Курсовая работа - Камни-самоцветы

Подождите немного. Документ загружается.

месторождений драгоценных камней и т.п. Поэтому отдельные камни в разных

классификациях могут занимать то или иное место, хотя общий характер

классификаций в основном совпадает.

С развитием ювелирной и камнерезной промышленности в СССР в 1970-

1980гг. стало необходимым создать промышленную классификацию ювелирных

и поделочных камней, пригодную для практической работы этой новой отрасли.

Всесоюзным научно-исследовательским институтом ювелирной

промышленности (ВНИИювелирпром) была разработана такая классификация.

В ней все ювелирные и поделочные камни разделены на три типа: ювелирные,

ювелирно-поделочные и поделочные, которые, в свою очередь, по прозрачности,

твердости (по шкале Мооса) и другим свойствам подразделяются на подтипы и

группы.

Ниже приведена промышленная классификация естественных

ювелирных и поделочных камней, разработанная ВНИИювелирпромом.

Тип I. Ювелирные камни

Подтип 1-1. Прозрачные камни:

группа I- 1 - 1. Твердость 10 - алмаз;

группа I -1-2. Твердость 7-10 - корунд, берилл, турмалин, гранат,

хризоберилл, шпинель, монокристаллы кварца, топаз, эвклаз, фенакит, циркон,

кордиерит, андалузит, ставролит;

группа I-1-З. Твердость менее 7 до 5 - сподумен, хризолит, кианит,

диоптаз, бразилианит, танзанит, хром-диопсид, апатит, бенитоит, аксинит,

скаполит, томсонит, данбурит, улексит, касситерит, гамбергит, актинолит,

зеленый обсидиан;

группа I -1-4. Твердость менее 5 - сфалерит, флюорит, брусит,

цинкит, шеелит.

Подтип I -2. Непрозрачные, сверкающие камни:

группа I -2-1. Однородные - гематит-кровавик, пирит, кобальтин,

псиломелан;

группа I -2-2. Рисунчатые - гематит-гётитовая стеклянная голова,

криптомелан-голландитовая стеклянная голова.

Подтип I -3. Просвечивающие камни:

группа I -3-1. Яркоокрашенные камни - сердолик, хризопраз, хлоропал,

розовый кварц, цветные полуопалы, смитсонит, пренит, цоизит, полупрозрачный

жадеит;

группа I -3-2. Камни с рисунком или красивыми включениями - агат,

волосатик, моховик, оникс (сардоникс, карнеол.оникс);

группа I -3-3. Камни без рисунка и цветной окраски - халцедон,

полуопал, кахолонг;

группа I -3-4. Псевдохроичные камни с определенной ориентировкой -

благородный опал, лунный камень, иризирующий обсидиан.

Подтип 1-4. Непрозрачные матовые камни с красивой окраской и

плотной фактурой поверхности:

группа I -4-1. Камни, применяемые в изделиях с последующей

обработкой, - бирюза, варисцит, коралл;

группа I -4-2. Камни, применяемые в естественном виде - жемчуг.

Тип II. Ювелирно-поделочные камни

Подтип II-1. Вязкие камни, твердость более 6:

группа II-1-1. Нефрит, жадеит и их твердые естественные имитации,

гранат-хлоритовая порода, ксенотлит, фибролит

. Подтип II -2. Камни средней вязкости, твердость 5-6:

группа II-2-1. Яркоокрашенные камни - лазурит, родонит, амазонит,

яшмы, унакит (агрегат эпидота и калиевого полевого шпата), чароит;

группа II-2-2. Рисунчатые камни - окаменелое дерево, пегматит

графический, кремень рисунчатый, яшма, обсидиан, гелиотроп, периливт;

группа II-2-3. Псевдохроичные камни - беломорит, соколиный и

тигровый глаз, серебристый ("иризируюший") обсидиан, авантюрин, перламутр;

группа II-2-4. Камни, применяющиеся в естественном виде:

подгруппа II-2-4 а. Массивные камни - почки халцедона, смитсонита,

нефрита;

подгруппа II -2-4 б. Корки и наросты - аметистовые и кварцевые щетки,

корочки уваровита, дендриты марганцевых минералов, самородной меди и

серебра.

Подтип II -3. Мелкие и средней твердости камни:

группа II-3-2. Обрабатываемые в холодном состоянии: малахит, азурит,

змеевик, антрацит

Тип III. Поделочные камни

Подтип III-I. Твердость более 5:

группа III-1-1. Стекловатые - обсидианы, яшмы, роговики,

микрокварциты, железистые роговики;

группа III-1-2. Гетерогенные горные породы и минеральные агрегаты:

подгруппа III-1-2 а. Льдистый кварц, кварцит-таганай, амазонитовый

гранит;

подгруппа III-1-2б. Перидотиты, пироксениты, геденбергито-вый скарн;

подгруппа III -1-2в. Лиственит, джеспилит;

подгруппа III -1-2г. Эклогит, гранатовый гнейс, турмалинсо-держащие

породы;

подгруппа III -1-2д. Гранитоиды, нефелиновые сиениты, лабрадорит,

порфиры и т.д

Подтип III-2. Твердость от 5 до 3:

группа III-2-1. Просвечивающие - оникс арагонитовый и кальцитовый,

флюорит;

группа III -2-2. Непрозрачные - мраморы, офиокальцит, ангидрит,

змеевик, хлорит-серпентиновая порода.

Подтип III-3. Мягкие, твердость менее 3:

группа III-3-1. Просвечивающие - алебастр, селенит, галит;

группа III -3-2. Непрозрачные - графит, талькохлорит, пирофиллит,

брусит, стеатит.

По мнению некоторых специалистов, приведенная классификация имеет

ряд недостатков. Так, например, к типу I - ювелирные камни - отнесены

драгоценные камни высокой стоимости и поделочные камни сравнительно

низкой стоимости (флюорит, гематит, пирит, апатит, обсидиан зеленый, жадеит,

кахолонг, халцедоны и ряд других камней). В одну группу I -1-2 входят

корунды, бериллы, шпинель и кристаллический кварц, андалузит и ставролит,

стоимость которых также различна.

Некоторые камни (например, жадеит, обсидиан, минералы группы кварца

и др.) одного и того же названия разбросаны по различным группам, что создает

дополнительные трудности.

Тем не менее, эта классификация с успехом применяется в практике

ювелирного дела.

2 Образование драгоценных камней

Красота – одно из трех главных достоинств совершенного драгоценного

камня. Именно красоту замечают первой, и, разумеется, ее можно считать

главным из трех качеств, так как красота, обусловленная цветом или

прозрачностью камня или сочетанием этих свойств, притягивает взгляд человека

к камню. Эти качества тесно связаны со структурой камня; следовательно,

драгоценные камни (за исключением таких, как опал и бирюза, которые ценятся

как поделочные камни) представляют собой самые прекрасные образцы

кристаллов, на какие только способна природа. Наиболее крупный источник

больших кристаллов – это различные изверженные горные породы, слагающие

земную кору. Эти породы образовались в результате кристаллизации

расплавленной магмы, которая поднималась с больших глубин и застывала на

поверхности земли или близ нее; при этом интервал температур колебался от 950

до 450С. Но поскольку лава у поверхности застывает быстро, породы в основном

оказываются тонкозернистыми и поэтому едва ли могут быть источником

желанного драгоценного материала. Более вероятны находки драгоценных камней

в изверженных породах, сформировавшихся на больших глубинах в земной коре

либо в виде крупных глубинных масс, либо в виде ветвящихся и прямолинейных

жил (даек), отходящих от этих масс по трещинам во вмещающих породах. В этих

условиях магма застывает медленнее, так что кристалл успевает вырасти до

крупных размеров.

Большая часть магмы, застывающей в коре, близка по составу к самой

распространенной вулканической породе – базальту. В ее химическом составе

присутствуют кремнезем SiO2 - около 50, глинозем Al2O3, окислы кальция CaO,

магния MgO и железа (FeO и Fe2O3). Породы с таким низким содержанием

кремнезема (по сравнению с другими типами горных пород) называются

основными. Когда начинается кристаллизация такой магмы, первым в

значительном количестве выделяется магнезиальный оливин. Содержание

кремнезема в нем понижено по сравнению с содержанием кремнезема в магме в

целом; если кристаллы оливина (перидота) составляют большую часть

образовавшейся породы, которая называется соответственно перидотитом, то

эта порода будет по составу ультраосновной. Породы такого типа заполняют

алмазоносные трубки Южной Африки; вместе с оливином возможна и

кристаллизация пиропа – магнезиального граната, также бедного кремнеземом.

Кристаллизация из магмы ультраосновных пород приводит к тому, что

остальная часть расплава обогащается кремнием; образующиеся на более поздних

стадиях такого процесса магматические породы имеют более кислый состав (т.е.

характеризуются более высоким содержанием кремнезема (70 и более)). Наряду

с повышением содержания кремнезема будет также возрастать концентрация

редких компонентов – лития, бериллия, бора и т.д., не принимавших участия в

начальных стадиях кристаллизации. Увеличивается также концентрация

легколетучих компонентов – фтора, хлора, водорода; они играют существенную

роль в понижении вязкости расплава на более поздних стадиях, обеспечивая

большую свободу роста крупных кристаллов. Поэтому на заключительной стадии

магматической деятельности происходит образование крупнокристаллических

пегматитовых тел, характеризующихся крупными кристаллами кварца,

полевого шпата, слюды. Эта стадия благоприятна для образования таких

драгоценных камней, как турмалин, берилл, топаз и сподумен. Зонально

окрашенные кристаллы турмалина показывают, как могут меняться условия во

время кристаллизации, оставаясь, однако, все время благоприятными для роста

кристаллов.

Добыча драгоценных камней из твердых невыветрелых пород редко

выгодна (исключение составляют знаменитые разработки алмазоносных трубок в

Южной Африке). Именно здесь можно убедиться еще в одном преимуществе

совершенного драгоценного камня – его стойкости. Драгоценный материал,

находясь в породе, испытывает вместе с ней влияние выветривания и поэтому

может быть легко выделен из выветренной мягкой основной массы горной

породы. К тому же, когда порода совершенно разрушается и ее составные части

уносятся водой, драгоценный материал вследствие более высокой твердости и

большей плотности остается практически неповрежденными и накапливается в

руслах древних или современных ручьев и рек. На камнях можно обнаружить

окатанные края, шероховатость граней, что связано с продолжительным трением

о соседние частички во время переноса водным потоком.

Важным источником драгоценного материала являются такие вторичные

отложения, как песок и гравий. В них можно обнаружить не только минералы,

отложившиеся в результате размыва первичных изверженных пород, но также и

минералы, например сапфир, рубин, шпинель, принесенные из метаморфических

пород. Из аллювия добывают значительное количество алмазов, но и кроме этого

драгоценного минерала, на продуктивный гравий, вероятно, приходится около

половины общего объема добычи драгоценных камней.

Песок и гравий представляют собой разновидности осадочных горных

пород – породы, образовавшиеся в результате выветривания первичных пород, их

переноса и аккумуляции водными потоками. Кроме нерастворимого материала,

который переносится во взвешенном состоянии и откладывается механически, в

растворе находятся и растворимые продукты разрушения пород, которые в итоге,

кристаллизуясь, осаждаются, образуя химический осадок, например гипс и

некоторые виды известняка. Какая-то часть нерастворимого материала может

быть аккумулирована в результате жизнедеятельности живых организмов: при

росте кораллов и образовании жемчуга.

С магматической деятельностью связан еще один важный способ

образования драгоценного материала. Когда большая масса расплавленной магмы

перемещается во вмещающих осадочных породах земной коры, последние

разогреваются и претерпевают контактный метаморфизм, при котором

большая их часть или все они испытывают перекристаллизацию. Драгоценные

камни, образующиеся в процессе метаморфизма, такие, как рубин и шпинель,

могут полностью состоять из материала, присутствовавшего в первичной породе;

рубин представляет собой корунд, образовавшийся из глинистых примесей в

известняке; окись магния, входящая в состав шпинели, образуется из первичного

доломита, кальциево-магниевого карбоната. Нередко из интрузивного тела во

вмещающие породы проникают летучие компоненты, участвующие в

образовании новых минералов, например при образовании ляпис-лазури. Летучие

компоненты могут взаимодействовать и с самими изверженными породами; при

этом оливин переходит в серпентин, а в трещинах и пустотах могут отлагаться

такие материалы, как томсонит, опал и агат. Контактный метаморфизм обычно

бывает локальным и приурочен к небольшому пространству вдоль области

взаимодействия интрузивного тела с окружающими породами, но при некоторых

условиях в результате регионального метаморфизма перекристаллизация

окружающих пород происходит на больших площадях.

Итак, образование коренных месторождений драгоценных камней может

быть обусловлено следующими процессами:

а) кристаллизация из глубинных основных магм, богатых магнием и

железом (алмаз, пироп и др.);

б) кристаллизация в гранитных пегматитах различных генетических типов

(берилл, изумруд, аквамарин, циркон, топаз, турмалин, амазонит и др.);

в) кристаллизация из горячих и холодных минерализованных водных

растворов глубинного или поверхностного происхождения (опал, горный

хрусталь, аметист, бирюза, агаты, малахит и др.);

г) образование в метаморфических и контактово-метасоматических

месторождениях (рубин, сапфир, шпинель, лазурит, гранаты, жадеит и др.).

Часто места добычи самоцветов связаны с россыпями, возникающими при

разрушении коренных пород, в которых сформировались эти минералы.

Некоторые драгоценные имеют органогенное происхождение (жемчуг, янтарь).

3 Месторождения драгоценных камней

Месторождения камней-самоцветов различных генетических типов

широко распространены во всём мире. Россия издавна славится своими

месторождениями драгоценных камней. Замечательные месторождения цветных

яшм на Урале и Алтае дают лучшие в мире по красоте камня и величине блоков

материалы для крупных художественных произведений. Зелёный малахит и

красный с красивым чёрным рисунком орлец из месторождений Урала, нефрит

из Восточного Саяна, тёмно-синий лазурит с Байкала - это лучшие в мире по

красоте и техническим достоинствам камни.

Огромное число разнообразнейших по рисунку и расцветке мраморов

открыто и добывается в месторождениях Украины, Урала, в Карелии, на Кавказе

и в Закавказье, в Средней Азии, в Восточной и Западной Сибири. Мраморный

оникс красивого рисунка и расцветок имеется в месторождениях Армении и

Узбекистана, месторождения агата и халцедонов в Закавказье, Восточной

Сибири. Не менее известны голубые, цвета морской воды "сибирские

аквамарины" из месторождений Урала и Восточной Сибири, уральский изумруд,

разных оттенков топазы и аметисты Урала считаются как лучшими по цвету и

качеству камнями. Крупнейшие в мире месторождения янтаря находятся в

Калининградской области.

Открыты месторождения бирюзы в Средней Азии, алмазов в уральских и

якутских месторождениях, огненного опала в Казахстане, многочисленные

месторождения идущего частью в огранку горного хрусталя на Урале, в

Казахстане, на Памире, в Восточной Сибири.

Ценятся также: уральский александрит - зелёный днём и винно-красный

при искусственном освещении; ярко-розовый "сибирит" - турмалин уральских

и сибирских месторождений; блестящие, подобно алмазам, фенакиты;

изумрудно-зелёный гранат-демантоид.

Месторождения драгоценных камней известны в Африке, Южной

Америке, Азии, Европе и Австралии. Добыча их распределена весьма

неравномерно.

Алмазы Южной Африки составляют около 90% по ценности всех

добываемых в зарубежных странах драгоценных камней; наибольшее количество

и разнообразие драгоценного и цветного камня (без алмазов Южной Африки)

даёт Азия, затем идут Южная Америка, Африка (включая Мадагаскар), Европа и

Австралия.

В Африке и на острове Мадагаскар добывают алмаз, изумруд, берилл,

аквамарин, турмалин, горный хрусталь, топаз, пироп и др. Южная Америка

(главным образом Бразилия и Колумбия) является крупным поставщиком

изумруда, берилла, аквамарина, розового топаза, аметиста, агата, фенакита,

алмаза, турмалина и др.

В странах Азии имеются замечательные месторождения нефрита (Китай),

бирюзы, лазурита (Иран, Афганистан), алмаза, сапфира, рубина, шпинели,

циркона, жадеита, альмандина и др. (Индия, Цейлон, Таиланд). В Австралии

добываются опалы. Северная Америка сравнительно бедна драгоценными

камнями: розовый берилл, полихромный турмалин, кунцит и бирюза.

4 Некоторые свойства камней – самоцветов

Красота, долговечность, редкость – таковы три главных достоинства

настоящего драгоценного камня. Представителей царства минералов, которые

находят применение в ювелирном деле, можно разделить на три группы в

зависимости от того, прозрачные ли они, просвечивающие или непрозрачные.

Первая из этих групп, безусловно, самая крупная и самая важная, делится в свою

очередь на два отдела: камни бесцветные и камни окрашенные (цветные). В

первом из них главенствующую роль играет алмаз, поскольку только он обладает

способностью излучать чудесный огонь и посылать при каждом повороте лучи

света – от небесно-голубого до пламенно-красного, что особенно в нем ценится и

заставляет усиленно искать его. Другие камни, такие, как обожженный циркон,

белый сапфир, белый топаз и горный хрусталь, также могут ослепить бликами

света, отраженного от их поверхности или исходящего изнутри, но не один из них

не сверкает, как алмаз. Требуется все искусство мастера, чтобы обеспечить такое

расположение граней, при котором раскрылось бы полностью богатство камня. С

другой стороны, привлекательность окрашенных камней больше зависит от

присущих им оттенков цвета, чем от способа огранки. Тон окраски не должен

быть слишком светлым или слишком темным: такие камни представляют

небольшой интерес. Гранильщик может до некоторой степени исправить такие

недостатки, изготавливая из одних камней толстые пластинки, а из других –

тонкие. В некоторых своеобразных камнях, например в турмалине, прозрачность

в значительной степени различна в разных направлениях, тогда как в других,

например в рубине, сапфире, кунците, сильно меняется цвет. Цвета, вызывающие

самое сильное восхищение, - огненно-красный цвет рубина, царственно-синий

сапфира, живой зеленый цвет изумруда и золотисто-желтый цвет топаза – все это