Смекни!
smekni.com

ΙΙ. Физическая и химическая характеристика минералов органогенного происхождения (стр. 4 из 11)

Небольшие кусочки янтаря, нагретые без доступа воздуха под гидравлическим прессом, превращаются в однородную массу, этот материал известен как прессованный янтарь. Из него изготовляют бруски (прутья), получаемые при продавливании через круглые дырки нужного диаметра в металлической пластинке. Прессованный янтарь по внешнему виду и физическим свойствам очень похож на природный, но его легко отличить по измененной форме включенных пузырьков, общему характеру структуры течения и цветам интерференции, которые уже не равномерно распределяются по всему полю, а как бы составлены из контрастных кусков (как лоскутное одеяло). Янтарь — единственная из натуральных смол, пригодная как материал для декоративных изделий.

2.1.2. Жемчуг

Химический состав: микрокристаллический; углекислого кальция 85-90%, органического вещества 4-6 %, воды – 3 – 4%. Лучистые и таблитчато расположенные кристаллики углекислого кальция связаны роговидной массой – конхиолином.

Габитус: шаровидный, совершенно правильная округлая форма встречается редко. Размеры зерен 0,5 – 1 мм (мелкие), редко встречаются крупные горошины до 10 мм в диаметре.

Цвет: разнообразный – белый, голубой, желтый, коричневый, зеленоватый, розоватый до черного. Отечественный пресноводный жемчуг обычно белый с голубоватым, желтоватым или сероватым оттенком.

Твердость: 3-4 по шкале Мооса.

Плотность: 2,6 – 2,7.

Спайность: отсутствует.

Излом: скорлуповатый.

Блеск: перламутровый.

Прозрачность: от прозрачного до непрозрачного.

Светопреломление: п – 1,52 – 1,66, у черного п = 1,53 – 1,69.

Двулучепреломление: слабое или отсутствует.

Дисперсия, плеохроизм, абсорбция и люминесценция отсутствуют или не выражены.
Химический состав жемчуга зависит от относительных количеств минерального вещества (карбоната кальция), органического вещества (конхиолина) и воды, из которых он состоит. Мы располагаем лишь ограниченными данными о химическом составе жемчуга. В среднем жемчужины содержат приблизительно 86% карбоната кальция, 12% конхиолина и 2% воды. некоторые более редкие разновидности жемчуга, такие, как жемчужины из раковин Рiппа, содержат до 23% воды; содержание карбоната кальция в них соответственно меньше.

Если круглую жемчужину разрезать по диаметру и исследовать разрез при сильном увеличении под микроскопом, можно увидеть, что она состоит из серии более или менее непрерывных концентрических слоев, которые, однако, различаются по характеру в зависимости от природы отлагавших их клеток. Таким образом, жемчужина в разрезе напоминает луковицу.
Так как жемчужины представляют собой сложные агрегаты переменного состава, их плотность сильно варьирует. Нормальная величина плотности жемчужин из Персидского залива равна 2,715, и 98% значений их плотности лежит в пределах от 2,68 до 2,74 для австралийских жемчужин нормальная величина плотности равна 2,74, а соответствующий разброс значений — от 2,68 до 2,78. Жемчужины из Венесуэлы, которые примечательны своей высокой относительной прозрачностью, что особенно хорошо заметно при исследовании с помощью эндоскопа, имеют несколько меньшую среднюю величину плотности, а именно 2,70, а разброс значений — от 2,65 до 2,75. Японские природные жемчужины характеризуются значительным колебанием значений плотности. Средняя ее величина находится в пределах от 2,70 до 2,74, а разброс значений — от менее чем 2,66 до 2,76. Пресноводные жемчужины из рек Северной Америки обнаруживают еще более широкий разброс значений плотности — от менее чем 2,66 до более чем 2,78, а также заметно более низкое среднее значение — 2,66— 2,70.
Плотность арагонита равна 2,94, а плотность кальцита — 2,71. Последняя из приведенных величин близка к средней величине плотности жемчуга, и поэтому, если в жемчуге присутствует ощутимое количество конхиолина (плотность 1,34) и воды (плотность 1,0), то большая часть карбоната кальция должна быть представлена арагонитом. Жемчужины, имеющие состав, близко соответствующий средним значениям, указанным выше, могут полностью состоять из арагонита. Однако состав некоторых жемчужин, содержащих лишь несколько процентов конхиолина и воды, таков, что позволяет предполагать наличие в них и кальцита, если плотность их укладывается в обычные пределы.

Плотность черных жемчужин ниже, чем плотность обычного природного жемчуга, и варьирует от 2,61 до 2,69. Розовый жемчуг имеет плотность около 2,85, что указывает на большее содержание в его составе арагонита.
Твердость жемчуга почти такая же, как и твердость арагонита, а именно 31/2 4 по шкале Мооса. Из-за своей мягкости жемчужины требуют осторожного обращения. Более того, жемчуг подвержен воздействию кислот и даже естественных выделений человеческой кожи. Не следует мыть руки, не сняв предварительно кольцо с жемчужиной, так как жемчуг может загрязниться, и в этом случае почти невозможно восстановить его первоначальный вид. Следует отметить, что кислоты растворяют карбонат кальция, но не конхиолин. Часто повторяемый рассказ, который Плиний изложил с таким пылом, о том, что Клеопатра, принимая Антония, выпила уксус, в котором были растворены две крупные жемчужины, не может соответствовать истине, так как уксус является слишком слабой кислотой и карбонат кальция, предохраняемый конхиолином, не может быстро раствориться в нем. Возможно, Клеопатра проглотила жемчужины целиком, как пилюли, полагая, что они должны были раствориться.

Ирризирующий блеск поверхности жемчужин и перламутрового слоя раковин своеобразен и очень характерен. Этот блеск является результатом двух оптических явлений: интерференции света, отраженного от последовательно перекрывающих друг друга тонких просвечивающих пластинок, слагающих поверхность жемчужины, и дифракции света, проходящего через дифракционную решетку, образованную тесно расположенными линиями — следами встречи пластинок с поверхностью жемчужины. Второй эффект менее постоянный, чем первый, потому что он изменяется в зависимости от изменений положения пластинок. Иногда пластинки, округлые в разрезе, перекрывают друг друга, уменьшаясь в размере по направлению к поверхности. Следы их пересечения с поверхностью в таком случае круговые, а не линейные. Жемчужины обычно ирризируют сильнее, чем перламутровый слой соответствующих раковин, потому что благодаря кривизне поверхности жемчужин линии, соответствующие краям пластинок, расположены теснее. Степень прозрачности поверхностных слоев варьирует, и описывая качество блеска, ювелиры говорят о «воде» жемчужин, как и в случае алмазов. Иногда внешний слой настолько обогащен конхиолином, что жемчужины имеют коричневый цвет. Такие жемчужины не блестят и поэтому не представляют ценности. Жемчужины с красивым блеском иногда описывают как «зрелые», в то время как о жемчуге низкого качества говорят, что он «незрелый».
Цвет жемчужин обусловлен степенью просвечиваемости внешней оболочки и характером подстилающего ее слоя. Карбонат кальция в форме кальцита или арагонита — бесцветный или белый, в то время как конхиолин в тонком срезе желтоватый; в толстых же слоях цвет его может доходить до бурого или почти черного. Некоторые слабые оттенки различного цвета связаны с наличием небольших количеств примесных веществ, присутствующих в абсорбированной воде. Поэтому цвет жемчуга обыкновенно белый или слегка желтоватый, реже встречаются красноватые, оранжево-розовые или темно-серые жемчужины. Белый жемчуг в тот момент, когда его извлекают из раковин, часто имеет отчетливый зеленоватый оттенок, но становится белым по мере высыхания и потери содержащейся в нем воды. Цвет так называемого голубого жемчуга, который в действительности является свинцово-серым, связан с наличием тонкой корочки, окружающей темное ядро, богатое конхиолином. Причина окраски черного жемчуга неясна, но, по-видимому, эта окраска связана с особенностями воды в отдельных районах, например в Мексиканском заливе, в заливе Ла-Пас и близ некоторых островов Тихого океана. В разных странах ценители жемчуга предпочитают жемчуг разной окраски, он должен соответствовать цвету кожи того, кто его носит, а также яркости света в данном месте. Белый жемчуг лучше всего подходит к белой коже, а желтоватый или более темный лучше выглядит на фоне темной кожи. В целом жемчужины, выросшие в разных водах, хотя и похожи друг на друга по цвету и внешнему виду, различаются, что позволяет экспертам уверенно определять их происхождёние.

Так, жемчужины, встречающиеся в Персидском заливе, обладают нежным кремовым оттенком. Такую же, но более бледную окраску имеют жемчужины с Цейлона. Австралийские жемчужины — белые или серебристо-белые, жемчужины в Вест - Индии — ярко-розовые с волнистыми белыми линиями. Панамские жемчужины — золотисто-коричневые, мексиканские — красновато-коричневые и черные, японские — белые, зачастую с зеленоватым оттенком. Так называемый индийский жемчуг, который добывается главным образом у побережья Цейлона и лишь продается в Мадрасе, имеет бледный розовый оттенок. При облучении ультрафиолетовыми лучами практически все жемчужины испускают небесно-голубой свет различной интенсивности.
Жемчуг содержит большое количество минерального вещества, но оно представлено многочисленными мелкими кристалликами, и поэтому жемчуг, не являясь единичным кристаллом, не подчиняется строгим законам взаимодействия атомов и может принимать почти любую форму — от правильной сферической до чрезвычайно причудливой. Форма жемчужины зависит от положения, которое она занимает внутри раковины. Если посторонняя частица проникает между мантией и раковиной, она обволакивается перламутром, который прирастает к раковине, и в результате возникает «пузырчатый жемчуг». Частицы могут проникать в раковину через щель между створками или в просверленные в створках отверстия. Это могут быть песчаные зерна, мелкие обломки раковин или живые существа, например черви-паразиты. Если внедрение посторонней частицы осуществлялось сквозь стенку раковины (при сверлении), может образоваться очень крупный пузырчатый жемчуг. Наиболее совершенные жемчужины образуются в тканях самого животного. Какая бы частица ни служила причиной раздражения мягких тканей моллюска, она вызывает образование вмятины на внешней поверхности мантии. Эта вмятина постепенно углубляется, края ее смыкаются, и она приобретает форму колой сферы, выстланной клетками эпителия. Клетки внешней поверхности мантии смыкаются, вмятина сглаживается, а полая сфера, или жемчужный мешок, как его называют, вдавливается в мягкие подстилающие ткани животного. Годовая скорость отложения перламутра после первого года остается почти постоянной. Жемчуг из Персидского залива обычно называют восточным жемчугом. Для различения жемчужин разных типов введено много названий, из которых наиболее часто употребляются названия «круглый жемчуг», «барочный жемчуг», «пузырчатый жемчуг», «пуговица», «капля» и «семя». Круглый жемчуг имеет совершенную сферическую форму и ценится наиболее высоко. Жемчужины исключительно крупных размеров иногда называют «парагон», или «монстр». Барочный жемчуг имеет неправильную форму «пузырь», «наплыв» или «пенек» — термины, применяющиеся для обозначения вздутий перламутрового слоя раковины. Они часто содержат постороннее вещество — воду или ил, а наиболее крупные из них заключают иногда внутри круглую жемчужину. «Пуговица» имеет округлую вершину и плоское основание, «капля» характеризуется грушевидной формой. Такие жемчужины хороши в подвесках или серьгах и поэтому ценятся довольно высоко. «Семя» — мелкие круглые жемчужины весом менее 1/4 грана. Термин «пылеватый жемчуг» используется для обозначения крошечных жемчужин, не находящих применения.
Из многих других жемчужин, получивших особые названия, можно упомянуть следующие: яйцевидные жемчужины, имеющие овальную или закругленную на концах форму, молотообразные жемчужины, напоминающие по форме молоток; замочные жемчужины — узкие, заостренные с обоих концов жемчужины, которые получили название в связи с тем, что встречаются блин замочного края раковины. Жемчужины, происходящие из раковин других моллюсков, помимо жемчужных устриц и жемчужных уний, получают наименование по названию моллюска, в котором они образовались.