Халцедон
Халцедон — полупрозрачный минерал, скрытокристаллическая тонковолокнистая разновидность кварца. Полупрозрачен или просвечивает в краях, цвет самый разный, чаще от белого до медово-жёлтого.
Образует сферолиты, сферолитовые корки, псевдосталактиты или сплошные массивные образования.
Твёрдость 6,5—7. Имеет много разновидностей, окрашенных в различные цвета: красноватый (сердолик или карнеол), красновато-коричневый (сардер), зеленоватый (хризопраз), голубоватый (сапфирин), непрозрачный тёмно-зелёный с ярко-красными пятнами или полосами (гелиотроп) и другие. Используется в изготовлении ювелирных изделий как поделочный камень. Полосчатый халцедон, состоящий из отличающихся по оттенку, прозрачности и плотности слоёв, называется агатом. Из однородных или параллельно-полосчатых участков агата с древнейших времён вытачивали многослойные рельефные художественные изображения
Название получил по древнегреческому городу Халкидон (в Малой Азии).
СТРУКТУРА
Структура халцедона — скрытая сингония, которая «гуляет» от тригональной до аграгатной. Это делает камень в своем роде универсальным, но в то же время очень разнонаправленным. Сингония тригональная, где в зависимости от расположения волокон, их параллельности и перпендикулярности, а также агрегатного сжатия происходит различная координация молекул, что и создает разнообразные геометрические комплексы внутри.
Кристаллическая структура халцедона, как и других полиморфных модификаций кварца, характеризуется той особенностью, что ион Si4+ всегда находится в четверном окружении ионов O2-, расположенных по вершинам тетраэдра. Каждая вершина такого тетраэдра одновременно служит вершиной другого смежного тетраэдра. Таким образом, кристаллические решетки этих минералов состоят как бы из каркасов сцепленных друг с другом тетраэдров. Способ сцепления во всех модификациях один и тот же (через вершины тетраэдров), но ориентировка и общая симметрия в расположении их различны. В целом упаковка ионов кислорода не плотная: в каркасах имеются «пустотки» между тетраэдрами. В низкотемпературных модификациях они обладают малыми размерами, а в высокотемпературных, более «рыхло» построенных модификациях они крупнее.
СВОЙСТВА
Окраска халцедона всегда довольно бледная; обычно встречаются камни серых, серовато-голубых, молочно-голубых, бледно- голубых, серовато-зеленых, зеленовато-голубых, желтоватых или бледно-желтовато-бурых оттенков, а также серовато-белые до светлых молочно-белых и почти бесцветных. Гораздо реже встречаются халцедоны интенсивных или темных голубовато-зеленых или желтых цветов, а также розоватой или красноватой окраски. Часто наблюдается голубоватый отлив в отраженном свете и бледно-красновато-бурый оттенок в толстых срезах в проходящем свете, которые обусловлены оптическим явлением, называемым светорассеянием Тиндаля. Это явление также наблюдается у кремней, голубого кварца и опала. Голубая окраска некоторых халцедонов при прокаливании может исчезать.
Окраска халцедонов большей частью равномерна или лишь слегка изменяется от слоя к слою. По мере того как полосчатость становится более четкой, особенно с появлением прослоев бурого и красновато-бурого цвета, обычно перемежающихся с прослоями менее прозрачного молочно-белого или белого халцедона, халцедон постепенно переходит в разновидность, именуемую агатом, хотя граница между этими двумя выделяемыми разновидностями неопределенна. Другие разновидности халцедона возникают также за счет окрашивания различными примесями. К бурым и красноватым камням, окрашенным дисперсными окислами железа, относятся разновидности, называемые сардером и карнеолом, и частично полосчатые агаты. Зеленая разновидность— хризопраз — окрашена примесью никеля.
Черта у халцедона отсутствует. Блеск стеклянный. Халцедон хорошо полируется и приобретает слабый восковой или матовый.
Халцедоны, как правило, полупрозрачные до прозрачных или мутные; причем отдельные слои халцедона в одном образце часто различаются по степени прозрачности. Твердость халцедона несколько варьирует; она меньше, чем у крупнокристаллического кварца, и обычно составляет 6,5. Плотность халцедона 2,57—2,64, а его колебания зависят от количества и состава примесей, пористости и содержания воды. Спайность отсутствует. Излом неровный или раковистый. Халцедон легко раскалывается в направлении, поперечном полосчатости, и параллельно удлинению волокон; при этом образуется неровный или занозистый излом с довольно хорошо выраженным восковым блеском. Можно получить излом и параллельно слоистости.
Халцедон характеризуется большей или меньшей пористостью, причем изолированные поры, или, чаще, тончайшие трубочки и нитевидные пустоты, расположены параллельно волокнистости. Величина пористости варьирует в различных слоях или зонах и минимальна в белых или молочно-белых прослоях. Некоторые камни прилипают к языку или быстро вбирают воду, иногда со, слабым шипящим звуком или с образованием пузырьков на увлажненной поверхности.
Щелочные растворы легко выносят большие количества кремнезема из халцедона и его разновидностей. Это послужило обоснованием гипотезы, впервые высказанной в 1833 г., что халцедон в промежутках между волокнами кварца содержит опал, который легко выщелачивается (опал полностью растворяется в щелочных растворах). Отдельные слои халцедона имеют различную и характерную для них устойчивость к растворению. Слои с относительно низким показателем преломления растворяются быстрее. Было установлено, что в горячей воде или водяном паре эти различия выражены менее резко. Высокая способность халцедонового кремнезема к химическим реакциям со щелочами вызывает порчу бетона, сделанного на основе портланд-цемента с наполнителем из кремня или кремнистой породы.
МОРФОЛОГИЯ
Халцедон образует плотные массы, натечные формы, желваки, корочки, выполняют пустоты. Халцедон встречается в виде корочек с неправильно-округлой, почковидной или бородавчатой поверхностью. Он образует также натечные массы в полостях, сталактиты, переходящие постепенно в гроздьевидные и неправильные пластообразные скопления. Халцедон наблюдается и в виде отдельных почкообразных неправильных или округлых желваков, образованных либо конкреционным путем, либо в результате выветривания пород, в которых существовали полости, выполненные халцедоном. Иногда он слагает шлакоподобные марсы, а также мелкие прожилочки или цемент в горных породах.
Обычно же халцедон слагает жеоды и выполняет миндалекаменные пустоты в измененных основных изверженных породах; эти включения халцедона часто пустотелые, и в них может находиться жидкость, закупоренная при кристаллизации. Халцедон часто образует инкрустационные псевдоморфозы по другим минералам, особенно по кальциту и флюориту, а также замещает эти и другие минералы и ископаемые раковины. Более широкий смысл, чем халцедон, имеет термин «халцедоновый кремнезем», которым обозначают в основном крустифи кационные образования и продукты выполнения пустот, представленные любой тонкозернистой разновидностью кварца с волокнистой микроструктурой. Этот термин применяют к сплошным и желваковым образованиям первично-осадочного или диа генетического происхождения, в том числе к кремнистым породам и кремням, а также скоплениям, возникшим путем замещения известняка и других пород.
В халцедонах видна более или менее четко различимая полосчатость, параллельная внешней поверхности образований или стенкам полости выполнения. Эта полосчатость не всегда видна невооруженным глазом, но ее можно обнаружить под микроскопом в шлифах, ориентированных перпендикулярно внешней поверхности скоплений халцедона, или же она может быть выявлена путем прокрашивания и протравливания.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ
Халцедон встречается в разнообразной геологической обстановке, но в общем можно считать, что он отлагается при относительно низких температурах и давлениях. Обычный халцедон, светлой окраски и не имеющий заметной полосчатости, отлагается на последних этапах гидротермальной деятельности или является продуктом изменения кислых и основных изверженных пород, туфов и брекчий. Образование халцедона, главным образом, связано с гидротермальным процессом, сопровождающим вулканическую деятельность. Халцедон и его разновидности — агаты, сердолики и др. — выделяются в трещинах и пустотах застывших лав, встречаются в виде миндалин во многих эффузивных породах.
Он также образуется в приповерхностных гипогенных гидротермальных жилах и в зонах выветривания и циркуляции метеорных вод. Особенно обычен халцедон в форме корок, жилок и продуктов выполнения полостей в измененных основных излившихся породах. Халцедон встречается здесь вместе с цеолитами, карбонатами, хлоритами и продуктами изменения типа селадонита. Благодаря своей химической устойчивости и прочности тонкозернистые разновидности кварца образуют также обломочные или остаточные месторождения. Многие промышленно важные месторождения халцедона и его разновидностей относятся именно к этому типу.
Халцедон экзогенного происхождения представлен желваками кремня в осадочных породах.
ПРИМЕНЕНИЕ
Цветные халцедоны — ювелирно-поделочные камни. Коллекционную ценность имеют образцы халцедона с ярко выраженным сталактитоподобными и почковидными формами. Декоративную ценность имеют жеоды, центральные полости которых заполнены щётками хорошо образованных, чистых кристаллов аметиста. Ювелирно-поделочным и коллекционным материалом являются моховики.
Халцедон до сих пор — один из излюбленных поделочных камней, популярнейший материал для всевозможных женских и мужских украшений, от романтичных бус до строгих запонок. Разнообразие расцветок и достаточная ценовая доступность делает его прекрасной основой и для создания статуэток, ваз, блюд, мозаик, инкрустации мебели, деталей интерьера. Плиткой из некоторых разновидностей халцедона облицовывают стены влажных помещений, из халцедона вырезают столешницы, раковины, рамы для картин и зеркал. Ленточный халцедон оникс — прекрасный материал для витражей и абажуров.
Используется как поделочный камень в ювелирных изделиях и инкрустациях, в глубокой древности довольно высоко ценился, первые упоминания об изделиях из халцедона имеются в Библии. Из параллельно-полосчатых участков агата с древнейших времен вытачивали многослойные рельефные художественные изображения, (Глиптика). Из однородного халцедона изготавливают «агатовые» ступки для растирания твёрдых материалов, он используется в точном приборостроении (опорные призмы весов). Перстень из халцедона был у Наполеона, у поэта Дж. Байрона, два таких перстня имел А. С. Пушкин.
Халцедон (англ. Chalcedony) — SiO2
| Молекулярный вес | 60.08 г/моль |
| Происхождение названия | название получил по древнегреческому городу Халькедон (в Малой Азии) |
| IMA статус | действителен |
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 | все цвета |
| Цвет черты | белый |
| Прозрачность | полупрозрачный |
| Блеск | матовый, тусклый |
| Спайность | отсутствует |
| Твердость (шкала Мооса) | 6,5-7 |
| Излом | неровный, раковистый |
| Прочность | хрупкий |
| Плотность (измеренная) | 2,6 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 | не флюоресцентный |
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 |