- Происхождение
драгоценных камней
Существует
множество путей образования
драгоценных камней в природе. Некоторые
из них возникли в результате мощных горообразовательных
процессов, включающих тектонические
движения, землетрясения и вулканические
извержения. Другие являются продуктами
осаждения из вод минеральных источников
или медленного захоронения древних лесов.
Почти все драгоценные камни ассоциируют
с определенными горными породами земной
коры, подразделяющимися на три главных
типа: изверженные (магматические), осадочные
и метаморфические. Изверженные породы
образуются при остывании магмы в недрах
Земли либо на ее поверхности из лавы,
излившейся по трещинам или вулканическим
жерлам. В процессе медленного остывания
и затвердевания магмы по мере того, как
повышается концентрация веществ, растворенных
в расплаве, начинают расти кристаллы
минералов. Если эти процессы протекают
на больших глубинах, кристаллы могут
достигать значительных размеров, если
на поверхности, то они обычно невелики,
так как лава затвердевает очень быстро.
Крупные кристаллы правильной формы вырастают
в полостях и открытых трещинах, где у
них достаточно свободного пространства
для роста. Часть магмы, затвердевающая
в последнюю очередь и обогащенная парами
и газами, образует пегматиты19.
Структура пегматитов чрезвычайно неравномерна,
нередко в них присутствуют гигантские
кристаллы массой в несколько тонн и длиной
в десятки метров. Пегматитовые жилы –
один из важнейших типов месторождений
ювелирных камней и главный первичный
источник лунного камня, розового и дымчатого
кварца, берилла и сподумена (кунцита).
Пегматиты с драгоценными камнями приурочены
к кислым изверженным породам, богатым
кремнеземом. Минералы, не содержащие
кремнезема, такие, как алмаз, рубин, сапфир
и шпинель, кристаллизуются в основных
и ультраосновных породах.
Все горные породы испытывают воздействие
агентов эрозии (воды, ветра и льда). Продукты
выветривания переносятся в форме обломков,
песка и алеврита. Этот обломочный материал
отлагается в виде пластов или покровов.
В ходе геологической истории осадки уплотняются
и цементируются, превращаясь в осадочные
породы. Главные их типы – песчаники, сланцы,
известняки и конгломераты. Пустоты в
осадочных породах могут служить сокровищницами
горного хрусталя, декоративного кальцита
и флюорита.
Под воздействием высокой температуры,
давления или химических реакций как изверженные,
так и осадочные породы преобразуются
в метаморфические, которые, в свою очередь,
выветриваются и снова образуют осадочные
породы. К метаморфическим породам бывают
приурочены жад, лазурит и гранат.
Добыча драгоценных камней из коренных
пород ведется с помощью подземных горных
выработок или открытыми карьерами. Камни,
освобожденные из материнской породы
в результате процессов эрозии, а затем
снесенные и переотложенные водными потоками,
формируют россыпные месторождения, которые
разрабатываются путем ручной промывки
или с помощью драг. Такие месторождения
обычно рентабельны в эксплуатации. Например,
галечные россыпи Шри-Ланки славятся своими
сапфирами, рубинами и шпинелью. Прибрежно-океанические
россыпи на западном побережье Африки
(в Намибии) весьма богаты алмазами, и для
их извлечения промывают многие тонны
песка. На балтийском побережье прибоем
намывается янтарь. В россыпях встречаются
полые желваки, стенки которых сложены
плотным халцедоном и выстланы изнутри
кристаллами. Подобные образования, называющиеся
жеодами, – поистине природные шкатулки
с сюрпризами, ведь снаружи жеода выглядит
как обычный валун и ничем не примечательна.
Только если расколоть жеоду, можно увидеть
красивые скрывающиеся в ней кристаллы
драгоценных камней. В жеодах были найдены
великолепные экземпляры аметистов. Такие
желваки, обычно размером в 10–15 см в поперечнике,
образуются чаще всего в известняках,
реже – в сланцах или глинистых осадках.
При выветривании они высвобождаются
из материнской породы и поступают в россыпи.
Опал, халцедон и агат часто формируются
в пустотах – газовых пузырях базальтовых
и андезитовых лав; лучшие австралийские
опалы связаны с корами выветривания.
Бирюза встречается в районах с сухим
жарким климатом и образуется вблизи поверхности
при участии просачивающихся растворов,
отлагаясь в трещиноватых породах. Оливин
настолько чувствителен к атмосферным
воздействиям, что встречается в неизмененном
виде только в свежих невыветрелых породах.
В метеоритах обнаружены два драгоценных
камня – алмаз и оливин-хризолит. Для роста
кораллов необходимы морские воды с постоянной
температурой. Они развиваются на глубинах
не более 20 м. Окаменелая древесина образуется,
когда полностью погребенные деревья
на протяжении тысячелетий постепенно
пропитываются минеральными растворами
и их первичные растительные волокна замещаются
минеральным веществом. Янтарь – это смола
древних хвойных деревьев; нередко он
содержит включения прекрасно сохранившихся
насекомых. Гагат, близкий по составу и
происхождению к обычному каменному углю,
отличается от него более плотным сложением.20
- Использование
драгоценных камней
В связи
с развитием точного приборостроения
и специальных отраслей промышленности
(радиопромышленность и др.) сильно
изменилось применение драгоценных камней.
Использование естественного камня для
ювелирных и декоративно-художественных
целей резко упало. Развилась техника
изготовления синтетического камня (рубин,
сапфир, шпинель) и всевозможных дешёвых
подделок и имитаций. Большая часть драгоценных
камней идёт для технических целей, где
потребление их всё возрастает. Благодаря
большой твёрдости алмаз широко применяется
в технике бурового дела, для резки и шлифовки
твёрдых материалов и т.д. Рубин и сапфиры,
главным образом синтетические, используются
в часовом деле и для подпятников в точных
механизмах. Прозрачный кварц, турмалин
широко применяются для специальных оптических
приборов, а также в радиопромышленности.
Агат, халцедон и их разновидности в больших
количествах идут на изготовление деталей
точных весов и измерительных инструментов,
а также химических ступок, подпятников
и т.п. Новая техника приборов точного
машиностроения, оптическая, часовая и
радиоэлектронная промышленность предъявили
спрос на твёрдые драгоценные камни (рубин,
сапфир, корунд, турмалин, топаз, кварц,
флюорит и др.). Драгоценные и поделочные
камни с древнейших времён использовались
наряду с раковинами, костью, рогом, деревом
для бус, подвесок, браслетов, амулетов.
Драгоценные и поделочные камни нашли
также широкое применение в искусстве
как материал для мелкой пластики и изделий
таких, как украшения, шкатулки, подсвечники,
кулоны, браслеты, колье, пепельницы, настольные
наборы, фигурки, статуэтки, облицовки
ваз и шкатулок (главным образом малахит),
изготовления черенков ножей, ложек, вилок.
В ювелирных изделиях драгоценные и поделочные
камни часто приобретают самостоятельное
художественное значение, выступая, как
их основная часть.
- Алмазы21
Из
всех драгоценных камней алмаз имеет
наиболее простой химический состав
- он представляет собой просто кристаллический
углерод С (Пр. № 1 и 2). Углерод диморфен,
другая его кристаллическая разновидность
- графит. Поистине, природа превзошла
самое себя, создав из одного и того же
элемента вещества со столь различными
и противоположными свойствами, как твердый,
блестящий и прозрачный алмаз и мягкий,
маркий и непрозрачный графит. Каждое
из этих веществ обладает присущими ему
достоинствами. Алмаз, помимо того, что
он превосходит по качествам все другие
драгоценные камни, находит применение
в промышленности в качестве режущего
и абразивного материала. Графит употребляется
для изготовления карандашей, для чистки
кухонных плит, а в смеси с глиной - для
изготовления огнеупорных тиглей. Кроме
того, он неоценим как смазочный материал,
особенно при работах под большой нагрузкой.
Оба минерала существуют в природе, не
обнаруживая заметной тенденции переходить
один в другой. Действительно, для того
чтобы кристалл алмаза почернел при нагревании
без доступа кислорода, т. е. для того чтобы
он частично превратился в графит, необходима
очень высокая температура (по крайней
мере 1500°). (При нагревании в атмосфере
кислорода или даже на воздухе алмаз окисляется
до СО или СО, при температурах около 800°С.)
Камень чистой воды. В алмазе часто
присутствуют примеси, главным образом
окись железа и кремнезем со следами извести
и магнезии, но количество примесей обычно
не превышает 5%. Именно примесь окиси железа
обусловливает желтоватый оттенок, который
столь характерен для алмазов нечистой
воды. Об абсолютно прозрачных и свободных
от изъянов алмазах говорят, что они "чистой
воды". Такие алмазы, когда они не обладают
каким-либо цветовым оттенком, за исключением,
возможно, голубоватого, ценятся наиболее
высоко. Камни со слабым желтоватым оттенком
называются камнями "нечистой воды"
и ценятся значительно ниже. Иногда предпринимались
попытки улучшить камни нечистой воды,
покрывая их базальные грани голубой пленкой.
Такую пленку обычно можно удалить, промывая
камень в бензоле, метиловом спирте или
даже в горячей воде, но если эти способы
не помогают, можно использовать и кислоту.
Определенную привлекательность имеют
камни канареечно-желтого цвета, которые,
однако, относятся к другой категории.
Обычны также зеленоватые камни, хотя
действительно хороший оттенок этого
цвета редко выдерживается в пределах
целого кристалла. Нередки коричневые
камни, особенно из Южной Африки. Розовые
камни менее обычны, а рубиново-красные,
розовато-лиловые и синие камни редки.
Камни, обладающие последним из перечисленных
цветов, имеют, как правило, "стальной"
оттенок. Сапфировосиние камни встречаются
исключительно редко и стоят весьма дорого.
Для обозначения алмазов с черными пятнышками
углистого материала внутри используют
французское слово "пике" (pique), означающее
"исколотый" или "пятнистый от
укусов насекомых".Блеск полированного
алмаза настолько характерен, что был
назван "алмазным"; он обусловлен
сочетанием высокого светопреломления
и исключительной твердости.
Алмаз - наиболее твердое вещество из всех,
встречающихся в природе. Он отмечен Моосом
в его шкале твердости баллом 10, но различие
в твердости между алмазом и корундом,
который имеет твердость 9 по шкале Мооса,
огромно. Трудно измерить абсолютную твердость
алмаза, но различные методы определения
относительной твердости дали цифры, указывающие,
что алмаз в 90-180 раз тверже корунда. Но,
несмотря на свою исключительную твердость,
алмаз под воздействием сильного удара
легко раскалывается по плоскостям, параллельным
граням правильного октаэдра; он имеет
четыре направления спайности. Это свойство
алмаза используется для того, чтобы придать
камням определенную форму еще до их огранки
и шлифовки. В настоящее время алмазам
придают форму главным образом бриллиантов,
и только небольшие алмазы гранятся в
форме розы. Степень совершенства кристаллов
алмаза тесно связана с количеством и
природой включений, а также с таким физическим
дефектом, как трещины спайности. Изучение
включений с помощью микроскопа стало
важной и увлекательной отраслью науки
о драгоценных камнях и часто позволяет
получить ценные сведения об их происхождении.
Использование алмазов.
Описание свойств алмаза было бы неполным
без упоминания других ценных, хотя и имеющих
прикладной характер областей его применения.
Без помощи алмаза многие виды современных
машиностроительных и горных работ были
бы невозможны или на них приходилось
бы затрачивать очень много времени и
средств. Использование алмазных буровых
коронок значительно облегчает процесс
бурения твердых горных пород. Рабочая
часть современного бурового долота представляет
собой отлитое из стали кольцо. На его
торце имеется ряд правильно расположенных
углублений, в которые вкраплены алмазы
(ныне обычно для этой цели применяется
буровой борт, хотя часто используется
и карбопадо). При вращении бурового долота
разбуривается кольцеобразная зона горных
пород; внутри остается твердый столбик
породы-керн, который можно извлечь на
поверхность. Для охлаждения долота и
для удаления выбуренных частиц горной
породы через рабочую зону насосом прокачивается
вода. Срок службы алмазов зависит от природы
горной породы и мастерства оператора.
Наибольшую трудность представляет бурение
таких пород, которые сложены минералами,
имеющими резко различную твердость; в
этом случае алмазы могут быть легко вырваны
из своих ячеек. Опытный оператор может
по поведению долота определить характер
горной породы на забое скважины и, изменяя
давление долота на забой, уменьшить риск
порчи долота. Кристаллы алмазов, имеющие
соответствующую форму и ограненные под
требуемым углом, применяются в режущих
инструментах для обработки как металлических,
так и неметаллических материалов. В промышленности
часто используются также инструменты,
покрытые алмазным порошком. Прочность
алмаза делает его наиболее подходящим
материалом, используемым при изготовлении
тонкой проволоки, в частности нитей накаливания
электрических лампы. Хотя почти все драгоценные
камни царапают стекло, успешно отрезать
полоску стекла можно только алмазом.
Однако для этой цели пригодно не всякое
зерно алмаза; иногда алмаз рвет стекло.
Лучше всего использовать край, где два
ребра кристалла сходятся под острым углом.
Камни, используемые в стеклорезах, невелики
по размерам, не больше булавочной головки,
и по весу достигают в среднем 1/30 доли
карата. Они вставляются в медную или бронзовую
оправу.
История камня. Необыкновенные свойства
алмаза породили массу легенд. Способность
приносить удачу — лишь одно из бесчисленных
свойств, приписываемых алмазу. Алмаз
всегда считался камнем победителей, он
был талисманом Юлия Цезаря, Людовика
IV и Наполеона. Впервые алмазы попали в
Европу в 5-6 веках до н.э. При этом свою
популярность как драгоценный камень
алмаз получил сравнительно недавно, лишь
пятьсот с половиной лет назад, когда люди
научились гранить его. Первым подобием
бриллианта обладал Карл Смелый, просто
обожавший алмазы. Сегодня классическая
бриллиантовая огранка имеет 57 граней,
и обеспечивает знаменитую "игру"
бриллианта. Заблуждение, что алмаз не
разбивается, не раз приводило к утере
редких камней. Так, в 1476 г. во время междоусобной
войны бургундского герцога Карла Смелого
с французским королем Людовиком Х1 швейцарские
наемники, сражавшиеся на стороне короля,
ворвались во время одного из сражений
в палатку Карла Смелого. Увидев там множество
бриллиантов - ограненных алмазов - они
решили проверить их подлинность ударами
молота. Видя, что бриллианты превращаются
в порошок, швейцарцы решили, что эти камни
фальшивые. Вначале алмазы носили военачальники,
короли и императоры. В качестве женского
украшения их начали использовать лишь
с середины XV в. Моду на ношение бриллиантов
- ограненных ювелирных алмазов - ввела
фаворитка короля Франции Карла VII Агнесса
Сорель. С этого времени алмазы стали получать
имена.
Алмаз занял
первое место в ряду драгоценных
камней с тех пор, как его искусно
ограненные формы, известные под
названием бриллиантов, выявили
все совершенство удивительных свойств
этого минерала. И действительно,
ведь он сочетает исключительную твердость,
высокое светопреломление, сильную дисперсию
и яркий блеск. Сырой алмаз имеет довольно
невзрачный вид и непривлекателен для
глаз. Поэтому легко понять, почему персы
в XIII веке помещали алмаз в ряду драгоценных
камней за жемчугом, рубином, изумрудом
и даже хризолитом. Алмаз, подвергнутый
ювелирной обработке - огранке, шлифовке,
называют бриллиантом.
Название "алмаз" произошло от слова
"адамас" - так называли минерал, который,
как полагали во времена Плиния, превосходил
по по качеству прочие камни; однако термин
"адамас" Плиний явно использовал
для обозначения и других минералов, помимо
того несравненного камня, который со
времен Средневековья известен как diamond
(алмаз). Название diamond происходит от латинского
слова adamantem и. его распространенной формы
adiamentem, которые созвучны греческому слову
adamas, означающему "несокрушимый",
что содержит намек не только на значительную
твердость, но и на ошибочное представление
о том, что алмаз может противостоять любому
удару.
Знаменитые алмазы.
Самый крупный из найденных алмазов получил
имя "Куллинан". Он был обнаружен
в 1905 г. около г. Претории в Южной Африке.
Масса "Куллинана" составляла 3106
карат (или 621 г), и стоил он 9 млн. фунтов
стерлингов. Алмаз был подарен английскому
королю Эдуарду VI. При обработке "Куллинан"
был расколот на 105 частей; самая крупная
из них массой 516,5 карата (или 103,3 г) получила
название "Звезда Африки".
Алмаз "Кохинор" никогда не продавался
за деньги. Он был найден в Индии еще в
56 г. до н. э. В 1304 г. султан Алладин Кхили
обманом отнял камень у царя Мальвы и увез
его в Дели. В 1526 г. кабульский царь Бабур
вторгся в Индию. Его сын Хумаюн увез алмаз
в Персию и подарил его персидскому шаху.
Потом алмаз снова в качестве подарка
попал в Индию, где им завладел другой
персидский шах, Надир. Увидев алмаз, он
воскликнул в восхищении: "Да это же
настоящая гора света!". Так алмаз получил
свое название: в переводе с языка фарси
"Кохинор" значит "гора света".
В 1747 г. шах Надир был убит собственной
стражей. Генерал Абдали, захватив камень,
бежал в Афганистан. В 1813 г. лахорский царь
Ранжит-Сингх силой оружия вернул алмаз
обратно в Индию, велел вставить его в
браслет, который носил на всех приемах.
Когда в 1848 г. вспыхнуло
восстание двух сикхских полков, все
драгоценйости были объявлены военными
трофеями англичан и переправлены в
Англию. Алмаз подвергли переогранке,
и его масса уменьшилась до
21,2 г. В 1911 г. "Кохинор" был вделан
в малую Королевскую государственную
корону Великобритании, изготовленную
для королевы Марии. Из-за своей драматической
истории бриллиант "Кохинор" стал
самой известной драгоценностью Англии.
Алмаз "Регент" массой 400 карат
(80 г) был найден в 1701 г. в Голконде (Индия).
Английский губернатор города Мадраса
- бывший пират Томас Питт - купил этот
алмаз за 20 000 фунтов стерлингов у местного
ювелира и отвез его в Лондон, где и продал
в 1717 г. за 125000 фунтов стерлингов регенту
Франции герцогу Орлеанскому. С этого
момента алмаз получил имя "Регент".
Одно время этот алмаз украшал эфес шпаги
Наполеона. Сейчас алмаз "Регент"
находится в Луврском музее во Франции,
он весит после огранки 27,35 г и оценивается
в 3 млн. долларов. Бриллиант "Орлов"
с зеленовато-голубым отливом, массой
в 200 карат (или 40 г) венчает царский скипетр
России. Алмаз, ставший основой этого бриллианта.
был найден в начале XVI в. в Голконде в Индии.
Вначале он был огранен в виде "высокой
розы" массой 300 карат. Шах Джехан остался
недоволен огранкой и приказал перегранить
камень. После этого алмаз приобрел современную
форму, но масса его упала до 200 карат. Он
был вставлен в трон шаха Надира, завладевшего
в 1737 г. городом Дели, и носил название
"Дерианур" ("море света"). Бриллиант
был выкраден, попал на рынок в г. Амстердам,
где граф Орлов и купил его и 1773 г. за 400
тыс. рублей для Екатерины II. Царица повелела
вправить камень в свой золотой скипетр.
Алмаз "Шах" массой 90 карат (или
18 г) - желтого цвета, но очень прозрачный,
длиной 3 см - был найден в Центральной
Индии, вероятно, в 1450 г. Алмаз был доставлен
шахскому двору в г. Ахмаднагаре. В 1591 г.
шах Низам повелел вырезать на одной из
граней алмаза надпись на фарси: "Бурхан-Низам-шах
второй. 1000 год". В этом же 1591 г. властитель
Северной Индии Великий Могол Акбар захватил
Ахмаднагар и завладел алмазом. Когда
на престол династии Моголов взошел внук
Акбара шах Джехан ( "Властитель мира"),
то он приказал на другой грани алмаза
вырезать еще одну надпись: "Сын Дехангир-шаха
Джехан-шах. 1051 год". По нашему летосчислению
шел 1641 г. Сын шаха Джехана Ауренг-Зеб подвесил
алмаз над своим троном и окружил его изумрудами
и рубинами. До 1738 г. алмаз "Шах" хранился
в г. Дели. В 1738 г. на Индию напал шах Надир,
захватил алмаз и увез его в Персию. В 1824
г. на третьей грани алмаза появилась надпись
"Владыка Каджар-Фатх али-шах Султан.
1242 год".
В 1829 г. в столице
Персии Тегеране убивают русского дипломата
и писателя А. С. Грибоедова. Правительство
России требует наказания виновных. Испуганный
шахский двор отправляет в Петербург сына
шаха Хосров-Мирзу, который везет в дар
царю алмаз "Шах". Так этот камень
оказался в Алмазном фонде России.
В результате исследования
и изучения дополнительного материала
я пришла к выводу, что драгоценные камни
— минералы, которые обладают красивым
внешним видом (как правило, только после
шлифовки или полировки) и при этом достаточно
редки, потому они и дорогие. Их широко
используют для производства ювелирных
изделий. Эти камни характеризуются красивой
окраской, высокой твердостью и долговечностью,
ярким блеском и игрой. Фактическая цена
камня определяется его индивидуальными
особенностями, массой, стоимостью огранки,
а также меняющейся конъюнктурой рынка,
которая зависит от моды, рекламы и ряда
других факторов. После огранки, полировки
и закрепления в оправе драгоценный камень
становится главной частью ювелирного
изделия. Физические и химические свойства
камней различны. Они могут быть простыми
(как алмаз) и сложными. Из всего небольшого
перечня драгоценных камней, наибольший
интерес у меня вызвал алмаз, поэтому отдельные
главы реферата посвящены ему. Изучение
ювелирных камней – дело, на мой взгляд,
интересное. Камни издавна привлекали
внимание людей, об их силе упоминается
в легендах, сказках, гороскопах, приметах.
Согласно им одни камни приносят здоровье
и удачу, а другие – беду (алмаз «Кохинор»).
Верить ил не верить – дело каждого. Но
я думаю, что доля правды в этом есть. Природные
механизмы влияния драгоценных камней
на человека все-таки существуют. Поэтому
их изучение актуально в наши дни.
Приложение
Необработанный
алмаз (Пр. № 1)
Искусственные
алмазы (Пр. № 2)
Рубины
(Пр. № 3)
Топаз (Пр.
№ 4)
Янтарь
(Пр. № 5)
Жемчуг
из города Тоба, Япония (Пр. №6)