Группа минералов опала

Группа минералов опала

Группа опала

Одними из самых необычных и таинственных камней считаются минералы группы опал. Они представляют собой застывшую гелеобразную массу, некоторые виды которой поддаются деформированию при сильном сжатии. Такой эффект обусловлен наличием большого количества жидкости в составе самородка – в редких случаях содержание воды достигает 34%. В результате такой необычной составляющей повышается вязкость минерала. Но не это свойство так привлекает миллионы людей. Опал обладает удивительной расцветкой. При разглядывании самоцвета создается ощущение магического света, исходящего изнутри. Разумеется, мимо таких экземпляров не смогли пройти лучшие ювелиры мира.

В эпохе Средневековья считалось, что камень обладает темными силами и приносит несчастья. Английская королева Виктория, владеющая землями Австралии, где добывали большое количество этих минералов, потратила немало усилий для того, чтобы вернуть камню добрую славу. Каждый праздник она дарила своим дочерям и приближенным особам украшения с опалом.

Быть может его долго не признавали еще и потому, что он сложно поддается обработке. При этом гелеобразные образования в земной коре сложно достать, не деформировав первоначальную форму. Однако современные технологии позволяют добывать и обрабатывать уникальные образцы. Сегодня этот камень пользуется большой популярностью среди аристократии, любителей самоцветов, а также специалистов в сфере магии.

Химический состав и физические характеристики опала

Твердый гидрогель, именуемый опалом, имеет следующую химическую формулу: SiO2+H2O. Из химической формулы можно догадаться что опалы относятся к более крупной группе кварца. Среднее содержание воды составляет 1-5%, однако некоторые образцы могут похвастаться и большим количеством жидкости. Максимальное содержание достигало 34%, такие экземпляры отличаются особенно красивым и необычным внутренним содержанием. Разнообразие цветов обеспечивается за счет большого количества примесей окисей металлов: алюминия, железа, титана и прочих. Твердость составляет 5-6 баллов по таблице Мооса, при этом камень относится к хрупким минералам. Плотность находится в пределах 1,96 — 2,20 г/см³. Цвета варьируются от белого и голубого до зеленых и даже черных окрасов. Прозрачные камни ценятся больше, чем слабо просвечивающиеся.

Не рекомендовано держать опалы под солнечными лучами, от этого они теряют воду и, как следствие, свой уникальный окрас. При нагревании в 100 градусов по Цельсию вода также начинает испаряться, но некоторые виды минерала для испарения требуют более высоких температур.

Камень имеет особенность растворяться в щелочи, поэтому не следует чистить украшения или поделки из опала щелочными растворами.

Строение кристалла опала и его виды

Минерал описываемой группы состоит из очень мелких сфер оксида кремния (SiO2). Для благородных разновидностей характерен одинаковый размер этих микрочастиц, которые создают ровные, сложенные друг на друга слои. Таким образом камень имеет натечный вид образования. За счет шарообразного строения в кристаллической решетке находится огромное количество микропор, щелей, которые в свою очередь заполнены водой. Помимо жидкости в порах размещаются примеси других минералов, которые придают камню разнообразие цветов. Так, красный цвет достигается в результате наличия гематита, черный имеет в составе органические вещества, зеленый самородок содержит хлорит.

Строение кристаллической решетки опала

Все опалы разделяют на две большие группы, каждая из которых имеет свои особенности:

  • Благородный опал – относится к драгоценным камням, отличается радужной игрой цветов, на свету поверхность буквально переливается, в результате чего появляется необыкновенное сияние, исходящее из внутренней части самородка. Выделяют огненный опал с оранжево-красными расцветками и джиразоль – имеет преимущественно светлые голубые тона. Также встречаются смешанные образцы, поверхность которых часто напоминает нашу планету (рисунок 2).
  • Обыкновенный опал – это полностью бесцветные или не имеющие блеска и сияния камни. Их ценность определяется исключительно уровнем прозрачности. К этой подгруппе минералов относятся древесные образцы, гиалит, молочный опал, гидрофан и другие.

Темные Австралийские опалы

В отличие от благородного самородка, сферы кремнезема у обыкновенного опала имеют неодинаковый размер, а потому такие экземпляры не создают уникальные световые отражения. Все экземпляры образуются в пустотах под землей, где велика вероятность повышенной влажности.

Синтетический опал

Стоимость природных экземпляров опала непомерно высока. Некоторые камни оценивают свыше 1000 долларов за карат. Поэтому специалисты решили попробовать создать искусственный камень обладающим идентичными физическими свойствами и внешними характеристиками.

В основе опала, как и в кварце, находится оксид кремния. Но при этом, он не является кристаллом, так как его состав включает значительное количество воды. На образование одного камня в естественных условиях требуются сотни тысяч лет. Разумеется, в первую очередь требовалось найти способ, при котором скорость формирования будет серьезно сокращена. Также важно было понять принцип получения уникальной расцветки – какие включения и в каком количестве необходимо добавлять.

Первые попытки создания синтетического опала начались в 60-х годах прошлого века, после создания электронного микроскопа. В результате ученые смогли обнаружить те самые микроскопические сферы SiO2, которые расположены в геометрическом порядке и образуют дифракционную решетку.

Таким образом, создав необходимые внешние условия и используя химические элементы, находящиеся в оригинальном камне, ученые смогли достичь правильной термохимической реакции. Благодаря этому они смогли получить первый образец опала, созданный в лабораторных условиях. Патент на изготовление минерала был получен уже в 1964 году.

Месторождения опала

Абсолютным лидером по добыче опала заслуженно считается Австралия, на нее приходится 97% от общей доли мирового запаса. Основные залежи расположены на юге страны в городе Кубер Педи. Для этого района характерна очень жаркая погода, а потому жители предпочитают прятаться под землей. Многие дома находятся внутри пригорков, так населению удается поддерживать приемлемую температуру в жилищах. В результате таких раскопок и были обнаружены огромные залежи опала. Официально обыкновенный опал был обнаружен именно в этом поселении в 1849 году, а спустя 65 лет был зарегистрирован первый благородный камень. При этом исторические факты имеют рукописные доказательства того, что о самородке человечество знало задолго до этих лет.

Опал образуется в жеодах и расщелинах, он отлагается из термальных источников и гейзеров в вулканических областях. Сопутствующими минералами часто выступают лимонит, халцедон, минералы группы серпентина и другие.

Рассмотрим варианты добычи опала в Австралии. Специалисты выявляют место, в котором находятся залежи самородка, а затем используют один из двух вариантов:

  • Открытые раскопки – в этом случае при помощи специального оборудования снимают пласты грунта, которые впоследствии исследуются.
  • Шахтный метод – также в стране распространены шахты. Люди вручную раскапывают залежи создавая объемные подземные помещения. Для пустынных сухих частей континента, где жаркий климат не дает людям нормально существовать на поверхности земли такой вариант является одновременно и строительством домов. Так, на рисунке 3 показана выработанная шахта по добыче опала в городе Кубер Педи, которую впоследствии стали использовать в качестве жилого помещения.

группа опала

Применение минералов группы опал

Благородные виды опала относятся к разряду драгоценных камней. Их используют в украшениях. В 1956 году был обнаружен экземпляр, который на сегодняшний день оценивается в 2,5 миллиона австралийских долларов.

Также в ювелирном производстве часто используются опаловые дублеты. Пластины опала наклеиваются на другой камень, например, оникс. Для придания цвета ювелиры используют цветной клей, который создает окрас, приближенный к расцветке натурального благородного минерала.

Материнская порода опала – трепел, раньше использовалась при изготовлении динамита.

Украшения с опалом не терпят сухого воздуха, жидкость из камня может испариться. В этом случае самоцвет потеряет свой рисунок, и камень станет блеклым.