Текст книги "Жемчуг"
Автор книги: Борис Сребродольский
Жанры:
Геология и география
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 10 страниц)
В XVI в. самыми лучшими в Европе считались жемчужины из приданого французской королевы Екатерины Медичи. После своего замужества она подарила их шотландской королеве Марии Стюарт. Впоследствии жемчужины стали собственностью английской королевы Елизаветы I.
В 1579 г. испанский король Филипп II стал обладателем замечательной белой жемчужины «Перигрины», привезенной с острова Маргарита в Карибском море. Остров был назван так из-за обилия на нем жемчужных раковин («Маргарита» по-латыни – жемчуг). Жемчужина имеет совершенную грушевидную форму и очень красивый перламутровый блеск. Величина ее с голубиное яйцо (длина 3 см, ширина около 2 см, вес 252 грана). За «Перигрину» король уплатил 100 тыс. фр. Писатель С. Цвейг рассказывает, что «Перигрина» была найдена у берегов Панамы негром-невольником, который за нее получил свободу от испанского конкистадора Нуньеса Бильбао. Попав в сокровищницу испанского короля Филиппа II, «Перигрина» затем была передана в дар английской королеве Марии Тюдор. После смерти королевы жемчужина вернулась в Испанию, откуда в 1813 г. ее вывез король Жозеф Бонапарт. Одно время «Перигриной» владел король Голландии Луи Бонапарт. Позже жемчужину продали английскому лорду Гамильтону, в семье которого она и хранилась долгое время. В настоящее время «Перигрина» находится в Испании.
В 1886 г. на индийской выставке в Лондоне демонстрировался упомянутый «Южный крест». В 1889 г. на выставке в Париже этот уникальный жемчужный ансамбль был отмечен золотой медалью. Одну из редких черных жемчужин нашел в 1904 г. у побережья Мексики индеец Буэнавентура Хильес. Жемчужину назвали «Рекья астеки» – «Королева ацтеков». О ней и о судьбе нашедшего ее индейца рассказывают такую историю. Буэнавентура продал жемчужину и сразу разбогател. На приобретенные деньги он мог спокойно прожить до конца своей жизни. Но индеец мечтал обязательно найти пару «Королеве», он даже придумал имя «Эль Рей Монтесума» – «Король Монтесума» (по имени короля ацтеков). Целыми днями искал индеец прекрасную жемчужину, существовавшую, увы, лишь в его воображении. Работал он уединенно, без напарника. Большое физическое напряжение не прошло бесследно: однажды Буэнавентура погрузился в воду и не вынырнул на поверхность. По истечении нескольких дней волны прибили к берегу его пустую лодку.
В 1917 г. у берегов Австралии была найдена жемчужина величиной с воробьиное яйцо, весом 200 гран. Ее оценили в 14 тыс. ф. ст. и назвали «Звездой Запада».
Крупные жемчужины находятся в хранилищах различных государств. В Англии хранится жемчужина каплевидной формы весом 2454 грана под названием «Жемчужина Надежды». Две жемчужины весом 1800 и 320 гран экспонируются в Геологическом и Британском национальном музеях в Лондоне.
В сокровищнице французской короны в 1781 г. имелось более чем на миллион франков жемчужин; в их числе находилась одна в форме груши весом 228 гран оцененная в 300 тыс. фр. Королевскому дому принадлежала и жемчужина «Регент» «превосходной воды и игры» величиной с голубиное яйцо, весом 345 гран. Четыреста жемчужин самого высокого класса, весом не менее 320 гран каждая, находились в собственности французской императрицы Евгении, жены Наполеона III.
Неслыханной красотой, судя по описанию, сделанном в 1818 г., обладала жемчужина «Пилигримка», или «Странница», из казны Русского государства, найденная у берегов Индии. Вес ее 112 гран, цвет белый, форма идеально сферическая. Жемчужина была совершенно круглой.
В мире известно еще несколько крупных жемчужин: «Хонэ», «Шах-Сафи», «Королева жемчужин». Вес их в гранах соответственно 1888, 513, 113.
Издавна жемчуг ценился очень высоко. В древнерусской поэзии само слово «жемчужный» означало «драгоценный», «выше всяких похвал». Лучшим во все времена считался жемчуг скатный, с толстым перламутровым слоем, совершенно шарообразный, белого или серебристобелого цвета, с легкими радужными переливами. За ним по ценности следуют черный, розовато-лиловый, кремовый и золотистый. Менее ценен голубой, зеленоватый, коричневый, бурый, оранжевый и желтый жемчуг. Так, в Новгородской торговой книге при покупке жемчуга в других странах содержались такие рекомендации: «А купите жемчюг все белый, чистый, а желтого никак не купите, на Руси его никто не купит». Серые жемчужины вообще цены не имеют, хотя временами бывает и на них спрос. Самый ценный жемчуг ориентальный, который бывает белый или розовый.
Сильно влияет на стоимость жемчуга его форма: наиболее дорогие правильные сферические жемчужины, затем грушевидные и овальные. Чем крупнее жемчужина и совершеннее ее форма, тем выше ее цена. При Петре I крупная жемчужина стоила 100 руб. за золотник (4,26 г). Продажа двух-трех жемчужин величиной с горошину могла обеспечить жизнь семьи жемчуголова в течение года. Две крупные грушевидные жемчужины египетской царицы Клеопатры оценивались в 5,5 млн. руб. Крупная жемчужина в Нью-Йорке и сейчас стоит около 500 тыс. долл. Крупный жемчуг продается поштучно, вес определяется в гранах или в каратах (1 карат = 4 грана). Мелкий жемчуг продается на вес, при этом принимается во внимание качество жемчуга и сколько его идет на унцию (около 30 г).
Дороговизна натурального жемчуга объясняется не только его редкостью, но и опасностью и трудностью, с которыми сопряжено добывание этого самоцвета из морских глубин. Цена культивированного жемчуга сначала составляла 0,2 стоимости природного морского жемчуга, а позже упала до 0,1. В настоящее время весь культивированный жемчуг продается по 90 руб. за 1 г.
Оценка жемчуга производится по трем классам. К первому классу относятся совершенно круглые белые жемчужины с сильным блеском, слабым розоватым или голубоватым отливом. Безукоризненные каплевидные жемчужины по цене приравниваются к круглым. Ко второму классу принадлежат не совсем крупные грушевидные или сплющенные жемчужины, белые с сильным блеском, а также совершенно круглые белые жемчужины со слабым блеском. К третьему классу отнесены все жемчужины со слабым блеском, которые хотя бы отчасти можно использовать для изготовления украшений.
Цена жемчуга возрастает пропорционально квадрату его массы. Поэтому жемчужина, имеющая массу 2 грана, стоит при прочих равных достоинствах в 4 раза дороже, чем жемчужина в 1 гран.
Придирчивую проверку на классность выдерживают немногие жемчужины. Но уж если выдержат и оценятся высшим баллом, то стоимость их становится баснословной. Неудивительно поэтому, что крупные и красивые жемчужины наряду с бриллиантами, изумрудами и рубинами входят в реестр валютных ценностей государства, на них распространяется режим валютной монополии.
Твердость.Жемчуг довольно тверд и прочен, но легко царапается. Исследовалась твердость речной ювелирной и морской жемчужин. Полученные данные сравнивались с твердостью обычного арагонита.
Ювелирная жемчужина слегка овальная. В наибольшем сечении имеет 2,9 мм. Состоит из двух зон: более широкой внутренней, сложенной призматическими радиально-волокнистыми агрегатами кристаллов арагонита, и узкой внешней (0,5 мм), образованной пластинчатыми слоями этого минерала. Ядро в жемчужине не выражено, Призматический арагонит коричневый, пластинчатый -светло-серый, белый. Поверхность жемчужины бледно-розовая с хорошим перламутровым блеском. Просвечивает на глубину.
Морская жемчужина эллипсовидная, со слегка неровной, волнистой поверхностью. Размеры ее 4X3,5 мм. Характеризуется неясно выраженным радиально-волокнистым и концентрически-слоистым строением. Сложена призматическими кристаллами арагонита. Ширина – сотые—тысячные доли миллиметра.
Арагонит представлен коротко– и длиннопризматическими (от 2 до 18 мм) кристаллами и их двойниками (тройниками) с габитусными гранями призмы {110} и пинакоида {001} и незначительно развитой призмой {010}. Грани большинства индивидов и сростков ровные, блестящие, позволяющие производить определение твердости без предварительной пришлифовки и полировки.
Твердость арагонита жемчуга и «земного» арагонита определялась геологом В. Б. Степановым при нагрузке 20 г, нагрузка выдерживалась 10 с. В речной жемчужине измеряли твердость внутренней (призматической) зоны и внешней оболочки, состоящей из тонких арагонитовых пластинок, в морской жемчужине – на всем поперечном срезе образца. Измерение твердости арагонита производили на гранях призмы {110} (вдоль оси с) и пинакоида {001}. На каждую жемчужину и грань кристалла арагонита было нанесено по 50 отпечатков алмазной пирамидки.
Разброс значений твердости и средняя твердость жемчуга наибольшие во внутренней (призматической) зоне речной жемчужины. Средняя твердость призм арагонита (206,56 кг/мм 2) почти в 2 раза больше, чем пластинок перламутрового слоя (115,36 кг/мм 2). Пинакоидальная грань шорсуйского арагонита в 2 раза тверже (266,5 кг/мм 2) такой же грани арагонита речного жемчуга (115,36 кг/мм 2), тогда как твердость призматических граней обоих веществ почти одинакова (203,4 и 206,56 кг/мм 2). Наименьшей твердостью (на грани призмы) характеризуется арагонит морского жемчуга (170,06 кг/мм 2). Последним обстоятельством, по-видимому, можно объяснить меньшую долговечность морского жемчуга по сравнению с речным.
Механические свойства жемчуга (как и перламутра) определяются пространственным расположением призматических и пластинчатых кристаллов арагонита, соединенных в компактный минерально-органический агрегат посредством органического вещества. В направлении, параллельном расположению кристаллов арагонита, такие свойства (в том числе и твердость) будут иными, чем в перпендикулярном этому направлению. Упругие свойства пресноводного жемчуга выше, чем морского.
Плотность.Жемчужины представляют собой агрегаты переменного состава, поэтому их плотность сильно варьирует. Она состоит из плотности арагонита (2,94 г/см 3), конхиолина (1,34 г/см 3) и воды (1 г/см 3). В зависимости от преобладания того или иного компонента плотность жемчуга увеличивается или уменьшается.
Результаты исследования плотности жемчуга различными авторами [Anderson, Payne, 1953; Johnson, 1962; Webster, 1975; Кораго, 1981] приведены в табл. 1.
Таблица 1. Плотность жемчуга .
| Пресноводный жемчуг | |||
| СССР, Северо-Запад | Margaritifera | Белый | До 2,76* |
| // | // | Черно-коричневый | До 2,2 |
| // | // | Черный | 1,35-1,37 |
| Италия, река По | 2,69 | ||
| ЧССР | 2,6158-2,7237 | ||
| Северная Америка | Unio | Белый | 2,66-2,78; Ср. 2,66-2,70 |
| Морской жемчуг | |||
| Персидский залив | Vulgaris | Кремово-белый | 2,68-2,74; Ср. 2,715* |
| Австралия | |||
| Северный берег | Серебристо-белый | 2,68-2,78; Ср. 2,74* | |
| Северо-западный берег | Maxima | Серебристо-белый | 2,67—2,78* |
| Акулий мыс | Carcharium | Желтый | 2,67—2,78* |
| Венесуэла | Radiata | Белый | 2,66-2,74; 2,65-2,75* |
| Япония | Martensii | Белый с зеленоватым оттенком | 2,66-2,76; Ср. 2,70-2,74 |
| // | 2,60—2,76 | ||
| Калифорнийский залив, Байя | Nobilis | Пинна-жемчуг | 2,43—2,56 |
| // | // | Черный | 2,75 |
| // | // | Белый | 2,63-2,76 |
| Культивированный жемчуг | |||
| Япония | Martensii | Белый | 2,72-2,78 |
| // | Черный | 2,70-2,80 | |
| // | Белый | 2,70 | |
| * Ювелирный жемчуг. | |||
Пресноводный и морской жемчуг характеризуются близкими значениями плотности. Верхняя граница пресноводного и морского жемчуга одинакова и равна 2,78 г/см 3, нижняя – разная: у пресноводного 1,35 г/см 3, у морского 2,43 г/см 3. Таким образом, разброс значений плотности у пресноводного жемчуга более широк. Наименьшая плотность отмечена у черной пресноводной жемчужины (1,35—1,37 г/см 3). Она почти такая же, как у конхиолина (1,34 г/см 3). По-видимому, эти жемчужины как считает Кораго, состоят в основном из органического вещества. Наибольшая плотность определена у белой и серебристо-белой ювелирных жемчужин. Несколько неожиданным является увеличение плотности желтых жемчужин до такого же предела, как и белых. Черный морской жемчуг имеет большую плотность (2,75 г/см 3) по сравнению с плотностью черного пресноводного жемчуга (1,35-1,37 г/см 3).
Значительна плотность у культивированного жемчуга (2,70—2,80 г/см 3). Следует отметить, что верхний предел плотности черных культивированных жемчужин (2,80 г/см 3) выше такого же предела морского и пресноводного жемчуга. Очевидно, это различие связано с разным составом конхиолина. Возможно, плотность жемчуга зависит также от состава в нем элементов-примесей, но этот вопрос не изучен.
Компонентный состав жемчуга.По компонентному составу жемчуг аналогичен внутреннему слою раковины – перламутру. Он состоит в основном из арагонита (10—95 %), органического вещества (4,5—85 %), воды (0,5—4%). В среднем жемчужины содержат примерно 86% карбоната кальция, 12% органического вещества и 2% воды.
Компонентный состав четырех жемчужин приведен в табл. 2.
Таблица 2. Компонентный состав жемчуга, вес. %
| Углекислый кальций | 91,72 | 92,27 | 91,49 | 92,63 |
| Органическое | 5,94 | 4,21 | 6,39 | 5,04 |
| Вода | 5,23 | 3,10 | 1,78 | 1,31 |
| Примеси | 0,11 | 0,42 | 0,34 | 1,02 |
| Примечание. Данные: 1, 2 – В. И. Соболевского; 3, 4 – И. П. Зориной. | ||||
Состав арагонита, из которого почти целиком состоят белые жемчужины, до сих пор не исследован. По мере уменьшения в жемчуге арагонита окраска его становится более интенсивной. В коричневых жемчужинах окись кальция составляет 80%. Остальное приходится на долю органического вещества, пигментирующего жемчужины в различные оттенки коричневого цвета.
Как уже говорилось, органическое вещество – конхиолин,– скрепляющее арагонит жемчужины, желтое, от светло– до темно-коричневого. В пластинчатых слоях органика желтоватая или светло-коричневая, а в призматических – значительно темнее. Очевидно, это зависит от разной способности минерально-органического агрегата поглощать те или иные красящие пигменты из межполостной жидкости в организме моллюска. На термограммах жемчужин обнаруживается серия эндотермических эффектов, фиксирующих температуры выгорания органики и различную связь ее с минеральной составляющей. В черных жемчужинах в органическое вещество входит небольшая примесь сажистого пирита (FeS 2), фиксируемого на термограмме резким экзотермическим эффектом при 350° С.
Вода в жемчужинах входит в состав как органического, так и неорганического компонента, занимая в них различные поры и полости. Это гигроскопическая вода. Она фиксируется понижением термической кривой при температуре порядка 100° С. Несомненно, что в жемчужинах находится и связанная вода, входящая в аминокислоты, из которых состоит органическое вещество. Общее количество воды в жемчуге может достигать 23%.
Жемчуг разлагается при нагревании, в кислотах растворяется медленно.
Аминокислотный состав органического вещества жемчуга.В жемчуге обнаружено 18 аминокислот. Для сравнения отметим, что в состав белков, синтезируемых живыми организмами, входит в разных сочетаниях 21 аминокислота. Основу органического вещества пресноводного жемчуга из водоемов Северо-Запада СССР, как выяснил Кораго, составляют глицин и тирозин, далее следуют аланин, валин, серин и аспаргиновая кислота (табл. 3).
Японский исследователь К. Вада [Wada, 1970], изучавший состав органического вещества в различных слоях раковины моллюска Pinctada fucata и культивированного жемчуга, показал, что аминокислотные составы отдельных частей жемчуга и раковины несколько различаются между собой. Разный аминокислотный состав органического вещества призматических и пластинчатых жемчужин. В призматических слоях преобладает глицин в пластинчатых – аланин. Тирозин, занимающий второе место после глицина в пресноводном и призматических слоях культивированного жемчуга, в пластинчатых слоях культивированной жемчужины присутствует в небольших количествах. Вряд ли можно говорить о резком преобладании какой-нибудь одной аминокислоты в составе жемчуга. Вопрос этот очень интересный и требует дальнейшего исследования.
Таблица 3. Состав органического вещества пресноводного жемчуга.
| Лизин | 1 | 1 |
| Аргинин | 6,2 | 6,4 |
| Гистидин | 4,7 | 4,5 |
| Аспаргиновая кислота | 13,4 | 12,1 |
| Треонин | 7,8 | 6,2 |
| Аланин | 20,5 | 9,1 |
| Серин | 16,0 | 12,0 |
| Глицин | 145,8 | 93,0 |
| Глутаминовая кислота | 6,3 | 4,3 |
| Пролин | 12,7 | 8,2 |
| Валин | 17,3 | 10,4 |
| Метионин | Следы | |
| Изолейцин | 7,8 | 4,6 |
| Лейцин | 9,2 | 4,6 |
| Фенилаланин | 13,1 | 7,8 |
| Тирозин | 31,9 | 16,5 |
| Примечание. Жемчужины: 1 – коричневая; 2 – серая. Содержания аминокислот приведены к содержанию лизина, принятому за единицу. | ||
Состав химических элементов-примесей в жемчуге.Наиболее полно он исследован в жемчуге из водоемов Северо-Запада СССР. По данным Кораго, в состав его входят такие элементы (в %): алюминий (0,008—0,034), барий (0,031—0,083), железо (следы – 0,005), кремний (0,003—0,120), магний (0,016—0,120), марганец (0,004—0,400), медь (0,001—0,003), серебро (0,0001—0,0029), молибден (0,002—0,014), свинец (следы – 0,008), стронций (0,1—0,3), сурьма (0,01), титан (0,001—0,003), натрий (0,1—0,3), олово (0,001).
Наиболее стабильны содержания стронция, титана, натрия. Количество их в коричневых, серых и белых жемчужинах одинаково. Сурьма и олово обнаружены только в одной коричневой жемчужине. Количество других элементов, особенно марганца, магния и кремния, переменчиво. Марганца больше всего в белых жемчужинах, в серых его мало, а в коричневых еще меньше. Кремния, наоборот, больше в коричневых жемчужинах, меньше в серых и белых. Магния примерно поровну в белых и коричневых жемчужинах, а в серых несколько меньше.
Почти одинаковое количество алюминия, бария, железа, меди и молибдена во всех исследованных жемчужинах. Привлекает внимание значительное содержание в белых жемчужинах марганца, в 8 раз превышающее его количество в серых и в 30 раз в коричневых жемчужинах. Такое явление объясняют тем, что марганец преимущественно сорбируется пластинчатыми (перламутровыми) слоями, из которых состоят белые жемчужины, тогда как призматические слои предпочтительнее поглощают серебро.
Анализируя содержание химических элементов в жемчужинах различной окраски, отметим следующее. Коричневые жемчужины обогащены литофильными элементами, а также серебром и свинцом. Большинство серых жемчужин по содержанию в них химических элементов ближе стоят к белым жемчужинам, чем к коричневым. Серые жемчужины (по сравнению с белыми) содержат больше бария, кремния, меди, серебра и молибдена, белые жемчужины – меньше молибдена, серебра и кремния.
Морской жемчуг, извлеченный из раковин черноморской мидии, по сравнению с пресноводным жемчугом содержит вдвое меньше химических элементов. Е. Ф. Шнюков и Д. П. Деменко [1983] обнаружили в двух жемчужинах, добытых в Черном море, такие элементы (в %): магний (1,8—3,8), марганец (<0,0001), медь (0,0001), серебро (0,00001—0,00005), стронций (0,1—0,2), титан (0,0002—0,0005), цирконий (0,001), лантан (0,001—0,002). Последние два элемента найдены только в морских жемчужинах.
Большинство химических элементов, обнаруженных в жемчуге, связаны с процессами жизнедеятельности моллюсков, в частности с их избирательной способностью поглощать эти элементы из воды. Большая часть микроэлементов находится в составе аминокислотной группы гуминовых кислот, входящих в состав органического вещества. Существенную роль в накоплении химических элементов в жемчуге играют обменные процессы, проходящие в клетках «жемчужного» мешка.
Изотопный состав углерода жемчуга. Изотопный состав углерода арагонита жемчуга несет информацию о характере растворов, из которых происходило его отложение в теле моллюска. Количественное соотношение устойчивых изотопов углерода 12С и 13С в карбонатах выражается коэффициентом δ 13С, означающим в промилле отклонение величины отношения 13С/ 12С вещества относительно такого же отношения в эталоне. В табл. 4 приведены сведения о распределении величины δ 13С в жемчуге из водоемов Северо-Запада СССР.
Таблица 4. Изотопный состав углерода жемчуга.
| 13 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Призматическая | —10,2; —10,8 | —8,7 | —10,5; —9,6 | ||
| Пластинчатая | —12,0 | —10,4 | —10,8 | —10,2 | |
| Примечание. Жемчужины: 1 – серая: 2—4 – светло-коричневые; 5 – коричневая. | |||||
Изотопный состав углерода жемчуга колеблется по δ 13С от —8,7 до —12,0‰. Он укладывается в пределы, характерные для δ 13С углерода пресноводных карбонатов (δ 13С = —5÷—15,0‰). Из полученных данных можно заключить, что образование жемчуга происходит при участии бикарбонатных растворов с разным изотопным составом углерода. Серая и светло-коричневая жемчужины, состоящие в основном из призматических слоев и тонкой оболочки, сложенной пластинчатыми слоями кристаллов арагонита, формировались из растворов, изотопный состав которых изменялся в сторону облегчения. При этом изотопный состав углерода жемчужин изменялся соответственно в такой последовательности: —10,2 и – 10,8‰ (призматическая зона) и —12,0‰ (пластинчатая зона); —8,7‰ (призматическая зона) и —10,2‰ (пластинчатая зона). Формирование коричневой жемчужины, сложенной призматическими кристаллами арагонита, вначале происходило из раствора, δ 13С которого составляло – 10,5‰, а на последних стадиях отложения кристаллов – из раствора с δ 13С = —9,6‰. То есть изотопный состав углерода коричневого жемчуга в процессе отложения изменялся не в сторону облегчения, как в светлой и светло-коричневой жемчужинах, а в сторону утяжеления. Причины данного явления необходимо исследовать. В связи с этим изучение изотопного состава жемчуга нельзя считать завершенным. Несомненно, что на величину δ 13С углерода арагонита жемчуга влияют многие факторы. Учесть их сейчас не представляется возможным.
Изотопный состав кислорода жемчуга.На условия образования жемчуга и на особенности развития моллюсков указывает соотношение в них стабильных изотопов кислорода 16O и 18O. Оно выражается коэффициентом δ 18O, который, как и в случае с углеродом, означает отклонение величины отношения 18O/ 16O относительно такого же отношения в эталоне. О том, как распределяется величина δ 18O в жемчуге из водоемов Северо-Запада СССР, свидетельствуют следующие данные:
| 18 | |
|---|---|
| Коричневая призматически-слоистая (оболочка) | —19,4 |
| То же (центральная часть) | —18,4 |
| Светло-коричневая призматически-слоистая (оболочка) | —8,2 |
| То же (центральная часть) | —14,5 |
| Перламутр того же моллюска | —14,5 |
| Коричневая призматически-слоистая (оболочка) | —20,8 |
| Светло-коричневая из украшения, первая половина XIX в. | —14,5 |
| То же | —14,4 |
| Серая из украшения, I в. до н. э. – I в. н. э. | —14,4 |
Изотопный состав кислорода жемчуга колеблется по δ 18O от —8,2 до – 20,8‰ и укладывается в пределы, характерные для δ 18O кислорода пресноводных карбонатов. Среднее значение δ 18O кислорода исследованных жемчужин – 15,8‰ и несколько выше среднего δ 18O пресной воды (—9,11‰). Оно очень близко к δ 18O воды Северной Двины (—15,5‰), тогда как δ 18O главных жемчугоносных рек Северо-Запада СССР (Кеми, Варзуги, Умбы, Онеги), откуда наиболее вероятно были добыты жемчужины, равно —9,1÷—9,7‰ [С. Д. Николаев, В. И. Николаев, 1976]. То есть прямого унаследования изотопного состава кислорода речной воды изотопным составом кислорода жемчуга не происходит. В данном случае следует допустить возможность биологического фракционирования изотопов кислорода, приводящего к обеднению арагонита жемчуга «тяжелым» изотопом кислорода 18O. Важно подчеркнуть, что из растворов наиболее обогащенных этим изотопом (δ 18O = —8,2‰). формируется перламутровый слой, придающий ценность жемчужине. Внешний слой призматически-слоистой жемчужины, наоборот, кристаллизуется из раствора с минимальным содержанием 18O (δ 18O = —19,4 и —20,8‰) В одном и том же моллюске перламутровый слой жемчуга содержит больше «тяжелого» изотопа (δ 18O = —8,2‰), чем перламутровый слой раковины (δ 18O = —14,5‰). Переход арагонита в кальцит почти не меняет изотопный состав кислорода исходного карбоната.
Пористость.Жемчужины из водоемов Северо-Запада СССР имеют небольшую пористость. Причем пористость коричневого жемчуга значительно выше, чем белого и серого. Полагают, что только в коричневом жемчуге имеется некоторое количество пор, сосредоточенных главным образом в интервале эквивалентных радиусов 3—5 нм. Суммарная пористость не превышает 1% объема образцов. Если принять во внимание небольшие размеры жемчужин (первые миллиметры), то можно считать их удельную поверхность довольно значительной для всех образцов, особенно для коричневого жемчуга. Это подтверждается наличием пор небольшого размера, часть которых, как подчеркивает Кораго, находится в области эквивалентных радиусов менее 3 нм, не измеряемой на ртутном порометре.
Люминесценция (холодное свечение под действием облучения) – один из важных признаков вещества. Сущность люминесценции состоит в том, что многие минералы, поставленные на пути рентгеновских, катодных или ультрафиолетовых лучей, сами начинают излучать свет. У различных минералов люминесценция разная как по силе, так и по цвету. Известно также, что химически чистые вещества обычно не дают свечения. Необходимы примеси других веществ в минерале в количестве от тысячных долей процента до нескольких процентов, чтобы вызвать его свечение. Поэтому в зависимости от примесей один и тот же минерал в различных месторождениях светится разным светом.
Исследование люминесценции жемчуга ведется давно. Особый интерес к ней проявился в связи с необходимостью отличать выращенную жемчужину от природной, окрашенную (почерненную) – от искусственно выращенной. Оказалось, что под влиянием рентгеновского излучения выращенные жемчужины флюоресцируют сильнее, чем природные. Особенно сильно флюоресцирует перламутровое ядро выращенных жемчужин. Английский исследователь Б. Андерсон [1983] объясняет это тем, что ядро почти всегда изготовляется из перламутра пресноводной раковины и потому обычно содержит небольшую примесь солей марганца. При облучении рентгеновскими лучами ядро дает зеленую люминесценцию и, если оболочка не слишком толстая, передает свечение всей жемчужине. После прекращения действия рентгеновских лучей у выращенного жемчуга наблюдается непродолжительная фосфоресценция. Наиболее интенсивно люминесцирует в рентгеновских лучах, как отмечает Андерсон, культивированный пресноводный жемчуг, выращенный в Японии на озере Бива (бива – жемчуг).
Японские исследователи Г. Коматсу и Ш. Акаматсу установили, что окрашенный (почерненный) жемчуг в ультрафиолетовых лучах не флюоресцирует, тогда как выращенные жемчужины в этих же лучах отчетливо флюоресцируют в желто-красных тонах.
Пресноводный жемчуг люминесцирует примерно так же, как и выращенный. Детальное исследование люминесценции пресноводного жемчуга из водоемов Северо-Запада СССР провел Кораго. Он установил, что спектр люминесценции пресноводного жемчуга имеет широкую полоску, охватывающую весь видимый диапазон спектра от 360 до 700 нм. Максимум спектра зависит от характера жемчужины. Так, в белых (ювелирных) и серых жемчужинах он находится в области 485—495 нм, в коричневых – в области 525 нм. Спектр люминесценции японского культивированного жемчуга близок к спектру отечественного пресноводного жемчуга, но отличается большей интенсивностью.
Результаты проведенных исследований позволили Кораго заключить, что люминесценция жемчуга обусловлена только органическим веществом, различающимся по составу в призматических и пластинчатых слоях. Интенсивность люминесценции зависит от величины исследованной жемчужины – поверхности ее свечения и толщины прокладок органического вещества, разделяющих кристаллы и слои арагонита. Чем тоньше эти прокладки, тем меньше препятствий встретят ультрафиолетовые лучи при своем прохождении в глубь жемчужины и тем глубже проникнут в нее, вызывая люминесценцию встреченных на своем пути слойков органического вещества. В жемчужинах со значительными прокладками этого вещества интенсивность люминесценции небольшая. В коричневых жемчужинах люминесцируют лишь поверхностные слои. Морской жемчуг люминесцирует в ультрафиолетовых лучах голубоватым, белым, зеленоватым цветом.
Рентгеновское исследование.Рентгеновское изучение современного пресноводного и морского жемчуга подтвердило, что преобладает в нем арагонит. На всех дифрактограммах четко выявляются интенсивные рефлексы (3,36-3,38; 3,26-3,28; 2,71-2,72; 2,67-2,68; 2,46-2,47; 2,36; 2,31-2,33; 2,09-2,10; 1,965-1,967; 1,868-1,873; 1,805-1,806, 1,735-1,738; 1,717-1,720 Å), присущие этому минералу. Отличие дифракционной картины жемчуга от таковой синтетического арагонита заключается в присутствии на ней дополнительных рефлексов (3,54-3,55; 2,05; 1,847; 1,627-1,637; 1,610-1,614 Å), фиксирующих в составе жемчуга наличие каких-то других соединений.
Арагонитовый состав имеют также жемчужины 200– и 300-летней давности. Процессы выветривания, приведшие к изменению некоторых участков жемчуга до порошковатого состояния, не повлияли на их минеральный состав.
Результаты рентгеновского исследования речного жемчуга из золотого браслета (I в. до н. э.—I в. н.э.), найденного в районе Симферополя, иные. Оказалось, что речной жемчуг 20-вековой давности представлен в основном кальцитом с весьма небольшим количеством арагонита. Межплоскостные расстояния морского жемчуга из мидии, выловленной в Феодосийской бухте, свидетельствуют, что он сложен арагонитом. Согласно проведенному Шнюковым и Деменко [1983] рентгеновскому исследованию черноморского жемчуга, он состоит из арагонита с небольшой примесью глинистого вещества монтмориллонитового состава. В перламутровом слое раковин обнаружена примесь кальцита; в наружном слое раковин кальцит преобладает.
