Помоги проекту - поделись книгой:
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:
| Содержание примеси анортита, % | Содержание примеси анортита, % | ||
|---|---|---|---|
| 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 шпаты
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?
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.
Иризирующие полевые шпаты
Пожалуй, трудно более точно охарактеризовать этот минерал, да и старинные народные названия, правда сейчас уже забытые, хорошо передают блеск камня. Открытое в XVIII в. месторождение лабрадора в Канаде и сейчас продолжает разрабатываться. В Минералогическом музее АН СССР хранятся прекрасные изделия: иризирующая лабрадоритовая плитка размером 15×15 см и вазочка, переливающая ярко-синим и сине-зеленым цветами, глубиной 7 см, диаметром около 20 см. Каждое из них сделано из единого кристалла лабрадора. Кристаллы таких размеров в обычных магматических породах не встречаются. Видимо, в этом месторождении имеются пегматитовые жилы с очень большими кристаллами лабрадора.
После открытия месторождения иризирующего лабрадора в Канаде камень стал очень модным. Из него начали делать броши, вставки в кольца и табакерки. В конце XVIII в. были обнаружены валуны иризирующего лабрадора в районе С.-Петербурга. Это открытие так описывал акад. Паллас: «Осенью 1781 г. под гранитными обломками, которые употреблялись для улучшения дороги из С.-Петербурга к царскому увеселительному дворцу в Петергофе, встретилась значительная, почти сплошь состоящая из полевого шпата, масса; по своему облику и существу вполне была похожа на североамериканский сырой лабрадоровый камень. Часть этой массы была разломана и употреблена для укрепления дороги еще до того, как острый глаз генерал-лейтенанта фон Боль открыл ее редкие качества по некоторым отбитым кускам. Генерал, от внимания которого ничего не ускользало, распорядился отыскать еще имеющийся остаток и отвезти его в город, чтобы преподнести открытую ныне и в Русском государстве редкость великой царице».
Ценность и популярность таких находок была совершенно исключительной. В архиве Минералогического общества А. Е. Ферсман нашел доклад ювелира Калау от 24 июня 1817 г., в котором указывается, что валун лабрадора длиной 80 см и толщиной около 45 см, найденный К. Эттером у Калинкина моста, был куплен герцогом Девонширским за 1000 руб. ассигнациями. Вскоре лабрадор начали применять в украшениях и предметах искусства. В Эрмитаже из него были сделаны две столешницы. Петербургская знать носила кольца и серьги с лабрадором. В 1790-х годах в зависимости от величины и красоты граненый камень стоил от 29 до 100 руб. и больше, а в золото оправленная табакерка — около 500 руб.
В 1820 г. около Царского Села на реке Пулковке были обнаружены два больших валуна: один весом 250 пудов (4 тыс. кг), а другой — 80 пудов (1280 кг). Большой валун был отправлен на Петергофскую гранильную фабрику, а меньший продан владельцем Горному институту. В настоящее время в Петрографическом музее ИГЕМа АН СССР хранится глыба лабрадора диаметром около 0,5 м с редкими иризирующими кристалликами.
После открытия месторождений иризирующего лабрадора на Волыни, к северу от Житомира, мода на него прошла. Камня оказалось так много, что ценность его сразу упала и иризирующий лабрадор перешел в разряд обычных облицовочных камней. Эти месторождения, приуроченные к очень крупному анортозитовому массиву, были открыты в 1835 г. Название «анортозит» произошло от французского «анортоз» — плагиоклаз. Эти породы на 90—95% сложены плагиоклазом, состоящим из альбита и анортита, но, как мы знаем, еще раньше они были наречены лабрадоритами. Кроме лабрадора, в породе содержатся небольшие количества черного титаномагнетита и пироксена. Титаномагнетит встречается не только между кристаллами лабрадора, но и в виде включений в сами кристаллы. Поэтому волынский лабрадорит — черный, лишь с небольшим желтоватым оттенком. На этом фоне особенно эффектны ярко-синие иризирующие кристаллы. Состав их различен от краев к центру. Отсюда и цвет иризации меняется от красноватого до ярко-зеленого, синего и густо-синего. Оттенки располагают зонально, параллельно граням кристалла.
Массив лабрадорита на Волыни огромен. Вдоль дороги Житомир — Коростень он тянется на протяжении многих километров, однако иризирующий полевой шпат можно найти далеко не везде. К западу от дороги расположился небольшой город Володарск-Волынск. Почти в центре его протекает река Ирша, летом она пересыхает и становится ручьем, через который и курица перейдет, не замочив ноги, но в паводок полноводна. По обоим ее берегам у городского моста видны прекрасно отполированные водой скалы, сложенные черным лабрадоритом. Главную массу породы составляет относительно мелкозернистый лабрадорит, но попадаются и крупные кристаллы-вкрапленники (примерно 10 штук на 1 м2), иногда до 5 см в поперечнике. Некоторые из них замечательно иризируют и обладают зональностью. Сфотографировать эти кристаллы можно, особенно удачные снимки получаются в ясный солнечный день, но отколоть никак не удается — слишком плотны и ровны скалы, и молоток не помогает. Немного поодаль вновь встречаются обнажения черного лабрадорита, но здесь уже нет иризирующих кристаллов и порода не столь радует глаз.
Ниже по Ирше кристаллы лабрадора лишены включений титаномагнетита, порода белая или серая. Когда-то был широко известен турчинский лабрадорит; карьер его располагался почти в русле реки у села Турчинка. Сейчас на этом месте, близ плотины водохранилища, — глубокая яма, залитая водой. В скалах камень виден плохо, а о былой его красоте можно судить лишь по небольшим обломкам, которые иногда удается найти в окрестностях карьера. Турчинский лабрадорит был довольно мелкозернистым, сложенным кристаллами не более 1—1,5 см в поперечнике. В 1 м2 черной породы иногда насчитывалось более сотни мелких, рассыпанных по поверхности иризирующих глазков.
Близ села Головино находится знаменитый карьер лабрадорита. Камень здесь более крупнозернистый, чем в Володарск-Волынском; на каждый квадратный метр его поверхности приходится по нескольку десятков кристалликов вкрапленников размером 1—3 см в поперечнике. Камень отсюда можно увидеть на станциях московского метро, им облицовано множество зданий в городах нашей страны. В Головинском карьере ведется добыча крупных блоков. Из одних изготовляются крупные скульптурные изделия, другие распиливаются на облицовочные плиты. Поэтому мы прежде всего изучали отдельность лабрадорита, которая идет несколько косо к дневной поверхности и по которой камень раскалывается лучше, чем по другим направлениям. При разработке лабрадорита эту отдельность приходится тщательно учитывать.
При добыче строительных блоков в карьере скапливается довольно много крупных и мелких обломков лабрадорита. Частично они используются как дорожный щебень. Среди этих обломков легко найти куски с крупными, ярко иризирующими кристаллами; эти куски, если их хорошо отшлифовать, могут дать изумительные по красоте вставки в перстни, броши, серьги и другие украшения. Рядом с Головинским карьером расположен другой, где добывается лабрадорит, лишенный иризирующих вкрапленников.
Пока неизвестны месторождения, из которых были вымыты валуны, обнаруженные в районе Ленинграда. Сейчас изучены массивы древних анортозитов как на Кольском полуострове, так и в основании осадочных толщ Эстонии. Может быть, они занесены сюда из Финляндии или Швеции.
На крайнем востоке нашей страны располагается крупный Джугджурский хребет, одним склоном обращенный к океану. Это труднодоступные места, и лишь опытные геологи могут решиться совершить сюда путешествия. Почти весь хребет сложен анортозитами и очень напоминает Волынский массив. В последние годы Джугджурский хребет привлекает внимание многих исследователей. В его южной части, там где его размывает река Учур, побывал владивостокский геолог А. М. Ленников. Он нашел замечательные образцы лабрадорита — на квадратном метре пластинки насчитывается по нескольку сот мелких иризирующих кристалликов. Встречаются и крупнозернистые пегматоидные разности, но иризирующих зерен пока отыскать не удалось.
Хорошего солнечного или лунного камня мне встречать не приходилось. Пожалуй, лучший образец я видел только в Дели, мне показал его один ювелир. Но, конечно, в шлифованном камне всю красоту природного минерала увидеть трудно. В литературе описано довольно много иризирующих полевых шпатов типа солнечного или лунного камня, но все они невысокого качества.
Из камней этого типа у нас в стране наиболее известен беломорит — олигоклазовый полевой шпат из пегматитовых жил Карелии, выходящих в районе Беломорско-Балтийского канала к северу от Петрозаводска и в районе города Чупы. Иризация, наблюдаемая на плоскости спайности (001) (хорошо заметны двойниковые полосы), четко выражена в белых, бледно-голубых голубых (лунный камень) и розоватых (солнечный камень) тонах. Наиболее кислые плагиоклазы иногда обладают интенсивной иризацией по спайности (010) (здесь нет двойниковых полос), особенно если смотреть под углом 10—12°. Самая сильная иризация беломорита отмечена минералогом А. Н. Лабунцовым в жилах у деревни Выгостров, Вида-Варака, Шарозера, Синяя Пала и др. Этому полевому шпату свойствен частичный метаморфизм. В зоне наложенных трещин явно тектонического происхождения кристаллы более мутные, голубоватый отлив и иризация, которая типична для неметаморфизованной межтрещинной части кристалла, полностью исчезают.
Близкий характер иризации имеет солнечный камень, описанный уральскими геологами в Вишневых горах на Среднем Урале. Здесь это калиевый полевой шпат. Кристаллы солнечного камня до 30 см в поперечнике встречаются в сиенитовой пегматитовой жиле, проходящей в восточной части миасскитового тела в районе, известном под названием Яскины грязи. Мощность жилы 2 м, протяженность 150 м. Иногда в ней находят пустоты с кристаллами. Эффект солнечного камня создают закономерно врастающие в него чешуйки гематита и альбита. Вдоль тектонических трещин полевой шпат белеет, теряет прозрачность и иризацию. В таких участках вростки альбита распределены менее закономерно.
Некоторые исследователи предполагают наличие подобного солнечного камня и в Ильменских горах. У А. Е. Ферсмана есть указания на солнечный камень у деревни Уточкиной недалеко от Верхнеудинска, вниз по реке Селенге, а на лунный камень — по рекам Слюдянке, Талой и Малой Быстрой. Во всех этих местах мне приходилось бывать, но иризирующих полевых шпатов находить не удавалось.
Наибольший интерес для ювелиров представляет прозрачный полевой шпат, не испытавший метаморфизма и тектонического воздействия. С этой точки зрения поиски особенно перспективны в областях, где имеются относительно молодые породы, содержащие, хотя бы в части кристаллов, неупорядоченный полевой шпат. Это могут быть вкрапленники в различных жильных породах или крупные кристаллы в интрузивных телах. Мне приходилось видеть иризирующий относительно прозрачный полевой шпат на Кавказе, в долине реки Баксан и в сиенитах близ села Вакис-Джвари, в верховьях реки Натанеби в Махарадзевском районе Грузии.
В Киргизии около озера Иссык-Куль расположена крупная Кызыл-Омпульская интрузия, для которой особенно характерны полевошпатовые кристаллы-вкрапленники, местами образующие бруски до 10—15 см в длину и 5—8 см в поперечнике. Когда встречается упорядоченный калиевый полевой шпат, кристаллы красные, непросвечивающие; если разности слабо упорядоченные, кристаллы полупрозрачные, голубоватые, хорошо иризируют.
Поиски месторождений иризирующих полевых шпатов могут дать много интересных открытий.
Почему иризируют полевые шпаты
Наверняка, всем приходилось видеть пятно нефти на воде. На первый взгляд ничего особенного, обыкновенная грязь. Но стоит отойти немного и посмотреть на расплывшуюся каплю, как она заиграет всеми цветами радуги. Края, где пленка нефти очень тонкая, бурые, затем идет белесая полоса, а далее множество других: синих, зеленых и ярко-красных тонов. Ближе к центру цвета тускнеют. Причину радужной окраски описал еще великий Ньютон, работа которого о цветах тонких пластинок послужила основой современной оптики. Сущность теории очень проста.
Свет представляет собой электромагнитные волновые колебания. Цвет света определяется длиной волны. Человек видит свет с длиной волны от 380 до 760 мм. Волны малой длины воспринимаются человеческим глазом как фиолетовые, длинные — как красные. Свет других цветов имеет промежуточную длину волны.
Предположим, что одноцветные (монохроматические) лучи света падают на тонкую прозрачную пленку, часть их отразится от верхней поверхности пленки, другая — от нижней. После отражения свет вновь пойдет по одному и тому же направлению. Однако лучи, отразившиеся от нижней поверхности, отстанут от лучей, отразившихся от верхней. Это отставание будет равно удвоенной толщине пленки.
Соотношение величины отставания и длины волны определит и характер взаимодействия двух лучей, идущих по одному пути передового и отставшего. Оба они являются волной. Если гребень волны первого луча после отставания совпадет с гребнем другого, то интенсивность волновых колебаний усилится; если же гребень одной волны совпадает с понижением в другой, то, напротив волна погаснет. Возможны и промежуточные соотношения.
Так как белый свет представляет собой смесь всех видимых разноцветных лучей, среди которых длина самой короткой волны (фиолетовой) примерно вдвое короче самой длинной (красной), то в наборе лучей всегда найдется одна волна, которая будет погашена, а другая усилена. В результате отраженный свет окрасится в цвет усиленной световой волны.
Если пленка по своей толщине приблизится к длине волны того или иного света, то цвета пленки станут очень яркими и четкими. Если же толщина пленки меньше длины самой короткой волны, то цветового эффекта не получится. То же произойдет, если толщина пленки много больше, чем длина самой длинной из световых волн, тогда вновь будет виден белый цвет.
Итак, с цветами нефтяной пленки все ясно. Ну а какое отношение это имеет к камням? Оказывается, очень большое. Цвета и замечательная их игра в солнечном и лунном камнях, а также в лабрадоре объясняются именно тем, что эти минералы состоят из ряда тонких пластинок, толщина которых очень близка к длине светового луча. Иризация этих камней именно — цвета тонких пластинок. Недавно украинские минералоги тщательно изучили лунный камень и иризирующий лабрадор с помощью электронного микроскопа и показали, что в них присутствуют тончайшие пластинки двух фаз. Увидеть эти пластинки довольно трудно. Пришлось проводить травление полевого шпата соляной кислотой и находить положение, в котором они хорошо видны. То, что пластинки удалось рассмотреть под электронным микроскопом, большой успех. Это показало, что иризирующий полевой шпат состоит из двух типов пластинок, имеющих различные свойства. На их границах происходит отражение лучей и взаимодействие, как описано выше. Измерение оптических свойств обоих типов пластинок и их толщины показало полное совпадение теории с практикой. Появляющиеся цвета вполне отвечают особенностям пластинчатого строения.
Что же представляют собой пластинки? Выше говорилось что плагиоклаз — идеальная смесь двух построек, аналогичных по структуре, но различных по составу: натрового альбита и кальциевого анортита. По-видимому, такое смешение происходит только в случае неупорядоченных плагиоклазов. Упорядочение можно связать с распадом смешанного плагиоклаза на тонкие пластинки. Однако распад идет не на конечные члены, а существует еще ряд промежуточных, устойчивых составов, которые сохраняются. Украинские исследователи прикинули (именно так, ибо большой точности здесь добиться нельзя) и показали, что наиболее вероятные компоненты, на которые распадаются промежуточные составы,— это те плагиоклазы, где отношение окиси натрия к окиси кальция будет выражаться целыми числами.
Теперь, казалось бы, ясно, почему иризирует полевой шпат. Но сейчас же возникает другая проблема. Если иризация является нормальным следствием упорядочения полевого шпата, то почему иризирующие полевые шпаты так редки? Колонны Исаакиевского собора, набережная Невы в Ленинграде, московское метро облицованы украинским и карельским гранитом, полевой шпат которых не иризирует. Да и в самом Головино, рядом с карьером иризирующего лабрадора, добывается порода с полевым шпатом, совсем не обладающим иризацией.
Сейчас уже, видимо, можно сказать, что физическая причина иризации установлена. Но это не объясняет пластинчатого строения полевого шпата. Уже сама редкость находок иризирующих полевых шпатов говорит о том, что возникают они в необычных геологических условиях.
Определить их — задача новых исследований. Месторождения беломорита и украинского лабрадорита — благодатные для этого объекты.
Распространение иризирующих и неиризирующих разностей лабрадора в волынских лабрадоритах таково, что заставляет предположить, а не является ли иризация результатом дополнительного контактного прогрева лабрадора? Лабрадорит здесь древний; в него внедрились более молодые граниты, которые, когда еще были магмой, прогревали вмещающие породы, а то и просто растворяли их, как сахар растворяется в чае, и изменяли свой состав. Такие породы, ассимилировавшие лабрадорит, найдены, ну а «прогретые» пока не изучены. Не иризирующие ли это разности? Теоретически вполне возможно. Образовавшиеся при упорядочении пластинки, повторно прогреваясь, могут увеличиваться до размеров, когда начинают вызывать иризацию.
Изучение иризирующих полевых шпатов весьма интересно. Для того чтобы использовать иризирующий полевой шпат как поделочный камень, его следует правильно ориентировать, т. е. найти в минерале такое его положение, при котором игра кристалла будет наиболее эффектной. На московской выставке любителей камня в 1979 г. экспонировались удивительно красивые броши и серьги из волынского лабрадорита.
Минералы окиси кремния
Из окислов земной коры наиболее распространена окись кремния. Так, широко встречающаяся горная порода гранит, кроме силикатов — минералов соединений окиси кремния, содержит кварц, представляющий собой чистейшую окись кремния. Кварц кристаллизуется из магмы, богатой окисью кремния. В дальнейшем, в процессе выветривания гранитов, силикаты переходят в каолин и другие глинистые минералы, а кварц освобождается и дает осадочные накопления — различные рыхлые пески и песчаники.
Как показал опыт, кварц легко растворяется водой, особенно если в ней есть щелочи и она находится под небольшим давлением. Охлаждаясь, водные растворы окиси кремния выделяют последнюю. При этом образуются или свободные кристаллы кварца, или агрегаты, целиком выполняющие трещину, по которой двигаются растворы. Большинство рудных жил, содержащих медные свинцовоцинковые минералы и золото, сложены в основном кварцем. Рудные минералы в них только относительно редко вкраплены.
Близ дневной поверхности вещество окиси кремния кристаллизуется в форме тонковолокнистых натечных агрегатов, называемых халцедоном. По характеру окраски и форме натеков среди них различают большое количество поделочных разностей. Иногда в толще пород и в трещинах на самой дневной поверхности окись кремния выпадает в виде неокристаллизованного аморфного геля (студня) — опала. Кристаллический кварц из водных растворов способен цементировать различные осадочные породы и замещать их. При этом образуются плотные яшмовые породы.
Если в жиле, выполненной кварцем, остается пустота, то в ней могут выкристаллизоваться прекрасные столбчатые, иногда совершенно прозрачные кварцевые кристаллы — так называемый горный хрусталь. В доисторические времена это был, пожалуй, самый распространенный прозрачный драгоценный камень. Кроме того, кварц может быть окрашен в различные цвета: темно-серый, дымчатый (его часто неправильно называют дымчатым топазом), желтый — цитрин, красновато-фиолетовый — аметист. В пегматитовых жилах встречается и розовый кварц.
Каждый минерал окиси кремния имеет свои условия генезиса, закономерности размещения в природе и особенности использования в ювелирном деле.
Поделиться книгой: