КВАРЦ

Хотя кварц является одним из самых распространенных минералов и его кристаллические формы легко поддаются определению, его никоим образом не следует исключать из разряда драгоценных камней. Нет других минералов, которые имели бы такую изумительную фиолетовую окраску (аметист). Желтый кварц может соперничать по красоте с топазом. Сходство их столь велико, что долгое время их путали, и лишь в последние годы составленная авторитетными лицами международная номенклатура запретила использовать термин "топаз" для обозначения желтого кварца. Обычный бесцветный кварц, известный под названием "горный хрусталь", может быть таким блестящим и водяно-прозрачным, что его сверкающие камни иногда называли алмазами, несмотря на почти полное отсутствие в них игры света. Такая путаница названий, однако, может ввести в заблуждение лишь совершенно несведущего человека. Кварц превосходно служит во всех тех случаях, когда требуются фиолетовые, желтые иди дымчатые камни: он достаточно стоек и тверд, чтобы его можно было носить, и имеет то достоинство, или, по разумению некоторых, недостаток, что цена его умеренная. Несмотря па отсутствие игры, он может заменять пасты в некоторых ювелирных изделиях, поскольку он более стоек. Кварц иногда содержит внутренние волокна и образует очень красивый "кошачий глаз", который, хотя и не обладает столь яркой опалесценцией, как хризоберилловый "кошачий глаз", тем не менее может соперничать с ним. Кварц образует также своеобразную разновидность, известную как "тигровый глаз".

Химически чистый кварц лишен окраски, он водяно-прозрачный. Именно об этой разновидности, когда ее впервые обнаружили в Альпах, думали, что она представляет собой форму замерзшей воды, и поэтому назвали ее хрусталем (от греческого crystal - лед). Эта разновидность и поныне известна как "горный хрусталь". Выше уже упоминалось, что такие искрящиеся камни в ограненном виде местами называли алмазами. Так, в Англии использовали термины "корнуэллский алмаз" или "бристольский алмаз"; существует еще множество подобных названий, например "аляскинский алмаз", "арканзасский алмаз", "богемский алмаз". Такие вводящие в заблуждение названия ныне не используются солидными ювелирами, так как, в соответствии с "Актом торговых описаний", являются неправильными.

Впервые название "кварц" (quartz) было применено, по-видимому, горняками из Рудных гор. В прежние времена идентичность материала, названного впоследствии хрусталем, и бесформенных масс кремнезема, выполняющих секущие жилы, не осознавалась, и можно предположить, что последние вначале назывались словом Querkluftertz, которое сократилось до Querertz и наконец до Quartz, или Quarz, в современном немецком языке.

"Цитрин" - правильное название желтой разновидности кварца. Оно происходит от французского слова citron (лимон) и дано этому камню потому, что цветом он напоминает некоторые виды этих плодов. Однако, до тех пор пока не была расшифрована природа минералов, желтый кварц путали с желтым топазом. Хотя настоящий топаз давно выделен как особый минеральный вид, многие ювелиры упорно называли желтый кварц "топазом", а настоящий топаз отличали прибавлением определения "бразильский". Путаница, таким образом, только усугубилась, так как и желтый кварц, и желтый топаз в изобилии найдены в Бразилии. Для обозначения желтого кварца были предложены также названия "западный", "испанский" и "ложный топаз", но использование термина "топаз" для обозначения кварца признано ныне незаконным торговым описанием.

Кернгорм (первоначальное и более правильное название - "кернгормский камень") - коричневато- или дымчато-желтый кварц. Он назван так потому, что многие образцы этой разновидности кварца находили раньше в Кернгормских горах в Шотландии. Английское слово cairngorm является слегка измененной формой галльского слова carngorm (синий керн). Его неправильно называли шотландским топазом. Камни с более густой коричневато-дымчатой окраской известны под названием "дымчатый кварц". "Морион"- название, данное дымчато-бурому или черному кварцу.

Розовый кварц, который, как указывает название, имеет розово-красную или розовую окраску, выцветает на сильном солнечном свету. Эта разновидность кварца редко образует ограненные кристаллы и в лучшем случае лишь частично просвечивает, а также в большей или меньшей степени иссечена трещинами.

Молочный кварц почти непрозрачен и напоминает по цвету молоко. Радужный кварц, или ирис,- это кварц, содержащий трещинки. Он получил название из-за цветового эффекта, возникающего при интерференции света, падающего на эти трещинки. Трещины можно получить искусственно, нагревая камень и затем быстро охлаждая его погружением в воду. В таких случаях эффект можно усилить, вводя в трещины красящее вещество.

Окраска кварца ставит интересную и пока еще не полностью решенную проблему. Цвет минералов может быть вызван присутствием элементов-примесей, входящих в структуру либо на места атомов главных элементов, либо в промежутки между ними. Так, цвет аметиста объясняли присутствием марганца, а цвет розового кварца - присутствием марганца или титана. Однако спектрографическое изучение не подтвердило это предположение. В одной из серии исследований аметиста были обнаружены резкие линии алюминия, хрома и меди и более слабые линии магния и титана. Измерения, проведенные на серии образцов дымчатого кварца и аметиста из ряда японских месторождений, показали, что густота окраски пропорциональна содержанию железа. В сдвойникованных и зональных кристаллах аметиста содержание железа в разных зонах различно. Ныне предполагают, что окраска связана с присутствием железа, однако следует ожидать, что простое присутствие его атомов в структуре в качестве примеси даст оттенки зеленого или желтого цвета. Существует и другой способ возникновения окраски, а именно возникновение центров окраски как дефектов структуры, образующихся под воздействием радиоактивного излучения. В природных окрашенных кристаллах цвет предположительно обусловлен воздействием небольших доз радиоактивного облучения, исходящего от вмещающих горных пород. Давно известно, что окраска кварца неустойчива к воздействию высоких температур, и ее исчезновение можно связать с разрушением центров окраски по мере восстановления первичной структуры.

Тепловое воздействие обычно вызывает ослабление окраски; если оно протекает достаточно долго, а температура достаточно высока, то оно ведет и к полному исчезновению цвета. Так, кернгорм или цитрин теряют окраску при слабом нагревании, аметист - более сильном, а розовый кварц - при красном калении. При более слабом нагревании аметист меняет окраску на густо-оранжевую. Кварц, приобретший желтую окраску при нагревании, отличается от природного желтого цитрина отсутствием дихроизма; цитрин же неизменно характеризуется хотя и слабым, но отчетливым дихроизмом. После того как случайно обнаружили, что некоторые бразильские аметисты под воздействием нагревания могут превращаться в прозрачные зеленые камни, процесс нагревания проводили умышленно и получали материал, продававшийся в Нью-Йорке под названием "празиолит" (неудачный выбор, поскольку термин "празиолит" использовался в минералогии для обозначения продуктов изменения кордиерита). Облучение возвращает цвет обесцвеченному кварцу; при этом новый цвет не обязательно будет таким же, как утраченный. В большинстве случаев такой кварц становится дымчатым или черным, хотя небольшая доля кристаллов приобретает окраску цитрина. При повторном нагревании некоторых камней наблюдается быстро исчезающая голубая окраска. Настоящего аметистового цвета не возникает, хотя имеются сообщения о синтезе аметистов при росте кристаллов кварца в стальных автоклавах.

Иногда крокидолит подвергается окремнению без изменения синей окраски; такие камни известны как "сапфир-кварц", "азуркварц" или "сидерит". Эти названия употреблять не следует. Удовлетворительным названием является "соколиный глаз". Празем, или "мать изумруда", как его иногда называли, полагая, что он является материнской породой для изумрудов,- это кварц, окрашенный в луково-зеленый цвет благодаря включениям волокон актинолита (кальциево-магнези-ального силиката). Слово "празем" (англ. prase) происходит от греческого слова "лук". Это название прилагается также к сходно окрашенным микрокристаллическим агрегатам кварца (халцедон).

Кварц (наряду с корундом) в отношении простоты химического состава располагается в ряду драгоценных камней после алмаза являясь просто окисью кремния, или кремнеземом SiO₂. При высоких температурах кремнезем образует другие структурные модификации.

Рентгеноструктурное изучение кристаллов кварца подтвердило вывод, сделанный на основе морфологических и оптических особенностей, а именно, что структура кварца имеет спиральный, т. е. винтообразный характер; в соответствии с этим выделяются два типа структуры - правосторонняя и левосторонняя. Действительно, аметист неизменно представлен отдельными кристаллическими индивидами-двойниками, которые являются попеременно правосторонним и левосторонним кристаллами. В некоторых кристаллах в разрезе, перпендикулярном ребру призмы, можно увидеть треугольные секторы, которые представлены чередующимися правосторонним и левосторонним кварцем и имеют различную окраску - фиолетовую и белую.

В соответствии с видом симметрии, кварц является оптически одноосным минералом и имеет два главных показателя преломления - обыкновенный и необыкновенный. Величина первого - 1,544, а второго - 1,553; величина максимального двупреломления равна 0,009. То, что отклонения от указанных величин наблюдаются очень редко, доказывает химическую чистоту прозрачного материала. Для некоторых окрашенных камней отмечалось незначительное возрастание величин показателей преломления до 1,545 и 1,554 соответственно.

Плотность кварца удивительно постоянна, хотя и более изменчива, чем величина показателей преломления, из-за наличия пустот и включений. Плотность горного хрусталя 2,651; плотность цитрина, аметиста и розового кварца колеблется от 2,647 до 2,656, а плотность авантюрина достигает 2,66-2,68.

Твердость кварца по шкале Мооса равна 7. Кварц не царапается стальным ножом и устойчив к абразивному воздействию обычной пыли. Он не обладает спайностью.

За исключением волокнистых разностей, обрабатываемых в виде кабошона, чтобы выявить эффект "кошачьего глаза", кварц обычно подвергают ступенчатой или бриллиантовой огранке в соответствии с назначением камня. Кроме того что кварц дает ювелирный материал, он является очень ценным полезным ископаемым. Вследствие высокой твердости кварц иногда предпочитают стеклу в качестве материала для изготовления линз для очков, так как такие линзы нелегко оцарапать при обычном ношении и их поверхность сохраняет полировку очень длительное время. Кварц превосходит стекло по прозрачности для ультрафиолетовых лучей, к которым обычно наиболее чувствительна фотопленка, поэтому его применяют для изготовления линз, используемых при тонких фотографических работах. Шарики из бесцветного прозрачного кварца ценятся почитателями и любителями красивых камней.

Благодаря своим пьезоэлектрическим свойствам кварц довольно неожиданно оказался неоценимым материалом для изготовления стабилизаторов частоты радиоволн. В кварцевых пластинках, стержнях или кольцах можно посредством электрического возбуждения вызвать вибрацию, а стабильность механических колебаний может обеспечить стабильность электрических колебаний. При этом используется то обстоятельство, что амплитуда последних необыкновенно возрастает в том случае, когда их частота совпадает с частотой первых. Этот же принцип используется при создании высокоточных часов. Очевидно, что кристаллы кварца, используемого для таких целей, не должны содержать и следов двойникования, потому что в противном случае пьезоэлектрические оси были бы искажены и способность к колебаниям нарушена. ' Опыт показал, что многие кристаллы кварца, которые казались монокристальными, на самом деле представляют собой двойники и поэтому непригодны в качестве регуляторов колебаний.

Кварцевый песок широко используется как абразив для изготовления "шкурки" и очищающих паст, а также как составная часть стекольных шихт. При плавлении в кислородно-водородном пламени кварц превращается в кварцевое стекло, которое обладает совершенно иными физическими свойствами по сравнению с обычным стеклом. У кварцевого стекла отсутствует двупреломлениё, а величина показателя преломления снижается до 1,460. Дисперсия равна 0,008. Плотность снижается до 2,2, а твердость уменьшается до 5 по шкале Мооса. Кварцевое стекло широко используется в лабораториях и в домашнем обиходе, потому что оно выдерживает быстрое и неравномерное нагревание без риска расколоться. Оно может быть вытянуто в волокно, столь же тонкое, как и шелковое, но не имеющее характерной для шелка тенденции к скручиванию, и поэтому такое волокно неоценимо в тонких торсионных экспериментальных приборах, например в приборах, используемых для определения массы Земли.

Кварц является одним из тех драгоценных камней, которые наиболее легко поддаются определению как по оптическим свойствам, так и по плотности. Окрашенная граница, видимая при освещении белым светом на обычном рефрактометре, весьма характерна и резко отличается от картины, наблюдаемой в случае стекла с такой же преломляющей способностью. Плотность кварца также отличается от плотности других драгоценных камней, с которыми его можно спутать.

Цвет аметиста настолько своеобразен, что для определения этого камня не требуется проводить каких-либо исследований. Легче всего спутать с другими драгоценными камнями той же окраски желтый кварц и цитрин. Уже упоминалось, что их легко принять за топаз. Погружение в йодистый метилен позволяет тотчас их распознать, так как топаз тонет в нем, а кварц с легкостью всплывает. Поскольку кислые изверженные породы определяются как породы, содержащие избыток кремнезема, в таких породах обычно содержится много кварца. Он является также главной составной частью песчаников, образовавшихся за счет разрушения кислых пород. Кварц входит как главная составная часть во многие метаморфические породы, часто выполняет жеоды и жилы, где встречаются хорошо образованные кристаллы.

Блестящие, чистые кристаллы горного хрусталя найдены во многих районах земного шара. Эта разновидность, как уже упоминалось выше, впервые была встречена среди вечных снегов в Швейцарских Альпах и получила название "хрусталь". Хорошие кристаллы происходят из Бург-д'Уазана в департаменте Изер во Франции, из мраморных карьеров Каррары в северной Италии и из Мармарошского массива в Закарпатье. Скатанные гальки горного хрусталя, сносимые с Альп в Рейн, добывались прежде в Идар-Оберштейне и были названы "рейнстоунами" ("рейнскими камнями"). Это название, к сожалению, стали неправильно прилагать к различным поддельным драгоценным камням, вырезанным из синтетического стекла. Небольшие блестящие кристаллы получили по местам своих находок такие вводящие в заблуждение названия, как "алмазы острова Уайт", "корнуэллские алмазы" или "бристольские алмазы". Подобный материал найден в округе Танджор в шт. Мадрас в Индии, где он используется для изготовления дешевых ювелирных поделок и носит название "валлум-алмазы". В долине реки Инд из таких камней изготовляют ожерелья; здесь эти камни называют "мари-алмазы". Япония поставляет красивые образцы кварца, особенно "японские двойники", в которых два кристаллических индивида обособлены, а направления, параллельные ребрам призм, расположены почти под прямым углом друг к другу. Хороший горный хрусталь добывают на Мадагаскаре и в различных районах США. Огромное количество отличного материала, используемого в оптике и электротехнике, поставляет Бразилия. Прозрачные куски кварца иногда имеют настолько большие размеры, что любители камня придавали им форму шаров.

Бразилия славится также великолепными аметистами. Главный район их добычи находится в шт. Риу-Гранди-ду-Сул, откуда он простирается через государственную границу в Уругвай. Аметисты встречены и на многих месторождениях в США. Недавно сообщалось о находке очень крупных кристаллов в Дыо-Уэсте в шт. Южная Каролина. Материал из Фор-Пикса в шт. Аризона приобретает при нагревании зеленую окраску, напоминая в этом отношении "празиолит" из Монтезумы в Бразилии. Эти кристаллы сходны по габитусу с кристаллами из Сандер-Бей на озере Верхнем. Хорошие кристаллы извлекались из галечников на Цейлоне, а также добывались на Урале. Добыча кварца производилась в префектурах Этиго, Хоки и Иваки в Японии. Полагают, что материал, появляющийся на рынке в Африке, происходит из Танзании; другими источниками здесь являются Замбия и Намибия. Среди австралийских месторождений следует упомянуть рудник Уилу-Стейшен в округе Ашбертон в Западной Австралии. В Ирландии в заливе Ким-Бей на острове Ашилл найдены розовато-лиловые кристаллы. Саркстоун - аметист, найденный на острове Сарк в проливе Ла-Манш; однако уже на протяжении длительного времени здесь больше не находят этих камней, и образцы, продаваемые туристам под этим названием, являются либо импортным материалом, либо имитацией. Три великолепных ограненных образца аметиста находятся в Галерее минералов Британского музея естественной истории. Крупнейший из них, весом 343 карата, имеет овальную форму и найден в Бразилии. Два других привезены из России. Один из них имеет шестигранные очертания и весит 90 каратов; другой, густого фиолетового цвета, имеет округлую форму и весит 75 каратов. Отличного качества кернгорм прежде в большом количества находили на горе того же названия в Шотландии, но теперь он встречается редко. Он до сих пор высоко щенится и широко применяется в этой стране в качестве украшений, особенно в костюмах горцев. Одно время кернгорм можно было найти в ряде мест в центральной части Грампианских гор. Отдельные кристаллы достигали веса нескольких десятков фунтов, а однажды большое количество этого камня извлекли из одной крупной полости в гранитах. Другим месторождением коричневого кварца был Гот-фелл на острове Арран. Очень большое количество дымчатого кварца, иногда в виде исключительно крупных кристаллов, было найдено в Швейцарских Альпах. Дымчатый кварц, становящийся при нагревании желтым, встречался близ Кордовы в Испании. В США красивый керпгорм найден на горе Пайкс-Пик в шт. Колорадо; отличный материал встречен также в ряде других месторождений. Крупные кристаллы дымчатого кварца и аметиста происходят из западной части округа Кэролл в шт. Нью-Гэмпшир. Правильный кристалл, найденный в Стоунхеме в шт. Мэн вместе с многочисленными более мелкими кристаллами, имел длину 117,5 см, толщину 42,5 см и весил 230 кг. В Азии хороший материал происходит из района Нерчинска и из Маньчжурии. Великолепные цитрины встречены во многих бразильских штатах, особенно в шт. Минас-Жерайс, Сан-Паулу и Гояс; здесь цитрины часто путают с топазами. Утверждают, что желтый кварц, описанный как цитрин, встречается во многих других месторождениях. Говорят, что цитрин встречается среди драгоценных камней, поставляемых с Мадагаскара. В Англии описаны находки цитринов в Корнуэлле, а некоторые окрашенные кристаллы кварца из Готфелла на острове Арран также называли цитринами. Однако здесь снова следует отметить, что большинство желтых кварцев, выдаваемых за цитрины, получены в результате термической обработки дымчатого кварца или аметиста. Прекрасный розовый кварц встречается довольно редко. Его добывали в долине реки Жекитиньонья в бразильском шт. Мипас-Жерайс; из пегматитов Намибии; совместно с цитрином и дымчатым кварцем на Мадагаскаре; в Гото в префектуре Иваки в Японии; в Боденмайсе в Баварии; в Пирисе в шт. Мэн и близ Кастера в горах Блэк-Хилс в шт. Южная Дакота в США; в окрестностях Свердловска на Урале.

Следует предостеречь тех, кто, проводя выходной день у моря, рассчитывает найти одну или две симпатичные галечки и думает, что неплохо было бы огранить их и носить как украшение. Конечно, можно найти подходящий материал - чистый и прозрачный, хотя вероятнее всего, потертый. Такие камни могут быть или бесцветными, или иметь привлекательную окраску, но все-таки они встречаются весьма редко и едва ли вознаградят случайные поиски. Если такие камни все же отнести местному ювелиру, то может случиться, что тот, не желая упускать выгодную сделку, не станет объяснять бесполезность затеи, результаты которой разочаровали бы заказчика, а согласится выполнить работу, но заменит камни другими, купленными им оптом и уже ограненными или даже поддельными. С другой стороны, заказчик вряд ли будет доволен, если узнает, что он мог бы получить такую же милую безделушку за меньшую сумму.