Оставте заявку и мы свяжимся с вами.
Мир минералов, популярный обзор характерстик и физических свойств камней - Аюрведа Плюс. Магазин аюрведических товаров.
16.11.2011
Мир минералов, популярный обзор характерстик и физических свойств камней
Цветные камни, наряду с золотом и серебром, вызывали восхищение человека с незапамятных времен. Красота и высокая твердость, а также редкость цветных камней в природе способствовали тому, что они ценились как украшения, а непонятные пращурам цветовые и световые эффекты и другие необыкновенные их качества считались "магическими" и порождали различные суеверия.Теперь некоторые геологи и ювелиры выделяют группы драгоценных и полудрагоценных камней, исходя главным образом из их стоимости. Еще в 1807 г. академик В. М. Севергин писал: "Драгоценные камни - название неопределенное, приданное множеству кристаллов и изобретенное как бы только для того, чтобы распространить запутанность в минералогии".
Академик А. Е. Ферсман (1883-1945), непревзойденный знаток камня, заметил, что "надо перестать смотреть на камень как на элемент богатства, праздной роскоши, тщеславного самоукрашения; в этой роли он долго выступал в истории человечества, дополняя роль золота и серебра. Но его подлинное значение в материальной культуре человечества измеряется не той денежной ценностью, которая связана с ним, а его замечательными свойствами и тем практическим значением, которое заставило еще на заре человеческой культуры смотреть на самоцветный камень как на сочетание полезного и прекрасного в природе".
Главное - не стоимость камней, а их вечная красота, гармония цвета и форм, высокие технические качества. Поэтому лучше и точнее, по предложению А. Е. Ферсмана, называть их не драгоценными камнями, а красивым русским словом "самоцветы", которое часто встречается в народных песнях и сказаниях. Оно удачно и емко выражает замечательные особенности камня, самый цвет которых, а не покупная стоимость и мода, определяет их истинную ценность. Естественная "игра" цвета у некоторых камней создает впечатление, будто они светятся изнутри.
Все цветные камни, используемые для декоративных целей, подразделяются на облицовочные и самоцветные. Облицовочные обладают особыми физико-механическими свойствами - прочностью, твердостью, монолитностью, долговечностью; они поддаются резке и в полировке имеют красивую устойчивую окраску.
Главными признаками, отличающими самоцветы от прочих камней, являются яркая и стойкая окраска, рисунок, прозрачность, блеск и игра граней, способность сильно рассеивать и преломлять свет, высокая твердость, химическая стойкость, редкость нахождения в природе и пригодность после пришлифовки или огранки для изготовления ювелирных украшений и декоративно-художественных изделий. Вот как много нужно, чтобы камень попал в разряд самоцветов. Среди них различают ограночные (ювелирные) и поделочные (камнерезные) камни.
Самоцветы ограночные - это кристаллы наиболее чистых и прозрачных разностей минералов, бесцветные или красивой яркой окраски густых тонов, обладающие достаточной твердостью, химической устойчивостью, хорошо принимающие полировку и огранку, долго сохраняющиеся в изделиях. Прозрачные камни гранятся в фасетной форме и применяются в качестве каменных вставок в броши, кулоны, перстни, браслеты, серьги и другие ювелирные украшения.
Красная яшма
Окраска - один из самых наиболее примечательных признаков самоцветов. Радужную россыпь волшебных красок и форм демонстрирует нам мир камня. Специалист-минералог по окраске, ее насыщенности, яркости, по оттенкам и колориту, по целому ряду других, кажущихся неуловимыми на первый взгляд примет не только определит сам камень, его природу и название, но и скажет даже, из каких горных пород, в каком краю или месторождении он был добыт. Конечно же, на воспринимаемую нами окраску камня влияет его толщина, источник освещения и другие факторы, в том числе субъективные.
Буйство и интенсивность цветов, многообразие тонов и оттенков! От названий минералов образованы такие прилагательные, как рубиновый, сапфировый, бирюзовый, лазурный, янтарный, аметистовый, цитриновый, изумрудный, аквамариновый, киноварный, опаловый, топазовый, гранатовый и др.
Многие минералы по-разному реагируют на солнечный свет, поглощая волны одной длины и энергии и отражая или пропуская другие. Например, прозрачный рубин потому выглядит красным, что поглощает волны синей и зеленой частей спектра и пропускает только длинноволновые красные. Малахит, который поглощает красные и фиолетовые волны и отражает все зеленые и близкие к ним, потому и радует нас своей зеленью, как вешняя трава на заливном лугу.
Рубин
Цвет камня связан со способностью его кристаллической решетки поглощать из всей части спектра только некоторые волны определенной длины - примерно от 400 до 720 нм (соответственно от 0,00004 до 0,000072 см). Радиоволны, инфракрасные, ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма-лучи не вызывают зрительных впечатлений. У многих минералов цвет определяется свойствами и особенностями внутреннего строения кристаллической решетки, наличием элементов-примесей и дефектами структуры. Такая идиохроматическая (по-гречески "идиос" - свой) окраска проявляется у карминово-красной киновари, чисто-оранжевого реальгара, черного магнетита, голубовато-зеленого амазонита, желто-зеленого граната - демантоида и др. Ярко-синий цвет лазурита связан с особенностями его структуры, в которую входят молекулярные ионы серы.
Лазурит
Бирюза - это водный двойной фосфат меди и алюминия, а для соединения меди характерен именно голубой или зеленый цвет. Диоптаз своей зеленью обязан присутствию в кристаллической решетке все той же меди. Элемент хром (по-гречески "хрома" - цвет) назван так не случайно. Он может давать фейерверк красок и оттенков, окрашивая минералы по-разному: в красный цвет (рубин, кеммерерит, пироп), розовый (шпинель-балэ), оранжевый (крокоит, топаз, клиногумит), лиловый (топаз, кочубеит), зеленый (изумруд, корунд, уваровит, жадеит, тремолит, тальк, турмалин, хромдиопсид, серпентин, фуксит), фиолетовый (родохром, топаз, танзанит) и синий (кианит), а также голубовато-зеленый (эвклаз).
Окраска минералов может изменяться в зависимости от валентности иона-хромофора. Так, для минералов, содержащих ион трехвалентного железа, характерны бурые и коричневые цвета, а для минералов с видообразующим двухвалентным железом - зеленые. Если эти ионы занимают различные положения в решетке, то окраска камня будет синей, как, например, у аквамарина, кордиерита, вивианита. На цвет минерала может влиять не только валентность иона-хромофора, но и координация - число окружающих его атомов.
Некоторые самоцветы обязаны своей окраской микропримесям элементов-красителей, захваченных "в плен" кристаллами во время их роста из расплавов или растворов. Рубины и сапфиры являются цветными разностями минерала корунда, который по составу представляет собой обычную окись алюминия - в чистом виде бесцветное соединение. Из-за примеси мизерных количеств хрома красным или красно-фиолетовым цветом загорается рубин, а васильковая синева сапфира обусловлена микропримесями титана и железа. Идио-хроматические окраски доминируют в минеральном мире.
Иногда самоцвет бывает окрашен газово-жидкими включениями или механической примесью тонко рассеянного в его массе другого цветного минерала. Пестроцветность и сочную окраску яшмам и халцедонолитам придают включения гематита, гетита, селадонита, хлорита или граната. Морковно-красный анальцим или мясо-красный гейландит из группы цеолитов своей окраской обязаны тонким включениям гематита, содержащего трехвалентное железо. В 1978 г. вблизи г. Джалампура в Индии были найдены красивые кристаллы анальцима с включениями самородной меди. Выточенные из этого цеолита кабошоны внешне напоминают авантюрин и искусственный голдстоун ("золотой камень") - стекло с включениями блесточек меди.
А что же это за камень авантюрин, мерцающий золотым отливом или сверкающий зелеными искорками? Сначала такое название было дано не камню, а искусственному продукту. Некий художник случайно уронил несколько опилок желтой меди в плавящееся стекло. В результате получился очень интересный материал, который назвали авантюрином (от французского "пар авентуре" - случайно - или от итальянского "аввеитуро"- счастье). Способ изготовления авантюринового стекла был открыт на уединенном острове Мурано, куда в XIII в. правительство Венеции перевело все стекольные фабрики республики с целью сохранения секретов варки цветных стекол. До сих пор в ювелирном деле используется золотистое авантюриновое стекло для имитации искристого поделочного самоцвета - авантюрина.
Авантюрин
Многие любители камня знают кварц -"волосатик" с пучками огненных струй рутила, которые издавна в народе прозвали "волосами Венеры" или "стрелами Амура". Окраска минералов, зависящая от механических примесей, называется аллохроматической (по-гречески "аллос" - чужой).
Бывают минералы с псевдохроматической (ложной) окраской. Она обусловлена явлениями преломления, рассеивания, интерференции или дифракции лучей света в поверхностных слоях минерала (опалесценция, иризация, различного рода побежалости и т. п.). Примерами могут быть пестрые голубовато-золотистые побежалости на сульфиде меди - ковеллине, пурпурно-фиолетовые разливы на поверхности пестрой медной руды - борните - или игра цветов, как на крыльях стрекозы, у опала, беломорита, Лабрадора, перестерита и некоторых образцов янтаря.
Природа окраски цветных алмазов, дымчатого кварца, цитрина, амазонита и некоторых других самоцветов очень сложна. Некоторые самоцветы под воздействием радиоактивного облучения различной интенсивности и продолжительности приобретают совершенно новую окраску. Таким образом, например, научились бесцветным алмазам придавать редкую темно-голубую окраску.
Окраска многих минералов имеет генетическое значение и помогает геологам не только выяснить условия образования того или иного минерала в природе, но и повысить эффективность поиска различных полезных ископаемых. Разгадав природу окраски минералов, можно искусственным путем получать высококачественные аналоги различных природных самоцветных камней.
Цвет играет огромную роль в наших взаимоотношениях с окружающим миром. "Цвет - жизненная необходимость, как вода и огонь,- писал известный французский художник Фернан Леже. - Во все периоды своего существования и своей истории человек связывал с ним свои радости, поступки и удовольствия". По мнению психологов, различные цветовые сочетания способны оказывать положительное или отрицательное воздействие на нашу психику.
Медиками установлено, что длительное созерцание красно-оранжевых тонов повышает артериальное давление крови, приводит к учащению пульса. Есть сведения, что при виде любимого цвета у женщин, в отличие от мужчин, учащается пульс. В результате многих экспериментов ученые выяснили, что нежно-голубой цвет нравится людям с уравновешенной психикой, а их антиподы предпочитают красный. И. В. Гете в труде "Учение о цвете", над которым он работал 22 года, писал: "Цвет влияет на душу, он может возбуждать в ней чувства, рождать мысли, которые нас успокаивают или волнуют, тревожат или утешают".
Изумруд

Блеск и "игра" самоцветов, определяющие достоинства камня, вызываются отражением, преломлением и рассеянием света. Блеск возникает от того, что луч света, падая на поверхность минерала, не только частично отражается от нее, но и преломляется или поглощается самим камнем. Чем выше показатели преломления минерала, тем ярче отблески от граней кристалла, тем интенсивнее блеск. У самоцветов различают по интенсивности стеклянный, алмазный, полуметаллический и металлический блеск. Около 70 % всех минералов имеют стеклянный блеск и средние показатели преломления.
Аквамарин
Многим ограненым самоцветам присущ эффект "игры". Ювелиры обрабатывают камень, нанося на него грани с таким расчетом, чтобы свет не только отражался поверхностью камня, но и, испытав многократное внутреннее отражение, снова выходил наружу, сверкая праздничным фейерверком и не поглощаясь целиком металлической оправой украшения.
Топазы
Луч света при прохождении через ограненый самоцвет расщепляется на составляющие его цвета. Такое разложение света, подобное небесной радуге, называется дисперсией. Если минерал обладает высоким лучепреломлением и дисперсией, то при повороте кристалла или ограненой ювелирной вставки наблюдается радужная "игра" цвета.
Минерал титанит благодаря повышенной дисперсии загорается эффектным огнем с яркими красными и синими отблесками. К сожалению, у этого камня, хотя и причисляемого к самоцветам III порядка, твердость ниже, чем у кварца, поэтому из него непрактично делать вставки в перстни. Значит, для самоцветов не достаточно только внешней броской красоты, они должны быть еще твердыми и прочными.
Твердость, то есть степень сопротивления внешнему механическому воздействию, является важным свойством самоцвета. Именно она позволяет отполировать или огранить камень, сохранить при длительном употреблении его форму и блеск. Даже в древних ювелирных украшениях, которые находят археологи при раскопках, отполированные самоцветы выглядят так, как будто их только что обработали.
Зеркальную полировку твердые камни принимают несравненно лучше, чем мягкие. Твердость влияет и на стоимость самоцветов: чем тверже камень, тем он дороже, ведь на его обработку нужно затратить значительно больше труда. Можно условно расположить минералы в последовательном порядке по степени возрастания их твердости (тот из минералов, который оставляет царапину на другом, а сам остается неуязвимым, и является более твердым). Еще в глубокой древности был известен подобный прием испытания твердости камней, о чем свидетельствуют ассирийские минералогические тексты и античные лапидарии (от латинского "лапидар" - камень) - сборники о самоцветах.
Римский ученый Плиний Старший писал о некоторых способах определения камней и о том, как отличить их от подделок: "Откалывание маленького обломка, чтобы тереть им по железной полоске... продавцы драгоценных камней не позволяют. Также не допускают и пробование пилою. Осколки обсидиана не делают царапин на настоящих драгоценных камнях. Поддельные камни не делают царапин на белых (бесцветных) драгоценных камнях".
В старину по твердости определяли разности одного минерала. В "Русской торговой книге" XVI в. сообщается: "Камень яхонт червчат или синь, или чал... А камень яхонт всяким цветом одна крепость... Смотри, чтобы вода у яхонта была чиста". Здесь речь идет о том, что красный рубин и синий сапфир, являющиеся разностью корунда, имеют одинаковую твердость. Чаще всего в качестве эталонов при определении твердости самоцветов применяли вулканическое стекло (обсидиан), рубин, горный хрусталь, сердолик и закаленную сталь.
В начале прошлого века австрийский минералог Фридрих Моос (1773-1839) предложил определять относительную твердость минералов по почти интуитивно подобранной им произвольной нелинейной шкале с десятью камнями-эталонами: тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, ортоклаз, кварц, топаз, корунд и алмаз. Образец каждого последующего минерала шкалы оставляет на предыдущем нестираемую царапину. Хотя ступени шкалы очень неравномерны (например, топаз почти в семь раз тверже флюорита, а алмаз, если судить по скорости истирания, в 150 раз тверже корунда), однако она проста и удобна. Ею и сейчас пользуются ювелиры, любители камня и геологи в полевой обстановке.
Минералог и геолог Фридрих Моос
В лабораториях применяют количественные методы определения твердости в кг/мм2 путем микровдавливания алмазной пирамидки в испытываемый минерал с помощью специального микротвердомера или учитывают скорость сошлифовки испытываемого минерала при стандартных условиях. В обиходе для определения относительной твердости (Т) рекомендуется использовать такие предметы: мягкий карандаш - твердость около 1, ноготь - 2,5, алюминиевая игла - 3, "медная" монета-3,5, оконное стекло - 5, лезвие перочинного ножа или острие стальной иглы - от 5,5 до 6.
Например, осколки белого кварца и похожего на него кальцита легко различить по твердости: кварц оставляет царапину на стекле, а кальцит сам крошится при нажатии на стекло. Кварц и яшма на кальците и мраморе оставляют "автограф" и потому считаются тверже их, берилл и топаз царапают кварц. Алмаз же режет любые камни, так как это самый твердый минерал во всей Вселенной, хотя по составу он является ближайшим родственником мягких сажи и графита.
Во всех учебниках минералогии название "алмаз" производят от греческого "адамас", переводя это слово как "неодолимый, необоримый, несокрушимый" и полагая, что префикс "а" означает отрицание "не". Возможно, это не совсем точно, поскольку в словаре древнегреческого языка читаем, что слово "адамас" означает "сталь". Этим названием как бы подчеркивается высочайшая твердость камня: ведь твердость и упругость дамасской стали (булата) всем хорошо известны. Есть основания полагать, что древние почти не знали алмаз и часто путали его с обычным горным хрусталем. Только в Индии алмаз был известен под названием "фарит" на протяжении 5000 лет. В Британском музее хранится греческая статуэтка с вставленными вместо глаз двумя неотшлифованными алмазами. Возраст ее датируется V в. до н. э. Значит, еще в те времена какими-то таинственными путями в Грецию попадали алмазы, вероятно, из Индии.
Алмазы
В 1785 г. бухарский купец Ашир-Махмед доставил в Петербургскую Академию наук невиданно красивый изумрудно-зеленый камень из Алтын-Тюбе. По составу новый минерал оказался шестиводным силикатом меди. Внутри его прозрачных кристаллов были видны отчетливые трещины спайности, отчего камень получил название "диоптаз" (от греческого "диа" - сквозь и "оптазия" - видение), или "ашарит" (по имени первооткрывателя). Но вот парадокс - у ювелиров он оказался не в чести. Виной тому хрупкость и невысокая твердость камня. Штуфы великолепного изумрудно-зеленого минерала годились только для украшения музейных витрин. Поделки из диоптаза вследствие мягкости (всего пятый балл по шкале Мооса) и малой величины цельных кристаллов не могли конкурировать с изделиями из других прозрачных зеленых камней.
Столь же неудачная ювелирная судьба еще у одного камня-красавца - многоцветного флюорита, имеющего незначительную твердость. Ярко окрашенные или сверкающие камни пониженной твердости, такие, как мраморный оникс, марказит, малахит и др., тоже используются в ювелирном деле, но во избежание царапин и других изъянов изделия из них надо беречь.
Более твердые кристаллы, имеющие прочные связи между атомами решетки, весьма термостойки и плавятся только при высоких температурах; у них выше плотность и показатели лучепреломления. Да и образовались многие твердые самоцветы, кристаллизуясь из магматического расплава или горячих гидротермальных растворов. Это такие камни, как гранат, шпинель, турмалин, берилл, топаз и многие другие.
Самоцветы характеризуются химической устойчивостью, что наряду с твердостью обусловливает их долговечность. Большинство представителей благородного семейства камней не реагирует на колебания температуры воздуха, не поддается воздействию влаги, кислот и щелочей. Поэтому самоцветы практичны в быту и почти не изменяются со временем.
Шары из самоцветов
Самоцветным камням, как мы убедились, присущ целый комплекс разнообразных свойств. Однако этого еще не достаточно, чтобы причислить тот или иной камень к ювелирной "элите". Ценность самоцветов определяется также исключительной редкостью нахождения и в природе, затратой большого количества труда на добычу и обработку, а также модой, конъюнктурой и традиционной репутацией.
Самоцветы ювелирно-ограночные стоят гораздо дороже поделочных камней. Вес редчайших самоцветов высокого класса и достоинства измеряется каратами, вес других цветных камней - граммами, килограммами, тоннами. Что же это за мера веса - карат? Ею пользовались еще древнеарабские и египетские ювелиры и аптекари, которые опытным путем удостоверились, что спелые высушенные семена рожкового дерева карубы (латинское название - цератония силикуа) почти всегда одинаковы по весу: 1000 штук весит от 160 до 210 г. Поэтому темно-коричневые бобы из стручка этого растения ("кератион" - по-гречески стручок) под названием "кират", а позднее "карат" использовались как своеобразные удобные гирьки при взвешивании золота, алмазов и других самоцветных камней, а также при точной дозировке лекарств. В Египте археологи нашли древние стеклянные гирьки весом 0,195 г, что примерно соответствует карату.
Со временем карат как удобную меру веса стали применять в разных странах. Однако так же, как и фунт по-разному "весит", величина карата не всюду была одинаковой. Существовали индийский, бразильский, голландский, флорентийский и другие караты (от 0,1885 до 0,2135 г). В 1907 г. на IV Генеральной конференции по мерам и весам в Париже был введен единый метрический карат, равный 200 мг. С 1922 г. карат стал мерой веса самоцветных камней и в нашей стране. Сегодня для определения веса в каратах и долях карата используют специальные электронные весы.
Непревзойденный по твердости и красоте алмаз встречается в природе крайне редко, поэтому ценится во много раз дороже золота. Ювелирные камни, занимая небольшой объем, заключают в себе огромную материальную ценность.
Даже в богатых месторождениях мира ради получения одного кристаллика алмаза перерабатывается такое количество горной массы, которое в 15-50 млн. раз превышает собственный вес добытого самоцвета. В мире добычей алмазов занимается до 1 млн. человек. За год они извлекают из земных недр около 7-10 т драгоценнейших кристалликов - в 200 раз меньше, чем добывается золота. Но лишь мизерная часть добытых там алмазов - 2% - ювелирные, пригодные для огранки в бриллианты. Уникальными являются месторождения Намибии, где 98% всех добываемых алмазов - ювелирные камни.
Самым крупным в мире является алмаз-гигант "Куллииан", найденный в 1905 г. на руднике "Премьер Майн" в Южной Африке. Он представлял собой обломок октаэдрического кристалла. Его вес до обработки равнялся 3025,2 кар - 605 г. Из алмаза размером с мужской кулак (10x6,5x5 см) было выточено 105 мелких бриллиантов и два больших ("Звезда Африки" - 530,2 кар и "Куллинан-П" - 317,4 кар), которые принадлежат королевской семье Великобритании и выставлены для обозрения в Тауэре.
алмаз-гигант "Куллииан"
Японские специалисты на северо-западном побережье Австралии в заливе Кури искусственно выращивают жемчуг для поставки его в разные страны. Чтобы не снижалась цена на жемчуг, его производство здесь строго ограничивается.
Жемчуг
В 40-х годах XX века в американском штате Юта был найден новый привлекательный самоцветный камень - варисцит. Предприниматели вскоре истощили месторождение, добывай самоцвет в больших количествах и продавая его по низкой цене на мировом рынке. Сейчас этот редчайший ювелирно-поделочный камень, напоминающий зеленоватую бирюзу, можно увидеть только в крупных минералогических музеях. В конце XX века в штате Юта открыли новое месторождение варисцита - Аматрис-Хилл. Крайне редко этот самоцвет находят еще в Австралии.
Массовое производство синтетических аналогов минералов тоже влияет на снижение стоимости природных самоцветов. Дешевые "рукотворные" двойники наводнили ювелирный рынок. Добыча россыпных рубинов и сапфиров в некоторых странах почти совсем свернута, потому что их аналоги можно получить в условиях заводского синтеза. Даже на издавна славящемся драгоценными камнями острове Шри Ланка туристам предлагают под видом экзотических местных самоцветов камни, искусственно выращенные на заводах Франции. Так что покупая сегодня идеального качества камень в странах Азии, нет уверенности, что это - действительно натуральный самоцвет.
Источник - портал о минералогии http://www.webois.org.ua/
Теги:

















