Драгоценные камни: названия, фото и описания (каталог)

4.1. Общие сведения о горных породах и минералах, их классификация

Природные каменные материалы являются основным сырьевым источником абсолютного большинства строительных материалов. Из горных пород сегодня производят отделочные и конструкционные изделия, вяжущие вещества (цемент, гипс, известь, жидкое стекло),
бетоны, растворы, керамические и теплоизоляционные материалы, асбестоцементные изделия, мелкий и крупный заполнители (песок, гравий, щебень) для бетонов и растворов и другие материалы .

Сырьевой базой для промышленности строительных материалов являются горные породы. К горным породам относят скопление минеральных масс, состоящих из одного или нескольких минералов.

Минералы – составные части горных пород, однородные по химическому составу и физическим свойствам. Например, гранит состоит из трех минералов – полевых шпатов, кварца и слюды, а известняк – из одного кальцита. Породообразующими
называют горные породы, в которых содержание минералов превышает 5%. К ним относятся: кварц, полевые шпаты, слюды.

Породообразующие материалы делятся на: твердые (гранит, диорит, сиенит, базальт, кварцит, андезит, диабаз); средней твердости (известняк, песчаник, мрамор, гипсовый камень, доломит); мягкие (шуфты,
пемза).

Интересно знать: Структура и текстура горных пород

Для изготовления строительных каменных материалов и изделий, а также в качестве сырья для производства минеральных вяжущих материалов используются важнейшие виды горных пород: магматические (изверженные), осадочные (вторичные) и метаморфические
(видоизмененные) (Рис. 4.1).

Магматические (изверженные) горные породы образовались в результате застывания и кристаллизации магмы – расплавленной массы преимущественно силикатного состава, образующейся в глубинах земной коры. Магма зарождается на глубине
от 100 до 200км, температура расплава достигает 1300 ℃.

Если магма застывала в глубине земной коры и охлаждение шло медленно и под большими давлением, то образовались крупнокристаллические плотные горные породы, называемые глубинными. К таким породам относятся гранит, сиенит, диорит, габбро. Они отличаются
высокой прочностью (не менее 100МПа), плотностью (более 2500 кг/м3), износостойкостью, хорошо полируются и в полированном виде высоко декоративны. Эти породы применяют для облицовки зданий и сооружений, устройства полов в общественных зданиях.
В дробленом виде их используют в качестве щебня для высокопрочного бетона.

Если магма выливалась на поверхность земли, образовывались так называемые излившиеся породы: магматические базальты, порфиры диабазы. Из-за быстрого остывания магмы такие породы закристаллизовывались лишь частично или застывали в стеклообразном
состоянии. Эти породы применяют там же, где глубинные, но их реже используют.

При вулканических извержениях, когда магма насыщена газами, образуются излившиеся высокопористые легкие породы (обломочные) – пемза и вулканический туф, плотность которых составляет 800…1600 кг/м3 . Их широко используют в строительстве как местный
стеновой материал и заполнитель для легких бетонов, в тонкоразмолотом виде – в качестве активных добавок к цементу и извести.

Интересно знать: Магматические горные породы

Рис.4.1. Генетическая классификация горных пород

Осадочные (вторичные) горные породы образовались в результате разрушения горных пород (механические отложения) и биологической (органогенные породы) или химической (химические осадки) переработки природного минерального сырья.

Интересно знать: Осадочные горные породы

Обломочные породы (механические отложения) образовались в результате физического выветривания, т.е. воздействия ветра, воды, знакопеременных температур. Они подразделяются на рыхлые и цементированные. К рыхлым относятся песок, гравий, глина. К
цементированным — песчаник, конгломерат и брекчия.

Химические осадки образовались в результате выпадения солей при испарении воды в водоемах. К ним относятся гипс, ангидрит, магнезит, доломит и известковые туфы.

Органогенные породы образовались в результате жизнедеятельности и отмирания организмов в водах. К ним относятся известняки, мел, трепел, диатомит.

Метаморфические (видоизменённые) горные породы образовались в результате видоизменения магматических или осадочных пород под действием давления, высокой температуры и водных минеральных растворов. К ним относятся глинистые сланцы,
кварцит, мрамор.

Интересно знать: Метаморфические горные породы

Области применения хрупких камней

Хрупкие камни, такие как опал, жемчуг, аметист и другие, находят широкое применение в различных сферах. Они являются драгоценными материалами и отличаются своей красотой и уникальными свойствами. Рассмотрим основные области, где применяются хрупкие камни:

1. Ювелирное искусство

   Ювелиры используют хрупкие камни для создания украшений, таких как кольца, серьги, ожерелья и браслеты. Камни могут быть огранены и вставлены в ювелирные изделия, подчеркивая их красоту и придавая им особую элегантность.

2. Украшение интерьера

   Хрупкие камни могут использоваться для украшения интерьера, таких как столы, комоды, подоконники, камины и т.д. Их яркие цвета и уникальные текстуры позволяют создать оригинальный дизайн и добавить роскошный акцент в помещение.

3. Медицина

   Некоторые хрупкие камни имеют целебные свойства и используются в медицине для лечения различных заболеваний. Например, аметист считается камнем, который помогает избавиться от бессонницы и улучшить позитивное мышление.

4. Магическая практика

   Хрупкие камни могут использоваться в магической практике для создания амулетов, талисманов и заклинаний. Верится, что они обладают определенной энергией и способны привлечь владельцу удачу, счастье и защиту.

Это лишь некоторые области, в которых применяются хрупкие камни. Их уникальные свойства и красота делают их ценным и популярным материалом в различных сферах деятельности.

Причины ломкости кристаллов

Кристаллы могут быть очень хрупкими материалами, которые легко ломаются при механическом воздействии. Это может быть связано с различными причинами, которые влияют на структуру и свойства кристаллической решетки.

1. Дефекты в кристаллической структуре: Наличие дефектов, таких как вакансии, примеси или пустоты в решетке кристалла, может слабить связи между атомами и делать его более хрупким.

2. Нарушение симметрии: Кристаллическая структура может быть симметричной, и нарушение этой симметрии может привести к ослаблению связей между атомами и повышению вероятности ломкости.

3. Напряжение и деформация: Механическое воздействие, такое как растяжение, сжатие или скручивание, может вызвать напряжения и деформации в кристаллической структуре, что в свою очередь может привести к ломкости кристаллов.

4. Отсутствие связанных группировок: В некоторых кристаллах могут отсутствовать межатомные или межмолекулярные связи, которые обычно обеспечивают прочность и упругость материала.

5. Малая межмолекулярная сила: Кристаллы, у которых силы притяжения между молекулами или атомами слабо выражены, могут быть более хрупкими, так как легче разорвать эти слабые связи.

Все эти факторы могут влиять на ломкость кристаллов и объяснять, почему некоторые камни легко ломаются при небольшом воздействии. Важным фактором является также структура и симметрия кристалла, которые могут определять его устойчивость к механическим воздействиям.

ТОП 10 природных (натуральных) камней и минералов, используемых в строительстве

Благодаря долговечности природных созидателей сохранились такие творения, как египетские пирамиды, Великая Китайская стена, римский Колизей, Афинский Акрополь и многое другое. В числе особых свойств материалов специалисты называют:

• экологичность;
• умение хранить тепло;
• эстетичность;
• устойчивость к огню, влаге.

Положительные эксплуатационные характеристики позволяют применять их в дорожных покрытиях, облицовочных работах и т. д. Но есть минусы. В некоторых ископаемых отмечается радиационный фон, процессы с их участием бывают трудоемки, да и вес не малый. В наши дни популярные некогда материалы уже не используют в несущих конструкциях, арках, колоннах.

Гранит

Геологи называют гранит визитной карточкой Земли. Он богат расцветками, недорог, красив. В серый гранит облачен холодный Санкт-Петербург. В розовый – жаркий Ереван. В отличие от искусственного камня, оригинал устойчив к повреждениям, имеет уникальные узоры и свойства. Им оформляют станции метро, набережные, облицовывают здания, покрывают полы в театрах. Из гранита делают памятники, его добавляют в состав при строительстве дорог. В числе минусов – вес, требующий дополнительных мер, ограничений в ходе работ.

Гранит

Мрамор

В переводе с греческого языка мрамор значит «белый, блестящий». Метаморфическая основа состоит из кальцита, органических соединений. Мрамор безвреден, поддается обработке. Применяется в жилых помещениях, интерьере, облицовке саун. Из больших камней мрамора изготавливают крупные скульптуры, мебель, из мелких – сувениры, столешницы, посуду, предметы декора. Но данный материал имеет минусы: высокая цена, большой вес, восприимчивость к кислотам.

Мрамор

Известняк

Осадочная горная порода сформирована на дне океанов, морей. Природные каменные материалы содержат кораллы, ракушечник, скелеты рыб. Строительный известняк задействуют при возведении зданий, из него делают плитку, щебень, каменные блоки, заборы. Отличается экологичностью, хорошими техническими свойствами. В числе минусов известняка: сложная транспортировка, малая несущая способность, низкая влагоустойчивость.

Известняк

Сланец

Уроженцу вулканов несколько миллионов лет. Сланец имеет еще одно название – плитняк. А также неприятную манеру – при механическом воздействии распадаться на пластины, плитки. Показатели твердости, цвета, свойств зависят от состава. Кремнистый сланец применяют в производстве щебня, силикатного кирпича. Тонкие пластины используют как облицовочный камень, наполнитель кровельной мастики, дорожного асфальта. Из минусов сланца: высокая стоимость, вес, небольшая цветовая палитра.

Натуральный Сланец

Песчаник

Песчаник (дикарь) – натуральный материал осадочного типа. Главный компонент – песок из природных минералов, которые отвечают за прочность. Известковый дикарь по твердости напоминает гранит. Большие залежи образовались на территориях, служивших когда-то водоемами. В зависимости от окраса используют в декоративных, строительных целях. Из песчаника сделаны египетский сфинкс, Версальский дворец, многие знаменитые здания Рима. Сейчас идет на изготовление облицовочной плитки, фундамента.

Песчаник

Базальт

В составе горных пород Земли и других планет базальт занимает достойное место. С эфиопского языка переводится как «железосодержащий», «кипящий». Это намек на характер, закаленный в вулкане, и его главный «ингредиент». Цвет, свойства зависят от содержания. Прочность, пластичность позволяют применять базальт в изоляционных материалах, производстве плит, минерального полотна, бетона. Экологичен, безопасен. Из недостатков – высокая цена.

Базальт

Кремень

Среди горных пород и минералов, используемых человеком, кремень занимает почетное место. С его помощью когда-то наши предки добывали огонь, изготавливали оружие. Проникая в породы, кремень пропитывается их составом, меняет форму, цвет. Используется при строительстве дорог. Минусов не обнаружено.

Кремень

Златолит

Существует в виде пластинных образований. Названием обязан наличию в составе золота, серебра. Отличается прочностью, продолжительным сроком службы, перламутровым блеском. Благородные металлы и экологические элементы на поверхности защищают от радиации и влаги. Сочетается с любыми материалами, используется во внутренней отделке. Практически нет минусов.

Златолит

Лабрадорит

Названием порода обязана острову в Северной Америке. Считается прекрасным материалом для внешней и внутренней облицовки. Прочен, стоек к атмосферным испытаниям. Производители гарантируют отсутствие минусов. За исключением цены.

Лабрадорит

Опал

Основной причиной хрупкости опала является его состав, который основан на кремне-гидроокисле и содержит около 5-10% воды. При сухом воздухе опал теряет влагу и начинает трескаться, утрачивая свою прочность.

Одна из особенностей опала заключается в его структуре. Он состоит из микроскопических сферных частиц, которые образуют слои или графитово-подобные структуры. Эти слои слабо связаны между собой, что делает опал хрупким материалом.

При обработке опаловые камни требуют особой осторожности. Они легко царапаются и трескаются, поэтому процесс раскроя и обработки опала требует большого мастерства и опыта

Отсутствие неприятных внешних условий также является важным фактором для сохранения этого камня в идеальном состоянии.

Опалы могут быть очень хрупкими, поэтому владельцам рекомендуется соблюдать осторожность при ношении и хранении. Опалы также рекомендуется защищать от прямого солнечного света, который может усилить процесс дегидратации и привести к дальнейшему разрушению камня

Однако, несмотря на свою хрупкость, опалы остаются популярным выбором для украшений благодаря их уникальному внешнему виду и эффекту игры цвета.

Причины хрупкости камней

Хрупкость камней обусловлена различными факторами, включая их внутреннюю структуру, химический состав и способность к эластической деформации. Вот некоторые из основных причин, которые делают камни хрупкими:

1. Структура кристаллической решетки: Камни хрупкого характера имеют кристаллическую структуру, которая является несовершенной или слабой. Различные области кристалла имеют разное напряжение и могут легче разрушиться при даже незначительных воздействиях.

2. Неправильное соединение: Камни могут иметь неправильное или слабое соединение между атомами или молекулами, что делает их более хрупкими и подверженными разрушению. Например, ослабленное соединение может привести к трещинам и разрушению камня под действием механического напряжения.

3. Включения и примеси: Наличие включений и примесей в камнях может снизить их прочность и сделать их более хрупкими. Например, включения железа или других минералов могут снизить прочность камня и повысить вероятность его разрушения.

4. Химическая реакция: Камни могут быть подвержены химическим реакциям со средой, в которой они находятся. Некоторые камни могут легко растворяться в воде или реагировать с кислотами, что может приводить к их разрушению и разрыхлению.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

В целом, хрупкость камней зависит от их внутренней структуры, связей между элементами и химического состава. Хрупкие камни могут легко разрушаться при механических воздействиях или взаимодействии с окружающей средой

Поэтому, при выборе или обработке камней, важно учитывать их хрупкость и принимать меры для предотвращения их повреждения

Процесс добывания

Добывают природный камень повсюду и на всех материках

Обычно транспортировка обходится недешево (на стоимость оказывает влияние не только качество породы, но и метод добычи и затрат на перевозку: добывая камни Земли очень важно сохранить вид горной породы)

Поскольку натуральные камни обладают разной прочностью и твёрдостью, для их добычи используют разные методы и оборудование.

Для этого месторождение вскрывают, создавая вертикальную шахту, ведущую внутрь карьера. Многие страны используют буровзрывной способ и метод воздушной подушки: при помощи буров делают отверстие, закладывают заряд или закачивают воздух.

В результате порода распадается на куски (хоть эти способы дешёвые, ценные свойства породы теряются, потому как она сильно дробится, что ведёт к значительным потерям сырья). Более дорогим, хоть и эффективным методом является камнерезный: он позволяет добывать природный камень без особых потерь.

Размеры

Натуральные камни бывают разных размеров: самый большой камень – это скала (образуется после того, как разрушается гора, имеющая большое число трещин), за ним идут глыбы, блоки, монолиты и более мелкие камешки. Те, которые используют в строительстве, могут иметь как малые размеры, так и являться настоящими гигантами: большой камень нередко имеет размеры, превышающие 10 кубических метров (эти монолиты особенно ценны из-за сложности добычи и транспортировки). Большие камни, которые не имеют трещин, делят на:

• Блоки – большие камни прямоугольной формы, размер которых превышает десять кубометров, их используют при закладывании фундаментов, циклопической кладки, в монументальных памятниках;
• Монументальный – от 5 до 10 м3, из него изготавливают памятники, скульптуры, перекрытия;
• Уникальный – размер 2х1х1,5 м, из него создают памятники, скульптуры, колонны;
• Штучный – размер превышает 1 м3, изготавливают квадрыги, скульптуры, вазы, чаши, а также блоки, булыжники, бордюрный натуральный камень.

На этом классификация по размерам не заканчивается, например, высота валунов составляет от 20 см до 10 м, щебень имеет от 5 до 15 см, галька – от 1 до 10 см, а самыми маленькими считаются тонкие пластины (их используют для облицовки, в мозаиках и витражах) – от 1 до 10 мм.

Твёрдость породы

Ещё одной важной характеристикой каменных природных материалов являются такие свойства, как их прочность и долговечность, то есть способность сохранять свои качества вне зависимости от внешнего воздействия. По этому показателю натуральные камни делят на:

• Высокодолговечные  – начинают разрушаться через шестьсот лет, к ним относят кварциты и мелкозернистые граниты;
• Долговечные – начинают крошиться через два столетия (крупнозернистые граниты);
• Относительно долговечные – разрушение начинается через сто лет (белый мрамор, плотный известняк, доломиты);
• Недолговечные – рассыпаться начинают уже через четверть века (цветной мрамор, пористый известняк, гипс).

Давая характеристику породе, учитывают также её структуру: размеры и форму минеральных зерен, степень кристаллизации, зернистость (насколько равномерно распределены минеральные зёрна и есть ли пустоты). Например, дабы узнать, какой камень долговечнее, достаточно посмотреть на его составные: мелкозернистая структура прочнее породы с крупными зёрнами или неравномерной структурой.

Большой камень, зернистая структура которого неравномерна, плохо устойчив к влияниям окружающей среды: различной величины зёрна минералов при смене температурного режима расширяются по-разному, из-за чего большие камни трескаются, а если в трещины попадает вода, натуральные камни продолжают разрушаться.

Топ-5 самых хрупких камней

Мир камней населен не только прочными и драгоценными образцами, но и хрупкими материалами, которые можно разбить на кусочки всего одним движением. В данной статье представлен топ-5 самых хрупких камней в мире

Их красота поражает, но при этом требует особой осторожности и бережного обращения

1. Опал – красивый и яркий камень с множеством игр света. Однако его структура не очень плотная, что делает его очень хрупким. Опал имеет низкую твердость и может легко разбиться при попадании на твердую поверхность или при сильных ударах.

2. Флюорит – уникальный камень, характеризующийся своим ярким цветом и светоотражающими свойствами. Однако его хрупкость делает его очень сложным в обработке. Флюорит легко ломается и может разбиться даже при незначительных ударах.

3. Турмалин – прекрасный камень с разнообразными цветами. Его особенностью является хрупкость, особенно вдоль пластов. Турмалин может треснуть при изменении температуры или в результате ударов.

4. Гипс – минерал, используемый в строительстве и для создания различных украшений. Он обладает низкой твердостью и хрупкостью. Даже небольшое давление может привести к его разрушению.

5. Сланец – это горная порода, которая приобретает хрупкость после воздействия высокого давления и температуры. Сланец осыпается и трескается при попадании на него силы, поэтому требует очень аккуратного обращения.

Необходимо помнить, что эти камни очень хрупкие и требуют особой осторожности, чтобы избежать их разрушения или повреждения. При ношении ювелирных изделий из таких материалов рекомендуется избегать сильных ударов и контакта с твердыми поверхностями

Окаменелые кораллы

Отполированный окаменелый вызывает желание сдувать с него пылинки – настолько тонкой является ювелирная работа природы. Ячеистые каркасы морских организмов далекого прошлого деликатно устроены и искусно «выполнены». Сходство ископаемого коралла с работой умелого мастера – бесконечно!

Кварц и кальцит, заменяя органическую ткань в окаменелых кораллах, делают украшения долговечными. Однако ярких цветов, свойственных современным кораллам, у ископаемых полипов нет. Огненно-красные либо транспарантно-желтые серьги из окаменелых кораллов – продукт кустарного «улучшательства».

«Песчаный доллар»

«Песчаным долларом» в обеих Америках зовут остов морского ежа, относимого к неправильным (такова зоологическая терминология). Правильные ежи – круглые иглокожие, неправильные – плоские. Живут они на Земле давно, и в некоторых местах так плотно населяют шельфовое дно, что лежат на песке наподобие чешуи на теле карася – а то и вообще в два слоя.

Неправильные ежи обладают очень условной игольчатой защитой, и потому кормятся ими все, кому не лень. Тем не менее, многие из плоских как игрушечное блюдце животных успевают вырастить приличной толщины остов, дожить до естественной кончины и порадовать людей видом своего скелета – «песчаного доллара». Особенно высоко ценятся доллары, «выпущенные» миллионы лет назад…

Свойства драгоценных камней

Драгоценные камни обладают различными свойствами, делающими их уникальными и ценными. Каждый камень имеет свою особую структуру и химический состав, которые определяют его физические и оптические свойства.

Самый драгоценный камень – это алмаз. Алмазы отличаются высокой твердостью, ярким блеском, непрозрачностью и превосходными оптическими свойствами. Они способны преломлять свет, создавая впечатление множества мерцающих огней.

Кроме алмаза, существует множество других драгоценных камней, обладающих своими особенностями:

• Изумруд: прозрачный зеленый камень, который часто имеет включения, но в то же время обладает великолепной яркостью цвета.
• Рубин: красный камень с интенсивным цветом. Чем глубже и ярче красный цвет, тем ценнее рубин.
• Сапфир: разноцветный камень, который может быть синим, розовым, желтым и другими оттенками. Значимым свойством сапфира является его прочность и стойкость к царапинам.
• Изумруд: прозрачный зеленый камень, который часто имеет включения, но в то же время обладает великолепной яркостью цвета.

Также есть множество других драгоценных камней, таких как топаз, аквамарин, аметист и т.д. Каждый из них имеет свои характеристики и ценится по-разному.

Камень	Цвет	Твердость
Алмаз	Прозрачный	10
Изумруд	Зеленый	7.5-8
Рубин	Красный	9
Сапфир	Разноцветный	9

Таким образом, драгоценные камни являются уникальными и великолепными по своим свойствам

Каждый из них обладает особым очарованием, привлекая внимание и драгоценностью

Твёрдость

Самый драгоценный камень может быть и самым хрупким. Твёрдость является важным свойством драгоценных камней, определяющим их способность сопротивляться царапинам, истиранию и разрушению.

Твёрдость драгоценных камней измеряется по шкале Мооса, разработанной немецким минералогом Фридрихом Моосом в 19 веке. Шкала Мооса оценивает твёрдость материала от 1 до 10, где 1 — самый мягкий, а 10 — самый твёрдый.

Наивысшую твёрдость (10) имеет алмаз, который также является самым драгоценным из них. Алмазы состоят из углерода, атмосферного газа, подвергшегося высокому давлению и температуре в глубине земли на протяжении миллионов лет. Их кристаллическая структура обладает сильными химическими связями, делая алмазы наиболее твёрдыми из всех известных материалов.

Однако, несмотря на свою твёрдость, алмазы могут быть хрупкими. Они обладают хорошей устойчивостью к царапинам, но приложение удара может вызывать их разрушение. Даже маленький удар может привести к трещинам или разбиванию алмаза. Поэтому, несмотря на свою красоту и ценность, алмазы требуют бережного обращения.

Важно помнить, что не все драгоценные камни такие твёрдые, как алмазы. Некоторые, такие как жемчуг или опал, имеют гораздо меньшую твёрдость и легко подвергаются царапинам, сколам или разрушению

Поэтому при выборе драгоценного камня важно учесть его твёрдость и применять соответствующую осторожность при ношении и уходе за ним

Ломкость

Самый хрупкий драгоценный камень — это бриллиант. Бриллиант является одним из самых прочных природных материалов, но при этом он обладает высокой ломкостью.

Ломкость — это свойство материала, которое определяет его способность выдерживать механические нагрузки без разрушения. Бриллианты имеют очень высокую степень ломкости, что делает их очень хрупкими и подверженными разрушению.

При нанесении удара или приложении сильного давления на бриллиант, он может легко треснуть или разбиться на куски. Даже небольшое повреждение может сильно повлиять на ценность и красоту камня.

Именно из-за этого свойства бриллианты требуют особой осторожности при работе с ними. Ювелиры используют специальные инструменты и технологии, чтобы минимизировать риск повреждения камня во время его обработки и огранки

Однако, несмотря на ломкость, бриллианты остаются одними из самых популярных и ценных драгоценных камней. Их исключительная прозрачность, блеск и твердость делают их желанным украшением для ювелирных изделий.

Отличие камней от металлов

Не всякий твердый объект в природе – это камень. Встречаются ещё и металлы. Например, из камня делают мостовую (это вид покрытия городских улиц), а из металлов – люки канализации. Но чем металлы и камни отличаются?

Оказывается, металл можно расплавить (для этого его надо сильно нагреть) и залить в какую-нибудь форму. После остывания мы получим новый металлический объект, причем свойства материала сохранятся. Подобный процесс называется литьем и используется в промышленности для изготовления деталей. А вот камни отливать нельзя. Некоторые камни просто сгорают при нагреве, а другие – слишком сильно меняют свойства. У металлов есть много других отличительных свойств, которые изучаются уже на уроках физики и химии.