Многоликий минерал кварц
Кристаллическая форма диоксида кремния (SiO2) известна нам также под названием «кварц». В природе он встречается в очень разнообразных видах. Крупные шестигранные кристаллы кварца, почти лишенные примесей, и потому прозрачные и бесцветные, словно лед, мы называем горным хрусталем. То есть сначала мы называли его просто хрусталем, потому что другого не знали. «Хрусталь» – это славянизированное произношения слова кристалл. В современных западных языках эти два понятия часто различаются лишь по контексту.
Древние римляне считали хрусталь льдом, который пережил настолько сильные морозы, что теперь не может растаять. Именно так объяснял его происхождение Плиний Старший, который, конечно, для своего времени был человек очень образованный, но о химическом составе вещества понятия не имел.
Древнейшие известные историкам изделия из хрусталя – скребки и наконечники эпохи верхнего палеолита, найденные в пещерах Моравии (Чехия). Их возраст приблизительно 15 тыс. лет. В античные времена хрусталь был излюбленным материалом для изготовления резных печатей и сосудов для прохладительных напитков. В эпоху Возрождения на всю Европу из Северной Италии распространилась мода на хрустальные изделия, изукрашенные причудливой резьбой. В XVI в., опять-таки в Чехии (точнее, в Богемии) придумали хрусталь рукотворный – особый вид стекла, сваренного с добавлением свинца. Такое стекло не уступало натуральному хрусталю своим блеском и великолепно резалось. После этого нерукотворный хрусталь стали именовать горным.
Теперь, о примесях и включениях. Порой они дают очень интересный декоративный эффект. Например, прозрачный бесцветный кварц может быть пронизан тонкими включениями, напоминающими волосы и отливающие металлическим блеском. Эти включения чаще всего состоят из рутила, окиси титана. Такой камень одни называют попростецки – «кварц-волосатик», а другие на изысканный древнегреческий манер – «хризотрикс», что означает «золотые волосы».
Если кристалл кварца окрашен примесями в сероватые и коричневатые тона, словно бы слегка закопчен, его опять-таки можно назвать просто «дымчатый кварц», а можно очень вычурно и аристократично – «раухтопаз» («раух» по-немецки – дым). К настоящему топазу, редкому камню с совершенно иным химическим составом, он не имеет никакого отношения, но как звучит! К тому же на основе природного «дымчатого топаза» можно изготовить подделку, которую не каждый отличит от настоящего золотистого топаза. Для этого камень нужно как следует прокалить, и он приобретет теплый медовый оттенок. Ушлые уральские старатели одно время буквально «пекли» редкие золотистые топазы, запекая дымчатый кварц в хлебе. Рассказывали, что секрет превращения случайно узнала одна дьячиха. Замешивая тесто, она случайно уронила в кадку сережку с раухтопазом. На следующий день, разрезав свежеиспеченный кулич, женщина обнаружила там потерянное накануне украшение с преобразившимся камнем.
Самый знаменитый из цветных кварцев – аметист. Его шестигранные кристаллы окрашены во все оттенки сиреневого и фиолетового. Не то чтобы он был очень редким или дорогим, но хорошо подобранное в тон ожерелье ценится очень высоко.
Секрет аметистовой окраски долго не давался ученым, работая над созданием искусственных цветных кварцев, химики никак не могли добиться нужного оттенка. В конце концов они установили, что нужную окраску можно получить в присутствии примесей железа, но это не было достаточным условием. Требовалось еще и воздействие радиации. Цвет аметиста обусловлен наличием не только примесей, но и так называемых электронных ловушек, которые вызывают поглощение света определенной длины волны. Образование таких центров окраски требует относительно высоких энергий при низких температурах, что происходит при бомбардировке кристалла радиоактивными частицами. Но хотя радиация сыграла, по-видимому, существенную роль в образовании аметиста, сам этот минерал никоим образом не является радиоактивным или каким-нибудь еще образом опасным для здоровья. Вот другой фиолетовый камень – чароит – действительно может иметь радиоактивные включения.