Основные представители кварцевой группы

В природе могут встречаться зональноокрашенные кварцы. Например, окраска дымчатого кварца обусловлена тем, что трехвалентный алюминий в кристаллической решетке заменяется так называемым «морионовым» центром (АlO₄+ электрон). Такая окраска стабильна при температурах не выше 180 °С. При более высоких температурах идет обратное замещение, и кварц снова обесцвечивается. Таким образом, встречаются частично темные, частично бесцветные прозрачные кристаллы, а также кристаллы с зонально-различной степенью выраженности темной окраски.

Встречаются кварцы с эффектом иризации: кошачий глаз (зеленый), бычий глаз (красный, коричневый), тигровый глаз (желтый) и соколиный глаз (серый, черный).

Иногда (очень редко) в кварцах можно наблюдать эффект астеризма в виде шестиконечной звезды, который обусловлен наличием игольчатых включений таких минералов, как готит, рутил или сильманит.

Достаточно распространено для кварцев наличие макровключений различной природы, которые формируют определенные рисунки внутри кристалла. Например, различно ориентированные кристаллы рутила внутри кристалла горного хрусталя могут создавать так называемый «морозный узор»; игольчатые включения гематита - рисунок из параллельных линий (так называемые «ножки жуков»); включения хлоритов металлов (зеленый цвет), оксида марганца (черный) и гематита (красный, коричневый) способны создавать рисунок, известный как «моховой».

Эффект хамелеона наблюдается в кварцах скорее как исключение. Однако, «русские аметисты» из месторождения Мурзинка (Урал) получили известность и всемирное признание именно за способность изменять окраску с фиолетовой (дневной свет) на насыщенно вино-красную (искусственное освещение).

Основные физические характеристики:

Поскольку кварцы одни из самых распространенных минералов на Земле, выделить основные месторождения достаточно сложно - кварцы встречаются по всему миру. Одним из самых значимых для мирового рынка поставщиком ювелирных кварцев можно назвать Бразилию (аметисты, горный хрусталь, цитрин, дымчатый кварц (морион, раухтопаз), агаты). Также из южноамериканских государств можно назвать Уругвай (аметисты, агаты) и Боливию (аметисты, цитрины). На Африканском континенте Замбия имеет одно из самых больших месторождений аметистов в мире, Намибия располагает множеством различных месторождений (горный хрусталь, дымчатый кварц, цитрин, розовый кварц, аметисты и агаты). Богатые месторождения также находятся в ЮАР (горный хрусталь, дымчатый кварц, цитрин, аметисты, агаты, сердолики, гелиотропы и хризопразы) и на Мадагаскаре (горный хрусталь, дымчатый кварц, аметист, цитрин, розовый кварц, агаты, авантюрины и яшмы). В Азии самая значительная добыча кварцев ведется в Индии (аметисты, агаты, гелиотропы, авантюрины). Из европейских стран можно назвать Польшу (самое крупное месторождение хризопразов в мире) и Германию (добыча аметистов, агатов и яшм ведется в регионе Идар-Оберштайн с XIV века). Россия на протяжении почти 200 лет (до середины XX века) являлась самым крупным в мире поставщиком аметистов на мировой рынок, на территории России имеются месторождения всех разновидностей группы кварца.

Опал состоит из кремнезема и воды (SiO₂- nН_2O). Со временем и при нагревании кристаллизационная вода может теряться, что приводит к помутнению камня. Цвет благородного опала белый, серый или черный, и главное достоинство - опалесценция, т.е. способность многократно рассеивать падающий свет.

Благородные опалы делят на:

а) белый опал - белая основа с ирризацией;

б) черный опал - темная основа с ирризацией;

в) огненный опал (или солнечный) - прозрачный и полупрозрачный, красноватый или оранжевый, опалесцирующий, иногда с ирризацией;

г) кошачий глаз (очень редкая и наиболее дорогая разновидность) - ярко-зеленый и зеленоватый с концентрической зональной опалесценцией;

д) царский опал - с темно-красным или бронзовым ядром, изумрудно-зеленой каймой и неокрашенной внешней зоной;

е) джиразоль-просвечивающийголубоватый или голубоватобелый опал с красновато-золотистой опалесценцией.

Кроме того, встречаются обыкновенные (неблагородные) опалы, не обладающие опалесценцией. Например, кахолонг -светлый, фарфоровидный опал. Опалы, окрашенные слоями, называют опал-агатами или опал-ониксами.

Основные физические характеристики:

Твердость по Моосу - от 5,5 до 6,5.

Плотность - 1,97-2,22 г/см³.

Блеск - стеклянный.

Коэффициент преломления - 1,450 (1,370-1,470).

Основные месторождения - Австралия (95% мировой добычи опалов), Перу, Казахстан, Мексика, Россия, США, Словакия.

Топаз - фторосодержащий силикат алюминия (Al₂(FOH) SiO₄). Существует предположение, что название минерала произошло от санскритского «тапас» - огонь. В России топазы называли «сибирскими алмазами». Самое древнее ювелирное украшение, найденное на одной из стоянок древнейшего человека на Урале, представляет собой изделие из горного хрусталя и топазов. Топаз характеризуется особой внутренней игрой света, своей легкостью и прозрачностью напоминает капли росы.

Окраска топазов очень разнообразна: желтая, винно-, медово- и золотисто-желтая, голубая, синевато-зеленая, зеленая, розовая, красная (бразильские рубины), фиолетовая, редко встречаются абсолютно бесцветные камни. Кристаллы топаза могут обладать эффектом кошачьего глаза. Иногда у топазов проявляется неоднородная окраска, например, в центральной части кристалл окрашен в голубой цвет, а на внешних гранях в розовато-желтый. Кроме того, топазы обладают свойством изменять свою окраску. При нагревании коричневые и желтые топазы становятся розовыми, бесцветные - в результате УФ-облучения - коричневыми, а при одновременном воздействии УФ-облучения и температуры - небесно-голубыми.

Основные физические характеристики:

Твердость по Моосу - 8.

Плотность - 3,52-3,57 г/см³.

Блеск - стеклянный.

Коэффициент преломления - n_х= 1,606-1,635,

n_y= 1, 609-1,637,

n_z= 1,616-1,644.

Двупреломление от 0,008 до 0,010.

Дисперсия - 0,008.

Спайность - совершенная по кубу.

Наиболее известны топазы Бразилии и России (найден самый крупный топаз весом 32 кг). Месторождения находят также в Австралии, Бирме, Пакистане, США, Японии.

К группе топазов не относится раухтопаз, поскольку это дымчатый кварц - представитель кварцевой группы.

Турмалин - сложный боросиликат алюминия щелочных металлов (лития, натрия), а также кальция, магния, марганца и железа. Содержит воду и фтор. Турмалины, обогащенные щелочными металлами, обычно бесцветные. Однако популярность турмалина связана с красотой многообразных окрасок его различных прозрачных разновидностей:

а) рубеллит - розовый или красный;

б) сибирит - вишнево-красный;

в) индиголит - синий или голубой;

г) верделит - зеленый;

д) дравит - коричневый, желтый и бурый;

е) ахроит - бесцветный;

ж) шерл - черный.

Встречаются турмалины с эффектом плеохроизма (два оттенка основного цвета в одном кристалле), а также с астеризмом (очень редко). Астеризм наблюдается у турмалинов, окрашенных в зеленый цвет, и вызывается, как правило, наличием в камне тонких каналов, заполненных газово-жидкими включениями.

Основные физические характеристики:

Твердость по Моосу - от 7 до 7,5.

Плотность - 3,05 (2,90-3,40) г/см³.

Блеск - стеклянный.

Коэффициент преломления - n_е= 1,620 (1,614-1,639),

n_о — 1,640(1,634-1,666).

Двупреломление - 0,020 (0,014-0,032).

Дисперсия - 0,009-0,011.

Спайность - отсутствует.

Основные месторождения - Бирма, Бразилия, Намибия, Россия, США, Шри-Ланка, Афганистан.

Циркон - силикат циркония (Zr(SiO₄)). По оптическим свойствам цирконы разделяют на три типа:

1) сиамские алмазы (желтые, соломенно-желтые и дымчатые цирконы);

2) гиацинты (красные, желто-оранжевые, малиновооранжевые, коричнево-красные и коричневые цирконы);

з) бесцветные и голубоватые цирконы. Их иногда используют как имитацию бриллиантов.

Основные физические характеристики:

Твердость по Моосу - от 6,5 до 7,5.

Плотность - 3,91 —4,73 г/см³.

Блеск - стеклянный.

Коэффициент преломления - n_е = 1,923-1,960,

n_о= 1,968-2,015.

Двупреломление - 0,045-0,055.

Дисперсия - 0,022.

Основные месторождения - Вьетнам, Кампучия, Мадагаскар, Таиланд, Шри-Ланка, Нигерия, Танзания.

Шпинели - алюминат магния (MgAl_2O3), типичная форма кристаллов - октаэдр. Шпинели могут иметь самую разнообразную окраску: все оттенки розового и красного, синюю, голубую, зеленую, желтую, коричневую, фиолетовую, оранжевую, лиловую, пурпурную, темно-бурую (цейлонит), черную. Встречается бесцветная шпинель, шпинель с александритовым эффектом, с астеризмом в виде четырех и шестилучевой звезды. В древности красную шпинель считали рубином, однако по своему строению и основным физическим свойствам она отличается от корундов, например, твердость, плотность и коэффициент преломления чуть более низкие.

Основные физические характеристики:

Твердость по Моосу - 8.

Плотность - 3,54-3,90 г/см³.

Блеск - стеклянный.

Коэффициент преломления - 1,718 (1,711-1,742).

Двупреломление - от -0,007 до -0,010.

Дисперсия - 0,011.

Спайность - совершенная.

Основные месторождения - Афганистан, Таджикистан, Вьетнам, Бирма, Индия, Мадагаскар, Танзания, Таиланд, Шри-Ланка.