Геммология

Слово геммология, происходит от латинских корней «гемма» – драгоценный камень и «логос» – наука. Она изучает драгоценные камни в самых разных аспектах. Как раздел минералогии геммология исследует различные свойства самоцветов, как отрасль геологических знаний – геологию месторождений ювелирных камней. В тоже время, в область интересов геммологов попадают технологии обработки камня, промышленная классификация сырья, экономическая оценка рынка самоцветов, диагностика и оценка, как самих камней, так и изделий с ними.

Геммология родилась на стыке таких наук, как минералогия и экономика. Однако, как самостоятельная наука, она оформилась только в начале ХХ-го века. Точкой отсчета можно считать 1908 год, когда Национальная Ассоциация Ювелиров Великобритании (NAG) учредила Геммологический Комитет, в дальнейшем Геммологическую Ассоциацию Великобритании (Gem-A). Первая геммологическая лаборатория была основана в Лондоне в 1925 году для нужд ювелирной торговли, чему способствовало появление «культивированного жемчуга» и значительный прогресс в области синтеза рубинов и сапфиров. А геммологическая экспертиза позволяла установить, в частности, природный самоцвет был использован в ювелирном изделии или его синтетический аналог.

В большинстве стран существуют не только геологические, но и геммологические службы, работают геммологические лаборатории и целые институты, действуют геммологические общества, выходят в свет разнообразные научные и популярные издания. В России геммология официально была признана только в новейшее время - 90-х годах ХХ-го века, тогда же появились первые Геммологические Центры.

Сегодня у нас во многих крупных городах можно провести экспертизу и сертификацию драгоценных камней или ювелирных изделий.

Драгоценные камни

Драгоценными камнями или самоцветами, называют минералы, а также некоторые горные породы и органические соединения, использующиеся в ювелирном деле. Так, с древнейших времен предметами роскоши считались геммы, печати, чаши, вазы, шкатулки, столешницы, вырезанные из самоцветного материала.
Основными параметрами отнесения камня к разряду драгоценного, являются – красота, редкость встречаемости его в природе и долговечность.
В настоящее время в ювелирной промышленности стали использовать не только традиционные камни, но и огромное количество искусственно созданных ювелирных материалов. Также появились красивые и прозрачные разновидности уже известных в природе минералов (классическим примером является танзанит). Поэтому, чтобы отличить один камень от другого и узнать его реальную ценность необходимо проводить геммологическую экспертизу. По результатам исследований выдается сертификат или экспертное заключение, подтверждающие характеристики драгоценного камня.
Геммологи определяют ювелирный камень по его физическим и оптическим свойствам. Каждый драгоценный камень характеризуется присущим только ему показателями преломления, оптическим характером, величиной двупреломления, оптической осностью и оптическим знаком (если камень является анизотропным). Все эти свойства однозначно определяют принадлежность камня к определенному минеральному виду. Наличие или отсутствие в камне различных включений, их характер, присутствие линий роста или зональности окраски делает возможным определить природность его происхождения.
Для улучшения цвета или чистоты ювелирных камней, их часто подвергают различной обработке (облагораживанию), что в конечном итоге может повлиять на их стоимость.
Например, нагреванием можно изменить цвет драгоценного камня. Издревне желтый цитрин получали при нагревании аметиста. Практически все голубые топазы получаются при «облучении» бесцветных кристаллов. Чтобы замаскировать трещины в изумрудах, рубинах или бриллиантах, их иногда заполняют специальными наполнителями. Так, в 2006 году широкую огласку получила история со «стеклянными рубинами» - камни весом более 10 карат трещины которых оказались заполненными свинец содержащим стеклом . Надо сказать, что такие методы лечения можно обнаружить при экспертизе драгоценных камней, нередко применяя для этого различные спектральные исследования.
С древних времен драгоценные камни пытались имитировать более дешевыми материалами. Имитации отличаются от натурального камня и по химическому составу и по физическим свойствам, но могут выглядеть очень похожими. Некоторые имитации, даже превосходят оригиналы. Например, искусственно выращенные фианиты, имеют близкий к алмазу показатель преломления, но обладают более высокой дисперсией, за счет чего их «игра» выглядит более яркой. Выявить любые имитации позволяет экспертиза ювелирных изделий.
Синтетические драгоценные камни не являются имитацией. Алмазы, рубины, сапфиры, изумруды и другие камни, выращенные в лабораторных условиях, обладают тем же химическим составом и кристаллической структурой, благодаря чему их физические и оптические свойства полностью совпадают с их природными аналогами. Они, как правило, обладают более ярким цветом и безупречной чистотой. Эти камни очень часто используются в ювелирной промышленности, но стоят намного дешевле, чем натуральные камни. Однозначно установить природный камень или синтетический можно в геммологической лаборатории.

Твердость

Одним из диагностических свойств минералов, в том числе драгоценных камней, является твердость, т.е. способность кристалла сопротивляться внешнему механическому воздействию: царапанью, вдавливанию, сверлению. Твердость отражает степень плотности структуры минерала.

В описании минерала обычно указывают относительную твердость по шкале Мооса. Эта шкала твердости была предложена австрийским минералогом Ф. Моосом в начале XIX века. В ее составе 10 минералов, каждый последующий из которых тверже предыдущего, т.е. при царапании оставляет на нем отчетливый след. В эмпирически подобранную эталонную шкалу в порядке увеличения твердости входят: 1 – тальк, 2 – гипс, 3 – кальцит, 4 – флюорит, 5 – апатит, 6 – ортоклаз, 7 – кварц, 8 – топаз, 9 – корунд, 10 – алмаз.

Минералы с твердостью выше 7 называют твердыми, а твердость 8-10 характерна для наиболее ценных самоцветов. Дело в том, что минералы с твердостью ниже 7 по шкале Мооса, подвержены негативному воздействию обычной пыли, которая всегда содержит мельчайшие частицы кварца (с твердостью 7). Такие камни требуют более бережного отношения при ношении и хранении, поскольку повреждается их полировка, и самоцветы тускнеют.

В различных направлениях в кристалле твердость драгоценных камней может сильно различаться. Только благодаря этой особенности возможна обработка алмаза, самого твердого из известных природных минералов.

Для точных измерений применяют различные методы вдавливания, при которых получают значение твердости в кг/кв. мм. Реально твердость алмаза (10060 кг/кв. мм) превышает твердость талька (2,4 кг/кв. мм) в 4000 раз. В настоящее время широко используются методы Роквелла, Виккерса, Бринелля и др., в которых твердость материалов оценивалась вдавливанием в них инденторов различной формы.

Надо заметить, что современные геммологические лаборатории при экспертизе ювелирных изделий или оценке драгоценных камней в большей степени используют оптические и спектральные методы диагностики. Твердость методом царапания проводится для менее ценных видов самоцветов, и чаще используется коллекционерами и в полевых условиях.

Антиквариат

Настоящим антиквариатом считают вещи и предметы, соответствующие нескольким критериям, первый из которых, возраст. В большинстве стран антикварными являются предметы старше 60 лет. Однако в США антикварный объект должен был быть изготовлен до 1830 года, т.е. до начала массового производства, а в Великобритании ему должно быть не менее 100 лет. В России возраст антиквариата должен быть более полувека, те предметы, которые попадают в рамки 15-50 лет, являются винтажными и коллекционными. Хотя в широком смысле антикварным можно назвать любой старый объект, поскольку термин образован от латинского Antiquus - «старый», «древний». Возраст существенно влияет на стоимость антикварного предмета. Также ее определяют редкость вещи, историческая ценность - связь с эпохой, событием или конкретной личностью, уникальность технологии изготовления, художественная ценность, материал из которого сделана вещь и ее сохранность.

Старинные вещи предоставляют большую ценность для музеев и коллекционеров. Люди покупают их как для личного пользования или подарков, так и для инвестирования.

Антиквариат продается на специальных аукционах, в антикварных магазинах, на различных распродажах, блошиных рынках и в других местах или его получают в наследство.

Антиквариатом могут быть самые различные предметы – мебель, книги, посуда, предметы быта и обихода, картины и другие предметы искусства, ювелирные изделия и даже автомобили. Интересно, что другие транспортные средства - самолеты, яхты, поезда - не являются антиквариатом, поскольку имеют скорее историческую и техническую ценность. Так же к антиквариату не принято относить марки и монеты, хотя последние продают и как антиквариат.

Рынок антиквариата полон не только ценных вещей, но и дешевых подделок, чаще это недорогие часы, мебель, фарфор и монеты. Поэтому важно проводить оценку антиквариата.

Антикварные драгоценности обычно неординарно выглядят и дополняют образ человека или дома, привлекательны они и как инвестиции. Чтобы не столкнуться с подделкой старинных украшений, необходимо, чтобы было заключение о подлинности, а для изделий с драгоценными камнями - результат геммологической экспертизы. Кроме того украшения должны выглядеть соответственно предполагаемому возрасту, быть выполнены в той технике и стиле, что и другие работы мастера, если он известен, а вот нечитаемое клеймо или его отсутствие могут говорить о подделке.

Рынок драгоценных камней

Национальное богатство всех государств мира измеряется, среди прочего, количеством благородных металлов и алмазов, которыми они обладают. На протяжении веков золото играло роль мировых денег, не утратив этой функции и по сей день. Это касается и бриллиантов. Невозможно представить международную торговлю без рынка алмазов и бриллиантов. Практически все страны в той или иной степени участвуют в нем, наращивая национальное богатство или являясь продуцентом алмазов.

Рынок алмазов необычен, поскольку 5 крупнейших компаний совместно добывают 75 % мировых алмазов. Основной объём. Почти 97% алмазов добывают Россия, страны Южной Африки, Канада и Австралия. В 2019-м мировая добыча алмазов составила 141 млн карат. Россия первенствует в мировой добыче алмазов: ежегодно в нашей стране добывают около 42 млн карат, большая часть из них примерно 37 млн производит мировой лидер «Алроса» и 5 млн – на «АГД Даймондс». De Beers, оставаясь крупнейшим производителем алмазов, оказалась на втором месте. В недрах России по JORC находится 22% от мировых ресурсов алмазов, 1162,5 млн карат. В Африке лидирует Ботсвана (19%), здесь идёт активная добыча, 12% приходится на Анголу и 8% на ЮАР. Обе Америки содержат 11,5% мировых ресурсов, из них 10% в Канаде; перспективными регионами являются западная Африка, Азия, и США.

В прошлом большинство алмазов добывалось из россыпей, сегодня основной фокус отрасли —разработка месторождений, связанных с кимберлитовыми трубками. Хотя известно богатое Австралийское месторождение Аргайл - единственная лампроитовая трубка в мире, где осуществляется промышленная добыча алмазов. Примером другого типа месторождений, импактитового, является гигантский Попигайский кратер (Россия). «Алроса» сосредоточила свои усилия на трех регионах России: Сибири, в частности, Республике Саха (900 млн карат), Архангельской области и Пермском крае, а также на месторождении Катока в Анголе (41% добычи). 35% мировых запасов алмазов (1774 млн карат) принадлежат «Алросе», 24% — De Beers, объекты в Ботсване, ЮАР, Намибии и Канаде. Rio Tinto (Австралия и Канада) замыкает тройку лидеров.

«Алроса» занимается не только добычей алмазов, но и разведкой, обработкой и реализацией алмазов и бриллиантов. Реализация алмазного сырья в России осуществляется как на внутреннем, так и на внешнем рынках примерно в равных долях. Внутренний рынок обеспечивает потребности Государственного фонда РФ и российских гранильных предприятий.

Больше века прошло с момента, когда слоган De Beers «Бриллианты навсегда» сделал бриллианты символом богатства и вечной любви. В Европе инвестиции в бриллианты стали популярны в 1970-х гг., а первыми вкладываться в бриллианты стали американцы. Главная сложность при покупке бриллиантов заключается в определении стоимости камня в чем поможет проведение геммологической экспертизы. Каждый бриллиант уникален по размеру и по характеристикам, и совокупность этих факторов сильно влияет на стоимость. Оценить все нюансы поможет сертификация бриллианта, проведенная в геммологической лаборатории.

Микроскоп

Чаще всего при оценке драгоценных камней приходится отличать природные камни от их синтетических аналогов и определять имитации. Поэтому, одним из самых востребованных приборов в геммологической лаборатории следует считать микроскоп. С помощью этого прибора, изучив включения в нем, квалифицированный геммолог может распознать природу происхождения камня (природный или синтетический) и в некоторых случаях даже определить место его добычи.

При росте кристалла, как в природе, так и в лабораторных условиях, в нем могут оказаться посторонние включения. Они образуются в процессе его роста. Вид, состав и характер распределения таких включений существенно различается в природных и синтетических камнях и меняется при облагораживании.

Любые изменения физико-химических условий при росте кристалла находят отражение в его внутреннем строении. В частности это проявляется в ростовой зональности. Зональность прекрасно видна при увеличении, и по ней можно сразу отличить синтетический корунд (выращенный из расплава) от природного. В синтетическом рубине или сапфире линии роста имеют криволинейный характер, поскольку кристалл растет в виде округлой були, а в природном кристалле прямолинейный, параллельно его граням.

Но необходимо всегда помнить, что синтетические корунды могут выращивать и другими методами (из раствора в расплаве или гидротермальным). Выращенные этими методами кристаллы имеют такие же формы и ростовую зональность, как и природные. Поэтому, что быть уверенным в происхождении камня, нужно проводить геммологическую экспертизу.

Синтетические ювелирные камни

При создании ювелирных изделий используются не только природные камни, но и синтетические, то есть полученные искусственно моно-, поликристаллические или аморфные соединения. Они могут не отличаться по составу и структуре от натуральных минералов, являясь практически полными аналогами природных ювелирных камней, например, рубин или аметист. Однако есть и оригинальные ограночные материалы, такие как фианит, иттрий-алюминиевый гранат (ИАГ) или галлий-гадолиниевый гранат (ГГГ), не имеющие аналогов в природе.

Самый первый искусственный самоцвет, рубин весом около 1 карата, был получен в 1857 году французским химиком Марком Годэном. А начало производству ювелирных камней положил в самом конце XIX века другой французский ученый, Огюст Вернейль, который сконструировал печь с горелкой на основе кислорода и водорода, в которой получил свой первый рубин. Промышленное производство этих камней, а также появление культивированного жемчуга, привело к созданию первой геммологической лаборатории. Стоит отметить, что первые опыты синтеза минералов, в том числе драгоценных, проводились минералогами для решения научных задач, в первую очередь генетических вопросов. В дальнейшем синтетические монокристаллы нашли широкое применение не только в ювелирном деле, но и в оптике, радиотехнике и других отраслях промышленности.

В наше время кристаллы драгоценных, и не только, минералов синтезируют несколькими методами. Кристаллы могут выращиваться из расплава (например, по методу Вернейля), из раствора (гидротермальный метод выращивания кварца) или из газовой фазы (метод газотранспортных реакций для получения хризоберилла). Минералы одного вида, полученные разными методами, могут иметь отличия.

В настоящее время разработаны методы выращивания не только монокристаллов, но и синтеза поликристаллических структур, слагающих бирюзу или малахит. Также существуют способы получения благородного опала. Однако большинство этих методов является коммерческой тайной разработчиков. В 1960-х годах появились иттрий-алюминиевые (ИАГ ) и другие синтетические гранаты (ГГГ – гадолиний-галиевый гранат). Они имеют структуру природных гранатов, но вместо обычных для природных гранатов кальция, магния, железа и марганца, роль катионов в них выполняют редкоземельные элементы. Примерно в те же годы в Физическом институте Академии наук Советского Союза был создан фианит, названный по первым четырем начальным буквам названия института. Эта стабилизированная кубическая окись циркония обладает целым рядом свойств, ценных для науки и техники, но из-за сходства прозрачных фианитов с бриллиантами, практически сразу стала применяться в ювелирном деле.

Искусственный корунд стал первым минералом, кристаллы которого стали выращивать в промышленных масштабах, что открыло перспективы синтеза кристаллов других драгоценных камней. Сегодня выращивают кристаллы рубина, сапфира, шпинели, александрита, алмаза, кварца и его разновидностей, и некоторые другие. Большая часть рубинов в ювелирных изделиях, представленных в современных магазинах, были выращены человеком. Определить синтетический камень или природный и провести сертификацию драгоценных камней можно с помощью геммологической экспертизы.

Драгоценные камни высоко ценятся не только за уникальную красоту и физические характеристики, но и за редкость, в то время как искусственные ювелирные камни получают в больших количествах. Для того чтобы убедится в происхождении камней во вставках ювелирного изделия проводят экспертизу ювелирных изделий и оценку драгоценных камней.