Текст книги "Рассказы о поделочном камне"

Автор книги: Валерий Петров

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 9 страниц)

В. П. Петров
Рассказы о поделочном камне

АКАДЕМИЯ НАУК СССР

Ответственный редактор

кандидат геолого-минералогических наук М. А. Лицарев

От автора

Минералы, о которых рассказывается в книге, объединены под названием «поделочные камни». Этот термин, на мой взгляд, хорош тем, что прямо указывает на их назначение: украшать наш быт. С другой стороны, он неудачен, и в первую очередь своей неопределенностью. Нет никаких границ между драгоценным и поделочным камнем или между поделочным и облицовочным, который лучше рассматривать как строительный камень. Таких примеров множество.

Скажем, офиокальцит и агальматолит – типичные поделочные камни. Особенно характерен агальматолит. Само название этого минерала может быть переведено как «скульптурный камень, пагодит». Крупные месторождения камня располагаются недалеко от города Шанхая, в Китае, где он добывается уже несколько тысячелетий. Долго сохранялась и древняя традиция – вырезать фигурки для буддийских храмов, и лишь после того как изделия из агальматолита стали вывозиться в Европу, их облик несколько изменился с учетом вкусов европейцев. В начале XX в. этих изделий поступало довольно много и в Россию. Хорошо помню, что и у нас в доме украшением письменного стола была пепельница, над чашей которой на ветвях сидело около десятка обезьян в самых забавных позах. С наибольшим искусством мастер выполнил довольно крупную – вожака всех остальных – обезьяну.

Обработка агальматолита и сейчас популярна в странах Востока. В Монголии и во Вьетнаме из этого мягкого камня изготовляют изделия быта и фигурки животных. В нашей стране с агальматолитом работают тувинские умельцы – мастера жанровых сцен.

Сам по себе агальматолит – камень дешевый, и цена изделий из него определяется лишь стоимостью труда художника.

Другое дело – бирюза – настоящий драгоценный камень как по его использованию, так и по цене. Вместе с тем мне приходилось видеть прекрасные изделия мелкой пластики, где бирюза служит только материалом. Еще больше примеров широкого применения поделочного и даже драгоценного камня в качестве облицовочного материала. Вспомним колонны, облицованные орлецом, на станции метро Маяковская в Москве, всемирно известные малахитовые колонны и камины в Эрмитаже, лазуритовые и малахитовые колонны Исаакиевского собора. Красота камня в единстве с человеческим гением создает неповторимые ценности, которыми по праву гордится наша страна.

Все знают, что гипс – обычный промышленный камень, добывающийся в огромных количествах. Из него делается штукатурка домов, различные формы для керамики. Но в совершенно ином свете предстает этот камень в старинных дворцах Львова, где из природного гипса выпилены изящные перила для лестниц, в вазах древних египетских гробниц огромной художественной ценности. На выставке московских любителей камня в 1979 г. демонстрировались замечательные скульптурные изображения зверей: ползущая пума, леопард и многие другие, изготовленные из мягкого глинистого сланца – камня, совершенно не представляющего ценности.

Расплывчатость понятия «поделочный камень» заставляет выработать определенную последовательность изложения материала. Поделочный камень является геологическим объектом, ну а геологические тела обычно классифицируют по генезису, т. е. условиям их образования. Такой подход возможен и к нашим камням, хотя, конечно, и здесь встречается немало трудностей. Все поделочные камни можно разделить на минералы и горные породы. Среди последних выделяются магматические, осадочные и метаморфические. Каждый рассказ о поделочном камне начинается с краткой характеристики, принятой в современных учебниках минералогии и петрографии. Кроме того, приводятся выдержки из сохранившихся старинных изданий, позволяющие читателю проследить историю и пути использования данного камня.

Сейчас, когда к этому виду полезных ископаемых привлечено большое внимание специалистов и просто любителей, поиски новых видов поделочных камней представляют особый интерес. Но найдут ли они широкое применение – покажет время. Этим камням посвящен заключительный раздел книги.

Минералы

Драгоценные разности полевого шпата

Полевой шпат – самый распространенный минерал. Подсчитано, что он составляет 57% всей земной коры. Первая половина названия этого минерала вполне понятна. На полях среди мелкого камня зачастую находили его кристаллики, хотя, конечно, сюда он попал из разных разрушающихся пород. Вторая часть менее ясна. Шпатом еще в старину именовали группу минералов, которые обладают способностью раскалываться на почти прямоугольные обломки с ровными гранями (плоскостями спайности).

Дальнейшее изучение полевых шпатов позволило выявить среди них ряд отдельных минералов. Сначала все полевые шпаты подразделялись на «ортоклазы» – прямоколющиеся и «плагиоклазы» – косоколющиеся, позже был выделен «микроклин» – немного наклонный. Как видим, в основу этих терминов лег угол между двумя направлениями спайности – плоскостями ровного откола. Когда же научились делать точные химические анализы, оказалось, что и составы полевых шпатов различны. Плагиоклазы, кроме кремния и глинозема, содержат окислы натрия и кальция, а ортоклаз и микроклин – окись калия. Еще одно наблюдение было сделано чешским минералогом Г. Чермаком в конце прошлого столетия. Он установил, что химический состав плагиоклазов меняется вполне закономерно и постепенно – от чисто натровых плагиоклазов (альбита) до чисто кальциевых (анортита). Русский минералог Е. С. Федоров предложил принцип десятичного деления полевых шпатов, основывавшийся на содержании кальциевого полевого шпата (анортита); к крайним членам была отнесена 10%-ная примесь, а к промежуточным – 20%-ная. В результате получилась следующая классификация:

Альбит	0—10	Лабрадор	50—70
Олигоклаз	10-30	Битовнит	70—90
Андезин	30-50	Анортит	90-100

Эта схема легла в основу не только разделения плагиоклазов, но и магматических горных пород, где главнейшим породообразующим минералом является плагиоклаз.

Гораздо сложнее положение с ортоклазом и микроклином. Прежде всего оказалось, что среди прямоколющихся полевых шпатов удалось выделить два минерала: санидин и собственно ортоклаз. Однако понять причину различия калиевых полевых шпатов долгое время не удавалось. Лишь в самые последние годы, когда рентгеновские методы приобрели большую точность и позволили судить не только об общей структуре минералов, но и о положении в ней отдельных ионов, причина этих различий стала ясна. Формула калиевого полевого шпата – KAlSi₃O₈, т. е. на каждый ион алюминия приходится три иона кремния. Причем ранее считалось, что алюминий и кремний расположены совершенно одинаково по отношению к кислороду – вместо любого иона кремния можно поставить ион алюминия, и ничего при этом не изменится; важно только, чтобы число ионов кремния было втрое больше, чем алюминия. Такие неупорядоченные соотношения характерны только для санидина.

У других калиевых полевых шпатов – ортоклаза и микроклина – в распределении кремния и алюминия наблюдается порядок. В микроклине один ион алюминия занимает строго определенное положение и обязательно отделяется от другого тремя ионами кремния. Поэтому микроклин следует рассматривать как полностью упорядоченный минерал. Ортоклаз занимает промежуточное место, у него значительная часть ионов уже заняла свое наиболее устойчивое упорядоченное положение, но часть еще неупорядочена.

Поскольку размеры ионов кремния и алюминия различны, то упорядочение их ведет к уплотнению решетки кристалла, отсюда изменение угла между плоскостями спайности, появление наклона (микроклин) и некоторое изменение свойств. Грубо говоря, упорядочение можно сравнить с встряхиванием насыпанной в чашку гречневой крупы. Первоначально, когда зерна только что высыпаны, дни ложатся хаотично, но если чашку встряхнуть, зерна повернутся удобнее и лягут плотнее.

Упорядочение очень сильно сказывается на свойствах и облике полевого шпата. В дальнейшем на это явление придется неоднократно ссылаться. Теперь, когда читатель познакомился с полевыми шпатами, можно перейти и к их драгоценным разностям, которых несколько.

Неиризирующие полевые шпатыАмазонский камень (амазонит)

Амазонит – зеленая разновидность калиевого полевого шпата – микроклина. Причина окраски неясна. Встречается в пегматитовых жилах, состав KAlSi₃O₈. Обладает совершенной спайностью по двум направлениям. Твердость 6. Удельный вес 2,6. Обрабатывать следует не используя масла и керосина, так как при этом амазонит пропитывается ими и теряет свой цвет.

Из современных учебников минералогии

Амазонский камень представляет полевой шпат синевато-зеленого цвета, встречающийся в Ильменских горах, на Урале целыми жилами. Но первоначальным известным его месторождением в Северной Америке считаются берега Амазонской реки, от которой он и получил свое название. Употребляется как различные мелкие поделки и галантерейные украшения, по цене крайне дешев.

Пыляев М. И. Драгоценные камни. СПБ, 1888, с. 191

Несмотря на дешевизну, подчеркнутую еще Пыляевым, интерес к амазониту не ослабевает. Это, в сущности, единственный камень, обладающий цветом, очень близким к цвету травы, и буквально в любой мозаике встречаются вставки из самого разного амазонита. Он был широко популярен в глубокой древности. В Двуречье, в районе древнего города-государства Ура, в слоях, относящихся к эль-обейдскому периоду (около XI в. до н. э.), английский археолог Л. Вулли в 20-х годах нашел две амазонитовые бусины. Л. Вулли предполагает, что они привезены из Индии. Но возможно, амазонит доставлялся из месторождений Северной Африки, откуда поступал камень и в Египет. В Древнем Египте амазонит был одним из почитаемых драгоценных камней. В гробнице фараона Тутанхамона (XIV в. до н. э.) найдено довольно много ювелирных изделий из амазонита: бусы, бисер, ритуальные амулеты. Амазонит широко использовался в интерьере дворцов. Это и мозаичные столешницы, шкатулки, табакерки. Наиболее популярны были изделия из амазонита, оправленные в филигранное серебро или другой белый металл. Тонкие пластинки камня как вставки использовались в серьгах, запонках, перстнях.

Изготовление изделий из амазонита – настоящее искусство. Он почти никогда не бывает однородным по цвету; в виде пятен в нем встречаются белые вростки альбита. Поэтому камень надо подобрать и повернуть так, чтобы альбитовый вросток участвовал в узоре изделия.

Вростки альбита такого рода обнаруживаются почти во всех микроклинах, а амазонит относится к высокоупорядоченным калиевым полевым шпатам – микроклинам. Выше говорилось, что неупорядоченные полевые шпаты обладают способностью образовывать смеси разных частиц в самых широких размерах. В большой степени это относится к калиевому полевому шпату, который в неупорядоченном состоянии в процессе его кристаллизации из расплава может растворять очень большое количество (до 30—40 %) натровой частицы – альбита. При упорядочении, происходящем уже после отвердевания породы, смешанные кристаллы распадаются на самостоятельные: зеленый калиевый полевой шпат – амазонит – и альбит.

Встречаются кристаллы амазонита главным образом в пегматитовых жилах, однако далеко не во всех. Уже отмечалось, что амазонит в России был найден в 1783 г. уральским горным инженером И. Ф. Германом в Ильменских горах на Урале. Тогда же начали разрабатываться месторождения этого камня, и, как писали, иногда добывались кристаллы до аршина в поперечнике. В Ильменских горах сейчас находится единственный в мире минералогический заповедник, созданный по декрету В. И. Ленина.

По склону Косой Горы – крайней восточной части Ильменских гор проходит железная дорога Челябинск– Уфа, и часть минеральных копей еще в дореволюционное время попала в область отчуждения магистрали. Главную амазонитовую копь засыпали, но отдельные мелкие жилки со слабоокрашенным минералом видны в обнажениях железной дороги. Между железной дорогой и шоссе, идущим от главной усадьбы заповедника в сторону Челябинска, сохранилось несколько старых копей, в которых можно хорошо рассмотреть амазонитовые выделения. Они залегают в самом центре пегматитовых жил. Встречаются обломки зеленого камня и в старых отвалах.

Дальнейшие открытия амазонитовых месторождений были сделаны уже после Великой Октябрьской социалистической революции. В 1925 г. геолог В. И. Влодавец впервые нашел амазонит на Кольском полуострове, а в 1928 г. участница первых экспедиций акад. А. Е. Ферсмана петрограф О. А. Воробьева открыла еще ряд амазонитовых жил в центре полуострова. Сейчас в этом районе известно более 150 жил, откуда извлекаются самые лучшие, наиболее густоокрашенные кристаллы амазонита. Как и в Ильменских горах, кристаллы амазонита приурочены к центральным частям пегматитовых жил, залегающих среди древних гнейсов. Вероятнее всего, эти жилы образованы из той же магмы, что и граниты, но внедрившейся в разломы и трещины гнейсов.

В 40-е годы в Забайкалье и Казахстане, в Голодной степи были найдены не только пегматитовые жилы, но и целые участки гранитов, где весь полевой шпат сложен амазонитом. Он здесь зеленый, иногда довольно темный, но чаще светлый. В нем разбросаны мелкие, более или менее изометричной формы кристаллики прозрачного кварца. Кое-где виден и белый альбит, но он не так бросается в глаза, как в кристаллах амазонита из пегматитов. (Попутно отметим, что современные ювелиры удачно используют при изготовлении мелких изделий не только отдельные кристаллы амазонита, но и амазонитовые граниты.)

Амазонитового гранита в Голодной степи оказалось очень много, кроме того, его можно добывать в виде крупных глыб, более 1 м высотой и шириной и 2 м длиной. Все это позволило организовать здесь добычу голубоватозеленого гранита как строительного камня. В Алма-Ате им уже облицовано несколько зданий, в частности Дворец им. В. И. Ленина, из амазонитового гранита построена также огромная входная лестница Дворца. Надо, впрочем, отметить, что использование камня в подобных сооружениях вряд ли целесообразно – на них оседает грязь, и ужо цвет камня не виден. Вероятно, этот материал лучше применять для внутренней отделки и мелких изделий. Однако амазонитовая облицовка Дворца уникальна – подобных зданий больше нет нигде в мире.

Амазонит для геолога и минералога пока представляет сплошную загадку. До сих пор совершенно неясно ни то, как он образуется, ни то, почему он так необычно окрашен.

Выше отмечалось, что амазонит встречается в центре пегматитовых жил. Это, конечно, очень показательно. Пегматитовая жила формируется за счет магмы, богатой летучими веществами; особенно много последних в остаточной части расплава – раствора, из которого кристаллизуются минералы, выполняющие центральную часть жилы. Отсюда неизбежный вывод об участии летучих веществ в образовании амазонитовой окраски. То, что существуют амазонитовые граниты, не противоречит сказанному; эти граниты встречаются в краевых частях массивов, где так же, как и в центре пегматитовых жил, могут концентрироваться летучие вещества. Непонятно другое, что вызывает зеленую окраску амазонита.

Окраска прозрачных веществ возникает в двух случаях. Во-первых, ее может вызывать ион какого-либо элемента – хромофора, интенсивно поглощающего те или иные лучи. Таким хромофором чаще является железо. Его ион поглощает красные лучи, и поэтому минералы, содержащие двухвалентное железо, голубовато-зеленые; трехвалентное железо соответственно окрашивает минералы в бурый или красный цвет. Очень сильный хромофор хром придает многим минералам ярко-зеленый цвет (изумруд) или ярко-красный (рубин). Второй тип окраски обусловлен ионами, которые сами не поглощают света, но нарушают правильность решетки кристалла, куда они примешаны. Подобные нарушения и служат поглощающими центрами. В большинстве случаев наличие примеси не влияет на решетку. Необходимо проявить эту примесь, что достигается путем облучения кристалла рентгеновскими или радиоактивными лучами. Экспериментально воспроизведены окраски каменной соли и кварца. Оказывается, окраска амазонита появляется именно после радиоактивного облучения. Однако и она вызывается примесью, но какой, пока не ясно. Первоначально предполагалось, что это рубидий – редкая щелочь, которая обычно концентрируется в составе летучих компонентов. Однако позднее выяснилось, что рубидий встречается не только в зеленых, но и другого цвета или вовсе не окрашенных полевых шпатах, поэтому от данного предположения пришлось отказаться.

В конце 70-х годов минералоги Ленинграда и Украины, специально изучавшие цвета минералов, установили, что цвет амазонита вызывается комплексом примесей и наибольшую роль играет примесь свинца, который создает в решетке нарушения, поглощающие красный цвет. Сильно влияют на окраску примеси железа и алюминия – поглощаются оранжевые и фиолетовые цвета. Весьма интересно, что в тех пегматитовых жилах, в которых встречается амазонит, находили и галенит – сернистый свинец.

Вторая проблема амазонита – условия его образования. В 1941—1943 гг. акад. А. Н. Заварицкий детально изучал амазонит в пегматитовых жилах Ильменских гор на Урале. По его представлениям, сначала в жилах кристаллизовался обычный красный или бесцветный полевой шпат, а на последних этапах формирования жилы происходила его амазонитизация. Доказывалось это, по мнению А. Н. Заварицкого, тем, что в совершенных кристаллах, выходящих в центральную пустоту пегматитовой жилы, центр сложен розовым микроклином, а края – зеленым амазонитом.

В выводах А. Н. Заварицкого усомнился известный исследователь кольских амазонитов И. Н. Бельков. Он считал, что амазонит кристаллизовался непосредственно из остаточного расплава, обогащенного летучими. В частности, И. Н. Бельков описал случаи, когда амазонит образует правильные нарастания на кристалл розового полевого шпата и когда два кристалла полевого шпата, прорастающие один в другой, имеют разную окраску. Если бы в амазонит под действием растворов переходили уже сформированные кристаллы калиевого полевого шпата, как думал акад. А. Н. Заварицкий, то такая картина была бы невозможна; в первом случае граница была бы размыта, а во втором – срастающиеся кристаллы должны были бы окраситься одинаково.

Кто прав, сказать сейчас трудно, хотя бы потому, что неизвестна причина окраски. А может быть, правы оба?

Ортоклаз

Прозрачные бесцветные или желтые ортоклазы иногда подвергают огранке как любопытную редкость. Наиболее красивые образцы бесцветного ортоклаза – адуляра – впервые были обнаружены в районе Сен-Готарда в Швейцарии, но ныне они встречаются редко.

Смит Г. Драгоценные камни. М.: Мир, 1980, с. 409

В середине XIX в. в Европу с Мадагаскара вывозились многие драгоценные камни: берилл, топаз и др. Был среди них и очень красивый желтый, не очень дорогой и пользовавшийся большой популярностью. Что это за камень, никто не знал. И лишь после того как в 1885 г. французы захватили Мадагаскар и там начал работать крупнейший французский геолог А. Лякруа, не только описавший геологическое строение острова, но и детально изучивший его полезные ископаемые, тайна камня была разгадана. К большому удивлению минералогов, этот камень оказался калиевым полевым шпатом – ортоклазом, но совершенно необычным – в нем содержалось около 2% железа. Никогда раньше в составе полевого шпата железа не находили. По описанию Лякруа, этот полевой шпат добывался из так называемых пегматитовых жил – крупнозернистых тел, залегающих в гранитах всего в двух местах острова близ сел Итронгау и Писописа. В пустотах этих жил – так называемых занорышах – он образует весьма совершенные кристаллы вместе с кварцем, прозрачным диопсидом, апатитом, адуляром, а также халцедоном и опалом.

Раньше камень добывался легко, из россыпей, залегавших прямо на поверхности. Обломки ортоклаза нередко были цементированы травертином – осадком минерального источника – и без труда извлекались не разламываясь. В последние годы добыча этого материала прекратилась, так как на глубине пошел полевой шпат, почти не окрашенный.

В большинстве образцов, в том числе и в тех, которые находятся в Минералогическом музее АН СССР в Москве, минералы очень однородны, свежи и прозрачны. Однако отмечаются иногда включения и иризация, вызываемая, как считают, скрытыми пертитовыми (альбитовыми) вростками.

Для минералога этот полевой шпат исключительно интересен, и не только высоким содержанием окиси железа, но и его почти полной неупорядоченностью. Обе особенности, и прозрачность минерала и железистость, как оказалось, тесно связаны между собой. Железо может входить только в структуру неупорядоченного полевого шпата. При упорядочении теряется прозрачность и распадается железистая составляющая. В результате внутри полевошпатового кристалла образуются те мельчайшие листочки гематита – красного железняка, которые придают ортоклазу красный цвет. Очевидно, все красные полевые шпаты, входившие в граниты, представляли собой раньше именно такие желтые прозрачные кристаллы. Позднее, при упорядочении, они перешли в красные.

Впервые желтые железистые полевые шпаты я увидел в 1924 г. на Кавказе. В Южной Осетии в скалах около города Джавы выходят юрские (около 180 млн. лет назад) порфириты. Среди основной массы породы встречались медово-желтые кристаллы размером с пятак. По своему виду они напоминали полевой шпат, однако ни в одном справочнике не найти желтого полевого шпата. Кроме того, эти кристаллы реагировали на железо, что считалось невозможным для полевого шпата. Я был в полной растерянности. К счастью, очень скоро мне удалось показать собранные образцы крупнейшему советскому исследователю полевого шпата акад. Д. С. Белянкину. Он исследовал их и разрешил мои сомнения. Оказалось, что в найденных мной кристаллах содержится примерно 2% окиси железа. Именно этим и обусловливается необычный желтый цвет минерала.

Примесь железа в полевом шпате объяснила и еще одну особенность джавских порфиритов. В тех местах, где они были несколько изменены, попадались розовые полевые шпаты. Во всех учебниках говорилось, что в порфиритах должны содержаться белые минералы. Опять неожиданность! Но и здесь все прояснилось. До изменения это были как раз железистые полевые шпаты; при изменении железо из них выпало в виде самостоятельных мельчайших кристаллов красного железняка, которые и окрасили шпаты в розовый цвет.

Конечно, кристаллы из Осетии, несмотря на свою прозрачность и красивый цвет, не могут рассматриваться как драгоценные камни – они очень мелки и трещиноваты, но связь прозрачных разностей с неупорядоченными кристаллами весьма замечательна, и ею можно воспользоваться для поисков поделочных разностей полевого шпата.