Валерий Петров - Рассказы о драгоценных камнях

На мировой рынок альмандиновый гранат поступает из Шри-Ланки, Бразилии и Мадагаскара. На острове Шри-Ланка добыча драгоценных камней начата была еще задолго до начала нашего летосчисления и продолжается до сих пор с очень большим успехом. Центром добычи и реализации драгоценного камня является г. Ратнапура на юге острова. Драгоценный камень добывается здесь из речного галечника, так называемого илама, залегающего в основании гравийных галечных отложений, имеющих мощность 6—30 м. Россыпи содержат очень многие драгоценные камни — сапфир, хризоберилл, аквамарин, топаз, цветной турмалин, шпинель, циркон и многие другие, в том числе различные гранаты, среди которых преобладает альмандин. Встречаются здесь и многие редкие минералы, такие, как монацит (фосфат тория), фергюссонит (редкоземельник с ниобием), танталит (танталит железа и марганца) и т. д. Среди камней, добываемых здесь, встречались совсем не известные минералы. Так, в 1952 г. был изучен минерал, добытый из этой россыпи и сохранившийся в музее, который ранее был принят за оливин. Оказалось, что это новый магниевый борат, который был назван сингалитом.

Образовалось это месторождение в результате размыва горных пород, слагающих эту местность. В составе пород — слюдяные сланцы, содержащие гранат с прослоями известняка и доломита. Все породы пронизаны многочисленными пегматитовыми жилами. Именно эти жилы и содержат большинство перечисленных выше драгоценных камней, хотя альмандин, вероятнее всего, происходит из сланцев.

У читателя может возникнуть вопрос, а почему гранат и другие минералы в Шри-Ланке прозрачны и лишены трещин, а в нашей стране все кристаллы трещиноваты. Причина лежит в геологической истории района. Кристаллизация минералов сначала везде приводила к созданию прозрачных хороших кристаллов, но впоследствии уже готовые породы в процессе подъема к поверхности претерпевали неоднократное дробление и перекристаллизацию, при которой первоначально прозрачные зерна замутились и потеряли монолитность. В Шри-Ланке подъем местности был быстрым и одноприемным — вся область вышла на уровень дневной поверхности сразу, без разломов и процессов метаморфизма. Это и позволило драгоценным камням сохранить свой «драгоценный» облик. Очень важен еще один момент: в процессе перемыва речной водой минералов, оторванных от скалы, все слабые и трещиноватые кристаллы разваливались по трещинам, в галечнике-иламе оставались только хорошие, целые зерна.

По-видимому, подобной же была история месторождений граната и других драгоценных камней в Бразилии и на Мадагаскаре; богатство этих стран драгоценным камнем совершенно замечательно. Особенно богат таким камнем Мадагаскар. В некоторых случаях даже обычный калиевый, полевой шпат, невзрачный, непрозрачный красный или белый минерал, на Мадагаскаре красиво окрашен в светлый буро-зеленый цвет и используется как ювелирный камень.

Ювелирный альмандин весьма редок и встречается только там, где в силу геологической истории он мог сохранить свои первоначальные свойства. Вообще же альмандин совсем не редок; во всех музеях имеются и неправильные зерна, и хорошо образованные кристаллы альмандина из очень многих точек земного шара.

Гроссуляр и андрадит . Оба граната кальциевые: гроссуляр — кальциево-алюминиевый, андрадит — кальциево-железистый. Эти минералы настолько близки между собой, что в природе почти никогда не встречаются по отдельности, а всегда образуют смеси. Чем больше в эту гранатовую смесь входит андрадитовой частицы, тем гуще окрашен этот минерал. Гранаты, богатые андрадитом, темно-бурые, почти черные. Гранаты, богатые гроссуляровой частицей, буро-зеленые и зеленые. Как и все гранаты, они образуют прекрасные кристаллы, примерно одинаковые в размерах по всем направлениям. Наиболее часто эти гранаты покрыты гранями ромбического додекаэдра, но часто к нему присоединяются другие формы, в результате чего грани бывают нечеткие. Если еще на кристалл будет воздействовать дополнительное растворение, то кристалл гроссуляра превратится в светло-зеленый шарик — отсюда и пошло название минерала. Такие зерна напоминают ягоду крыжовника (grossularia — по-латыни).

Гроссуляр и андрадит в чистых кристаллах должны быть прозрачными и однородными, светлоокрашенными, тогда оба граната могут рассматриваться как драгоценный камень, они очень красивы и весьма ценятся. Однако в большинстве случаев этого не случается. Кристаллы такого граната просвечивают или прозрачны только в очень мелких зернах. Причина этого лежит в различиях свойств обоих минералов. Выше говорилось, что оба граната почти всегда дают смеси. Кристаллизация андрадитгроссуляровых гранатов идет в очень трудных условиях, когда вокруг много других минералов и когда состав растворов, из которых кристаллизуется гранат, очень сильно меняется во времени. В результате почти никогда не образуются однородные смешанные кристаллы. Кристаллы, даже внешне весьма однородные и образованные блестящими красивыми гранями, внутри оказываются сложно построенными — зональными. Если разрезать такой кристалл, то в нем от центра к периферии будут чередоваться зоны различных по содержанию отдельных компонентов.

В момент кристаллизации каждый такой слой был однороден и прозрачен, но температура кристаллизации и температура, при которой гранат существует сейчас или продолжал кристаллизоваться, различны. Оказывается, что гроссуляр и андрадит обладают резко различными коэффициентами термического расширения. Промежуточными, но также различными будут коэффициенты термического расширения различных смесей этих частиц, поэтому разные зоны единого кристалла при охлаждении (и нагревании) по-разному изменяют свой объем, некоторые зоны сжимаются сильнее, другие — меньше. В результате в кристалле появляются или многочисленные мелкие внутренние трещины, или возникают внутренние напряжения, там, где одна зона деформирует другую.

С помощью поляризационного микроскопа такие зоны очень хорошо видны. Только в идеальных условиях может вырасти идеальный прозрачный кристалл — драгоценный камень.

Гроссуляро-андрадитовые кристаллы образуются там, где много кальция, кремния, железа и алюминия. Именно эти условия создаются в контакте известняка (или доломита) и какой-либо внедрившейся в него магматической породы — гранита или габбро. В зоне контакта создаются температуры, благоприятные для кристаллизации новых минералов, а кроме того, здесь имеется и большое количество прогретой воды. Отчасти это вода, которая содержалась в известняке. Она поступает сюда также из кристаллизующегося магматического расплава, так как образующиеся при этом кристаллы содержат меньше воды, чем ее содержала магма. Водные растворы содержат все компоненты граната; кальций они получают из осадочных карбонатов, а кремний, железо и алюминий — из магматических пород. Кристаллизация граната идет именно из этих вод. Обычно алюминия и железа не хватает, чтобы весь кальций перевести в гранат, и, кроме граната, в этих контактных породах кристаллизуется большое количество силиката кальция, волластонита. Такие породы, называемые скарнами, часто содержат большое количество рудных минералов; это могут быть железные руды, руды цветных металлов и т. д. В пустотах скарна иногда встречаются прекрасные сростки кристаллов граната. В большинстве музеев можно увидеть такие скарновые кристаллы граната, они хорошо образованы, блестящие, но непрозрачные.