Геммология – раздел минералогии


	Загрузить архив:
	Файл: ref-9829.zip (87kb [zip], Скачиваний: 75) скачать

Новосибирский государственный университет

Геолого-геофизический факультет

Кафедра общей и региональной геологии

Корнеева Татьяна Владимировна

Курс I, группа 052

КУРСОВАЯ РАБОТА

Реферативная тема:

ГЕММОЛОГИЯ – РАЗДЕЛ МИНЕРАЛОГИИ

Научный руководитель: Гаврилов Владимир

Иванович

Рецензент: Киселёва Ольга Николаевна

Новосибирск

2001

Аннотация

В курсовой работе даны понятия «геммология» и «минерала». Приведена классификация драгоценных и поделочных камней Е.Я.Киевленко, основанная на принципе различия и сходства физических свойств камней. Рассмотрен и иллюстрирован такой драгоценный камень, как александрит. Описаны способы огранки и методы облагораживания драгоценных камней. Перечислены научные методы и средства исследований в геммологии.

Число использованных литературных источников – 9

Количество рисунков – 4

Количество страниц - 22

Annotance

There are definitions of“gemmology” and“mineral” in this course work. Also there is a classification of gems and hand-made stones by E.Kievlenko, based on the principles of differences and resemblances of physical properties of gems. Such gemstone as alexandrit was described and illustrated here.There were described the ways of edgeding and methods of improving of gemstones. Scientific methods and means of researches in gemmology were enumerated.

Эту тему я выбрала не только из-за того, что она для меня представляет большой интерес, а главным образом из-за того, что геммология относится к моей специальности – геохимии. Я пишу эту курсовую работу для того, чтобы приобрести начальные знания по этому предмету, и чтобы в дальнейшем мне было легче изучать геммологию глубже. Мне также интересно узнать о пользе, которую приносят драгоценные камни промышленности, потому что в такой профессии как геммолог, камни выращивают в лабораториях для использования их в новых технологиях и разработках.

В результате написания этой курсовой работы студент познакомится с историей развития геммологии, а также с таким драгоценным камнем, как александрит. Также в работе можно узнать о способах огранки камней, и каким образом можно улучшать их качество.

$1 Формулировка темы

Геммология (от лат. «gemma» - самоцвет, драгоценный камень, и «логос» - наука) – наука о самоцветах. Под самоцветами подразумевают группу природных образований, которыми занимается сравнительно молодая наука – геммология, тесно связанная с минералогией, петрографией и кристаллографией, кроме методов указанных наук она использует методы физики, химии, петрологии, геологии и зоологии. Тесная связь с минералогией определяется тем, что подавляющее большинство драгоценных и поделочных камней представляют собой минералы. По данным Г.Смита, из более чем 4 тыс. известных минералов треть непосредственно используется в ювелирном деле, а остальные могут служить ювелирно-поделочным, облицовочным либо экспозиционно-музейным материалом. Однако не все драгоценные и поделочные камни – минералы. По определению, минерал – это природное химическое соединение кристаллической структуры, образовавшееся в ходе различных геологических процессов. Минералами не являются некоторые аморфные образования – янтарь или вулканические стёкла, но они объекты изучения геммологии. Не относятся к минералам и благородные органогенные продукты: жемчуг, коралл, гагат и т.п. Наконец, минералами не являются самоцветы, полученные синтетическим путём в лабораториях и на заводах (в последнее время их появилось множество), - это фианиты, иттрий – алюминиевые и галлий - гадолиниевые гранаты, синтетические алмазы, корунды, кварцы и множество других синтетических аналогов природных ювелирных камней.

Основными направлениями геммологии являются:

описательное;

эстетическое, эмоциональное;

генетическое;

прикладное и технико-экономическое;

экспериментальное;

региональное.

Существуют и другие трактовки термина «геммология», отличающиеся в основном расстановкой акцентов. Е.Я.Киевленко определяет сущность этого термина следующим образом. Геммология - совокупность сведений о драгоценных и поделочных камнях, главным образом о физических свойствах, особенностях химического состава, декоративно – художественных достоинствах минералов и минеральных агрегатов, использующих в ювелирном и камнерезном производстве. Изучает геологию месторождений, а также технологию обработки драгоценных и поделочных камней.важное прикладное назначение геммологии – определение минерального вида драгоценного камня и его происхождения (нередко осуществляемое по ограненному образцу, заметное воздействие на который недопустимо), а также установление отличий природных драгоценных камней от их синтетических аналогов и имитаций. Кроме того, геммология включает разработку методов облагораживания драгоценных и поделочных камней.

К.Худоба и Е.Гюбелин считают, что геммология (немецкий аналог – Edelsteinkunde) – это учение о свойствах поделочных и драгоценных камней, о законах, обуславливающих их формы и физические свойства, об их химическом составе и месторождениях с целью практического использования. Она рассматривает также имитации, синтетические аналоги природных камней и синтетические материалы, не имеющие природных аналогов. Практическая геммология занимается всеми видами обработки камней – огранкой, облагораживанием, окраской и т.п.

$2 Исторический очерк

Геммология зародилась, видимо, тогда, когда древний человек впервые попытался использовать камень не только для практических целей, но и для украшения. Первые упоминания о цветных камнях содержатся уже в египетских папирусах и клинописных текстах государств Двуречья.Начало интереса человека к драгоценным камням теряется во мгле времён, но драгоценные камни играли значительную роль в культуре уже в IV тысячелетии до нашей эры, около 6000 лет назад. Хотя наука о драгоценных камнях обычно считается детищем нашего столетия, по крайней мере, со времен Теофраста(372-287 гг. до н.э) минералоги в своих трактатах всерьёз обсуждали проблемы минералогии драгоценных камней. Ношение драгоценных камней в прошлом имело часто двойственную цель – личного украшения и, по крайней мере, в сознании того, кто их носил, личного охранения, как следствие широко распространенной веры в сверхъестественное могущество драгоценных камней. Такая сила приписывалась драгоценным камням на заре человечества, и человек так полностью и не потерял своей веры в предохраняющую силу талисмана, в том числе и от болезней, даже в столь искушенной стране, как Соединенные Штаты. Многие американцы до сих пор смотрят на опалы со страхом и благовением. С древнейших времен драгоценные камни ассоциируются с властью. В этой связи находятся применение некоторых видов жада в Китайской империи и особенно широко распространенная древняя практика использованиярезных камней (интальи и печати) для опечатывания документов и писем. Истоки искусства резьбы на цветных камнях теряются в глубине веков. Достаточно высоко глиптика была развита на Востоке и в Эгейском регионе уже в IV-III тысячелетиях до н.э. Вероятно, это одно из древнейших ремесел, известных человеку. Сначала на поверхности камней вырезали определенные знаки и фигуры, по-видимому, символы, усиливающие магические свойства камня-талисмана. Видимо, они и были первыми геммами. Гемма в переводе с латинского означает «драгоценный камень». В древнем Риме геммами одно время называли только прозрачные резные камни. Геммы это также и непросвечивающие с выпуклыми (камея) или углубленным (инталья) художественным изображением. Позднее геммы стали использоваться как личные печати владельцев. Вырезали геммы на самых различных камнях: горном хрустале, аметисте, аквамарине, изумруде, гиацинте, гранате, лазурите, стеатите, гематите. Однако наиболее широко использовались разные разновидности халцедона (оникс, сардоникс, агат, сердолик) и яшмы (зелёная и красная).

История культуры камня, как и культуры, вообще, не раз испытывала взлеты и падения, подъем и упадок, при этом какая-то её часть безвозвратно утрачивалась, что - то возрождалось, появлялось новое.

В России первое геммологическое исследование было произведено М. В. Ломоносовым, который правильно объяснил природу янтаря. В началеXIX в. В. Севергин начал систематические геммологические исследования, Н. Щеглов их предложил, а в конце столетияМ. И. Пыляев поместил в своей книге первый русский геммологический словарь.

Геммология призванная на ранних этапах своего развития обеспечивать ювелирный промысел, выделилась в самостоятельную научную дисциплину вначале века из другой геологической науки – минералогии. Условно началом развитиягеммологии можно считать 1902 год, когда французский химик М.А.Вернейль впервые получил и начал поставлять на мировой рынок синтетические рубины, а чуть позже синтетические сапфиры и синтетическую шпинель. Появление большого количества синтетических камней не снизило, а, наоборот, повысило значение и стоимость натуральных, природных ювелирных камней. По литературным данным, за последние двадцать лет стоимость ювелирных алмазов увеличилась почти в 4 раза, а цены на природные изумруды и рубины зачастую превосходят цены на алмазы. В последние годы геммология как самостоятельная наука развивается особенно интенсивно, поскольку на помощь геммологам пришли новые, современные методы исследования: рентгенография, адсорбционная оптическая спектроскопия, электронная микроскопия. Существуют несколько крупных геммологических центров, старейший из которых – Геммологическая ассоциация Великобритании была создана ещё в 1908 году. В 1978 г. при Всесоюзном минералогическом обществе АН СССР была создана Комиссия по камнесамоцветному сырью; геммологические исследования ведутся сейчас рядом научных центров.

$3 Цели и задачи геммологии

Основными задачами геммологии являются:

применение неразрушающих инструментальных методов исследования вещества к изучению драгоценных материалов;

изучение декоративных свойств и характерных особенностей цветных камней с целью использования их для изготовления украшений, декоративных предметов или произведений искусства.

совершенствование процессов облагораживания ювелирно-поделочного сырья;

Основными целями геммологии являются:

разработка критериев диагностики природных и синтетических самоцветов;

внедрение в ювелирное дело новых цветных камней и расширение возможностей использования уже известных минералов;

создание новых синтетических аналогов минералов и ювелирно – поделочных камней, а также совершенствование технологических схем синтеза уже существующих самоцветов;

$4 Объекты непосредственных наблюдений и предмет исследования

Предметом моих исследований являются камни, украшающие нашу жизнь, которые получили название самоцветы и цветные камни. Это разнообразные по составу минералы и горные породы, обладающие естественной декоративностью (красивой окраской или рисунком, прозрачностью, ярким блеском, световой игрой или другими, нередко сочетающимися свойствами) и, кроме того поддающиеся определенной механической обработке (резке, огранке, шлифованию, полированию).

Объектом непосредственного наблюдения в геммологии часто бывают лишь определенные разновидности минералов, которые отличаются каким-либо внешним признаком, чаще всего окраской, формой кристаллов, внешним видом и морфологическими признаками.

$5 Современные знания в геммологии

I. Классификация цветных камней.

В процессе развития геммологии было предложено множество классификаций ювелирных, поделочных и облицовочных камней, как в России, так и в других странах. Рассмотрим одну из них – классификацию цветных камней Е.Я.Киевленко, на которую ссылаются большинство российских геммологов и основой которой является критерий стоимости самоцвета. Согласно этой классификации, цветные камни делятся на 3 группы:

- Ювелирные (драгоценные) камни;

- Ювелирно – поделочные камни;

- Поделочные камни.

В свою очередь, эти группы делятся на порядки:

Первая группа

1-ый порядок: алмаз, изумруд, рубин, сапфир синий.

2-ой порядок: александрит, оранжевый, зелёный и фиолетовый сапфир, благородный черный опал, благородный жадеит.

3-ий порядок: демантоид, шпинель, благородный белый и огненный опал, аквамарин, топаз, родолит, турмалин.

4-ый порядок: хризолит, циркон, жёлтый, зелёный и розовый берилл, кунцит, бирюза, аметист, пироп, альмандин, лунный и солнечный камень, хризопраз, цитрин.

Вторая группа

1-ый порядок: лазурит, жадеит, нефрит, малахит, чароит, янтарь, горный хрусталь (дымчатый и бесцветный).

2-ой порядок: агат, амазонит, гематит – кровавик, родонит, непрозрачные иризирующие полевые шпаты (беломорит и т.п.), «иризирующий» обсидиан, эпидот – гранатовые и везувиановые родингиты (жады).

Третья группа

яшма, мраморный оникс, обсидиан, гагат, окаменелое дерево, лиственит, рисунчатый кремень, графический пегматит, флюорит, авантюриновый кварцит, селенит, агальматолит, цветной мрамор и т.п.

В группу ювелирно – поделочных камней объединены твердые и самые красивые непрозрачные камни, лучшие из которых используются наряду с драгоценными камнями в ювелирных изделиях, а рядовое сырьё – в массовом ювелирно – галантерейном и сувенирно-камнерезном производстве. Кроме того, к этой группе относятся довольно распространённые прозрачные камни – янтарь и горный хрусталь (дымчатый и бесцветный), стоящие значительно ниже, чем камни IV порядка.

Следует помнить, что данная классификация (впрочем, как и любая другая) не может считаться универсальной. Стоимость цветного камня определяется множеством изменяющихся факторов, например модой. В связи с этим возможно перемещение отдельных самоцветов как вниз, так и вверх по порядкам классификации Е.Я. Киевленко. Весьма показателен в этом отношении александрит - очень редкая разновидность минерала хризоберилла (BeAl₂O₄), изменяющая свою окраску в зависимости от природы источника освещения. В последние годы многие геммологи относят александрит к первому порядку первой группы, оценивая его стоимость зачастую выше алмаза, рубина, сапфира и изумруда. Я немного хочу рассказать об этом замечательном камне.

Александрит

Рис.1 Типичный сросток кристаллов александрита, размер 50 мм,
р.Токовая, Урал, Россия

Александрит - наиболее ценная разновидность минерала хризоберилла. Впервые был обнаружен 1834 году на Урале. На сегодняшний день александрит добывают в Бразилии, Зимбабве, на Мадагаскаре. Встречается он также в Индии и Южной Африке. В нашей стране александрит сейчас промышленно не разрабатывается. В ювелирных изделиях этот минерал встречается исключительно редко. Связано это с высокой стоимостью и редкостью качественного александрита. В советские времена за александрит частенько выдавался синтетический корунд с эффектом смены цвета. Сегодня по-прежнему за натуральный александрит выдают его синтетический аналог, природные гранаты, шпинели и корунды с эффектом смены цвета. От других похожих минералов александрит довольно легко отличить по оптическим свойствам при помощи несложных приборов. А вот александрит синтетического происхождения можно распознать только в лабораторных условиях.

На стоимостную оценку александрита влияют следующие критерии: способность изменять свой цвет в зависимости от условий освещения, цвет камня, чистота, огранка и вес.

Способность изменять цвет называется "реверс". Оценивается в процентном соотношении (на сколько сильно изменяется цвет). Чем больше реверс, тем дороже камень.

Рис.2. Ограненный александрит при искусственном освещении,
р. Токовая, Урал, Россия

Рис.3. Те же ограненные камни при дневном свете

Цвет оценивается в двух видах освещения: при дневном и электрическом свете. Александрит меняет цвет в диапазоне: при дневном освещении от слегка голубовато-зеленого до желтовато-зеленого, при электрическом - от оранжево-красного до сиренево-красного. Наиболее ценными цветами александрита являются: при дневном освещении зеленый, при электрическом – красный и слегка сиренево-красный. Чистота также влияет на стоимость - чем меньше включений, тем дороже камень. Идеально чистый александрит очень редок, в большинстве случаев он забит многочисленными минеральными включениями и трещинами. По этому признаку легко отличить синтетический корунд с эффектом смены цвета, в котором включений обычно нет. При оценке огранки учитываются геометрические пропорции камня, качество полировки, наличие сколов и трещин, выходящих на поверхность камня.
Вес оценивается в каратах - чем больше вес, тем дороже камень.
Встречаются александриты с эффектом "кошачьего глаза". Такая разновидность называется - цимофан. Цимофан обрабатывается в виде кабошона. Александрит с эффектом кошачьего глаза ценится значительно ниже, его цена не превышает 4500 долларов США за лучшие образцы.

II. Огранка драгоценных камней.

Многое самоцветы природа одарила прекрасными сверкающими гранями, изумительной игрой света. Но все-таки форма драгоценного камня не способна полностью раскрыть его очарование. Из-за воздействия атмосферных осадков, подземных вод и различных газов грани кристаллов покрываются бороздками, штрихами, ямками. Они не только скрывают очарование самоцветов, но и создают кажущееся впечатление об их ординарности. В природе трудно обнаружить кристалл без каких-либо дефектов, и чем больше камень, тем многочисленнее скрытые дефекты - микротрещины, посторонние включения в виде кристалликов или пузырьков воздуха.

Яркие, сверкающие на солнце всеми оттенками цветовой гаммы самоцветы с глубокой древности привлекали внимание человека. И чтобы сделать их красивыми, мастера пытались различными способами очистить и отполировать грани камней. Тогда они сверкали в лучах солнца, как самые чистые самоцветы.

Искусство резьбы по камню, или глиптика (от греческого слова glihtike - вырезать), - это изготовление гемм. Выгравированные на поверхности камней выпуклые изображения называются камеей, а углубленные изображения -инталией.

Древнейшими камнерезными изделиями были полые цилиндры из халцедона или агата, на которых изображали символические знаки и религиозные фигуры. Такие цилиндры служили печатями или амулетами. Самые древние подобные предметы родом из государств Двуречья - Шумеры, Вавилона и Ассирии, процветавших задолго до наступления нашего летоисчисления. Первые резные фигурки из камня, представлявшие пластинчатоусых жуков или скарабеев, появились несколько тысячелетий назад. Их особо почитали в Древнем Египте.

Глиптика была широко распространена в Античной Греции. Очень высокого уровня это искусство достигло во времена Древнего Рима. Но в средние века это искусство было забыто. Только в эпоху Возрождения художники Италии вновь обратились к резьбе по камню. В настоящее время глиптика очень популярна во всем мире. Центром камнерезного искусства в Европе считается г. Идар-Оберштейн в Германии, откуда поступает на рынок Западной Европы около 90% резных камней.

Если раньше для изготовления гемм использовали различные по окраске агаты, яшмы, реже - аметисты, то постепенно в орбиту глиптики стали вовлекаться и другие камни. И не только поделочные, но и драгоценные. И сейчас даже на гранях алмаза можно увидеть различные выгравированные фигурки.

В древности, придавая форму камням, обычно лишь шлифовали и полировали природные грани. Таким образом, достигались блеск и сверкание камня. Отполированные камни нанизывали на нитку и носили на шее в виде ожерелья или кулона. В особо важных случаях, как, например, при изготовлении наперстника для Первосвященника, ювелир должен был подобрать камень, удовлетворяющий по цвету и размерам, определенным требованиям, и даже к нему оправу. Кстати, в отличие от наших дней оправу подбирали долго и очень тщательно.

Самый популярный способ придания формы камню называется «кабошон», что означает «голова». Еще в Древнем Риме считалось, что такие камни помогают людям, страдающим близорукостью. Связано, это с тем, что прозрачные камни в виде полного кабошона представляют собой вогнутую линзу. Император Нерон наблюдал бои гладиаторов через кабошон изумруда, о чем пишет в своих сочинениях Плиний Старший.

Способом кабошона обрабатывали изумруды, рубины, сапфиры и гранаты. В наши дни все эти камни гранят, а форму кабошона придают лишь имеющим какие-либо дефекты. Кабошоном обрабатывается «кошачий глаз», звездчатые камни или астерии и, главным образом, полупрозрачные и непрозрачные камни. Астерия - это синие (звездчатый сапфир) или красные (звездчатый рубин) корунды. При огранке в этих камнях при соответствующем освещении возникает шестилучевая звезда. Темно-красному гранату, который раньше называли карбункулом, настолько часто придавали форму кабошона, что это название стало его синонимом. В середине прошлого века это был самый популярный камень для брошей. Сейчас он вновь входит в моду.

Кабошоны бывают трех типов с постепенным переходом от одного к другому. Первый тип: правильной формы выпуклый кабошон без граней. Обе поверхности камня, верхняя и нижняя, изогнуты, причем обе кривизны имеют одинаковый знак. При огранке лунных и звездчатых камней верхняя поверхность обычно более выпуклая, что способствует лучшему оптическому эффекту. Рубину или сапфиру глубоких розовых или голубых оттенков придают очертания, усиливающие свечение камня.

Опалы всегда делают более выпуклыми на открытой стороне. Хризоберилловый «кошачий глаз» обрабатывают с искривлением основания. Все это усиливает, цвет и сохраняет первичную массу камня.

Выпуклый кабошон при уплощении противоположной стороны переходит во второй тип простой кабошон (наподобие застывшей капли свиного сала). У него нижняя поверхность всегда плоская. Эта наиболее древняя форма обычно используется для кварцевого «кошачьего глаза», а иногда и для красных гранатов.

При смене кривизны нижней поверхности возникает кабошон третьего типа - выпукло-вогнутый. На нижней поверхности при этом образуется выемка. Такой способ предпочтительнее при обработке темных камней,например, густо окрашенных карбункулов.

При фасетной огранке весь камень покрывают плоскими гранями. Прежде эта форма определяла светский характер и подчеркивала магическую силу камня. Существует четыре разновидности фасетной огранки:

а) алмазной таблицей: в виде тонкой пластины с большой плоской гранью сверху;

б) розой: множество треугольных и ромбических граней образуют выпуклость в форме летящей капли на плоском основании (так, например, роза Антверпена содержала 12 граней, роза с красной вставкой - от 12 до 24 граней);

в) алмазная, или бриллиантовая, огранкаосуществляется в виде двух составленных основаниями усеченных пирамид, из которых одна смотрела вершиной вверх, другая - вершиной вниз и вся эта конструкция вставляется в оправу;

г) огранка«лесенкой»близка по форме к усеченной пирамиде, но вершина и боковая грань выполняются в форме трапеции.

Долгое время считалось, что алмаз нельзя обработать из-за его чрезвычайно большой твердости. Поэтому вплоть до XX века алмазные октаэдры просто вставляли в оправы. Впервые шлифовать грани алмазов металлическими дисками с алмазными порошками начал в XIX веке Луи де Беркан из города Брюгге в Бельгии, хотя вполне возможно, что этот способ зародился еще в Индии. Первые гранильщики настолько увлекались своим могуществом над алмазами, что стали придавать камням фантастические формы. Однако при этом они не осознавали, каковы уникальные возможности самого камня.

Вплоть до второй половины XVI века камням в Европе придавали только правильные формы алмазного наконечника и алмазной таблицы. Обе эти формы основаны на использовании правильного октаэдра. Примитивные инструменты и отсутствие алмазной пилы, которая появилась только 100 лет назад, делали труд гранильщика тяжелым и долгим. Ведь стачивали 1/16 часть всей массы камня.

В середине XVI века на основе алмазной таблицы был получен после огранки фасетный камень с многоугольной площадкой. Четыре боковых ребра в верхней и нижней частях камня ошлифовываются таким образом, что на их местах возникают плоские фасеты. Эта так называемая простая, или ординарная, огранка вместе с двумя концевыми плоскостями насчитывает 16 фасет.

При дальнейшем наложении фасет на боковые ребра возникает «двойная» огранка с 34 фасетами и округлыми очертаниями в плане. Эта огранка розой, изобретение которой приписывают французскому кардиналу Мазарини, носит его имя. Жюль Мазарини сам увлекался обработкой алмазов и собрал великолепную коллекцию драгоценных камней, которую завещал французской короне. В настоящее время розой гранятся только мелкие алмазы.

В конце XVII века венецианский гранильщик Винченцо Перуцци разработал новый вид огранки алмазов, насчитывающий 58 фасет. Хотя контур камня при этом становится круглым, но огранка уже приближается к бриллиантовой. В Индии бриллиант имел 10 граней, в Старой Англии- 37, в Португалии - до 74. А огранка XX века уже содержит от 80 до 88 граней.

Полная бриллиантовая огранка, которая была разработана в 1910 году, включает не менее 32 фасет в верхней части и не менее 24 фасетв нижней.

Существуют и специальные виды огранки с большим числом фасет: королевская - 86 фасет, величественная - 102, профильная, или принцесс,144- 146 фасет.

При одном и том же типе шлифовки камням могут быть приданы весьма разнообразные формы: сердце, герб, бочонок.

III. Облагораживание и улучшение качества ювелирных и поделочных камней.

Редкость – качество, присущее природному камнесамоцветному сырью. Человечество издавна стремилось получить самоцветы искусственным путём, а также улучшить качество природных самоцветных камней. Однако только в наше времястало возможно искусственно выращивать аналоги алмаза, рубина, сапфира, изумруда и других драгоценных минералов. Некоторые вещества, выращенные в технических целях, также с успехом стали использовать в ювелирном деле, например иттрий – алюминиевые и галлий – гадолиниевые гранаты.

Синтез минералов – интересная областьминералогии. Каким образом улучшают качество самоцветного сырья? Под облагораживанием ювелирно – поделочного материала понимают искусственное улучшение его свойств с целью повышения ювелирных и художественно – декоративных качеств самоцветов. Чаще всего облагораживание связано с изменением окраски минерала. Люди занимались этим ещё в глубокой древности. При облагораживании использовали мёд, различные охры и сурик, медный купорос, примитивные кислоты. С развитием химии пропитка минералов различными химическими реагентами стала обычным делом. В наше время после открытия радиоактивности и рентгеновских лучей было обнаружено, что многие самоцветы обладают способностью изменять цвет при ионизирующем облучении. Сейчас в геммологии накоплен большой опыт облагораживания минерального камнесамоцветного сырья. В практических целях для изменения окраски минералов используют три типа воздействия:

Пропитывание химически активными веществами;

Термическое воздействие;

Ионизирующее облучение.

Рассмотрим каждый тип воздействия. Весьма удачный примервсем известный самоцвет бирюза. Этот сложный фосфат меди (Cu(Al,Fe)₆[PO₄]₄(OH)₈ * 4H₂O), теряя воду, бледнеет. Ювелиры

Рис. 4. Цветные разновидности кварца: слева - морион (черный), на переднем плане - цитрин (желтый), на заднем плане - раухтопаз (серый), справа - аметист (фиолетовый) и изделия из него.

называют этот процесс старением бирюзы. Чтобы избежать старения, в давние времена бирюзу пропитывали воском, парафином, жиром, а в наше время - коллоидальным кремнеземом, жидким стеклом, различными органическими смолами.Агат, скрытокристаллическая, полосчатая разновидность (SiO₂), чаще всего в природе встречается в виде натечных агрегатов серого цвета. Для окраски агатов используют неорганические соли хрома (зеленый цвет), железа (желтый цвет), кобальта (синий цвет), никеля, меди и других металлов. Часто химическую пропитку агатов сочетают с температурным обжигом: в старину невзрачные серые агаты выдерживали в сахарном сиропе, а затем обжигали в печах, получая при этом замечательные ониксы, с контрастным цветным рисунком. Окрашенные старыми мастерами агаты практически невозможно отличить от лучших природных образцов.
Качество природных цветных камней можно улучшить термообработкой. Горщики Урала, извлекая из недр кристаллы мориона (черная разновидность кварца) (рис.1), запекали их в тесто и в результате обжига получали прекрасные желтые кристаллы цитрина - несомненно, более ценную разновидность.
Поступающие на мировой рынок из стран Индокитая природные сапфиры зачастую характеризуются слишком густым черно-синим цветом, что существенно снижает их стоимость. Прогрев в течение нескольких суток при температуре более 1000^о C, как правило, позволяет сделать природные сапфиры существенно более светлыми.
Ионизирующее облучение нередко приводит к изменению окраски самоцвета в обратную сторону по сравнению с термообработкой. К сожалению, облученные радиоактивными химическими элементами самоцветы часто сами становятся радиоактивными. В геммологической практике обычно используются установки- облучения с радиоактивным изотопом ⁶⁰Co. Например, (Al₂[SiO₄](F, OH)) - бесцветный, прозрачный минерал, который после облучения становится коричневым, голубым или зеленым в зависимости от дозы облучения. Также алмазы, которые при облучении солями радия окрашиваются в зеленый цвет, при облучении нейтронами - в коричневый, а при облучении в потоке электронов - в голубой цвет.

$6 Научные методы и средства исследований

Существует не мало научных методов исследования самоцветных камней. Наука не стоит на месте и предоставляет человечеству свои новые средства исследований камня. Среди современных методов исследования в геммологии в настоящее время применяются:

Рентгеноспектральный микроанализ(микрозонд), позволяющий проводить точный химический анализ в локальной области (точке) без разрушения вещества. Метод применяется при диагностики драгоценных камней, имитаций, определения составов сплавов металлов и особенностей химического состава веществ;

Рамановская спектроскопия (спектры комбинационного рассеяния) используется для определения вещества, а также определения состава включений, не выходящих на поверхность камня, без его повреждения;

Электронный Парамагнитный Резонанс (ЭПР – спектроскопия) позволяет определять природные камни с точностью до месторождения, а синтетические – с точностью до метода синтеза. Особенно успешно метод применяется для изумрудов. Данный метод также используется для изучения природы окраски минералов;

Оптическая спектроскопия (инфракрасная, видимая и ультрафиолетовая области) применяется для изучения состава драгоценных камней и их окраски;

Люминесцентная спектрофотомерия (с различными способами возбуждения люминесценции) служит для изучения природы окраски и позволяет отличать природную окраску драгоценных камней отискусственно наведенной;

Рентгеноструктурный анализ (монокристальный) позволяет определять структуру кристаллического вещества и распределение в структуре различных примесей;

Электронная микроскопия высокого разрешения служит для изучения структуры вещества на микроуровне. В настоящее время достигнуто разрешение около 1 ангстрема (10^-8 см).

Использование компьютерных и информационных технологий позволило создать конкурентоспособный на мировом рынке программный продукт для разметки крупного алмазного сырья, в том числе сложной формы, с дефектами и внутренними неоднородностями. В настоящее время ведется работа по созданию интерактивных учебных программ по экспертизе бриллиантов.Отдельное место занимает использование всемирной компьютерной сети INTERNET в геммологии и для анализа мирового рынка бриллиантов, цветных камней и ювелирных изделий. Нарастающий поток информации на электронных носителях, появление мировых компьютерных сетей по торговле бриллиантами и ювелирными изделиями, прогнозы на будущее компьютерного рынка драгоценных материалов уже сегодня требуют от специалиста умения работать с компьютерными сетями и ориентироваться на мировом электронном рынке.

$8 Место геммологии в учебных планах и тематике ГГФ НГУ и ОИГГМ СО РАН.

В практике кафедры широко применяются методы обучения студентов по индивидуальным планам. На кафедре ведена магистерская подготовка со следующими специализациями: "Геммология" (руководитель д.г.-м.н. В.С.Шацкий), "Петрология" (руководитель к.г.-м.н. В.В.Хлестов), "Экологическая геохимия" (руководитель д.г.-м.н. А.Б.Птицын), "Геология и методы поисков алмазных месторождений" (руководитель д.г.-м.н. Н.П.Похиленко). Спецкурс по геммологии: 78 часов лекций и 18 часов лабораторных занятий. Д.г.-м.н., профессор В.С.Шацкий.В спецкурсе геммологии проводят изучения по следующим предметам исследования:

методы идентификации, сортировки и оценки драгоценных камней и алмазов;

Геология месторождений драгоценных камней, способы добычи, обработки и облагораживания;

Особенности сбыта и терминологии;

Современные физико-химические методы диагностики, процедура геммологической экспертизы и особенности применения методов исследования кристаллического вещества в применении к драгоценным камням.

Также в ОИГГМ СО РАН существует геммологический центр, заведующим которого является профессор Владислав Станиславович Шацкий и сотрудником которого является Смирнов Сергей Захарович.

Заключение

В ходе написания курсовой работы я столкнулась с нехваткой литературы и её устарением. Так как книги были написаны в Советское время и раньше,мне пришлось искать дополнительные статьи и литературу, которые были написаны не так давно. В результате написания работы я узнала об очень интересных вещах, связанных с драгоценными камнями. Я узнала о методах облагораживания камней, и о том какие виды огранки применяются к ним. Меня также заинтересовал такой драгоценный камень, как александрит, и его способности менять окраску при разном освещении. В общем, я довольна своей курсовой работой и тем как она сделана, потому что я имела возможность использовать современные источники и знания об этой науке.

По-моему негативным моментом было то, что весь материал приходилось брать из книг, а хотелось бы проводить исследования самой, что было бы намного увлекательней, но так как мои знания пока не достаточные в этой области, то приходилось довольствоваться книгами, написанные другими учеными и исследователями.

Работа над курсовой, мне кажется, учит работать с дополнительной научной литературой, которая расширяетстуденту кругозор.

Список использованной литературы:

Андерсон Б. Определение драгоценных камней. М.: Мир, 1983. 456 с.

Декоративные разновидности цветного камня СССР. М.: Недра, 1989. 272 с.

Киевленко Е.Я., Сенкевич Н.Н., Гаврилов А.П. Геология месторождений драгоценных камней. М.: Недра, 1982. 280 с.

Корнилов Н.И., Солодова Ю.П. Ювелирные камни. М.: Недра, 1982. 240 с.

Куликов Б.Ф., Буканов В.В. Словарь камней самоцветов Л.: Недра, 1988

Платонов А.Н., Таран М.Н., Балицкий В.С. Природа окраски самоцветов. М.: Недра, 1984. 197 с.

Путолова Л.С. Самоцветы и цветные камни. М.: Недра, 1991.

Смит Г. Драгоценные камни. М.: Мир, 1984. 560 с.

Элуэлл Д. Искусственные драгоценные камни. М.: Мир, 1986. 160 с.