Драгоценные камни

К драгоценным относят камни минерального происхождения - прозрачные, с ярким блеском, очень твердые и трудно изнашиваемые алмазы, рубины, сапфиры, изумруды и органического происхождения - жемчуг (см. раздел Камни органического происхождения, настоящего издания).

Для драгоценных камней весовой единицей является карат (1 карат равен 200 мг), а для всех остальных камней - грамм.

Алмаз. Алмаз (от греч. Agamas - неодолимый, несокрушимый) - самое" твердое вещество в природе. Твердость алмаза 10, плотность 3,50-3,52 г/см³, показатель преломления 2,4. Высокая прочность алмаза обусловлена прочностью связей между атомами углерода. Алмаз обладает исключительной стойкостью на истирание, превышающей в 150 раз стойкость корунда и в 1000 раз стойкость кварца. Несмотря на высокую прочность, алмаз достаточно хрупок и при ударе легко разрушается. Обладая весьма совершенной спайностью по октаэдру, алмаз раскалывается по плоскости спайности. Ювелиры используют эти особенности при раскалывании алмаза перед его огранкой и скалывании ненужных выступов.

При температуре 850-1000°С алмаз сгорает, образуя углекислоту. При нагревании до 2000-3000°С без доступа кислорода алмаз переходит в графит. Алмаз стоек к плавиковой, соляной и азотной кислотам, но растворяется (окисляется) в расплавах натриевой и калиевой селитры и соды.

По химическому составу алмаз представляет собой редкую в природе форму кристаллизации углерода. Углерод выкристаллизовывался в виде алмаза из природного силикатного расплава (магмы) под очень высоким давлением на больших глубинах Земли. Расплавленная магма, насыщенная газами, затекала в камеру, окруженную достаточно прочными и малопроницаемыми породами. Нарастающее огромное давление в камере в конце концов взрывало ее, и алмазы вместе с другими минералами-спутниками (пиропом, оливином и др.), также закристаллизовавшимися при максимальном давлении, выбрасывались в момент взрыва с обломками пород и магматическим расплавом через образовавшиеся в земной коре отверстия - так называемые трубки взрыва. Застывшая после выброса на поверхность магма образовала породу - кимберлит (голубоватого или зеленоватого цвета).

Изучая коренные алмазные месторождения, ученые пришли к выводу, что под действием воды, атмосферы и смены температур кимберлиты постепенно выветривались и разрушались, а измельченная масса переносилась водой в долины ручьев и рек, где в толще осадочных пород образовывались россыпи. Поэтому алмазы добывают не только из коренных месторождений, т. е. кимберлитовых трубок, но и из россыпей, причем большая доля мировой добычи алмазов приходится на россыпи.

В природе алмазы встречаются в виде отдельных кристаллов или в виде сросшихся кристалликов с хорошими блестящими плоскостями, но чаще они имеют матовую поверхность, иногда покрытую корочкой постороннего вещества. По величине кристаллы обычно мелкие, очень крупные кристаллы встречаются крайне редко, чаще имеют форму октаэдров, ромбододекаэдров и редко куба. В необработанном виде алмазы особо не привлекают своим внешним видом.

К ювелирным относится небольшое количество (20-25%) добываемых алмазов.

Качество ювелирного алмаза должно соответствовать многим требованиям: при сортировке обращают внимание на его прозрачность, цвет, чистоту, всевозможные естественные дефекты, пороки, наличие которых резко снижает ценность алмаза.

Добываемые алмазы в основном являются техническими и непригодными к огранке в бриллианты. Технические алмазы (борт, карбонадо) используют в промышленности для резцов и сверл, наконечников к приборам по определению твердости металлов, для обработки полупроводников, производства оптического инструмента, специальных приспособлений для резки стекла и керамики, производства хирургического инструмента, коронок для бурения в горной промышленности и т. д. Низкосортные алмазы применяют для алмазных порошков, с помощью которых производят огранку, резку, шлифовку и полировку наиболее твердых материалов. Алмазный порошок и алмазную пыль используют для огранки и шлифовки алмаза в бриллианты.

Бриллиант представляет собой обработанный (ограненный) алмаз.

Процесс огранки алмаза известен с древних времен. Она производилась вручную, при этом полировали поверхность алмаза, сохраняя его природную форму. Это очень длительный и трудоемкий процесс.

Наиболее удачной и распространенной оказалась огранка бриллиантом (от франц. brillant - блестящий), изобретенная еще в XV в. Огранка оказалась настолько удачной, что под словом "бриллиант" стали понимать не вид огранки, а алмаз, имеющий бриллиантовую огранку. Этот вид огранки используют и для других прозрачных драгоценных, полудрагоценных камней и искусственно выращенных кристаллов.

Современной огранкой алмазу искусственно придают форму, которая не имеет ничего общего с его природной формой, хотя при этом бывают значительные потери массы (веса) этого драгоценного минерала, составляющие 50% и более.

Огранка как бы облагораживает алмаз, способствует выявлению его ценных эстетических свойств.

В каждом ограненном алмазе можно различить следующие общие для всех видов огранки элементы, сочетание которых придает алмазу тот или иной специфический облик (рис. 2).

Рис. 2. Обозначение элементов. бриллиантов круглой огранки: а - верх (коронка); б - рундист; в - низ (павильон): 1 - площадка; 2 - нижние клинья верхней части; 3 - грань верхней части; 4 - клинья нижней части; 5 - ребро; 6 - шип

Бриллиантовая, т. е. круглая полная, огранка является классической формой. Она имеет три ряда боковых граней (фасетов) и горизонтальную главную грань (обращенную к глазу наблюдателя), которую называют площадкой. Число боковых граней при этой огранке - 56. Боковые грани образуют вместе с площадкой верх бриллианта, называемый коронкой, и нижнюю конусную часть - павильон. Линию соединения верхней и нижней частей бриллианта называют рундистом (поясом) - это самая широкая часть камня, по которой его закрепляют в ювелирном изделии. По внешнему виду коронка напоминает усеченную пирамиду, боковая поверхность которой имеет трех- и четырехугольные грани. Нижняя часть бриллианта также имеет форму пирамиды, боковая поверхность которой покрыта системой трех- и четырехугольных граней, но сильно вытянутой формы.

Бриллиант излучает только отраженный свет. Лучи света, упавшие на поверхность, частично отражаясь, проникают внутрь и дважды преломляются (рис. 3), т. е. дважды испытывают полное внутреннее отражение. Причем преломление вызывает разложение луча белого света на цветные лучи спектра. Это явление называют дисперсией (светорассеянием). Если внешнее и внутреннее отражения лучей света придают бриллианту сильный сверкающий блеск, то дисперсия способствует появлению радужной окраски граней бриллианта, т. е. создает игру камня. Степень блеска и игры зависит не только от качества полировки поверхности бриллианта, но и в значительной степени от его геометрической формы.

Грани бриллианта должны иметь такие углы наклона, чтобы наибольшее количество лучей света, упавших на бриллиант, претерпевало в нем полное внутреннее отражение (рис. 3, а).

Рис. 3. Преломление света в бриллиантах круглой огранки: а - с углом наклона граней павильона 41°; б - с тупым углом наклона граней павильона; в - со слишком острым углом наклона граней павильона

Для огранки бриллиантов используют алмазы с наименьшим количеством всевозможных внутренних дефектов (пороков) природного происхождения (точки, полоски, трещинки, пятна, микрошвы, включения и др.).

Процесс изготовления бриллиантов состоит из нескольких операций. Сначала предназначенные для огранки ювелирные алмазы тщательно осматривают, чтобы решить, какой применить вид огранки - необходимо ли раскалывание, распиливание или непосредственная обработка. Затем производят разметку кристалла путем нанесения линий, которые определяют плоскость его разделения.

Раскалывают алмаз обычно в тех случаях, когда форма кристалла при раскалывании может быть использована более эффективно, чем после распиливания.

Чтобы придать будущему бриллианту нужную форму, производят обдирку (обточку) кристалла по рундисту на обдирочном станке. После этого алмаз подвергают наиболее ответственной операции - огранке.

Огранку производят на ограночных станках с помощью шлифовальных дисков - алмазометаллических или чугунных, шаржированных алмазным порошком, который разводят на подсолнечном, оливковом или репейном масле. Высокое качество полировки граней достигается за счет хорошей подготовки поверхности шлифовальных дисков и применения алмазных порошков различной зернистости. Форма огранки и число граней имеют большое значение при оценке бриллианта.

По форме и числу граней бриллианты подразделяют на следующие группы: круглые семнадцатигранные (Кр-17); круглые тридцатитрехгранные (Кр-33); круглые пятидесятисемигранные (Кр-57); "маркиз" пятидесятипятигранные (М-55); грушевидные пятидесятишестигранные (Г-56); "изумруд" пятидесятисемигранные (И-57); "багет" трапецеидальные двадцатипятигранные (Бт-25); "багет" прямоугольные двадцатипятигранные (Бп-25); овальные пятидесятисемигранные (Ов-57); угловатые пятидесятисемигранные (У-57); квадратные двадцатипятигранные (Кв-25); треугольные девятнадцатигранные (Т-19); треугольные с двумя срезанными углами тридцатиодногранные (Тс-2-31); треугольные с тремя срезанными углами тридцатисемигранные (Тс-3-37); шестиугольные тридцатисемигранные (Ш-37); восьмиугольные сорокадевятигранные (В-49); восьмиугольные удлиненные сорокадевятигранные (Ву-49). На рис. 4 показаны некоторые формы огранки алмазов в бриллианты.

Рис. 4. Формы огранки алмазов в бриллианты: а - вид сбоку; б - вид сверху; в - вид снизу; 1 - круглая (упрощенная) 17 граней (Кр-17); 2 - круглая (швейцарская) 33 грани (Кр-33); 3 - круглая (полная) 57 граней (Кр-57); 4 - 'маркиз' 55 граней (М-55); 5 - грушевидная 56 граней (Г-56); 6 - 'изумруд' 57 граней (И-57); 7 - 'багет' прямоугольная 25 граней (Бп-25)

Существует огранка алмаза сердцевидной и квадратной форм, называемая "принцессой" (рис. 5), а также формой "роза", которую обычно применяют при использовании плоских и мелких алмазов. Свое название этот вид огранки получил из-за сходства ограненного алмаза с формой распустившейся цветочной почки розы. У нас в стране такую огранку не производят, но в ювелирных изделиях камни с этой огранкой весьма распространены. Огранка "розой" представляет собой невысокий ограненный пирамидальной формы камень, имеющий снизу плоскую грань, а сверху рядами треугольные грани, сходящиеся в одну точку (рис. 6). "Розы" бывают голландской и амстердамской огранки: голландские имеют от 18 до 24 треугольных боковых граней, амстердамские - от 6 до 12 граней. По форме "розы" могут быть круглыми, вытянутыми, угловатыми, грушевидными, овальными и др. "Розы" ценят значительно ниже бриллиантов, так как они не имеют блеска и красоты, свойственных последним.

Рис. 5. Бриллиант огранки 'принцесса' сердцевидной и квадратной форм: а - вид сверху; б - вид сбоку

Рис. 6. Огранка алмаза 'розой': а - вид сбоку; б - вид сверху

По массе (весу) бриллианты подразделяют на три группы: мелкие - до 0,29 карата, средние - от 0,30 до 0, 99 и крупные ("солитер") - 1 карат и более. Эти группы в свою очередь делят на подгруппы.

Степень качества бриллианта зависит от количества, характера и местонахождения имеющихся в нем дефектов.

По степени природных дефектов бриллианты подразделяют в зависимости от массы бриллианта на восемь групп:

1 - бриллианты, не имеющие никаких дефектов;

2 - бриллианты, которые имеют не более одного дефекта в виде незначительной точки, расположенной не под площадкой;

3 - бриллианты, имеющие не более двух дефектов в любой части в виде светлых, едва уловимых или незначительных точек и полосок, расположенных не под площадкой; бриллианты круглые Кр-17 и Кр-33 с данной характеристикой дефектов относят ко второй группе;

4 - бриллианты, имеющие не более трех дефектов в виде незначительных точек, полосок, легкого облачка в любой зоне или одну незначительную трещину в зоне рундиста; бриллианты круглые Кр-17 и Кр-33 с данной характеристикой дефектов относят ко второй группе, а бриллианты до 0,29 карата - к третьей;

5 - бриллианты, имеющие не более пяти дефектов, в том числе не более трех небольших трещинок либо трех небольших облачков или пяти полосок, микрошвов, пузырьков и точек; бриллианты круглые Кр-17 и Кр-33 с данной характеристикой дефектов относят к третьей группе, а бриллианты до 0,29 карата - к четвертой;

6 - бриллианты, имеющие не более семи дефектов, в том числе не более трех трещин либо трех облачков или семи полосок, микрошвов, пузырьков, и точек; бриллианты круглые Кр-17 и Кр-33 с данной характеристикой дефектов относят к четвертой группе, а бриллианты до 0,29 карата - к пятой;

7 - бриллианты, имеющие более семи дефектов, в том числе дефекты в виде одной значительной трещины, одного большого облака или большого включения графита, отражающиеся на гранях верха бриллианта и слабо видимые невооруженным глазом; бриллианты круглые Кр-17 и Кр-33 с данной характеристикой дефектов относят к пятой группе, а бриллианты до 0,29 карата - к шестой;

8 - бриллианты, имеющие большие дефекты, расположенные в любой зоне и видимые невооруженным глазом (эти бриллианты должны сохранять игру в отдельных частях); бриллианты круглые Кр-17 и Кр-33 с данной характеристикой дефектов относят к пятой группе, а бриллианты до 0,29 карата - к седьмой группе.

Лучшего качества считается бриллиант бесцветный (чистый), не имеющий никаких дефектов, без каких-либо оттенков, называемый иногда "бриллиантом чистой воды". Бывают бриллианты цветные, а также слабоокрашенные с различными цветными оттенками, называемыми нацветами (алмазы 1, 2 и 3-й воды).

Цвет и нацвет бриллианта определяют при естественном свете в помещении, через окно которого не попадает прямой солнечный свет, с помощью согнутой полоски белой бумаги, в которую бриллиант вкладывают ребром, и его цвет сравнивают с цветом белой бумаги.

Классифицируют бриллианты на группы по цвету и нацветам в следующем порядке.

При оценке бриллиантов учитывается также и их качественное изготовление по геометрическим параметрам. В зависимости от геометрических параметров бриллианты подразделяют на две группы - А и Б. Бриллианты этих групп содержат линейные и угловые параметры в пределах установленных диапазонов номинальных размеров площадки, рундиста, углов наклона граней верха и низа бриллиантов и предельные отклонения.

Бриллианты Кр-17 групп А и Б изготовляют массой до 0,04 карата, а бриллианты Кр-33 - до 0,05 карата.

Сокращенная характеристика, определяющая качество бриллианта, выражается шифром. Например, шифр бриллианта круглого, пятидесятисемигранного, массой 0,51 карата, группы цвета 1 и группы дефектности 3, группы качества по геометрическим параметрам А будет Кр-57-0,51-1/ЗА. Такой шифр указывают в ярлыке производственного предприятия, прикрепляемом к ювелирному изделию с бриллиантом (см. раздел Маркировка, упаковка и транспортирование ювелирных товаров, настоящего издания).

Наличие у бриллиантов цветных природных оттенков, природных включений, а также дефектов производственного происхождения значительно снижает их стоимость. Дефекты в бриллианте определяют с помощью лупы 10-кратного увеличения.

Рубин, или красный яхонт. Рубин (от лат. "рубенс" - красный) представляет собой прозрачную разновидность минерала корунда (см. цветную вклейку I, 7). Рубин состоит из чистого кристаллического глинозема (окиси алюминия) с незначительным количеством примесей окислов металлов (хрома и железа), которые окрашивают его в красный цвет. Месторождения рубинов находятся в СССР на Урале, Памире, а также в других странах - Бирме, Индии, Китае, Таиланде (Сиам), Шри Ланке, Австралии, Бразилии.

Не следует смешивать натуральный с синтетическим рубином (см. раздел Искусственные ювелирные камни, настоящего издания). Сходны с рубином по внешнему виду некоторые натуральные камни - красный турмалин, альмандин, шпинель и др. Однако эти камни отличаются от рубина по составу, свойствам, твердости и плотности. Натуральный рубин имеет плотность 3,9-4,2 г/см³, твердость 9, по отражательной способности он уступает только бриллианту. Показатель преломления 1,76-1,77.

Наиболее ценными считают прозрачные рубины без дефектов (природных включений, трещинок и др.), густой окраски кровяно-красного цвета с легким фиолетовым оттенком, называемые восточными или ориентальными ("голубиная кровь"). Рубины светло-красного цвета ("сангены") и светло-розовые ("розе") ценят дешевле. Рубины мелкие (до 1 карата) оценивают наполовину дешевле крупных, а рубины, у которых отсутствуют дефекты, ценят на 30% выше рубинов с небольшими дефектами.

Самой распространенной формой огранки рубина является ступенчатая (прямоугольная), встречается также круглая форма и кабошоном - шлифовка камня в виде полушара сверху и плоская снизу с овальным или круглым основанием (рис. 7). Кабошоном обычно огранивают рубины с какими-либо недостатками. Форма и качество огранки имеют значение при оценке стоимости камня.

Рис. 7. Огранка формой кабошон

Сапфир. Как и рубин, сапфир (от греч. "сапфеиро" - синий) является прозрачной разновидностью корунда. Он обладает теми же свойствами, но окраска его обусловлена примесями окислов титана и железа (см. цветную вклейку I, 2). Сапфир бывает различной окраски - от наиболее ценной темно-синей бархатистой до бледно-голубой, которая ценится значительно дешевле. Большое значение в оценке сапфира имеет также наличие возможных внутренних включений и полосок: чем их больше, тем дешевле ценится камень.

Сапфир имеет обычно ступенчатую и круглую огранки. Применяют также шлифовку сапфира формой кабошон. Особенно красивы сапфиры (при шлифовке кабошоном), имеющие в отраженном свете на синем фоне трехлучевые или шести лучевые звездочки с жемчужным отливом. Для мелких кристаллов сапфира применяют простую разновидность огранки - каре - с восемью плоскими гранями.

При искусственном освещении сапфиры изменяют цвет, как и другие синие камни.

Аналогично рубинам изготовляют искусственные (синтетические) сапфиры, которым придают такую же огранку, как и натуральным камням (см. раздел Искусственные ювелирные камни, настоящего издания).

Сапфир натуральный считается редким камнем, хотя ценится он дешевле рубина. Славятся сапфиры Шри Ланки, Бирмы и Бразилии.

Изумруд. Изумруд (от греч. "смарагдос") - это прозрачная разновидность минерала берилла, в состав которого входят кремнезем, глинозем, окись бериллия и окислы хрома и ванадия, окрашивающие минерал в зеленый цвет (см. цветную вклейку I, 5). Плотность изумруда 2,67-2,92 г/см³, твердость 7,5-8. Показатель преломления 1,58. Несмотря на то что изумруд по твердости значительно уступает алмазу, рубину и сапфиру, этот минерал высоко ценят за красивую зеленую окраску.

По интенсивности окраски изумруды бывают от густозеленого до светло-зеленого цвета. Особенно высоко ценят прозрачные, чистые изумруды густо-зеленого цвета, не имеющие дефектов. Светло-зеленые считают малоценными камнями.

К дефектам изумрудов относят внутренние включения в виде точек, пузырьков, трещинок, а также дефекты огранок камня - царапины, сколы, потертости и др. Наличие различных дефектов в изумрудах резко снижает их стоимость.

В оценке изумруда большое значение имеют также форма и качество огранки камня. Обычно применяют ступенчатую огранку, которую называют изумрудной; при этом верхняя площадка камня и рундист могут быть четырехугольной, прямоугольной и восьмиугольной форм. Встречаются изумруды, шлифованные кабошоном. Такую форму придают камням с каким-либо недостатком. Изумруды подразделяют на мелкие - до 0,49 карата, средние - до 1, крупные - до 10 и очень крупные - свыше 10 карат.

Основное месторождение изумрудов в СССР находится на Урале, а за пределами нашей страны - в Индии, Бирме, Бразилии, Колумбии, Южной Африке и других странах.