Перейти к основному содержанию

Свойства аместиста

Окраска и термическая обработка. При прокаливании аметист может быть обесцвечен или превращен в цитрин с его характерной окраской . Исчезновение окраски аметиста при прокаливании было известно уже несколько веков назад. Минимальная температура, при которой происходит обесцвечивание, точно не установлена, но для большинства образцов она колеблется- в пределах 230—260°. При нагревании до меньшей температуры аметист становится серовато-фиолетовым, но при охлаждении он снова приобретает свой первоначальный цвет. Скорость обесцвечивания очень мала при температурах ниже 300°, но возрастает с увеличением температуры; при 400° образец требуется прокаливать в течение нескольких часов, чтобы он оставался обесцвеченным после остывания, а при 550° для обесцвечивания требуется еще меньше времени. Если обесцвеченный аметист продолжать прокаливать при более высоких температурах (примерно 500—600°), то из более темноокрашенных исходных аметистов получается, как правило, цитрин или буровато-желтый до красновато-бурого кварц, а менее интенсивно окрашенные аметисты становятся бледно-желтыми. Подавляющая часть промышленных драгоценных цитринов изготавливается именно таким путем. При прокаливании при еще больших температурах цитриновая окраска может исчезнуть, не возобновляясь после остывания; такие образцы характеризуются мутным молочным цветом или опалесценцией. Следует отметить, что бесцветный и дымчатый кварц при прокаливании в условиях высоких температур не приобретает такого молочно-мутного цвета, как аметист.

Щетка кристаллов Аметиста с центром из агата. Уругвай
Щетка кристаллов Аметиста с центром из агата. Уругвай

Различные образцы аметиста при прокаливании ведут себя по-разному. Многие аметисты не обесцвечиваются; по имеющимся сведениям образцы из Мадагаскара превращаются в бесцветный кварц, а не в цитрин. Некоторые образцы фосфоресцируют при прокаливании. Окислительно-восстановительные свойства среды, в которой ведут прокаливание, не оказывают никакого влияния на изменение окраски минерала. Потеря при прокаливании аместиста, подобно большей части образцов кварца, колеблется в пределах от тысячных до сотых долей процента. При прокаливании может появиться серовато-зеленая или травянозеленая окраска, очевидно вместо цитриновой. Это явление известно уже много лет, но оно характерно, по-видимому, только для аметистов из определенных месторождений. Аметист из Монтезумы, Минас-Жераис, Бразилия, при прокаливании на воздухе при температуре 510° становится зеленым и сохраняет эту окраску после охлаждения, но он обесцвечивается при прокаливании в водородной атмосфере при‘550°; при этом опыте было проведено изучение спектра адсорбции. При облучении рентгеновскими лучами обесцвеченного или цитриновой окраски аметиста его первоначальный цвет может восстановиться; это явление впервые было отмечено в 1906 г. при облучении прокаленного аметиста радиоактивным веществом. При такой же обработке природного аметиста его окраска иногда слегка темнеет. Облучение рентгеновскими лучами непрокаленного или прокаленного аметистов вызывает появление более или менее дымчатого оттенка, который накладывается на первоначальную аметистовую окраску. Синтетические кристаллы кварца с примесью Fe2+ и Fe3+, подвергнутые действию рентгеновских лучей, приобретают аметистовую окраску.

Предполагают, что окраска аметиста обусловлена примесью вещества, содержащего трехвалентное железо. Главные доказательства  этого предположения заключаются в следующем:

  • а) аметистовые разновидности кварца характеризуются относительно большим содержанием Fe2O3 посравнению с другими, а интенсивность окраски изменяется пропорционально содержанию железа, обнаруженного при анализе;
  • б) спектр абсорбции аметиста весьма сходен со спектрами абсорбции соединений трехвалентного железа, причем некоторые вещества этого рода имеют фиолетовую окраску, подобно аметисту;
  • в) будучи прокаленным, аметист по цвету и спектру абсорбции аналогичен природному цитрину, окраска которого, по-видимому, обусловлена соединениями трехвалентного железа;
  • г) аметист обычно содержит гётит и гематит в виде макроскопических включений; такие включения часто встречаются и во внешней бесцветной зоне, обволакивающей аметистовый кварц.

Согласно другим гипотезам, окраска аметиста обусловлена примесями углеводородов, титана или марганца; некоторые ранние наблюдения, подтверждающие эти воззрения и имеющие исторический интерес, упоминаются ниже. По одной из гипотез, основанной на анализе бразильского аметиста X. Розе, который привел содержание в нем 0,25% МnО и 0,5% Fe2O3, окраска связывалась с наличием Мn. Эта гипотеза позднее получила большую поддержку, когда было обнаружено, что радиоактивное облучение стекол, содержащих следы Мn, вызывает появление фиолетовой окраски. Однако содержание Мn изменяется почти в тех же самых пределах во всех разновидностях кварца независимо от их окраски, а в некоторых аметистах Мn очень мало или нет совсем. Кристалл Аметиста
Остается неизвестным, в какой форме Fe присутствует в аметисте. Возможно, что Fe замещает Si или занимает межатомные промежуточные положения в структуре, хотя на этот счет не имеется никаких данных, которые указывали бы на соответствующие изменения физических свойств и параметров ячейки. Неясна также природа иона, с помощью которого достигается компенсация валентности, хотя, возможно, имеет место парное вхождение в решетку Fe3+ и ОН-. Содержание Fe в аметистах намного больше, чем содержание Аl в кварцах вообще. В аметисте Fe может также присутствовать в виде адсорбированной или механически захваченной фазы, вероятно, в виде коллоидально-рассеянного гётита или гематита, наподобие адсорбированных больших молекул красителя на таких кристаллах, как K2S04.

В соответствии с вышеизложенным можно предположить еще несколько механизмов окрашивания. Аметисты из некоторых месторождений значительно различаются по цвету, и их окраска колеблется от голубовато-фиолетовой до красновато-фиолетовой. Иногда аметисты, окрашенные с одинаковой интенсивностью, приобретают дымчатые оттенки и ведут себя по-разному при прокаливании и облучении рентгеновскими лучами. Пределы колебания окраски аметиста, очевидно, определяются цветом на солнечном свете, с одной стороны, кристаллов из Мадагаскара и из Поркура, Венгрия, которые обычно имеют сине-лавандовую или голубовато-фиолетовую окраску, и, с другой стороны, темных аметистов из округа Айрделл, Северная Каролина, или из Гуанахуато и Крид, которые обычно имеют красновато-фиолетовую окраску. Аметисты из Уругвая и большинства других районов характеризуются промежуточными окрасками. Аметисты из Байя, Бразилия, обычно окрашены в красновато- или буровато-красные тона, подобно уругвайским образцам. Дымчатый оттенок характерен для аметистов из района Аппер-Провиденс, Пенсильвания, и из некоторых пегматитовых месторождений. Мадагаскарские аметисты также обычно имеют дымчатый оттенок. Иногда наблюдается наложение аметистовой окраски на природную цитриновую или дымчатую; аметистовая окраска сама по себе может изменяться, что, возможно, зависит от размера частиц и ориентировки дисперсной фазы, если именно эта фаза вызывает окраску. Однако аметист в противоположность дымчатому кварцу рассеивает свет с гораздо меньшей интенсивностью, чем бесцветный кварц. Для аметиста характерна довольно сильная абсорбция в инфракрасных лучах  в части спектра, соответствующей полосе поглощения (ОН). Кроме того, полисинтетическое двойникование аметиста по бразильскому закону, по-видимому, генетически связано с его окраской.


Спектр абсорбции аметиста имеет характерные максимумы при 340, 540 и 950 ммк. Для некоторых образцов наблюдаются дополнительные максимумы при 225 и 266 ммк. Эти полосы абсорбции могут быть усилены облучением рентгеновскими лучами. Для аметиста характерен более или менее сильный дихроизм, по Ne — красновато-фиолетовый и по No — бледно-синий; схема абсорбции Ne>No. Слабый аномальный дихроизм может проявляться в разрезе по (0001); было установлено что индикатрисы абсорбции при максимумах 540 и 340 ммк ориентированы по-разному. Индикатриса абсорбции при 340 ммк расположена в соответствии с симметрией кварца, а индикатриса абсорбции при 540 ммк характеризуется наличием оси эллипсоида вращения (Ne), расположенной перпендикулярно грани {1010} в пирамидах роста всех граней ромбоэдра.


Поделиться с друзьями


 


Mineralmarket