Кварц

Как мы уже знаем, абсолютно чистый и беспримесный кварц, кристаллы которого вырастают в относительно спокойной и «комфортной» обстановке – является бесцветным, водяно-прозрачным горным хрусталем, о котором я уже писал здесь отдельным постом. Но, в отличие от идеальных условий, к которым можно отнести и лабораторные по выращиванию синтетических разновидностей кварца, в природе всё происходит совсем не так гладко, поэтому наличие всяческих примесей, резкое изменение условий образования и ряд других факторов приводят к тому, что кристаллы или агрегаты кварца чаще всего бывают замутнены, а цвет их становится серым, белым или ржаво-буроватым...

Белый и серый цвета.

Все серо-белые и молочно-белые кварцы объединяет одно - их окраска вызвана мельчайшими газово-жидкими включениями (ГЖВ). Количество их в молочно-белом кварце может быть огромным, например, по Г. Сорби достигать 5-6 млн. на кубический миллиметр, что, соответственно, в 5-6 раз превышает количество клеток в аналогичном объеме живой биологической ткани...

ГЖВ формируются в процессе роста кристалла путем "захвата" капелек минералообразующего раствора или же их "ассимиляции" в теле уже выросшего кристалла. Они могут быть как однофазными - жидкими, так и двухфазными - жидкость с пузырьком газа, и даже трехфазными: жидкость + пузырек газа + кристаллик соли... Как вы понимаете, такое многофазное включение, намертво законсервированное в кристалле на миллионы и сотни миллионов лет, хранит для исследователей, занимающихся разделом наук о Земле - термобарогеохимией, уникальнейшую информацию о химическом составе, температурах и давлениях минералообразующей среды. Это очень интересная область знаний, заслуживающая отдельной статьи...

Также, как и другие виды включений, ГЖВ могут распределяться в минерале-"хозяине" не равномерно, а по зонам и временнЫм этапам роста, формируя внутри кристалла так называемые "фантомы" - артефакты его истории и "судьбы"... Такие включения подчеркивают "анатомию" кристалла, фиксируя не только определенные этапы его "жизни", но и особенности конкретного минерала и его кристаллической структуры: некоторые включения могут отталкиваться, отторгаться минералом, другие - наоборот захватываться, а избирательное поглощение частичек примесей или ГЖВ разными гранями вследствие особенностей возникающих при росте силовых полей - "кристаллизационного давления" или разного электростатического потенциала, создавать причудливый, своеобразный рисунок расположения примесей внутри кристалла.

Одним из интересных частных случаев обособленного и закономерного расположения ГЖВ в кварце является так называемый фаден-кварц. Фаден-кварц - от немецкого "Fadenquarz", что означает "нить" и указывает на белую удлиненную область, проходящую через кристалл. Фаден-кварц образуется в трещинах вмещающей породы, которые медленно расширяются. Если кристалл прикреплен к обеим стенкам, он может разорваться, когда трещина продолжит расширяться. Потом этот разрыв "заживает" и может начаться следующий цикл расширения, разрыва и заживления. Многократное разрушение и заживление оставляет в кристалле след из ГЖВ в виде белого столба или нити.

Коричневый и черный цвета.

О дымчато-коричневых раухкварцах и черных морионах, чья идиохроматическая окраска вызвана переменным количеством радиационно-дефектных центров окраски, возникающих за счет изоморфных замещений в кристаллической структуре кремния на алюминий и натрий и последующей активацией облучением , я уже писал в соответствующем посте. Здесь же мы немного поговорим о коричневых и почти черных кварцах, чья окраска вызвана исключительно посторонними минеральными (и не только!) примесями...

Есть довольно специфическая разновидность кварца, образовавшаяся в условиях низких температур, в пустотах в карбонатных пород. Она обычно представлена мелкими и чистыми двухголовиками кварца. Такие кварцы часто носят собственные названия по месту находки, которые коммерчески "раскручиваются" как местный или даже мировой бренд: херкимерские, мармарошские, бристольские, арканзасские, богемские, борнхольмские... и всякие другие прочие "диаманты"... А относительно недавно познакомился и с нашими, отечественными "бешкимерскими диамантами" из Башкирии, с хребта Алатау.

Очень многие из этих специфических кварцев, включая приведенные на фото выше, обладают рядом интересных особенностей, связанных с некоторыми загадками их образования... Они обычно двухголовы, что говорит об условиях относительно свободного роста в полостях, нередко обладают следами скелетного роста на гранях, а также содержат многочисленный включения предельных углеводородов, как битумов и нефти, окрашивающих кристаллы в коричневый цвет, так и твердых углеводородов - антраксолитов, при большом количестве включений окрашивающих кристаллы кварца в практически черный цвет...

Заканчивая в целом разговор о цветах кварца и в рамках поста под названием "Радуга кварца", нельзя не упомянуть и о собственно Радужном кварце (Rainbow Quartz) или, как его ещё называют - "ирисовом" кварце (Iris Quartz).

Подобное явление возникает в кристаллах кварца вследствие попадания воздуха в тонкие трещины внутренних сколов и напряжений или же границ сдвойникованных кристаллов. И в том и в другом случае, при толщине этого прослойка воздуха, сопоставимого с длиной световой волны и возникает эффект интерференции в тонких пленках, наподобие переливов цветов на стенках мыльного пузыря или пленки бензина на поверхности воды...

Не стоит только путать это природное явление с нелепыми попытками человека "облагородить" (читай опошлить) естественные друзы кристаллов путем напыления тонкой пленки титана, например, под коммерческим названием аура-кварц или ангел-кварц...

Вот мы и подобрались к концу нашей группы постов, посвященных цветам кварца. Пробежались по основным разновидностям включений, хотя и затронули далеко-далеко не все...

Не затронули мы включения в кварце, например, анатаза...

Герсдорфита...

Айкинита, буланжерита, козалита...

Замечательного кварца под коммерческим названием "лодолит", в котором видны удивительные картины из различных включений, заполированные с одной стороны и открывающие вид как в аквариум или на дно моря...

Часть замечательных фото кварцев со включениями можно посмотреть, например, на Пинтересте: https://uk.pinterest.com/IngaPaema/кварц-с-включениями/

А мы будем потихоньку заканчивать. На тему кварца и его ближайших родственников, можно написать ещё много. Например, о цветных разновидностях горных пород, сложенных практически нацело кварцем (яшма, авантюрин, рисунчатый кремень, и т.д.), но вроде писал уже о них в этом посте, повторяться не хочется...

Можно попробовать написать об искусственно выращенном кварце и вообще о применении кварца помимо ювелирного дела - в промышленности, оптике, радиотехнике и т.п.

В общем, если есть какие-то мысли пожелания на тему кварца - пишите в комментариях, по возможности подберу материал и напишу.

Напоследок, выполню просьбу комментатора из предыдущего поста, который попросил пару слов о мангышлакском кварце...

Мангышлакский кварц или кварц с Железной Горки (Казахстан, п-ов Мангышлак или как его сейчас называют - Мангистау, вблизи пос. Таучик) - достаточно широко известные среди коллекционеров образцы, которые сейчас практически не появляются на рынке то ли в связи с исчерпанием местонахождения, то ли по иным каким причинам.

Внешне друзы и щетки этого кварца вроде ничего особенного собой не представляют - бурый кварц окрашенный гетитом.

Но на поперечном сколе или спиле открывается более разнообразная и пестрая картина - чередование различных зон: аметистовой окраски, красной и желтой со сноповидными и игольчатыми включениями гетита, лепидокрокита, какоксенита, зонами и участками окрашенными желтыми и оранжевыми примесями гидроокислов железа, участки, обогащенные окислом железа гематитом с ярко-красным цветом... В общем, всевозможные включения в кварц, связанные с минералами железа. Всё это великолепие образовывалось при достаточно низких температурах, о чем свидетельствует карбонатная основа друз и встречающиеся "слойки" из железистых карбонатов анкерита и сидерита.

Источник последних трех фото - старый настенный календарь "Минералы Мангышлака", остался на работе. Поэтому выходными данными с указанием автора фотографий дополню уже наверное в понедельник, в комментариях.

Вот и всё на сегодня. До новых встреч!

Празиолит ещё иногда называют зеленым аметистом (amegreene) или вермарином. Встречается он вместе с аметистом в единичных находках в Бразилии (шт. Минас-Жерайс, Байя), Канаде (Тандер-Бей), Намибии (Ройзанд в регионе Гамсберг), Польше (Плоцки-Горне, Нижняя Силезия), Танзании, США (Нью-Гэмпшир и Невада) и Замбии. Нередко в этих местонахождениях зеленые зоны в кварце чередуются с фиолетово-аметистовыми. Начиная годов с 50-х XX века, зеленый кварц-празиолит массово получают путем прокаливания при 500 °C аметиста и желтоватых разновидностей кварца из бразильского месторождения Монтесума или штата Аризона (США). Позднее зеленый цвет кварцу стали придавать облучением. Предполагается, что зеленая окраска как в природных, так и "облагороженных" зеленых кварцах-празиолитах вызвана радиационными центрами окраски на основе Fe2+, возможно в присутствии калия. Ввиду исключительной редкости природного празиолита, практически все находящиеся сейчас на рынке зеленые аметисты-амегрины имеют либо синтетическую природу, либо искусственно "облагорожены" из аметиста или других разновидностей кварца с помощью нагрева или облучения.

Гораздо более распространен другой зеленый кварц - празем, цвет которого вызван исключительно примесями-включениями других зеленых минералов - хлорита, актинолита, фуксита, геденбергита.

В отличие от гидроокислов железа, придающих кристаллам кварца желто-оранжевый цвет с поверхности, упомянутые зеленые минералы не блокируют дальнейший рост кристалла кварца и их "присыпка" может быть вовлечена внутрь него и находиться там внутри в виде "фантома" - отпечатка ранней формы роста кристалла...

Периодическое нарастание минералов-примесей на грани кристалла и их зарастание вглубь по зонам роста хорошо видно на сколах или спилах кристаллов кварца.

Нередко кристаллы кварца бывают настолько переполнены, буквально напичканы мелкочешуйчатым хлоритом, что перестают быть похожими сами на себя, превращаясь в каких-то темно-зеленых "монстров"...

Даже незначительная примесь мелкого хлорита, почти не видимая глазом, придает кварцу в целом зеленоватый оттенок.

Помимо хлорита, интенсивную темно-зеленую окраску празему могут придавать включения удлиненных кристаллов актинолита.

Зеленовато-серый цвет могут придавать кварцу волокнистые включения асбеста, такой агрегат называется кварцевый кошачий глаз.

Включения хлорита и зеленой слюдки фуксита могут придавать зеленый цвет жильному гранулированному кварцу. Такие кварцы часто присутствуют на рынке под названиями "индийский авантюрин", "индийский жад".

В зоне окисления месторождений силикатного никеля иногда образуются низкотемпературные вторичные кварцы и халцедоны с зелеными включениями вторичных минералов никеля - мторолиты.

Практически любые зеленые минералы, находящиеся в тесной ассоциации с кварцем, могут окрашивать его в зеленые или зеленовато-голубые оттенки, в том числе минералы меди, например карбонаты - малахит или фосфаты - хризоколла.

Голубые кварцы

Голубые и голубовато-зеленые (бирюзовые) цвета могут придавать кварцу включения достаточно редких медь-содержащих силикатов ахоита (K,Na)Cu7AlSi9O24(OH)6·3H2O и гилалита Cu5Si6O17·7 (H2O).

Голубые оттенки кварцу может придавать рассеянная микроскопическая примесь минерала рутила за счет так называемого рассеяния Тиндалла. У меня есть подобный камень, но почему-то на снимках и видео он выглядит не голубым, а бледно-фиолетовым.

Синие кварцы

Собственной синей окраски (как и голубой) у кварца не существует. Вся она за счет включений посторонних синих минералов. Например - щелочного амфибола рибекита. Его волокнистая разновидность крокидолит-асбест иногда просто переполняет кварцевую матрицу образуя хорошо известный нам поделочный камень под названием соколиный глаз, при окислении этот синий минерал превращается в бурый тигровый глаз, а при нагревании в красновато-коричневый бычий.

Помимо рибекита, синий оттенок могут придавать кварцу и другие минералы - синий турмалин-индиголит, например...

Очень красивы включения в кварце сине-голубого алюмо-боросиликата минерала дюмортьерита.

Фиолетовый кварц

Имеющий собственную идиоморфную фиолетовую окраску кварц всем нам хорошо известен. Это аметист, которому в этой серии был посвящен отдельный пост.

Но в фиолетовый цвет кварц может быть окрашен и посторонними минеральными примесями, например, флюоритом.

Также фиолетовый цвет кварца могут вызвать и включения, например, литиевого амфибола холмквистита или литиевой же слюды - лепидолита.

Вот мы и пробежались по всем цветам радуги кварца. Пробежались, надо сказать, галопом по европам и многое я, наверное, упустил. В оправдание, цветные включения в кварце редких минералов являются малораспространенной экзотикой и попадают в поле зрения не узких специалистов-минералогов, а ювелиров и коллекционеров лишь благодаря открытию достаточно объёмных местонахождений и конечно же моде...

В следующем посте, если хватит времени и сил, я постараюсь рассказать о цветных кварцах "вне радуги" - белых, черных и коричневых.

Поэтому пока не прощаюсь.

Еще по картинкам… Есть у меня неписанное правило – при иллюстрировании постов пользоваться в первую очередь своими фотографиями своих же камней, во вторую – фото отснятыми мной на всяческих выставках и в музеях, ну и в самую последнюю очередь – иллюстрировать их чужими фото чужих камней из Интернета… Так как своих камней мне будет для иллюстраций явно недостаточно, придется воспользоваться и чужими фото...

Сначала придется немного повториться про цвета минералов вообще и у кварца в частности. Откуда они берутся и от чего зависят...

Окраска минералов в достаточно первом приближении бывает трех типов:

- панхроматическая, это когда определенный цвет является неотъемлемым свойством того природного химического соединения, которым и является минерал. Происходит это за счет определенного элемента-хромофора входящего в его химический состав. Например, медь красит преимущественно в зеленый, синий и голубой (малахит, диоптаз, азурит, бирюза), марганец – в розовый (родонит, родохрозит) и так далее. Это не случай кварца. Его химическая формула - двуокись кремния - предполагает отсутствие в его составе элементов-хромофоров. Абсолютно химически-чистый и беспримесный кварц - горный хрусталь - бесцветен и водяно-прозрачен.

- аллохроматическая – когда цвет вызывают посторонние примеси другого минерала (реже газа или жидкости), имеющего свою яркую специфическую окраску и находящегося в виде включений в минерал-хозяин. Обычно это характерно для пористых минералов, например разнообразных халцедонов, но такую окраску могут иметь и некоторые разновидности кварца. Самыми распространенными в природе цветными включениями-примесями являются окислы и гидроокислы железа, например, красные гематит и лепидокрокит или желто-бурые лимонит с гетитом. Но бывают и более разнообразные цветные примеси-включения, в чем мы скоро убедимся.

- ну и наконец, одна из самых распространенных и самых сложных по природе окрасок – идиохроматическая, которая вызывает разнообразие окрасок основных ювелирных разновидностей кварца - фиолетового аметиста, желтого цитрина, дымчатого и черного кварцев. Про них я в этой серии уже писал, но придется чуть-чуть повторится. Разве что о розовом кварце, тоже обладающем идиохроматической окраской я не писал ранее и о нем прочитаете только сейчас. В целом идиохроматическая окраска имеет радиационную природу (здесь и далее всё очень упрощенно, за что заранее прошу прощения у продвинутых коллег). Причем ионизирующее излучение лишь «активизирует» некие дефекты кристаллической структуры, содержащиеся в минералах загодя в виде весьма небольших примесей и превращает их в полноценные «центры окраски».

Итак, когда со вступительной частью закончено, приступим уже к нашей кварцевой радуге. По мнемоническому правилу - Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан, начинаем с красного, оранжевого и желтого цветов, которые, надеюсь, поместятся в эту часть...

Красные кварцы

Собственно красных разновидностей этого минерала наперечет и все они связаны с включениями окислов (гематит) и гидроокислов (лепидокрокит) железа.

Первый из них - так называемый "земляничный кварц" с хаотичными или достаточно закономерно расположенными удлиненно-игольчатыми или удлиненно-пластинчатыми включениями лепидокрокита или гематита, которые и придают ему характерный красный цвет.

На поперечном спиле таких кристаллов можно увидеть, что эти включения расположены по зонам и секторам роста кристалла.

Как вы уже прочитали в подписях к фотографиям, основное месторождение "земляничного" кварца - Жайрем, находится в Толебийском районе Казахстана, примерно в 100 км от Шымкента (Чимкента по старому) на плато Шакыр-Тас. В настоящее время это месторождение практически заброшено... Была скудная информация о наличии подобного кварца в Таджикистане, но упоминаний в серьезной литературе не нашел. Только то, что на фото ниже...

Также красный кварц, подобный "земляничному" встречается в мексиканской провинции Чихуахуа, в долине реки Оранжевой в Намибии и вроде как в Китае (последнее не точно). На рынке сейчас часто попадаются галечки-галтовки трещиноватого кварца с пластинчатыми включениями красноватого гематита под торговым названием Strawberry Quartz - "клубничный кварц".

Другим, достаточно широко известным в узких кругах коллекционеров минералов, является дальнегорский красный кварц из полиметаллических месторождений Приморья. Правда, совсем красным назвать его язык не поворачивается. Скорей уж он оранжево-красный. Но такое уж название за ним закрепилось.

Характерные друзы и щетки длинно- и тонко-призматических, обелисковидных кристаллов этого кварца, часто со вторичным нарастанием прозрачного кварца и апофиллита, сопутствующими кальцитом, сфалеритом и галенитом, высоко ценятся коллекционерами во всем мире.

Розовый кварц

Розовый кварц чаще всего встречается в кварцевых ядрах тел специфических крупно-гиганто-зернистых пород - пегматитов. Чаще всего он не абсолютно прозрачен, а слегка замутнен (как кисель) и иногда даже опалесцирует. Это связано с наличием мельчайших газово-жидких включений. Встречается также и розовый кварц с мельчайшими ориентированными включениями рутила, которые при соответствующей обработке придают изделию отблеск 12-лучевой звезды. Этот эффект называется астеризмом. Беда почти всех розовых кварцев из большинства месторождений в том, что они достаточно быстро выцветают, теряя свою интенсивно розовую окраску и в конечном итоге превращаясь в обыкновенный кварц... Мои образцы из месторождений Лоухского района Республики Карелия выцвели лет за 20.

Неустойчивость окраски присуща не всем розовым кварцем. На фото ниже - розовый жильный кварц из Мадагаскара, который вроде как не выцветает. Ну что-ж, посмотрим лет через -дцать (если доживём).

Окраска большинства разновидностей розового жильного кварца из пегматитов - идиохроматическая и вызвана замещением части кремния в кристаллической решетке кварца - титаном с образованием центров окраски Ti3+ - O-. Распространены подобные розовые кварцы из пегматитов довольно широко: это уже упомянутые месторождения Лоухского района Карелии: Тэдино, Никонова Варака, Лисий бор и другие, большей частью уже выработанные, Тигерецкие Белки в Алтайском крае (гора Разработная), Аслямовская падь Слюдянского района Иркутской области, пегматиты Саханая и Дульдурги в Забайкалье. За рубежом это Шолоховское месторождение в Днепропетровской области, Украина, Узбекистан, Таджикистан, Кахахстан. Есть подобные кварцы и в Финляндии, Германии, много в Африке - Намибия, Кения, Мадагаскар, Монголии, Китае, Индии. Есть он и в США и Канаде. Ну и куда же без Южной Америки и, в частности, Бразилии с её "камнесамоцветными" штатами Минас-Жерайс и Эспириту-Санту!

Но окраска розового кварца не всегда бывает обусловлена примесью титана. В том же самом штате Минас-Жерайс в Бразилии, встречается и розовый кварц (роза-кварц), окраска которого вызвана примесью ионов пятивалентного фосфора. Помимо Бразилии подобные фосфорсодержащие розовые кварцы находят на месторождении Кент в Казахстане, в провинции Кумар Афганистана, на месторождении Ньюри (шт. Мэн, США). Роза-кварцы обладают значительно меньшими размерами и, к сожалению, тоже склонны к выцветанию окраски со временем... В Институте экспериментальной минералогии в Черноголовке (бывший ВНИИСИМС) выращены окрашенные примесью фосфора кристаллы синтетического кварца размером 140х30х12 мм.

Ну и говоря о розовом кварце сложно не упомянуть кварцы с рудника Бор Дальнегорского рудного поля Приморья. Хоть их обычно и называют аметистом, цвет его весьма специфичен и далек от фиолетового: от лавандового до нежно-розового...

Желтые и оранжевые кварцы

Помимо собственно желто-оранжевых кварцев - цитринов, природная или искусственно наведенная нагреванием или облучением окраска которых является идиохроматической и вызвана незначительной примесью алюминия, лития, натрия и железа о чем подробно написано в соответствующем посте серии, широко распространены кварцы с примесной, аллохроматической окраской всех цветов ржавчины - от лимонно-желтого до оранжево-бурого. И это не случайно, так как подобную окраску вызывает многочисленная группа минералов - гидроокислов железа, которые по химическому составу как раз и отвечают обыкновенной ржавчине...

Примеси гидроокислов железа чаще всего образуют только налет или "корочку" на кристаллах кварца. От совсем слабой, до сплошной и плотной.

В последнем случае на сколах хорошо видно, что окрашенная корочка лишь облекает обычный, бесцветный кварц.

Некоторые окрашенные в оранжевые и желтые цвета кварцы имеют собственное коммерческое название. Например "папайя-кварц" или "мандариновый кварц".

На последних снимках видно, что даже в "классическом" папайя-кварце на сколах всё равно виден обычный кварц, скрывающийся под окрашенной оболочкой.

Помимо поверхностной окраски минералами - гидроокислами железа, в кварце достаточно редко встречаются и более экзотические окрашивающие включения. Например, включения самородной серы, как в виде кристаллов как на первом снимке ниже, так и мелкодисперсной.

Лимит картинок в посте закончился, поэтому первую часть поста про радугу кварца я завершаю.

Следующая часть будет про зеленые, сине-голубые и фиолетовые кварцы. Не прощаюсь...