В последнее время в сообществе популярна тема о люминесценции (флюоресценции) - свечении некоторых минералов под ультрафиолетовой лампой или фонариком. Этот пост является неким продолжением или дополнением к написанному ранее на тему. Теоретические основы флюоресценции как явления относительно популярно изложены в начале этого поста.
Помимо собственно свечения в темноте под действием невидимого ультрафиолетового излучения, некоторые минералы обладают ещё более редким свойством непосредственно связанным с люминесценицией - фотохромизмом или более научно - тенебресценцией.
В широком смысле слова, фотохромизмом называется любое изменение окраски минерала при смене спектрального состава освещения. Большинству хорошо знакомо (как минимум по текстовым описаниям или на фото) изменение окраски александрита, разновидности минерала хризоберилла с темно-зеленой при дневном освещении до розовой, красной или фиолетовой при искусственном освещении, особенно свете свечи.
Кристалл александрита при естественном (слева) и искусственном (справа) освещении. Изумрудные копи Урала. Фото А.А. Ускова. Из публикации https://www.geokniga.org/books/31672
Нас же будет интересовать более частный случай этого явления, а именно изменение окраски минерала под воздействием ультрафиолета – искусственного происхождения (специальные лампы и фонарики) или естественного ультрафиолета солнечного света.
Воздействие ультрафиолета на минерал может вызвать в нем либо обратимую фотохимическую реакцию, либо, чаще всего – переход атомов или молекул (вернее электронов на их внешних энергетических уровнях) из «обычного» состояния - в возбужденное... При этом может случиться или быстро обратимое изменение окраски минерала туда-и-обратно, либо замедленное, когда этот эффект будет наблюдаться еще какое-то время после исчезновения самого источника возбуждения – ультрафиолетового облучения. Вот именно последнее, замедленно-пролонгированное действие ультрафиолета на цвет минерала и называется тенебресценцией.
Разновидностей минералов, обладающих этим свойством на самом деле не так много. Необратимой, «одноразовой» тенебресценцией, а проще говоря – постепенным выцветанием под действием ультрафиолета солнечного света обладают некоторые аметисты (с месторождения Мыс Корабль на Терском берегу Белого моря, например), некоторые розовые кварцы (оттуда же – с Беломорья), почти все розовые и красные топазы, некоторые сподумены-кунциты. Но одноразово – это не интересно…)
Обратимой многоразовой тенебресценцией ярко обладают, пожалуй, только два минерала – оба родственники содалита – высокосернистый гакманит и содержащий бериллий тугтупит. Российским коллекционерам и любителям камня, кстати, очень повезло, потому что эти исключительно редкие минералы можно найти в пределах Хибинского и Ловозерского щелочных массивов на Кольском полуострове. При этом найти тугтупит довольно сложно ввиду его редкости, а вот гакманит – намного проще.
Минералогическая легенда об открытии гакманита, публикуемая в основном в зарубежных источниках гласит следующее: финские геологи из Хельсингского университета, работавшие в экспедиции в Гренландии (месторождение Илимоссак) в 1896 году обнаружили необычный темно-фиолетовый минерал, который буквально на их глазах поменял свой цвет на светло-серый. Озадаченные геологи убрали образцы в ящики и через несколько месяцев, уже возвратившись и вскрыв их, с удивлением обнаружили, что минерал вернул свой первоначальный цвет… Одним из участников этой экспедиции был финский геолог Виктор Аксель Гакман, в честь которого чуть позже, в 1903 г. и был назван этот новый минерал.
Виктор Аксель Гакман (фин. Victor Axel Hackman; 27 апреля 1866, Выборг, Великое княжество Финляндское, Российская империя — 26 ноября 1941 , Хельсинки, Финляндия) — финский геолог, петрограф, педагог, профессор геологии
Зарубежные источники скромно умалчивают, что все участники экспедиции, включая Гакмана, были подданными Российской Империи, а Хельсингский университет, располагавшийся в Гельсингфорсе, административном центре Великого княжества Финляндского, назывался тогда Императорский Александровский университет (в честь императора Александра I)…
В 1891 и 1892 годах в качестве помощника в геологических работах, Виктор Гаксман участвовал в экспедициях Вильгельма Рамзая на Кольский полуостров, в Хибины и Ловозерские тундры. Именно там, в долине реки Тавайок Ловозерского горного массива на Кольском полуострове и выявлен был впервые гакманит.
Если вам повезет, будучи в Ловозерских тундрах где-нибудь на знаменитом Гакманитовом штоке горы Карнасурт или в долине реки Тавайок, а если совсем повезет – то и поближе, в районе перевала Кукисвумчорр Хибинских тундр найти и расколоть гакманит с тенебресценцией, то вы увидите на свежем сколе камня розово-малиновый цвет, который буквально на ваших глазах начнет выцветать. Восстановиться он сможет только после от нескольких недель до месяцев пребывания в полной темноте, да и то – не всегда.
Есть, правда, способ увидеть это явление в более ускоренном режиме - "напугать" его – при облучении «выцветшего» гакманита ультрафиолетовым излучением длиной волны 365 нм высокой интенсивности, он вновь ненадолго приобретает розово-лиловый цвет… Вот это я и постараюсь вам дальше показать на снятых собственноручно фото.
Гакманит. Кольский п-ов, Хибинские тундры, руч. Свинцовый. Обычное освещение. Из собрания автора
Тот же образец под ультрафиолетовым освещением длиной волны 365 нм.
Тот же образец под ультрафиолетовым освещением длиной волны 395 нм.
Тот же образец после облучения ультрафиолетом. Обычное освещение. Появился розово-малиновый цвет по зонам роста кристалла
Если у гакманита изменение цвета происходит от насыщенного при раскалывании и потом он на свету бледнеет, частично кратковременно восстанавливая окраску при сильном искусственном ультрафиолетовом облучении, то минерал тугтупит ведет себя наоборот: при раскалывании наоборот бледный, а потом на свету начинает набирать розово-красно-фиолетовые цвета, которые при жестком ультрафиолетовом облучении становятся только ярче.
Вот такие вот чудеса в решете...)
Что хочу ещё добавить. Это явление не просто очередной забавный факт из мира природы, прочитать и забыть... Человек разумный не был бы человеком, если бы не придумал, как всё это прикрутить к своей жизни. Видели, наверное, очки-хамелеоны, которые на солнце темнеют, а в тенечке - постепенно просветляются? Это тоже тенебресценция, только на основе в основном фотохимических реакций в органических соединениях или галогенидах серебра, щелочных или щелочно-земельных металлов.
Чтобы два раза не вставать, размещу ещё здесь несколько фотографий флюоресцирующих минералов, которые попались под руку сегодня, когда фотографировал гакманит.
Карбонат свинца церуссит в виде желтоватых и бесцветных кристаллов в магнетитом. Месторождение Touissit, Touissit District, Jerada pr. Марокко. Естественное освещение. Из собрания автора
Тот же самый образец под УФ-365. Церуссит флюоресцирует желтым.
Двухголовый кристалл кварца с включениями нефти. Месторождение: Bolachi Nala, Gilgit Baltistan, Пакистан. Естественное освещение. Из собрания автора
Тот же образец под УФ-365. Включения нефти светятся интенсивным голубым цветом.
Тоже двухголовик кварца с включениями нефти. Оттуда же
В каждой шутке лишь доля шутки и стоит помнить,что не все образцы,которые вы видите в интернете на красочных и красивых фото и в жизни такие же яркие и внушительные.
Кварц с включениями дюмортьерита. Vaca Morta quarry, Brazil
Побывал вчера на выставке-продаже "Минерал-Фест" в Санкт-Петербурге и не удержался, чтобы помимо сувениров на ближайший праздник дамам, не приобрести себе несколько забавных камушков, не совсем чтобы удачными фото которых и хочу с вами поделиться.
Первый из них - кварц с Полярного Урала с включениями золотистых игольчатых кристаллов рутила - "волос Венеры". О кварцах-волосатиках уже писал здесь: «Сами с волосами…» Пост 6 из серии «Его Величество Кварц». Но конкретно этот камушек сочетает в себе и "волосатость" и эффект кварцев, которых называют "аквариумными" или лодолитами от древне-греческого "донный камень". Они содержат включения, глядя на которые через заполированную прозрачную часть, действительно как будто смотришь через стекло аквариума или на дно через воду озера или ручья... К сожалению, мне не очень удалось передать это на фото.
Второй камушек ещё хитрее. Вначале покажу, а потом расскажу... Все формы природные, человек не касался.
Это псевдоморфоза - полное замещение одного минерала другим с сохранением внешней кристаллической формы "предшественника". Замещаются кристаллы сульфида железа пирита, причем кристаллы, имеющие форму пентагондодекаэдров и образующие двойник прорастания - закономерный сросток двух кристаллов. Пирит нацело замещен здесь гидроокислом железа гетитом с полным сохранением мельчайших подробностей первичной формы кристаллов пирита. Matecafia Mine, Gachala, Cundinamarca Deprtment, Colombia.
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.
Серый "льдистый" кварц - гранулированный зернистый кварц из жил в метаморфических породах. Карелия. Из собрания автора
Молочно-белый кварц из ядра пегматитовой жилы. Карелия. Из собрания автора
Молочно-белый кактусовидный кристалл кварца. Дальнегорское рудное поле. Из собрания автора
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...
Крупные газово-жидкие с нефтью и битумами включения в двухголовом кристалле кварца - "башкимерском диаманте". Башкирия, хребет Алатау. Из собрания автора.
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.
Секториальное расположение газово-жидких включений в изделии, изготовленном из поперечного среза кристалла кварца. Ювелирно-минералогическая выставка "Мир Камня". Фото автора
Фантомы в кварце образованные газово-жидкими включениями. Ювелирно-минералогическая выставка "Мир Камня". Фото автора
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.
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.
Двухголовые кристаллы кварца с включениями битумов. Башкирия, хребет Алатау. Из собрания автора
Двухголовые кристаллы кварца с включениями битумов и скелетным ростом граней. Башкирия, хребет Алатау. Из собрания автора
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...
Скелетный кристалл кварца "херкимерский диамант". США, шт. Нью-Йорк, округ Херкимер. Ювелирно-минералогическая выставка "Мир Камня". Фото автора.
Кристалл кварца "херкимерский диамант" с включением твердых углеводородов - антраксолита. Округ Херкимер, шт. Нью-Йорк, США. Из собрания автора
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...
Так называемый аура-кварц. Рандомное фото из Интернета
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...
Анатаз в кварце. Выставка "Мир Камня". Фото автора
Герсдорфита...
Герсдорфит в кварце. Выставка "Мир Камня". Фото автора
Айкинита, буланжерита, козалита...
Айкинит в кварце. Выставка "Мир Камня". Фото автора
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...
Кварц с включениями (лодолит). Приполярный Урал. Выставка "Мир Камня", фото автора
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.
Очень-очень редко в природе встречается собственно зеленый кварц с идиохроматической окраской - празиолит (от древне-греческого - πράσιος «светло-зелёный» - цвета лука-порея) .
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...
Фукситовый "фантом" в кристаллах кварца. Мадагаскар. Минералогическая выставка Tucson Gem & Mineral Show, шт. Аризона, США. Фото ООО "Мир Камня"
Хлоритовый "фантом" в кристалле кварца. Приполярный Урал. Из собрания автора
Периодическое нарастание минералов-примесей на грани кристалла и их зарастание вглубь по зонам роста хорошо видно на сколах или спилах кристаллов кварца.
Нарастание хлорита по зонам роста в кристалле кварца. Приполярный Урал. Выставка "Мир Камня". Фото автора
Нарастание хлорита по зонам роста в кристалле кварца. Приполярный Урал. Из собрания автора
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.
Кварц с мелкими и редкими включениями хлорита. Приполярный Урал. Из собрания автора
Помимо хлорита, интенсивную темно-зеленую окраску празему могут придавать включения удлиненных кристаллов актинолита.
Обелисковидный кристалл кварца-празем с включениями актинолита. Huanggang, Inner Mongolia, Китай. Из собрания автора.
Скипетровидный кварц-празем с включениями актинолита. Китай. Из собрания автора
Друза кристаллов кварца-празема. Синереченское месторождение, Дальнегорское рудное поле, Приморье. Минералогическая выставка Tucson Gem & Mineral Show, шт. Аризона, США. Фото ООО "Мир Камня"
Зеленовато-серый цвет могут придавать кварцу волокнистые включения асбеста, такой агрегат называется кварцевый кошачий глаз.
Кварцевый кошачий глаз с включениями асбеста. Казахстан. Выставка "Мир Камня". Фото автора
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".
Гранулированный жильный кварц с включениями фуксита - "индийский авантюрин". Южная Африка. Из собрания автора
В зоне окисления месторождений силикатного никеля иногда образуются низкотемпературные вторичные кварцы и халцедоны с зелеными включениями вторичных минералов никеля - мторолиты.
Кварц с халцедоном, окрашенные вторичными минералами никеля - мторолит. Средний Урал. Из собрания автора
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).
Включения ахоита в кристаллах кварца. Провинция Лимпопо, Южная Африка. Минералогическая выставка Tucson Gem & Mineral Show, шт. Аризона, США. Фото ООО "Мир Камня"
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.
Кварц с микроскопическими рассеянными включениями рутила. Приполярный Урал. Из собрания автора
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.
Агрегат синего соколиного и продукта его окисления - бурого тигрового глаза. Южная Африка. Выставка "Мир Камня", фото автора
Помимо рибекита, синий оттенок могут придавать кварцу и другие минералы - синий турмалин-индиголит, например...
Включения синего турмалина-индиголита в кристалле кварца. Бразилия. Выставка "Мир Камня", фото автора
Очень красивы включения в кварце сине-голубого алюмо-боросиликата минерала дюмортьерита.
Синий кварц за счет включений минерала дюмортьерита. Бразилия. Из собрания автора
Имеющий собственную идиоморфную фиолетовую окраску кварц всем нам хорошо известен. Это аметист, которому в этой серии был посвящен отдельный пост.
Кристалл аметиста. Бразилия. Из собрания автора
Но в фиолетовый цвет кварц может быть окрашен и посторонними минеральными примесями, например, флюоритом.
Кристалл кварца окрашенный с поверхности включениями темно-фиолетового флюорита. Из собрания автора
Также фиолетовый цвет кварца могут вызвать и включения, например, литиевого амфибола холмквистита или литиевой же слюды - лепидолита.
Фиолетовый авантюрин, состоящий из кварца и фиолетовой литиевой слюды лепидолита. Из собрания автора
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.
Прошло уже больше четырех месяцев с тех пор, как я разместил здесь последний на тот момент пост из незавершенной серии «Его Величество Кварц». И вот, решил вернуться к ней только сейчас. Хреновое, если честно, выдалось времечко и пока, увы, беспросветно…
Тем не менее, пользуясь появившимся на каникулах небольшим окошком, постараюсь продолжить (или завершить) эту многострадальную серию постов.
В этом посте, как явствует из названия, я постараюсь рассказать про многообразие цветов, присущих разновидностям этого вездесущего минерала – кварца. Так как иллюстраций будет много, а лимит на картинки в посте ограничен 25-ю штуками, придется, наверное, разбить этот пост серии ещё на несколько частей.
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.
"Земляничный" кварц. Месторождение Жайрем, Казахстан. Фото из собрания автора
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...
"Земляничный" кварц. Таджикистан? Выставка "Мир Камня", фото автора
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.
Дальнегорский красный кварц. 2-й Советский рудник, Партизанское месторождение, (Дальнегорское рудное поле), Приморский край. Выставка "Мир Камня", фото автора
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 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.
Почти выцветший розовый кварц. Карелия, Лоухский р-н, месторождение Никонова Варака. Из собрания автора.
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).
Жильный розовый кварц. Мадагаскар. Из собрания автора
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!
Гигантский кристалл розового кварца. Бразилия, шт. Минас-Жерайс. Минералогическая выставка Tucson Gem & Mineral Show, шт. Аризона, США. Фото ООО "Мир Камня"
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...
Лавандовый кварц. Рудник Бор. Дальнегорское рудное поле, Приморский край. Фото из собрания автора
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...
Природный цитрин. Приполярный Урал. Из собрания автора
Природный цитрин. Башкирия, Урал-Тау. Из собрания автора
Подвергшийся обжигу бразильский аметист. Из собрания автора
Примеси гидроокислов железа чаще всего образуют только налет или "корочку" на кристаллах кварца. От совсем слабой, до сплошной и плотной.
Кристаллы горного хрусталя со слабым налетом гидроокислов железа. Из собрания автора
Кристаллы горного хрусталя с частичным налетом гидроокислов железа. Минералогическая выставка Tucson Gem & Mineral Show, шт. Аризона, США. Фото ООО "Мир Камня"
Кристаллы кварца в "рубашке" гидроокислов железа. Забайкалье, из собрания автора
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".
Папайя-кварц и кварц-лимон. Второй скорее всего подвергся облучению. Выставка "Мир Камня", фото автора. На цены не обращайте внимания, фото очень старое...
Папайя-кварц. Бразилия, штат Минас-Жерайс. Из собрания автора
На последних снимках видно, что даже в "классическом" папайя-кварце на сколах всё равно виден обычный кварц, скрывающийся под окрашенной оболочкой.
Мандариновый кварц. Бразилия. Минералогическая выставка Tucson Gem & Mineral Show, шт. Аризона, США. Фото ООО "Мир Камня"
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.
