Драгоценные, полудрагоценные, поделочные камни. Основные характеристики каждой категории. Шкала Мозе. Классификация Клюге

Основные характеристики каждой категории камней

Общепринятой классификации, четко разделяющей драгоценные и полудрагоценные камни, нет.

В России принято разделять камни, используемые для ювелирных украшений и для производства камнерезных изделий, на три группы:

  1. ювелирные (драгоценные) камни;
  2. поделочные камни, предназначенные для производства камнерезных изделий (шкатулок, пепельниц и т. п.),
  3. промежуточная группа ювелирно-поделочных камней.

Камни, которые используют в ювелирном деле, обыч­но являются минералами, иногда горными породами. К минералам относятся естественные химические соедине­ния в земной коре, к горным породам — природные об­разования, из которых состоит земная кора.

Ценность камня, как принято считать, основана на трех основных признаках: красоте, прочности и редкос­ти. Драгоценность камня определяют следующие каче­ства: твердость, цвет, химическая стойкость, прозрачность, блеск, способность преломлять свет и восприни­мать огранку.

Свойства драгоценных камней

Твердость — это способность сопротивляться внешне­му механическому воздействию; применительно к юве­лирным камням под твердостью понимают, во-первых, твердость при царапанье и, во-вторых, твердость при шли­фовании. В давние времена при помощи царапанья опре­деляли драгоценность камней, но сейчас, после откры­тия оптических методов исследования, царапанье прово­дится только на менее ценных камнях, так как велик риск повреждения драгоценного минерала.

Спайность минералов — свойство, которое необходи­мо знать ювелиру при шлифовке и огранке камней. Оно основано на способности минералов раскалываться или расщепляться по ровным плоским поверхностям и зави­сит от строения кристаллической решетки камней и от их сил сцепления между атомами. Различают спайность весьма совершенную (эвклаз), совершенную (топаз) и не­совершенною (гранат). У целого ряда драгоценных и по­делочных камней (например, у кварца) она вообще от­сутствует. Отдельностью называется способность крис­талла раскалываться в определенных участках по парал­лельно ориентированным поверхностям.

При сильном механическом воздействии на камне мо­жет образоваться трещина. Термическая обработка так­же может послужить причиной появления трещин спай­ности, что снижает ценность камня. Огранка фасетами драгоценного камня требует большого искусства.

Спайность использовали раньше для аккуратного рас­членения крупных камней на части и удаления дефек­тных участков. Теперь для раскола используют метод распиловки, что позволяет лучше использовать форму камня.

Форму поверхности фрагментов, на которые распада­ется минерал при ударе, называют изломом. Он бывает раковистым, неровным, занозистым, волокнистым, сту­пенчатым, ровным, землистым и пр. По излому можно определить, какой минерал лучше подвергается той или иной обработке.

Плотность представляет собой отношение массы ве­щества к массе того же объема воды. Этот показатель очень важен при идентификации драгоценных камней. Их плотность колеблется от 1 до 7. Камни с плотностью ниже 2 кажутся нам легкими, от 2 до 4 — нормальной тяжести и выше 5 — тяжелыми. Наиболее ценные драго­ценные камни: сапфир, рубин, алмаз — имеют более вы­сокую плотность, чем главные породообразующие мине­ралы, прежде всего кварц, и полевой шпат. Благодаря этому в текучих водах драгоценные камни отлагаются раньше кварцевых песков и накапливаются в так назы­ваемых россыпных месторождениях.

Плотность определяют гидростатическим взвешивани­ем и методом погружения в тяжелые жидкости.

Метод гидростатического взвешивания основан на за­коне Архимеда, когда путем погружения неизвестного камня в воду определяется его объем, а плотность затем рассчитывается по формуле:

Плотность камня = Масса камня \ Объем камня

При работе с драгоценными камнями ювелиру необ­ходимо знать о таких свойствах минералов, как хрупкость — свойство минерала крошиться при механичес­ком воздействии, химическая стойкость — способность сопротивляться действию кислот и щелочей, выдержи­вать высокую температуру и плотность, а также о таком свойстве, как порочность — наличие в камнях трещин, инородных включений, что является важным признаком при оценке драгоценных камней.

Оптические свойства. Из всех свойств драгоценных камней оптические свойства играют главную роль, так как благодаря им определяется цвет, блеск, сверкание, люминесценция и прочие световые эффекты камней. При испытании и идентификации драгоценных камней так­же все большее место отводится оптическим явлениям.

Цвет. Для большинства камней цвет или окраска иг­рает значительную роль в их оценке. Причиной различных окрасок является свет, то есть электромагнитные ко­лебания, лежащие в определенном интервале длин волн. Окраску минералов можно разделить на два вида. В од­ном из них цвет камня постоянен и зависит не от приме­сей, а непосредственно от химического состава минера­ла. Такая окраска называется идиохроматической, и она присуща в основном цветным камням. Другой вид окрас­ки зависит от какого-нибудь красителя в химическом со­ставе минерала — она называется аллохроматической. Красящими элементами, по словам академика А.Е.Ферсмана, «красителями мира» являются: хром, титан, вана­дий, железо, кобальт, марганец, никель, медь и т.д.

Цвет камней, относящихся к одной группе минера­лов, может широко варьироваться. Собственные окрас­ки, будучи постоянными, могут служить диагностичес­кими признаками драгоценных камней. Если с нажи­мом провести минералом по пластинке неглазурованного шершавого фарфора — бисквита, то цвет, оставлен­ный на нем, так называемый цвет черты, будет истин­ной окраской камня. При определении более твердых минералов рекомендуется сначала стальным напильни­ком соскоблить немного порошка, а затем растереть его на бисквитной пластинке. У ограненных камней цвет черты не определяют во избежание повреждения драго­ценного минерала.

Цвет Прозрачные камни Непрозрачные или просвечивающие камни
Бесцветный или белый Алмаз+, корунд+, топаз+, шпинель+*, берилл+*,

горный хрусталь

Жемчуг+(с перламутровым блеском), опал
Чёрный Алмаз+ Морион, агат,

меланит, диопсид,

гагат, оникс

Розовый Топаз+*, рубелит+, шпинель+, морганит+, кунцит Розовый кварц, родонит
Красный Рубин+, александрит+ (при электрическом освещении), топаз+*, шпинель+,

гиацинт+, морганит+,

пироп, альмандин

Яшма, корнеол
Коричневый Топаз+, шпинель+, гиацинт+, турмалин, рутил,

гроссуляр, спессартин

Сардер, яшма, карнеол,

тигровый глаз, дымчатый кварц,

нефрит*, янтарь

Фиолетовый Аметист+, топаз+*, турмалин+*,

таффеит+*, корунд+

Чароит, аметистовый кварц
Голубой Аквамарин+, топаз+*, сапфир+, индиголит+,

шпинель+*, эвклаз+

Бирюза, лазурит
Синий Сапфир+, индиголит+, топаз+, берилл+,

шпинель+*, танзанит

Бирюза, лазурит, азурит,

содалит, лабрадорит

Зелёный Изумруд+, хризоберилл+, хризолит+,

сапфир+, топаз+*,

александрит+ (при дневном освещении), аквамарин+, турмалин+, эвклаз+,

шпинель+, андрадит,

гроссуляр, диопсид, эпидот, энстатит, оливин

Изумруд+, диоптаз, хризопраз,

яшма*, празем, гелиотроп,

хризопал, амазонит, нефрит,

жадеит, малахит, апатит,

змеевик (серпентин)

Жёлтый или оранжевый Топаз+, Гелиодор+, хризоберилл+, корунд+,

шпинель+, гиацинт,

цитрин, гидденит, турмалин*

сердолик, яшма, нефрит, янтарь
Полосатый, пёстрый Голова мавра Яшма, агат, благородный опал,

оникс и сардоникс, гелиотроп,

авантюрин, тигровый глаз,

Прозрачность, блеск, поверхностные оптические эф­фекты. Прозрачность — фактор, повышающий качество и ценность большинства ювелирных камней. Она пред­ставляет собой способность минерала пропускать свет. По прозрачности минералы делятся на прозрачные, полупроз­рачные (просвечивающие) и непрозрачные. От прозрач­ности камня во многом зависит его огранка и стоимость. Прозрачность ухудшается из-за присутствия в материале посторонних включений или внутренних трещин. Про­пусканию света также препятствуют его сильное погло­щение в кристалле. Зернистые, шестоватые или волок­нистые агрегаты (халцедон, ляпис-лазурь, бирюза) непроз­рачны, так как свет в них столь многократно преломля­ется на всех граничных поверхностях мелких индиви­дов, что полностью отражается.

Светопреломление характеризует разность скорости света при переходе его из воздушной среды в кристалли­ческую и обратно. Эта величина всех кристаллов драго­ценных камней-одного и того же вида постоянна (иногда она колеблется, но в пределах весьма узкого интервала).

Измерение показателей преломления на практике про­изводится с помощью рефрактометра. Их значения не­посредственно считываются со шкалы прибора. Но на обычном рефрактометре измеряют только показатели преломления не выше 1,80, притом лишь у камней, име­ющих плоские грани или фасеты. Для кабошонов специ­алистам удается получить только приближенные данные.

Очень удобен для измерения светопреломления иммер­сионный метод. Он основан на погружении камня в жид­кость с известным показателем преломления и наблюде­ния границы раздела.

Блеск. От показателя преломления света минерала за­висит его блеск. Различая ювелирные камни по блеску, считают, что они могут иметь блеск стеклянный, алмаз­ный, полуметаллический. Стеклянный блеск характеризу­ется показателем преломления от 1,3 до 1,9; алмазный — от 1,9 до 2,6; полуметаллический — от 2,6 до 3,0. Более всего ценится алмазный блеск, наиболее распространен стеклянный блеск. Кроме того, крайне редко встречается блеск металлический, жирный, перламутровый, шелко­вистый и восковой.

Обычно к блеску причисляют и световые эффекты, в основе которых лежит явление полного внутреннего отра­жения. При бриллиантовой огранке достигается идеальное внутреннее отраже­ние и тем самым наиболее яркое сверкание.

Плеохроизм. Цветной облик камней часто зависит от освещения, поскольку спектры искусственного (электри­ческого) и дневного (солнечного) света различны. Суще­ствуют камни, на окраску которых искусственный свет оказывает неблагоприятное влияние (сапфир), и такие, которые при вечернем (искусственном) освещении толь­ко усиливают свое сияние (рубин, изумруд). Существу­ют камни, у которых ярко выражена перемена цвета в зависимости от освещения. Например, александрит днем выглядит зеленым, вечером — красным. Кроме того, не­которые камни кажутся окрашенными по-разному, если смотреть на них с разных сторон, например, сверху или сбоку. Это явление называется плеохроизмом, оно может быть выражено слабо, отчетливо или сильно. Особеннос­ти изменения окраски надо учитывать при шлифовке камня, чтобы избежать появления у него слишком тем­ных или чересчур светлых тонов.

Поверхностные оптические эффекты: световые фи­гуры и цветовые переливы

У многих ювелирных камней наблюдаются световые фигуры в виде полосок света, цве­товые переливы поверхности. Ни те ни другие не зависят ни от собственной окраски камня или присутствия эле­ментов примесей, ни от его химического состава. Причи­ны их появления кроются в явлениях отражения, интерференции и дифракции световых волн.

Эффект «кошачьего глаза» присущ камням, представ­ляющим собой агрегаты, содержащие тонкие параллель­но ориентированные полые каналы или параллельно срос­шиеся волокнистые либо игольчатые индивиды.

Наибольшее впечатление от эффекта «кошачьего глаза» возникает, если камень отшлифован в форме кабошона, притом так, что плоское основание кабошона располага­ется параллельно волокнистой структуре камня. Самым ценным считается хризоберилловый кошачий глаз, его называют просто «кошачьим глазом». Но аналогичный эффект встречается у очень многих ювелирных камней. Все другие разновидности кошачьего глаза, кроме хризо­бериллового, требует более точного минералогического определения («кварцевый» и др.).

Астеризм (от лат. astrum — созвездие) — появление на поверхности камня световых явлений в виде светлых по­лосок, пересекающихся в одной точке и напоминающих звездные лучи. По своей природе близок к явлению «ко­шачьего глаза» с той лишь разницей, что отражающие включения — тонкие волокна, иголочки, канальцы — имеют в разных участках различную дринентировку. Наи­большее впечатление производят звезды у кабошонов ру­бина и сапфира. Звездчатые камни называют астериями. Астеризм создают и у синтетических ювелирных камней.

Адулярисценция — голубовато-белое мерцающее сия­ние лунного камня (адуляр). При движении кабошона из лунного камня это сияние, или отлив, скользит по его поверхности. Эффект объясняется интерференцией света на тонких параллельных пластинках ортоклаза и альби­та, из которых создан лунный камень.

Авантюрисценция — пестрая цветовая игра блестя­щих искрящихся отражений света от чешуйчатых вклю­чений на большей частью непрозрачном фоне (в непроз­рачных камнях).

Иризация — радужная цветовая игра некоторых юве­лирных камней, результат разложения белого цвета, пре­ломляющегося на мелких разрывах и трещинах в камне, на спектральные цвета. У горного хрусталя этот эффект усиливается или даже вызывается искусственно путем создания трещинок в камне, так как иризация повышает его ценность.

Лабрадорисценция — цветовая игра в синих, зеленых, красных, золотисто-коричневых и других тонах с метал­лическим отливом, наблюдаемая у лабрадора и особенно у спектролита — его финской разности, играющей всеми цветами спектра.

Опалесценция — вызвана явлениями отражения и рас­сеяния света мелкими частицами кремнезема, представ­ляет собой молочно-белый, мутно-голубоватый или с жем­чужным отливом облик обыкновенного опала.

Опализация — мерцание цветных искр у благородно­го опала, меняющееся в зависимости от угла зрения.

«Шелк» — шелковистый блеск и переливы у некото­рых драгоценных камней, вызванные присутствием в них параллельно ориентированных включений тонковолокни­стых или игольчатых минералов либо полых канальцев. Ценится у ограненных рубинов и сапфиров. С увеличе­нием количества включений камень теряет прозрачность и при надлежащей шлифовке может обнаружить эффект кошачьего глаза.

Классификация

Действующие в настоящее время стандарты делят камнесамоцветное сырье на две группы — ювелирные (драгоценные или ограночные) и поделочные.

На основе уточнённой и существенно дополненной системы М. Бауэра, академиком А. Е. Ферсманом в 1952 году была предложена следующая классификация драгоценных и цветных камней. В основу классификации положено такое свойство камней, как твёрдость. Именно от этого свойства камня зависят способы и приёмы их обработки. Все минералы он разделил на две большие группы[2]:

  1. А — ограночный материал — самоцветы;
  2. Б — поделочный материал — цветные камни.

Группа А содержит три порядка:

  1. Первый порядок: алмаз, рубин, сапфир, изумруд, александрит, хризоберилл, благородная шпинель;
  2. Второй порядок: аквамарин, топаз, турмалин красный, берилл, аметист, альмандин, уваровит, гиацинт, благородный опал, циркон;
  3. Третий порядок: гранат (не вошедший во второй порядок), кианит, диопраз, турмалин зелёный и полихромный, горный хрусталь, дымчатый кварц, аметист светлый, халцедон, агат, сердолик, гелиотроп, хризопраз, полуопал, солнечный камень, лунный камень, лабрадор, обсидиан, гагат, гематит, рутил и другие.

Группа Б содержит четыре порядка:

  1. Первый порядок: нефрит, лазурит, глауконит, амазонит, лабрадор, содалит, орлец (родонит), малахит, авантюрин, кварцит, дымчатый кварц, агат (с его разновидностями), яшма, везувиан, еврейский камень и розовый кварц;
  2. Второй порядок: лепидолит, серпентин, стеатит, обсидиан, мраморный оникс, флюорит, каменная соль;
  3. Третий порядок: селенит, мрамор, порфиры, кварциты и другие;
  4. Четвёртый порядок: жемчуг, коралл, янтарь, гагат.

Все камни, используемые в ювелирном деле, класси­фицируют по трем основным признакам:

  1. по химическому составу;
  2. природе окраски, назначению и происхожде­нию;
  3. по ценности.

По химическому составу камни — кроме алмаза, ко­торый состоит из чистого углерода — делятся на силика­ты и окислы. Силикаты — это природные химические соединения кремневой кислоты с калием, натрием, маг­нием, кальцием, железом, алюминием и т. д. Окислы — соединения химических элементов с кислородом. Окис­лы металлов присутствуют почти во всех минералах.

Камни сходного химического состава делятся на группы.

По природе окраске, назначению и происхождению камни делятся на самоцветы, цветные, ювелирно-поде­лочные и органические.

Самоцветами принято считать прозрачные минералы, окрашенные или бесцветные, идущие в огранку.

Цветными камнями называют просвечивающиеся, по­лупрозрачные или непрозрачные камни, хорошо восприни­мающие гладкую огранку и используемые как для ювелир­ных, так и для художественных декоративных поделок.

Между самоцветами и цветными камнями нельзя про­вести строгой границы, так как в группах самоцветных камней могут быть родственники.

Ювелирно-поделочными называют камни, используемые как в качестве поделочного, так и ювелирного материала.

Цветные камни, используемые для производства камне­резных изделий, называют поделочными камнями, к ним глав­ным образом относятся породы и мономинеральыые агрегаты.

Живые организмы образуют органические камни.

Попытки классифицировать ювелирные камни по цен­ности неоднократно предпринимались учеными во все времена, при этом за основу принималась их реальная сто­имость.

В ювелирном деле обычно используются две классифи­кации: разработанная академиком А. Е. Ферсманом (А — самоцветы; В — цветные камни; С — органические камни) и классификация Е. Я. Киевленко: А — ювелирные (драго­ценные) камни; В — ювелирно-поделочные камни; С — поделочные камни. Каждая гpynna делится на порядки (клас­сы) и подклассы в порядке понижения ценности камней.

Драгоценные камни

В соответствии с федеральным законом от 26 марта 1998 г. N 41-ФЗ «О драгоценных металлах и драгоценных камнях», к драгоценным камням отнесены:

  • природные алмазы,
  • изумруды,
  • рубины,
  • сапфиры
  • александриты,
  • природный жемчуг в сыром (естественном) и обработанном виде.

К драгоценным камням также приравниваются уникальные янтарные образования в порядке, устанавливаемом Правительством Российской Федерации. Настоящий перечень драгоценных камней может быть изменён только федеральным законом.

Основные характеристики:

 

Полудрагоценные камни

Хризолит (оливин, перидот)

Эвклаз

Тааффеит

Берилл:

  • Аквамарин
  • Гелиодор
  • Морганит (Воробьевит)
  • Хризоберилл

Шпинель

Гранаты:

  • Демантоид
  • Цаворит
  • Спессартин
  • Пироп
  • Родолит
  • Альмандин

Кварц:

  • Аметист (густоокрашенный)
  • Цитрин
  • Горный хрусталь
  • Дымчатый кварц (Раухтопаз)
  • Празиолит (искусственно окрашенный зелёный кварц)
  • Аметрин
  • Розовый кварц

Турмалин:

  • Верделит (умеренно-зелёный)
  • Индиголит (сапфирово-синий)
  • Параиба (аквамариновый)
  • Арбузный (двухцветный — красно-зелёный)

Опал благородный

Опал огненный (мексиканский)

Топаз

Танзанит

Циркон:

  • Гиацинт

Андалузит

Основные характеристики:

 

Поделочные камни

  • Кварц
    • Горный хрусталь
    • Аметист (светлоокрашенный)
      • Празиолит (искусственно окрашенный зелёный кварц)
    • Цитрин
    • Аметрин
    • Раухтопаз (дымчатый кварц)
    • Морион
    • Волосатик (рутил в кварце, турмалин в кварце)
    • Халцедон
      • Хризопраз
      • Сердолик
      • Агат
        • Моховой агат
      • Оникс
      • Яшма
      • Авантюрин
  • Опал (огненный опал, молочный опал, моховой опал, зелёный хризопал)
  • Нефрит
  • Жадеит
  • Родонит (орлец)
  • Лазурит
  • Малахит
  • Бирюза
  • Чароит
  • Змеевик (серпентин)
  • Симбирцит

Камни органического происхождения

  • Янтарь
  • Жемчуг
  • Перламутр
  • Гагат
  • Коралл
  • Аммолит

Основные характеристики:

 

Шкала Мозе (Мооса)

Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости) — набор эталонных минералов для определения твёрдости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости.

Предложена в 1811 году немецким минералогом Фридрихом Моосом.

Метод определения твердости путем царапанья при­надлежит венскому минерологу Фридриху Моосу. Его шкала определения твердости является наиболее удоб­ной. Моос определил твердость царапанья как сопротив­ление, оказываемое минералом при царапанье его повер­хности острым контрольным предметом. Камни, имею­щие твердость по Моосу выше 7, считаются твердыми. О минералах с твердостью от 8 до 10 говорят, что они име­ют «твердость драгоценных камней», несмотря на то, что драгоценность камня не всегда характеризуется твердо­стью. Драгоценные камни с твердостью ниже 7 по Моосу нестойки против пыли и потому со временем тускнеют и требуют при ношении и хранении особой осторожности.

Определение твердости царапанья необходимо произво­дить только острым краем образца и только на ровных и свежих поверхностях. Для ребристых образований, листо­вых кристаллов или выветренных с поверхности штуфов значения твердости царапанья получаются заниженными.

Шкала твердости по Моосу — относительная шкала. С ее помощью можно лишь установить, каким минера­лом царапается испытуемый минерал. О том, насколько возрастает, в количественном выражении, твердость от ступени к ступени, шкала Мооса не показывает. Но это^ рост в действительности резко различается, как видно из таблицы 7, где сравниваются значения твердости по Мо­осу и значения абсолютной твердости, так называемой твердости шлифования в воде по Розивалю.

Значения шкалы от 1 до 10 соответствуют 10 достаточно распространённым минералам от талька до алмаза. Твёрдость минерала измеряется путём поиска самого твёрдого эталонного минерала, который он может поцарапать; и/или самого мягкого эталонного минерала, который царапает данный минерал. Например, если минерал царапается апатитом, но не флюоритом, то его твёрдость находится в диапазоне от 4 до 5.

Предназначена для грубой сравнительной оценки твёрдости материалов по системе мягче-твёрже. Испытываемый материал либо царапает эталон и его твёрдость по шкале Мооса выше, либо царапается эталоном и его твёрдость ниже эталона. Таким образом, шкала Мооса информирует только об относительной твёрдости минералов. Например, корунд (9) в 2 раза твёрже топаза (8), но при этом почти в 4 раза менее твёрдый, чем алмаз (10). В приведённой ниже таблице приведено соответствие твёрдости по шкале Мооса с абсолютной твёрдостью, измеренной склерометром.

Шкала Мооса

Твердость шлифования (по Розивалю)
Твердость Минерал Соответствует твердости материалов Простейший способ определения твердости
1 Тальк Графита, свинца Скоблится ногтем 0,03
2 Каменная соль Гипса, ногтя, золота, олова, алюминия Царапается ногтем 1,25
3 Кальцит Меди, серебра Царапается медной монетой 4,5
4 Флюорит (плавиковый шпат) Платины, цинка, железа, фосфористой бронзы Легко царапается ножом 5
5 Стекла, никеля, палладия Еще царапается ножом 6,5
6 Ортоклаз (полевой шпат) Малоуглеродистой каленой стали, иридия Царапается стальным напильником 37
7 Кварц Инструменталь­ной стали напильника, осмия Царапает оконное стекло 120
8 Топаз 175
9 Корунд 1000
10 Алмаз 140000

 

Классификация Клюге

Карл Эмиль Клюге – немецкий ученый-минеролог и вулканолог в 1860 г. первым предложил научно обоснованную систему классификации драгоценных камней с подразделением на пять групп. Он выделил пять классов ценности камней. К первым трем он отнес истинно драгоценные камни (алмаз, топаз, хризоберилл, шпинель, берилл, опал, корунд, циркон, гранат, турмали,), а к двум последним – стандартные (гематит, жадеит, малахит и др.).

Первая группа

I класс: алмаз, корунд, хризоберилл, шпинель.

II класс: циркон, берилл, топаз, турмалин, гранат, благородный опал.

III  класс: кордиерит, везувиан, хризолит, аксинит, кпанит, ставролит, андалузит, хпастолит, эпидот, бирюза.

Вторая группа

IV класс: кварц, халцедон, полевые шпаты, обсидиан, лазурит, диопсид, флюорит, янтарь.

V класс: жадеит, нефрит, серпентин, агальматолит, атласный шпат, мрамор, селенит, алебастр, малахит, пирит, родохрозит, гематит.