Разновидности горных пород, их описание

Породы классифицируют по различным признакам: по глубине залегания, форме минералов, расположению составляющих относительно друг друга, структуре. Однако самым популярным критерием разделения их на виды является способ образования. В зависимости от происхождения выделяют магматические, метаморфические и осадочные разновидности. Рассмотрим особенности каждой из них.

Магматические породы – это полезные ископаемые, которые образуются в результате застывания магмы. Магматиты бывают 2-х подвидов:

  • Интрузивные (названы также глубинными). Появляются при длительном остывании горячих потоков глубоко под землей. При этом на магму оказывается давление земли. В результате образуются очень плотные и крупные кристаллические массивы, не имеющие пустот и пор.
  • Эффузивные, или излившиеся. Появляются в верхних слоях земной поверхности или на поверхности земли при извержении вулканической лавы. Формирование происходит под действием давления атмосферы и при более низких температурных показателях. Основная особенность таких образований – наличие пор и трещин, поскольку магма остывает неравномерно и достаточно быстро. Эффузивные породы, как правило, хрупкие.

Магма преимущественно состоит из кремнезема, поэтому образует кремнистые минералы, примеры которых представлены на фото.

При прохождении сквозь толщу земли горячая смесь соединяется с другими веществами, формируя различные по свойствам и составу минералы. В зависимости от количества кремния в магме магматические образования можно отнести к нескольким подвидам:

  • Кислые. В них кремнезема более 65%. Также породы могут содержать калий и натрий при небольшом количестве железа, магния и кальция.
  • Средние. Содержат от 54 до 65% диоксида кремния. Помимо кремния в состав будут входить алюминий и кальций. Магния и железа содержится очень мало.
  • Основные, в которых на оксид кремния приходится 45–54%.
  • Ультраосновные. Кремнезем занимает менее 44%. При этом в них находится много железа и магния.

Метаморфические минералы формируются из других разновидностей пород под влиянием различных природных физических и химических процессов: нагревания, давления, химически-активных веществ. В результате воздействия тех или иных факторов минералы распадаются на составляющие и соединяются в другие образования.

При незначительном влиянии породообразующих процессов можно определить, какой камень был первичным. Однако в большинстве случаев нельзя точно выявить, какие минералы лежат в основе формирования нового полезного ископаемого. В зависимости от условий образования метаморфические ископаемые относятся к одному из подвидов:

  • Региональные. Образуются, когда на камни оказывают действие высокое давление и температура. Такие процессы происходят при соприкосновении литосферных плит. Несколько слоев камней соприкасаются, изгибаются, проникают друг в друга. По мере проталкивания вглубь земной коры минералы нагреваются, и появляются новые кристаллы.
  • Гидротермальные. Метаморфизм происходит в природе при участии подземных термальных вод. Горячий источник нагревает вещества, с которыми контактирует. При этом проходят химические реакции, инициирующие формирование новых соединений.
  • Контактовые. Образуются при нагревании глубинных слоев земной коры магматической массой. Их обнаруживают вблизи интрузивных магматитов. Характерные особенности таких пород – высокая прочность и образование отдельных единиц минералов в форме кристаллов.

Осадочные породы

Осадочные породы образуются при воздействии на минеральные образования воды, ветра, солнечного света, колебаний температуры. Эта разновидность является наиболее распространенной. Она занимает более 80% земной поверхности. Под влиянием внешних факторов различные камни разрушаются, их части переносятся потоками воздуха на другие места, оседают в водоемах.

Полудрагоценные камни: свойства и интересные факты
Осадочные породы

Существует несколько подвидов:

  • Обломочные. Формируются при раскалывании магматитов и переносе их частей на другие территории.
  • Биохимические. Образуются при соединении органических и неорганических веществ.
  • Хемогенные. Получаются при выпадении в осадок частиц концентрированных растворов. Отложения часто обнаруживают на территории высохших водоемов.
  • Биогенные. Формируются при разложении и окостенении остатков животных и растений.

Данный вид имеет различные размеры и структуру. Встречаются большие камни или мелкие кристаллы, прочные и хрупкие образования. Биогенные и биохимические подвиды образуют различные горючие вещества, представленные на фотографии.

Формируются длительное время. Процесс проходит в несколько стадий:

  1. разрушение первичного минерального конгломерата или биологического материала;
  2. перемещение обломков;
  3. накопление различных минералов;
  4. оседание и уплотнение.

Виды драгоценных камней

Классификация драгоценностей, которую использует ювелиры и торговцы драгоценными камнями, крайне трудна для понимания и запутанна. На сегодня ювелиры не располагают общепринятым разделением драгоценных камней. Распространёнными являются классификации по Соболевскому, Гюриху, Клюге, Киевленко. Остановимся на классификации 1973 года, которую разработал Киевленко Е.Я..

Она систематизировала минералы, учитывая рыночную стоимость драгоценных камней, их применяемость в производстве ювелирных украшений и прочих предметов промысла. Коваленко Е.Я. делит самоцветы на следующие группировки: поделочные, ювелирно-поделочные и драгоценные камни, которые в свою очередь делятся на порядки. Ценность минерала напрямую зависит от ранга его порядка — чем выше порядок, тем дороже стоимость минерала.

Драгоценные камни

Драгоценным считают минерал, который характеризуется высокой степенью твёрдости и прозрачности. Такие минералы продолжительное время могут выглядеть как новые и не теряют цвета (если он имеется). Во главе этой группы стоят бриллианты (алмазы). Вместе с ними к I порядку первой группы причисляют синие сапфиры, изумруды и рубины.

Самой высокой ценой среди прочих драгоценных камней обладают бриллианты. Их получают в ходе обработки алмазов. Алмазы – твердейшие природные минеральные структуры. По Моосу они обладают прочностью в 10 максимальных баллов. Алмазы в несколько десятков раз прочнее сапфиров, которые по шкале Мооса оцениваются в 9 баллов.

Предлагаем ознакомиться  Камни-талисманы знака зодиака Скорпион

Полудрагоценные камни: свойства и интересные факты

Изумруды – бериллы зелёного цвета, отличающиеся исключительной прозрачностью. Их окраска обусловлена наличием в составе хрома или ванадия. Бериллы не отличаются высокой твёрдостью, но стоят баснословно дорого. Высокосортными считаются тёмно-зелёные бериллы Колумбии, в кристаллах которых обнаруживается ванадий.

Рубины отличаются насыщенным красным цветом. По химическому составу они, как и сапфиры, принадлежат к виду корундов. С латинского слово «rubeus» переводится как «красный». Наибольшую ценность представляют рубины красного цвета с небольшим уклоном к фиолетовому оттенку. Такой цвет по-другому называют цветом «голубиной крови».

Сапфиры характеризуются высокой прозрачностью. Синий оттенок минералу придаёт присутствие титана и железа. От преобладания одного или другого элемента оттенки сапфиров колеблются от тёмно-синих, ультрамариновых, васильковых до нежно-голубых.

Ко II порядку первой группы принадлежат сапфиры фантазийных расцветок, александриты, жадеиты и чёрные опалы.

Александрит – это хризоберилл, который обладает способностью изменения цвета в зависимости от характера освещения. Так, при дневном свете минерал будет иметь зелёную окраску, а при искусственном приобретает красно-фиолетовый оттенок. Подобную способность александриту придают частицы хрома трёхвалентного.

Опалы по своей химической природе являются гидрогелями кремнезёма, то есть аморфным кварцем, который содержит до 10% воды. Наибольшую ценность представляет благородный чёрный опал, который характеризуется радужными переливами на своей поверхности. Обычно опалы не гранят и придают форму кабошонов.

Полудрагоценные камни: свойства и интересные факты

К III порядку первой группы причисляют белые и огненные опалы, хризолит, шпинель, аквамарины, топазы лунный камень и красный турмалин.

Топаз – это содержащий фтор силикат алюминия. Топазы являются ярким примером камней, которые приобрели своё название от местности, где они добывались. Мало кто знает, что современный остров Сент-Джонс, расположенный в Красном море, раньше назвали Топазосом. Эти камни обычно имеют розовый, жёлтый или золотистый оттенки.

IV порядокдрагоценных камней включает в себя синий, зелёный, розовый и полихромный турмалин, гиацинт, берилл, бирюзу, аметист, хризопраз, гранат, цитрин и благородный сподумен.

Бирюзу называют «небесным камнем» — этот минерал представляет собой гидратированный фосфат меди и алюминия. Ионы меди придают бирюзе небесно-голубой цвет. Зеленоватые оттенки минералу могут придавать примеси железа. Бирюза является настоящим кошмаром для геммолога. Её практически невозможно проверить на подлинность. Чаще всего бирюзу имитируют стеклом и фарфором.

Ювелирно-поделочные камни характеризуются малой твёрдостью, они непрозрачны, но обладают красивым природным окрасом, часто имеют характерный рисунок.

К I порядку второй группы относят раухтопаз, горный хрусталь, жадеит, нефрит, лазурит, малахит и авантюрин.

Малахит. С греческого «malakos» переводится как «мягкий».  Само название указывает на то, что малахит от природы не требует особых усилий при обработке. Малахит может иметь бирюзовую, изумрудную, голубовато или чёрно-зелёную расцветки. В природе малахит располагается почковидными массами, благодаря чему на спилах виден концентрический рисунок. В старину малахит именовали «павлиньим камнем».

Ко II порядку ювелирно-поделочных камней причисляют агат, цветной халцедон, гелиотроп, розовый кварц, лабрадор и другие непрозрачные иризирующие шпаты.

Поделочные камни

драгоценные минералы

К поделочным относят такие минералы как яшма, гранит, мраморный оникс, обсидиан, мрамор и другие. Они используются в качестве вставок и украшения камнерезных изделий (пепельниц, шкатулок и прочее).

Какими свойствами обладают горные породы?

Знание свойств природных ископаемых позволяет разделить их на группы и разновидности, определить, как их использовать. Характеристики пород делят на 2 категории: химические и физические. Химическими называют те, которые проявляются в результате химических реакций или влияют на их течение.

Полудрагоценные камни: свойства и интересные факты
Альбит

К ним относят:

  • перечень веществ, входящих в состав минералов;
  • способность взаимодействовать с кислотами и щелочами;
  • скорость разложения;
  • вид кристаллической решетки.

Химические свойства невозможно определить по внешним признакам. Исследования веществ проводятся в специальных лабораториях. Физические характеристики зависят от состава и структуры камня. В таблице приведено описание основных свойств.

Свойства Описание Варианты характеристик
Цвет Определяется по внешнему виду. Породы принимают тот окрас, который имеют входящие в него минералы.
  • одноцветные;
  • преобладание одной расцветки с разноцветными вкраплениями;
  • многоцветные.
Прозрачность Горные породы непрозрачны, поскольку состоят из разных составляющих. Однако прозрачностью могут обладать входящие в них кристаллы.
  • прозрачные;
  • полупрозрачные;
  • дымчатые или мутные;
  • непрозрачные;
  • матовые.
Блеск Отражательная способность минерала.
  • без блеска;
  • стеклянный;
  • металлический;
  • полуметаллический;
  • восковой;
  • жирный;
  • шелковистый;
  • перламутровый;
  • алмазный.
Магнитность Зависит от наличия неспаренных электронов.
  • диамагнитные;
  • парамагнитные;
  • ферромагнитные;
  • антиферомагнитные.
Радиоактивность Способность поглощать и выделять радиацию. Определяется в зависимости от интенсивности излучения.
Механические Устойчивость к внешнему воздействию.
  • хрупкие;
  • ломкие;
  • ковкие;
  • негибкие.
Твердость Обуславливается плотностью кристаллической решетки. Для определения твердости отдельных минералов используется шкала Мооса. Оценивается от 1 до 10. Тальк – 1 балл, алмаз – 10 баллов.
Плотность Определяет вес экземпляров.
  • легкие;
  • средние;
  • тяжелые;
  • очень тяжелые.
Теплопроводность Также есть у отдельных минералов или мономинеральных ископаемых.
Полудрагоценные камни: свойства и интересные факты
Мусковит

Минералы, входящие в состав породы, также характеризуют по другим признакам. К ним относят:

  • цвет черты;
  • варианты излома;
  • спайность;
  • электропроводность;
  • температуры кипения и плавления.

Классификация по качествам

Одну из сложностей деления драгоценных камней на группы представляют их наименования, многие из которых были закреплены в старые времена. Бывало, что наименование минерала происходило от места его добычи или от цветовой характеристики. Например, камни золотистых оттенков называли топазами, синие минералы – сапфирами.

Сейчас вид минерала составляют кристаллы одинакового химического состава. Например, оксиды алюминия – это корунды, силикат бериллия и алюминия — бериллы. По степени прозрачности минерала и его цветовой характеристике один вид может быть разделён на разновидности. Виды близкие по химическому составу образуют группы минералов.

Предлагаем ознакомиться  Темно гранатовый цвет

Группа гранатов

Группа гранатов – это обширный тип минералов, относящихся к классу силикатов. Характерные представители группы – грант, родолит, гроссулярид, андралит, пироп.

Гранат – минерал тёмно-красного цвета. У этого драгоценного камня много имён. В частности, Плиний Старший называл минерал, подобный мерцающим уголькам, карбункулом (от «carbon» — «уголь»). Гранаты вместе с другими красными самоцветами иногда именовали анфраксами. В Древней Руси гранаты были известны как червецы, бечета, вениса.

Родолит с греческого языка переводится как «розовый камень». Родолиты –это разновидность пиропа, который является силикатом из группы гранатов. Крупные родолиты ценятся относительно дорого.

Группа кварца

Кварц представляет собой двуокись кремнезёма. Это самый распространённый минерал. Обычное стекло или полупрозрачные песчинки на пляже – вот отличные примеры кварца. Кварц – это большая группа минералов. В частности, горный хрусталь – не что иное, как прозрачная его разновидность.

Аметист – разновидность кварца, которому присуща фиолетовая окраска, варьирующая от темно-пурпурной до розоватой. Аметисты добывают на территории Бразилии, Уругвая и Шри-Ланки. Аметисты относительно недороги, данный факт в первую очередь объясняется наличием на рынке искусственных аметистов, которые крайне сложно отличить от натуральных.

Яшма представляет собой целый класс минералов, которые состоят из кремнистых пород с различными примесями: халцедон, железо, алюминий; составляющими до 20% кристалла. Греческое слово «iaspis» переводится как «пёстрый», что говорит о цветовом многообразии данного минерала.

Органические материалы образуются живым существом и в той или иной степени состоят из органической и неорганической части. К этой группе материалов относят коралл, жемчуг, янтарь и гагат.

Жемчуг не требует дополнительной обработки. Этот материал образуется в теле моллюсков внутри устричной сумки. Моллюск при попадании в его организм частицы чужеродного вещества окутывает её слоями карбоната кальция, скреплённых между собой органическим веществом. Чем больше слоёв – тем крупнее жемчужина.

Полудрагоценные камни: свойства и интересные факты

Полевые шпаты – это силикаты кремния, которые составляют до 50% массы земной коры. При распаде полевых шпатов образуются осадочные породы и глина. Полевые шпаты часто можно встретить в соединении с кристаллами кварца. К полевым шпатам относят альбит, лабрадор, анортит и другие минералы.

Лабрадор – непрозрачный полевой шпат тёмно-синего цвета. Если хорошо отшлифовать этот минерал, то можно добить интересного оптического эффекта, когда по поверхности минерала переливаются золотистые, голубые, синие и зелёные «огни». В Финляндии добывают лабрадоры, которые отливают всеми цветами радуги. Их называют спектролитами.

Группа жадов

Жады — группа полупрозрачных минералов пироксенового и амфиболового состава. К жадам относят: везувианит, гроссулярит, кальцит, обсидиан и хризопраз. Жадеит – то же самое что жад.

Жадеит является разновидностью нефрита, который отличается примесями соединений натрия. Минерал достаточно прочен и хорошо ценится. Твердый жадеит хорошо полируется, благодаря чему камню можно придать блеск. Зелёный цвет жадеиту придают хром и железо. Особенно ценится полупрозрачный «благородный» или «императорский жад», который добывают в Бирме.

Обсидианы представляют собой вулканическое стекло. В природе можно встретить обсидианы чёрного, серого, жёлтого, красного и коричневого цветов. Серо-белые обсидианы называют снежными. Из этого камня часто делают подвески, кулоны и чётки.

Этот список качеств отвечает за визуальную красоту и эстетику камня.

Невозможно определить вид минерала исключительно по цвету. Даже минералы одного вида значительно разнятся своими оттенками в зависимости от наличия тех или иных примесей. Рядовой покупатель может легко спутать, например, топаз и сапфир. И только опытный гоммолог с помощью специальных кристаллографических методов сможет определить принадлежность минерала к определённому виду. По цвету различают белые, жёлтые, фиолетовые, красные, зеленые, черные, розовые и синие самоцветы.

Прозрачность

Прозрачность – очень важное свойство драгоценного камня, от которого во многом зависит его цена. Геммологи понимают прозрачность, как свойство минерала пропускать через себя свет. На пропускание света оказывают влияние, как структура кристалла; так и присутствие в структуре минерала дефектов или включений, которые искажают поток света. Степень пропускания света определённого минерала определяют спектрофотометром.

По степени прозрачности минералы делят на:

  • абсолютно прозрачные — слабоокрашенные либо бесцветные самоцветы, сквозь которые предметы рассматриваются явственно, без каких-либо изменений;
  • наполовину прозрачные — цветные и бесцветные камни, через которые можно наблюдать предметы искажёнными или размытыми;
  • минералы, которые пропускают свет в тонких слоях. Свет обычно может проникать только сквозь поверхностный слой, однако через кристалл в целом ничего не видно;
  • непрозрачные – не пропускают свет.

Под блеском понимают способность минерала преломлять свет или отражать его. Различают следующие типы блеска драгоценных камней:

  1. Алмазный — отражение света от поверхности достаточно сильное. Алмазным блеском, например, обладают бриллианты и циркон.
  2. Стеклянный – отражение света подобно стеклу. В качестве примера можно назвать, например, корунды.
  3. Восковой — незначительный глянец на матовой поверхности. Восковым блеском обладают бирюза, яшма.
  4. Металлический – сильный блеск на поверхности непрозрачных минералов. Например, гематит, пирит.
  5. Смолистый – янтарный.
  6. Перламутровый или разноцветные переливы – жемчуг, опал.
Предлагаем ознакомиться  Бриллиант курс

Твёрдость

Степень твёрдости самоцветов определяют шкалой Мооса от одного до десяти максимальных баллов. В качестве эталонов каждому баллу соответствует определённый минерал. Неоспоримыми лидерами шкалы Мооса выступают алмазы — 10, за ними следуют корунды — 9. Твёрдость топазов оценивается в 8 баллов. За топазами в убывающем порядке следуют кварц — 7 баллов, ортоклаз (опал) — 6, апатит — 5, флюорит — 4, кальцит — 3, гипс — 2 и тальк — 1.

Расположение прочих минералов определяется их способностью царапать поверхность друг друга. Если исследуемый материал царапает эталон, то его твёрдость выше твёрдости данного эталона; если же нет – ниже. Чем твёрже минерал, тем он плотнее, тем дольше он сохраняет свою огранку, не стачивается и выглядит новым.

Области применения минералов

Минералы применяются в различных сферах человеческой деятельности. Область применения зависит от состава и других характеристик. Многие экземпляры используют в чистом виде, из некоторых выделяют другие химические элементы.

Полудрагоценные камни: свойства и интересные факты
Сапфирин

Сферы применения минералов:

  • Ювелирное дело. Ювелиры подразделяют ископаемые на поделочные, ювелирно-поделочные, ювелирные, драгоценные и полудрагоценные. Из камней делают различные украшения и сувениры. Ими украшают предметы быта. Для получения необходимых экземпляров минералы подвергают огранке. На фото представлены ограненные камни.
  • Строительство. Породы могут быть самостоятельным строительным и облицовочным материалом или служить для их производства.
  • Изготовление абразивных и антиабразивных материалов.
  • Радиоэлектронная промышленность. Особую популярность в этой сфере имеют кварцевые породы.
  • Производство посуды и керамических изделий.
  • Медицинская промышленность. Например, тальк применяют при изготовлении перчаток.
  • Производство оптики.
  • Химическая и металлургическая промышленность. В этих сферах чаще всего используют вещества, полученные при переработке природных минералов.

Виды огранок

Круглая огранка

Количество граней: 17, 33, 57

Круглая огранка – своего рода классика. История данной огранки насчитывает более ста лет. Она как нельзя лучше подходит бриллиантам, так как собирает и усиливает блеск камня. Кроме того, круглая огранка предохраняет драгоценный камень от сколов и иных повреждений. Чем меньше вес камня (чем меньше карат), тем меньшее количество граней выточит ювелир. Ложка дёгтя – при данной огранке теряется до 50% от первоначальной массы самоцвета.

Овальная огранка

Количество граней: 57

Данный вариант гранения камней известен с 60-х годов 20 века. «Овал» имеет более вытянутую форму, чем круглая огранка; и позволяет камню играть переливами на свету. Самоцветы, гранённые в форме овала, часто используют в кольцах, чтобы визуально удлинить пальцы рук.

Огранка «Маркиз»

Количество граней: 55

Огранку «Маркиз» похожа на лодочку и представляет собой продолговатый овал с заострёнными уголками на краях. Как и в случае с овальной огранкой, огранка «Маркиз» на кольце удлиняет пальцы рук. Однако следует помнить, что острые клинья на концах камня станут уязвимыми и хрупкими.

Количество граней: 55-56

«Капля» объединяет черты огранок «Маркиз» и «Овал» — с одной стороны самоцвет будет иметь закруглённый конец; а с другой – острый. Острый конец выступает уязвимым местом драгоценного камня, склонным к появлению трещин. Поэтому опытные ювелиры стараются защитить его с помощью оправы. Каплевидная огранка самоцвета в колье или ожерелье будет выигрышно удлинять шею.

Огранка «Принцесса»

Количество граней: 49, 65,68

«Принцесса» имеет квадратную или чаще прямоугольную форму. Как и круглая огранка, «Принцесса» максимально усиливает блеск и яркость самоцвета. К тому же при выборе данной огранки самородок будет терять меньше от своего исходного веса. Данную огранку часто используют для бриллиантов обручальных колец. Как и любые другие острые углы, вершины «Принцессы» должны быть надёжно защищены оправой.

Кабошон

Кабошонирование — это способ обработки камня с приданием ему округлой выпуклой формы (иногда плоской с одной стороны). Чаще всего данный метод огранки используют при обработке непроницаемых или слабопроницаемых камней; а также камней, имеющих какие-либо оптические эффекты (например, астеризм или опалесценцию).

Список самых распространенных горных пород, используемых человеком

Горные породы в зависимости от состава, способа образования, химических характеристик и структуры делят на классы и группы, в которые входят отдельные минералы. Описать все горные породы сложно. В некоторые классы входят от нескольких десятков до сотни различных элементов.

Полудрагоценные камни: свойства и интересные факты
Малахит

В таблице приведен список наиболее популярных и распространенных природных ископаемых.

Класс Общая характеристика Группа Наименование
Силикаты Содержат кремний и соли кремниевых кислот. Полевые шпаты
Слюды
Глинистые
Тальковые
Хризотил
  • асбест;
  • амфиболовый асбест.
Карбонаты Это минералы, имеющие в составе соли угольной кислоты. Кальцит
  • исландский шпат;
  • оникс;
  • мрамор.
Основные
Окислы Встречаются во всех видах горных пород. Содержат оксиды различных веществ. Кварц
  • горный хрусталь;
  • аметист;
  • цитрин.
Халцедон
Гидроокислы Осадочные породы. Лимонит
Опал
  • огненный;
  • черный;
  • хризопал.
Сульфиды Соединения металлов с серой и неметаллами. Пирит
Сульфаты Соли серной кислоты. Гипс

https://www.youtube.com/watch?v=v4RzLUbZS3o

Многие горные породы состоят из элементов, относящихся к разным группам ископаемых. Наиболее интересные из них:

  • Гранит. Содержит слюду, кварц и полевые шпаты. На фото можно увидеть разные виды гранита.
  • Песчаник. Образуется из обломков различных пород, которые сцементированы различными минералами.
  • Сланец. Характеризуются слоистой структурой, образованной при спрессовывании нескольких горных пород.