Спартак Ахметов - Беседы о геммологии

Здесь же хотелось рассказать о минералогическом составе строительных материалов, которые применялись в сооружениях древнего Булгара (город в устье Камы, где жил великий поэт Кул Гали, автор поэмы «Сказание о Юсуфе»). В литературе упоминается некий «белый камень», который придавал соответствующий колорит древнему городу. Но что это за камень — мрамор, известняк, мел?

С целью изучения минералогического состава строительных материалов были отобраны образцы из разрушенной стены ханской усыпальницы близ малого минарета. Исследования показали, что стена была построена из глыб гипса и доломита, взятых из общих или рядом расположенных карьеров. Конечно, гипс недостаточно прочен и разрушается ветром и водой. По-видимому, строителей Булгара (и не только их) привлекали дешевизна материала, легкость обработки и эстетические качества. Кроме того, средневековые мастера упрочняли гипсовые глыбы специальным раствором, в который входили мелкопросеянные кварц и полевые шпаты. Поэтому стена ханской усыпальницы и простояла 700 лет.

Когда кристаллы были маленькими.В середине прошлого века Германия была отсталой страной, разъединенной на мелкие княжества. Катастрофические неурожаи заканчивались экономическими кризисами. Народ голодал. Тем не менее в одной области науки Германия опередила ведущие страны. В 1845 году в мюнхенском академическом журнале появилась статья К. Шафхойтеля.

Ученый информировал коллег о своих опытах. Из водного раствора он высадил кремневый гель, а затем в течение восьми дней нагревал его в герметически закрытом сосуде. Полученный препарат был рассмотрен под микроскопом. Среди бесформенных зерен Шафхойтель с удивлением обнаружил прозрачные гексагональные призмочки с заостренными концами. Это были кристаллы кварца!

В 1849 году француз X. Сенармон нагревал запаянную трубку с водой и кремневым гелем до 620 кельвинов, добавляя в смесь небольшие количества кислот. Однако более крупных кристаллов не получил. Неудачными были опыты его соотечественника А. Добре. Но для нас важен факт: кварц рос из кремнеземсодержащих растворов в гидротермальных условиях, то есть так же, как это делается в природе.

Некоторое время спустя французские ученые воспроизвели и магматические процессы. Ведь еще Бируни писал, что все прозрачные минералы в своей основе — текучие жидкости, которые окаменели. Книгу Бируни перевели на Западе в начале XIX века, поэтому минералоги ее знали. Многим запомнился рассказ о казнохранилище Хосроя в Фарсе. В нем хранились не только золото и самоцветы, но также различные благовония, масла. И вот в казнохранилище попадает молния. Гром, пламя взметается до облаков! Стража и слуги мечутся в беспорядке, но бессильны погасить огонь. Пожар продолжается четыре месяца, после чего остается жалкое пепелище.

Хосрой безутешен. Он приказывает разгрести золу, чтобы собрать хотя бы сплавившееся золото. И что же он видит? На месте пепелища — сплошная плита из красного яхонта! Самоцвет таких размеров должен быть в тысячу раз дороже всех сокровищ мира.

Фантастика? Разумеется! Но есть в ней что-то такое, что заставило ученых задуматься. Они знали химический состав рубина. Они знали температуру его плавления (2300 кельвинов). Они могли получить такую температуру в пламени водородно-кислородной горелки. И вот в 1869 году М. Годэн представил Французской академии наук коллекцию искусственных самоцветов, полученных на основе корунда. Здесь были бесцветные, синие, зеленые и желтые камни. Размеры кристаллов не превышали двух сантиметров и имели сферическую форму. Годэн назвал их булями. Они были трещиноватыми и содержали много пузырьков.

В 1878 году Фуко и Мишель-Леви смоделировали вулканический процесс. Они взяли девять частей нефелина, добавили в него одну часть авгита, тщательно перемешали и расплавили в тигле. После медленного охлаждения печи они извлекли содержимое тигля — довольно темный на вид сплав. Ученые изучили сплав под микроскопом и убедились, что авгит исчез. Вместо него в массе зерен нефелина появился новый минерал. Это был меланит, черная разновидность граната андрадита.

Через пять лет А. Горго воспроизвел в лаборатории гидротермальный процесс. Он расплавил белую глину с избытком хлористого марганца в парах воды. После охлаждения в сплаве засверкали прозрачные желтые кристаллы граната спессартина.

Казалось, еще одно усилие — и все француженки будут осыпаны рукотворными самоцветами. Однако где-то что-то «заело». Гранаты упорно не хотели расти. Ими можно было любоваться только под микроскопом. Согласитесь, не на всякий светский прием можно захватить этот оптический прибор.

А кварц? К 1900 году арсенал ученых пополнился «бомбами». Толстостенные сосуды с завинчивающимися крышками использовали для проведения химических реакций в растворах при высоких температурах и давлениях. Время от времени они взрывались, раня ученых осколками. С ростом инженерного мастерства «бомбы» становились совершеннее и надежнее. Их назвали автоклавами, то есть самозапирающимися (автос — сам, клавис — ключ) сосудами.

И вот туринец Г. Специа вырастил кристалл кварца длиною два сантиметра. Ученый впервые использовал затравку, то есть наращивал кварц на специально подвешенные в автоклаве крупинки природного материала. После опытов Специа прошло более сорока лет, но никто не добился лучших результатов…

Лучше обстояло дело с рубинами. Здесь за дело взялся французский ученый Огюст Вернейль. Внешне он похож на композитора: борода и усы, как у Чайковского, высокий лоб, задумчивая улыбка. Гибкие и нервные кисти профессионального дирижера. Но Вернейль дирижировал не оркестром, а огненными струями кислородно-водородного пламени. Впервые в мире он получил действительно крупные и прозрачные кристаллы рубина, которые можно было огранить и вставить в перстень. Это произошло в 1891 году.

Вернейль значительно усовершенствовал горелку Годэна и пошел дальше своего соотечественника в теории кристаллообразования. Були диаметром 5–6 миллиметров и весом 12–15 каратов вырастали за два часа. В 1900 году в Париже открылась Всемирная выставка. Наряду с прочими чудесами на ней демонстрировались вернейлевские рубины. Все были потрясены. Искусственные яхонты по цвету, твердости, блеску, плотности ничем не отличались от природных собратьев. Спрос на них был весьма велик.