золота (черную яшму иногда называют базанитом, лидийским или пробирным камнем); ее используют для определения цвета черты золотых сплавов.

Употребление плазмы (зеленой с белыми или желтыми пятнами) трудно проследить исторически, так как ее легко было спутать с низкокачественным изумрудом. Литературные сведения в источниках, написанных до открытия и начала использования изумруда, по-видимому, относятся к плазме; например, описания древнегреческих печатей.

Красивый аметист встречен в районе бухты Тандер (пров. Онтарио, Канада). Аметист был официально объявлен одним из минералов пров. Онтарио в 1975 г., а рудник Тандер-Бей был открыт в 1967 г. Аметист найден в полостях ослабленных зон среди гранитов. Окраска его варьирует от белой или бесцветной до бледной красновато-фиолетовой или темно-пурпурной. На кристаллах наблюдается цветовая зональность, параллельная ромбоэдру головки; отчетливо видны чередующиеся слои светлой и темной фиолетовой окраски. Весьма часто встречаются включения оксидов железа. После нагревания аметист становится бесцветным или бледным коричневато-белым в отличие от бразильских аметистов, которые при этом приобретают ярко-желтый или оранжевый цвет. Было установлено, что белый кварц из рудника Тандер-Бей содержит 150 млн-1 железа, а аметист из того же месторождения-500 млн". Обычно видна только ромбоэдрическая головка с преобладающим развитием граней одного из ромбоэдров. Иногда наблюдаются также слабо развитые грани гексагональной призмы.

Аметист встречается в жилах, мощность которых варьирует от 7 мм в самых тонких местах до 3 м в раздувах. Хотя лишь небольшая часть аметистов по качеству пригодна для огранки, некоторые из кристаллов имеют темноокрашенные центральные ядра, которые можно огранить. Включения гематита придают красивый цвет зонам, параллельным ромбоэдрическим граням головки, причем в каждом из содержащих кристаллы карманов гематит отлагается преимущественно на гранях головки с одной и той же стороны у всех кристаллов. В тех случаях, когда зоны с оксидами железа имеют достаточно большую толщину, образуется ожелезненный кварц. Бледноокрашенный цитрин и дымчатый кварц встречаются в отдельных участках жил.

Наиболее крупные и безупречные кристаллы горного хрусталя в этом штате (а возможно, и в мире) встречаются среди золотоносных галечников в Мокеламне-Хилл (округ Калаверас). Многие из найденных здесь кристаллов имеют большие размеры, достигая 60 см в длину и 25-30 см в диаметре. Большая часть добываемого материала использовалась в качестве пьезоэлектрического сырья, в особенности в период второй мировой войны. Впервые эти кристаллы были обнаружены золотоискателями в 1897 г. В последние годы добыча здесь не производится.

На нескольких месторождениях в округе Туларе можно встретить красивые хризопразы теплого зеленого цвета. Говорят, что они были впервые открыты в 1878 г. в районе Венис-Хилл вблизи Эксетера, где основные породы представлены серпентинитами. Жилы халцедона рассекают серпентиниты и окрашены никелевыми минералами. Хризопраз встречается в жилах мощностью от 0,6 до 25 см. Наиболее хорошо окрашенный материал связан с маломощными жилами или с более тонкими участками мощных жил. В этом же районе найден также окрашенный никелем обыкновенный опал.

Замечательные кабошоны из кварца с включениями темно-зеленого эпидота получаются из материала, добываемого на шеелитовом руднике в пределах хребта Гринхорн (округ Керн). В этом же округе можно встретить очень красивые моховые агаты, в которых на молочном фоне видны концентрические «крепостные» полосы различной окраски.

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.

Если кристалл кварца сжимать в одном из направлений, показанных на рис. 2.9, то на ребрах призмы или на концах перпендикуляра к плоскости, проходящей через эти ребра, появляются электрические заряды; при этом если на одном из ребер возникает положительный заряд, то на противоположном — отрицательный. Если в том же направлении растягивать кристалл, то также появляются электрические заряды, но их полярность будет обратной по отношению к наблюдавшейся при сжатии. Направления X называют электрическими осями, а направления механическими. Возникновение электрического заряда под действием механических напряжений называется пьезоэлектрическим эффектом, который был открыт супругами Кюри в 1880 г.

Пьезоэлектрические свойства кварца позволяют использовать его в качестве резонатора. Три оси-Х1, Х2 и Х3-проходящие через углы поперечного сечения призмы, являются электрическими осями, а оси, перпендикулярные к граням призмы и обозначенные как У1, У2 и У3 — механическими.