Геммология – раздел науки о камнях.
Геммология — это раздел минералогии, изучающий драгоценные камни. В ее задачу входит изучение физических и химических свойств минералов, относящихся к драгоценным, их оптических, а также декоративных свойств. Специалист-геммолог с помощью специального оборудования всегда может отличить натуральный камень от синтетического, сразу же определит имитацию того или иного камня. Ведь не секрет, что продавцы магазинов часто не говорят покупателю, что камень не синтезирован. Добросовестные производители всегда указывают на этикетках натуральность камня, чего не скажешь о торговле.
розочки из жадеита
В мире существуют авторитетные геммологические организации. Старейшая из них — Геммологическая ассоциация Великобритании, была создана в 1908 году. Это один из ведущих геммологических институтов мира. С 1929 года эта организация обучает и выпускает квалифицированных специалистов-геммологов. В России геммологические исследования, в том числе по облагораживанию камня, проводятся в Московском государственном университете. Здесь тоже существуют профессиональные курсы для подготовке геммологов.
кристалл красного турмалина
Геммология как часть минералогии появилась на свет вместе с появлением искусственных драгоценных камней. Это случилось в начале двадцатого века, в 1902 году. В этом году французский химик М.А. Вернейль получил и представил для продажи синтетические рубины, сапфиры и шпинель. Рынок сразу отреагировал на появление конкурентов. Натуральные природные камни ювелирного качества выросли в цене и стали доступны для наиболее богатых покупателей, а синтетические камни образовали свою нишу: более дешевые, для менее платежеспособных покупателей. Искусство синтезирования камней развивалось, и скоро появились синтетические изумруды и алмазы. Они тоже гораздо дешевле натуральных.
В мире известно более четырех тысяч минералов, из которых третья часть используется как ювелирные (драгоценные), ювелирно-поделочные и поделочные камни. Строго говоря, не все минералы, которые мы так называем, являются минералами. Не являются минералами застывшая смола древних деревьев янтарь, скелеты морских организмов кораллы, жемчуг, внутренняя поверхность раковин — перламутр, разновидность каменного угля — гагат, вулканическое стекло обсидиан.
И, наконец, синтетические камни, полученные на заводах и в лабораториях, тоже с точки зрения строгой науки минералогии не являются минералами, так как по определению минерал — это прежде всего «природное кристаллическое образование». Это фианиты, синтетические гранаты, упомянутые выше синтетические алмазы, рубины, изумруды, кварцы, шпинель и множество других аналогов природных минералов.
В процессе становления минералогии предлагались несколько различных геммологических классификаций. В настоящее время большинство геммологов пользуются приведенной ниже классификацией Е.Я. Киевленко.
Эта классификация является общим вариантом и включает не все минералы, используемые в ювелирном и камнерезном деле. К тому же, некоторые минералы, например, александрит, разные специалисты специалисты относят к различным разделам.
Геммологическая классификация, принятая в России
(Классификация Е.Я.Киевленко, основанная на способе использования и стоимости камней)
Ювелирные (драгоценные) камня
I порядок : алмаз, рубин, изумруд, синий сапфир.
II порядок : александрит, благородный жадеит, оранжевый, желтый, фиолетовый, зеленый сапфиры, благородный черный опал.
III порядок : демантоид, благородная шпинель, благородный белый и огненный опалы, топаз, аквамарин, красный турмалин, родолит.
IV порядок : синий, зеленый, розовый и полихромный турмалины, благородный сподумен (кунцит, гидденит), циркон, желтый, зеленый, золотистый и розовый бериллы, бирюза, хризолит, аметист, хризопраз, пироп, альмандин, цитрин.
Ювелирно-поделочные камни
I порядок : дымчатый кварц, янтарь-сукцинит, горный хрусталь, жадеит, нефрит, лазурит, малахит, авантюрин, чароит.
II порядок : агат, цветной халцедон, кахалонг, амазонит, родонит (орлец), гелиотроп, гематит-кровавик, розовый кварц, иризирующий обсидиан, обыкновенный опал, лабрадор, другие непрозрачные иризирующие полевые шпаты.
Поделочные камни
Яшмы, письменный гранит, окаменелое дерево, мраморный оникс, лиственит, обсидиан, гагат, джеспилит, селенит, флюорит, авантюриновый кварцит, агальматолит, расунчатый камень, цветной мрамор.
Современная наука о драгоценных камнях
Драгоценные камни - это редкие минералы, обычно встречающиеся в виде прозрачных кристаллов. Они отличаются разнообразием и красотой цвета, сильным блеском, иногда и другими оптическими эффектами, высокой твердостью и прочностью, долговечностью.
Они известны со времен первобытного человека, но лишь сравнительно недавно, лет 300 назад, люди научились художественно их обрабатывать. Огранка - создание новых граней в определенном порядке - усиливает блеск и красоту камней. Искусство современной огранки основывается на знании за конов оптики и точных математических расчетах. Впервые же гранильное дело появилось в Древнем Египте за 3 тысячи лет до нашей эры.
Красота, редкость и долговечность обусловили высокую цену драгоценных камней, сделали их символом власти, могущества и богатства. Так было давно, так есть сегодня и, наверное, будет в будущем.
Прошли тысячелетия, и уже в XX веке люди научились искусственно выращивать алмазы, рубины, сапфиры, аквамарины, изумруды и аметисты, по своему качеству и внешнему виду не уступающие природным ювелирным минералам. Сегодня человек может искусственно вырастить и ювелирные камни, которых нет в природе. Это минералы фианит и фабулит, иттрий-галлиевые гранаты, имитирующие алмазы и бриллианты. Искусственные ювелирные камни широко используются во всем мире, но цена их невысока.
Цена настоящего драгоценного камня зависит от индивидуальных особенностей каждого образца природного минерала и от его массы.
Ювелирные камни измеряются своей мерой массы - каратами, а жемчуг - гранами. Стоимость одного карата ограненного ювелирного камня первого порядка на мировом рынке оценивается в 20-25 тысяч американских долларов.
Технический прогресс заставил современного человека искать «вторую профессию» драгоценным камням, и, конечно, она найдена для многих минералов.
Алмаз как самый твердый на земле камень широко применяется при обработке твердых материалов. Мелкими кристаллами алмазов укрепляют буровые коронки, с помощью которых разрушаются на любой глубине самые прочные горные породы. Не надо удивляться: в буровых коронках, шлифовальных кругах находятся не бриллианты, а непрозрачные технические алмазы любого малого размера, вплоть до алмазной пыли. Они-то и составляют подавляющую массу природных и искусственных алмазов.
В отечественных оптических приборах используют кристаллы горного хрусталя высшего качества - прозрачные, как чистая вода. Искусственные монокристаллы - основа лазеров, источников оптического излучения. Примеры применения драгоценных камней в технике можно продолжить.
Некоторые легенды, вероятно, связаны с изменчивостью красоты драгоценных камней. Цвет и блеск камня часто меняются в зависимости от освещенности, влажности воздуха, цвета окружающих предметов. А еще восприятие красоты-камня - плод настроения и душевного состояния человека. Александрит, например, при электрическом освещении фиолетово-красный, а при естественном - изумрудно-зеленый. В лунном свете драгоценные камни сияют иначе, чем при солнечном или электрическом.
Люди могут искусственно изменять цвет драгоценных камней. На Урале, например, морионы - черные кристаллы горного хрусталя - с незапамятных времен помещали в хлебное сырое тесто и ставили в русскую печь. Через час из печи вынимали готовый каравай хлеба, а из него уже золотистые, а не черные морионы. Равномерное нагревание приводило к изменению цвета горного хрусталя.
Сегодня в лабораторных установках - муфельных печах и термостатах, регулируя температуру, научились изменять окраску топаза, берилла, циркона, аметиста и других минералов.
Некоторые драгоценные камни обладают слабой естественной радиоактивностью и тем самым действительно оказывают целебное воздействие на человеческий организм.
Месторождения драгоценных камней известны по всему миру и имеют различное происхождение. Глубинное магматическое происхождение имеют коренные месторождения алмазов. Они связаны с вулканическими трубками взрыва, сложенными кимберлитом - особой горной породой, впервые обнаруженной в Южной Африке близ местечка Кимберли. Однако многие кимберлитовые трубки алмазов не содержат. На поверхности земли эти породы выветриваются и превращаются в синюю глину.
Постоянными и многочисленными спутниками алмазов являются темно-красный гранат пироп и хризолит. Но эти два минерала ювелирного качества встречаются в кимберлитовых трубках исключительно редко. Примерно 1-2 кристалла из сотен тысяч или миллионов их.
В базальтах - темных глубинных магматических породах, излившихся при температуре 1000 °С на поверхность земли, можно обнаружить циркон, сапфир и хризолит.
Самые богатые месторождения драгоценных камней - это, конечно, магматические пегматитовые жилы. Они образуются при медленном остывании нагретых до 1000 °С гранитных расплавов, поднимающихся из недр земли к ее поверхности. Пегматитовые жилы отличаются крупнокристаллическим строением, а в середине их могут быть пустоты (по-уральски «занорыши»). Стенки «занорышей» покрыты кристаллами ювелирных топазов, морионов, аквамаринов, изумрудов, турмалинов. Здесь драгоценные камни находятся среди кристаллов полевого шпата, темной слюды флогопита и светло-фиолетовой литиевой слюды лепидолита.
Гранитный раскаленный расплав, поступающий из недр Земли, нередко химически активно взаимодействует с теми породами, которых он достиг. При взаимодействии с известняками образуются скарны, а при взаимодействии с гнейсами, песчаниками и сланцами формируются грейзены.
Среди скарновых горных пород находят рубины, зеленый гранат гроссуляр, шпинель, лазурит, нефрит, хризолит, хромдиопсид, демантоид.
В горных районах - на Северном Урале, в швейцарских Альпах, на Памире и во многих других местах - встречаются пустотелые кварцевые жилы с кристаллами горного хрусталя, аметиста, иногда изумруда, гематита, рутила. Эти кварцевые жилы возникли из горячих подземных вод, и поэтому их называют гидротермальными.
Не все драгоценные камни возникли в земных глубинах при температурах во многие сотни градусов. Известно, что янтарь - это окаменелая смола хвойных деревьев, и в некоторых янтарных «слезах» можно увидеть комаров и мушек, живших в древнем лесу. Они прилипли к смоле и были замурованы навеки. Какие же обстоятельства, случайные или закономерные, привели к формированию на берегах Балтики крупного единственного месторождения янтаря во всей Европе? Это пока загадка, точнее, много загадок.
Смолу выделяют только поврежденные деревья. Что или кто смог повредить в одном месте массу деревьев, когда и как это произошло? Может быть, виноват редкостный шторм на древнем Балтийском море, поломавший сосны, может быть, метеоритный дождь или что-то другое.
Драгоценные минералы как химически очень стойкие и твердые природные образования после разрушения коренных месторождений природными силами переходят в россыпи, где их нередко находят люди.
Известны драгоценные камни, которые родились при обычной температуре на небольшой глубине благодаря влиянию холодных подземных вод на ранее образованные в недрах Земли минералы. К таковым принадлежат малахит, бирюза, благородный опал.
Малахит образуется за счет медных сульфидных минералов, окисляющихся грунтовыми водами. Старинные медные монеты, пролежавшие в земле или даже хранящиеся в сыром помещении, также покрываются со временем медной зеленью - малахитом.
Сходное с малахитом происхождение имеет и бирюза. Она встречается менее часто, чем малахит. Для ее образования нужны одновременно источники и меди, и фосфора, и алюминия. Алюминия достаточно в любых глинах. Источником меди могут служить гидротермальные сульфиды или самородная медь, а фосфор изначально связан с апатитом, фосфоритом или костями животных.
Характерная особенность почти всех месторождений драгоценных камней - крайне неравномерное присутствие редких минералов в горных породах. Пегматитовая жила может содержать сотни тонн письменного гранита, тонны амазонита, а в «занорыше» будут находиться всего 5-10 кристаллов голубого топаза размером 2-3 см каждый. Но «занорыш» еще надо найти! На пути к нему розовый полевой шпат становится зеленым амазонитом.
Назовем страны - основные поставщики драгоценных камней на мировой рынок. Россия поставляет алмазы и янтарь. Чехия - гранаты пиропы. Индия - сапфиры, изумруды, гранаты альмандины. Бирма - рубины. Иран - бирюзу. Китай - нефрит и бирюзу.
Из книги Популярная история медицины автора Грицак ЕленаО драгоценных камнях Закавказья После освобождения от арабского владычества государства Закавказья получили возможность самостоятельного развития. В области медицины довольно быстро сформировалась национальная школа, основанная на достижениях античных и арабских
Из книги Тайны драгоценных камней автора Старцев Руслан ВладимировичРуслан Старцев Тайны драгоценных камней
Из книги Числа Судьбы: пифагорейская, индийская и китайская нумерология автора Костенко АндрейГлава XVIII. Вибрационные проявления цветов, драгоценных камней и других предметов С помощью Нумерологии можно выбирать гармоничные связи с разнообразными предметами окружающего мира - например, цветами, драгоценными камнями, металлами, видами древесины, фруктами,
Из книги Я познаю мир. Сокровища Земли автора Голицын М. С.Таблица драгоценных камней Людей всегда волновал вопрос, какой камень самый дорогой, а какой не очень. Поэтому ученые разделили драгоценные камни по их относительной ценности. Так появилась таблица, которую мы приводим ниже.А. Драгоценные ювелирные камни1-й порядок:
Из книги Русская литература сегодня. Новый путеводитель автора Чупринин Сергей ИвановичЗнаки на камнях Пару десятилетий назад американские геологи опубликовали уникальную фотографию. На ней сфотографирован камень. Но не обычный, а с отпечатком окуня, который подавился слишком крупной для него рыбой.Геологи не раз обнаруживали и другие камни с необычными
Из книги Энциклопедия языческих богов. Мифы древних славян автора Бычков Алексей АлександровичСОВРЕМЕННАЯ ДРАМАТУРГИЯ Литературно-художественный журнал. Создан в 1982 году. Периодичность - ежеквартально. Тираж: в 1990 - 24 000; в 1991 - 13 000 экземпляров. Публикуются пьесы отечественных и зарубежных авторов, мемуары, статьи о драматургии и театре, хроника. Среди авторов -
Из книги Зарубежная литература XX века. Книга 2 автора Новиков Владимир ИвановичО ЯЗЫЧЕСКИХ КАМНЯХ СИНИЙ КАМЕНЬ из Клещина.«Бысть во граде Переславле камень за Борисом и Глебом в боераку, в нем же вселися демон мести, творя и привлачая к себе ис Переславля людей: мужей и жен и детей их… И они слушаху его и к нему стекахуся из году в год и творяху ему Из книги Большой эзотерический словарь автора Бубличенко Михаил Михайлович
Секрет № 94 Диеты при камнях в почках В лечении мочекаменной болезни народная медицина едина с научной: в борьбе с ней одним из важных факторов является рациональное питание. Знать состав камней при мочекаменной болезни очень важно, так как, зная состав, можно узнать, как
Из книги Я познаю мир. Драгоценные камни автора Орлова Н. Из книги Толковый словарь по аналитической психологии автора Зеленский Валерий Всеволодович«Камешек, мне больно!» (о камнях, живущих в живых организмах) Огромен и разнообразен мир камней, но есть и то, что объединяет их. Все они образовались и живут во внешней среде. И почти всегда в образовании камня участвуют живые организмы: бактерии, насекомые, животные, рыбы.
Из книги автораЗнаки на камнях Около 40 миллионов лет тому назад в водах Северной Америки один окунь подавился селедкой, да так, что тут же умер. Откуда мы это знаем? По отпечатку, найденному на камне американскими геологами. Как же это произошло? В сезон дождей в озере разлилась вода. И
Геммологией называют науку о поделочных и драгоценных камнях (самоцветах). В её рамках исследуют их оптические и физические свойства, химический состав происхождение, технологии обработки, художественную и декоративную ценность. То есть среди геологических наук данная дисциплина несет в основном прикладное значение. По предмету и методам она очень близка к минералогии, частью которой и являлась изначально.
История
Геммология появилась вместе с минералогией как ее не обособленное направление. Более того, первые минералогические работы были в основном о драгоценных камнях, их особенностях и способах диагностики. В древнем Риме такими исследованиями занимался Плиний Старший, а в средневековом исламском мире - Бируни. Развитие минералогии и геммологии происходило совместно с накоплением знаний о минералах до конца XVI в. в рамках единого геолого-минералогического направления естествознания, когда оно начало разделяться.
Первая книга о драгоценных камнях была написана к 1652 г. Томасом Николсом.
В России геммологические работы появились только в XIX веке. Такими исследованиями занимались В. М. Севергин и М. И. Пыляев.
В 1837 г. Марком Годэном путем совместного плавления хромата калия и алюмокалиевых квасцов были созданы кристаллы рубина. Это первый случай искусственного выращивания драгоценных минералов.
Современная геммология сформировалась к началу XX в., когда появились точные методы изучения минерального вещества.
Так, В 1866 г. Артур Черч использовал первый спектроскоп для изучения камней, а в 1902 г. Гербертом Смитом был создан специализированный инструмент для измерения показателя преломления кристаллов - рефрактометр.
В 1908 г. Образовалась Геммологическая ассоциация Великобритании. Получивший в 1929 г. ее диплом Роберт Шипли в 1931 г. основал Геммологический институт Америки.
В середине 30 гг. Андерсон и Пейн создали несколько устойчивых, безопасных, тяжелых жидкостей для определения удельного веса минералов.
После Второй мировой войны Р. Вебстер разработал технологию идентификации драгоценных минералов с применением ультрафиолетовых лучей.
В 1959 г. Л.Ч. Трампер создал прибор для диагностики драгоценных камней по отражательной способности (рефлектометр).
В 70 гг. такие приборы получили большое распространение, как и измерители теплопроводности. В 1986 г. представили первую коммерческую компьютерную программу для идентификации драгоценных минералов. Спустя 10 лет для отличия синтетических алмазов от естественных фирмой «Де Бирс» были созданы два прибора.
Современная наука
Геммология ближе всего связана с такими геологическими науками как минералогия, кристаллография и петрография. Это объясняется тем, что большая часть драгоценных и поделочных камней является минералами.
Сейчас данная дисциплина имеет несколько направлений: диагностическое (определение вида камня и отличие естественных и синтетических минералов), генетическое (выяснение происхождения самоцветов), описательное (изучение особенностей камней), экспериментальное (изучение возможностей использования в ювелирной сфере не применяемых здесь камней), региональное (исследование самоцветов определенной территории), эстетическое (изменение внешних свойств камней: огранка, изменение цвета и т. д.), прикладное и технико-экономическое (разработка новых методов облагораживания и обработки самоцветов и оптимизация существующих технологий), оценочное (определение ценности камней на основе их происхождения, свойств, степени обработки и т. д.), глиптика (особый способ внешней обработки самоцветов, состоящий в нанесении на поверхность объемного изображения).
Следовательно, геммология является в основном прикладной наукой. Даже исследовательские задачи направлены на использование полученной информации или разработок в производстве и торговле камнями. Так, определение минерального вида драгоценного камня и его происхождения, а также отличие естественных самоцветов от искусственных аналогов необходимо для оценки камней при торговле. Разработка методов облагораживания и обработки самоцветов требуется для ювелирного производства.
В странах, где разрешена торговля камнями, существуют государственные геммологические лаборатории. К тому же бывают и частные. Они встречаются в государствах, где идет торговля бриллиантами. Здесь геммологи занимаются оценкой камней, выступая третьей стороной при сделках.
Предмет, задачи и методы геммологии
Предметом геммологии являются поделочные и драгоценные камни. Нужно отметить, что большая часть из них относится к минералам. Так, примерно треть всех известных минералов применяется в ювелирном деле. Помимо минералов, геммология изучает не относящиеся к ним тела, такие как некристаллические образования, органогенные продукты, синтетические аналоги минералов.
К задачам данной науки относят разработку критериев диагностики синтетических и природных самоцветов, расширение возможностей применения известных камней и исследование сфер использования не вовлеченных в ювелирную сферу видов, разработку методов синтеза искусственных самоцветов и совершенствование применяемых технологий.
Существует несколько перспективных задач: накопление диагностических данных для более точного и достоверного определения камней, исследование окраски самоцветов с применением компьютерного моделирования, изучение оптических свойств алмазов и оптимизация их огранки, исследование методов облагораживания камней и создание технологий его распознавания, изучение отличий искусственных самоцветов от естественных аналогов и их специфических свойств.
Данная дисциплина применяет методы петрографии, химии, геологии, физики, биологии. Большое значение в геммологии имеют оптические методы. Их преимущество состоит в том, что такие технологии позволяют диагностировать камни, не оказывая на них физическое воздействие. Это особо актуально, учитывая, что нередко геммологам приходится определять обработанные камни, заметное воздействие на которые недопустимо. К оптическим методам относят цветовую дисперсию, измерение показателей преломления света, интенсивность и характер люминесценции и др. Для отличия естественных камней от искусственных обычно требуется определение состава. Для этого применяют электронный парамагнитный резонанс, ультрафиолетовую и инфракрасную спектроскопию, анализируют состав и фазовые соотношения газово-жидких и твердых включений. Облагораживание осуществляют путем усиления или изменения окраски. Для этого используют методы ионизирующего облучения, отжига (термического воздействия), пропитывания химически активными веществами.
То есть по применяемым методам геммология также близка к минералогии. Отличие состоит в том, что геммологам весьма часто приходится исследовать обработанные драгоценные камни, заметное воздействие на которые недопустимо, следовательно, оптические методы диагностики распространены более обширно.
Образование и работа гемолога
Так как геммология является узкой специальностью, обучение данной профессии производят в рамках геологии, геохимии, кристаллофизики, технологии обработки драгоценных камней и металлов. И если первые две специальности весьма распространены, то прочие встречаются редко. Кроме того, существуют курсы по геммологии вне программы высшего образования.
В России геммологи востребованы мало. Это объясняется тем, что здесь не развита практика их участия в сделках по торговле самоцветами в качестве третьей стороны (оценщиков). Более того, многие занятые в данной сфере люди даже не знают о существовании таких специалистов. Поэтому в России в основном геммологи работают на производстве ювелирных изделий, тогда как в других странах они активно заняты в торговле камнями и товарами из них.
Заключение
Геммология появилась вместе с минералогией как не обособленный раздел и в первые времена даже составляла основу данной науки. Современный вид она обрела к началу XX века. В настоящее время геммология является прикладной дисциплиной. Занимается диагностикой, преобразованием и синтезом драгоценных и поделочных камней. Обучение чаще всего производится на специальностях геологического цикла, но ввиду малой востребованности специалисты в данной сфере в России работают преимущественно на производстве ювелирных изделий.
Горные породы - классификация и общий механизм образования
Камень - это всякая твердая нековкая составная часть земной коры в виде сплошной массы или отдельных кусков. Ювелир понимает под этим словом драгоценные камни, строитель - материалы, с помощью которых мостят улицы и возводят дома. Геологи же, занимающиеся наукой о Земле, называют объекты своего изучения не "камнями", а горными породами и минералами.
Горная порода, или как чаще говорят, порода, представляет собой сочетание (агрегат) минералов естественного (природного) происхождения. Обычно породы слагают более или менее значительные площади. Песок и суглинок тоже причисляют к горным (точнее - рыхлым осадочным) породам. Наука, изучающая горные породы, носит название петрографии.
Минерал - это внутренне однородный твердый компонент земной коры, образовавшийся естественным путем. С началом эры космических полетов минералами стали называть и твердые составные части горных пород Луны и других планет Солнечной системы. Большинство минералов выделяется в виде кристаллов, имеющих определенные формы. Слово "минерал" происходит от латинского слова "мина" - шахта. Наука о минералах именуется минералогией.
Кристалл - это однородное по составу тело строго геометрической формы с закономерным внутренним строением - кристаллической решеткой. Структура кристаллической решетки определяет разнообразие физических свойств кристаллов, а тем самым и минералов. Раздел науки, изучающий кристаллы, называется кристаллографией.
Драгоценный камень - понятие, не имеющее единого определения. Чаще всего к драгоценным камням относят красивые и редкие минералы (в некоторых случаях и минеральные агрегаты), обладающие достаточно высокой твердостью, а потому весьма стойкие к истиранию, иными словами, почти не подвластные времени. Но разумеется, представление о красоте камня с течением времени менялось, вот почему отдельные камни, ранее слывшие драгоценными, давно забыты, тогда как другие минералы ныне, наоборот, возведены в ранг драгоценных камней.
Понятие полудрагоценный камень, как прежде называли не очень твердые ювелирные и поделочные камни, еще менее четко и на сегодняшний день не вполне правомочно. Ювелирно-поделочный камень - собирательное понятие, охватывающее все камни, используемые в качестве украшений (в том числе и в декоративных целях). В более узком смысле слова поделочными камнями называют относительно недорогие самоцветы, которые тем самым как бы противопоставляются "настоящим" драгоценным камням. Наука о драгоценных камнях носит название геммологии.
Руда в общем случае представляет собой минеральную смесь с промышленным содержанием металлов. В последнее время рудами иногда называют и некоторые виды неметаллического минерального сырья, обладающие полезными свойствами. Поскольку практическая ценность руды (иначе говоря, кондиционность, пригодность для разработки) зависит от факторов, которые с течением времени могут изменяться (технические возможности добычи и обогащения, экономическая конъюнктура, транспортные условия), понятие "руда" применимо не только к определенным минералам или горным породам.
В геологии горными породами
называются минеральные смеси природного происхождения. Из почти 3000 минералов лишь немногие принимают существенное участие в составе горных пород. Ниже приведено процентное содержание минералов в земной коре до глубины 16 км (по Г. Шуману. 1957):
Полевые шпаты и фельдшпатоиды - 60%
Пироксены и амфиболы - 16%
Кварц - 12%
Слюды - 4%
Прочие минералы - 8%
В основу группирования горных пород могут быть положены самые разные принципы. В петрографии горные породы подразделяются преимущественно по способу их образования - генезису. Такого подразделения мы и будем придерживаться в дальнейшем.
По способу образования различают три главные группы пород: магматические, или мигматиты, осадочные и метаморфические, или метаморфиты. Как они связаны между собой в природном геологическом цикле, видно из приведенного здесь рисунка.
Минералы могут образовываться по-разному. Такие широко известные минералы как полевой шпат, кварц и слюда, кристаллизуются из огненножидких расплавов и газов преимущественно в недрах Земли, реже - из лав, излившихся на земную поверхность. Некоторые минералы образуются из водных растворов или возникают при участии организмов, некоторые - путем перекристаллизации уже существующих минералов под воздействием больших давлений и высоких температур (метаморфизм).
Многие минералы часто встречаются в определенных сообществах, или ассоциациях, так называемых парагенезисах (например, полевой шпат и кварц), но бывают и исключающие друг друга минералы (например, полевой шпат и каменная соль, которые никогда не встречаются вместе).
Большинство минералов имеет определенный химический состав. Входящие в них примеси хотя и способны влиять на физические свойства минералов или даже изменять их, но в химических формулах обычно не упоминаются. При определении минералов весьма существенную роль играет форма их кристаллов. Типичные формы кристаллов объединены в семь кристаллографических систем, называемых сингониями. Различие между ними проводится по кристаллографическим осям и углам, под которыми эти оси пересекаются.
Магматические породы , или магматиты, возникают путем затвердевания магматического расплава на поверхности или в глубинах земной коры. Их называют также изверженными или массивными породами и подразделяют на глубинные - интрузивные и поверхностные - эффузивные, или эффузивы.
Осадочные породы образуются путем отложения материала разрушенных или растворенных горных пород любого генезиса как на суше, так и в море и залегают слоями. В рыхлом, не сцементированном состоянии такие отложения называют осадками.
Метаморфические породы , или метаморфиты, формируются путем преобразования горных пород в глубинах земной коры под воздействием высоких температур и больших давлений. Иногда метаморфические породы называют метаморфическими или кристаллическими сланцами.
Прежде магматиты и метаморфиты считали древнейшими образованиями земной коры и называли первозданной породой. Сегодня известно, что эти породы могут появляться в любую геологическую эпоху, поэтому понятия "первозданная порода" следует избегать.
В строительном деле специалистов интересуют не столько происхождение и состав горных пород, сколько их твердость. Именно твердостью пород определяется их долговечность, выбор инструмента и машин для их добычи и обработки. К числу твердых пород относят все изверженные породы, кроме базальтовых лав, а также гнейсы и амфиболиты, кварциты и граувакки; к числу мягких пород - главным образом песчаники, известняки, туфы и базальтовые лавы. Кроме того, в строительном деле различают крепкие и рыхлые породы, Их разграничивают по очевидному проявлению прочности, или связности - сцеплению между зернами минералов.
В отличие от искусственного строительного камня применяемые в строительном деле горные породы называют природным камнем. Штучным камнем строители называют природный камень, которому путем надлежащей обработки придана определенная форма (тесаный камень) - но нужно помнить, что в украинском языке "штучный камень" дословно переводится именно как "искусственный камень". Ниже приведено процентное соотношение различных генетических групп горных пород в составе верхней части земной коры до глубины 16 км (по Г. Шуману, 1957):
Магматические породы - 95%
Осадочные породы - 1%
Метаморфические породы - 4%
В настоящее время известно более 3000 минералов, и ежегодно ученые открывают все новые и новые их виды. Но лишь около 100 минералов имеют сравнительно большое практическое значение: одни - в силу их широкой распространенности, другие - благодаря особым, ценным для человека свойствам. И только четверть из них играют существенную роль в составе горных пород благодаря своей широкой распространенности в природе.
Коллекционирование минералов является одним из наиболее популярных увлечений. В разнообразии их форм, а быть может, в их колдовском блеске таится очарование, делающее мир минералов столь близким нашему сердцу. Но какими заурядными кажутся в сравнении с ними горные породы! Мало кто даст себе труд нагнуться за куском известняка, гнейса или гранита - и совершенно зря. Именно горные породы формируют облик Земли. Тысячелетиями они влияли на облик поселений и городов, их архитектурных ансамблей, служили материалом для строительства, мощения городских улиц и площадей. А можно ли восхищаться красотой природы, не ощущая, какая роль принадлежит в ней горным породам?
Для нас - прирожденных горожан - именно горы обладают наиболее притягательной и манящей силой. Сегодня одним из популярных элементов городского дизайна является оформление интерьера, клумб, скверов или парков "дикими камнями" - декоративными горными породами. "Альпийские горки" с растениями на склонах и в садах с "дикими камнями" - остромодное направление современного ландшафтного дизайна. В Японии же существует целое искусство оформления так называемого "сухого сада" глыбами горных пород и камней, сформировавшееся и отточенное в XVIII-XIX веках.
Если минералы дарят нашему глазу радость и отдохновение, то горные породы демонстрируют свою мощь. Тому, кто умеет их правильно "читать", горные породы могут рассказать об истории и изменениях земной коры, о горах, вздымавшихся в глубокой древности, о наступлении морей или пустынь. Тысячелетиями камень вместе с деревом и костью служил важнейшим материалом для изготовления утвари и оружия. Но даже и сегодня, в век металлов и синтетики, он играет куда большую роль в нашей жизни, чем мы себе обычно представляем: непрерывно возрастает значение драгоценных и поделочных камней в технике и промышленности. Как ни парадоксально, но в строительстве распространение стальных каркасных конструкций сделало природный камень еще более желанным материалом для облицовки зданий, а большинство современных строительных материалов производят из добываемых горных пород.