Аметист
Для аметиста характерна гамма оттенков фиолетового, голубовато-, красновато- и пурпурно-фиолетового цветов. Интенсивность окраски кристаллов различна, и поэтому встречаются как почти бесцветные камни, так и сильноокрашенные в ярко-фиолетовый или пурпурно-фиолетовый цвета. Равномерно окрашенные кристаллы встречаются редко, хотя они кажутся такими в хорошо ограненных ювелирных камнях. Обычно же окраска распределяется зонально в виде более или менее интенсивно окрашенных тонких прослоев или зон, расположенных параллельно вершинным граням кристалла. Встречаются также кристаллы с отдельными окрашенными участками неправильной формы. Ближе к апикальной части кристалл имеет более темную окраску, а внутренние несовершенства строения здесь наблюдаются реже.
Иногда окраска распределяется селективно в зонах роста граней вершинного ромбоэдра r, и поэтому в базальных сечениях или на плоскости пришлифовки ювелирных изделий такое распределение окраски проявляется в виде окрашенных секторов, расположение которых подчиняется симметрии с осью третьего порядка. Кроме того, встречаются кристаллы, у которых окрашены зоны роста как граней r, так и граней r, а пирамиды роста граней призмы не окрашены. Такое распределение обусловлено селективной адсорбцией и захватом пигментирующего вещества гранями r. Известны такие случаи, когда эти грани кристаллов кварца селективно покрывались пленкой тонкорассеянных окислов железа. Часто находят скипетровидные кристаллы аметиста, наросшие на бесцветных, молочных и дымчатых кварцах, и параллельно-шестоватые агрегаты кристаллов аметиста, наросшие на другие разновидности кварца. Внутри бесцветных кристаллов кварца встречаются фантомы аметиста, а в отдельных кристаллах наблюдается чередование зон бесцветного, дымчатого и аметистового кварца. Чаще всего в таком кристалле внешняя зона представлена аметистом, а зоны бесцветного и дымчатого кварца чередуются в направлении к центральной части кристалла. Близко расположенные или очень тонкие зоны лучше всего видны на полированных шлифах, вырезанных перпендикулярно грани ромбоэдра. В образцах из округа Кус, Нью-Гэмпшир, насчитывается до 10 узких чередующихся полосок аметиста и дымчатого кварца. Грубо-зональные кристаллы с чередующимися зонами аметиста и молочного кварца обнаружены около Шамбелев, Пюи-де-Дом, Франция, и в других местах.
Кристаллы аметиста почти всегда характеризуются весьма простым габитусом — наличием либо только граней r и z (первые обычно преобладают или подавляют грани z), либо комбинации этих же граней с гранями призмы m. Грани s и х не встречаются. Кристаллы часто собраны в плотные друзы и поэтому характеризуются наличием только вершинных ромбоэдрических граней. Если из такой друзы выломать отдельный кристалл, то можно видеть, что он неравномерно суживается к основанию, а на поверхности откалывания видны бороздки, образующиеся при срастании соседних кристаллов. Обычно нижние части таких кристаллов трещиноватые и мутные и имеют молочно-белый цвет.
В аметисте почти всегда присутствуют полисинтетические бразильские двойники. Отмечались и несдвойникованные кристаллы. Двойниковые пластинки толщиной в доли миллиметра, примечательные своей однородностью, располагаются параллельно вершинным граням r или r и z. Эти пластинки представлены чередующимся правым и левым кварцем. Такое строение может привести к возникновению серии тончайших бороздок или незамкнутых полигональных участков на ромбоэдрических гранях, а поверхности излома в этом случае становятся тонковолокнистыми или имеют узорчатый рисунок, подобный отпечаткам пальцев. Двойникование можно изучать на протравленных поверхностях кристаллов или посредством более обычных оптических методов. С помощью электронного микроскопа были обнаружены очень тонкие поперечные бороздки глубиной до 35 А на поверхности излома двойниковой пластинки. Чередующиеся двойниковые пластинки могут быть окрашены однородно, но часто пластинки даже одной группы энантиоморфизма окрашены с различной интенсивностью. В некоторых случаях отмечается окрашивание только двойниковых пластинок правого кварца. Иногда красящее вещество, по-видимому, концентрируется между этими пластинками. В тех случаях, когда полосчатость окрашивания параллельна ромбоэдрическим граням, бесцветные или слабо окрашенные полоски также имеют двойниковое строение. Включения пузырьков жидкости в аметисте могут распределяться ритмически, подобно двойниковым пластинкам.
Оптические свойства аметиста впервые описал Брюстер (1823 г.), а позднее и многие другие исследователи. В поляризованном свете при скрещенных николях в базальных пластинках аметиста (желательны пластинки толщиной 2—4 мм, так как в более тонких пластинках проявляется заметное вращение плоскости поляризации) двойники видны в виде серии однородных, чередующихся светлых и темных полосок, находящихся в положении погасания (фиг. 90). Как двупреломление, так и вращение плоскости поляризации приводят к возникновению темных зон погасания при интерференции равных разностей хода световых лучей противоположного знака, обусловленных наложением пластинок правого и левого кварца равной толщины, наклоненных к плоскости шлифа.
Расположение двойниковых пластинок в базальном разрезе зависит от габитуса изучаемого кристалла. В кристалле, ограниченном только положительными гранями ромбоэдра г, эти пластинки расходятся радиально под углами 120° от центра кристалла, будучи перпендикулярными к граням призмы {1010} и параллельными вершинным ребрам ромбоэдра. Если присутствуют грани r и z и при этом окрашены только пирамиды роста гранен r, как обычно и бывает, то полисинтетическое двойникование отсутствует в пирамидах роста грани z, как это видно в шлифе, а двойниковые полоски в пирамидах роста грани r располагаются полигонально, параллельно секторам роста вершинных ребер rr и rz, если формы r и z неравны - по размеру. Если кристалл имеет искаженный габитус (например, не все грани r пересекаются на вершинах), то распределение сдвойникованных участков, как можно видеть на базальном срезе, также соответственно изменяется, и при этом могут появляться отдельные, обычно треугольные, сдвойникованные участки.
В сходящемся поляризованном свете чередование право- и левосторонних двойников равной- толщины обусловливает возникновение интерференционной фигуры с обыкновенным черным крестом и концентрическими кольцами, что обычно характеризует оптически неактивное одноосное вещество. Другие участки базального разреза могут состоять нацело из правого или левого кварца, и поэтому в толстых шлифах видна типичная одноосная фигура кварца, состоящая из колец без изогир в центральной части поля зрения. В местах двойникования правого и левого кварца, в тех случаях, если они перекрывают друг друга, видны спирали Эри. Этот оптический эффект, открытый в кварце, лучше всего наблюдается тогда, когда две базальные пластинки правого и левого кварца одинаковой толщины наложены друг на друга и просматриваются в сходящемся монохроматическом поляризованном свете. При этом видны спиральные изогиры, изгиб которых в направлении от центра поля зрения имеет тот же знак, что и тип вращения кварцевой пластинки, в которую входит свет из поляризатора. В белом свете эти спирали имеют красный цвет с вогнутой стороны и синий — с выпуклой. Аметист может быть аномально двуосным, с углом 2V до 35° и с плоскостью осей, наклоненной под небольшими углами, иногда около 909, к ребрам {1010}. Эта двуосность связана лишь с двойникованием или внутренними напряжениями, и для других образцов характерны одноосные интерференционные фигуры.
В аметистах встречаются также двойники по дофинейскому закону, но они, по-видимому, довольно необычны. В результате пересечения швом дофинейского двойника (вторичного?) полисинтетических бразильских двойников последние, как полагают, распадаются па две серии полосок, находящихся в соотношениях, определяемых комбинированным законом двойникования.
По химическому составу аметисты отличаются от других разновидностей кварца относительно большим содержанием Fe2O3, порядка сотых долей процента. Интенсивность окраски возрастает пропорционально содержанию железа. Точные определения содержания щелочей, алюминия и т. д. отсутствуют, как и очень точные измерения показателей преломления и параметров элементарной ячейки. Измерения физических констант аметиста, проведенные с небольшой точностью, лежат в пределах погрешностей измерения тех же констант бесцветного кварца; приводились лишь несколько большие показатели преломления для аметиста. Предполагалось, что аметист включает двойной твердый раствор В и P (ВРО4 изоструктурен с кварцем) с содержанием B2O3 0,001—0,0001% и что поэтому плотность и показатели преломления его колеблются; но эти данные не подтвердились. Были проведены многочисленные спектральные анализы аметиста, в результате которых установлены в качестве главных примесей следующие элементы: Fe, Al, Li, Ca, Mg, Cr, Mn, Ti и Cu.
Окраска и термическая обработка. При прокаливании аметист может быть обесцвечен или превращен в цитрин с его характерной окраской. Исчезновение окраски аметиста при прокаливании было известно уже несколько веков назад. Минимальная температура, при которой происходит обесцвечивание, точно не установлена, но для большинства образцов она колеблется в пределах 230—260°. При нагревании до меньшей температуры аметист становится серовато-фиолетовым, но при охлаждении он снова приобретает свои первоначальный цвет. Скорость обесцвечивания очень мала при температурах ниже 300°, но возрастает с увеличением температуры; при 400° образец требуется прокаливать в течение нескольких часов, чтобы он оставался обесцвеченным после остывания, а при 550° для обесцвечивания требуется еще меньше времени. Если обесцвеченный аметист продолжать прокаливать при более высоких температурах (примерно 500—600°), то из более темноокрашенных исходных аметистов получается, как правило, цитрин или буровато-желтый до красновато-бурого кварц, а менее интенсивно окрашенные аметисты становятся бледно-желтыми. Подавляющая часть промышленных драгоценных цитринов изготавливается именно таким путем. При прокаливании при еще больших температурах цитриновая окраска может исчезнуть, не возобновляясь после остывания; такие образцы характеризуются мутным молочным цветом или опалесценцией. Следует отметить, что бесцветный и дымчатый кварц при прокаливании в условиях высоких температур не приобретает такого молочно-мутного цвета, как аметист.
Различные образцы аметиста при прокаливании ведут себя по-разному. Многие аметисты не обесцвечиваются; по имеющимся сведениям образцы из Мадагаскара превращаются в бесцветный кварц, а не в цитрин. Некоторые образцы фосфоресцируют при прокаливании. Окислительно-восстановительные свойства среды, в которой ведут прокаливание, не оказывают никакого влияния на изменение окраски минерала. Потеря при прокаливании аместиста, подобно большей части образцов кварца, колеблется в пределах от тысячных до сотых долей процента. При прокаливании может появиться серовато-зеленая или травянозеленая окраска, очевидно вместо цитриновой. Это явление известно уже много лет, но оно характерно, по-видимому, только для аметистов из определенных месторождении. Аметист из Монтезумы, Минас-Жераис, Бразилия, при прокаливании на воздухе при температуре 510° становится зеленым и сохраняет эту окраску после охлаждения, но он обесцвечивается при прокаливании в водородной атмосфере при 550°; при этом опыте было проведено изучение спектра адсорбции. При облучении рентгеновскими лучами обесцвеченного или цитриновой окраски аметиста его первоначальный цвет может восстановиться; это явление впервые было отмечено в 1906 г. при облучении прокаленного аметиста радиоактивным веществом. При такой же обработке природного аметиста его окраска иногда слегка темнеет. Облучение рентгеновскими лучами непрокаленного или прокаленного аметистов вызывает появление более или менее дымчатого оттенка, который накладывается на первоначальную аметистовую окраску. Синтетические кристаллы кварца с примесью Fe2+ и Fe3+, подвергнутые действию рентгеновских лучей, приобретают аметистовую окраску.
Предполагают, что окраска аметиста обусловлена примесью вещества, содержащего трехвалентное железо. Главные доказательства этого предположения заключаются в следующем: а) аметистовые разновидности кварца характеризуются относительно большим содержанием Fe2O3 по сравнению с другими, а интенсивность окраски изменяется пропорционально содержанию железа, обнаруженного при анализе; б) спектр абсорбции аметиста весьма сходен со спектрами абсорбции соединений трехвалентного железа, причем некоторые вещества этого рода имеют фиолетовую окраску, подобно аметисту; в) будучи прокаленным, аметист по цвету и спектру абсорбции аналогичен природному цитрину, окраска которого, по-видимому, обусловлена соединениями трехвалентного железа; г) аметист обычно содержит гётит н гематит в виде макроскопических включений; такие включения часто встречаются и во внешней бесцветной зоне, обволакивающей аметистовый кварц.
Согласно другим гипотезам, окраска аметиста обусловлена примесями углеводородов, титана или марганца; некоторые ранние наблюдения, подтверждающие эти воззрения и имеющие исторический интерес, упоминаются ниже. По одной из гипотез, основанной на анализе бразильского аметиста X. Розе, который привел содержание в нем 0,25% MnO и 0,5% Fe2O3, окраска связывалась с наличием Mn. Эта гипотеза позднее получила большую поддержку, когда было обнаружено, что радиоактивное облучение стекол, содержащих следы Mn, вызывает появление фиолетовой окраски. Однако содержание Mn изменяется почти в тех же самых пределах во всех разновидностях кварца независимо от их окраски, а в некоторых аметистах Mn очень мало или нет совсем.
Остается неизвестным, в какой форме Fe присутствует в аметисте. Возможно, что Fe замещает Si или занимает межатомные промежуточные положения в структуре, хотя на этот счет не имеется никаких данных, которые указывали бы на соответствующие изменения физических свойств и параметров ячейки. Неясна также природа иона, с помощью;которого достигается компенсация валентности, хотя, возможно, имеет место парное вхождение в решетку Fe3+ и ОН-. Содержание Fe в аметистах намного больше, чем содержание Al в кварцах вообще. В аметисте Fe может также присутствовать в виде адсорбированной или механически захваченной фазы, вероятно, в виде коллоидально-рассеянного гётита или гематита, наподобие адсорбированных больших молекул красителя на таких кристаллах, как K2SO4.
В соответствии с вышеизложенным можно предположить еще несколько механизмов окрашивания. Аметисты из некоторых месторождений значительно различаются по цвету, и их окраска колеблется от голубовато-фиолетовой до красновато-фиолетовой. Иногда аметисты, окрашенные с одинаковой интенсивностью, приобретают дымчатые оттенки и ведут себя по-разному при прокаливании и облучении рентгеновскими лучами. Пределы колебания окраски аметиста, очевидно, определяются цветом на солнечном свете, с одной стороны, кристаллов из Мадагаскара и из Поркура, Венгрия, которые обычно имеют сине-лавандовую или голубовато-фиолетовую окраску, и, с другой стороны, темных аметистов из округа Айрделл, Северная Каролина, или из Гуанахуато и Крид, которые обычно имеют красновато-фиолетовую OKpacscy. Аметисты из Уругвая и большинства других районов характеризуются промежуточными окрасками. Аметисты из Байя, Бразилия, обычно окрашены в красновато- или буровато-красные тона, подобно уругвайским образцам. Дымчатый оттенок характерен для аметистов из района Аппер-Провиденс, Пенсильвания, и из некоторых пегматитовых месторождений. Мадагаскарские аметисты также обычно имеют дымчатый оттенок. Иногда наблюдается наложение аметистовой окраски на природную цитриновую или дымчатую; аметистовая окраска сама по себе может изменяться, что, возможно, зависит от размера частиц и ориентировки дисперсной фазы, если именно эта фаза вызывает окраску. Однако аметист в противоположность дымчатому кварцу рассеивает свет с гораздо меньшей интенсивностью, чем бесцветный кварц. Для аметиста характерна довольно сильная абсорбция в инфракрасных лучах в части спектра, соответствующей полосе поглощения (ОН). Кроме того, полисинтетическое двоиникование аметиста по бразильскому закону, по-видимому, генетически связано с его окраской.
Спектр абсорбции аметиста имеет характерные максимумы при 340, 540 и 950 ммк. Для некоторых образцов наблюдаются дополнительные максимумы при 225 и 266 ммк. Эти полосы абсорбции могут быть усилены облучением рентгеновскими лучами. Для аметиста характерен более или менее сильный дихроизм, по Ne — красновато-фиолетовый и по No — бледносиний; схема абсорбции Ne>No. Слабый аномальный дихроизм может проявляться в разрезе по (0001); было установлено что индикатрисы абсорбции при максимумах 540 и 340 ммк ориентированы по-разному. Индикатриса абсорбции при 340 ммк расположена в соответствии с симметрией кварца, а индикатриса абсорбции при 540.ммк характеризуется наличием оси эллипсоида вращения (Ne), расположенной перпендикулярно грани {1010} в пирамидах роста всех гранен ромбоэдра.
Распространение. Кристаллы аметиста обычно имеют небольшие размеры, редко более 4 или 5 дюймов; гигантские кристаллы, какие иногда образует дымчатый и бесцветный кварц, для аметиста неизвестны. Необычайно большой и равномерно окрашенный кристалл аметиста из Бразилии, найденный в 1946 г с вершинными ромбоэдрическими гранями длиной около 5 дюймов весит почти 8 фунтов. Известны находки кристаллов весом до 50 фунтов, но они в большей своей части мутные и полупрозрачные или сильно трещиноватые, и только небольшие участки таких кристаллов прозрачны и равномерно окрашены. Аметист образуется при более низких температурах и давлениях по сравнению с дымчатым и розовым кварцем. Когда аметист ассоциирует с дымчатым кварцем, он кристаллизуется после него.
В природе аметист встречается в разнообразных условиях. Он широко распространен в гидротермальных жилах (хотя в этих случаях он большей частью очень слабо окрашен), образованных при относительно низких температурах (эпитермальный тип), где он ассоциирует с баритом, кальцитом, флюоритом, сульфидами и иногда с цеолитами. Хорошо известны находки такого типа аметиста около Гуанахуато в Мексике, где друзы аметиста встречаются вместе с кальцитом и апофиллитом в серебряных жилах. Аметист также широко распространен, хотя в относительно небольших количествах, в жилах альпийского типа, но в них он менее обычен, чем дымчатый кварц. Аметист встречается в кавернах пегматитов и гранитов. Кроме того, известны находки аметиста в залежах гематита, образованных при циркуляции метеорных вод или низкотемпературных гипогенных растворов.
Наибольший практический интерес представляют месторождения аметиста в основных эффузивных породах, главным образом в базальтах, где он встречается в полостях пород и часто ассоциирует с агатами и цеолитами. Главные промышленные месторождения аметиста имеются в Уругвае и в штате Риу-Гранди-ду-Сул в южной Бразилии, здесь аметист встречается вместе с агатами в крупных миндалеобразных кавернах в выветрелых мелафирах. Обычно стенки этих каверн обволакиваются концентрическими слоями агата, а внутренние полости частично или полностью выполнены кристаллами аметиста или кристаллами бесцветного кварца, вершины которых имеют аметистовую окраску л направлены к центру каверны. Аметисты также выполняют крупные открытые жеоды и полости других типов. На Серра-ду-Мар, Риу-Гранди-ду-Сул, Бразилия, одна полость (размером 33 фута в длину, 5,5 футов шириной к 3 фута высотой) была почти целиком выполнена алмазоподобными густа-фиолетовыми кристаллами аметиста размером в поперечнике в среднем около 10 дюймов. Крупные образцы из этого месторождения демонстрируются во многих музеях. В промышленных количествах аметист добывают также в штатах Минас-Жеранс, Гояс и особенно Байя в Бразилии, Экспорт аметиста из Бразилии (включая и Уругвай) начался еще в 1727 г. Аметисты, частично превосходного качества, добываются на Урале в Режевском и Алапаевском районах близ Мурзинки, где они встречаются в кварцевых жилах в гранитах; прекрасные камни также добывают из галечников на Цейлоне, «Сибирским аметистом» в настоящее время обычно называется любой обработанный камень с богатой темной окраской независимо от его истинного местонахождения. Превосходные аметисты обнаружены в гидротермальных сульфидных жилах около Поркура и в железорудных месторождениях у Мачкамезо в Трансильвании. Массивный жильный аметист с гребенчатым строением добывался на месторождениях в Пюи-де-Дом, Франция, и на побережье залива Фанди в Новой Шотландии с целью получения пластинок для украшений. В прошлые века славились месторождения Идар, Оберштейн и близлежащих районов в Германии, где аметист встречался вместе с агатами в мелафирах.
В больших количествах аметист встречается в районе залива Тандер на северном побережье озера Верхнего в Онтарио. Здесь известны находки кристаллов размером в поперечнике до 5— 6 дюймов, образующих в сульфидных жилах агрегаты или друзы, ассоциирующие с флюоритом, кальцитом и баритом. В Канаде на побережье залива Фанди в Новой Шотландии в базальтах встречаются светлоокрашенные кристаллы и агрегаты аметиста вместе с халцедоном и цеолитами. В США имеются только очень небольшие месторождения аметиста, например месторождение в штате Мэн, где аметист приурочен к карманам пегматитов в районе Дир-Хилл севернее Стоу, округ Оксфорд, и в штате Нью-Гэмпшир, где аметист встречается в многочисленных небольших полях пегматитов в районах Старк и Майлан в округе Кус, особенно на береговом обрыве реки Даймонд-Леджес в районе горы Лонг-Маунтин. Друзы небольших кристаллов аметиста обнаружены во многих проявлениях цеолитов в диабазовых силлах в северной части Нью-Джерси. Прекрасные кристаллы частично ювелирного качества вместе с бесцветным и дымчатым кварцем встречаются в многочисленных местах в пегматитах или в выветрелых пегматитах в округах Делавэр и Честер, Пенсильвания, особенно близ Мидия в районе Аппер-Провиденс, округ Делавэр. В кристаллах и обработанных камнях из Аппер-Провиденс окраска иногда распределяется в виде чередующихся полос аметистового и бесцветного или дымчатого кварца в пирамидах роста граней ромбоэдра. Превосходные драгоценные камни и образцы, представляющие музейную редкость, найдены в Северной Каролине в округах Айрделл, Мейкон, Александер и Линкольн, в округе Нельсон, Виргиния, а также в различных районах Джорджии. Крупные кристаллы из Клейтона, округ Рабен, Джорджия, включают пузырьки жидкости размером почти до 1 дюйма. Аметист встречается в трубчатых полостях (или сердцевинах) окаменелых деревьев на Аметистовой горе в Пеллоустонском национальном парке, Вайоминг. Замечательные агрегаты кристаллов аметиста найдены около Крипл-Крик, Колорадо, а бледно-аметистовый кварц присутствует в качестве жильного минерала в серебряных жилах месторождения Крид, округ Минерал, Колорадо. Аметист частично ювелирного качества встречается вместе с гематитом и апатитом в полостях в минерализованных зонах в кварцитах на Фор-Пикс, округ Марикопа, Аризона.
Исторический очерк. Аметист был известен еще в древние века. Теофраст, ученик Аристотеля, в своей работе «О камнях», написанной в IV в. до и. э., упоминает горный хрусталь и аметист и пишет, что эти вещества вместе с сардионом (сардоникс—буровато-красный халцедон) были обнаружены на срезах некоторых пород. Возможно, это описание относится к находке аметистово-кварцевых кристаллов с аметистовой верхушкой, залегающих в центральных полостях халцедоновых жеод. Аметист использовался для изготовления гравированных печатей в .эллинистическую эпоху и в первые века римского государства, однако чаще для этих целей использовали красные и буровато-красные разновидности халцедона. Название аметист происходит от греческого слова — безалкогольный, и, согласно Плинию, в те времена полагали, что владелец аметиста защищен от опьянения вином или от вредного воздействия средств, которые по цвету почти такие же, как и красные вина. Древнее название аметистус относилось не только к истинным аметистам, в настоящее время называемым также западными аметистами, но и к пурпурным или фиолетовым корундам, или восточным аметистам, а также к пурпурным гранатам. Аметистус — один из двенадцати драгоценных камней, упомянутых в Библии, которые использовались в качестве украшения холстяных одеяний первосвященником при служении Иегове; на каждом из камней были выгравированы имена двенадцати колен Израиля. Среди этих камней были и разновидности кварца — агат, сардоникс и яшма. В древности аметисту и другим окрашенным камням придавалась округлая форма, после этого они полировались или использовались для изготовления гравированных печатей и других резных изделий, а специальная огранка драгоценных камней, улучшающая игру цветов и блеск, была разработана только несколько веков назад. К аметисту большей частью применяется ступенчатая (изумрудная) огранка; камни с хорошей, и равномерной окраской весом более 20 карат редки. Высоко ценимые прежде аметисты в начале XIX в. стали значительно дешевле в связи с экспортом больших количеств этого минерала из Уругвая и Бразилии. Плиний и другие авторы до времен Агриколы утверждали, что аметисты наилучшего качества поступали из Индии.
Швейцарский натуралист Дж. Дж. Шуцер (J. J. Scheuchzer, 1672—1733) в 1708 г. установил, что аметист является разновидностью обычного кварца; позднее этот вопрос был подробно изучен Роме де Лилем и. Р. Дж. Гаюи. Приоритет этого открытия ван Кобелль приписывает Шуцеру, однако еще Агрикола в своей работе «De natura Fossilium», опубликованной в 1546 г., писал, что аметист образует крупные кристаллы, имеющие гексагональное поперечное сечение и головку, подобные кварцевым. Только в 1817 г. Джемс Соверби в своей работе «British Mineralogy, or Coloured Figures Intended to Elucidate the Mineralogy of Great Britain» писал: «Немногие догадывались, что аметист, долгое время хорошо известный в качестве драгоценного камня, — это кварц, или горный хрусталь, окрашенный окисью марганца». Аномальный дихроизм в базальных разрезах аметиста . наводил на предположение о том, что симметрия этого минерала более низкая, чем у кварца, возможно моноклинная, однако лауэграмма несдвойникованного аметиста оказалась идентичной лауэграмме бесцветного кварца. Предполагалось также, впервые Брюстером, что аметист может рассматриваться как разновидность кварца, отличающаяся от него по способам двойникования.
Природа окраски аметиста вызывала большой интерес в течение многих лет. Дж. Ф. Хенкель в 1725 г. писал, что цвет аметиста может быть обусловлен примесью коллоидального золота: «Особенно из-за фиолетового оттенка аметиста и красно го цвета яшмы, вследствие чего она похожа на кораллы, можно было бы предположить, не обусловлен ли их оттенок содержащимся в них металлом. Мне не известно, что аметист не содержит золота, поскольку в настоящее время отсутствуют какие-либо другие искусственные способы получения такой окраски у камня или стекла, кроме метода внесения золота с добавлением олова; особенно следует подчеркнуть, что таким способом окрашивается в аметистовый цвет вода, которая при этом не становится менее свежей и менее годной для питья». Хенкель упоминает пигмент Кассиуса. При осаждении кремниевого эфира, смешанного со спиртовым раствором хлористого золота, и после воздействия на этот осадок света получали кремневый гель с аметистовой, желтой или розовой окраской. При этом образовывалось и коллоидально диспергированное золото. Кварц, окрашенный в розовый цвет коллоидальным золотом, получили путем пропускания тока через нагретые до больших температур золотые пластинки, между которыми был заключен образец кварца.
Многие исследователи считали, что окраска аметиста обусловлена примесью железа. В 1729 г. Джон Вудворд писал об условиях залегания кварца: «...некоторые bз кристаллов имеют красную или аметистовую окраску, сцементированы коркой железной руды, выросшей на стенке вертикальной трещины в породах Сент-Винсент, Бристоль- Различная окраска этих кристаллов обусловлена различным содержанием железистых частичек, объединенных с кристаллами в конкреции». Гаюн считал, что окраска обусловлена окислом железа, а Карл М. Маркс роль красящего вещества отводил гидратированному окислу железа. Более поздние работы о роли железа в аметистах рассмотрены в классическом труде Е. Ф. Холдена в 1925 г. Предполагалось, что причиной окраски аметиста является титан; в недолго издававшемся журнале «American Mineralogical Journal» в 1813 г. появилось сообщение, будто окраска аметиста из округа Делавэр, Пенсильвания, обусловлена именно примесью титана. Аметисты из этого района иногда содержат включения рутила. Брюстер писал об аметисте как о минерале, образующемся из аметистовых растворов.
