Синтез минералов Том 1 - Хаджи В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
185 В синтетических аметистах широко распространены сингенетические залеченные трещины, места выхода которых на поверхности R- и r-граней декорированы «шрамовыми» вициналями и двойниковыми субиндивидами. В случае роста при высоких перенасыщениях на гранях основного положительного ромбоэдра двойниковые и нормально ориентированные субиндивиды получают интенсивное развитие, искажая плоский фронт роста, что приводит к расщеплению пирамиды <R> на мозаичные трещиноватые блоки. Менее подвержены растрескиванию г-кристаллы. Часто можно наблюдать, что трещины в пирамидах <г> возникают на твердых включениях гидроокислов железа и микроскопических кварцевых кристаллах спонтанного зарождения, оседающих на грани. Такие трещины образуются главным образом в наружных слоях и распространяются розетками, достигая иногда поверхности затравки. Все другие виды трещиноватости, в том числе и разрывные трещины в затравках, имеют значительно меньшее распространение. Концепция гетерометрии приемлема, очевидно, лишь для объяснения интенсивного, постоянно проявляющегося, сингенетического растрескивания пирамид роста тригональной призмы кристаллов аметиста.
Значительные градиенты концентрации структурной примеси железа отмечаются и в нетрещиноватых кристаллах аметиста различного происхождения. Синтетические аметисты характеризуются неоднородным зональным распределением структурного железа. В пределах слоя концентрация этой примеси также скачкообразно может изменяться благодаря интенсивному развитию дофинейских двойников. Природные кристаллы кварца, особенно аметисты, постоянно проявляют секториальное распределение примесей, в частности, центров аметистовой окраски, которые сосредоточены главным образом в пирамидах роста R. На границах секторов </?> и <г> из-за значительных различий в содержании структурного железа должны возникать напряжения. Подавляющая масса товарных г-кристаллов аметиста выращивается на затравках, полученных при распиловке кристаллов пьезокварца, образованных, как известно, материалом пирамиды пинакоида, свободным от структурного алюминия и железа.
Установлено также, что влияние затравки может быть компенсировано за счет изменения ее ориентации. Если применять для разращивания аметиста в щелочных средах затравки базисной ориентации ограниченной площади, то после выклинивания быстрорастущей пирамиды <с> за счет нарастания граней основных ромбоэдров можно получать однородные кристаллы бипирамидального габитуса, головки которых могут служить заготовками ювелирных камней, полностью соответствующих по морфологическим и физическим характеристикам естественным аметистам. Таким путем полностью устраняется влияние несовершенств поверхностного слоя, поскольку базисные плоскости протравливаются в достаточной мере даже в калиевых средах. Нередко трещины в синтетическом аметисте возникают непосред-186 ственно в местах врастания в пирамиды роста основных ромбоэдров мелких кварцевых кристаллов спонтанного зарождения. Растворы карбоната натри'я и калия характеризуются относительно низкой метастабильностью. Рост «паразитных» кристаллов начинается при температурных перепадах свыше 15 °С независимо от величины удельной поверхности помещенных в автоклав затравок и ориентации неосновных растущих плоскостей. Интенсивность спонтанного зародышеобразования возрастает по мере повышения абсолютной температуры кристаллизации. Иногда наблюдается эпитаксическое нарастание кварцевых зародышей в участках с повышенной плотностью дислокаций и двойниковых дефектов. Чаще всего закономерное со взаимно параллельным расположением осей L3 прирастание «паразитных» кристаллов наблюдается на гранях гексагональной призмы в области выхода на ее поверхности торцевых участков затравки. При высоких пересыщениях «паразитные» кристаллы прирастают к ступенчатым площадкам акцессорий /?-грани, близких по своей ориентации к плоскости призмы. Они также способствуют периодическому растрескиванию кристаллов по мере увеличения толщины наросшего слоя.
Зарождение «паразитных» кристаллов кварца на ромбоэдрических гранях происходит и в области докритических пересыщений, о чем свидетельствует интенсивное двойникование пирамид <R> и <г> при наращивании на несдвойникованные затравки.
Морфологические особенности и окраска кристаллов кварца с неструктурными примесями
Анализ секториального распределения окраски, результаты отжига и данные о сравнительном содержании примесей в различных пирамидах роста позволили сразу же высказать предположение о неструктурном характере вхождения пигментирующей примеси железа. Аналогичные данные в отношении примеси кобальта для кристаллов кварца с синей окраской впервые были получены В. Е. Хаджи.
Используя методы ЭПР, ИК-спектроскопии и электронной микроскопии, было показано, что в неотожженных зеленых и бурых кристаллах содержатся включения, неструктурные фазы. В буром кварце включений не было обнаружено. Однако при отжиге первоначально бурая окраска переходит в зеленую, а на репликах наблюдаются частицы неструктурной примеси (н. п.). Повышение температуры отжига приводит к замутнению кварца всех сортов с образованием пор. Отсюда был сделан вывод о том, что синяя и зеленая окраски кварца связаны с коллоидно-дисперсными включениями силикатов кобальта и железа соответственно.
