Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ГЕММОЛОГИИ

ОСНОВЫ ГЕММОЛОГИИ
Учебное пособие

Иркутск 2006

СОДЕРЖАНИЕ

Введение в курс Раздел 1. Декоративные разновидности различных материалов Декоративно-эстетические и технологические свойства ювелирных материалов Классификация ювелирных материалов Традиционные и нетрадиционные ювелирные камни Раздел 2. Природные ювелирные камни как полезное ископаемое 2.1. Генезис ювелирных камней 2.2. Магматические месторождения ювелирного сырья 2.3. Пегматитовые месторождения ювелирных камней 2.4. Пневматолито-гидротермальные месторождения 2.5. Гидротермальные месторождения ювелирных камней 2.6. Метаморфические месторождения ювелирного сырья 2.7. Ювелирное сырье в корах выветривания 2.8. Месторождения ювелирного сырья, связанные с диагенезом 2.9. Россыпные месторождения ювелирного материала 2.10. Основы поисков и оценки месторождений ювелирного сырья. Особенности добычи Раздел 3. Номенклатура, характерные свойства ювелирных материалов 3.1. Ювелирные камни 3.1.1. Берилл и его ювелирные разновидности 3.1.2. Корунд и его ювелирные разновидности 3.1.3. Хризоберилл и его ювелирные разновидности 3.1.4. Ювелирные разности группы гранатов 3.1.5. Топаз и его ювелирные разновидности 3.1.6. Ювелирные разности группы турмалина 3.1.7. Диопсид и его ювелирные разновидности 3.1.8. Перидот (оливин) и его ювелирные разновидности 3.1.9. Ювелирные разновидности группы кремнезема 3.1.10 Нетрадиционные ювелирные камни 3.2. Ювелирные образования органического происхождения 3.3. Поделочные камни 3.4. Облицовочные камни 3.5. Искусственные ювелирные материалы Раздел 4. Оценка ювелирных камней. Основная документация 4.1. Оценка качества ювелирного сырья 4.2. Оценка обработанных ювелирных материалов Вопросы к экзамену Литература

3 5 5 9 11 13 13 20 22 25 28 29 31 33 35 38 41 41 41 44 46 48 50 52 54 54 56 58 61 66 74 80 84 84 87 90 92

Введение в курс
Согласно учебному плану специальности 12.12.00 «Технология художественной обработки материалов», данная дисциплина предназначена для студентов 2-ого курса (4-ый семестр). В рамках курса «Основы геммологии» по Государственному отраслевому стандарту даются следующие разделы знаний:

1. Декоративные разновидности минералов; их классификация; декоративно-эстетические и технологические свойства ювелирных камней.

2. Природные ювелирные камни как полезное ископаемое; генезис ювелирных камней; месторождения; особенности добычи.

3. Номенклатура ювелирных камней, ювелирных органических веществ; синтетические аналоги ювелирных камней и органических веществ; составные и реконструированные камни; имитации ювелирных камней.

4. Документация; лабораторные диагностические заключения.
Геммология, как наука, изучающая ювелирные материалы, основывается на современных знаниях других научных направлений. Ее освоение должно осуществляться после успешно пройденных следующих дисциплин: геология, химия, физика, минералогия с основами петрографии, кристаллография, история геммологии. Поэтому, приступая к изучению курса «Основы геммологии» студент должен знать: основные геологические процессы, природные минеральные образования, распространенные горные породы, процессы минералообразования, макроскопические признаки минералов и горных пород, физические и химические свойства минеральных образований, исторические этапы познания и использования декоративных материалов. Кроме этого, студент должен обладать определенными навыками: описания простых морфологических форм кристаллов, исследования макроскопических свойств и на их основе определения основных породообразующих минералов, описания текстурно-структурных особенностей горных пород.

Основной целью изучения данной дисциплины является необходимость получения теоретически систематизированных знаний об объектах исследования геммологии и сводится к детальному изучению их состава, строения, свойств и происхождения. Причем, объектами геммологии являются не только эстетически привлекательные минералы и горные породы, но и постоянной увеличивающийся арсенал их искусственных аналогов и имитаций.

Объекты изучения геммологии и исторические предпосылки

Gem – в переводе с английского – драгоценность.

Геммология – наука, объектом исследования которой являются ювелирные материалы. Знания о ювелирных камнях, исторически послужившие основой для развития геологических наук, долгое время не были оформлены в самостоятельную научную область. Тем не менее, геммология имеет фундаментальную основу для развития в качестве самостоятельного научного направления.

Вспомните тех естествоиспытателей, которые внесли свой вклад в собрание и обобщение знаний о цветных камнях:

• 
  Теофраст (Феофраст) – 372-287 гг. – трактат «О камнях» - описание о происхождении некоторых минералов;
  
• 
  Плиний Старший (23-79гг. до н.э.) – автор собрания «Естественная история», в котором в том числе обобщены сведения о свойствах минералов;
  
• 
  Абу Али Ибн-Сина (Авиценна) – 980-1037 гг. – собрал интересные сведения не только по медицине, но и по геологии и минералогии, с описанием свойств и происхождения камней;
  
• 
  Абу Райхан Бируни (973-1051 гг.) – в работе «Книга сведений для познания драгоценностей» описал все известные к тому времени ювелирные камни и их заменители;
  

• 
  Геогр Бауэр (Агрикола) – 1494-1555 гг. – классифицировал все ископаемые тела, написал несколько монографий о происхождении минералов и горных пород;
  
• 
  Ломоносов М.В. (1711-1765 гг.) – внес крупный вклад в развитие минералогии в России, а также способствовал использованию естественнонаучных знаний в художественном направлении; он создал смальту и возродил искусство мозаики;
  
• 
  Севергин В.М. (1765-1826 гг.) – академик-минералог, им же сделан перевод книг Плиния Старшего (об описании драгоценных камней);
  
• 
  Ушаков А. – первые систематизированные описания месторождений ювелирных камней России;
  
• 
  Ферсман А.Е. (1883-1945 гг.) – описал кристаллы алмазов, описал месторождения Урала, имеет много работ о камнях-самоцветах.
  

«Союзкварцсамоцветы» (1950-е-1990-е гг.) – организация, созданная в Советском Союзе и связанная с поисками и оценкой месторождений цветных камней, разработкой оптимальных методов их добычи, обогащения, диагностикой, оценкой и обработкой декоративного материала.

Само понятие «геммологи» возникло в 1892 г. А в 1908 г. в Великобритании была создана первая геммологическая ассоциация. В 1931 г. Р. Шипле (торговец ювелирными камнями) основал Геммологический институт Америки (GIA) – ведущий Геммологический центр исследований и подготовки кадров в области геммологии.

Российские организации – «Общество геммологов», Геммологическая ассоциация при МГУ, Уральская Геммологическая ассоциация, Всероссийское минералогическое общество по драгоценным и поделочным камням.

Задачи геммологии

Разнообразие задач данной науки определяется самим предметом исследования:

1. 
   изучение физических свойств и минералогических особенностей;
   
2. 
   разработка методов диагностики, сортификации и идентификации природных камней от синтетических аналогов и имитаций;
   
3. 
   изучение геологии месторождений ювелирного сырья, разработка методов их поисков, разведки, оценки;
   
4. 
   вопросы добычи и обогащения сырья;
   
5. 
   создание и совершенствование методов обработки ювелирных материалов (здесь присутствует как научный, так и творческий подход);
   
6. 
   экономические задачи – ценообразование.
   

Раздел 1. ДЕКРАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1. ДЕКОРАТИВНО-ЭСТЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЮВЕЛИРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
В настоящее время известно более 3500 минералов и из разновидностей, но не все природные образования люди готовы носить в ювелирных изделиях, либо использовать в качестве украшения интерьера. Издавна камни ценились за красоту, совершенные формы кристаллов, их блеск и окраску. Позже стали использовать некоторые физические свойства камня – твердость, их абразивные качества. В более поздние времена их стали ценить за долговечность и редкость. В результате сформированы три основные положения, позволяющие считать природные камни – минералы ювелирными: красота, износостойкость и уникальность.



1. Красота большинства ювелирных камней в значительной степени зависит от их цвета.

1.1. Цвет минералов вызывается многими причинами. Главная из них – поглощение кристаллом, проходящих через него определенных длин волн света. Красивые чистые окраски таких камней, как изумруд, рубин, бирюза, превратились в название – изумрудный, рубиновый, бирюзовый.

Выделяют два типа окраски минералов - собственную и чужую. Собственная окраска обусловлена особенностями конституции минерала — его химическим составом и структурой_: Выделяется, прежде всего, окраска, вызываемая характером светопоглощения - это наиболее распространенная разновидность собственной окраски минералов. Она зависит как от общего состава, структуры минерала и химических связей в нем, так и от индивидуальной позиции изоморфных примесей в кристаллической решетке. Один и тот же химический элемент может вызывать (прямо или косвенно) разную окраску в зависимости от его структурной позиции и атомов - соседей. Причем нередко в одном и том же минерале имеются разные по своей природе центры окрасок. Редкие разновидности собственных окрасок обусловлены оптическими эффектами – интерференционными и дифракционными явлениями – это “игра” и переливы цвета минерала.

Чужие, или чужеродные окраски просты по своей природе. Они вызываются вростками пигментирующих частиц (т.е. других цветных минералов), цветными пленками разной природы и некоторыми другими причинами, не связанными с особенностями химической конституции минерала.

Одна из разновидностей такой окраски, связанная с микровключениями окрашенных минералов в бесцветную или белую кристаллическую матрицу характерна для минералов группы кремнезема. Цвет окрашенных разностей халцедона обусловлен присутст­вием тончайших включений минералов, имеющих ту или иную характерную окраску. Так, гетит, гематит и гидроокислы железа придают халцедонам и агатам желтоватый, красный и коричнева­тый цвет. Присутствие микровключений никель- и железосодержа­щих минералов — нонтронита, гарниерита, глауконита, актинолита и хлорита — окрашивает халцедоны в зеленый цвет различных от­тенков.

Яшмы красного цвета окрашены преимущественно пылевидными гематитом, пьемонтитом или их смесью; причиной зеленого цвета яшм являются включения пеннина, селадонита, эпидота, цоизита, пумпеллиита, а синий цвет при­дают яшмам включения амфибола глаукофан-рибекитового ряда и актинолит-асбеста.

Оптические спектры поглощения минералов с такой окраской идентичны спектрам минералов-включений, вызыва­ющих окраску минерала-хозяина. Поэтому исследование природы окраски в данном случае сводится к идентификации минерала-включения и установления причины его окраски.

Окраска, связанная с эффектами «игры света», определяет отнесение многих весьма обычных минералов к разряду ювелирных камней. В геммологической прак­тике различают следующие виды оптических цветовых эффектов минералов: астеризм (эффект звезды), коша­чий (соколиный, тигровый) глаз, опалесценцию, авантюресценцию, адуляресценцию, лабрадоресценцию, реже используется термин шиллересценция (цветовой эффект лунных камней). В отечествен­ной литературе последние четыре вида объединяются под общим названием иризации.

Звездчатые камни, или астерии, обнаруживают при соответст­вующем освещении четырех-, шести-, реже двенадцатилучевую звезду, обусловленную ориентированными относительно граней и ребер кристалла пластинчатыми или игольчатыми микроскопиче­скими включениями других минералов. Классическим примером таких камней могут служить звездчатый сапфир и звездчатый ру­бин. Бирманские рубины содержат тонкие ориентированные иглоподобные включения рутила. Эффектом астеризма обладают некоторые бериллы из Брази­лии, содержащие включения ильменита.

Эффект «кошачьего глаза» связан с волокнистым строением камня, придающим ему шелковистый блеск, или параллельными волокнистыми включениями других минералов или трубчатых пус­тот. Этот эффект встречается у хризобериллов, некоторых турмалинов, скаполи­та, нефрита. Широко известны кварцевые и кварц- халцедоновые разновид­ности, шелковистые переливы в которых вызваны параллельно-во­локнистыми включениями серовато-зеленого асбеста, синего крокидолита (соколиный глаз), лимонита, гетита, гематита, или окисного крокидолита (тигровый глаз).

Наиболее выразительна - опалесценция, характерная для драгоценных разновидностей опала которым присуща «бриллиантовая» игра различных цве­тов - красного, оранжевого, зеленого, голубого, проявляющаяся в виде искр, вспышек, бликов, переливов и отблесков. Как известно электронно-микроскопические исследования показали, ч­то цветовая игра в опалах вызвана дифракцией падающих лучей от трехмерной структуры составленной слоями мелких (порядка 150-400нм) глобулей кремнезема. Такая сложная структура представляет для световых лучей трехмерную дифракционную решетку, и лучи света, дифрагированные такой решеткой, обусловливают цветовую игру благородных опалов.

Авантюресценция (искристый блеск) наблюдается в основном в поликристаллических тонкозернистых кварцевых агрегатах, со­держащих тонкие включения других минералов, в зависимости от типа включений (слюды, хлориты, гематит или гетит) авантю­рины могут иметь зеленый, желтый или красно-коричневый цвет с мерцающим отливом. Авантюриновый полевой шпат, или солнечный камень, обязан своим красивым искристо-золотистым отливом отражению света от мелких пластиночек гематита, ориентированных в определенных плоскостях. Авантюресценция некоторых лабрадоров связана с включениями ильменита, магнетита и, изредка, са­мородной меди.

Для адуляресценции и шиллересценции характерна нежная голубовато-серая или голубая иризация прозрачных и полупроз­рачных лунных камней (адуляров и перистеритов). Самые знаме­нитые лунные камни из Бирмы и Шри-Ланки обладают перламут­ровой опалесценцией и цветовой игрой в жемчужно-белых и густо­голубых тонах. Причину иризации лунных камней связывают с интерференцией и рассеянием света на границах тончайших пертитовых или анти-пертитовых вростков (альбитовых в ортоклазе и ортоклазовых в альбите соответственно). Иризация (в том числе и лабрадоресценция) характерна для кислых и средних плагиоклазов, обладающих пластинчатым строе­нием.

1.2. Дисперсия – эффект, выражающийся в игре света в кристалле. Дисперсия характерна для минералов с высокими показателями преломления и обусловлена различиями в прохождении волн красного и фиолетового частей спектра. Наиболее высокая дисперсия характерна для алмаза.

1.3. Блеск минерала определяется показателем преломления и отражательной способностью. Для наиболее распространенных ювелирных камней привлекательными являются типы блеска, как: стеклянный, алмазный, перламутровый.

1.4. Прозрачность также является свойством, определяющим красоту камня. В зависимости от степени прозрачности ювелирные материалы, как и все другие, делятся на прозрачные, полупрозрачные, просвечивающие в тонких сколах и непрозрачные. Прозрачностью ювелирных камней в значительной степени определяется их применение и стоимость. Наиболее ценны прозрачные ювелирные камни (топаз, турмалин). Непрозрачные камни в основном относятся к поделочным или ювелирно-поделочным (нефрит, лазурит).

2. Износостойкость – объединяет определенные требования к физическим и некоторым химическим свойствам природных образований. Использование кристаллических тел в качестве ювелирного и поделочного материала, предполагает, помимо декоративности, их высокую механическую прочность. Сочетание этих признаков позволяет подвергать кристаллические образования определенным видам обработки (распиливать, резать, гранить, шлифовать и др.).

2.1. Твердость – способность минерала сопротивляться механическому воздействию (царапанью, резанию). При обработке камни классифицируют на мягкие – (твердость от 1 до 5); средние – (твердость от 5 до 6,5); твердые – (от 6,5 до 7,5) и высоко твердые – (свыше 7,5). Определение твердости происходит при сравнении с твердостью эталонных минералов шкалы Мооса. Твердость является одним из важнейших качественных признаков декоративных камней, определяющих диапазон их использования. Наиболее твердые минералы подвергают огранке и используют в качестве вставок в дорогие ювелирные украшения. Обработанные камни средней твердости также могут применяться в ювелирных изделиях, которые будут в меньшей степени подвержены бытовым механическим воздействиям (например, броши, серьги). Для полиминеральных цветных камней существенным показателем является однородность по твердости, поскольку различие в твердости породообразующих минералов усложняет процесс из обработки и проявляется в неровностях полированной поверхности в виде шагрени и других дефектах, снижающих качество изделий.

2.2. Вязкость – способность вещества изменять свою форму под воздействием деформирующих сил и вновь восстанавливать ее при их удалении. Это свойство обусловлено особенностями структуры минерального образования и обеспечивает их механическую прочность. По степени вязкости декоративные камни подразделяются на следующие группы: хрупкие (опал, обсидиан), средней вязкости (полевые шпаты), вязкие (яшма, халцедон) и высокой вязкости (жадеит, нефрит). В ювелирном и камнерезном производстве используют камни, обладающие достаточно высокой вязкостью, что гарантирует их сохранность при обработке и предохраняет от разрушения при ношении.

2.3. Спайность – способность минерала раскалываться по кристаллографическим плоскостям. Спайность связана со структурой кристалла и характером их атомных связей и играет большую роль при обработке кристаллов, облегчая получение плоской поверхности вдоль плоскостей спайности. Однако наличие спайности чрезвычайно затрудняет шлифовку и полировку других плоскостей, поскольку трещины спайности при обработке могут возникать многократно и неожиданно. Кроме того, спайность может стать причиной сколов на камнях в процессе их использования. По этой причине в качестве ювелирных камней стараются избегать использования кристаллов с отчетливо проявленной спайностью.

2.4. Дефектность (чистота камня) – определяется их относительной свободой от включений, пустот, трещин, следов более ранних стадий роста. В виде чистых кристаллов встречается лишь небольшое количество минеральных образований, которые подвергаются огранке и являются ювелирными камнями. Основная же масса декоративных образований содержит различные дефекты, которые не только портят их эстетический вид (хотя бывают и исключения, когда камень с включением приобретает неповторимый рисунок), но и снижает механическую прочность. Так, некоторые минеральные индивиды обладают таким свойством как отдельность – способность минерала раскалываться по структурно ослабленным плоскостям (включениям, трещинам, каналам роста).

2.5. Химическая устойчивость – способность природного образования не изменять своего внешнего вида и физических свойств под некоторыми химическими воздействиями. Большинство применяемых в ювелирном и камнерезном производстве минералов являются устойчивыми к воздействию влаги, некоторых органических и других бытовых жидкостей. Чаще всего реагируют на подобные воздействия изменением окраски, исчезновением блеска пористые минеральные агрегаты. Пористость обусловлена наличием в природном образовании различных по происхождению и характеру распределения пустот (пор, каверн, микротрещин). К числу в какой-то мере химически неустойчивых природных образований относятся и декоративные вещества органического происхождения: жемчуг, коралл, янтарь и др.

3. Уникальность декоративных природных образований очень часто определяет их стоимость. Достаточно сравнить одинаковые по цвету и игре ограненные природные, синтетические материалы или даже стразы, то на первый взгляд они будут выглядеть одинаково и могут часто заменять друг друга в ювелирных украшениях. Однако разница их в цене будет огромна, так как предпочтения отдадутся все же природным камням и главным приоритетом является уникальность природных образований. Но и между собой природные камни не равнозначны. Часто спрос на камнесамоцветное сырье формируется совокупностью таких факторов, как редкость месторождений, размеры монокристаллов, мода на определенные украшения.

3.1. С самых древних времен ценились красивые камни, встречающиеся крайне редко. И в настоящее время, появление новых месторождений или открытие уникальных разновидностей декоративных образований повышает интерес и, соответственно, спрос на эти материалы. Примером может служить открытие в середине 20-ого века в России уникального месторождения чароита, спрос на который достаточно велик и в сегодняшние дни. И даже на давно известных и разрабатываемых месторождениях не всегда удается обнаружить красивый каменный материал. Так, например, добыча бериллов, используемых в качестве руды на редкий щелочной элемент бериллий, исчисляется тысячами тонн, ювелирные же разновидности их почти того же химического состава – изумруды, аквамарины, гелиодоры и другие, встречающиеся лишь в некоторых местах земного шара, - измеряются каратами (1 кар.= 0,2 г) и их долями.

3.2. Уникальность того или иного камня состоит и в размерах (либо массе) встречаемого в природе индивида. Так, природный корунд ювелирного качества (прозрачный) чрезвычайно редок и стоит очень дорого, тогда как в природе корунд великолепной окраски обнаружен в больших количествах, но в виде мельчайших кристалликов, различимых только под микроскопом.

3.3. Если говорят, что за модой в одежде угнаться невозможно, то это целиком относится и к мировому рынку камней. Как правило, после войн красные камни сменялись в предпочтениях зелеными, синими, голубыми, но в остальных капризах моды главную роль играли уже чисто коммерческие факторы: удачная реклама, открытие новых месторождений и т.п. Кроме пришедших к нам со времен глубокой древности алмаза, рубина, сапфира, изумруда, жемчуга и еще нескольких самоцветов, списки и руководства по остальному большинству природного материала коренным образом изменялись; их заменяли обычно вновь открытые минералы и их разновидности.

1.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЮВЕЛИРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1. 
   Обзор существующих классификаций ювелирных материалов
   

Существующие на сегодняшний день классификации, несомненно, имеют большую практическую ценность, однако их использование в учебных целях ограничивается отсутствием необходимой иерархии различных по происхождению, строению и составу образований и употреблением неоднозначных терминов («цветные», «полудрагоценные»), значения которых должным образом не определены. Под декоративным материалом с условным названием камень, использующимся в дизайне, понимается обширная группа минералов и горных пород, органогенных, природных материалов, их синтетических аналогов и имитаций. Исходя из такого критерия, как художественная пригодность, камень может быть разделен на несколько категорий. Учитывая разное происхождение и вещественные признаки декоративных материалов, целесообразнее их подразделить на природные образования и искусственные материалы.

К камням нередко применяют различную терминологию, называя их декоративными камнями, камнесамоцветами, цветными камнями, драгоценными, ювелирными, поделочными, ограночными и.т.д. Не вдаваясь в детали и истоки терминологии, следует уяснить, что «декоративные камни», «самоцвета», и «цветные камни» - это термины свободного пользования, применяемые к любому каменному материалу, используемому в дизайне.

Разделение камней на «ограночные», поделочные» и «облицовочные» определяются качеством сырья, возможностью его обработки, направленностью использования и, соответственно ценой.

Необходимо отметить, что в строгом научном понимании к камням относятся лишь природные минеральные соединения, а их синтетические аналоги и имитации, принято именовать общим термином – материалы.

2. Определения

Природные камни – вещества, образующиеся в природных условиях, как правило, без вмешательства человека.

(минералы, горные породы и другие природные декоративные образования)

Ювелирные камни – горные породы, природные минералы и минеральные агрегаты, обладающие высокой декоративностью, износостойкостью, применяемые в ювелирном деле.

(нефрит, чароит, яшма; топаз ,турмалин, кварц, корунд; авантюрин, халцедон)

Органические вещества – природные вещества, ископаемые продукты, имеющие животное или растительное происхождение и используемые в ювелирном деле.

(жемчуг, коралл, янтарь, гагат, панцирь черепахи)

Поделочные камни – горные породы, минералы и минеральные агрегаты, с отличительными качествами, которые позволяют использовать их для изготовления мозаик, предметов декоративно-прикладного искусства, мелкой пластики и ювелирно - галантерейных изделий.

(нефрит, лазурит, полевые шпаты, родонит, апатит, скаполит, турмалин)

Ограночные камни – минералы, встречающиеся в природе в виде прозрачных или просвечивающихся кристаллов, которые могут подвергаться огранке и используются в качестве вставок в ювелирных изделиях.

(корунд, берилл, гранаты, топаз, диопсид, турмалин, алмаз, кварц, оливин)

Драгоценные камни – минералы, особо ценимые за свою красоту, высокую твёрдость, редкость, имеющие определённые характеристики по коммерческим стандартам и определены Законом РФ о драгоценных металлах и драгоценных камнях.

(алмаз, изумруд, рубин, сапфир, александрит, высококачественный жемчуг и уникальные образцы янтаря).

Облицовочные камни – горные породы, обладающие декоративными особенностями (оригинальной окраской, рисунком и др.), имеющие практическую ценность (устойчивость к воздействию окружающей среды, прочность, блочность), используемые в качестве материалов для оформления архитектурно-строительных и монументальных строений и некоторых элементов технических сооружений.

(гранит, мрамор, диорит, сиенит, долерит, туфы, базальт)

Искусственные материалы – моно-, поликристаллические или аморфные химические соединения, полностью или частично созданные человеком.

(иттрий алюминиевый гранат, кубик циркония, синтетический кварц, стекло)

Синтетические аналоги ювелирных камней – продукты, полностью или частично произведенные человеком, у которых физические, химические свойства и/или кристаллическая структура полностью соответствуют их природным аналогам.

(синтетический изумруд, синтетический рубин, синтетическая шпинель)

Имитации – подделки природных или синтетических материалов, сделанных человеком и имитирующие внешний вид, цвет, не передавая их свойств и кристаллической структуры.

(искусственные разноокрашенные стекла, синтетический рутил, ниобад лития)

Для имитаций чаще всего используют различные виды стекол: бутылочное, оконное, оптический кронглас (известково-щелочное стекло), свинцовое стразовое стекло, авантюриновое стекло (сплав с металлической стружкой). Кроме стекол используют пластмассы, керамические массы для имитаций непрозрачных камней (например, бирюзы).

Составные материалы – твёрдые тела, состоящие из двух и более искусственно соединенных (склеенных) частей. Составные части при этом могут являться природными или искусственными материалами.

(дуплет опала, триплет изумруда).

Составные материалы изготавливают с различными целями. Нередко, чтобы придать большую твердость мягкому недорогому камню, используемому в массовых недорогих украшениях. Либо их изготавливают, чтобы ввести в заблуждение покупателя. При изготовлении подобных подделок используют тончайшие пластинки дорогостоящих самоцветов, которые наклеивают на более дешевые разности.

Реконструированные материалы – продукты, образованные в результате спекания (прессования, плавления, соединения) мелких кусочков природных материалов в единое целое.

(прессованный янтарь, прессованная бирюза)

Благородные металлы и их сплавы – обладают устойчивостью к химической среде, особыми физическими свойствами, используются для изготовления ювелирных изделий и определены Законом РФ о драгоценных металлах и драгоценных камнях.

(сплавы на основе металлов платиновой группы, золота, серебра)

Цветные металлы и их сплавы – сплавы на основе меди и никеля, используемые в ювелирном деле.

(мельхиор, латунь, нейзильбер, различные бронзы)

Черные металлы – сплавы на основе железа – стали, чугуны

(нержавеющая сталь, применяемая для изготовления декоративных столовых приборов)
3. «Переходные материалы»

Данная классификация иногда не предполагает устойчивого отношения каких-либо материалов к определенной градации. Некоторые ювелирные материалы могут относится одновременно к различным категориям. Прежде всего, это относится к ограночным и поделочным камням. Такие ювелирные камни, которые традиционно используются в ограненном виде, при пониженном качестве сырья могут быть применены в поделочных изделиях. Например, прозрачные кристаллы скаполита предпочтительнее идут в ограненном виде, но непрозрачное сырье скаполита является привлекательным и для изготовления поделок. Использование турмалина, апатита и других камней также зависит от качества сырья.

Такая же ситуация происходит и с традиционными поделочными камнями, которые при повышенном качестве могут подвергаться огранке типа кабошон, реже полной огранке и применяться в качестве вставок в ювелирные украшения. Например, чароит, лазурит, малахит с насыщенной окраской и привлекательным рисунком могут быть кабошонированы. Редко встречаемые прозрачные разности поделочного жадеита даже могут быть огранены полной огранкой и по цене будут соотнесены с драгоценным изумрудом.

В качестве имитаций могут использоваться и природные камни. Особенно это касается имитирования дешевыми материалами более дорогих камней. Так голубой апатит в ограненном виде хорошо имитирует аквамарин; циркон хорошо имитирует алмаз, реже в качестве имитаций алмаза используют бесцветный кварц.

В категорию драгоценные камни в разное историческое время попадали различные ювелирные природные образования. В настоящее время в России в данную категорию попадают выше обозначенные материалы, но они также могут быть изменены по истечению времени. Надо отметить, что в разных странах определен свой перечень драгоценных камней, хотя основной комплект совпадает.
4. Правила применения терминов в геммологии

В начале двадцатых годов представители нескольких европейских стран сформировали основу конфедерации, предназначенной для представления интересов торговли ювелирными изделиями. С 1961 г. данная конфедерация называется «CIBJO» (Международная конфедерация по ювелирным камням, изделиям из серебра, алмазам и жемчугу). Сегодня в состав «CIBJO» входят национальные организации более тридцати стран, и количество их постоянно растет. «CIBJO» управляет Ассамблея Делегатов, которая собирается каждые два года, чтобы пересмотреть определяющую терминологию и правила, применяемые в торговой практике.

Основные правила применения терминов

1. Термин «Ювелирный камень» должен использоваться только для природных веществ.

2. Понятие «полудрагоценный» ошибочно и недопустимо.

3. Недопустимо применение названий минералов как описательный атрибут окраски. (Например, не допустимые выражения «рубиновая шпинель», «александритовый сапфир»).

4. Ювелирные камни с оптическим эффектом могут иметь этот феномен в своем названии, но название самого камня должно быть его частью (например, «звездчатый сапфир», кварц «кошачий глаз»).

5. Термины «синтетический» и «искусственный» необходимо давать непосредственно перед названием искусственно полученного материала (например, синтетический изумруд).

6. Для обозначения составных материалов применяют понятие «дуплет» и «триплет». В определенных составных материалах должны использоваться непосредственные названия отдельных частей камня (например, «гранат-стекло-дуплет»).
1.3. ТРАДИЦИОННЫЕ И НЕТРАДИЦИОННЫЕ ЮВЕЛИРНЫЕ КАМНИ
Все ювелирные материалы (около 200 наим.) можно разделить на 3 основные группы по своему происхождению:

• 
  Ювелирные камни неорганического происхождения (минералы и горные породы);
  
• 
  Ювелирные камни органического происхождения;
  
• 
  Искусственные материалы.
  

Наиболее обширная 1-ая группа. Систематизацию материалов в ней целесообразно проводить по единственно устойчивому признаку – кристаллохимическому.

Но в целом в первой группе можно выделить две подгруппы: традиционные и нетрадиционные ювелирные камни.

Традиционные ювелирные камни те, которые издавна и широко используются в ювелирном деле. К ним относятся: алмаз, рубин, сапфир, изумруд, александрит, аквамарин, гелиодор, опал, группа гранатов, полевые шпаты, шпинель, топаз, турмалин, кварц и его разновидности, хризолит, диопсид, бирюза, лазурит, жадеит, нефрит, малахит, обсидиан, родонит, чароит, серпентин.

В различных странах значимость их и стоимость в разные эпохи была неодинаковой. Самыми дорогими всегда были первые четыре. На цену этих камней не влияют искусственно выращенные аналоги. Стоимость остальных может испытывать значительные колебания во времени и пространстве.

Подгруппа нетрадиционных ювелирных камней также очень неоднородна. В ней можно выделить:

• 
  Новые ювелирные камни – это сравнительно недавно открытые минералы или разновидности известных минералов, нашедших применение в качестве ювелирных: амблигонит, бенитоит, бразилианит, везувиан, данбурит, кордиерит, сподумен, синголит, скаполит, тоффеит, цоизит, эвклаз.
  
• 
  Редкие ювелирные камни – известные как коллекционные породообразующие и реже как ювелирные камни: аксинит, арагонит, бериллонит, варисцит, вердит, датолит, дюмортьерит, лазулит, марказит, пирит, пирофиллит, пренит, пурпурит, содалит, сфалерит, титанит, тугтупит, церуссит, эпидот.
  
• 
  Экзотические – это обладающие красивым цветом, блеском, оптическими эффектами, но не долговечны и чаще применяются как имитации более дорогих камней. Стоимость таких камней самая не стабильная и может не только резко возрастать, но и падать: азурит, андалузит, апатит, гематит, гипс, диаспор, идокраз, кальцит, касситерит, кианит, корнерупин, родохрозит, смитсонит, тальк, флюорит, хризоколла.
  

Деление на новые, редкие и экзотические не является чем-то застывшим, т. к. новые ювелирные камни со временем могут стать традиционными при находке значительных скоплений данных ювелирных камней. И, наоборот, при истощении месторождений традиционные камни могут стать редкими и даже экзотическими. Так хромдиопсид и чароит совсем недавно были в разряде новых, а теперь это традиционные камни.
Ювелирные камни органического происхождения были выделены еще академиком Ферсманом. Они могут подразделяться по условиям образования:

• 
  Неизменные или незначительно измененные продукты жизнедеятельности организмов и растений: жемчуг, коралл, панцирь черепахи, перламутр, природные смолы, кости, аммонит.
  
• 
  Преобразованные в условиях диагенеза: янтарь, гагат, окаменелое дерево, – биолиты.
  

Последняя группа ювелирных материалов – искусственные материалы.

Высокая стоимость драгоценных камней стимулировала появление на рынке имитирующих их искусственных материалов. Проблема воспроизведения привлекательных природных образований занимало человечество многих тысячелетия. Так, археологическими исследованиями, что еще в Древнем Египте около 3 тыс. лет до нашей эры изготавливали цветные стекла, которые использовали как украшение.

Прорыв в достижениях химии и физики в 19 веке позволили создать синтетические ювелирные камни, не отличающиеся по свойствам от природных.

В 1758 году австралийский химик Иозиф Штрасс разработал способ изготовления стеклянного сплава, названного в честь изобретателя «стразом», который хорошо обрабатывался и после огранки использовался в качестве имитации бриллианта. На основе разработанной Штрассом технологии, путем добавления в шихту соответствующих компонентов в последствии были получены стеклянные имитации рубина, сапфира, изумруда, гранатов и других цветных ювелирных камней.

Настоящий переворот в получении синтетических камней был произведен французским химиком М.А. Вернейлем, который в 1892 году разработал способ получения синтетического рубина. В промышленности этим методом стали пользоваться для выращивания синтетических рубинов, а затем и для синтеза и других камней: сапфира, шпинели и других камней.

По мере совершенствования техники выращивания монокристаллов были разработаны и другие способы, позволяющие получить синтетические аналоги изумруда, кварца, александрита и многих других природных камней.

В последние годы созданы и новые виды кристаллов, аналогов которых нет в природе: фабулит, ИАГ, фианит и другие.

Таким образом, в настоящее время все виды синтетики можно разбить на следующие группы:

1. 
   Аналоги природных ювелирных камней (алмаз, корунд, шпинель, изумруд, кварц, опал, александрит, сподумен, малахит, бирюза, фенакит)
   
2. 
   Не имеющие природных аналогов (фианит, ИАГ, ГГГ, оксид иттрия, фабулит - титанат стронция, ниобат лития, ниобат бария и натрия, танталат лития и другие)
   
3. 
   Имеющие природные не ювелирные аналоги, применяемые как имитации ювелирных камней (муассонит, бромеллит, приклаз, цинкит, рутил и др.)
   
4. 
   Группа материалов, имеющие названия, аналогичные традиционным ювелирным камням, но не соответствующие им по составу, структуре, свойствам (бирюза, лазурит, коралл и др.)
   

Разработкой номенклатуры и классификацией ювелирных камней занимается Международная конфедерация по ювелирным камням, изделиям из серебра, алмазам и жемчугу (CIBJO).

Раздел 2. ПРИРОДНЫЕ ЮВЕЛИРНЫЕ КАМНИ КАК ПОЛЕЗНОЕ ИСКОПАЕМОЕ
2.1. ГЕНЕЗИС ЮВЕЛИРНЫХ КАМНЕЙ
Общие представления об образовании месторождений самоцветов

1) В земных глубинах, разогретых до нескольких тысяч градусов, образуется магма – огненно-жидкая субстанция, в состав которой входят большинство элементов таблицы Д.И. Менделеева. Наиболее важную роль играют O, Si, Fe, Mg, Ca, Na, K. На долю всех остальных элементов остается менее 1,5%.

Испытывая давление со стороны верхних слоев Земли, магма стремится вырваться на поверхность по трещинам или проплавляя дорогу среди вмещающих пород. Если это удается, она в грохоте и дыме извергается из вулканов, огненными потоками лавы заполняют все впадины. Затем лава застывает, образуя вулканические эффузивные изверженные породы. (Например, Армения – страна вулканического происхождения; она сложена вулканическими туфами и базальтами).

2) Магма, не сумевшая вырваться из глубинного плена, остывает значительно медленнее. В этих условиях вырастают довольно крупные кристаллы, которые образуют плутонические интрузивные изверженные породы. В зависимости от содержания кремнезема изверженные породы бывают кислыми (граниты), средними (диориты), основными (габбро) и ультраосновными (перидотиты, кимберлиты).

3) Само собой разумеется, что минералы кристаллизуются из магмы не одновременно. Сначала выпадают тугоплавкие составляющие (1200⁰ и выше); затем те, температура плавления которых невысока (700 – 1000⁰). Легкоплавкие составляющие обладают малой плотностью, всплывают наверх, заполняют трещины и другие полости вмещающих пород (например, топаз, турмалины, сподумен). Так образуются пегматитовые жилы.

4) При температуре ниже 700⁰ в магме присутствует вода (в виде пара), различные силикаты и карбонаты. Минералы, кристаллизующиеся из водных растворов, называются гидротермальными. (Например, горный хрусталь, изумруд, агат, гематит-кровавик).

5) Внедрение магмы в земную кору не проходит бесследно. Лава вступает в химическое взаимодействие с вмещающими породами. При этом образуются новые минералы – нефрит, лазурит, родонит. Это метасоматические породы.

6) И вот магма полностью застыла. Все вулканические и плутонические горные породы, все пегматитовые, гидротермальные и метасоматические минералы образовались. Будут ли они изменяться в дальнейшем? Конечно!

Движения земной коры приводят к образованию зон с громадным внутренним напряжением. Близость магматических источников создает высокие температуры. Многие минералы не выдерживают таких условий и превращаются в другие минералы, которые называются метаморфическими. (Так, например, метаморфизованными вулканическими породами сложен остров Манхэттен, на котором стоит г. Нью-Йорк. В эти породы, как изюминки в тесто, вкраплены округлые кристаллы граната – альмандина.) Кроме того, в метаморфических породах могут находиться яшмы, лунный камень, рубин и сапфир.

7) А что происходит на поверхности Земли? Солнце, мороз, ветер разрушают горные породы. Температурные перепады дробят, казалось бы, несокрушимые монолиты, вода окатывает обломки и откладывает их в руслах рек, ветер уносит пыль. Многие устойчивые минералы, обладающие высокой плотностью (золото, платина, алмаз, гранаты, рубин, шпинель), собираются в одном месте и даже образуют крупные месторождения, называемые россыпными.

Генетическая классификация месторождений ювелирных камней

Первая сравнительно полная генетическая классификация месторождений ювелирных камней была предложена А.Е. Ферсманом в 1925 г. Рассматривая главные процессы минералообразования, формирующие скопления природных образований, А.Е. Ферсман выделил следующие группы месторождений (табл.1). И хотя эта классификация имела невыдержанность классификационных признаков и спорность представлений о генезисе некоторых камней (например, малахита, опала и др.), но в свое время она была очень полезной, и на нее опирались еще долгое время. Особенно привлекала внимание оригинальная концепция пегматитового процесса, впоследствии развернутая А.Е. Ферсманом в фундаментальную теорию происхождения пегматитов.

В 1936 г. Б.Я. Меренковым была предложена еще одна классификация. Используя генетические представления А.Е. Ферсмана, он разделил месторождения цветных камней в соответствии с принятой тогда общей систематикой полезных ископаемых по В.А. Обручеву. Им различались четыре группы месторождений, состоящие в свою очередь из нескольких типов и подтипов (табл.2). Главным источником ювелирных камней Б.Я. Меренков считал гранитные пегматиты. На этой классификации отрицательно сказалась недостаточная в то время геологическая изученность месторождений многих цветных камней, например, сапфира и жадеита. Особенно неудачно в ней охарактеризованы гидротермальные месторождения.

Позже уже в 70-х годах было предложено много генетических классификаций и у нас в стране и зарубежом. Но они не отвечают уже существующему уровню геологических знаний, либо не достаточно полны.

Взаимосвязь месторождений декоративных камней с геологическими образованиями отражена в классификации Евгения Яковлевича Киевленко (табл.3). Генетическую классификацию месторождений ювелирных камней целесообразно построить по общепринятому для всех полезных ископаемых принципу, разделив их на эндогенную и экзогенную группы. Дальнейшее подразделение основано на генетической природе минералообразующей среды (магма, пегматитовый расплав, газовый и водный раствор и т.п.) и формационном типе месторождений, отражающем особенности их сходства и условий образования (фацию глубинности и др.).
Таблица 1.

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЮВЕЛИРНЫХ КАМНЕЙ (по А.Е. ФЕРСМАНУ)

следующая страница>