К этой группе драгоценных камней относятся: горный хрусталь, аметист, агат, оникс, гелиотроп, опал и некоторые разновидности окрашенного кварца — цитрины (лимонно-желтого цвета), дымчатый кварц (от бурого до черного цвета), розовый кварц и так далее. Химическая основа всех этих минералов — кремнезем — SiO2.
Горный хрусталь
Химически чистый кремнезем образует бесцветные и прозрачные кристаллы кварца, которые получили название горного хрусталя. Б старину этот минерал ценился наравне с драгоценными камнями.
Древние греки и римляне делали из него бусы, ожерелья, медальоны и разнообразные вставки для колец, а также изящные кубки, чаши, вазы, бокалы. Некоторые из этих изделий заключали в золотую и серебряную оправу, и украшали их различными драгоценными камнями: рубинами, аметистами, изумрудами, алмазами. Особенной любовью пользовались в то время хрустальные шары, которые предназначались для охлаждения рук в жаркое время. Кстати, древние греки верили, что горный хрусталь — это лед, но так сильно застывший, что растаять он не может. Отсюда пошло и название хрусталя — от слова «кристаллос», что значит лед.В России горный хрусталь тоже был весьма популярен. Немало красивых изделий из него хранится в Оружейной палате. Среди них самовар Петра I, сделанный из целого куска этого минерала.
Со временем в художественных изделиях на смену горному хрусталю стали приходить лучшие сорта стекла, такие, как баккара или богемский хрусталь.
Но вместе с тем хрусталь приобретает в наши дни все большую ценность — речь идет о применении его в науке и технике. Кристаллы кварца, в отличие от обычных стекол, прозрачны для ультрафиолетовых лучей. Это их свойство используется в специальных разделах оптики. Например, из кварца делают призмы для спектрального анализа. Свойство пропускать ультрафиолетовые лучи сохраняется и в плавленом кварце; поэтому из него изготовляют баллоны для ртутных ламп.
Эти лампы дают ультрафиолетовый свет и широко применяются в медицине. Из кристаллов кварца делают клинья для поляризационных микроскопов, используемых при изучении минералов и горных пород.
У кварцевого стекла очень небольшой коэффициент теплового расширения. Поэтому из него делают жаропрочную химическую и хозяйственную посуду.
С кварцем связано открытие таких интересных явлений, как пьезоэлектричество и электрострикция. Они заключаются в том, что в кварцевой пластинке (вырезанной особым образом из целого кристалла горного хрусталя) под действием давления или растяжения возникает электрический ток. Это явление обратимо: если через кварцевую пластинку пропускать переменный электрический ток большой частоты, то начинает колебаться и кварцевая пластинка, причем с той же частотой. Кварцевые пластинки стали «сердцем» многих современных ультразвуковых приборов.
Горный хрусталь добывают во многих местах земного шара. Но месторождения его небогаты. И поэтому пришлось решать нелегкую задачу синтеза этого камня для технических целей. Синтетические кристаллы кварца выращивают в автоклавах из воднощелочных растворов кремнезема SiO2 при повышенной температуре, в пределах 300-420° С, и давлении 350—1200 атмосфер.
Аметист
Аметист — это кварц, окрашенный окислами марганца и кобальта в фиолетовый цвет. При искусственном освещении отдельные камни, особенно густо окрашенные, становятся кроваво-красными. Интересно происхождение названия камня. В старину считали, что аметист предохраняет от опьянения, отсюда — и греческое слово аметист, что значит «неопьяненный», «трезвый».
Когда-то лучшие экземпляры аметиста ценились наравне с алмазами, но после открытия богатых месторождений этого камня в Бразилии и на Урале цена на них упала почти в 10 раз. Но и поныне аметист в большом почете у католиков. Этим камнем украшают алтари католических соборов и церковную утварь. Кольцо римского папы и кольца кардиналов, которые им вручают при вступлении в этот сан, украшены аметистами. Один из самых крупных аметистов мира украшает английскую корону.
Агат
Особую группу драгоценных камней с кварцевой основой представляет тонковолокнистый халцедон и его разновидности: агат, оникс, гелиотроп, сердолик. В природе известно около 20 сортов агата. Особенно ценится розовый агат и агат с изумрудно-зелеными жилками. Иногда па агатах проступают причудливые узоры самых разных цветов и оттенков: в некоторых случаях узоры напоминают изображения животных и растений, и эти камни ценятся особенно высоко.
Волокнистая структура и высокая твердость камня делают его очень стойким к истиранию. Поэтому из агата делают специальные ступки для приготовления химически чистых реактивов и препаратов. Из агата делают также очень красивые чаши, кубки, бусы.
Сердолик
Оранжево-красный минерал. Итальянцы называют его «Саrneolа», что значит «мясо» (мясного цвета). По народным преданиям, сердолик предохранял своего владельца от козней врагов и от опасности быть раздавленным при землетрясении. Месторождения сердолика находят во многих странах. Из этого камня делают печати, брелки, бусы, броши, шкатулки.
Опал
Этот минерал образован из тончайших пленок или мельчайших, неразличимых под микроскопом частиц водного кремнезема SiO2 • Н20. Вся масса камня пронизана сетью тончайших капилляров, наполненных воздухом и водяными парами. Лучи света, освещающие опал, многократно преломляются, рассеиваются, отражаются в этой структуре, раскладываются на отдельные цвета спектра. Этим чисто физическим явлением и объясняется изумительная световая игра опала. При повороте камня в различных его частях вспыхивают лучи всех цветов радуги. В опале как бы соперничают цвета всех камней.
Опал очень ценился в древности. По свидетельству Плиния, один из сенаторов древнего Рима — Ноний, обладавший опалом величиной с небольшой орех, предпочел идти в изгнание, чем отдать свой камень императору Марку Антонию.
Опал находят обычно в трещинах и пустотах горных пород. Основные его месторождения расположены в Австралии.