Помоги проекту - поделись книгой:
В Эрмитаже находится знаменитая камея Гонзага — одна из самых больших в мире: ее длина 157 мм, ширина 118 мм, высота рельефа 30 мм. Выполнена она из единого ровного куска трехслойного сардоникса. Фон камеи темно-коричневый. Из среднего, молочно-белого слоя вырезана фигура женщины, лицо и шея; из более ровного и светлого участка слоя — лицо мужчины. Очень эффектно использованы неровности окраски. Так, из белого пятна на шлеме сделана розетка, а светлые пятна на плаще (эгиде) изображают застежки в виде голов Медузы Горгоны и Фобоса.
По характеру работы и имеющимся аналогиям специалисты установили, что камея выполнена в Египте, вероятнее всего в Александрии. Здесь при дворе первых Птолемеев была мастерская для производства камей.
О том, кто изображен на камее, до сих пор идут споры. Но наиболее вероятно, что это портреты Птолемея Филадельфа и его жены Арсинои (285—246 г. до н. э.).
Ранняя история камеи полностью не ясна, известно только, что в средние века ею владели герцоги Мантуи Гонзаги. Первое упоминание о камее содержится в рукописях герцогини Изабеллы д’Эсте, хранящихся во дворце в Мантуе. Это 1542 г., тогда камея была в богатой золотой оправе. В 1630 г. Мантуя после длительной осады была взята и разграблена австрийцами. Видимо, оправа была сорвана, а сама камея оказалась в Праге в сокровищнице короля Рудольфа II, однако и ему не суждено было долго владеть сокровищем. В 1648 г. Прага была взята шведскими войсками. В списке драгоценностей шведской королевы Христины появляется и эта камея. В 1654 г. королева Христина приняла католичество и, отказавшись от шведского престола, переехала в Рим, не забыв взять с собой и камею. После смерти Христины камея была приобретена герцогом д’Одескальчи и в числе других драгоценностей этого рода в 1794 г. продана Ватикану, где была внесена в инвентарную опись библиотеки. В 1803 г. эта камея оказалась в Париже у жены Наполеона, императрицы Жозефины. Пути, которыми она попала из Рима в Париж, не ясны, но можно предполагать, что вместе со многими драгоценностями Ватикана она была вывезена из Рима в 1794 г., когда французская армия отступала под натиском армии Суворова. Весьма интересно, однако, что камея эта не была внесена в список вещей, взятых армией Наполеона в Ватикане. Впоследствии Жозефина подарила камею Александру I. С 12 октября 1814 г. она хранится в Эрмитаже.
Камея Гонзага повреждена (отбиты отдельные участки), но, видимо, еще в Мантуе она была довольно удачно реставрирована. В результате ценность ее, конечно, несколько снизилась, но, несмотря на это, и сейчас камея Гонзага, безусловно, одно из самых замечательных агатовых изделий.
Месторождений агата, откуда мог быть получен прекрасный поделочный материал, описано очень много. Издавна (первое упоминание имеется в хрониках 1497 г.) велась добыча агата в западной части Германии, близ города Оберштейн и по речке Наге. Эти месторождения сейчас, видимо, полностью выработаны, однако камнерезное искусство в Оберштейне процветает, но основывается оно целиком на привозном сырье. Агат доставляется главным образом из Бразилии, где в 1827 г., как считают, выходцами из Оберштейна было открыто месторождение. Добывается агат также в США (штаты Калифорния и Колорадо), в Великобритании (Шотландия), в Индии.
Исключительно своеобразны месторождения агатов в Монголии. Примерно 220—250 млн. лет назад территория, занимаемая сейчас этой страной, поднялась выше уровня океана и с тех пор не погружалась. Затем подвергалась различным деформациям, причем разломы были настолько глубоки, что доходили до зоны расплавленной магмы и на дневную поверхность изливалась лава.
В молодых лавах минерализации нет, более древние лавы, изливавшиеся 100—200 млн. лет назад, подверглись гидротермальной переработке. В пустотах этих лав — в миндалинах — отложился агат. Как ни мало в пустынях Монголии воды, ее размывающая способность огромна; растительности на горах практически нет, поэтому каждый сколько-нибудь значительный дождик — а таковые хотя и очень редко, но бывают — смывает с гор обломочный материал. Далее вступает в действие ветер, который активно сортирует снесенную в долину породу, унося песок. Образуется каменная пустыня. Внешне поверхность ее напоминает обычную галечную мостовую; на ней плотно одна к другой лежат гальки (или, реже, неокатанные обломки). Мне удалось побывать в такой пустыне, но необычность ее состояла в том, что броня ее почти целиком состояла из агатовых миндалин.
Как же возникла эта своеобразная каменная пустыня? Оказывается, очень просто, и объясняется все прочностью камня. Базальт гораздо слабее агата, он не выдерживает ударов, раскалывается и измельчается до обломков размера песчинок. Агат от ударов не изменяется. Конечно, накопление агата шло очень медленно и много его добыть вряд ли удастся — миндалины невелики, но уникальное создание природы будет постоянно радовать глаз путешественника.
Месторождения агата в нашей стране изучены слабо, и даже в таких хорошо обжитых районах, как Кавказ и Закавказье, возможны новые интересные находки. Особенно значительные открытия следует ожидать в трапповой области Сибири. Для этого есть все основания: широкое распространение вулканогенных пород и интенсивное развитие цеолитового метаморфизма как раз в той самой фации, где образуется халцедон. Имеются и прямые указания на наличие здесь халцедона: в реках, протекающих по трапповой области, довольно обильны крупные халцедоновые гальки. К окраинам трапповой области относятся отчасти месторождения агатов Еравнинских озер.
Известны месторождения агата и в других областях развития вулканогенных пород. Так, в конце 70-х годов на северо-востоке Якутии в галечнике реки Седедемы, которая берет начало в центральной части Алазейского нагорья и впадает в реку Колыму, встретились валуны и гальки агата, сардера, оникса и кроваво-красных карнеолов иногда с кристаллами кварца в центре. Агат и халцедон здесь вымываются из меловых лав (образованных примерно 100 млн. лет назад), развитых на водоразделах Алазейского нагорья. Интересно, что в лавах попадаются только неокрашенные разности, тогда как в речной россыпи содержание окрашенных камней составляет 60% всего материала.
Агат наиболее популярен у любителей камня, и многие мечтают найти не только отдельные его образцы, но и целые месторождения. Не исключено, что в скором времени мы станем свидетелями таких открытий.
Ископаемая древесина, нацело замещенная опалом или халцедоном. Обычно сохраняется полностью структура дерева, что иногда позволяет определить такую окаменелость до вида. Замещение древесины глинистым или рудным веществом ведет к потере структуры. Как поделочный камень используются только окремнелые разности, сохранившие структуру.
Деревья бывают окаменелы в известной и песчаной камень, а особливо в кремень или агат с видимым орудным строением, жилками, кольцами и пр. Редко попадаются целые деревья с сучьями и корнями.
Нередко проникнуты бывают кремнистым и халцедоноватым веществом, чего ради высекают иногда из стали огонь.
Знакомство с окаменелым деревом начнем с путешествия на Годердзский перевал. Сейчас посещение его не представляет трудности. Прекрасное шоссе идет от Ахалцихе в сторону Батуми, и только вплотную подойдя к горам, сворачивает влево. Далее дорога извивается вверх по склону горы, пересекая многочисленные ручьи и высыпки галек, и лишь в самом конце ее взору путника открывается высокогорная равнина. Это и есть Годердзский перевал — высокоподнятое лавовое плато с конусовидными вершинами шлаковых вулканов.
Впервые на этот перевал я попал в конце 20-х годов. Нам предстояло вести здесь геологическую съемку. Разрез молодых туфовых отложений, который нас интересовал, был хорошо виден с дороги. Внизу на третичных осадках залегал горизонт вулканического пепла. В толще такого же горизонта около Ахалцихе мы находили трубчатые агаты. Однако в этом слое встречались многочисленные растительные остатки. Не один час провели мы около обнажения туфов, раскалывая довольно рыхлую породу на мелкие слои. Отпечатки листьев и веточек были видны очень отчетливо, а в одном месте сохранился даже след, похожий на березовую сережку.
Поднявшись по разрезу, мы вышли в зону крупных конгломератов, сложенную валунами и гальками вулканических пород. В груде галек хорошо просматривалось крупное бревно, метра полтора в поперечнике. Местами на нем сохранилась кора, но в большинстве случаев она сбита, концы сглажены рекой, а сбоку валун ударил сверху и отколол от бревна щепку полметра длиной. Конечно, нечего было и думать отколоть кусок «древесины» нашими молотками — бревно полностью заместилось окисью кремния (халцедоном и опалом) и звенело при ударе, а вот щепку нам отвалить удалось. В моей коллекции есть небольшой обломок. На подшлифованной поверхности видны годовые кольца и проводящие сок сосуды, по ним можно даже определить вид древесины. Несколько выше по дороге мы обнаружили еще одно коричневое бревно около метра диаметром, сильно побитое колесами проезжавших арб.
В русле небольшой горной речки, вытекавшей из леса, было навалено много огромных камней и окатанных деревьев, некоторые еще сохранили кору и листву. Не знаю чем, но одна небольшая «гнилушка», сверху покрытая, как пухом, волокнами, привлекла мое внимание, и я легонько ее стукнул молотком. То, как звякнул молоток, как он отдал в руку, подтвердило, что эта «гнилушка» не простая. Не без труда вытащили мы ее из кучи камня и бревен и разбили. У нее практически не осталось структуры дерева — только отдельные спутанные как вата волокна, пропитанные зеленым халцедоном. Промежуточные участки, где дерево сгнило, выполнены натеками серого халцедона.
В те годы в руслах рек можно было найти много окаменелого дерева. Сейчас же оно все выбрано. Делались даже попытки добывать окаменелое дерево из слоя валунов. С этой целью специально заложили карьер, но работы вскоре прекратились: дерева оказалось мало и, самое главное, внутри оно было не очень красиво — содержалось большое количество углистого вещества.
Окаменелые деревья встречались и в окрестностях Львова. Здесь в Предкарпатье 1,5—2 млн. лет назад существовали мелкие озера, куда речушки, а то и просто образовавшиеся после дождя ручейки сносили с Украинской равнины чистый белый песок. В результате в этих озерах возникли целые залежи кварцевого песка. В песок попадали куски дерева, а может быть, и в самих озерах росли деревья. Со временем они пропитались кремнистыми растворами и полностью окаменели. В начале 60-х годов было собрано несколько тонн львовского окаменелого дерева. Его резали на доски, но из-за большого количества пустот получалось много отходов, и это месторождение было забраковано.
В нашей стране залежи окаменелого дерева не редкость. Красивые образцы находили в пойме Днестра, у города Могилева-Подольского, на реке Буг, у города Николаева. Куски белого опалового дерева показывали мне в Крыму, утверждая, что они местные. Успешными были поиски на Урале, на реке Лене, у городов Жиганска и Вилюйска. Особенно много находок окаменелого дерева сделано в Приморье, около села Кипарисово, на склонах сопки Курдюмовской. Окаменелое дерево здесь встречается в пепловых отложениях, но более древних, чем в Закавказье, около 30 млн. лет назад.
Из зарубежных месторождений окаменелого дерева наиболее известно Аризонское в США — настоящий окаменелый лес. Образцы его имеются в Минералогическом музее АН СССР. Стволы крупные, до метра в диаметре, и, самое главное, замещены разноцветным халцедоном, среди которого преобладают ярко-красные разности, местами сменяющиеся желтыми и белыми. Много серых полупрозрачных участков.
Окаменелое дерево является поделочным камнем. Пестрота рисунка, изменчивость от куска к куску, их неповторимость — все это открывает богатые возможности для создания многих композиций большой художественной ценности.
Обычно прозрачный или просвечивающий кварцит с включениями слюды, обладающий при повороте прекрасным искрящимся блеском при отражении света от листочков слюды. Чем больше блесток и чем они мельче, тем ценней материал. В большинстве случаев такой кварцит окрашен окислами железа в бурый, красный или желтый цвет; реже авантюрин белый, но указывается также на существование зеленого, т.е. кварц прорастает зеленой фукситовой слюдой.
Кремнистой песчаник: сей песчаной камень состоит из кремнистых зерен, кремнистою землею вместе соединенных.
Авантюрин, находимый по Тобольской дороге в 30 верстах от Екатеринбурга и содержащий тальк, слюду, а иногда тремолит и глину. Он бывает серебристаго, желтаго и краснаго цвету, при полировании принимает светлой лоск и показывает в себе блестящия, как бы серебряныя или золотые, плионки.
Природные авантюрины считаются довольно дорогим камнем. Добывался авантюрин на горе Таганай, к северу от Златоуста, где, по свидетельству А. Е. Ферсмана, встречался в крупных кусках. Из него сделана чаша, хранящаяся в Эрмитаже. Хорошие образцы авантюрина добывались к востоку от Свердловска, у деревни Косулино. На это месторождение указывает и В. Севергин в приведенной цитате. Некоторые слои в толще алтайских белорецких кварцитов также могут рассматриваться как авантюриновые.
Зеленый камень считают индийским. Много изделий из него, выставленных в музеях разных стран, изготовлено в Китае, но месторождения там не известны.
В последнее столетие авантюрин почти не используется. Дело в том, что еще в середине прошлого века появилось очень дешевое искусственное стекло, имитирующее этот камень, но гораздо красивее, чем природный авантюрин. Оно также именуется авантюрином (или в просторечии «собранием любви»). Под микроскопом отчетливо видно, что в этом стекле блестят выделившиеся из расплава многочисленные мелкие кристаллы (октаэдры) металлической меди; цвет темно-бурый, а искра золотая, весьма эффектная. Согласно описаниям, подобное стекло получилось случайно, после того как в расплав стекла попали медные опилки. Отсюда и появилось название «авантюрин». Позднее стали искать способ приготовления такого стекла; оно было получено в 1827 г. итальянцем Бабилия, стекловаром из Мурано, близ Венеции. Производство это, как говорят, до сих пор держится в секрете.
Яшмой называются весьма различные, очень твердые непрозрачные, а иногда и непросвечивающие горные породы, которые после полировки обладают высокими декоративными качествами.
Опочистые голыши высоких цветов или яшмы бывают высокого и приятного цвета и хотя совсем непрозрачны, но безмерно гладко и чисто полированы могут быть.
Яшма — кремнистая плотная микрокварцевая или халцедоновая порода. Настоящих яшм существует два типа: осадочные метаморфизованные породы и продукты гидротермального изменения различных пород.
Основу яшм первого типа в большинстве случаев составляют органогенные осадки. Особенно интенсивное накопление остатков кремнистых организмов идет в вулканических областях. Вулканический пепел, падающий в воду, разлагается, насыщая ее окисью кремния, которая и служит материалом для построения скелетов кремнистых организмов. Среди лавовых потоков Закавказья в окрестностях селения Кисатиби, близ Ахалцихе, залегает крупное месторождение диатомита, представляющее собой озерные накопления кремнистых скелетов диатомей. Общее содержание окиси кремния здесь превышает 90%, остальное — вода и минеральные примеси. Существуют кремнистые накопления и в других условиях. Однако их не так много, как в вулканогенах. Известны накопления диатомита в условиях холодных озер Кольского полуострова. Кремнистые осадки, менее чистые, чем в Закавказье, встречаются среди песчано-глинистых толщ Приуралья (опоки, трепела и др.).
После образования осадочные кремнистые породы становятся весьма пористыми и, конечно, не могут служить поделочным материалом. Уплотнение осадочных кремнистых пород и превращение их в яшмы происходит при их метаморфизме, т. е. перекристаллизации в условиях высоких температур и давлений (после захоронения пород под мощной толщей более молодых осадочных пород). При этом величины данных параметров играют важную роль. Если погружение первоначальных кремнистых осадков было очень большим, то изменение будет весьма сильным а кристаллы крупные. Осадочная кремнистая порода хотя я потеряет свою пористость, но приобретет крупнокристаллическое строение, тогда ее скорее можно назвать кварцитом, а не яшмой. Яшма все же совершенно однородная по своему строению порода, в которой не различаются отдельные кристаллические зерна. Для образования яшмы наиболее благоприятно изменение кремнистой породы в условиях верхов так называемой зеленокаменной фации. В попавших сюда породах полностью уничтожается пористость, возникают новые, достаточно плотные минералы, но еще крайне мелкие по своим размерам. Их кристаллы можно увидеть лишь при самых больших увеличениях оптического микроскопа, а еще лучше — под электронным микроскопом.
То, что яшмы до метаморфизма были во многих случаях нормальными осадочными породами, доказывается неоднократными находками в них окаменелостей. Особенно хорошо сохранившуюся раковину ортоцераса нашел в юрских яшмах уральский геолог А. Е. Малахов.
Глубокое изменение происходило при метаморфизме палеозойских (380—400 млн. лет назад) вулканогенных толщ Южного Урала. Яшмы встречаются по всей полосе выходов пород этого возраста, протягивающихся от Миасса до Орска и далее в Казахстан. Наиболее знамениты ленточные красно-зеленые яшмы к северо-западу от Верхнеуральска.
Очень красивы и узорчатые орские яшмы. Месторождение это расположено в 10 км от города на горе Полковник. Пестроокрашенные яшмы имеют вид линз, жилообразных тел и прожилков, часто включенных в диабазы — застывшие лавы. Различаются яшмы и характером минеральной примеси: гранат придает бурый и черный цвета, гематит — розовый и красный, актинолит и хлорит — зеленый. Кроме того, в яшме могут присутствовать магнетит и пирит, а в редких случаях — и желтый эпидот. Конечно, окись кремния в яшме преобладает: она слагает более 80% всей породы, а то и более 90%.
Яшмы других районов Южного Урала, входящие в ту же вулканогенную свиту, по минеральному составу близки к орским, но количественные соотношения минералов различны, что обусловливает различие внешнего вида яшмы.
Яшмы Южного Урала представляют собой интереснейший объект для художника камня. При некоторой доле фантазии в рисунке яшмы можно увидеть и бурное море, и закат в лесу, и многое другое. Стоит повернуть образец — и перед нами новая картина.
Есть яшмы, образованные в месторождениях агата и халцедона. Халцедоновое вещество цементирует залегающие рядом глинистные минералы, включает их в свой агрегат, в результате чего становится непрозрачным и приобретает окраску яшмы. Выделение минералов железа, в первую очередь гематита, одновременно с халцедоном ведет к образованию красных яшм. Зеленые яшмы возникают тогда, когда халцедоном цементируются не глины, а зеленые минералы: селадонит или хлорит. Особенно знаменит так называемый кровавик, или гелиотроп. Это зеленая яшма с ярко-красными пятнами — один из популярнейших драгоценных камней древности. С этим камнем связано множество легенд. Считалось, что гелиотроп защищает от ножа, шпаги и других напастей. Кровавик — очень редкая яшма. Образуется она, видимо, в тех случаях, когда хлоритовая порода, содержащая пирит, перед цементацией ее халцедоном окисляется. При этом золотистое сернистое железо — пирит — переходит в ярко-красную окись железа — гематит.
Яшмы, встречающиеся вместе с халцедоном и агатом, не образуют больших залежей; обычно это отдельные крупные куски, реже — яшмовые жилы. При размыве халцедоново-агатовых месторождений прочные куски яшмы накапливаются вместе с агатом в речном и озерном бичевнике. Большинство древних яшмовых изделий, видимо, изготовлены из кусков породы, найденных по рекам. Проще всего искать яшму именно в речном галечнике.
В Эрмитаже и других наших музеях довольно много изделий из яшм Алтая (Ревневское, Гольцовское, Ридерское и другие месторождения). Эти яшмы, как показали Г. П. Барсанов и М. Е. Яковлева, представляют собой магматическую, чаще всего эффузивную породу или туф, претерпевшие метаморфизм в условиях тех же верхов зеленосланцевой фации метаморфизма, как и настоящие яшмы. При этом они приобретали мелкозернистость, хорошую полируемость и красивый узор, но, конечно, химический состав их резко отличен от состава настоящих яшм. Имеются подобные яшмы и на Урале; в частности, такими яшмовидными породами (туфами и лавами) сложены месторождения Калканское, Мулдакаевское и др. Ряд специалистов, изучавших яшмы, рекомендуют называть такие породы яшмоидами. Будет ли принят этот термин, сказать трудно, но отличать кремнистые яшмы от близких по облику, но совершенно иных по типу горных пород, безусловно, целесообразно.
Минералы углекислого кальция
Известковистые натечные агрегаты, образующиеся близ минеральных источников. Своеобразная структурная форма минералов углекислого кальция — кальцит или арагонит. Радиально-лучистые сростки с поперечной слоистостью. По строению напоминает сростки малахита. Полупрозрачен, цвет белый, желтоватый, зеленоватый, с желтыми и бурыми полосами. Твердость 3, хорошо полируется. Используется как дешевый поделочный камень.
Всем, конечно, приходилось видеть накипь на дне чайника. Но рассмотрим ее внимательнее. Возьмем самый толстый слой накипи и обследуем поперечный излом. Легко заметить, что состоит эта накипь из волоконец белого или желтоватого минерала и прослоек разной плотности и цвета.
Как же образуется накипь? Все крайне просто. В воде, которая течет из водопровода, растворено большое количество углекислой извести, однако растворена она здесь главным образом в форме двууглекислой извести, где на одну частицу извести приходится две частицы углекислоты. Двууглекислая известь значительно легче растворяется в воде, чем одноуглекислая, где на одну частицу извести приходится одна частица углекислоты. При кипении чайника вместе с паром из воды уходит вся избыточная углекислота и вместо двууглекислой в кипяченой воде остается углекислая известь, она и выпадает на дно и стенки чайника.
Волоконцы в накипи — это отдельные кристаллики углекислой извести, рост которых в сторону воды, насыщенной этим веществом, и обусловливает образование накипи, а прослойки отражают колебания состава воды или то, сколько времени держали кипяченую воду в чайнике. Если долго, то кристаллы успевают расшириться и появляется плотный прослоек, а если условия роста были неблагоприятны (чай разлит быстро), появляется слабый прослой.
Теперь, обогатившись некоторым опытом, отправимся на природу и исследуем минеральный источник. В месте выхода у грифона он буквально кипит. Выделение углекислоты — характерный процесс, происходящий на выходе источника на дневную поверхность. Затем вода обогащается труднорастворимым углекислым кальцием настолько, что кальцит начинает выпадать в виде своеобразной накипи — травертина или известкового туфа.
Если вы проезжали по Военно-Грузинской дороге, то, наверняка, останавливались около источников «Майорша». Минеральная вода стекает вниз по скале, образуя известковый натечник — большое светло-желтое обнажение травертина. Все, что ни попадает сюда: листик, травинка, веточка, покрывается налетом известковистого материала. В поперечном разрезе кусочка травертина хорошо видно, что он подобен накипи в чайнике, — те же прослойки, на которые распадается травертин, и те же иголочки кальцитовых кристаллов. Материал этот очень пористый, относительно мягкий, но в ряде случаев его можно использовать в строительстве. В Нахичеванской АССР существует рудник, где ведется добыча травертина. В Москве и в ряде других городов им облицованы многие дома.
Пористый травертин кристаллизуется только тогда, когда рост кальцитовых кристаллов идет очень быстро. Но в некоторых источниках этот процесс замедлен; образуются крупные, тесно сросшиеся между собой кристаллики кальцита. В разрезе такой натечник — очень плотная просвечивающая порода, в которой, однако, очень хорошо видны радиальные игольчатые кристаллики кальцита и узорчатая слоистость. В отличие от накипи и пористых травертинов слоистость здесь подчеркивается количеством загрязнений, окрашивающих породу. Чаще всего кальцит окрашивается окисным железом, приобретая светлый буровато-желтый оттенок с такого же цвета полосами, как у настоящего халцедона — оникса. Но в отличие от последнего в этом минерале подчеркивается его кальцитовая природа, поэтому его называют мраморным ониксом.
Мраморный оникс издавна использовался для поделок, однако для украшений он не годится — это материал крупной пластики. Среди сосудов, найденных в гробнице Тутанхамона, есть и изделия из мраморного оникса. В Самарканде в усыпальнице Тимуридов Гур-Эмире надгробье Улугбека сделано из мраморного оникса. Очень эффектен камень в отделке станции московского метро Белорусская-радиальная. Здесь мраморный оникс из месторождения Агамзалу, расположенного в Армении, использовали в виде пластинок для маскировки светильников. Надо отметить, что архитектор, чтобы усложнить узоры, образуемые слоями разного оттенка, разрезал глыбу мраморного оникса не прямо перпендикулярно слоям, а несколько косо; в результате отдельные слои причудливо изгибаются, образуют кольца, петли и другие сложные фигуры. Даже трещины в породе на просвет довольно эффектны.
До сих пор о кальците говорилось как о минерале, слагающем мраморный оникс. Но следует иметь в виду, что углекислый кальций кристаллизуется в форме кальцита только при относительно низких температурах. Если же температура повысится, то возникнет несколько иная группировка атомов и тот же углекислый кальций будет обладать совершенно иными физическими свойствами. Такая высокотемпературная форма получила название арагонита. Этот минерал часто также кристаллизуется в составе мраморного оникса.
Арагонитовый мраморный оникс очень легко отличить от кальцитового. Арагонит дает более тонкие и длинные иголки, обычно менее прозрачен (а часто и вовсе не прозрачен), в большинстве случаев снежно-белый и значительно хуже полируется, чем кальцит. Специалист на глаз безошибочно определяет арагонитовые и кальцитовые разности мраморного оникса; ну а если есть сомнения, то можно воспользоваться очень простой реакцией. Возьмем в пробирку немного водного раствора азотнокислого кобальта (он имеет очень красивый малиново-розовый цвет), насыпем туда порошок мраморного оникса и прокипятим на спиртовке. Арагонит химически менее устойчив, чем кальцит, и реагирует даже с таким слабым реактивом, как азотнокислый кобальт. Его порошок после кипячения станет розовым. Кальцит же более устойчив, он сохранит белый цвет, а иногда даже приобретет голубоватый оттенок.
Очень интересные находки мраморного оникса сделаны в последние годы в Азербайджане. Здесь изучено довольно много месторождений. Некоторые его разности имеют красивый зеленоватый оттенок. Что придает камню такой цвет, пока неясно, возможно, закисное железо, но можно и предположить, что в растворы попадает небольшое количество никеля из соседних змеевиков, а никель исключительно сильный зеленый краситель. Карбонат никеля имеет ярко-зеленую окраску. К сожалению, доказать природу окраски всегда крайне трудно. Цвет могут давать такие малые количества примеси, определить которые даже с помощью методов современной химии очень трудно.
Есть в Азербайджане и чисто арагонитовые натечники, белые с ярко-бурыми и черными полосами. Их скорее можно назвать мраморным кахолонгом.
В 60—70-е годы любители камня сделали открытие: в ряде пещер сталактиты и сталагмиты сложены мраморным ониксом. Особый интерес вызвала Карлюкская пещера в Туркмении. Здесь мраморный оникс окрашен в светло-бурый цвет, бурые полосы чередуются с белыми.
Очень эффектный медово-желтый, бурый и коричневый мраморный оникс встречен в Саратовской области на правом берегу реки Большой Иргиз в Новоберезовском месторождении доломитовых известняков. Последние образовались как осадок неглубокого моря примерно 250 млн. лет назад, а позже, когда известковый осадок уже превратился в плотный известняк, горообразующими силами он был раздроблен. По зоне разлома среди обломков циркулировали воды, которые в верхах растворяли известковое вещество, а ниже, в зоне карьера, отлагали его в виде известкового натечника — мраморного оникса, близкого к карлюкскому.
Мраморный оникс относительно дешевый и очень благородный материал. Орнамент на этом камне способен подчеркнуть его природную красоту. Из него можно создать высокохудожественные произведения.
Магматические горные породы
Обсидиан
Обсидиан, или вулканическое стекло, — горная порода, представляющая собой быстро застывшую, богатую окисью кремния лаву вулканов. Цвет черный, бурый, красный; иногда обладает красивой игрой, иризирует из-за большого количества ориентированных в одном направлении мелких пузырьков или кристаллов. Образует крупные потоки в вулканических областях.
Камень, найденный Обсидием в Эфиопии, цвету весьма черного, иногда прозрачного, но с большой темнотой и, будучи употреблен на стенные зеркала, отражает тень вместо изображения. Многие делают из него вставки для перстней, а мы видели из него целые изображения императора Августа, коему нравилась густота сего вещества. Сам он посвятил за редкость храму богини Согласия четыре слона из обсидиана... Что сие вещество древнейшее имеет начало, явствует из того, что ныне подделывается оное из стекла. Ксенокрит пишет, что камень обсидиан родится в Индии, в Самане, в Италии и в Испании на океане.
Найти обсидиан не представляет труда — достаточно проехать по шоссе, идущему из Еревана на Севан. Оно пересекает молодые лавовые потоки вулканической группы Адиса, ориентированные в сторону реки Раздан. Справа от шоссе на склоне горного хребта видны карьеры пемзы. Выходы пемзы в обнажениях дороги обозначают верхнюю границу лавового потока. Побродив по карьерам, можно заметить куски черного или серого стекла — обсидиана. Местами он напоминает конский хвост: толстый слой стекла кверху распадается на ряд более мелких, между которыми располагается пемза.
Что же она собой представляет? В сущности, это то же стекло, только сильно пористое. Образование пемзы можно сравнить с поведением шипучих напитков, налитых в стакан. Внизу, где давление больше, напиток жидкий, углекислота остается в растворе, а вверху, где давление меньше, вся углекислота выделяется и дает пену. Пемза и является такой каменной пеной. Сформировалась она тогда, когда лава была жидкой. Опираясь на это сравнение, обследуем более низкие горизонты лавового потока. Оказывается, на некоторой глубине пемзы нет совершенно, сплошное вулканическое стекло — обсидиан.
Рассматривая образцы обсидиана, легко заметить, что они довольно сильно различаются между собой по цвету, структуре и степени кристалличности. Обсидианы разных лавовых потоков различаются и по химическому составу. Обычно в обсидиане много окиси кремния, не менее 65—70%. Стекло с меньшим ее количеством относительно маловязкое и поэтому хорошо кристаллизуется. Варьирует и содержание железа. Чем меньше его в стекле, тем оно прозрачнее. Но на прозрачность и вид стекла влияет не только количество железа, но и его минеральная природа, а также степень окисленности. Если окись железа целиком растворена в стекле, то последнее бурое и более прозрачно. Присутствие магнетита окрашивает стекло в черный цвет и уменьшает прозрачность. Гематит, образующийся в тех местах, где стекло захватывает воздух, придает обсидиану красные цвета, иногда очень яркие. Поскольку кристаллизация минералов, вызывающих окраску, происходит при течении лавы, обсидианы часто имеют множество полос. При полировке камня эта полосчатость обычно используется с декоративной целью.
Переход обсидиана в пемзу обычно постепенный. Первоначально в обсидиане появляются очень мелкие, трудно различимые простым глазом пузырьки. Возникли они еще тогда, когда лава двигалась медленно, поэтому пузырьки образуют струйки, в которых каждый пузырек несколько вытянут в направлении движения; это придает обсидиану очень эффектный блеск. Такой обсидиан, несколько неправильно называемый иризирующим, очень красив и широко используется для украшений.
Кроме присеванской группы вулканов, в Армении есть небольшая вулканическая группа Артени, с которой стекают два обсидиановых потока к югу. Расположена она на склонах горы Арагац. Еще одна область развития обсидианов имеется в Грузии — это гора Куюндаг на озере Параван. На Северном Кавказе обсидиановых вулканов нет, но в районе города Нальчика среди залежей мощных толщ вулканических туфов попадаются отдельные мелкие участки обсидиана. Они вымываются реками, образуя обсидиановые галечники. Обсидиан встречается и в Закарпатье, но камень здесь менее выразительный. Эффектные образцы обсидианов можно найти на Камчатке, однако их полного описания до сих пор не сделано.
Одна из важных особенностей обсидиана, на которую впервые обратил внимание еще первобытный человек, это способность при расколе давать острый режущий край. Лучшие скребки, ножи, серпы и другие инструменты изготовлялись из обсидиана. Позднее из него научились делать наконечники стрел и копий. В могильниках, расположенных далеко от центров распространения обсидиановых вулканов, встречаются обломки камня. Находки его на юге России, пожалуй, можно рассматривать как признак культурного слоя (вспомним находки глиняных черепков).
На выставке мексиканского искусства в Москве в мае 1978 г. в числе других экспонатов, изготовленных главным образом из обожженной глины и грубоотесанного шлакового базальта и андезита, можно было увидеть прекрасно полированный мяч из черного полосчатого обсидиана. Среди современных мексиканских изделий из обсидиана встречаются очень эффектные фигурки — подражание древним ацтекским образцам — из сильно железистого бурого мелкопористого иризирующего желтым цветом обсидиана.
Сбор обсидиана на его месторождениях особого интереса не представляет. Куда приятнее найти нужную окраску образца, характерную полосчатость, брекчиевидность, соотношения между черной и красной окрасками и т. д., но, как правило, в одном обнажении не удается это сделать — приходится много бродить вдоль лавового потока, сложенного обсидианом.
Осадочные горные породы
Известь, с купоросною кислотой соединенная
Плотный гипс, или алебастр
Почти 200 лет назад акад. Севергин описал гипс так хорошо, что добавить к этому практически нечего. Однако условия его образования в свете современных данных стоит рассмотреть.
Гипс почти всегда ассоциируют с поваренной солью. Причина этого сейчас ясна, и заключается она в общности их происхождения. И гипс, и соль являются так называемыми эвапоритами, т. е. минералами, сформировавшимися в результате выпаривания воды в различных водоемах, чаще в морях, реже в бессточных озерах. Если из озера вытекает хотя бы одна река, оно становится пресным.
Процесс выпаривания хорошо объясняется с помощью диаграммы Н. М. Страхова. Она составлена применительно к средней морской воде (в 1 л растворено 35 г солей), которая по какой-либо причине оказалась лишенной связи с морем и другого притока воды. На диаграмме показано, как изменяется объем воды и какие минералы выпадают из нее на дно водоема. Наиболее близка к насыщению веществом известняка морская вода, и достаточно совсем небольшого испарения, чтобы из нее начал выпадать известняк. Собственно именно этим объясняется и накопление раковин на морском берегу — они могут сохраниться, лишь когда морская вода насыщена известью; в противном случае они просто растворятся. Общий вес известняка, который может выпасть из морской воды, невелик — 0,12 г на 1 л. Когда испарится примерно 0,1 объема воды, начинает выделяться гипс и ангидрит, причем в количествах, довольно значительных,— 1,3 г на 1 л воды.
Вслед за гипсом осаждается поваренная соль (более 20 г на 1 л воды). При этом воды остается очень мало — 0,1 ее первоначального объема. Она представляет собой концентрированный раствор калийных и магниевых солей, которые выпадают лишь после окончательного ее испарения, что может произойти только в понижениях соляного пласта, где скопляется остаточная вода.
Из сказанного очевидно большое значение для отложения эвапоритовых осадков изолированности бассейна. Действительно, если в него при осаждении известняка или гипса попадает много морской воды, она разбавляет более концентрированную воду и процесс идет в обратном порядке, т. е. вместо гипса начинает осаждаться известняк, а затем осаждение и вовсе прекращается. Только в очень редких случаях процесс идет до конца. Этим объясняется распространенность химических осадков: известняков больше, чем гипса, поваренная соль встречается реже, калийные и магниевые соли и вовсе редкость. Рядом с солями, как правило, находятся гипсовые накопления, но гипс может образовывать и самостоятельные залежи среди глин или карбонатных пород. Примерно такое же накопление солей происходит и на суше в бессточных озерах, но в связи с различием химического состава морской и речной воды количественные отношения здесь могут быть иными.
Соленых озер огромное множество, но, пожалуй, самым знаменитым является Мертвое море в Палестине. Вода там настолько концентрированна, что кристаллы соли осаждаются на прибрежных камнях. По берегам залегает довольно мощная толща солей, прикрытая гипсами (содомская свита). Дождями, хотя они здесь очень редки, соль по трещинам размыта, и гипсы осели в образовавшиеся понижения. Участки же нетрещиноватой и нерастворившейся соли стоят горками или столбами над поверхностью гипса.
Теперь, когда мы познакомились с условиями образования гипса, расскажем о его использовании. Изделия из гипса разнообразны. В нашей стране большинство их выполнено кавказскими и уральскими мастерами. Материалом для этих изделий служит очень мелкозернистый однородный гипс — алебастр. Иногда он совершенно ровный, одноцветный, иногда с большим количеством темных глинистых жилок. Цвет гипса чисто-белый, розовый, желтоватый, реже из-за глинистых примесей серый. Изредка можно увидеть изделия из желтого тонковолокнистого гипса с характерным шелковистым блеском — селенита.
Алебастровые изделия, как правило, крупные, с тупыми краями. Причина этого заключается в большой мягкости камня. Он чертится ногтем, да и кусочки откалываются довольно легко. Из алебастра делают пепельницы, вазы, конфетницы, но чаще всего — светильники. Для светильников используют серый с прожилками глины, а также однородный розовый гипс. В тех местах, где материал мелкозернист, он слабее просвечивает и имеет более густой желто-розовый цвет. Из алебастра много скульптурных изображений зверей; наверняка, всем запомнился «мишка-олимпиец» с пятью кольцами на поясе — символ Московской олимпиады.
О кавказских и уральских мастерах мы упомянули не случайно. Именно в этих районах нашей страны наиболее распространен гипс. На Северном Кавказе залежи сплошного гипса приурочены к осадкам, имеющим возраст 160—180 млн. лет. Значительны гипсовые залежи у города Кунгура на Урале. Они приурочены к пермским осадкам, формировавшимся примерно на 100 млн. лет раньше, чем кавказские. В то время на территории современного Приуралья господствовал засушливый климат, обусловивший образование засоленных морских заливов, а также залежей гипса и солей, особенно крупных в районах городов Соликамска и Березников.
Слои гипса в окрестностях Кунгура по реке Ирени известны давно. Еще в 1770 г. И. И. Лепехин, участвовавший в академических экспедициях, отмечал, что «от Кунгура вверх по реке Сылве, на правом берегу целые горы состоят из алебастрового камня, откуда алебастр во все окрестности развозится». В 1804 г. Н. Попов составил описание Пермской губернии, в котором можно прочитать следующее: «Алебастр иногда отменно чистой, мелкозернистой, твердой и годной для истуканной работы, содержит в себе во множестве горы, сопровождающие особливо берега Чусовой Сылвы и Ирени <...> лучистый бело-желтоватый как бы из параллельных блестящих ниток или мочек состоящий гипс употребляют крестьяне под именем „сыпи“ от порубу и порезу членов».
В начале XIX столетия к этому гипсу был проявлен интерес. Им решили облицевать ряд внутренних помещений Зимнего дворца в Петербурге. В 1836 г. у устья Чусовой разведку гипса производил директор Екатеринбургской гранильной фабрики. Качество камня вполне удовлетворяло, но встречался он небольшими кусками. Тогда же шихтмейстер М. Портнягин около села Степановского по Ирени и у Ашанского завода добыл 51 доску размером «в поларшина в квадрате», но, так как при перевозке часть досок разбилась, дворцовое управление отказалось от своей затеи. В своем донесении 1838 г., разысканном А. Е. Ферсманом, М. Портнягин писал, что алебастр у Ашанского завода «имеет одинаковый вид белизны, да и сама крепость превосходила гораздо против Степановского, который и полир может дать в сравнении мрамора, или даже и глины, на тонкости же кромка держится так же, как и твердые породы камней».
Методы кустарной обработки гипсовых материалов в Кунгуре и окрестных селах интересно описаны С. Лялицкой, хорошо знавшей этот промысел. Добыча белого мелкокристаллического гипса велась из шурфов, а селенита — из штолен, проведенных вдоль крупных селенитовых жил. Алебастр добывался летом; встречается он в виде головок, стульев и столбов — конкреций и желваков различной формы весом до 1,5 т. Шахтная (с помощью штолен) добыча селенита велась зимой, когда в шахте тепло и нет воды. И гипс, и селенит добывались с глубин не менее 2 м. Если же гипс выходит на дневную поверхность, в нем появляются трещины. Поэтому извлеченный из недр гипс нельзя долго держать на воздухе, он рассыпается на мелкие зерна и даже изменяет цвет. Не позднее чем через одну-две недели гипс обязательно помещают в сарай. Селенит, оставленный на поверхности, становится бесцветным и распадается на отдельные волокна.
Обработка гипсового камня велась так же, как дерева. Глыбу распиливали ручной пилой, иногда обрубали плотницким топором. Поверхность изделия обрабатывали рашпилем и сглаживали напильниками, выемки делали сверлом и стамеской. Круглые изделия вытачивали на токарном станке. Полировку вели механически или вручную с помощью тряпки и трепла, овчины и негашеной извести. Особенно интересна полировка хвощом. Это растение собирается летом, высушивается, а затем перед использованием пропаривается. Ствол хвоща, богатый кремнием и очень прочный, хорошо снимает неровности изделия. Однако при полировке хвощом важно стебли его располагать поперек изделия, при движении вдоль на изделии могут появиться продольные полосы. После шлифовки и полировки изделие обмывается, в специальной печи прогревается до 70—80° С, а затем с помощью щетки смазывается парафином и снова прогревается. Это делает камень влагонепроницаемым и усиливает блеск. Селенит же обычно покрывают лаком.
Конечно, сейчас методы обработки камня сильно изменились, распиловка и грубая обработка механизированы, внедрены камнерезные машины. Но вряд ли отомрут кустарные методы обработки при изготовлении индивидуальных художественных изделий.
В древности алебастр широко использовался для изготовления различных сосудов. Большое число их найдено в гробнице Тутанхамона. В Эрмитаже хранится египетский алебастровый сосуд, изготовленный в середине III тыс. до и. э. Известен алебастр был и в Древней Ассирии. Знаменитые крылатые быки с человечьими головами высечены из крупных блоков алебастра в XI—X вв. до н. э. Индейцы Америки изготовляли алебастровые маски.
Особо следует остановиться на селените, как уже говорилось, волокнистом гипсе, обладающем шелковистым блеском. Наиболее славится селенит, имеющий золотисто-желтый цвет, который добывается в районе Кунгура. Здесь он залегает жилами среди пермских мергелей. Мощность жил обычно несколько сантиметров, но иногда встречаются раздувы в несколько десятков сантиметров. Именно такие утолщения дают лучшие куски поделочного селенита.
Чем же вызвано такое различие в свойствах — сплошной мелкозернистый агрегат и шелковистое скопление волокон. Объяснение кроется в условиях кристаллизации. Гипс выпадал из большой массы раствора, и отдельные его зерна медленно опускались на дно водоема. Иначе обстояло дело с селенитом. Трещина в мергелях образовалась до появления селенита, однако сам мергель содержал значительные количества плохо окристаллизованного гипса. Естественно, что как только появилась трещина, она тут же стала заполняться водой, растворявшей гипс из окружающих пород. В трещине он начал кристаллизоваться, осаждая на стенки зародыши кристаллов.
Кристалл гипса — это обычно плоский косой параллелепипед с крупными боковыми гранями, параллельно которым кристалл лучше всего раскалывается. По другим направлениям, особенно по диагоналям, размеры значительно больше. Однако и диагонали различны: есть и длинная, и короткая. Поскольку мы рассматриваем равновесный кристалл, его размеры могут свидетельствовать о скоростях роста в том или ином направлении. Наиболее интенсивный рост происходит по длинной диагонали, а более замедленный — поперек пластинки.
Зародыши кристаллов, образовавшиеся на стенках трещины, расположены беспорядочно. Рассмотрим развитие двух из них: один лежит длинной диагональю параллельно стенке трещины, а другой — перпендикулярно ей. Первый кристалл будет быстро расти до тех пор, пока не упрется в соседний кристалл; далее будет идти лишь медленный рост плоской гранью. Иначе поведет себя второй кристалл. Наиболее интенсивно он будет расти перпендикулярно стенке, боковые грани упрутся в соседние и прекратят рост, но главное направление быстрого роста сохранится. Если такой принцип (геометрического отбора) применить к серии беспорядочно расположенных зародышей кристаллов, то легко определить, что все косо расположенные зародыши в самом начале кристаллизации прекратят свой рост, упершись в соседние кристаллы, а останутся только те, которые растут перпендикулярно стенкам своими длинными диагоналями. Эти кристаллы и образуют волокна селенита, заполняющие жилку. Так как рост кристаллов гипса идет с обеих сторон жилы, то в центре ее должны сойтись волокна, идущие сверху и снизу, что в действительности и происходит. В этом месте образуется так называемая просечка — тонкая полоска, по которой камень раскалывается.
Селенит встречается в разных местах, но обработка его производится лишь кунгурскими умельцами. На Кавказе, около Ахалцихе, есть жилы очень красивого белого селенита, но использовать его для поделок нельзя: внутри жилы попадаются отдельные крупные прозрачные гипсовые кристаллы, которые могут испортить изделие. Как же образовались эти жилки? Оказывается, кроме зародышей кристаллов, возникавших на стенках, появлялись зародыши и в толще раствора, наполнявшего трещину. Здесь они начали расти и были захвачены волокнами селенита.
Завершая рассказ о гипсе и селените, следует подчеркнуть, что это — прекрасный материал для изготовления высокохудожественных изделий.
Под именем гагата известен чисто черный смолистый уголь с раковистым изломом, легко обрабатываемый ножом, напильником и другим обычным инструментом. Полируется гагат древесным углем.
Гагат, или, как его называют на Кавказе, гишер, — разновидность ископаемого угля, особенно богатая битумом. По степени перерождения растительных остатков уголь занимает промежуточное положение между настоящим каменным и бурым углем. Детальное изучение разных гагатов под микроскопом, проведенное Ю. А. Жемчужниковым, показало, что в гагате почти всегда сохраняется структура той древесины, которая дала ему начало. Гагат обладает довольно большой вязкостью. В противоположность каменному углю не хрупок, а в пластинках даже обладает некоторой гибкостью. Твердость гагата относительно невысокая, и он хорошо обрабатывается и шлифуется. Если в свежем изломе и в опилках гагат несколько буроват, то после шлифовки и полировки приобретает черный цвет; излом раковистый, матовый. Скульптура из гагата сохраняется довольно хорошо.
Поделиться книгой: