Горный хрусталь

горный хрустальГорный хрусталь — разновидность кварца, одной из кристаллических модификаций кремнезема (SiO2). Термин применяется для обозначения бесцветных прозрачных кристаллов кварца. Чистые однородные кристаллы горного хрусталя встречаются сравнительно редко. Практическое значение имеют кристаллы размером свыше 3-5 см. Кристаллы настольrо совершенны и чисты, что в давности этот минерал воспринимался людьми как окаменевший лед. У хрусталя существует еще одно интересное свойство: он на ощупь сохраняет свою прохладность, что еще раз навевает на мысль о его ледяном происхождении. К тому же кристаллы этого минерала в основном находили в горах, среди льда и снегов.

СТРУКТУРА


структура горного хрусталяТригональная сингония. Кремнезём, наиболее распространённой формой нахождения которого в природе является кварц, обладает развитым полиморфизмом.
Две основные полиморфные кристаллические модификации двуокиси кремния: гексагональный β-кварц, устойчивый при давлении в 1 атм. (или 100 кн/м2) в интервале температур 870-573°С, и тригональный α-кварц, устойчивый при температуре ниже 573°С. В природе широко распространён именно α-кварц, эту устойчивую при низких температурах модификацию обычно называют просто кварцем. Все гексагональные кристаллы кварца, находимые в обычных условиях, являются параморфозами α-кварца по β-кварцу. α-кварц кристаллизуется в классе тригонального трапецоэдра тригональной сингонии. Кристаллическая структура — каркасного типа, построена из кремне-кислородных тетраэдров, расположенных винтообразно (с правым или левым ходом винта) по отношению к главной оси кристалла. В зависимости от этого различают правые и левые структурно-морфологические формы кристаллов кварца, отличимые внешне по симметрии расположения некоторых граней (например, трапецоэдра и др.). Отсутствие плоскостей и центра симметрии у кристаллов α-кварца обусловливает наличие у него пьезоэлектрических и пироэлектрических свойств.

СВОЙСТВА


горный хрустальСвойства минерала обусловлены отсутствием в нем примесей металлов.
С ними кварц приобретает цвет. Основное же свойство хрусталя – прозрачность. Как и у всех кварцев, твердость прозрачной разновидности по шкале Мооса равна 7-ми баллам. По 6-бальному гранату минерал прочертит линию, но поцарапать 8-бальный сапфир не сможет. Плотность камня так же равна показателю остальных кварцев в 2,64 грамма на кубический сантиметр. Минерал имеет раковистый излом и характерный стеклянный блеск.

Часто образует двойники. Растворяется в плавиковой кислоте и расплавах щелочей. Температура плавления 1713—1728 °C (из-за высокой вязкости расплава определение температуры плавления затруднено, существуют различные данные). Диэлектрик и пьезоэлектрик.

Относится к группе стеклообразующих оксидов, то есть может быть главной составляющей стекла. Однокомпонентное кварцевое стекло из чистого оксида кремния получают плавлением горного хрусталя, жильного кварца и кварцевого песка. Диоксид кремния обладает полиморфизмом. Стабильная при нормальных условиях полиморфная модификация — α-кварц (низкотемпературный). Соответственно β-кварцем называют высокотемпературную модификацию.

МОРФОЛОГИЯ


горный хрустальОбычны кристаллы в виде шестигранной призмы, с одного конца (реже с обоих) увенчанной шести- или трехгранной пирамидальной головкой. Часто по направлению к головке кристалл постепенно сужается. На гранях призмы характерна поперечная штриховка. Наиболее часто кристаллы имеют удлиненно-призматический облик с преимущественным развитием граней гексагональной призмы и двух ромбоэдров, образующих головку кристалла. Реже кристаллы принимают облик псевдогексагональной дипирамиды. Внешне правильные кристаллы кварца обычно сложно сдвойникованы, образуя наиболее часто двойниковые участки по т. н. бразильскому или дофинейскому законам. Последние возникают не только при росте кристаллов, но и в результате внутренней структурной перестройки при термических β-α полиморфных переходах, сопровождаемых сжатием, а также при механических деформациях.

В магматических и метаморфических горных породах кварц образует неправильные изометричные зерна, сросшиеся с зернами других минералов, его кристаллами часто инкрустированы пустоты и миндалины в эффузивах.
В осадочных породах — конкреции, прожилки, секреции(жеоды), щётки мелких короткопризматических кристаллов на стенках пустот в известняках и др. Также обломки различной формы и размеров, галька, песок.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ


горный хрустальБудучи минералом магматического происхождения, кварц оседает из горячих растворов лавы. То есть, процесс гидротермальный. Воды, обогащенные минеральными примесями, просачиваются через расщелины в земле, остывают. Во время охлаждения и происходит выпадение, кристаллизация кварца, появляется горный хрусталь. Единичные кристаллы кварца – редкость. Обычно, из одной основы возвышается пучок разноразмерных шестигранников с пирамидальными верхушками. Кристаллы, зачастую, направлены в разные стороны. Композиция красива и гармонична. Поэтому, ее часто не разделяют в ювелирном деле. Если ансамбль состоит из небольших кристаллов, его впаивают в перстень, или кулон целиком.

Встречается главным образом в пустотах гидротермальных жил, большинство промышленных месторождений и находок крупных кристаллов связаны с хрусталеносными жилами «Альпийского типа». Встречается также в миаролитовых пустотах пегматитовых жил и контактово-метаморфических месторождений различного типа. В осадочных породах весьма распространён, но крупных кристаллов не образует, а находится в виде кристаллических щёток на стенках трещин и в форме жеод, преимущественно среди известняков и в известковых толщах.

Месторождения многочисленны и разнообразны. В России крупные месторождения известны на Приполярном Урале и в Вост. Сибири (Алданский щит, Верхоянский хр. и др.). Бездефектные монокристаллы горного хрусталя для технических нужд и ювелирной промышленности выращивают в автоклавах.

ПРИМЕНЕНИЕ


горный хрустальГорный хрусталь применяется в радиотехнике для получения ультразвуковых колебаний, изготовления призм, спектрографов, линз. Горный хрусталь используется для изготовления украшений и декоративно-прикладных изделий, окрашенные кристаллы горного хрусталя применяются как полудрагоценные камни.

Кристаллы чистого горного хрусталя значительных размеров встречаются редко, поэтому он относительно дорог. Искусственный материал под названием «хрусталь» изготовляют путём добавления в обычное стекло оксида свинца и бария. В торговле люстры, бокалы и т. д., изготовленные из искусственного хрусталя, нередко выдают за предметы из природного камня.

В ювелирном деле можно найти не только серьги с горным хрусталем, но и линзы из него. Мастера древности использовали их для расплавления металлических элементов, их сплавления в украшениях.
Гранулы прозрачного кварца шли на производство окон, и по сей день, используются при изготовлении керамических плит, керамогранита.


Горный хрусталь (англ. Rock crystal) — SiO2

Молекулярный вес 60.08 г/моль
Происхождение названия от греческого слова krystallos — «лед»
IMA статус действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

КЛАССИФИКАЦИЯ


Strunz (8-ое издание) 4/D.01-10
Nickel-Strunz (10-ое издание) 4.DA.05
Dana (7-ое издание) 75.1.3.1
Dana (8-ое издание) 75.1.3.1
Hey’s CIM Ref. 7.8.1

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Цвет минерала бесцветный
Цвет черты белый
Прозрачность полупрозрачный,прозрачный
Блеск стеклянный
Спайность весьма несовершенная ромбоэдрическая спайность по {1011} наблюдается наиболее часто, имеется по меньшей мере шесть других направлений
Твердость (шкала Мооса) 7
Излом неровный, раковистый
Прочность хрупкий
Плотность (измеренная) 2.65 г/см3
Радиоактивность (GRapi) 0

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Тип одноосный (+)
Показатели преломления nω = 1.543 — 1.545 nε = 1.552 — 1.554
Максимальное двулучепреломление δ = 0.009
Оптический рельеф низкий
Плеохроизм не плеохроирует
Рассеивание низкое, 0,009
Люминесценция в ультрафиолетовом излучении флюоресцентный и триболюминесценый, при УФ — желто-оранжевый

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Точечная группа 3 2 — трапецоэдрический
Пространственная группа P31 2 1
Сингония Тригональная
Параметры ячейки a = 4.9133Å, c = 5.4053Å
Двойникование по дофинейскому закону, по бразильскому закону, по японскому закону

Интересные статьи:



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*