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

 

Общие понятия

Минералы — природные образования, которые не являются результатом деятельности человека и продуктом жизнедеятельности живых организмов. Имеют однородный химический состав и физические показатели. Именно минералы часто называют камнями.
Горные породы – смеси самостоятельных кристаллических веществ, бывают плотные или рыхлые. Могут состоять из одного или нескольких видов камней и минералов.

Какие виды камней существуют в природе и чем они отличаются?

Виды камней, которые открыты в настоящее время, насчитывают примерно 4900 наименований. Материалом для производства ювелирных украшений могут служить около 350 видов, но фактически наиболее часто используется менее ста разновидностей (включая синтетические камни).

Для природных камней и минералов существует несколько разнообразных классификаций. Это связано 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:

• происхождение;
• химический состав;
• строение кристаллической решетки;
• размер 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 обработанных 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 горных пород

Горные породы, как правило, состоят из нескольких видов минералов. В связи с этим для их систематизации в среде специалистов существуют различные критерии.
Виды классификации горных пород по некоторым признакам:

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.

На сегодня основным и самым известным критерием разделения элементов земной коры является классификации горных пород по происхождению и геологическим свойствам.

Почти все камни и кристаллы созданы прибавлением нового материала к растущей кристаллической массе, что может происходить в результате разнообразных процессов.

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.

Кристаллические породы формируются в течение очень долгого времени. В большинстве случаев  этот процесс идет тысячи лет. Также среди ученых существует мнение, что когда элементы кристалла готовы, он может сформироваться за одно мгновение.
Минералы и камни добываются из каменоносных жил или из россыпей на берегах рек и морей.

Классификация камней и минералов

Поскольку современной науке известно огромное количество минералов, их классификация представляет собой сложную и многоступенчатую структуру.
В современной систематизации минералов учитывают следующие показатели:

1. Характер химических соединений.
2. Тип химических связей между элементами минерала.
3. Тип структуры.
4. Физические показатели (цвет, твердость, спайность, оптические свойства).

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

Изначально все минералы разделены на типы по химическому составу.
Внутри типов идет разделение на классы — по характеру анионов.
Разделение на подклассы осуществляется по типам сцепления основных радикалов.

Классификация минералов по группам

Минералы сходного состава и структуры объединяются в соответствующие группы.

Группа гранатов

Гранаты — обширная группа близких по строению и свойствам минералов из класса силикатов. Минералы этой группы 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 примеси 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. Являются главными составляющими магматических и многих метаморфических пород. Цветовая гамма очень разнообразна.
Минералы этой группы 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.

Такая классификация минералов удобна для научных исследований и распространена в среде специалистов. Каждая группа включает в себя минерал и его разновидности, образуя семейства со сходными свойствами.

Классификация минералов по структуре

Все известные минералы делятся на:

• имеющие кристаллическое строение (98%);
• аморфные (например, опал).

Минералы, характеризующиеся кристаллическим строением, можно классифицировать по геометрической структуре. Всего выделяют семь кристаллических систем (сингоний), каждая из которых обладает своими плоскостями и осями симметрии и различными углами их пересечения. Эти показатели определяют одну из следующих сингоний:

• кубическая – флюорит;
• гексагональная – корунд;
• тригональная – турмалин;
• тетрагональная – циркон;
• ромбическая – топаз;
• моноклинная – ортоклаз;
• триклинная – кианит.

Классификация минералов по цвету

Причиной разнообразия цветов камней является их свойство поглощать и отражать свет.
Степень поглощения света (насыщенность окраски) зависит от толщины камня. Это свойство учитывается при обработке минералов: светлые камни оставляют потолще, а темноокрашенные делают более тонкими, чтобы высветлить их.
По цвету минералы разделяют на девять групп:

• бесцветные/белые (прозрачные: алмаз, горный хрусталь, данбурит; непрозрачные: агальматолит, кахолонг, опал);
• голубые/синие (прозрачные: еремеевит, сапфир, топаз; непрозрачные: амазонит, лазурит, содалит);
• сине-зеленые (прозрачные: аквамарин, грандидьерит, турмалин; непрозрачные: амазонит, бирюза, хризоколла);
• зеленые (прозрачные: берилл, изумруд, пренит, хризоберилл; непрозрачные: жадеит, малахит, хризопраз);
• золотистые и желтые (прозрачные: гелиодор, цитрин, янтарь; непрозрачные: авантюрин, опал, яшма);
• бурые и красные (прозрачные: гиацинт, гранат, рубин, родонит; непрозрачные: агат, сердолик, коралл);
• переливчатые (жемчуг, благородный опал, лунный камень);
• пестрые (яшма, глазковые шпаты, оникс);
• черные (гематит, морион, обсидиан).

Как образуется и от чего зависит природный цвет минерала, какие бывают виды окраски – подробно рассказываем в статье Цвета натуральных камней .  

Классификация камней и минералов по твердости

Немалое значение для драгоценного камня имеет твердость, которая обеспечивает характер его красоты. Твердость камня – это сопротивление, оказываемое его поверхностью при давлении на нее другим предметом.
Твердость (степень устойчивости при царапании острым предметом) определяется по шкале, разработанной Фридрихом Моосом — известным немецким минералогом 19-го века.

Самая высокая твердость характерна для алмаза – 10 баллов по шкале Мооса (режет стекло). Показатель твердости кварца – 7 баллов (царапает стекло и режется алмазом), лазурита – 5 баллов (царапается ножом и обычным стеклом). Самая низкая твердость у графита – он легко царапается ногтем.

Классификация камней по прозрачности

Минералы и кристаллы отличаются по степени своей прозрачности – способности пропускать свет.
Виды камней по прозрачности:

• прозрачные;
• полупрозрачные;
• просвечивающие;
• непрозрачные.

Классификация камней по блеску

Немалое значение в привлекательности некоторых камней играет блеск, обусловленный преломлением света.
Различают следующие виды блеска:

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

Матовые камни блеска не имеют.

Для достижения идеального внутреннего отражения света и придания драгоценным прозрачным камням сильного блеска, их подвергают бриллиантовой огранке.

Классификация минералов по спайности

Спайность — способность камней раскалываться по ровным плоским поверхностям.
Проявление спайности имеет пять степеней, где первая ступень – весьма совершенная спайность.

Чем сильней развита спайность, тем легче минерал расщепляется при механическом воздействии, при этом отколовшиеся частички имеют ровную гладкую поверхность. Кристаллы с весьма несовершенной спайностью (пятая ступень) раскалываются с трудом, поверхность скола при этом неровная.
По количеству направлений минералы могут раскалываться в:

• 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).

Степень спайности драгоценных кристаллов необходимо учитывать при их ювелирной обработке.

Классификация минералов 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.