Открытый урок Геология Опи 21. Твердость камня. Шкала мооса твердость камня
 Скачать 7.95 Mb.
|
|
Сапфиры Кварц Биотит Полевой шпат ТВЕРДОСТЬ КАМНЯ. ШКАЛА МООСА Твердость камня - это сопротивление, которое оказывает его поверхность при попытке поцарапать ее другим камнем или иным предметом; твердость представляет собой меру связности атомной структуры вещества. Каждый обладатель алмазного перстня знает, что алмаз легко царапает оконное стекло. Если мы станем пробовать другие драгоценные камни, то обнаружится, что и они царапают стекло, но не так легко, а если продолжать этот эксперимент, мы установим, что топаз царапает оконное стекло, но на самом топазе оставляет царапины корунд, который в свою очередь поддается всесильному алмазу. Следовательно, существуют значительные различия в способности драгоценных камней противостоять износу, абразии, т. е. камни, как обычно говорят, различаются по твердости. Чтобы упростить способ выражения этого свойства, минералог Фридрих Моос разработал в начале прошлого века следующую условную шкалу, которая широко употребляется до сих пор: Шкала твердости (шкала Мооса) 1. Тальк. 2. Гипс. 3. Кальцит. 4. Флюорит. 5. Апатит. 6. Полевой шпат. 7. Кварц. 8. Топаз. 9. Корунд. 10. Алмаз. 1. Тальк 2. Гипс 3. Кальцит 4. Флюорит 5. Апатит 6. Дала шпаты 7. Кварц 8. Топаз 9. Корунд 10. Алмаз По составу различают шесть видов граната: огненно-красный пироп, желтоватый или зеленоватый гроссуляр, оранжевый спессартин, прозрачный меловатый, пурпурный или фиолетово-красный альмандин, изумрудно-зеленый уваровит, зеленый, буро-красный или черный андрадит. Ярко-красные гранаты в старину назывались карбункулами («угольками»). На Руси гранаты имели название «червчатый яхонт». Прозрачный золотисто-зеленый гранат, который встречается на Урале, называют демантоидом («подобным алмазу») за цветные переливы. Часто все красные разновидности называют «гранатами», а все зеленые — «оливинами». Считалось, что гранат веселит сердце, придает бодрость и оптимизм. Кто носит гранат — приобретает власть над людьми. Беременным женщинам камень обеспечивал благополучные роды, давал жизненные силы. Гранат также считают камнем влюбленных. Подарок перстня с гранатом символизировал уверения в дружбе, любви, благодарности. Несовершеннолетним, а также взрослым при детях носить гранат не рекомендуют, так как он будит в человеке и вокруг него любовные страсти. Гранат врачует сердце, мозг и память. Название «гранат» произошло от латинского Bagranurn — крупинка, зерно. Другие названия минерала и его разновидностей: шорломит, меланит, лейкогранат, карбункул, червец, вениса, бечета, уральский гранат. Гранатами называют несколько минералов, в числе которых пироп, альмадин, гроссуляр, спессартин и др. Гранат очень похож, формой и цветом, на зерна в плодах гранатового дерева. Старое русское название граната - "вениса". Гранат (Январь) Аметист (Февраль) Из всех кварцев аметист (фото) – самый красивый и ценный. Название камня произошло, как считается, от греческого «аметистос», что означает «непьяный». История аметиста свидетельствует о том, что он издавна был известен и на Востоке, и в Европе. В античные времена его использовали как поделочный камень для мелких изделий (считая аметист полудрагоценным камнем), а в христианское время он приобрел религиозное значение. Аметист считался символом смирения и скромности и украшал церковную утварь, одежду священников. Католическая традиция дарить кардиналу при посвящении в сан перстень с этим камнем и ношение священниками украшений с ним привели к появлению новых названий – епископский или пасторский камень (в католических странах) и архиерейский (в частности, в России). С XVIII века его стали широко использовать как ювелирный камень для всевозможных украшений, которые носили уже и светские люди. Характерный цвет аметиста (фото) – фиолетовый, иногда с примесью голубого. Но оттенок цвета может быть от бледного розово-малинового (фото) до почти черного темно-фиолетового (фото), а также неравномерным (фото). Камень бывает прозрачным или полупрозрачным. Долгое нахождение на солнечном свете его обесцвечивает, а нагревание может превратить в желто-серый. Намоченный водой камень имеет более яркий и насыщенный цвет. Естественное солнечное освещение демонстрирует лучшие свойства цвета аметиста, его игру и блеск, а искусственное часто их ухудшает. Аквамарин (Март) Аквамарин — это разновидность берилла зеленовато-голубых тонов. На солнце выцветает. Его иногда путают с бледным сапфиром или топазом. Его основной признак — двухцветность, которая проявляется при изменении угла зрения. Считается, что этот камень придает смелость, сохраняет единство супругов. В древности верили, что он способен обеспечивать безопасность в путешествиях и победу в морских сражениях. Аквамарин также использовали при морской болезни. Генетическая классификация - магматическая, интрузивная. Состав: оксиды бериллия (14,1%), алюминия (19%), кремния (66,9%); отмечаются примеси натрия, калия, лития, цезия, рубидия, железа, ванадия, иногда хрома. Аквамарин - гексасиликат диалюминия-трибериллия. Физические свойства: а) минерал голубого или голубовато-зеленоватого цвета (цвета морской волны, иногда говорят "цвет морской воды тропических широт"), окрашены аквамарины обычно равномерно, однако в некоторых кристаллах наблюдается зональное распределение окраски (так А.Е. Ферсман описал аквамарины с желтоватым ядром и голубовато-синеватой периферийной зоной), б) твердость 7,5-8 (по шкале Мооса), в) плотность 2,75 (при наличии примесей щелочей до 2,9, но аквамарины, как правило, их не содержат), т.е. несмотря на свою твердость, аквамарин хрупок и легок, г) прозрачный минерал, просвечивающий, показатели преломления 1,56-1,60, д) блеск стеклянный, излом неровный до раковистого, спайность несовершенная, часто заметна поперечная отдельность, сингония гексагональная встречается в виде шестигранных призматических кристаллов. Особенности образования. Образуется в гранитных пегматитах, грейзенах и гидротермальных жилах. Ограненный алмаз называется бриллиантом. Прежде чем описать базовые способы различения бриллиантов, полезно будет перечислить критерии их оценки. В отличие от прочих камней, большинство бриллиантов ценится за отсутствие цвета. Однако лишь некоторые из них действительно полностью бесцветны, остальные обладают легким желтоватым или коричневым оттенком. Бесцветные бриллианты называются «белыми», но и для белого существует градация. Отсутствие дефектов устанавливается в процессе исследования камня при десятикратном увеличении. Камень, в котором при таком увеличении трещин не обнаружено, считается «внутренне целостным» (IF). Наличие мельчайшей трещины означает снижение категории до WS, степень 1 или 2. Если трещина чуть больше, камень относят к категории VS, степень 1 или 2. Следующая категория - SI, когда трещина видна невооруженным глазом, хотя и крайне мала. Далее камни признаются «дефектными» (I). В этом случае трещины выражены настолько, что влияют на блеск камня. Повреждение поверхности, даже небольшое, также означает, что камень не попадает в категорию IF, хотя в сертификате может быть указано, что он является «потенциально целостным», если его повторно отшлифовать, хотя при этом произойдет небольшая потеря веса. Алмаз (Апрель) Изумруд (Май) Изумруд — это прозрачная разновидность берилла зеленых тонов, иногда с просинью. Его темно-зеленые разновидности ценят выше алмаза. Греки называли его «Камнем сияния». На Руси изумруд считали камнем мудрости, хладнокровия и надежды. Изумруд славился своим свойством противоядия в смеси с молоком буйволицы; носящему его сообщал дар предвидения, избавлял от тоски и ипохондрии. Считали, что пристальный взгляд на изумруд рождает силу и одушевление. Тот, кто носит изумруд, освобождается от тоски и бессонницы, не видит снов, смущающих дух. Носить изумруд следует на мизинце. Основные месторождения: Россия, Австралия, Намибия, Норвегия, Африка, Пакистан. Физические свойства: а) Цвет изумруда обычно обусловлен незначительной примесью хрома. Много лет назад Гольдшмидт обнаружил, что в зеленых норвежских бериллах содержится больше ванадия, чем хрома, и на основании этого факта пришел к выводу, что трехвалентный ванадий может играть в берилле ту же роль, что и хром. С тех пор ванадий был обнаружен в изумрудах из многих месторождений, а в зеленом берилле из Салининхи в бразильском штате Баия ванадий сопровождается заметным количеством железа и лишь следами хрома, б) Плотность колумбийских и сибирских изумрудов колеблется от 2,68 до 2,74, но в среднем равна 2,712. Бразильские бледные изумруды менее плотные, плотность их колеблется от 2,67 до 2,70, а южноафриканские изумруды более плотные, плотность их изменяется от 2,72 до 2,77, но в большинстве случаев значение плотности близко к 2,75. Эти высокие значения плотности могут быть обусловлены присутствием щелочных металлов - цезия и рубидия, в) Изумруд - легко отличим от всех других близких по окраске камней благодаря чистоте и прозрачности холодно – зеленого цвета. Считают, что развитие этого камня продолжается еще и сегодня, т.к. он не достиг своей полной крепости. Жемчуг (Июнь) Жемчуг является любимым камнем на Востоке. У японцев жемчуг и яшма считаются средствами для возвращения молодости. Жемчуг, как и опал, относят к несчастливой драгоценности, так как он заключает в себе негативную силу Луны, приносит владельцу утрату иллюзий и надежд, хотя через изменения цвета он может принести и здоровье. В «Изборнике Святослава» можно прочитать, что перл способствует благоденствию и долголетию. Утверждалось: для того чтобы уберечься от дурного глаза, иметь способность предвидеть будущее, нужно пить толченый жемчуг с молоком буйволицы. Состав. В среднем жемчужины содержат приблизительно 86 % карбоната калия, 12% комхиолина и 2% воды. Физические свойства: а) цвет. Известно более 6000 лет, очень ценился в Древнем Египте, цвет белый с оттенками (самые ценные имеют голубой и розовый оттенок), золотистый, серебристый, зеленый, черный, радужный, б) твердость равна 31,5-4 по шкале Mооса, в) плотность черных жемчужин ниже, чем плотность обычного природного жемчуга от 2,61 до 2,69. Нормальная величина плотности жемчужин из Персидского залива равна 2,175 и 9%, г) непрозрачен. Рубин (Июль) В переводе с санскрита «ратнарадж» -— царь самоцветов и «ратнайяка» — вождь самоцветов. Рубин посвящен Солнцу. Это камень особенной магической силы, камень испытаний, владения силами энергии. Он поможет преодолеть силы тьмы, бороться со страхом. Это камень власти. Лучше всего носить этот камень тем, кто уже чего-то достиг. В древности рубину приписывали различные исцеляющие свойства: останавливать кровь, сохранять память, давать бодрость и веселье, храбрость. Считалось, что рубин может предохранять от тяжких недугов, возбуждать любовные страсти. В качестве лечебного камня рубин рекомендуют носить людям, которые страдают пониженным артериальным давлением. При ношении камня улучшаются сон, общее состояние и аппетит, возвращаются утраченные силы. Парацельс лечил рубином даже раковые язвы. Постоянно носить камень нельзя, потому что он забирает много энергии. Генетическая классификация - магматическая горная порода. Состав - корунд (окиси алюминия - Al2O3), окрашенный примесями окислов хрома и железа, разновидность тугоплавкого минерала корунда. Физические свойства: а) цвет преимущественно красный. Окраска варьирует от глубокого розового цвета до огненно-малинового и густо-красного с фиолетовым оттенком. Последний появляется при содержании хрома до 2%, Наиболее высоко котируются рубины "цвета голубиной крови" (с фиолетовым оттенком), б) твердость: 9. Драгоценный камень I класса, занимает второе место после алмаза по твердости, в) плотность: 4, г) прозрачный, д) кристаллы рубина обладают той степенью блеска, которой не имеют другие прозрачные драгоценные камни, кроме алмазов. Перидот (Август) Перидот также известен под названием оливин. Название камня перидот произошло от греческого слова peridona — дающий изобилие. Другие названия минерала и его разновидностей: форстерит, кашмир-перидот, оливин. Существует множество его разновидностей: оливково-зеленый, желто-зеленый, коричневато-зеленый, но самый ценный оттенок - блестящий зеленый лайм. Разновидности желтых отливов зачастую относят к хризолитам, но по химическому составу они идентичны. Перидот обычно более светлый по тону, чем изумруд и обладает более густым цветом, чем бриллиант. Месторождение. Перидот нашли в Александрии (Египет), и самые восточные рудники по его добычи располагались на острове Зебаргад, около 50 милей от побережья Египта в Красном море. На самом деле Зебаргад – это арабское название перидота. Самые большие запасы перидота ювелирного качества находятся в стволовых горах одной из резерваций племени апачей в Аризоне, а еще он встречается на острове Зебиргет (Исландия), Красном море (Египет), Норвегии, Эйфеле, Германии, на Гавайях, в Бирме и Италии. Считается, что самый крупный перидот добывают в Могоке (Бирма), в то время как лучший камень достают из недр Пакистана. В Сан-Карлосе возможно скоро обнаружат гораздо более богатые залежи перидота. На данный момент перидот добывают в разных уголках мира: Норвегия, Бразилия, Австралия, Гавайи и Конго. Перидот также был обнаружен в метеоритах. По шкале твердости Мооса его значение равняется 6,5 - 7,0. Плотность — 3,3 г/см3. Сапфир (Сентябрь) Сапфир считают камнем верности, скромности, целомудрия. Это прозрачный корунд (окись алюминия) синего цвета. Своим неповторимым цветом сапфир обязан соединению в нем титана и железа. Другие оттенки камня, кроме синего, называются «фантазийными». Корунды оранжевого цвета называют падпараджа. Сапфир считается символом небесного купола, камнем размышления и созерцания. Жрецы храма Юпитера постоянно носили в перстне сапфиры цвета василька. Сапфирами украшали одежду священнослужителей в Иудее, в Индии. Они украшали корону Клеопатры. Считается, что синий цвет сапфира и его энергетическое поле успокаивают, снимают возбуждение, унимают разбушевавшиеся страсти. Сапфир — камень холодный и чистый, поэтому считается камнем девственности. Основные месторождения: Россия, Франция, Индия, Шри-Ланка, Таиланд, Бразилия, Австралия, Африка, Мадагаскар, США. Физические свойства. Очень красочное описание цвета сапфиров имеется у А. Е. Ферсмана: густо-синие с бархатистым оттенком кашмирские, ярко-синие, сверкающие ослепительным собственным огнем сиамские, ярко-васильковые с фиолетовым оттенком цейлонские, очень темные, почти черные при искусственном освещении австралийские. К этому следует добавить, что сапфиры Урала и США серо-синие, а сапфиры Хибин имеют зеленоватый оттенок при густой темно синей окраске; австралийские же и африканские сапфиры обладают дихроизмом: вдоль удлинения кристаллов они темно-синие, а поперек зеленые. Опал (Октябрь) Опал называют «камнем обманчивых надежд». Считают, что он поддерживает таланты владельцев (добрые и злые). Одних он помогает удержать от низменных страстей и прихоти, других, наоборот, толкает к запретным удовольствиям. Тот, кто носит опал, должен посвятить себя целиком единственной цели, иначе он может стать игрушкой в руках судьбы. Опал помогает при сердечных болезнях, защищает от инфекционных заболеваний, чумы, помогает роженицам. Врачи Аюрведы рекомендуют носить опал в золотой оправе на указательном пальце правой руки. Состав. Это минерал, твердый гидрогель оксида кремния, по составу близкий к кварцу, но отличающийся переменным содержанием воды. Физические свойства: а) Благородные (драгоценные) опалы могут быть любого цвета: белого, черного, бледно- или темно-фиолетового,синего, зеленого, желтого, красного. Игра цвета - опелесценция - может быть не сплошной, а точечной, мозаичной, зональной и т.д., б) твердость - 5.5-6.5, в) хрупок, г) блеск стеклянный, восковой или пердамутровый. Особенности образования. Обычно опал встречается в виде почковидных натеков, сплошных или землистых скоплений, плотных масс, напоминающих стекло, а также в виде сталактитов. Нередко опал замещает органическое вещество в ископаемых деревьях, раковинах(подобные формы называют псевдоморфозами -"ложными формами" в переводе с греческого). Топаз (Ноябрь) Топаз бывает самых разных цветовых оттенков: от синего через голубой и зеленый к винно-желтому, оранжевому, розовому. Находят и бесцветные топазы. По своему химическому составу топаз является фторсодержащим силикатом алюминия. В древнем мире топаз считали камнем, который способен разоблачать тайны. С его помощью можно было воздействовать на других, подчинить себе людей и разоблачить интриги. Поэтому он получил называние «камня психологов», «камня придворных». Генетическая классификация - Сингония ромбическая. Химическая формула - Al2 [SiO4] (F,OH)2. Физические свойства: а) Кристаллы призматические, хорошо образованные, богаты гранями (ромбические призмы, дипирамиды, пинакоид). Встречается в виде красивых друз и мелкозернистых масс (топазовый грейзен). Характерна грубая штриховка вдоль вертикальной оси кристаллов, б) Цвет желтый, дымчатый, голубой, розовый, часто бесцветен, в) Блеск стеклянный, г) Характерна совершенная спайность по (001), д) Твердость 8, е) Плотность 3,5. Происхождения топаза. Встречается в пегматитовых жилах, особенно в полостях этих же в парагенезисе с кварцем, ортоклазом, альбитом, слюдами. В грезенах (пневматолитовое происхождение) ассоциирует с аквамарином, флюоритом, касситеритом и вольфрамитом. Бирюза (Декабрь) Бирюзу всегда считали камнем счастья. Он может быть небесно-голубого и зеленого цвета с голубым и сероватым оттенком. Бирюзе чаще, чем любому другому камню, приписывали таинственные и лечебные свойства. Верили, что тот, кто с утра посмотрит на бирюзу, в течение дня будет совершенно беззаботен. Рассматривание бирюзы по утрам улучшает зрение. Если носить бирюзу в серьгах или кулоне, то она укрепит сердце, устранит страх, спасет от утомления. Тот, кто носит бирюзу, никогда не будет иметь недостатка в деньгах. Ношение бирюзы также обеспечивает долголетие и благоденствие. Генетическая классификация - осадочная горная порода. Состав. Бирюза - соль фосфорной кислоты (фосфат). Бирюза (каллаит) CuAl6 (OH)2PO4 4H2O, ярко-голубая, зеленоватая, непрозрачная. Физические свойства: а) цвет. Оттенков у бирюзы немало. Она бывает: ярко-голубая, светло-голубая, голубовато-зеленая, яблочно- и темно-зеленая, серо-зеленая, оливковая, бурая, мелоподобная. Иногда переходы окраски с множеством полутонов можно увидеть в одном образце, б) твёрдость: 5-6, в) плотность: 2,8, г) степень прозрачности: мутно зеленая , при нагревании становится невзрачной. Особенности образования. Обычно бирюза встречается в виде скрытокристаллических почковидных, желвакообразных непросвечивающих агрегатов или прожилков. Минералы Общепринятая в настоящее время кристаллохимическая классификация минералов подразделяет все минералы на классы и выглядит она следующим образом: I. Раздел Самородные элементы и интерметаллические соединения II. Раздел Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения 1. класс Сульфиды и им подобные соединения 2. класс Сульфосоли III. Раздел Галоидные соединения (Галогениды) 1. класс Фториды 2. класс Хлориды, бромиды и иодиды IV. Раздел Окислы (оксиды) 1. класс Простые и сложные окислы 2. класс Гидроокислы или окислы, содержащие гидроксил V. Раздел Кислородные соли (оксисоли) 1. класс Нитраты 2. класс Карбонаты 3. класс Сульфаты 4. класс Хроматы 5. Класс Вольфраматы и молибдаты 6. Класс Фосфаты, арсенаты и ванадаты 7. Класс Бораты 8. Класс Силикаты Раздел I. Самородтық элементтер және интерметаллдық қосылыстар Алтын Платина Күміс Мыс Металлдар Сера Графит Алмаз Раздел II СУЛЬФИДЫ, СУЛЬФОСОЛИ И ИМ ПОДОБНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Пирит Марказит Раздел III ГАЛОИДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (ГАЛОГЕНИДЫ И ГАЛОГЕНОСОЛИ) Галит Сильвин Раздел IV ТОТЫҚТАР Кварц Опал Лимонит Гетит Раздел V КИСЛОРОДТІ ТҮЗДАР (ОКСИСОЛИ) Карбонаттар Кальцит Магнезит Сидерит Сульфаттар Гипс Хлорапатит Фторопатит Силикаттар Тальк Ортоклаз Микроклин |