Валерий Петров - Рассказы о драгоценных камнях
Обзор книги Валерий Петров - Рассказы о драгоценных камнях
Автор рассказывает в популярной форме об условиях образования, истории открытия и освоения месторождений важнейших драгоценных и полудрагоценных камней. Рассказывается о месторождениях алмаза — так называемых кимберлитовых трубках — «окнах» в глубины Земли, где господствуют давления более 30 тыс. атмосфер, о зеленых, окрашенных хромом изумрудах, о пегматитовых жилах с топазом и бериллом — аквамарином, а также о лазурите, малахите и бирюзе. Завершаются рассказы кратким обзором экономического значения камня и некоторых сведений по синтезу драгоценных и полудрагоценных камней.
В. П. Петров
Рассказы о драгоценных камнях
От автора
В этой книге я хочу рассказать о драгоценных камнях — красивейшем, редком и совершеннейшем произведении природы. Такая простая формулировка, в сущности, дает достаточно полную характеристику этих природных образований.
Внимание к драгоценному (или иначе — ювелирному) камню сначала привлекла именно его красота — яркая, очень четкая окраска или сочетающаяся с красивым цветом идеальная прозрачность, такая, как у «чистой воды». Очень украшает камень его «игра» — камень при поворотах испускает пучок ярких лучей. Важна и редкость таких камней. Именно редкость камня порождает его высокую стоимость. В течение тысячелетий драгоценный камень был мерилом богатства и могущества. Очень много драгоценных камней находят при археологических раскопках в могилах фараонов, скифских вождей и властителей Древнего Востока. Взгляните на царские одежды в Оружейной палате, они буквально отягощены драгоценными камнями. Конечно, такое, выставленное напоказ, богатство производило большое впечатление на современников. Именно о богатстве китайских и индийских владык писали Марко Поло и другие путешественники! прошлого. Богатые украшения с камнями Ивана Грозного с удивлением описывал англичанин Горсей, приезжавший в Москву к царю и оставивший описание этой встречи.
Огромная ценность отдельных драгоценных камней была причиной алчности и многочисленных преступлений. В истории почти каждого крупного камня числятся убийства, обманы, кражи, захваты в качестве военных трофеев и многие другие события. Но и в новое время иногда возникали войны для захвата месторождений драгоценного камня. Достаточно вспомнить англо-бурскую войну 1899–1902 гг. в Южной Африке, которая велась Англией в том числе и с целью захвата открытых незадолго до этого крупнейших алмазных месторождений.
Редкость и совершенство кристаллов драгоценного камня являются геологическими проблемами. Ряд минералов, такие, как, например, топаз и турмалин, отнюдь нельзя назвать редкими, они встречаются в некоторых местах в очень больших количествах, так как входят в состав горных пород, слагающих крупные массы, и в природе эти минералы никак не могут называться драгоценными камнями. Рядовой топаз одно время даже использовался как сырье для изготовления огнеупорных-кирпичей. Меня как геолога и минералога привлекает к драгоценному камню не его непосредственная стоимость, а стремление понять причины возникновения тех редких, часто совершенно исключительных условий, в которых он мог образоваться. Ведь драгоценный камень должен быть совершенным кристаллом, росту которого ничто не мешало, в нем, как правило, не должно быть загрязнений и каких-либо включений, портящих его вид и совершенство. Или наоборот, в нем именно должны быть «загрязнения», придающие бесцветному кристаллу яркую окраску или игру. Такова, например, ярко-зеленая окраска изумруда. В других случаях это может быть равномерное распределение по кристаллу мельчайших игольчатых включений, придающих камню своеобразную игру, как это бывает у различных «кошачьих», «тигровых глаз» или у звездчатых рубина и сапфира.
Эта книга написана главным образом о тех проблемах, которые возникают перед исследователем, изучающим драгоценный камень, и еще о тех людях, которые увлечены камнем и не мыслят своей жизни без поисков редкого и красивого камня, а также о большой исследовательской работе по расшифровке тех загадок, которые ставит перед нами камень.
В отличие от других полезных ископаемых драгоценный камень труднее найти, чем добыть. Но добыть его надо так, чтобы не разрушить и не потерять, а полностью сохранить его красоту и размеры, что далеко не просто.
Стремление дать характеристику важнейших драгоценных камней как ювелирного материала высокой ценности, увязать эти характеристики с условиями образования данного камня и показать те геолого-минералогические условия, в которых тот или иной камень может быть найден, было главным желанием автора и главной трудностью при написании этих рассказов.
Алмаз
Чистый углерод; кристаллизуется в кристаллах кубической системы. Самый твердый из известных минералов. Обладает очень высокой плотностью [3,5 г/см3; у графита (тоже чистый углерод) 2,1–2,2 г/см3], очень высоким показателем преломления и очень сильной дисперсией (светорассеянием). Используется как драгоценный камень. Бриллиант — алмаз, отшлифованный таким образом, что свет, попадая в него, многократно отражается от граней бриллианта, разлагается и выходит окрашенным в разные цвета (игра камня). Зернистые, темно окрашенные алмазы называются борт и карбонадо.
Присутствие углекислоты в продуктах сжигания алмаза Лавуазье доказал еще в 1772 г., но состав из чистого углерода был доказан много позднее. Только в последние годы синтезом алмаза было показано, что он представляет собой форму углерода, образующуюся при высоких давлениях.
Из современного учебника минералогии
В числе прозвищ алмаза есть и имя «орлиный камень», и оно ему дано, как говорят, потому, что искатели алмазов покрывают гнездо с птенцом орла стеклом, а орел, видя его и не будучи в состоянии проникнуть в гнездо, улетает, приносит алмаз и кладет его на стекло. Когда алмазов соберется много, искатели забирают их и убирают стекло для того, чтобы орел подумал, что он добился успеха тем, что сделал; через некоторое время они опять кладут стекло на гнездо и орел снова приносит алмазы.
Эту же версию передает и Ал-Кинди, причем показывает вместо орла ласточку… но какая бы это птица ни были, рассказ в целом — глупость, вздор и выдумка.
Бируни А. Собрание сведений для познания драгоценностей (минералогия). М., Изд-во АН СССР, 1963, с. 87
Сам собою [алмаз] в наисильнейшем огне не растопляется; но сперва мутится и темнеет, а потом получает светящуюся белизну; напоследок испускает острой пар и показывает пузырьки. Сие продолжается до тех пор, пока он наконец совсем выпарится и исчезнет. Алмаз улетает таким образом в плотнейших со всех сторон замазанных глиняных сосудах.
Таковые опыты над алмазом производили Франц I, император Римский, и брат его Карл, эрцгерцог Лотарингский, в 1750 году… некоторое наипаче французские химики уподобляют вышеупомянутое свойство алмаза возгоранию и потому причисляется он к горючим телам. Другие же исходящий из него пар уподобляют паче парам плавиковой кислоты.
Севергин В. Первые основания минералогии. СПб., 1798, кн. II, с. 42
Я не люблю алмаз. Нет, пожалуй, «не люблю» несколько не то понятие, которым я хотел бы выразить свое отношение к этому минералу. Может быть, лучше сказать «боюсь», но и это не то. Геологи-алмазники создали хотя и не очень многочисленную, но довольно четко очерченную «касту». Если кто-либо из геологов занялся алмазами, то он обычно считает, что «весь свет сходится» на проблеме алмаза и изучать стоит только алмазные месторождения, а изучение каких-либо других объектов — задачи «ниже достоинства уважающего себя алмазника». Поэтому попасть в среду «настоящих алмазников» или даже обсудить с ними какую-либо проблему крайне трудно.
Кроме того, из-за огромной стоимости даже мелких кристаллов алмаза и потрясающе малого содержания полезного компонента в руде очень трудно получить образец для детального изучения, а некоторые, причем иногда самые интересные с научной точки зрения кусочки породы с кристаллами алмаза, даже взять в руки страшно, настолько эти образцы дороги и редки.
Тем не менее обойти алмаз нельзя. Нельзя потому, что это самый ценный и самый популярный драгоценный камень. Стоимость алмазов, добываемых в мире ежегодно, во много раз выше стоимости всех других драгоценных камней, добываемых за этот же срок. Следует также отметить ту весьма важную роль, которую этот минерал играет в наших представлениях о земных глубинах; его свойства и месторождения совершенно необычны. Прежде всего о природе самого минерала. В приведенной выше цитате из учебника минералогии академика Василия Севергина видно, как тяжело воспринималось представление о том, что алмаз и графит состоят из того же самого углерода, что и обычный уголь. Лавуазье еще за 20 лет до написания учебника Севергииым показал, что алмаз состоит из углерода, и несмотря на это, Севергин только сослался на взгляды французских химиков.
В начале XX в. удалось узнать главную причину различия свойств графита и алмаза; она заключается в структуре обоих минералов: в графите атомы углерода располагаются в виде листов, а в пределах листа расположены по шестиугольнику, а в алмазе они образуют плотнейшую упаковку (рис. 1). Иначе говоря, в алмазе атомы располагаются теснее, чем у графита, отсюда и высокая плотность алмаза и его высокое светопреломление, что делает его исключительно эффектным в ювелирных изделиях. Графит и алмаз, как сейчас говорят, являются полиморфными модификациями одного и того же вещества.
