Какие науки изучают камни?

Геммологией называют науку о поделочных и драгоценных камнях (самоцветах). В её рамках исследуют их оптические и физические свойства, химический состав происхождение, технологии обработки, художественную и декоративную ценность.

Оценка камня

То есть среди геологических наук данная дисциплина несет в основном прикладное значение. По предмету и методам она очень близка к минералогии, частью которой и являлась изначально.

История

История

Геммология появилась вместе с минералогией как ее не обособленное направление. Более того, первые минералогические работы были в основном о драгоценных камнях, их особенностях и способах диагностики.

В древнем Риме такими исследованиями занимался Плиний Старший, а в средневековом исламском мире — Бируни. Развитие минералогии и геммологии происходило совместно с накоплением знаний о минералах до конца XVI в. в рамках единого геолого-минералогического направления естествознания, когда оно начало разделяться.

Первая книга о драгоценных камнях была написана к 1652 г. Томасом Николсом.

В России геммологические работы появились только в XIX веке. Такими исследованиями занимались В. М. Севергин и М. И. Пыляев.

В 1837 г. Марком Годэном путем совместного плавления хромата калия и алюмокалиевых квасцов были созданы кристаллы рубина. Это первый случай искусственного выращивания драгоценных минералов.

Современная геммология сформировалась к началу XX в., когда появились точные методы изучения минерального вещества.

Так, В 1866 г. Артур Черч использовал первый спектроскоп для изучения камней, а в 1902 г. Гербертом Смитом был создан специализированный инструмент для измерения показателя преломления кристаллов – рефрактометр.

В 1908 г. Образовалась Геммологическая ассоциация Великобритании. Получивший в 1929 г. ее диплом Роберт Шипли в 1931 г. основал Геммологический институт Америки.

В середине 30 гг. Андерсон и Пейн создали несколько устойчивых, безопасных, тяжелых жидкостей для определения удельного веса минералов.

После Второй мировой войны Р. Вебстер разработал технологию идентификации драгоценных минералов с применением ультрафиолетовых лучей.

В 1959 г. Л.Ч. Трампер создал прибор для диагностики драгоценных камней по отражательной способности (рефлектометр).

В 70 гг. такие приборы получили большое распространение, как и измерители теплопроводности. В 1986 г. представили первую коммерческую компьютерную программу для идентификации драгоценных минералов. Спустя 10 лет для отличия синтетических алмазов от естественных фирмой «Де Бирс» были созданы два прибора.

Современная наука

Современная наука

Геммология ближе всего связана с такими геологическими науками как минералогия, кристаллография и петрография. Это объясняется тем, что большая часть драгоценных и поделочных камней является минералами.

Минералогия

Наука о природных химических соединениях — твердых компонентах земной коры. В сферу ее интересов входят состав, свойства и условия, в которых происходило образование камней. На сегодняшний день описано более 3 тысяч видов минералов. К ним относят твердые тела природного происхождения, имеющие кристаллическую структуру, возникшие в ходе геологических процессов.

Петрография

Наука о горных породах. Занимается их микроскопическим и спектрометрическим исследованием с описанием строения и состава, а также форм и географии залегания. В англоязычных странах более известна, как петрология.

Кристаллография

Тесно связана с минералогией. Возникла как ее часть, затем постепенно выросла в отдельную науку. Изучает формы и структуру натуральных и искусственных кристаллов, их свойства и условия возникновения. Существуют физическое, химическое и геометрическое направления этой науки.

Сейчас данная дисциплина имеет несколько направлений: диагностическое (определение вида камня и отличие естественных и синтетических минералов), генетическое (выяснение происхождения самоцветов), описательное (изучение особенностей камней), экспериментальное (изучение возможностей использования в ювелирной сфере не применяемых здесь камней)

А также — региональное (исследование самоцветов определенной территории), эстетическое (изменение внешних свойств камней: огранка, изменение цвета и т. д.), прикладное и технико-экономическое (разработка новых методов облагораживания и обработки самоцветов и оптимизация существующих технологий).

Оценочное (определение ценности камней на основе их происхождения, свойств, степени обработки и т. д.), глиптика (особый способ внешней обработки самоцветов, состоящий в нанесении на поверхность объемного изображения).

Следовательно, геммология является в основном прикладной наукой. Даже исследовательские задачи направлены на использование полученной информации или разработок в производстве и торговле камнями.

Так, определение минерального вида драгоценного камня и его происхождения, а также отличие естественных самоцветов от искусственных аналогов необходимо для оценки камней при торговле. Разработка методов облагораживания и обработки самоцветов требуется для ювелирного производства.

В странах, где разрешена торговля камнями, существуют государственные геммологические лаборатории. К тому же бывают и частные. Они встречаются в государствах, где идет торговля бриллиантами. Здесь геммологи занимаются оценкой камней, выступая третьей стороной при сделках.

 

Драгоценные и ювелирные камни с точки зрения геммологии

Драгоценные и ювелирные камни с точки зрения геммологии

Развитие геммологии положило начало классификации ценных минералов. Хотя сразу стоит оговориться, что и сейчас нет единого определения понятия драгоценный камень.

Чаще всего так называют редкие и красивые образцы (или их сочетания) с высокой твердостью. Твердость – одна из главных характеристик, которая означает, что камень не подвержен истиранию, механическим повреждениям. Такие минералы практически не подвластны времени.

Если твердость минерала более-менее постоянный параметр, то красота – понятие относительное. На протяжении всей истории представления о ней менялись. Причем иногда коренным образом. Это привело к тому, что минералы, считавшиеся когда-то драгоценными, сейчас практически забыты. А невзрачные, с точки зрения древних людей, теперь могут так именоваться.

Часто встречается термин полудрагоценный камень. Это название не совсем корректное с научной точки зрения, но широко распространено в торговле и среди обывателей. В общем виде, так называют менее ценные и твердые породы.

Ювелирные или поделочные – это скорее собирательное название всех минералов для украшений. Хотя часто так называют недорогие самородки. В отличие от самоцветов, их часто используют в декоративно-прикладном или камнерезном искусстве.

Попытки классифицировать минералы предпринимались неоднократно. В каждый период истории подходы к систематизации отличались. Часто в их основе лежало ранжирование по стоимости. Жаркие споры о том, какие минералы считать драгоценными, а какие нет, не умолкали долго.

Единственное, в чем мнения ученых сходились всегда, это то, что самые ценные самородки – это:

  • алмаз;
  • изумруд;
  • рубин;
  • сапфир (синий).

Сейчас существует немало классификаций. В их основе лежит распределение минералов по группам, исходя из степени их прочности, твердости, состава, способа образования. Некоторые из них были разработаны больше ста лет назад, но актуальны до сих пор. Правда, из-за открытия новых минералов и соединений, периодически дополняются.

Сокращенный вариант распределения минералов по группам, понятный обычному человеку, приведен в книге «Замечательные минералы»:

ТипОписаниеВиды
Самоцветы (драгоценные камни)Минералы с высокой степенью прочности и прозрачности. Цветовая гамма разнообразна (нередки бесцветные образцы). Структура – кристаллическая (за редким исключением – бирюза, шерл, опал и некоторые другие).I порядок:
  • алмазы и изумруды;
  • рубины и сапфиры (синие);
  • хризоберилл.

II порядок:

  • циркон;
  • аквамарин;
  • аметист;
  • топаз;
  • шерл.

III порядок:

  • сердолик;
  • агат (некоторые разновидности);
  • бирюза;
  • кварц (дымчатый);
  • хризопраз;
  • горный хрусталь;
  • янтарь.
Поделочные (полудрагоценные) камниКамни (горные породы) с различной степенью твердости, отличающиеся красивым узором и цветом. Просвечивающие или полностью непрозрачные.
  • I класс: халцедон, авантюрин, ляпис-лазурь, малахит, орлец.
  • II класс: яшма, змеевик (благородный), оникс, селенит, и некоторые другие.

 

Но по утверждению автора, четких границ между классами нет. Иногда драгоценный минерал, принадлежащий к первому порядку, оценивается ниже полудрагоценного камня II-го класса из-за различных дефектов. Хотя, нередки случаи, когда искусная обработка, шлифовка или огранка кристалла, превращали дефект минерала в достоинство.

Свойства камней, которые исследует геммология

Свойства камней, которые исследует геммология

За всю историю развития науки о камнях было выявлено и определено в отдельные группы более 3 тыс. минералов. Многие, из которых, имея схожие внешние характеристики и даже строение, все-таки принадлежат к разным классам.

Непрофессионалу выявить различия между похожими друг на друга драгоценными камнями очень трудно. Геммологам это под силу. Диагностика проводится с помощью специального оборудования в лабораторных условиях.

Основными характеристиками драгоценных, полудрагоценных и поделочных камней выступают:

  1. Химический состав. Который влияет и на физические характеристики минерала. Выделяют самородные элементы, сульфиды, оксиды, карбонаты, сульфаты, фосфаты, силикаты.
  2. Твердость. Раньше определялась методом царапанья, оценивалась по шкале Мооса от 1 до 10. Десять – наивысший показатель. Эталонный камень – алмаз. Такой способ имеет один большой недостаток. Можно испортить поверхность минерала. Сейчас метод царапанья используют в основном ювелиры-любители и коллекционеры. Показатель твердости говорит о том, как работать с камнем дальше, какой выбрать вид огранки или шлифовки.
  3. Излом. Излом – форма фрагментов камня, на которые он раскалывается при ударе. Может быть раковистым, занозистым, ровным, ступенчатым и т. д. Важный признак, позволяющий отличать минералы. Например, для группы кварца или стеклянных изделий характерен раковистый излом.
  4. Спайность. Спайность – параметр, необходимый для правильной огранки, шлифовки, выбора оправы. Зависит от строения. Бывает весьма совершенная, совершенная и несовершенная.
  5. Плотность. Соотношение массы камня и воды в таком же объеме. Оценивается по шкале от 1 до 7. У ценных минералов всегда высокая плотность.

Оптические свойства драгоценностей

Большую роль в изучении камней играют и оптические свойства драгоценных камней. Многим имитациям или синтетическим кристаллам не присущи такие характеристики как люминесценция, блеск и некоторые другие.

Среди оптических свойств, основными можно назвать:

  • Цвет. Вариативность окраски многих камней разнообразна, поэтому цвет не всегда является диагностическим признаком. Даже алмаз может быть как бесцветным, так и желтоватым или черным. Цвет зависит от различных примесей химических веществ в составе, источника освещения. Например, сапфир при естественном освещении выглядит эффектнее, чем при искусственном.

    А рубин – наоборот. Александрит становится зеленым днем, красным – вечером.

  • Цвет черты. Важная характеристика, позволяющая отличать схожие по окраске минералы. Тест очень простой: по поверхности фарфора, непокрытого глазурью, с сильным нажимом проводят камнем. Цвет линии говорит от принадлежности минерала к определенной группе, его природном или искусственном происхождении.
  • Светопреломление. Еще одна важная характеристика. Производится рефрактометром. Иногда измеряется с помощью погружения камня в жидкость.

Очень интересны присущие многим самоцветам оптические эффекты, проявляющиеся после шлифовки:

НазваниеХарактеристика
Кошачий глазПри повороте по поверхности пробегает узкая полоса света, напоминающая зрачок кошки. Очень ценна у хризоберилла, но проявляется у многих минералов.
АстеризмБлик света, напоминающий звезду.
Адулярисценция, эффект лунного камняБеловато-голубое мерцание (перелив), скользящий по поверхности.
АвантюрисценцияИскрящиеся, пестрое (иногда блестящее) отражения света.
ИризацияРадужная игра цвета. Иногда создается искусственно при добавлении трещинок в структуре.
ЛабродорисценцияПереливы металлических тонов (синих, красных, зеленых).
ОпализацияМерцание цветных искр из-за включений кристобалита.
ШелкБлеск и переливы, которые очень ценятся у рубинов и сапфиров.

 

Конечно, все вышеперечисленные свойства, которые изучает наука о камнях, далеко не единственные.

Но они являются базовыми при изучении того или иного минерала. Наука о камнях, минералогия, и ее более узкая отрасль, геммология, – одни из древнейших учений. Описанием драгоценных камней и их свойств посвящали свои труды философы и великие мыслители Древней Эллады и Рима, ученые Средневековья и наших дней.

За тысячи лет изменились методы, позволяющие различать минералы, критерии, определяющие их ценность. Неизменным осталось лишь одно – как и много столетий назад, самоцветы продолжают поражать человеческое воображение своей красотой и магической силой.

Предмет, задачи и методы геммологии

Предмет, задачи и методы геммологии

Предметом геммологии являются поделочные и драгоценные камни. Нужно отметить, что большая часть из них относится к минералам. Так, примерно треть всех известных минералов применяется в ювелирном деле. Помимо минералов, геммология изучает не относящиеся к ним тела, такие как некристаллические образования, органогенные продукты, синтетические аналоги минералов.

К задачам данной науки относят разработку критериев диагностики синтетических и природных самоцветов, расширение возможностей применения известных камней и исследование сфер использования не вовлеченных в ювелирную сферу видов, разработку методов синтеза искусственных самоцветов и совершенствование применяемых технологий.

Существует несколько перспективных задач: накопление диагностических данных для более точного и достоверного определения камней, исследование окраски самоцветов с применением компьютерного моделирования, изучение оптических свойств алмазов и оптимизация их огранки, исследование методов облагораживания камней и создание технологий его распознавания, изучение отличий искусственных самоцветов от естественных аналогов и их специфических свойств.

Данная дисциплина применяет методы петрографии, химии, геологии, физики, биологии. Большое значение в геммологии имеют оптические методы. Их преимущество состоит в том, что такие технологии позволяют диагностировать камни, не оказывая на них физическое воздействие.

Это особо актуально, учитывая, что нередко геммологам приходится определять обработанные камни, заметное воздействие на которые недопустимо. К оптическим методам относят цветовую дисперсию, измерение показателей преломления света, интенсивность и характер люминесценции и др.

Для отличия естественных камней от искусственных обычно требуется определение состава. Для этого применяют электронный парамагнитный резонанс, ультрафиолетовую и инфракрасную спектроскопию, анализируют состав и фазовые соотношения газово-жидких и твердых включений.

Облагораживание осуществляют путем усиления или изменения окраски. Для этого используют методы ионизирующего облучения, отжига (термического воздействия), пропитывания химически активными веществами.

То есть по применяемым методам геммология также близка к минералогии. Отличие состоит в том, что геммологам весьма часто приходится исследовать обработанные драгоценные камни, заметное воздействие на которые недопустимо, следовательно, оптические методы диагностики распространены более обширно.

Образование и работа гемолога

Так как геммология является узкой специальностью, обучение данной профессии производят в рамках геологии, геохимии, кристаллофизики, технологии обработки драгоценных камней и металлов. И если первые две специальности весьма распространены, то прочие встречаются редко. Кроме того, существуют курсы по геммологии вне программы высшего образования.

В России геммологи востребованы мало. Это объясняется тем, что здесь не развита практика их участия в сделках по торговле самоцветами в качестве третьей стороны (оценщиков).

Более того, многие занятые в данной сфере люди даже не знают о существовании таких специалистов. Поэтому в России в основном геммологи работают на производстве ювелирных изделий, тогда как в других странах они активно заняты в торговле камнями и товарами из них.

Заключение

Геммология появилась вместе с минералогией как не обособленный раздел и в первые времена даже составляла основу данной науки. Современный вид она обрела к началу XX века. В настоящее время геммология является прикладной дисциплиной.

Занимается диагностикой, преобразованием и синтезом драгоценных и поделочных камней. Обучение чаще всего производится на специальностях геологического цикла, но ввиду малой востребованности специалисты в данной сфере в России работают преимущественно на производстве ювелирных изделий.

Источники:

https://catalogmineralov.ru/cont/gemmologiya.html

https://gems-and-jewels.ru/nauka-o-kamnyax-i-mineralax.html#h3_2


blank
Екатерина Илмас

Эзотерик и геммолог с академическим образованием в сфере минералогии и петрологии. Специалист сайта VseProKamni.ru. Посвятила изучению камней и минералов 15 лет.

Все про Камни
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.

Adblock
detector