Индивидуальный итоговый проект ученика 9 класса Данила Мотовилова по теме "Драгоценные камни России". Куратор: Г.П. Созонова

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Туртасская средняя общеобразовательная школа»

Уватского муниципального района

Драгоценные камни России

Работу выполнил:

ученик 9 «Б» класса

Мотовилов Данил Андреевич

МАОУ «Туртасская СОШ»

Уватского муниципального района

Научный руководитель:

учитель географии

Созонова Галина Петровна

МАОУ «Туртасская СОШ»

Уватского муниципального района

Российская Федерация, п. Туртас 2019

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………..3

Теоретическая часть……………………………………………………………………...3

1. Происхождение драгоценных камней……………………………………………….3

2. Добыча драгоценных камней………………………………………………………...5

3. Обработка драгоценных камней……………………………………………………..5

4. Физические характеристики камней………………………………………………...5

5. Драгоценные камни России…………………………………………………………..9

6. Заключение……………………………………………………………………………13

7. Список литературы……………………………………………………………………14

8. Приложение №1……………………………………………………………………….15

Введение.

Красота, долговечность, редкость - таковы три главных достоинства настоящего драгоценного камня. Камни, которым недостает какого-либо из этих свойств, не могут претендовать на то, чтобы считаться драгоценными, хотя это совсем не означает, что они не могут быть использованы для украшения. Человек всегда интересовался драгоценными камнями и ценил их за красоту, редкость, долговечность и уникальность.

Драгоценные камни – минералы, которые обладают красивым внешним видом и при этом достаточно редки, а как следствие и дороги. Их широко используют для производства ювелирных изделий, собирают в коллекциях, используют как банковские активы.

На территории России добывают многие драгоценные, полудрагоценные и поделочные камни. Драгоценные камни – это минералы с достаточно высокой твердостью, блеском и цветовой игрой. Россия богата как распространенными по всему миру минералами, так и редкими, уникальными экземплярами. Россия, Канада и Австралия, самые большие страны со значительными минеральными запасами. Все три страны – важные поставщики алмазов. Россия занимает второе место в мире по объему добытых алмазов. Количество русских камней составляет 25% от всего алмазного производства в мире.

Теоретическая часть

1. Происхождение драгоценных камней.

Существует множество путей образования драгоценных камней в природе. Некоторые из них возникли в результате мощных горообразовательных процессов, включающих тектонические движения, землетрясения и вулканические извержения. Другие являются продуктами осаждения из вод минеральных источников или медленного захоронения древних лесов. Почти все драгоценные камни ассоциируют с определенными горными породами земной коры, подразделяющимися на три главных типа: изверженные (магматические), осадочные и метаморфические. Изверженные породы образуются при остывании магмы в недрах Земли либо на ее поверхности из лавы, излившейся по трещинам или вулканическим жерлам. В процессе медленного остывания и затвердевания магмы по мере того, как повышается концентрация веществ, растворенных в расплаве, начинают расти кристаллы минералов. Если эти процессы протекают на больших глубинах, кристаллы могут достигать значительных размеров, если на поверхности, то они обычно невелики, так как лава затвердевает очень быстро. Крупные кристаллы правильной формы вырастают в полостях и открытых трещинах, где у них достаточно свободного пространства для роста. Часть магмы, затвердевающая в последнюю очередь и обогащенная парами и газами, образует пегматиты. Структура пегматитов чрезвычайно неравномерна, нередко в них присутствуют гигантские кристаллы массой в несколько тонн и длиной в десятки метров. Мощные выходы молочно-белого кварца – хороший поисковый признак на пегматиты, в которых такой кварц часто слагает центральные зоны. Пегматитовые жилы – один из важнейших типов месторождений ювелирных камней и главный первичный источник лунного камня, розового и дымчатого кварца, берилла и сподумена (кунцита). Пегматиты с драгоценными камнями приурочены к кислым изверженным породам, богатым кремнеземом. Минералы, не содержащие кремнезема, такие, как алмаз, рубин, сапфир и шпинель, кристаллизуются в основных породах. Все горные породы испытывают воздействие агентов эрозии (воды, ветра и льда). Продукты выветривания переносятся в форме обломков, песка и алеврита. Этот обломочный материал отлагается в виде пластов или покровов. В ходе геологической истории осадка уплотняются и цементируются, превращаясь в осадочные породы. Главные их типы – песчаники, сланцы, известняки и конгломераты. Пустоты в осадочных породах могут служить сокровищницы горного хрусталя, декоративного кальцита и флюорита. Под воздействием высокой температуры, давления или химических реакций как изверженные, так и осадочные породы преобразуются в метаморфические, которые, в свою очередь, выветриваются и снова образуют осадочные породы. К метаморфическим породам бывают приурочены жад, лазурит и гранат. Добыча драгоценных камней из коренных пород ведется с помощью подземных горных выработок или открытыми карьерами. Камни, освобожденные из материнской породы в результате процессов эрозии, а затем снесенные и переотложенные водными потоками, формируют россыпные месторождения, которые разрабатываются путем ручной промывки или с помощью драг. Такие месторождения обычно рентабельны в эксплуатации. Например, галечные россыпи Шри-Ланки славятся своими сапфирами, рубинами и шпинелью. Прибрежно-океанические россыпи на западном побережье Африки (в Намибии) весьма богаты алмазами, и для их извлечения промывают многие тонны песка. На балтийском побережье прибоем намывается янтарь. В россыпях встречаются полые желваки, стенки которых сложены плотным халцедоном и выстланы изнутри кристаллами. Подобные образования, называющиеся жеодами, - поистине природные шкатулки с сюрпризами, ведь снаружи жеода выглядит как обычный валун и ничем не примечательна. Только если расколоть жеоду, можно увидеть красивые скрывающиеся в ней кристаллы драгоценных камней. В жеодах были найдены великолепные экземпляры аметистов. Такие желваки, обычно размером в 10-15 см в поперечнике, образуются чаще всего в известняках, реже – в сланцах или глинистых осадках. При выветривании они высвобождаются из материнской породы и поступают в россыпи. Опал, халцедон и агат часто формируются в пустотах – газовых пузырях базальтовых и андезитовых лав; лучшие австралийские опалы связаны с корами выветривания. Бирюза встречается в районах с сухим жарким климатом и образуется вблизи поверхности при участии просачивающихся растворов, отлагаясь в трещиноватых породах. Оливин настолько чувствителен к атмосферным воздействиям, что встречается в неизмененном виде только в свежих невыветрелых породах. В метеоритах обнаружены два драгоценных камня – алмаз и оливин-хризолит. Для роста кораллов необходимы морские воды с постоянной температурой. Они развиваются на глубинах не более 20м. Окаменелая древесина образуется, когда полностью погребенные деревья на протяжении тысячелетий постепенно пропитываются минеральными растворами и их первичные растительные волокна замещаются минеральным веществом. Янтарь – это смола древних хвойных деревьев; нередко он содержит включения прекрасно сохранившихся насекомых. Гагат, близкий по составу и происхождению к обычному каменному углю, отличается от него более плотным сложением.

1. Добыча драгоценных камней.

Существует три вида добычи минералов: горные выработки, открытые карьеры, россыпи.

Горные выработки – это подземные шахты, в которых с помощью ручного труда идет добывание драгоценных камней. Сначала строят разведочную выработку, чтобы определить количество и качество минералов.

Открытый карьер – это разработка полезных ископаемых и минералов в слоях горных пород. По мере разработки карьер копают все глубже и глубже. Самый крупный карьер находится в Чили, его размер 3х4 м, глубина – 850 м. Самое крупное месторождение алмазов в России находится за полярным кругом, это карьер «Удачное».

В последнем случае минералы отделяются от горных пород в процессе эрозии, их уносит потоками воды. Добыча камней в россыпях проводится способом ручной промывки.

1. Обработка драгоценных камней.

Под обработкой (облагораживанием) понимается любой процесс кроме огранки и полировки, который улучшает проявления качеств камня, увеличивает срок жизни камня и делает его пригодным для использования в качестве ювелирного, то есть – драгоценного камня.

Драгоценные камни редко попадают к конечному покупателю в своем естественном виде. Основные способы "обработки" - огранка и полировка драгоценного камня, необходимые для придания природному кристаллу его «драгоценности». При огранке и полировке происходит механическое изменение его внешнего вида, но не происходят иные процессы, влияющие на структуру кристаллической решетки и меняющие химический состав камня.

4. Физические характеристики камней.

Драгоценные камни характеризуются рядом физических особенностей – плотностью, твердостью, цветом, спайностью и др.

Плотность - отношение массы вещества к массе такого же объема воды (камень, имеющий плотность 2, во сколько раз тяжелее равного объема воды).

Камни с плотностью ниже 2 считаются легкими. От 2 до 4 – нормальной тяжести. 5 и выше – тяжелыми. Плотность драгоценных камней колеблется от 1 до 7.

Твердость – сопротивление, оказываемое поверхностью минерала при попытке поцарапать ее другими минералом или иным предметом (обычно пользуются шкалой относительной твердости минералов, предложенной немецким минералогом Моосом).

Для примера: гипс (тв.2) – царапается ногтем, кварц (тв.7) – царапает стекло, топаз (тв.8) – легко царапает кварц, корунд (тв.9) – легко царапает топаз, алмаз не царапается ничем.

Твердость драгоценных камней неодинакова на разных гранях и по разным направлениям (именно это свойство кристаллов позволяет, например, шлифовать и пилить алмаз).

Минералы с твердостью царапанья от 8 до 10 считаются имеющими «твердость драгоценных камней». Камни с твердостью ниже 7 нестойки даже против обычной пыли (она повреждает полировку, что ухудшает блеск мягких камней). Такие камни со временем тускнеют и требуют при ношении и хранении особой осторожности.

Спайность – способность минералов раскалываться или расщепляться по ровным плоским поверхностям. Это свойство гранильщики учитывают при шлифовке о огранке камней. Спайность зависит от строения кристаллической решетки и от сил сцепления между атомами в различных плоскостях.

Драгоценные камни с сильно развитой спайностью следует беречь от ударов. Например , топаз раскалывается настолько легко , что уже при постукивании им по твердому предмету , в нем начинают появляться «перья зарождающихся трещин». Поэтому огранка фасетами драгоценного камня с весьма совершенной спайностью требует большого искусства.

Прежде спайность использовалась для аккуратного расщепления крупных камней на части или для отделения дефектных участков. Теперь подобные операции выполняются преимущественно путем распиловки, что позволяет лучше использовать форму камня, повысить выход ограночного материала, а также избежать нежелательных трещин и расколов.

Главными среди физических свойств драгоценных камней являются их оптические свойства, определяющие цвет, блеск, сверкание, прозрачность. Цвет – первое, что бросается в глаза при взгляде на всякий драгоценный камень.

Причиной различной окраски драгоценных камней является поглощение и отражение света. Камень, пропускающий весь спектр оптического диапазона, кажется бесцветным. Если же весь свет поглощается – он будет черным.

Если поглощаются только определенные длины волн, камень приобретает окраску.

Окраску драгоценных камней обуславливает наличие в минерале атомов ряда элементов: железа, кобальта, никеля, марганца, хрома, ванадия, титана, способных поглощать определенные виды волн видимого спектра света. Окраска драгоценных камней зависит также от степени поглощения света. Поэтому светлоокрашенные камни стремятся шлифовать так, чтобы они оказались толстыми, а при огранке фасеты наносят с таким расчетом, чтобы удлинить путь лучей сквозь камень, усилить поглощение света. Слишком темные камни. Наоборот. Шлифуют так, чтобы они стали тонкими, что позволяет их несколько «высветлить».

Цвет драгоценных камней зависит также от освещения, поскольку спектры искусственного и дневного света различны. Существуют камни, на окраску которых искусственный (электрический) свет оказывает неблагоприятное влияние (например, сапфир), и такие, которые при искусственном освещении выигрывают, усиливая свое сияние (рубин, изумруд). Резче всего перемена цвета выражена у александрита. Днем он выглядит зеленым, вечером – красным.

Бывают драгоценные камни, цвет которых с течением времени меняется.

Блеск драгоценных камней обусловлен отражением света поверхностью материала. Он зависит от показателя преломления и характера поверхности драгоценного камня, а не от его окраски. Чем выше светопреломление, тем сильнее блеск. Больше всего ценится «алмазный» блеск, наиболее распространён « стеклянный» блеск. Жирный, металлический, перламутровый, шелковистый и восковой блеску ювелирных камней встречаются редко. Драгоценные камни без блеска бывают матовыми или тусклыми.

Обычно к блеску причисляют и световые эффект, в основе которых лежит явление полного внутреннего отражения. При так называемой бриллиантовой огранке достигается идеальное полное внутреннее отражение и наблюдается наиболее яркое сверкание.

Большое впечатление производит появление на поверхности камня световых фигур в виде светлых полос, пересекающихся в одной точке и напоминающих звездные лучи. Звездчатые камни называются астериями, а само явление - астеризмом.

Радужная цветовая игра некоторых ювелирных камней носит название иризации.

Качество и ценность большинства драгоценных камней зависит от их прозрачности. Прозрачность ухудшается из-за присутствия посторонних включений или внутренних трещинок. Больше всего ценятся драгоценные камни, у которых даже при наблюдении через лупу с десятикратным увеличением не обнаруживаются дефекты. Лишь очень немногие драгоценные камни являются совершенно чистыми, т.е. полностью лишенными оптически распознаваемых внутренних включений. Особенно важна чистота для алмазов.

Включения минералов бывают одного и того же вида (например, алмаз в алмазе) и чужеродными (например, циркон в сапфире).

К дефектам драгоценных камней относятся также деформации кристаллической структуры, цветовые полосы, пустоты, заполненные жидкостями и газами.

В настоящее время нет единой классификации драгоценных камней. Одни и те же камни в разных странах классифицируют по разному, но во всех классификациях алмаз , изумруд, сапфир, рубин – всегда остаются в первом ряду драгоценных камней .

У нас в стране принята классификация, предложенная академиком А.Е. Ферсманом, большим знатоком драгоценных и полудрагоценных камней. Драгоценнее камни принято делить на три порядка ( класса) в зависимости от относительной ценности .

Драгоценные камни 1-го порядка: алмаз, сапфир, рубин, изумруд, александрит, хризоберилл, благородная шпинель.

К самоцветам первого порядка относится и жемчуг – драгоценный камень органического происхождения.

Высоко ценятся чистые, прозрачные, ровного густого тона камни. Плохо окрашенные, мутные, с трещинами и другими недостатками камни этого порядка могут цениться даже ниже драгоценных камней 2-го порядка. Драгоценные камни 2-го порядка: топаз, берилл (аквамарин, воробьевит, гелиодор), розовый турмалин (рубеллит), фенакит, демантоид (уральский хризолит), аметист, альмандин, пироп, уваровит, хромдиопсид, циркон (гиацинт, желтый и зеленый циркон), благородный опал.

Эти камни, если они обладают исключительной красотой тона, прозрачностью и величиной, иногда ценятся наряду с драгоценными камнями 1-го порядка.

Драгоценные камни 3-го порядка: бирюза, турмалины зеленые и полихромные, кордиерит, сподумен (кунцит), диоптаз, эпидот, горный хрусталь, дымчатый кварц, светлый аметист, сердолик, гелиотроп, хризопраз, полуопал, агат, полевые шпаты (солнечный камень, лунный камень), содалит, пренит, андалузит, пирит, рутил, янтарь, гагат. Только редкие виды и экземпляры из камней этого порядка обладают всеми признаки собственно драгоценных камней и имеют высокую стоимость. Многие из них по применению и ценности считаются полудрагоценными. Из так называемых поделочных камней можно отметить нефрит, жадеит, лазурит, содалит, амазонит. Лабрадор, орлец (родонит), малахит, авантюрин, дымчатый и розовый кварц, агаты, яшма, стеатит, обсидиан. Это полупросвечивающие, часто непрозрачные минералы с цветными включениями или рисунком.

Ценность драгоценных камней определяется совершенством его кристаллов, красотой окраски, игрой света, трудоемкостью обработки и, безусловно, долговечностью. Так как особенно ценятся уникальные предметы, то и среди драгоценных камней с незапамятных времен люди предпочитали редко встречающиеся и необычные.

Есть и другие классификации. У многих народов существовала традиция выбора определенных драгоценных камней для ювелирных изделий, связанная с магическими и астральными представлениями.

1. Драгоценные камни России (Приложение №1)

Уральский малахит

Знаменитый уральский малахит не имеет аналогов. В Эрмитаже есть отдельный малахитовый зал, где представлены вазы, чаши и другие изделия из этого минерала. Уральский малахит – самый ценный на мировом рынке, но его запасы почти исчерпаны.

Малахит – драгоценный камень зеленого цвета с интересной текстурой. Его цвет может колебаться от светло зеленого до насыщенного темно-зеленого цвета. Малахит ярким цветом и причудливой текстурой напоминает зелень.

В России месторождения практически исчерпаны. Промышленные месторождения малахита Меднорудянское в Нижнем Тагиле и Гумёшевское в Полевском в настоящее время полностью отработаны и закрыты.

В настоящее время запасы малахита обнаружены только на одном месторождении — Коровинско-Решетниковском, с которым связывают надежды на возрождение уральского малахитного дела.

Алмаз

Среди драгоценных камней России так же знаменит алмаз. Алмаз – самый известный и дорогой камень в мире. Первый российский алмаз был найден на Урале в 1829 году. Драгоценный камень нашел крепостной мальчик, промывая золото.

На 2017 год Россия остается крупнейшим производителем алмазов в мире. Добыча алмазов в стране в 2017 году выросла на 15%.

В настоящее время основной алмазодобывающей компанией в России является АЛРОСА. По данным на 2010 год, АЛРОСА является крупнейшей в мире компанией по добыче алмазов.

Группа «АЛРОСА» добывает 97 % всех алмазов России, доля добычи алмазов на мировом рынке в стоимостном выражении — 25 %.

Изумруд

Изумруд – самый яркий, благородный и яркий со всех зеленых самоцветов. Значительны залежи изумрудов на территории России находятся на Урале. «Изумрудные копи» Свердловской области известны на весь мир. Изумруд – символ неба для всех традиционных культур и народов.

В 1831 году залежи камней обнаружили и на территории Российской империи, к северо-востоку от Екатеринбурга. За первое столетие разработки здесь было добыто более 15 тонн драгоценных камней. Участок добычи изумрудов имеет длину 25 км и ширину 2 км, здесь расположено несколько месторождений, в том числе Малышевское. В этих коренных месторождениях изумруды встречаются вросшими в углистом известняке и слюдяном сланце.

Топаз

Топазы за красоту и блеск были прозваны «уральскими алмазами». Топаз – редкий драгоценный камень, он может быть окрашен в любые цвета радуги. В России топазы встречаются на Урале, Сибири и в Приморье. В Забайкайле добывают камни бледно-коричневых и вино-желтых оттенков. Так же встречаются очень красивые полихромные топазы, у которых одна часть голубая, а другая - вишневая. 

Наибольшее число находок топаза в Ильменском минералогическом заповеднике в России (Урал). В Ильменах обнаружено большое количество пегматитовых жил, в которых встречаются топазы. С открытия топазов началась слава Ильменских гор. В Ильменах топаз встречался не только бесцветный, но и более ценный — голубой. Здесь находили топазы массой до 30 кг.  

Александрит

Уральский александрит – крайне востребованный и дорогой минерал.  В классификации драгоценных камней александрит относят к драгоценным камням 1 порядка, наравне с алмазами и синими сапфирами. Камень назван в честь российского царя Александра II. Александрит был впервые обнаружен в 1833 году, а в 1834 его преподнесли будущему царю в день совершеннолетия. В природе встречается достаточно редко, это самая ценная разновидность хризоберилла.

Горный хрусталь

Горный хрусталь известен человечеству с давних времен. В Древней Греции существовало поверье, что горный хрусталь — это слезы богов, упавшие с небес и вобравшие в себя их силу. Японцы признавали его застывшим дыханием и слюной дракона. В Европе горный хрусталь также называли арабским и богемским алмазом. В природе минерал образуется в пустотах геотермальных и пегматитовых жил. Встречаются как единичные, так и сросшиеся в щетки кристаллы.

В России источники минерала сосредоточены в горах Урала и Якутии. Разработки также ведутся в Бразилии, Казахстане, Китае. Наиболее крупные и качественные кристаллы добываются на Среднем Урале и во Французских и Швейцарских Альпах.

Эвклаз

Камень красивый, редкий, теоретически даже дорогой. Однако он настолько хрупок, что делать из него украшения нет решительно никакой возможности – хотя для минералогических музеев и выставок некоторые эвклазы все-таки гранят. На сегодня эвклазы обнаружены в разных уголках России и мира. Помимо Урала, голубые самоцветы находят в Хабаровском крае и на тихоокеанском Приморье. Поступают крупные камни из Бразилии, Зимбабве, Индии, Колумбии, Норвегии. В последние годы о нахождении эвклазов заявили минерологи Австрии, Италии, Мозамбика.  

Яшма

Яшма — пестрый камень. Именно так переводится название с греческого «Яспис». Образование камня берет свое начало много веков назад. В те времена на Урале было Теплое море и были активны вулканы. Вулканический пепел смешивался с цветным илом. Оксиды железа и марганца — бурые, красные и даже черные, зеленые хлористые соли, голубые силикаты, и всевозможные другие минералы входят в состав яшмы. Постепенно море иссушилось, породы затвердели, стали плотными и спрессованными. Так родился новый многообразный минерал. По текстуре и цветам его нельзя сравнить ни с какими другими каменьями, он разнообразный и насчитывает множество разновидностей.

Яшму в промышленных масштабах добывают во Франции, Индии, США и Германии. Однако самыми большие залежи яшмы находятся в России. Одним из них является месторождение горы «Полковник». Там яшму добывают уже около 250 лет.

Заключение.

В результате исследования и изучения дополнительного материала я пришел к выводу, что драгоценные камни – минералы, которые обладают красивым внешним видом (как правило, только после шлифовки или полировки) и при этом достаточно редки, поэтому они и дорогие. Их широко используют для производства ювелирных изделий. Эти камни характеризуются красивой окраской, высокой твердостью и долговечностью, ярким блеском и игрой.

Фактическая цена камня определяется его индивидуальными особенностями, массой, стоимостью огранки, а также меняющейся коньюктурой рынка, которая зависит от моды, рекламы и ряда других факторов. После огранки, полировки и закрепления в оправе драгоценный камень становится главной частью ювелирного изделия.

Список литературы

https://pandia.ru

https://www.bibliofond.ru

https://rui-tur.ru

https://infourok.ru

www.myshared.ru

Приложение №1

Уральский малахит

Алмаз

Изумруд

Топаз

Александрит

Горный хрусталь

Эвклаз

Яшма