Опал: чудо-камень
"В опале вы можете увидеть огненное пламя карбункула, великолепный пурпур аметиста, зеленое море изумруда — все разноцветия, собранные воедино в невероятно красочную смесь. Некоторые опалы по своей красоте не уступают палитре художника, другие - пламени серы или огненным языкам пылающего масла".
Плиний Старший
упала
, что означает драгоценность
.
С минералогической точки зрения опал представляет собой аморфный или скрытокристаллический агрегат водосодержащего кремнезема. Выделяются три главные разновидности опалового кремнезема: преимущественно аморфные опалы, опалы, сложенные, главным образом, а-кристобалитом, и опалы, состоящие из разноупорядоченного а-кристобалита с тридимитовым компонентом. Благородные опалы содержат от 85 до 95 вес.% кремнезема и от 3 до 10 вес.% воды, кроме которых обычны примеси алюминия, железа, марганца и органического вещества.
Цветовая игра благородного опала проявляется не по всему объему камня, а наблюдается в виде иризирующих точек, пятен, искр, вспыхивающих при повороте камня. Основная ткань опала просвечивает или полупрозрачна, имея белый, красновато-оранжевый и черный цвет, в соответствии с чем различают белые, огненные и черные опалы. Белые опалы являются самыми распространенными. Наиболее высоко ценятся черные опалы с эффектной игрой в сине-зеленых тонах, сочетающихся с бронзово-красными и пурпурными. Лучшие образцы таких камней добывают на месторождении Лайтнинг Ридж
в Австралии. Огненные опалы, добываемые главным образом в Мексике, — полупрозрачные и даже прозрачные, с красным, оранжевым и желтым основным цветом, обладающие или не обладающие цветовой игрой.
Причина цветовой игры благородного опала оставалась тайной до недавнего времени, когда с помощью электронной микроскопии удалось выявить его глобулярную структуру. Оказалось, что цветовой игрой обладают опалы, сложенные мельчайшими плотноупакованными равновеликими сферическими частицами (глобулями) аморфного кремнезема, размер которых варьируется от 140 до 400 нм и сопоставим с длинами волн видимого цвета. Такая структура взаимодействует с проходящим светом как трехмерная дифракционная решетка, разлагая его на цветные лучи.
В ювелирном деле также применяются и матричные опалы, представляющие собой мелкие вкрапления и прожилки иризрующего опала во вмещающей породе, обрабатывающиеся как единое целое. Следует отметить, что в качестве ювелирного материала могут применяться и некоторые более дешевые разновидности обыкновенного опала, лишенные цветовой игры: опалесцирующий голубоватый или желтоватый джиразоль, водяно-прозрачный гиалит, зеленый празопал, белый фарфоровидный кахолонг и некоторые другие. Кроме перечисленных разновидностей, коллекционное и ювелирное значение имеют псевдоморфозы благородного опала по раковинам аммонитов и других моллюсков, а также по фрагментам ископаемой древесины.
Благородный опал с его строгой глобулярной микроструктурой встречается крайне редко, что свидетельствует о сложных и специфических условиях его образования. Следует отметить, что аморфный кремнезем (в том числе и опал) неустойчив к воздействию высоких температур и давления и подвергается раскристаллизации в процессе метаморфизма горных пород с переходом в кристобалит, халцедон и кварц. При выветривании на поверхности земли опалы высыхают
и растрескиваются и поэтому в россыпях не концентрируются.
Считается, что основным источником благородного опала в Европе с античного времени являлись термальные месторождения в Карпатах на территории нынешней Словакии. На сегодняшний день они в значительной степени выработаны. В конце XIX — начале XX веков были открыты богатейшие месторождения Австралии, прославившиеся замечательными черными опалами. В настоящее время эти месторождения обеспечивают около 95 % мировой добычи этого самоцвета. Они находятся в восточной части Австралии в штатах Новый Южный Уэльс (Уайт Клифс
, Лайтнинг Ридж
), Квинсленд (Иова
, Хейрикс
, Литл-Уандер
) и Южная Австралия (Кубер Педи
, Андамука
, Минтаби
). Эти месторождения уникальны по масштабам развития опаловой минерализации, связанной с древней корой выветривания.
На второе место вслед за Австралией в XX веке вышли многочисленные мексиканские месторождения в эффузивах среднего и кислого состава в штатах Керетаро, Халиско, Наярит, Гуа-нахуато и др. Они знамениты, прежде всего, своими огненными опалами . Небольшие месторождения благородного опала в эффузивных породах открыты в Гондурасе, Бразилии и США (в штатах Невада, Айдахо, Орегон и Калифорния). В России благородный опал недавно обнаружен в Приморском крае (Радужное).
Для имитации благородного опала часто применяются искусственные материалы, обладающие цветовой игрой: прозрачные силикатные стекла с яркой иризацией, различные пластики, обладающие структурой благородного опала и очень похожие на последний. Их диагностика может вызвать затруднения, если камни находятся в оправе. Показатель преломления у пластиковых имитаций выше, чем у настоящего опала (1,42— 1,45), и колеблется в диапазоне 1,48—1,50, а плотность (1,12— 1,20 г/см3) намного ниже, чем у опала, плотность которого варьируется от 2,00 г/см3 для огненного опала до 2,11 г/см3 для черного и белого опалов.
Для улучшения качества благородного опала используют различные методы облагораживания. Наиболее распространено окрашивание светлых и бурых опалов в черный цвет, для чего обычно используется сахаро-кислотное прокрашивание: пропитывание опала раствором сахара и обработка в концентрированной серной кислоте с восстановлением углерода. Обработанные таким методом опалы имеют характерную особенность — своеобразную микрозернистую структуру, которая препятствует хорошей полировке. Цветные вспышки наблюдаются в многочисленных мелких участках, тогда как в настоящих черных опалах они более крупные и лентообразные. Цветовую игру благородного опала можно усилить путем заполнения микропор в минерале золем кремнезема с последующей термообработкой при температуре 180—300°С. В последнее время для улучшения внешнего вида опалов применяется пропитка пластиками или смолами.
После выявления структурных особенностей опала появилась возможность создания синтетического аналога этого камня. Впервые технология такого синтеза была запатентована в 1964 году австралийскими учеными. Промышленное производство синтетического опала высокого качества осуществлено П. Жильсона в Швейцарии в 1973 г. Синтез опалов осуществляется в несколько стадий:
1) получение одноразмерных глобулей аморфного кремнезема путем гидролиза органических соединений кремния типа силиконовых эфиров в водно-спиртовом растворе с аммиаком и последующего центрифугирования образованной суспензии;
2) уплотнение полученного материала в результате пропитывания его силиказолем с последующим прокаливанием его в автоклаве при 600°С для придания механической прочности.
Черный опал получают, внедряя в глобулярную матрицу тонкие частицы углерода.
В настоящее время синтез опала осуществляется в России, Китае, Японии и некоторых других странах. Синтетические опалы, в отличие от природных, обычно имеют микрослоистое и столбчатое строение. Под микроскопом, а иногда и в лупу, бывает виден характерный мозаичныи рисунок поверхности опала типа булыжной мостовой
или рыбьей чешуи
, а в поперечном срезе наблюдается шестоватая (столбчатая) структура. Многие синтетические опалы обладают высокой пористостью, поэтому их зачастую пропитывают стеклом или смолами.
Обрабатывается опал чаще всего в виде кабошонов, камням с высокой прозрачностью вроде мексиканского огненного опала иногда придается фасетная огранка. Часто блестящая игра цветов, характерная для белого, и особенно для черного, опалов, наблюдается лишь в очень тонких слоях, поэтому широкое распространение получили дублеты стойкой пластинкой благородного опала, покрытой кабошоном из горного хрусталя или стекла, либо укрепленной подложкой из обыкновенного опала или какого-либо другого материала. Производятся также и триплеты, имеющие как подложку, так и верхний наложенный прозрачный слой. В частности, черный опал нередко имитируется дублетом или триплетом с черной подложкой. С целью маскировки такие камни часто крепятся в глухую оправу, закрывающую место склейки опала с подложкой. В таких случаях в геммологических лабораториях нередко трудно решить, является данный камень дублетом или нет.
Стоимость опалов зависит от основного цвета опала (черный ценится выше остальных цветов), от интенсивности и цветовой игры камня, ее распределения. Также на стоимость влияет качество камня (наличие или отсутствия трещин, замутненных участков) и форма кабошона (его пропорции). Цвет и игру опала лучше оценивать при обычном неярком освещении, держа камень в вытянутой руке. Следует обращать внимание на следующие характеристики: четко ли видны цветовые вспышки и каким основным цветом обладает камень.
Опалы обладают рядом свойств, ограничивающих область их применения в ювелирном деле и требующих от владельца некоторой осторожности и аккуратности в обращении с ними. Из-за своей относительно невысокой твердости (6 по шкале Мооса) и хрупкости опалы легко царапаются и раскалываются, и поэтому более подходят для изготовления брошей и подвесок, нежели колец, а их огранка и полировка представляет некоторые сложности для огранщиков. Некоторые опалы имеют тенденцию к обезвоживанию и растрескиванию, особенно под воздействием повышенных температур.
Однако, несмотря на некоторые свои недостатки, благородные опалы занимают особое место среди самоцветов, а их уникальная красота делает эти камни одними из самых популярных в мире.