Бирюза является основным фосфатом меди и алюминия, содержащим воду - CuAl6[PO4]4(OH)8x5H2O. В качестве примесей в бирюзе могут присутствовать Fe, Ca, Zn, Mg, Cr, Ti, V, Sr, Ba, Mn, Mo, Na, Ag, Si, B, Co, Pb, органическое вещество. Разновидность, содержащая значительное количество железа, называется рашлеитом. Рашлеит и алюмохалькосидерит - промежуточные члены изоморфного ряда, крайними членами которого являются бирюза и халькосидерит, - CuFe6[PO4]4(OH)8x4H2O [8].
Бирюза относится к триклинной сингонии, пинакоидальному виду симметрии. В виде кристаллов она встречается чрезвычайно редко. Обычно бирюза встречается в виде микро- и скрытокристаллических агрегатов, образующих прожилки, желваки, включения неправильной формы, примазки, почковидные образования. Л.Е. Муром (1979) было проведено электронно-микроскопическое исследование бирюзы из Мексики, при котором было выявлено, что она имеет плотную структуру и состоит из пластинчатых микрокристаллов [11].
Бирюза непрозрачна, в тонких сколах не просвечивает.
Бирюза может люминесцировать в ультрафиолетовых лучах светло-голубым и желтовато-зеленым светом.
Месторождения бирюзы связаны с корами выветривания сульфидсодержащих пород с медью и фосфором. Бирюза образуется в кислой среде в окислительной обстановке. Концентрируется бирюза в участках с повышенной щелочностью и более восстановительными условиями среды. Такая обстановка создается в самых нижних частях гидрослюдистых и монтмориллонит-гидрослюдистых зон коры выветривания. Выделяется бирюза из коллоидных растворов, о чем свидетельствуют колломорфные натечные формы агрегатов бирюзы, в основном в районах аридного климата. Часто месторождения связывают с осадочными и осадочно-метаморфическими породами - с циркуляцией по трещинам богатых кислородам и углекислым газом атмосферных вод, которые, просвечиваясь через песчаники, разлагали органические минеральные вещества, содержащие медь, фосфор и глинозем. Иногда бирюза приурочена к кварцевым жилам и прожилкам [4].
Бирюза непрозрачна, редко просвечивает в мелких кристаллах. Блеск: матовый, жирный, стекловатый в кристаллах. Наиболее интересное в историческом плане месторождение бирюзы расположено в Иране около Нишапура, оно разрабатывается уже более 4000 лет. Другие исторически важные месторождения бирюзы находятся в Китае в провинции Сычуань и в Манчжурии, они были описаны еще в путешествиях Марко Поло. Очень яркую и чистую бирюзу добывают в Америке (Аризона), известны месторождения в Австралии. На Синайском полуострове в Египте разработка бирюзы ведется уже более 3000 лет, площадь месторождения составляет 640 кв.км. Старинные месторождения бирюзы известны в России (на Урале), а так же в Средней Азии (в Узбекистане и Казахстане), где добыча этого камня ведется уже 2000 лет на территории около 300 кв. км. Обрабатывается в виде кабошонов. Часто подвергается полировке и инкрустации. Похожие минералы: Лазурит, лазулит, малахит, хризоколла. Бирюза - очень гигроскопичный материал. Изделия из нее следует оберегать от резких перепадов температур, нагрева, от воздействия кислот, абразивов и испарений, их нельзя чистить в мыльных растворах. Допускается только сухая чистка. Для удаления жира и масла используется сухая замша, фланель, шерстяная ткань. Ультразвуковая и паровая обработка недопустимы. Бирюза может выгорать на солнце; активные испарения, различные косметические и гигиенические средства могут изменить цвет камня от голубого до синего и зеленого [12] .
ХАЛЦЕДОН
Халцедон - минерал, который под микроскопом представляет собой тончайшие волокнистые кристаллы кварца, стянутые в сферолиты и расходящиеся радиально лучами из множества центров (Рис. 14). Он встречается в породах, богатых кремнеземом в виде корок с гроздевидной или почкообразной поверхностью, а также в виде натечных полосчатых образований.
Халцедон не образует кристаллов.
А.Е. Ферсман классифицировал халцедон по окраске: обыкновенный халцедон - серый, желтоватый, голубоватый, хризопраз - изумрудно- и яблочно-зеленый, сердолик - красно-оранжевый, карнеол - краcный, сардер - коричневый, сапфирин - молочно-синий, голубой, плазма - светло- и луково-зеленый, гелиотроп - темно-зеленый с красными крапинками, кремень - желтый, бурый, темный, с примесями глинистых, железистых веществ, кварца, опала и других минералов [12].
Рис. 14. Халцедон [7]
Название халцедон произошло, видимо, от названия древнего города Халкедон, расположенного в районе Босфора. В древние времена из халцедона изготовляли украшения и предметы домашней утвари [5].
Полосчатые разновидности халцедона представлены агатами и ониксами. В агатах слои различной окраски расходятся концентрическими кругами причудливых волнистых очертаний, расположенных в основном параллельно друг другу. Камни с прямыми полосами и слоями называют ониксами или ленточными агатами (агатами уругвайского типа).
Присутствуют окислы железа, марганца, хрома, титана, никеля и других элементов.
В настоящее время из него делают вставки в виде кабошонов для ювелирных изделий [12].
Халцедон полупрозрачен, имеет слабый восковой блеск, твердость 7.
Распространен в Бразилии, Индии, Уругвае, Австралии. Многочисленные месторождения встречаются и на территории бывшего СССР.
Обработка: кабошонирование, хорошо принимает полировку, слегка просвечивает.
Хризопраз - самая ценная разновидность халцедона. Он красивого яблочно-зеленого цвета. Окраска хризопраза зависит от примеси никеля, содержание которого колеблется от 0,3 до 3,3%. Цвет камня, как правило, неоднородный - от белого до глубокого зеленого со всеми тончайшими переходами между ними. Окраска может выцветать от продолжительного воздействия солнечного цвета, однако она восстанавливается, если поместить камень во влажную среду.
Зеленая окраска хризопраза может быть объяснена цветом геля -Ni(OH)2 , который находится в хризопразе, как показали электронно-микроскопические исследования.
Месторождения хризопраза впервые были обнаружены в XVIII веке недалеко от Коземица в Польше. Нежный цвет, красивый блеск и прекрасная полировка сделали его одним из любимых ювелирами камней. В Москве в Оружейной палате хранятся различные изделия, в отделке которых использовался хризопраз. Хризопраз гранится в виде кабошонов.
Месторождения хризопраза расположены в бывшем СССР, Польше (около городов Франкейштейна и Коземица, где он находится в змеевиках вместе с опалом), Австрии (Квинсленд), Бразилии, Индии на Мадагаскаре, в США (штаты Аризона, Орегон, Калифорния).
Зеленая хризопразовая окраска может быть достигнута окрашиванием халцедонов и агатов. Один из методов распространения такого искусственного окрашивания - использование фильтра Челси, под которым хризопраз остается зеленым, а искусственно окрашенный халцедон - коричнево-красным [10].
Сердолик, или корнеол, - красноватая, желто-красная или оранжевая разновидность халцедона. Сердолик - слово русское, что значит радующий (или напоминающий) сердце. Название корнеол связано с окраской камня (от лат. cornum - кизил).
Сардер - бурая, коричнево-красная и коричнево-каштановая разновидность халцедона. Происхождение названия точно не установлено.
Провести четкую границу между сардером и карнеолом сложно, так как между ними существует постепенный переход. Окраска красных халцедонов может быть объяснена присутствием бурых гелей гидроокислов железа. Причем в темно-бурых частях его в три-четыре раза больше, чем в светлых.
На Руси этот камень был известен очень давно. Его старинное русское название «смазень» или «каднос». Из сердоликов в России и Европе изготовляли печатки, перстни, кресты и кубки [12].
В Средние века сердолик разделяли на мужской - красно-коричневый и женский - розово-оранжевый.
В настоящее время из сердолика делают ювелирные украшения - вставки, ограненные в форме кабошона, кольца и перстни.
Месторождения сердолика известны в Индии, Бразилии и Уругвае. Есть он также в Крыму, Хабаровском крае, в Забайкалье.
Гелиотроп - непрозрачная, темно-зеленая разновидность халцедона с красными пятнами. Название «гелиотроп» указывает нам на свойство при погружении в воду отражать лучи солнца.
Месторождения гелиотропа известны в Индии (Пука, Шт. Махараштра), Австралии, Китае, США (штаты Калифорния, Вайоминг) [5].
Среди халцедонов встречаются разновидности с включениями чешуек и дендритов, чаще всего из хлорита. Окислов марганца или железа. Дендритовые включения, сферолиты и чешуйки минералов зеленого цвета образуют моховой агат, или моховик, узоры хлорита в нем порой причудливых очертаний и напоминают лесные пейзажи. Марганцевые дендриты черного цвета, разветвляясь по трещинам халцедона, чаще всего напоминают ветви деревьев или кустов, а также образования, подобные тонким морозным узорам на стекле. Такие халцедоны назывались моккским камнем.
В XVIII веке моховики и моккские камни считали следами затвердевших соков или фантастическими растениями, проросшими внутри камня, или продуктами землетрясений. Эти камни пользовались большим успехом в Индии и других странах Востока. При огранке этих камней стараются наиболее красиво и полно выделить участки камня с дендритами. В связи с большим спросом в Китае умело имитировали дендритовые образования из стекла [6].
Наиболее известные месторождения дендритовых халцедонов расположены в Индии. Хорошие образцы можно обнаружить на Урале и в других районах.
Очень ценны агаты и ониксы (Рис. 15).
Рис. 15. Агат сердоликовый. [7].
Название агат получил от реки Агатос на острове Сицилия, где с давних времен часто находили этот минерал.
Агат - один из самых красивых камней среди халцедонов. Нарядная полосчатость, образованная слоями от долей до нескольких миллиметров, тонкие цветовые переходы, насыщенная палитра окраски этого камня - все это делает его крайне привлекательным. Различные изделия из агата известны с глубокой древности: в гробницах около Алушты обнаружены бусы из агата, относящиеся к V веку до н.э., около Симферополя в скифских захоронениях III в. до н.э. находили ожерелья из халцедона, агата, оникса и др [9].
На Урале встречается особая разновидность агата - переливт, в котором слои халцедона как бы «текут» причудливыми струями и полосами, а цвет переливается от белого и голубоватого до желтоватого, оранжевого и красного.
Слои халцедона и агата отличаются твердостью и пористостью, поэтому проницаемость их неодинакова. Это свойство агатов было известно еще в глубокой древности, и мастера-камнерезы умело подкрашивали камень для получения более красивого цвета и оттенков. В Древней Индии и Китае получали густо-черный агат путем пропитывания камня раствором меда с последующим прокаливанием на огне. В более поздние времена научились окрашивать агаты в красные, зеленые, коричневые, синие и другие цвета. Так, синюю краску получают, пропитывая агат раствором красной кровяной соли, а затем обрабатывая его азотно- или сернокислым железом, красную краску или зеленую - обрабатывая агаты раствором азотнокислого железа или хромовых квасцов с последующим обжигом [12].
Окрашивают халцедоны и агаты и в настоящее время облучением нейтронами, электронами и другими частицами с высокой энергией [14].
Месторождения агатов распространены повсеместно. Особенно богатые месторождения находятся в Германии (Идар-Оберштейн), в Южных районах Бразилии, в Индии. Мексике, Уругвае. Агаты известны на Урале, в Забайкалье, в Крыму, на полуострове Тимман, в Армении и Грузии.
Происхождение агатов связано с вулканогенными комплексами пород: лавами. Туфами, туфобрекчиями, где образуются миндалины. В пустотах возникают слои различного цвета, вследствие диффузии растворов через коллоидное гелеобразное вещество, представленное кремнеземом [4].
Оникс в древности на Востоке считался несчастливым камнем. Арабы называли его «джаз», что в переводе означает печаль или скорбь.
В настоящее время оникс вставляют в кольца, браслеты и другие ювелирные изделия.
Ониксы сложены плоскопараллельными слоями различно окрашенного халцедона, контрастными по цвету; сочетания полос черного и белого цвета наблюдаются в арабском ониксе, бурого и белого - в сардониксе, красного и белого - в карнеолониксе, белого и серого или синеватого - в халцедонониксе, сочетание полос любых других окрасок - в обыкновенном ониксе [15].
АМЕТИСТ Аметист - прозрачная разновидность кварца, его цвет варьируется от светло- до темно-фиолетового (Рис. 16). Это очень красивый, прочный разносторонний камень, который был известен уже в Древнем Египте. В средние века его называли "апостольским камнем" [15].
Иногда встречаются минералы, где присутствуют одновременно и аметистовые, и цитриновые зоны, такие камни называются аметрины.
Рис.16. Аметист [16].
Фиолетовая окраска аметиста может сильно варьировать от фиолетового с кровавым оттенком до сине-сиреневого. Природа окраски аметиста обусловлена замещением четырехвалентного кремния трехвалентным железом с компенсацией заряда ионами натрия. На окраску аметиста влияет радиационное облучение.
Равномерно окрашенные кристаллы редки, чаще всего окраска усиливается к вершине кристалла(Рис. 17). Аметисты отдельных месторождений при искусственном освещении становятся серыми, неприглядными [8].
Рис. 17. Кристалл аметиста [6].
Под действием солнечного света аметист может выцветать. При нагревании до 300- 5000С цвет полностью утрачивается. Однако под воздействием г-лучей окраска может быть восстановлена. При прокаливании аметиста при температуре более 5000С образуется устойчивая желтая окраска, и он переходит в цитрин, а при температуре более 6000С появляется мутно-молочная окраска, имитирующая лунный камень.
Рис. 18. Друза аметиста [6].
Под воздействием продолжительного ультрафиолетового освещения окраска аметиста исчезает, но повторной обработкой г-лучами и рентгеновским облучением можно восстановить и усилить его цвет. В природе аметист встречается в виде вытянутых кристаллов, скипетровидных кристаллов, в двойниках и четверниках, друзах, щетках, сростках и параллельно-шестоватых агрегатах (Рис. 18). Как правило, размер кристаллов от 5 до 100 мм по длинной оси. Твердость аметиста 7.
Бразилия - основной поставщик аметистов. Этот минерал добывается также в США, Канаде, Мексике, Боливии, Шри-Ланке, Индии, Бирме, Японии, Китае, Корее, Армении. Российские аметисты добывают на Урале, в Якутии, на Кольском полуострове (Рис. 19). Крупные месторождения аметистов находятся в Африке, на Мадагаскаре, в Зимбабве, Мозамбике и Заире. В Смитсоновском Институте в Вашингтоне есть ограненный аметист весом 1362 карата из Бразилии. Обработка: огранка, кабошоны, гравировка, резьба по камню. Похожие минералы: шпинель, флюорит, рубеллит.
Рис. 19. Ограненный аметист [6].
3. Сырьевые ресурсы поделочных камней крыма и пути их рационального использования
Крым неслучайно называют «музеем под открытым небом». Красота и уникальность крымской природы общепризнанна и не требует доказательств. Не является исключением и минералогическое богатство полуострова: в недрах Крыма открыто более 200 минералов, некоторые из которых были впервые найдены именно здесь - керченит, алуштит, митридатит (Рис. 20).
Рис. 20. Схема распространения самоцветных и поделочных камней на территории Крыма [6]: 1-халцедоновые самоцветы, 6 - гипс, 2-самоцветная галька, 7 - агат, 3 - трасс, 8 - мраморовидные известняки, 4 - кремень, 9 - диабазы, габбро, порфириты 5 - окаменелое дерево,
Минералам Крыма посвящены многочисленные научные труды многих признанных ученых. И практически в каждой работе так или иначе затрагивалась тема крымских камней - самоцветов - признанных «аристократов» мира минералов [9]. История их использования жителями Крыма берет начало со времен неолита, когда появился обычай класть в захоронение амулеты из сердолика, халцедона.
Во времена античности и средневековья техника обработки цветного камня совершенствовалась. В настоящее время в Крыму работает много мастеров - ювелиров, которые обрабатывают местное камнерезное сырье: агаты, сердолик, яшму, опал, окаменелое дерево. Их продукция пользуется спросом не только у жителей Крыма, но и у многочисленных гостей полуострова. И потребность на сувениры из местного материала будет все возрастать по мере развития индустрии туризма.
Еще при первых разведках ископаемых богатств Крыма в 1823-1825 гг. маркшейдер Козин обращал внимание на халцедоны горы Карадаг. Месторождения карадагских самоцветов издавна привлекали внимание минералогов и ювелиров. «Коктебельские камешки» довольно широко использовались Петергофской гранильной фабрикой как для мозаики, так и для изготовления различных ювелирных изделий. В Крыму поделочные камни начали использоваться с конца XIX века, когда в Симферополе была построена фабрика по полировке декоративных каменных материалов.
В 1910 году в Коктебеле чех Я. Тиханек организовал шлифовальную мастерскую, которая обсуживала до 1921 г. первоклассные столичные ювелирные и ограночные мастерские [9].
Из карадагских самоцветов изготовлялись бусы, запонки, булавки, броши и другие мелкие ювелирные изделия, которые продавались не только в Крыму, но и в других крупных городах России. Н.Ф. Чуриным в 1918 году для Петергофской гранильной фабрики на Карадаге было добыто около 50 пудов халцедона и агата.
Вопрос о промышленном использовании карадагских самоцветов в качестве ювелирного камня был поставлен в 1940 году (Рис. 21).
В настоящее время в Крыму известны следующие виды самоцветного сырья: халцедоны, сердолики, агаты, гелиотропы, аметисты, опалы, гагат и другие; в качестве поделочного камня могут быть использованы разнообразной окраски яшмы, окаменелое дерево, гипсы, декоративные мраморовидные известняки, гравеллиты и ряд изверженных горных пород [16].
Месторождения самоцветных камней в горном
Крыму генетически связаны с эффузивными породами среднеюрского возраста. Самоцветы являются продуктами гидротермальных и пневматолито - гидротермальных процессов.
Рис. 21. Яшма Карадаг [6].
Наибольший практический интерес по ювелирным и декоративным качествам, а также по запасам сырья представляют самоцветы вулканической группы Карадага [4]. Ассортимент самоцветных и поделочных камней Карадага весьма разнообразен.
Группа кварца - горный хрусталь, аметист, цитрин.
Группа халцедона:
А) халцедон равномерно окрашенный - светло-сизый, облачный, светло-серый, темно-серый, черный, темно-розовый, оранжевый и красный (сердолик), светло-каштановый (сардер), темно-зеленый (плазма);
Б) халцедон неравномерно окрашенный: сизый, серый, темно-серый, красноватый с редкими полосками или пятнами более темных оттенков, зеленый халцедон со звездчатыми включениями красного гематита (гелиотроп);
В) халцедон слоистый многоцветный, окраска и прозрачность отдельных слоев различные - агат; по рисунку выделяют круговые, глазчатые, бастионные, пейзажные, моховые агаты;
