Коллектив авторов - О самоцветах и самородных металлах

• Название: О самоцветах и самородных металлах
• Автор: Коллектив авторов
• Жанр: Прочая научная литература

Камни – это не только удивительное творение природы, помощники в жизни человека и ценное ювелирное сырье, они обладают многими загадочными свойствами и издавна использовались для различных магических действий, а также в лечебных целях.

Люди, посвятившие свою жизнь исследованию минералов, относятся к ним как к существам живой природы. Конечно, им свойственные не все привычные нам признаки живых существ, но, несомненно, это одна из форм жизни неорганического мира.

---

Блеск

Так же, как и цвет, блеск – один из параметров определения минерала. Различают минералы с металлическим и неметаллическим блеском, тем не менее, когда невозможно их различить, иногда говорят о полуметаллическом блеске. Различают многочисленные категории минералов с неметаллическим блеском в зависимости от его интенсивности и качества. Самые распространенные термины для определения этого блеска – алмазный блеск, стеклянный блеск, жирный блеск и матовый блеск (у минералов со слабой отражающей способностью).

Диагностические свойства минералов, которые определяют с помощью простейших инструментов

Шкала Мооса

Цветные камни могут быть любой твердости, но если твердость меньше шести, то их использование в ювелирном деле становится проблематичным. Твердость изменяется вследствие выветривания, включений, примесей, кристаллических сростков и спайности.

Твердость

На практике твердость определяется как реакция сопротивления камня на механическое воздействие (царапанье) различными эталонами. Существует несколько шкал твердости с пропорциональным делением, наиболее известна шкала Мооса. При определении твердости минерала следует быть осторожным, чтобы не повредить естественную огранку кристалла.

Черта (цвет минерала в порошке)

Если потереть камень о фарфоровую пластинку, не покрытую глазурью, то появится след черты, который иногда совпадает с цветом минерала (в основном для случая идиохроматических окрасок) или полностью отличается от него (например, черта пирита черная). Аллохроматические минералы обычно имеют белую или очень бледную черту. И снова надо быть очень осторожным при тестировании, чтобы не повредить естественную огранку кристаллов.

Плотность

Плотность минерала, определяемая в метрической системе как отношение массы к объему, традиционно используется в диагностике драгоценных камней, поскольку эта константа почти не меняется от образца к образцу. Суспензионный метод определения плотности минералов наиболее точный и быстрый. Образец помещают в жидкость с известной плотностью, если он всплывает, его плотность меньше, чем плотность жидкости; если тонет – плотность больше. При соответствующем наборе тяжелых жидкостей с эталонированной плотностью можно легко определить плотность довольно большого числа минералов. Для прецизионных измерений плотности обычно используют метод двойного взвешивания, когда один раз взвешивают образец на воздухе, а второй раз – в воде.

Двупреломление

Кристаллы, в которых наблюдаются разные оптические свойства по разным направлениям, называются анизотропными. Оптическая плотность и показатель преломления в них зависит от кристаллографической ориентации. Пучок света при прохождении через такие кристаллы расщепляется на два поляризованных пучка – возникает эффект двупреломления, который можно измерить в лабораторных условиях. Двупреломление не возникает, если свет направлен вдоль оптической оси кристалла. Кальцит и циркон обладают чрезвычайно высоким двупреломлением, которое заметно даже невооруженным глазом. Огранка камней всегда производится с учетом этого явления.

Оптический показатель преломления

Когда пучок света переходит из среды с одной оптической плотностью в другую (например, из воздуха в кристалл), происходит его преломление.

Угол, под которым пучок света падает на поверхность раздела сред, называют углом падения.

Если пучок перпендикулярен поверхности, то преломления не происходит. Показатель преломления – очень важная характеристика для диагностики ювелирных камней.

Дисперсия

Свет разной длины волны преломляется в кристаллах под разным углом. По этой причине обычный белый свет, состоящий из смеси всех цветов радуги, разлагается при прохождении через кристалл на отдельные компоненты спектра. Этот очень ценный в ювелирном деле эффект радуги называется дисперсией. Его легко наблюдать в таких драгоценных камнях, как алмаз и циркон. Синтетические камни, имитирующие алмаз, тоже обладают сильной дисперсией (фианиты, YAG и др.).

Плеохроизм

Многие двупреломляющие камни поглощают свет разной длины волны по разным направлениям в разной степени.

Так, при прохождении света вдоль оптической оси или перпендикулярно к ней, будут теряться некоторые части спектра и возникать новые окраски. Этот эффект называют плеохроизмом. В одноосных кристаллах, таких как турмалин и берилл, можно наблюдать двуцветие (дихроизм). В одноосных, таких как кордиерит и кунцит, трехцветие (трихроизм). Принято различать сильный, заметный и слабый плеохроизм. Заметный плеохроизм достаточно редок для большинства драгоценных камней, но эффект можно ослабить или усилить при ориентированной резке кристалла с учетом направлений оптических осей.

Люминесценция

Люминесценция – это способность отдельных минералов испускать свет под воздействием различных видов энергии. Если свечение вызвано невидимым ультрафиолетовым излучением, но быстро пропадает, то говорят о флюоресценции; если эффект сохраняется долго после облучения, его называют фосфоресценцией. Люминесценция является дополнительным диагностическим признаком, само явление вызывается незначительными примесями специфических элементов в кристалличекой структуре. В разных минералах они способны вызывать свечение разной длины волны. Природные камни из разных месторождений могут отличаться друг от друга по этому признаку. Камни из одних месторождений люминесцируют, из других – нет, это позволяет проследить их происхождение.

Облагораживание

Облагораживание – это любой процесс, который улучшает эстетическое восприятие камня без существенных изменений его химического состава и физических свойств. Камни часто можно облагородить путем усиления или ослабления интенсивности окраски или с помощью ретуши дефектов (трещин, сколов, пористости). Хорошо известен способ облагораживания агатов и халцедонов путем крашения. Излишняя пористость образцов перерождается вместе с различными пигментами и красителями сама собой или с помощью кислот, щелочей и нагреваний до получения нужной окраски. Нагрев может усилить окраску (аквамарин, сапфир), ослабить ее (морион, дымчатый кварц) или изменить ее совсем (турмалин, циркон). Радиация тоже может увеличить интенсивность окраски (алмаз, кунцит, аметист, дымчатый кварц, жемчуг). Для частичного восстановления и ретуши дефектов драгоценные камни иногда обрабатывают маслами, смолами и другими реактивами с показателями преломления, близкими к параметрам самого камня. Однородность некоторых камней (бирюза, янтарь) и их фрагментов может быть восстановлена путем термальной обработки и давлением. Включения в алмазах иногда удаляют с помощью лазера, а образовавшиеся каналы заполняют стеклом с высоким показателем преломления.

История камня

Из археологических раскопок нам известно, что интерес человека к драгоценным камням уходит своими корнями в эпоху мезолита. Драгоценные камни добывались и обрабатывались на очень высоком уровне во многих колыбелях цивилизации, в Центральной и Восточной Азии, Мессопотамии, Вавилоне, Египте и Центральной Америке. Существуют также документальные доказательства того, что древние греки, римляне и жители Вавилона были большими почитателями и ценителями драгоценных камней. В Центральной и Южной Европе того времени известно только несколько попыток обработки драгоценных камней, а также их использования в ювелирном деле. Балтийским янтарем шла торговля по всему античному миру. Другой пример античной ювелирной торговли – это черные браслеты кельтов, которые изготовлялись из плотной разновидности угля, добытого недалеко от современного городка Нове Страшице в Чешской Республике. Интерес к драгоценным камням значительно вырос в Европе в XV и XVI веках в связи с развитием науки, торговли и культуры. Свою роль сыграли и различные верования в сверхъестественную силу драгоценных камней и их связь с астрологией. Пик интереса к камням приходится на XVIII и XIX столетие, в это время было открыто много новых месторождений и вновь переоткрыты заброшенные копи. В настоящее время наблюдается определенный интерес к нетрадиционным камням, и даже к таким, которые далеки от совершенства.

Астрология и лечение драгоценными камнями

Наряду с эстетическим началом, драгоценные камни, обладая своими притягательными свойствами, часто становились предметами культа в доисторические времена. Позднее астрологи стали приписывать некоторые драгоценные камни к определенным знакам зодиака в сочетании с расположением звезд и планет. Необычные физические свойства некоторых камней, пьезоэлектрический эффект у кварца и турмалина, магнитные свойства магнетита и гематита стали причиной их использования в лечении ревматизма и других болезней. Иногда камни прикладывают поодиночке или в комбинации к болезненным местам на теле или к участкам с нервными и энергетическими центрами, например к чакрам.