Лекция 1
Введение
Типы минералов.
Земная кора сложена из различных горных пород, которые в свою очередь состоят из отдельных минералов. Большинство из них представляют собой соединения химических элементов; другие, наоборот, состоят только из одного элемента - меди, золота, серы или углерода (последний представлен в двух модификациях - алмаз и графит). Наиболее распространенный минерал - кварц - является соединением кремния с кислородом (SiO2).
Во множестве минералов отдельные элементы сочетаются в виде сложных комплексов. В основном это неорганические соединения, хотя изредка могут быть и органические - например, янтарь, окаменевшая смола, или вевелит, оксалат кальция. В природе известно около 4000 минералов, состоящих из более чем 100 элементов, от водорода до урана. Но лишь небольшая их часть (примерно 40-50 видов) сравнительно обычна - кварц, полевые шпаты, слюды, пироксены, амфиболы, оливин. Эти минералы образуют основную часть различных горных пород и поэтому называются породообразующими.
Минералогия – наука о минералах, их классификации, химическом составе, особенностях и закономерностях строения (структуры), происхождении, условиях нахождения в природе и практическом применении. Для более глубокого объяснения внутреннего строения минералов и их связи с историей Земли минералогия привлекает математику, физику и химию. Она в большей мере, чем другие геологические науки, использует количественные данные, так как для адекватного описания минералов необходимы тонкий химический анализ и точные физические измерения.
В минералогии как и в любой другой науке используются специальные термины и определения, разработана номенклатура и систематика являющихся предметов её изучения природных веществ и искусственных продуктов. Среди природных веществ выделяются две подгруппы:
А1 Цветные камни - минералы и горные породы, возникшие в природных услових в результате естесственных геологических процессов минералообразования.
А2 Органические образования – природные продукты животного или растительного происхождения.
Группа искусственных продуктов представлена образованиями полностьюили частично произведёнными человеком; среди них выделяются: синтетические, составные, реконструированные камни камни имитации.
Основные понятия:
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.
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.
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.
По поводу классификации ювелирных камней всегда было много разногласий. Специалисты различных профессий пытались систематизировать различные камни (в частности, ювелирные) по разным признакам: геологи — по месту рождения, минералоги — по химическому составу, торговые работники — по стоимости, работники промышленности — по способности обрабатываться. Поэтому классификация разных авторов очень отличается друг от друга.«Общая классификация ювелирных и поделочных камней» Е. Я. Киевленко является более привычна ювелирам. Таблица, сделанная на ее основе, проста. В ней присутствуют все природные камни, с которыми ювелиры сталкиваются в работе. Они разделены на 3 большие группы. В группах камни расположены в порядке убывания их стоимости.
Общая классификация ювелирных и поделочных камней Е.Я.Киевленко
| Группа | Порядок | Наименование камней |
| Ювелирные (драгоценные) камни | I II III IV | Алмаз, изумруд, рубин, сапфир синий Александрит; оранжевый, зеленый и фиолетовый сапфир; благородный черный опал; благородный жадеит Демантоид, шпинель, благородный белый и огненный опал, аквамарин, топаз, родолит, турмалин Хризолит, циркон; желтый, зеленый и розовый берилл, кунцит, бирюза, аметист, пироп, альмандин, лунный и солнечный камень, хризопраз, цитрин |
| Ювелирно- поделочные камни | I II | Лазурит, жадеит, нефрит, малахит, чароит, янтарь, горный хрусталь Агат, амазонит, гематит, родонит, непрозрачные иризирующие полевые шпаты (беломорит и т.д.), иризируюший обсидиан, эпидот-гранатовые и везувиановые родингиды (жады) |
| Поделочные камни | Яшма, мраморный оникс, обсидиан, гагат, окаменелое дерево, лиственит, рисунчатый кремень, графический пегматит, флюорит, авантюриновый кварцит, селенит, агальматолит, цветной мрамор и т. д. |
К ювелирным как разновидностямотносятся, как правило, редко встречающиеся в природе прозрачные минералы, реже мономинеральные породы, обладающие высокой твёрдостью и превосходными эстетическими качествами. Название «драгоценные» подчёркивает чрезвычайно высокую стоимость этих камней, соизмеримую с ценой благородных металлов, а в некоторых случаях и превосходящую её.
Под термином «ювелирно-поделочные» и «поделочные камни» объединяются сравнительно редкие и твёрдые моно- и полиминеральные породы, обладающие красивой окраской и/или рисунком. В отличае от ювелирных камней они, за редким исключением,непрозрачны или просвечивают только в тонких сколах. Камни этой группы широко используются в массовых ювелирно-галантерейных изделиях, а такде для изготовления камнерезных художественных поделок и сувениров.
К «поделочным камням» относятся преимущественно полиминеральные породы, художественно-декоративные свойства которых позволяют использовать их для изготовления рядовых камнерезных поделок или в виде вставок в недорогих ювелирно-галантерейных изделиях. Цветные камни представляют собой большую ценность и как коллекционный материал, в качестве которого используются образцы минералов, горных пород и руд, а также окаменелые остаткифауны и флоры, представляющие научный или эстетический интерес.
Стр 8-11
Алмаз - Бесцветные разности представляют собой чистый углерод. Окрашенные и непрозрачные алмазы содержат примеси двуокиси кремния (SiO2), окиси магния (MgO), окиси кальция (СаО), закиси железа (FeO), окиси железа (Fe2O3), окиси алюминия (Аl2О3), окиси титана (ТiO2); в виде включений встречаются графит и другие минералы
Изумруд — разновидность минерала берилла
Зеленый цвет изумруда обусловлен наличием в нем примеси хрома Cr. Типичные изумруды содержат 0,14% хрома Cr, 0,12% железа Fe и 0,05% ванадия V.
Рубин- имеет красный цвет разновидность минерала корунда (Al2Oз),
Сапфир Разновидность корунда (кристаллический оксид алюминия). Сапфир — это корунд любого цвета, кроме красного. Просто сапфирами называют корунды синих тонов (реже — голубых). Кроме синего, сапфир может иметь самые разные цвета.
Окраска лазурита яркая, чаще с включениями белого, серого, черного цвета. Наиболее интересны образцы ровно-окрашенные или с включениями «серебристых» или «золотистых» искр. Непрозрачен. Блеск стеклянный. Хрупкий.
Цвет жадеита чаще всего зеленый, различной интенсивности, от яркого яблочно-зеленого до белого, с разнообразными оттенками, но может быть белым, черным, бурым, розовым, желтым, фиолетовым, голубым. Блеск стеклянный, вязкий. Хорошо полируется. Благодаря спутанно-волокнистому строению он чрезвычайно вязок и прочен.
Янтарь - это окаменелая ископаемая смола особой разновидности сосны, точнее, ее предков (сосны янтареносной), произраставших в меловом периоде. В настоящее время различают свыше 100 сортов ее.
Чароит Полированные срезы этого камня имеют перламутровый, шелковистый блеск; на них хорошо виден красивый узор из тонких сиреневых и фиолетовых волокон, обтекающих включения других минералов (кварц, полевой шпат). За особую, специфическую красоту чароит причислили к ювелирно-поделочным камням.
Мраморный оникс - это разновидность кальцита. Для них характерно чередование различно окрашенных полос.
Обсидиан очень темный, кажется черным и непрозрачным. Те образцы, которые подвергаются огранке, являются слабо прозрачными и имеют желто-коричневую или зелено-коричневую окраску.
Яшма - это непрозрачный скрытокристаллический агрегат кварца с большим количеством примесей, окрашенных в разнообразные цвета. Очень прочный и твердый минерал. Хорошо полируется. Рисунок определяется неравномерностью минерального состава породы. Столь широкого и разнообразного сочетания красок и их оттенков не знает ни один камень в мире. Это создает изумительные картины, нередко целые пейзажи и рисунки: это так называемые пейзажные яшмы.
Как образовались горные породы?
Все горные породы на Земле делятся на три большие группы - магматические, осадочные и метаморфические - в зависимости от способа их образования.