Все о минерале кварц.

Разновидности кварца столь широко используются в ювелирных украшениях, что невозможно проследить какие-либо тенденции в этом вопросе. Тем не менее интересно познакомиться с использованием кварцевых драгоценных камней в древности; прекрасный обзор таких сведений можно найти у Огдена (Ogden, 1982). Аметисты в древние времена поступали из Египта, Шри-Ланки, с Урала и из целого ряда мест Западной Европы. В Египте аметист стали использовать со времен Первой династии; некоторые из таких, камней имеют очень бледную окраску. Наиболее часто аметист встречается в предметах времен Среднего царства и намного реже — Нового царства. Индийский аметист, упоминавшийся Плинием Старшим («Главным источником аметиста является Индия», «Естественная история», кн. 40), скорее всего происходит из Шри-Ланки. В местечке Хараппа на севере Индии столь ранние находки аметистовых бус не известны, хотя такие бусы были найдены в Таксиле; это свидетельствует о существовании торговых связей с Шри-Ланкой. Огден считает, что аметист, найденный в древней Персии, также, по-видимому, происходит из Шри-Ланки. Найденные на Крите аметистовые бусины датируются серединой 3-го тысячелетия до н.э. Были описаны также микенские аметисты прекрасного темно-пурпурного цвета.

Известны этрусские, эллинские и римские находки изделий из аметиста, хотя он не слишком часто использовался для вставки в кольца; для оправы преимущественно применялось золото. Иногда кристаллы вставлялись в оправу в необработанном виде (это относится также и к кристаллам горного хрусталя).

Мы указали на некоторые способы, позволяющие усилить или изменить окраску кварца. Хотя оценщики драгоценных камней редко нуждаются в этих сведениях при решении вопроса об идентификации того или иного конкретного камня, будет полезно кратко перечислить здесь различные методы изменения окраски. Новейшие данные по этому вопросу приводит Нассау (Nassau, 1983) для многих семейств драгоценных камней, в том числе и для кварца. Нагревание применяется для превращения аметиста в цитрин или для придания ему зеленого цвета. Если используемая при этом температура была не слишком высокой, окраска может быть восстановлена путем облучения. Синтетический аметист можно получить из выращенного в гидротермальных условиях железосодержащего кварца. Облучение вызывает молочную окраску в природном и искусственном кварце, а дымчатый кварц иногда при нагревании может становиться зеленовато-желтым. Комбинированный аметист-цитрин можно получить путем названия и облучения исходного аметистового материала. Все полученные цвета устойчивы при действии света, но бледнеют при нагревании, и изготовитель ювелирных изделий должен помнить об этом и быть осторожным во всех случаях, когда в процессе работы может происходить нагревание камня.

Цитрин. Цитрин издавна путают с топазом, и даже в наши дни продолжаются споры о правильных наименованиях этих двух минералов. В то же время определение показателя преломления сразу же решает этот вопрос, так как у топаза он выше и составляет 1,62-1,64; кроме того, для топаза не характерны включения, а изготовленные из него камни часто достаточно велики, чтобы было легко пользоваться этим диагностическим признаком. В топазе обычно не наблюдается полосчатости, типичной для цитрина. Если камень свободен от оправы, то чувствуется заметно большая тяжесть топаза по сравнению с цитрином, так как их удельные веса равны соответственно 3,53 и 2,65.

У желтого циркона наблюдается раздвоение ребер нижних граней, если их наблюдать через верхнюю грань: двупреломление для циркона составляет 0,059 по сравнению с 0,009 для кварца. К тому же циркон имеет более сильный блеск. Желтый сапфир обладает более высоким показателем преломления (1,76-1,77), а большая твердость усиливает его блеск. Циркон и сапфир, если их извлечь из оправы, можно различить по удельным весам, которые соответственно равны 4,69 и 3,99. Значительно ближе к цитрину по показателю преломления (1,57) и блеску желтый берилл, но он имеет более высокий удельный вес (2,68).

Петрифицированная древесина

В течение многих лет весьма популярными среди коллекционеров и гранильщиков камня в Соединенных Штатах были образцы петрифици-рованной древесины. Синкенкес (Бткапках, 1976) приводит географический обзор таких находок, известных к моменту написания его книги. В 1964 г. министерство внутренних дел США разрешило коллекционировать лишь ограниченное количество этого материала, а в некоторых районах, например в национальных парках, сбор его был вообще запрещен. Подробное изложение соответствующего распоряжения можно найти в циркуляре 2147 этого министерства. Наиболее остро данный вопрос стоял в отношении Национального парка окаменевшего леса в Аризоне.

Строго говоря, термин «петрифицированная древесина» должен применяться к любой древесине, в которой органическое вещество замещено каким-либо минеральным материалом, а в тех случаях, когда замещенным веществом служит кварц, правильнее пользоваться термином «силифицированная (окремнелая) древесина». Однако эти понятия различают не так уж часто. Коралл может быть замещен халцедоном, как это имеет место в коралловых жеодах, найденных в заливе Тампа. Большая часть жеод из этого месторождения выполнена кремнеземом не полностью, а кораллы из района Панамского канала замещены полностью, и на их срезе можно наблюдать звездчатую форму первоначального скелета коралла. Такой коралл называют бекитом (или бсекитом).

Если ограничиться рассмотрением лишь разновидностей кварца, то наличие переходных элементов влияет только на окраску цитрина, в котором цвет вызван присутствием иона окисного железа. При этом неспаренные электроны железа возбуждены до определенных энергетических уровней, с которых они возвращаются в основное состояние. Переход из основного состояния на уровень возбуждения соответствует энергии света, поглощаемого при прохождении через цитрин; его цвет характеризует остаточную энергию за вычетом той, которая поглощается при прохождении через цитрин определенных длин волн белого спектра.

Это простейший механизм возникновения окраски. Гораздо сложнее вопрос о цвете аметиста, который до недавнего времени был предметом широких дискуссий. Сейчас известно, что этот цвет возникает при облучении кварца, содержащего железо, причем образуются центры окраски, связанные с появлением дефектов. Дефект может оказаться способным захватить электрон или дырку. Электронные центры окраски имеют лишний электрон, захваченный теми позициями, в которых обычно в данном материале электроны отсутствуют. Когда электрон покидает позицию, где обычно должна находиться электронная пара, неспаренный электрон и образовавшаяся дырка совместно вызывают окрашивание (дырочный центр окраски). Подобный механизм действует в случае дымчатого кварца, который вкратце уже рассматривался.