Валерий Петров - Рассказы о драгоценных камнях
Сейчас, когда научились синтезировать гранаты, выяснилось, что состав граната во многом зависит от условий, в которых идет его кристаллизация. Известково-глиноземистые и известково-железистые гранаты легко синтезируются при низких давлениях, а вот магнезиально-глиноземистый получить при низких давлениях не удается. Даже из шихты, содержащей все нужные компоненты, он не образуется; кристаллизуются другие минералы.
Иначе говоря, опыты показали, что пироп, как и алмаз, является «минералом высокого давления» и на дневной поверхности он — гость с огромных глубин, где рос вместе с алмазом под большим давлением.
Вооруженная новым, более совершенным методом Л. А. Попугаева выехала в поле. К концу лета (21 августа 1954 г.), прослеживая по речке и ручьям, впадающим в речку, места, откуда в россыпь попадает пироп, Л. А. Попугаева и работавший с ней промывальщик Ф. Беликов открыли первую коренную алмазоносную трубку Сибири, которая была названа «Зарницей».
Период учебы и освоения методов поиска алмазов кончился. Началась систематическая целенаправленная работа. Уже 13 июня 1955 г. Ю. Хабардин открыл трубку «Мир», на которой сейчас стоит город алмазников. Потом были открыты многие другие трубки и россыпи. В результате был выявлен интересный алмазоносный район, позволяющий сейчас не только снабжать алмазом нашу страну, но и направить часть камней на экспорт.
Открытие Якутского алмазоносного района является блестящим достижением советской геологической науки, свидетельствующим о ее большой зрелости. Оно же может служить примером целенаправленного научного прогноза.
Следует рассказать еще об одном типе алмазных месторождений, крайне интересных после всего того, что известно об образовании алмаза. Выше говорилось, что алмаз образуется в условиях огромных давлений внутри Земли, но есть и на поверхности Земли места, где, хоти и кратковременно, возникают огромные давления, вполне достаточные для образования алмаза. Это места ударов крупных метеоритов. Вообще алмаз встречается в ряде метеоритов. Пожалуй, впервые он был определен в Ново-Урейском метеорите, упавшем 10 сентября 1886 г. в б. Пензенской губернии. В этом случае, однако, можно предположить, что алмаз был в метеорите и до падения, но вот алмаз в Аризонском метеоритном кратере явно образовался при ударе метеорита.
Рис. 4. Использование алмаза в промышленности
а — алмазные «волоки» для вытягивания проволоки; б — инструмент для правки кругов; в — алмазные резцы
Сейчас выявленные на Земле ударные кратеры усиленно изучаются; известны они на Луне и других планетах. Результаты этих исследований, видимо, могут привести к новым и крайне интересным открытиям.
Алмаз является драгоценным камнем, но вместе с тем это и важнейшее промышленное сырье. Алмаз самое твердое вещество в мире, он в 150 раз тверже следующего за ним по твердости минерала корунда и в 1000 раз тверже кварца, отсюда и его применение в промышленности. Из алмаза делают мерные инструменты, например призмы, измеряющие твердость, инструменты для правки абразивных кругов и твердосплавных резцов, а также фрезы (рис. 4). Алмазы вставляют в буровые коронки для разведочного или нефтяного бурения, что во много раз ускоряет бурение. Алмазом заправляют камнерезные пилы, из них делают шлифовальные и полировальные круги, и, самое главное, пластинки алмаза с очень малым калиброванным отверстием служат волоком в фильерах для изготовления тончайших проволочек. В производстве тонкой проволоки алмаз практически незаменим.
После Великой Октябрьской революции капиталистические страны пытались задушить нашу страну, наложив эмбарго, в частности, на все абразивные материалы, и особенно жестким это эмбарго было в отношении алмаза. В первые годы советского строительства, до открытия алмазов в нашей стране, промышленным организациям приходилось иногда скупать драгоценности у населения, с тем чтобы из них изготовить нужный резец или фильеру для волочения тонкой проволоки.
Для любителя камня и минералога интересно и то, что во многие инструменты алмаз заправляется со строгим учетом его кристаллографических направлений; так, алмазный стеклорез будет хорошо работать только в том случае, если режущей кромкой будет грань октаэдра. Дефектные кристаллы (борт), а также радиально-лучистые сростки (баллас) и скрытокристаллические разности (карбонадо) используются главным образом в буровых коронках.
Мелкий алмаз служит для изготовления полировальных и шлифовальных паст. Сейчас для приготовления шлифовальных и полировальных паст, мастик и порошков широко применяются и искусственные алмазы.
Замечательны ювелирные изделия с бриллиантами, играющими всеми цветами радуги. Очень велико искусство художников камня, умеющих так выявить особенности каждого кристалла.
Но для меня прекрасный алмаз прежде всего камень-труженик и камень, позволяющий заглянуть в пока еще не доступные глубины нашей планеты.
Хризолит
Хризолит — прозрачный драгоценный камень зеленовато-желтого цвета. По своей природе относится к минералогической группе оливина. Изучение химизма минералов этой группы показало, что в их строении на две частицы двухвалентного металла приходится одна частица кремния. В качестве двухвалентного металла наиболее часто присутствует магний и железо. Магниевый оливин — форстерит — бесцветен, встречается в породах, бедных железом, наиболее часто в мраморах. Железистый оливин — фаялит — очень густо окрашен, часто даже не просвечивает. Наиболее часты разности, в которых 10–30 % железа; такие оливины и называют хризолитом. Присутствие в минерале небольших количеств никеля улучшает цвет. Твердость оливина 6–7 (несколько выше твердости стального ножа). Характерна большая анизотропность твердости. Иначе говоря, твердость минерала различна в разных плоскостях, что сильно мешает его обработке. Встречается почти во всех магматических и многих метаморфических породах, содержащих менее 45 % кремнекислоты.
Из современного учебника минералогии
Хрисолит употребляется также на драгоценные украшения… Но цена его меньше противу прочих драгоценных камней потому, что он долготою времени теряет блеск и получает трещины.
Севергин В. Первые основания минералогии. СПб., 1798, кн. I, с. 337
Несмотря на прекрасный цвет и сильный стеклянный блеск, хризолиты вообще не уважаются любителями драгоценных камней… но… в начале шестидесятых годов оливин в Париже был в большой моде, и за вставку его от 6 до 80 линий (1,5–2,0 см) величиной платили до 100 руб.
Пыляев М. И. Драгоценные камни. СПб., 1883, с. 367—368
Хризолит может быть примером исключительной редкости ювелирных разностей широко распространенного минерала. Оливин (в большинстве своем хризолит) очень широко распространен. Достаточно указать, что он составляет не менее нескольких процентов земной коры. Оливином в мелких зернах нацело слагаются некоторые ультраосновные породы — дуниты, оливиниты и т. д. Такие распространенные вулканические породы, как базальт, часто в больших количествах содержат оливин. Во многих метаморфических породах также встречаются мелкие кристаллы оливиновых минералов. Оливин нередко кристаллизуется прямо из расплава, и многие металлургические шлаки целиком слагаются железистым оливином — фаялитом.
Несмотря на весьма широкую распространенность хризолита, крупные его кристаллы крайне редки, и сейчас можно назвать только некоторые месторождения, где добывались или могут добываться ювелирные разности.
Наиболее знаменито в старину было месторождение хризолита на острове Зебергед (Септ-Джон), расположенном в Красном море близ Египетского побережья, примерно на широте Ассуана. По сведениям, приводимым в литературе, этот хризолит использовался египетскими фараонами, и крестоносцы, разграбившие Александрию во время одного из походов, в больших количествах привозили его в Европу. Современное положение с разработкой месторождения не очень ясно. В конце прошлого столетия месторождение это было открыто вновь, но, как пишут, в 1914–1915 гг. добыча хризолита здесь была прекращена.
Рис. 5. Выделение хризолита (2) среди волокнистого серпентина с кристаллами хромита (3) среди дунита (1). Хромит везде черный. Хара-Пурское месторождение в Восточном Саяне
В северной части острова Зебергед находятся три небольших ультраосновных массива, выступающих над уровнем острова в виде холмов. Самый высокий из них сложен существенно оливиновой породой, частично перешедшей в серпентинит. В этой породе, пересекая ее в разных направлениях, проходят жилки антигорита, в которые включены кристаллы хризолита и их скопления. Добыча хризолита велась главным образом у подножия холмов, где хризолит легко извлекался из выветрелых пород. Хризолиты острова Зебергед очень крупные. Иногда достигают 50 г. Количество кристаллов в разных прожилках различное, но качество везде хорошее.
