Виды камней и минералов

Что такое камень в нашем понимании? Как правило, мы сразу представляем серую бесформенную массу твердых предметов разной формы и размера. И знаем, что они встречаются везде — в лесах, горах, около водоемов, на поверхности и в недрах Земли.

 

Но, с точки зрения науки, наша планета состоит не из камней, а из горных пород и минералов. В свою очередь, камень – это кусок или часть твердой горной породы.

Какие виды камней существуют в природе и чем они отличаются?

Общие понятия

Минералы имеют однородный химический состав и физические показатели. Это природные элементы, которые не являются результатом деятельности человека и продуктом жизнедеятельности живых организмов.

Горные породы – это минеральные смеси самостоятельных кристаллических веществ. Могут состоять из одного или нескольких видов камней и минералов. Горные природные образования бывают как плотные, так и рыхлые.

Виды камней, которые открыты в настоящее время, насчитывают более 4000 наименований. В ювелирной промышленности используется около 350 видов минералов. На практике из них наиболее часто применяют менее ста разновидностей (включая синтетические камни).

Для природных камней и минералов существует несколько разнообразных классификаций. Это взаимосвязано с тем, что специалисты в различных областях выделяют именно те свойства камней, которые наиболее удобны при осуществлении определенной деятельности.

Классификация необработанных камней как минерального сырья происходит по следующим показателям:

• происхождению;
• химическому составу;
• строению кристаллической решетки;
• размеру и т. д.

После обработки и сортировки камни уже приобретают определенную ценность. На этом этапе они являются промежуточным продуктом для дальнейшего использования. Критерии для классификации ограненных камней несколько отличаются и учитывают следующее:

• кристаллографические признаки;
• физические свойства;
• стоимость;
• лечебные свойства;
• назначение (для коллекций, украшений или изделий);
• способы обработки;
• вид огранки и др.

Классификация драгоценных камней

Драгоценный камень — заметно отличается от остальных «собратьев» по ряду признаков. Как правило, все драгоценные камни являются минералами.

Качество камней определяется следующими показателями:

• прозрачность;
• цвет;
• чистота;
• астеризм.

Астеризм — когда при отражении на поверхности камня появляются световые фигуры, напоминающие звездные лучи.

Ценность драгоценных камней определяется редкостью, размером и характером обработки.

Дефекты, которые снижают ценность камня:

• посторонние примеси (исключая янтарь, которому органические включения только прибавляют ценность);
• деформация кристаллической структуры;
• пустоты;
• полосы и пятна другого цвета.

Научная классификация

Впервые драгоценные камни были научно систематизированы в 1860 году немецким ученым К. Клюге. Он разделил самоцветные камни на две группы: истинно драгоценные (включает три класса) и полудрагоценные (включает два класса).

В последующие годы в систему классификации драгоценных камней неоднократно вносились изменения и поправки. По этому поводу среди специалистов всегда было множество разногласий. Каждый автор брал за основу различные показатели, поэтому таблицы классификации камней часто отличались друг от друга.

Долгое время на практике применялась система М.Бауэра — А. Е. Ферсмана. В ней главным критерием считалась относительная ценность минералов. По этой системе драгоценные камни подразделялись на три класса (порядка):

• Камни 1 порядка.
  Чистые, прозрачные. Имеют ровный густой тон. Высоко оцениваются специалистами.
• Камни 2 порядка.
  Характеризуются красивым тоном и прозрачностью. В зависимости от своей редкости и вида огранки могут цениться выше камней первого порядка.
• Камни 3 порядка.
  Редко обладают всеми показателями драгоценных камней.

Помимо этого, к драгоценным камням относят жемчуг, кораллы, янтарь — природные  образования органического происхождения.

Со временем некоторые минералогические термины устарели, параллельно были открыты новые виды минералов. Поэтому старые способы классификации камней перестали соответствовать потребностям науки.
Были введены другие классификации драгоценных камней, например — «Общая классификация ювелирных и поделочных камней» Е. Я. Киевленко, доработанная в 1973 г.

Перечисленные систематики опираются на ювелирную ценность минералов. Этот показатель чаще всего имеет значение для специалистов и коллекционеров.

Для применения в промышленном производстве ВНИИ Ювелирпрома разработал систему группировки, учитывающую методы обработки минералов. Камни делят на три типа (ювелирные, ювелирно-поделочные, поделочные), каждый тип имеет подтипы. В свою очередь, подтипы в зависимости от твердости минералов подразделяются на группы.

Еще одна классификация камней была предложена в 2010 году профессором Е.П. Мельниковым. Этот вариант учитывает стоимость и функциональные свойства камней. По сравнению с системой Е.Я. Киевленко эта классификация значительно дополнена.

Бытовая классификация

Кроме этого, существует упрощенная классификация камней, которая используется в торговле. Она наиболее популярна, широко применяется на практике. По этой системе камни разделяются на три основные группы: драгоценные, полудрагоценные и поделочные (самоцветные).

Виды камней по бытовой (торговой) классификации:

• прозрачные (ювелирные) — считаются драгоценными и полудрагоценными камнями;
• просвечивающиеся и непрозрачные — камни, пригодные для шлифовки; называются поделочными.

Драгоценные – в природе их очень мало. Особенно ценятся крупные экземпляры без включений. Как правило, имеют яркую окраску и блеск, также обладают высокой прочностью. Огранку таких минералов доверяют высококлассным специалистам-ювелирам.

 

Полудрагоценные — встречаются чаще драгоценных. Внешне эти камни похожи, но основные эстетические свойства у полудрагоценных камней выражены меньше.

Поделочные камни – минералы и горные породы с красивым и сложным рисунком. Благодаря необычной окраске обладают высокими декоративными свойствами. Хорошо поддаются полировке. Благодаря этому широко используются для изготовления украшений и художественных изделий.

Виды камней и их названия:

• Драгоценные камни первого сорта: алмаз, сапфир, рубин, хризоберилл, александрит, изумруд, лал, шпинель, эвклаз;
• Драгоценные камни второго сорта: топаз, аквамарин, берилл, красный турмалин, демантоид, фенакит, кровяной аметист, альмандин, гиацинт, опал, циркон;
• Полудрагоценные камни: гранат, эпидот, диоптаз, бирюза, зеленые и пестрые турмалины, горный хрусталь, раухтопаз, светлый аметист, халцедон, очень высокого качества солнечный и лунный камень, лабрадор;
• Самоцветные (поделочные) камни: нефрит, лазурит, кровавик, амазонит, лабрадор, разновидности шпата и яшмы, дымчатый и розовый кварц, гагат, янтарь, кораллы, перламутр, жадеит, содалит, орлец (родонит), малахит, авантюрин, агаты, яшмы, стеатит, обсидиан и т.д.

Классификация минералов

Поскольку современной науке известно огромное количество минералов, их классификация представляет собой сложную и многоступенчатую структуру.

Сегодня в системе классификации минералов учитывают следующие показатели:

1. Характер химических соединений;
2. Тип химических связей между элементами минерала;
3. Координация;
4. Тип упаковки;
5. Тип структуры.

Изначально все минералы разделены на типы.
Внутри типов идет разделение на классы — по характеру анионов.
Разделение на подклассы осуществляется по типам сцепления основных радикалов.
Минералы сходного состава и структуры объединяются в соответствующие группы.

Такая классификация минералов удобна для исследования в среде специалистов. Каждый класс включает в себя минерал и его разновидности, образуя семейства со сходными свойствами.

Классификация минералов по типам

Классификация минералов по группам

Группа гранатов

Гранаты — обширная группа близких по строению и свойствам минералов из класса силикатов. Виды минералов семейства гранатов могут иметь любой цвет, кроме синего. Кристаллическая структура разнообразна. Чаще всего залегают в магматических и контактово-метасоматических месторождениях.
Прозрачные разновидности некоторых гранатов относятся к драгоценным камням (пироп, альмандин, демантоид, цаворит).

Группа кварца

Кварц — одна из самых распространенных в природе группа минералов. «Чистый» кварц без посторонних вкраплений – бесцветный или белый минерал. Если в составе присутствуют вкрапления других веществ, цвет кварца может быть любой — от желтого до черного.
Кварц встречается в составе осадочных пород, в околоморских зонах, также входит в состав песка.
Самая известная разновидность кварца – горный хрусталь.

Группа органических материалов

Органические минералы – соединения, которые раньше были живыми организмами или их частями. Это могут быть окаменелые растения (янтарь), окаменелые живые организмы (слоновая кость) или продукты жизнедеятельности моллюсков (жемчуг).

 

Группа полевых шпатов

Полевые шпаты — наиболее распространенные в земной коре минералы. Главные составляющие магматических и многих метаморфических пород. Цветовая гамма очень разнообразна.
Минералы применяются для изготовления декоративных украшений, картин, мозаики. Полупрозрачные и прозрачные разновидности используются в ювелирном деле (лунный камень, беломорит, лабрадор).

Группа жадов

Жады — полупрозрачные минералы вулканического происхождения. Цвет, в основном, зеленый. Также бывают камни лавандового, белого и других цветов.
Основные разновидности — жадеит и нефрит.

 

Драгоценные камни — наиболее известны среди минералов, которые нас окружают. Однако, ввиду того, что классификация минералов по ценности является условной, сегодня нет общепринятого единого перечня таких камней.

Согласно действующему законодательству РФ (ФЗ №41) в перечень драгоценных камней сегодня включены:
Природные алмазы, изумруд, рубин, сапфир, александрит, природный жемчуг (обработанный и необработанный), янтарные образования, приравненные к драгоценным в установленном порядке.

Классификация горных пород

Виды классификации горных пород

Горные породы подразделяются по многим критериям. Основными из них являются:

1. Происхождение.
2. Свойства.
3. Особенности строения.
4. Состав (минеральный и химический).
5. Практические классификации, применяемые в различных отраслях. Зависят от назначения и цели использования горных пород.

Классификация горных пород по происхождению

Разделение элементов земной коры по происхождению и геологическим свойствам на сегодня является самым известным критерием классификации горных пород.
Почти все камни и кристаллы созданы прибавлением нового материала к растущей кристаллической массе.

Некоторые кристаллы появляются в магме или газах внутри Земли или в вулканической лаве. Такие минералы называют магматическими. Кристаллы могут осаждаться из испарений вулканических масс. Они содержат серу и конденсируются из горячего металлизированного газа.

Другая группа кристаллов образуется из водных растворов или осаждается с помощью живых организмов вблизи поверхности земли. Такие кристаллы называются осадочными минералами. Они формируются с помощью процессов химического или механического выветривания.

Еще один способ образования минералов – рекристаллизация уже существующих минералов под давлением и в результате высоких температур внутри Земли. Такие минералы получили название метаморфических, т.к. они с течением времени претерпевают химические и структурные изменения.

Некоторые виды кристаллических пород формируются в течение очень долгого времени. По мнению ученых, этот процесс идет тысячи лет. Также существует мнение, что когда элементы кристалла готовы, он может сформироваться за одно мгновение.

Минералы и камни добываются или из каменоносных жил или из россыпей на берегах рек и морей.

Классификация камней по структуре

Все виды камни и кристаллов также можно классифицировать по геометрической структуре. Такая классификация разбивает их на семь семейств. Камни внутри семейства имеют молекулярное сходство. Каждая из семи кристаллических систем обладает определенной воображаемой осью вращения и различными углами пересечения осей, которые и определяют одну из следующих форм:

• Триклиническая – туркузит;
• Моноклиническая – лазурит;
• Орторомбическая – топаз;
• Изометрическая – флюорит;
• Тетрагональная – волконсит;
• Гексагональная – изумруд;
• Тригональная – турмалин.

Классификация камней по цвету

Причиной разнообразия окраски камней является их свойство поглощать и отражать свет. Если камень пропускает весь спектр световых волн, он кажется бесцветным, если же отражает – черным.  Если происходит неполное поглощение, камень приобретает окраску, соответствующую непоглощенной части светового спектра.

Окраска зависит также от степени поглощения света, т.е. от толщины камня. Это свойство учитывают при обработке камней. Например, светлоокрашенные камни шлифуют так, чтобы их толщина оставалась большой. Слишком темные камни делают более тонкими, чтобы немного высветлить их.

По цвету кристаллы и камни делят на девять групп:

• бесцветные (прозрачные: топаз, турмалин, горный хрусталь, алмаз, непрозрачные: молочный опал, халцедон)
• голубые и синие (прозрачные: топаз, сапфир, аквамарин, турмалин; непрозрачные: бирюза, лазурит);
• голубовато-зеленые (прозрачные: аквамарин, турмалин; непрозрачные: яшма, амазонит)
• зеленые (прозрачные: хризоберилл, хризолит, изумруд; непрозрачные: жадеит, малахит, яшма, нефрит, хризолит);
• золотистые и желтые (прозрачные: янтарь, берилл, цитрин, топаз, кварц, турмалин, циркон; непрозрачные: янтарь, сердолик, авантюрин);
• бурые и темно-красные (прозрачные: гиацинт, рубин, турмалин, корунд, гранат, яхонт, лал; непрозрачные: агат, сердолик, яшма);
• переливчатые (жемчуг, благородный опал, лунный камень, волосатик);
• пестрые (яшма, глазковый шпат, оникс);
• черные (кровавик, гагат, агат, черный турмалин).

Классификация камней по твердости

Немалое значение для драгоценного камня имеет твердость, которая обеспечивает непреходящий характер его красоты. Твердость камня – это сопротивление, оказываемое его поверхностью при давлении на нее другим предметом.

Твердость царапанья определяется по шкале Мооса, известного немецкого минералога 19-го века.

Самая высокая твердость характерна для природного минерала алмаз – 10 баллов по шкале Мооса (режет стекло). Для сравнения: твердость у природного кварца – 7 баллов (царапает стекло и режется алмазом), у лазурита – 5 баллов (царапается ножом и обычным стеклом).

Классификация камней по прозрачности

Камни и кристаллы отличаются по степени своей прозрачности. Среди прозрачных наиболее ценными считаются камни без включений и особо чистые. Степень прозрачности значительно уменьшается при наличии внутренних трещин.

Очень немногие камни являются совершенно чистыми. У таких камней даже при десятикратном увеличении дефекты не обнаруживаются. К дефектам относятся деформации кристаллической структуры, цветовые полосы, пустоты с жидкостью или газами.

Классификация камней по блеску

Немалое значение в привлекательности некоторых камней играет блеск, обусловленный преломлением света.

Различают такие виды блеска:

• алмазный (наиболее ценен);
• стеклянный;
• жирный;
• восковой;
• перламутровый.

Матовые камни блеска не имеют. При бриллиантовой огранке достигается идеальное внутреннее отражение и самый сильный блеск камня.

Классификация камней по спайности

Спайность — способность камней раскалываться по ровным плоским поверхностям. Данное свойство необходимо учитывать при огранке и шлифовке камней.

Камни, у которых спайность развита сильно, необходимо беречь от ударов. При ударе в камне могут появляться трещины. Раньше спайность использовали для расщепления камней на более мелкие части. Сейчас эта операция проводится путем распиливания. Это позволяет предотвратить появление нежелательных трещин и расколов, но сам процесс распиливания камней довольно длителен.

• одном направлении (слюда чаще всего раскалывается на плоские слои);
• двух направлениях (учитывается угол между плоскостями раскола);
• нескольких направлениях — три, пять, шесть (учитывается фигура (пирамида, куб, тетраэдр) по направлениям граней которой происходит раскол).

Классификация камней по виду излома

Излом – вид поверхности частей минерала, на которые он распадается при ударе. Излом бывает:

• раковистый;
• неровный;
• волокнистый;
• занозистый;
• ровный;
• ступенчатый;
• землистый и т.д.

Часто по виду излома можно отличить один минерал от другого.

Синтетические камни и кристаллы

Одновременно с развитием науки и возникающими техническими потребностями, человек научился создавать новые уникальные виды камней (фианит, фабулит и др.).

Все искусственно созданные минералы также имеют свою классификацию и подразделяются на группы:

• 1 группа. Искусственные ювелирные камни — аналоги камней, существующих в природе: Алмаз, корунд, шпинель, кварц, опал, александрит, изумруд, сподумен, малахит, бирюза.
• 2 группа. Синтетические ювелирные камни, не имеющие природных аналогов:
  Фианит, оксид иттрия, иттрий-алюминиевый гранат (ИАГ), гадолиний-галлиевый гранат (ГГГ), титанат стронция (фабулит), ниобат лития, ниобат бария и натрия, танталат лития и др.
• 3 группа. Искусственные камни, имеющие природные неювелирные аналоги. Как правило, используются для имитации традиционных ювелирных камней:
  Муассонит, бромеллит, периклаз, рутил, касситерит, цинкит, шеелит и др.
• 4 группа. Синтетические материалы, имеющие традиционные названия минералов, но не соответствующие им по составу, структуре или свойствам:
  Бирюза, лазурит, коралл, авантюрин и др.

Следует понимать, что с развитием синтеза искусственных минералов, количество синтетических ювелирных камней неизменно будет расширяться.