Минералы кварцевой группы широко и давно используются в ювелирном деле. Самым дорогим и известным из них по праву является аметист. Отличает его неповторимый цвет, меняющийся от сиреневого до пурпурного. На следующем рисунке представлены три фотографии одного и того же аметиста. Он огранён из сырья добытого в Уругвае, а различаются эти снимки только поворотом камня и его освещением. Обратите внимание на разнообразие и палитру цветов.
Очень хорошие аметисты добывались в старину на Урале. Лучшие и наиболее известные своей красотой происходили с месторождения Тальян (окраина села Мурзинка, ср. Урал), разрабатывавшегося в начале прошлого века. Особенно славились эти камни «бархатным цветом» и «красной искрой», наблюдавшейся в них при искусственном освещении. Позже разрабатывалось месторождение Ватиха, хотя его аметисты и уступали качеством цвета и его однородностью аметистам с Тальяна. Шахта Ватиха давно затоплена, добыча прекращена.
Давайте разберёмся с природой и особенностями аметистового цвета. Как известно, белый свет сложный и состоит из непрерывного спектра цветов, подобных радуге. Его можно расщепить на составляющие с помощью призмы, а составляющие собрать обратно и получить первозданный белый цвет. Чтобы возникло ощущение цвета, надо вырезать из всего спектра некоторые из составляющих его радужных цветов. Обычно роль красителя выполняют в драгоценных камнях элементы-хромофоры. Это те вещества, что хорошо известны своей красящей способностью – хром, железо, ванадий и т.п. Электроны из оболочек их ионов поглощают отдельные цвета спектра, окрашивая камень в противоположные цвета. Но окраска аметиста отличается от обычной хромофорной. Дело в том, что при нагревании до 400 – 500 градусов аметист обесцвечивается, а вернуть цвет можно, облучая камень гамма излучением. Оказывается, что для кварца вообще типично окрашиваться при облучении в серые, коричневые и жёлтые цвета, но чтобы он стал аметистом, он ещё должен содержать микроскопическую примесь железа. Сама по себе эта примесь обычно не достаточна для окрашивания, но при облучении она порождает, так называемые, центры окраски. При нагревании центры окраски разрушаются. Будучи нагрет, природный аметист обесцвечивается, но иногда становится оранжево-жёлтым (цитрином), а иногда даже луково-зелёным (празеолитом). Если аметист перегреть, он мутнеет, а центры окраски разрушаются необратимо. Их уже больше не удаётся вернуть облучением.
Естественен вопрос, откуда аметист берёт излучение в природе, ведь месторождения аметиста не совпадают с месторождениями урана? Дело в том, что эти кристаллы родились не вчера, а за целые геологические эпохи до нашего с Вами рождения. Всё это время они аккумулировали фоновое излучение, которое окружает нас постоянно, в том числе и космическое излучение. Можно сказать, что аметист собрал и накопил для нас излучение вселенной – всех звёзд, в том числе и солнца, и планет, в том числе и земли.
Мы располагаем уникальной возможностью точно измерить, как аметист пропускает разные спектральные цвета. Это осуществляется на специальном, управляемом компьютером спектрометре. После того, как спектр поглощения записан в память компьютера, мы можем легко рассчитать цвет пластинки из этого камня для любой её толщины. Однако здесь не всё просто. Дело в том, что кварц, разновидностью которого является аметист, обладает двулучепреломлением. Луч света, проходя через такой кристалл, расщепляется на два, каждый из которых имеет свой особенный цвет. Такую двухцветность геммологи называют дихроизмом. В кварце он особенно сложен, но мы не будем вдаваться в детали. Важно только, что цвет луча в кристалле меняется в зависимости от его направления. На следующем рисунке в виде цветовых полосок слева приведены наиболее контрастные цвета в кристалле уругвайского аметиста.
Верхняя пара полосок соответствует самому сиреневому цвету, а нижняя – самому пурпурному. Справа приведены спектральные составы света, прошедшего через кристалл путь в 8 миллиметров. Собственно говоря, цвет полосок равен сумме всех цветов с правого рисунка. Эти спектры измерены в одном и том же кристалле!
Полоски приведены парами для разных источников света. Как видите, при искусственном свете (лампы накаливания) аметист выглядит краснее, а при естественном – синее. Такая смена оттенков вообще характерна для всех кристаллов, у которых в спектре прошедшего излучения наблюдается провал в середине видимого спектра (жёлто-зелёные цвета).
Цена аметиста определяется его цветом. До сих пор, мы рассматривали лучшую и наиболее дорогую его разновидность. Бледные сиреневые цвета встречаются в природе гораздо чаще. Такой цвет называется «лаванда» и стоит в несколько раз меньше. В худшем случае, к аметистовому цвету могут добавляться дымчатые оттенки. Тогда он становится некрасиво сероватым.
Вообще, для аметистов характерна очень сильная зональность окраски. Окрашен обычно не весь кристалл, а цвет сосредоточен преимущественно только в некоторых зонах. Опытному огранщику это не помешает. Если при правильных углах наклона граней и их орнаменте расположить окрашенную область в шипе камня, то весь камень будет выглядеть равномерно и густо окрашенным. Разумеется, чтобы выявить всю красоту камня, он должен быть безукоризненно точно огранён, а сделать это можно только с учётом законов оптики и кристаллооптики.
В настоящее время выращивают и синтетический аметист. Это делается в специальных автоклавах из водных растворов при температуре до 500 градусов. В раствор добавляют ионы железа, а потом, для получения аметистовых центров окраски, выращенные кристаллы искусственно облучают гамма излучением. Главным отличительным признаком синтетики является зональность окраски. Дело в том, что для повышения рентабельности процесса и ускорения роста исходные затравки ориентируют специальным образом, в результате чего рост кристалла происходит не естественными гранями, а особой криволинейной поверхностью. Соответственно и окраска не повторяет грани кристалла, а образует специфические искривлённые конические фигуры. Главными потребителями синтетического аметиста являются Таиланд и Китай. Оттуда уже огранённые камни под видом природных попадают и в Россию.
