Геммология (учение о драгоценных камнях). Драгоценным камнем в строгом смысле слова является обработанный минерал, настолько красивый и прочный, что может использоваться человеком в качестве украшения. В более широком смысле сюда включаются и не столь прочные обработанные минералы, чтобы их можно было носить, но представляющие собой прекрасный объект коллекционирования. С этой точки зрения изучение драгоценных камней, или геммология (от лат. gemma — самоцвет, драгоценный камень), часто рассматривается просто как часть минералогии, имеющая дело с драгоценными камнями. Такое определение слишком ограниченно, так как, хотя геммология и имеет дело прежде всего с составом, структурой, свойствами, распространением, происхождением, обработкой и способами идентификации драгоценных камней, содержание ее значительно шире. Она имеет дело с такими свойствами минералов, которые почти не представляют интереса для минералогов, а также со многими такими материалами как естественного происхождения, так и с искусственными, которые в общем не имеют отношения к минералогии. Специалист по драгоценным камням равно имеет дело как с ограненными, или обработанными, камнями, так и с «сырым» материалом — ситуация, не возникающая перед минералогом. Он имеет также дело с заменителями драгоценностей, с теми средствами, с помощью которых их можно выявить и отличить от природных драгоценных минералов. Такой специалист имеет дело с органическими веществами растительного или животного происхождения, такими как янтарь, гагат или жемчуг, или с их имитациями, которые не подходят под определение минерала в том виде, как оно используется минералогами.

Начало интереса человека к драгоценным камням теряется во мгле времен, но драгоценные камни играли значительную роль в культуре уже в IV тысячелетии до н. э., около 6000 лет назад. Хотя наука о драгоценных камнях обычно считается детищем нашего столетия, по крайней мере со времен Теофраста (372—287 гг. до н. э.) минералоги в своих трактатах всерьез обсуждали проблемы минералогии драгоценных камней.

Ношение драгоценных камней в прошлом имело часто двойственную цель — личного украшения и, по крайней мере в сознании того, кто их носил, личного охранения, как следствие широко распространенной веры в сверхъестественное могущество драгоценных камней. Такая сила приписывалась драгоценным камням на заре человечества, и человек так полностью и не потерял своей веры в предохраняющую силу талисмана, в том числе и от болезней, даже в столь искушенной культурой стране, как Соединенные Штаты. Многие американцы до сих пор смотрят на опалы со страхом и благоговением. С древнейших времен драгоценные камни ассоциируются с властью. В этой связи находятся применение некоторых видов жада в Китайской империи и особенно широко распространенная древняя практика использования резных камней (интальи и печати) для опечатывания документов и писем.

Развитие современной геммологии

Современное изучение драгоценных материалов восходит к концу XIX в., но интенсивно эта отрасль развивалась со второй четверти XX века. Работы П. Грота (1887 г.) и К. Дёлтера (1893 г.) в Германии, Дж. Кунца (1890 г. и более поздние) в Америке предшествовали появлению работы М. Бауэра. Эта работа сразу же стала и остается до сих пор авторитетным справочником по драгоценным камням. Пересмотренная в 1932 г. К. Шлосмахером, она все еще является источником сведений по драгоценным камням. Ряд превосходных книг появился и в Англии. Среди них следует отметить книги Б. Андерсона , Дж. Смита и Р. Уэбстера. В течение многих лет наиболее широко читаемой в Америке по драгоценным камням была работа Э. Крауса и Э. Голдена, а позднее Э. Крауса и К. Слоусона. Дальнейшие публикации Р. Шипли, Р. Лиддикоута, Дж. Гроунингшилда и других (Геммологический институт Америки) внесли значительный вклад в техническую литературу, особенно в области современных методов идентификации драгоценных камней; о драгоценных камнях и их местонахождениях несколько примечательных книг написал Дж. Синкаскас.

Уже в период до 1931 г. курсы по драгоценным камням, начиная с курса Дж. Батлера в Школе горных инженеров Колорадо, становились частью программ по минералогии в ряде американских колледжей и университетов. Но лишь на долю Р. Шипли выпало утвердить геммологию в качестве основы ювелирной промышленности.

В 1908 г. на ежегодной конференции британской Голдсмитовской национальной ассоциации была принята резолюция, призывающая к чтению курсов и проведению экзаменов по геммологии. Очевидным почти с самого начала является влияние Дж. Смита. Создание им в 1906 г. портативного рефрактометра и публикация о 1912 г. первого издания своей книги «Драгоценные камни» (Gemstones) во многом способствовали преподаванию геммологии.

Р. Шипли (ст.), торговец ювелирными камнями из Уичито в штате Канзас, в 1929 г., по завершении курса геммологии в Лондоне возвратился в Америку и в 1931 г. основал в Лос-Анджелесе Геммологический институт Америки. При поддержке некоторых дальновидных ювелиров и ряда профессиональных минералогов Шипли, обладавший исключительным упорством, ставит изучение драгоценных камней в Америке на твердую почву. Имея первоначально единственный заочный курс, предназначенный для торговцев ювелирными изделиями, Институт развился в крупное учреждение, ведущее кроме заочных курсов очные курсы в Санта-Моника (штат Нью-Йорк), а время от времени и в других городах Соединенных Штатов, Канады и Японии. В Санта-Моникском центре Института, как и в Лос-Анджелесе и в Нью-Йорке, имеются развитые лаборатории по определению драгоценных камней и определению категории алмазов; в Нью-Йорке — это Лаборатория коммерческих драгоценных камней (Gem Trade Lab. Inc.).

Интересы Шипли не ограничивались промышленными аспектами геммологии. Из своего прежнего опыта ювелира-практика он вынес убеждение в необходимости улучшить деловую этику этой отрасли. В 1934 г. он основал Геммологическое общество Америки, имеющее целью распространение геммологического образования, поднятие и поддержание на высоком уровне этических стандартов в торговле ювелирными изделиями. В рамках выполнения этой программы Геммологическое общество Америки присуждает звания «Зарегистрированный ювелир» (Registered Jeweler) и «Дипломированный геммолог» (Certified Gemologist). Среди своих 1611 членов Геммологическое общество Америки насчитывает многих представителей крупных фирм и ведущих производителей, поставщиков и торговцев ювелирными изделиями из США и Канады. Существующая еще с 1908 г., но в организационном отношении недостаточно оформленная Геммологическая ассоциация Великобритании стала полноправным отделением британской Голдсмитовской национальной ассоциации также в 1931 г. Позднее подобные организации возникли в Австралии, Канаде и в некоторых европейских странах.

Драгоценные камни-минералы

Все истинные драгоценные камни являются минералами, но они составляют лишь одну из категорий, входящих в понятие «драгоценный материал», куда также включаются минералы, пригодные для огранки, но не для ношения, и такие природные неминералы, как минералоиды, янтарь и гагат, природный жемчуг и многочисленные искусственные заменители драгоценных камней. Последние включают синтетические камни, имитации, реконструированные камни, культурный жемчуг и имитации жемчуга и т.д., а также измененные путем нагревания, облучения, покрытые (другим материалом или красящим слоем), искусственно окрашенные или же измененные каким-либо другим способом камни. Многие способы являются недавним изобретением, но имитации из стекла были найдены вместе с некоторыми из древнейших известных подлинных драгоценных камней. С тех пор, как у человека появился интерес к подлинным драгоценным камням, он учился подделывать их. Плиний Старший (23—79 гг. н. э.) отмечал в своей «Естественной истории», что «нет в мире такого мошенничества или обмана, который принес бы больше выгоды, чем подделка драгоценных камней».

Если бы геммологу приходилось иметь дело только с минералами, встречающимися в природе, проблема идентификации была бы относительно простой, так как только немногие из известных минералов находили когда-либо применение в качестве украшений. Среди минералогов нет единого мнения о действительном объеме вида, так что точного числа всех известных минералов привести нельзя. Однако это число несомненно находится где-то около 2500, и к нему каждый год добавляется по 50 новых видов. Время от времени находят и новый вид или разновидность драгоценного камня; эффектным примером служит танзанит — ярко окрашенный фиолетовосиний высокоплеохроичный цоизит из Танзании. Другим примером является тсоворит — изумрудно-зеленая разновидность гроссуляра из Танзании и Кении.

Геммологическая номенклатура была твердо установлена задолго до того, как человек овладел сколько-нибудь надежными средствами диагностики минералов. Названия часто давались по цвету, разница в цвете считалась отличительным признаком минеральных видов. Позднее научные методы диагностики показали, что в некоторых случаях два (или более) различающихся по цвету драгоценных камня являются разновидностями единого минерального вида. Сейчас известно, что рубин и сапфир являются просто различающимися по цвету разновидностями корунда. Названия большинства драгоценных камней совпадают с названиями минералов — алмаз, топаз и т.д.; в других случаях названия закрепляются за разновидностями минерала, различающимися по цвету или структуре, — сапфир, рубин, изумруд, оникс, карнеол и т.д. Не менее 25 разновидностей кварца получили особые названия: горный хрусталь, аметист, розовый кварц, халцедон, сардер, сардоникс, карнеол, тигровый глаз и др. Жад является исключением среди драгоценных камней в том отношении, что это название относится к двум совершенно неродственным минералам — пироксену жадеиту и амфиболу нефриту.

Не свыше 100 из более чем 2000 минералов когда-либо подвергались огранке. Широко применяются едва ли более 25 из них, менее 20 могут рассматриваться в качестве важнейших. Такими минералами и основными драгоценными камнями, получаемыми из них, являются: алмаз — алмаз; корунд — рубин, сапфир разных оттенков (а также звездные рубины и звездные сапфиры); берилл— изумруд, аквамарин, гелиодор (золотистый берилл), морганит (воробьевит); хризоберилл — хризоберилл, александрит, кошачий глаз; шпинель — разновидности различной окраски, особенно красная шпинель; жадеит и нефрит — жад; топаз — топаз; оливин — перидот; турмалин — рубеллит и др.; опал — благородный опал, огненный опал; циркон — циркон (красный, коричневый, синий и белый; последние две разновидности получаются при прокаливании); цоизит — танзанит; бирюза — бирюза; гаюин и лазурит — ляпис-лазурь (фактически порода, состоящая главным образом из гаюина с пиритом и др.); группа граната — спессартин (коричневатокрасный), пироп (красный, богемский гранат), родолит (бледный розово-красный), альмандин (пурпурно-красный, альмандин), андрадит (зеленый, демантоид), гроссуляр (гессонит, тсаворит); группа полевых шпатов — альбит и ортоклаз (лунный камень), лабрадор (лабрадор), микроклин (амазонит); кварц — а) крупнокристаллический: горный хрусталь, аметист, розовый кварц, дымчатый кварц, цитрин («топазовый кварц») и б) скрытокристаллический (халцедоновый или микрокристаллический кварц): сардер, карнеол, сардоникс, яшма, агат, моховой агат, гелиотроп, хризопраз и др.

Критерии отнесения минерала к драгоценным камням

Основными критериями являются красота, прочность, редкость и спрос (мода).

Красота (великолепие). Красота, или великолепие, зависящая от цвета, сверкания, блеска, прозрачности и исключительности, является основным требованием, предъявляемым к любому драгоценному камню.

Прочность. Поскольку применяемый в качестве украшения драгоценный камень должен не только быть красивым, но и оставаться таким, существенными являются свойства, обеспечивающие прочность, такие как твердость (устойчивость к истиранию) и прочность на разрыв, или вязкость (устойчивость к раскалыванию или растрескиванию). Эти два свойства не обязательно связаны друг с другом, но термины часто смешиваются. Алмаз с его способностью легко раскалываться в четырех направлениях более хрупок, чем многие другие драгоценные камни, хотя в то же самое время он является самым твердым из известных природных материалов. С другой стороны, оба минерала, относящихся к жаду, хотя и имеют твердость только от 6,5 до 7, обладают намного большей вязкостью или прочностью на разрыв, чем другие драгоценные минералы. Чтобы занять место среди важнейших драгоценных камней, минерал должен иметь твердость 7 или выше, так как пыль, состоящая в основном из кварца (твердость 7) и садящаяся на поверхность одежды, разрушает полировку материала с более низкой твердостью.

Редкость. Редкость — основа спроса, а следовательно, и стоимости — отражает всеобщую человеческую слабость — страстно желать то, чего не могут иметь другие. Аметист, великолепная, но не редкая фиолетовая разновидность кварца, является вследствие этого одним из менее желанных и относительно недорогих камней. Имеется тем не менее предел благоприятному влиянию редкостности, поскольку независимо от красоты минерала интерес к нему падает, если минерал настолько редок, что почти никто не знает о его существовании. Примерами этому служат поразительный синий минерал бенитоит, а также танзанит, ставший менее доступным из-за политической обстановки в Танзании.

Спрос (мода). С течением времени спрос на некоторые драгоценные камни значительно меняется. Красный гранат пироп (богемский гранат), столь популярный в прошлом столетии, сегодня является второстепенным драгоценным камнем. Популярность бирюзы в этом столетии несколько раз поднималась и опускалась. Некоторые причуды спроса поддаются объяснению, другие — нет. Есть данные, что в Древнем Риме опалы имели более высокую цену, чем ныне, и одной из причин этого была вера римлян в то, что камень предохраняет человека, особенно в бою. С этим странно контрастирует более позднее и до сих пор бытующее подозрительное отношение к опалу, восходящее в роману Вальтера Скотта «Анна Гейерштейнская», увидевшему свет в начале XIX в. В этом романе с опалом связаны несчастья и трагедия. Произведения Скотта столь жадно прочитывались и переводились, что к середине XIX в. торговля опалами практически прекратилась. И сегодня для множества людей, даже в Америке, обладание опалом является немыслимым.

Совершенство. Поверхностные или внутренние изъяны либо включения, особенно расположение внутренних включений по отношению к поверхности, влияют на рыночную стоимость ограненных камней. Выявление и определение точного местоположения таких дефектов в камне является важной частью геммологического исследования. Влияние дефектов на стоимость для различных драгоценных камней не одинаково. Включения, которые были бы недопустимы в алмазе, могут почти не иметь значения для изумруда, поскольку последний почти всегда имеет дефекты. Некоторые превосходно окрашенные изумруды с большим количеством включений часто покрываются сложной гравировкой, чтобы скрыть их, и такие камни все еще имеют высокую цену.

Размер. Для минералов является почти аксиомой, что чем крупнее кристалл, тем менее он совершенен, а следовательно, мелкие кристаллы ювелирного качества встречаются чаще, чем крупные. Алмаз является исключением. Многие наиболее крупные кам'ни, проверенные Лабораторией коммерческих драгоценных камней Геммологического института Америки, были без включений или почти без них. Так как среди важнейших драгоценных камней (алмазы, корунды, изумруды) более крупные камни имеют особенно большой спрос, намного превышающий предложение, цена 1 кар для крупных камней почти не связана с ценой на мелкие камни того же качества. Однако для таких камней, как очень крупный ювелирный кварц и аквамарин, цена 1 кар меньше, чем у камней с меньшими размерами, годных для выделки украшений.

Обработка. Термин определяет стиль и совершенство огранки и полировки камня. Почти никогда не встречаются природные камни такого качества, формы и размеров, чтобы их можно было сразу же вставлять в оправу и носить (фото 3). Как это происходит и с другими вещами, с годами стиль обработки драгоценных камней меняется. Степень мастерства огранщиков также очень различна, и это находит отражение з большом диапазоне качества изделий. Специалист по драгоценным камням при оценке ограненного камня имеет дело не только с идентификацией, но и с наличествующими достоинствами камня, в том числе с его совершенством и стилем и качеством обработки. Здесь всегда встает вопрос о необходимости переогранки. Это может потребоваться из-за плохого качества обработки или из-за устаревшего стиля. Поскольку переогранка всегда ведет к заметной потере массы, камень теряет в цене за 1 кар, но может существенно выиграть в цене за счет некоторых других факторов.

Миниатюрность. Характерной особенностью, присущей в определенной степени всем драгоценным камням, но особенно более ценным из них, является то, что они представляют собой сконцентрированные в малом объеме значительные ценности — фактор портативности. В этом заключается одна из основных причин заинтересованности человека в драгоценных камнях, независимая от его желания иметь просто украшение. Это лежит в основе практики приобретения драгоценных камней (особенно алмазов), как формы помещения капитала; драгоценные камни являются предметами, которые легко прятать и переносить, а ценность которых велика и стабильна.

Оптические свойства как основа красоты драгоценных камней

В конечном счете красота драгоценных камней зависит от их химического состава и кристаллической структуры, но непосредственно она определяется оптическими свойствами. Наибольшее значение имеют цвет, сверкание, блеск, прозрачность и некоторые необычные оптические свойства.

Цвет. Цвет, без сомнения, является наиболее важным оптическим свойством. За исключением алмаза, бесцветные разновидности минералов почти не представляют ценности, кроме стоимости огранки. Алмаз, несмотря на отсутствие окраски, привлекает своим исключительным сверканием, являющимся следствием высокого показателя преломления (2,43) и необычно высокой дисперсии («огонь»). Эти свойства выделяют алмаз среди природных драгоценных камней в отдельный класс.

Избирательное поглощение. Причиной истинной окраски, зеленой у изумруда и красной у рубина, является избирательное поглощение белого света — оптическое свойство, которое следует отличать от игры цветов, связанной с дисперсией, как у алмаза, и с интерференцией света, как у благородного опала. Окрашенные драгоценные материалы являются или идиохроматическими, или главным образом аллохроматическими. Идиохроматически окрашенные вещества встречаются всегда в одном цвете, цвет является для них фундаментальным свойством. Малахит, и природный и синтетический, всегда ярко-зеленый. Напротив, большинство драгоценных минералов, например алмаз и кварц, как и основная масса заменителей драгоценных камней, нормально являются бесцветными. В какой цвет они окрашены, зависит от случайного присутствия примесей или от дефектов в кристаллической структуре, «центров окраски». Поскольку число случайных факторов велико, такие минералы могут быть окрашены в разные цвета. Диапазон окраски аллохроматических минералов может быть настолько широким, что родство некоторых разновидностей не было вначале обнаружено и каждая из них, обладающая своей окраской, рассматривалась как отдельный, не связанный с другими минерал. Корунд Al₂O₃, бесцветный в чистом виде, становится ярко-красным, если присутствуют следы хрома. Это и есть драгоценный камень рубин. Прекрасная синяя разновидность этого минерала, сапфир, обязана своим цветом следам железа и титана. Другой замечательный материал— кварц SiO₂ дает драгоценные камни с таким различным внешним видом, как бесцветный горный хрусталь, фиолетовый аметист, розовый богемский рубин, желто-коричневый цитрин («топазовый кварц») и коричневый до черного дымчатый кварц.

В некоторых минералах имеется различие в избирательном поглощении (а следовательно, и в цвете) вдоль различных направлений в кристалле. Это оптическое свойство, известное как плеохроизм, встречается только в минералах, не принадлежащих к кубической сингонии. Плеохроизм рубина, сапфира и турмалина настолько велик, что на него обращали внимание при огранке камней ь прошлые века; эти минералы требуют правильно ориентированной огранки кристалла, чтобы проявить наилучшую окраску в готовом изделии.

Дисперсия и интерференция. В драгоценных камнях помимо окраски, вызванной избирательным поглощением, имеется окраска еще двух типов. Игра спектральных цветов (термин ювелиров «огонь»), особенно хорошо проявленная у правильно ограненного алмаза, происходит благодаря дисперсии белого цвета, при этом ограненный камень действует как сложная призма. Дисперсия присуща всем драгоценным камням, кроме непрозрачных, но явно выражена только в таких минералах, как алмаз и титанит (сфен). Благородный опал проявляет несколько похожий эффект. Здесь игра цветов происходит благодаря интерференции. Наиболее современное объяснение основывается на данных электронной микроскопии, показывающих, что благородный опал, в отличие от обычного опала, состоит из субмикроскопических шариков кремнезема, которые составляют упорядоченные ряды, расположенные на одинаковом расстоянии; это и благоприятствует интерференции. В отличие от избирательного поглощения дисперсионный и интерференционный эффекты не являются истинной окраской, в обоих случаях минералы в сущности являются бесцветными.

Сверкание (яркость). После окраски наиболее важными являются тесно связанные оптические эффекты — сверкание и блеск. Сверкание есть мера света, возвращаемого в наш глаз драгоценным камнем, по сравнению с количеством падающего на камень света. Блеск, менее точный термин, в большей степени относится к качеству, чем к количеству отраженного света. Максимально возможное сверкание любого прозрачного драгоценного камня определяется критическим углом, который в свою очередь связан обратной зависимостью с показателем преломления камня. Критический угол, который в пространстве можно представить себе в виде конуса с полууглом, равным критическому углу, определяет, какая часть падающего света, проходящего в ограненный камень, будет потеряна за счет «рассеяния» на нижней грани. Чем больше показатель преломления, тем меньше конус критического угла; чем меньше конус, тем меньше рассеяние света, так как только те лучи света, которые достигают нижней грани в пределах конуса критического угла, будут «рассеиваться». Чем меньше при этом потеряется света, тем больше его выйдет из коронки камня и попадет в глаз наблюдателя, что и является мерой сверкания. Это объясняет, почему кусочек стекла или кварца никогда не сможет сравниться по яркости с алмазом, каковы бы ни были соотношения его сторон и совершенство полировки. Показатель преломления алмаза (2,43) более чем в полтора раза превосходящий показатель преломления кварца (1,55), обеспечивает исключительно малый критический угол (24°), почти в два раза меньший, чем у кварца, и соответствующее снижение рассеяния света.

Блеск. Понятие относится больше к качественной характеристике, чем к количеству отраженного света, хотя с помощью некоторых определений блеска, таких как алмазный и стеклянный, описывается также и сверкание. «Перламутровый» блеск проявляется веществами с тонкой пластинчатой микроструктурой, с пластинками, более или менее параллельными поверхности. Природный жемчуг состоит из множества не вполне концентрических сфероидальных слоев, нарастающих, как в луковице, от центра наружу, чем и объясняется превосходный перламутровый блеск жемчуга. Такая структура наряду с простым отражением обеспечивает дифракцию света. Аналогичным образом вещества с волокнистым строением, особенно если волокна располагаются параллельно, проявляют шелковый блеск, например разновидность гипса— атласный шпат. Этот световой эффект связан с явлениями переливчатости и астеризма.

Прозрачность. В торговле драгоценными камнями сегодня особенно ценится прозрачность. Четыре прозрачных камня — алмаз, рубин, сапфир и изумруд— часто выделяются и описываются как «драгоценные», а все прочие рассматриваются как «полудрагоценные». Применение термина «полудрагоценный» к таким великолепным драгоценным камням, как александрит, благородный жад и черный опал, которые часто продаются по ценам, сравнимым с ценами на все четыре «драгоценных» камня, является непоследовательным; наблюдается все возрастающая тенденция употреблять один общий термин «драгоценный камень».

До тех пор пока человек не научился гранить камни, нельзя было полностью оценить действительную красоту прозрачных драгоценных камней. По этой причине в древние времена, до развития искусства огранки, прозрачные драгоценные камни не пользовались той популярностью, какую они имеют сейчас, и такие полупрозрачные и непрозрачные камни, как ляпис-лазурь и бирюза, а также многочисленные различающиеся по цвету и структуре разновидности халцедона — карнеол, сардер, сардоникс и др., — ставились очень высоко. С тех пор все переменилось, и сегодня такие непрозрачные и полупрозрачные камни считаются более низкого качества или по крайней мере относительно недорогими.

Необычные оптические свойства. Необычные оптические эффекты проявляются в отдельных образцах некоторых драгоценных камней. Эффекты бывают многих видов, но ни в одном случае такой эффект не является фундаментальным оптическим свойством, поскольку он проявляется лишь в редких образцах конкретного драгоценного камня. Примерами являются переливчатость хризобериллового кошачьего глаза и кварцевого тигрового глаза, астеризм звездчатого рубина и сапфира и мерцающая адуляресценция лунного камня из группы полевых шпатов. Эти и подобные явления своим происхождением обязаны внутреннему отражению и интерференции, вызванными присутствием кучно расположенных включений или наличием микроструктурных особенностей. В случае переливчатости микроструктура представлена единой системой параллельных волокон, дающих шелковистый блеск и резко очерченную полосу отраженного света под прямым углом к направлению волокон, что похоже на световой эффект на шпульке шелковых ниток. Астеризм представляет собой сложную переливчатость, когда по законам симметрии в минерале развивается более одной системы параллельных волокон или игольчатых включений. Гексагональная симметрия рубина и сапфира благоприятствует развитию трех систем, пересекающихся под углами в 120°, что приводит к проявлению шестилучевого астеризма звездных рубинов и сапфиров.

Диагностика драгоценных камней

Диагностика драгоценных камней требует знания свойств всех драгоценных материалов, как природных, так и искусственных, а также понимания принципов действия различных приборов для определения драгоценных камней, умения их применять и знания их предельных возможностей. Специалист по драгоценным камням должен быть готов иметь дело как с сырыми, так и с ограненными камнями, обращаясь при этом с сырым камнем так, как обращался бы с другими минералами, если не считать проявления естественного беспокойства, вызванного ценностью материала. Однако и ограненные камни предоставляют массу вопросов, которые должен выяснить геммолог.

Идентификация ограненных драгоценных камней отличается от идентификации простых минералов или драгоценного сырья в двух отношениях. Прежде всего ценность материала и риск повредить его ограничивают методы определения теми, которые не связаны с разрушением материала. Такое ограничение увеличивает трудность идентификации. Она возрастает еще больше, если камень ошлифован кабошоном, а не огранен или обрезан без полировки, так как при этом нельзя применить один из ключевых методов диагностики драгоценных камней— точное измерение на рефрактометре показателя преломления. Кроме того, в отличие от минералога геммолог всегда стоит перед возможностью того, что материал может оказаться искусственным, и даже если он устанавливает естественное происхождение материала, последний может оказаться измененным или подделанным одним из большого числа способов. Ясно, что знание свойств многочисленных заменителей драгоценных камней и способов, с помощью которых природный материал может быть изменен и «улучшен», настолько же важно, как и знание характерных черт самих драгоценных камней.

Определение драгоценных камней включает:

1) различение похожих минералов;

2) различение природных драгоценных камней и искусственных заменителей всякого рода;

3) обнаружение, в случае природного драгоценного камня, любого из известных методов изменения или подделки.

Приборы для проверки драгоценных камней

Диагностика драгоценных камней и их заменителей часто основывается на определении фундаментальных оптических и механических свойств посредством специальных приборов и частью на выявлении включений и внутренней микроструктуры, возможном только при значительном увеличении. Наблюдения под микроскопом особенно ценны для различения синтетических и природных камней.

Чаще всего применяется рефрактометр, с помощью которого, измеряя критический угол (угол полного отражения), определяют показатель преломления. Показатель преломления n является важнейшим оптическим свойством драгоценного материала. Плоские полированные поверхности ограненных камней являются идеальными для определений с помощью рефрактометра, тогда как на искривленных поверхностях кабошона точных измерений сделать нельзя. Обычно рефрактометры для драгоценных камней ограничиваются значениями n = 1,80 и ниже. Появление современных заменителей алмаза привело к разработке приборов для измерения отражательной способности поверхности, и тем самым для определения подлинности камней с n> 1,80.

Полярископ, устройство, позволяющее исследовать драгоценные камни в поляризованном свете, состоит из двух поляроидов, между которыми помещается камень. Прибор дает возможность определить, является ли камень двупреломляющим, хотя для большинства камней с n = 1,80 и ниже это может быть сделано и на рефрактометре. Одно из основных применений прибора заключается в обнаружении такой оптической характеристики, как аномальное двупреломление, присущее синтетической шпинели, являющейся одним из наиболее широко применяемых заменителей драгоценных камней.

Интерференционные фигуры также могут наблюдаться в полярископе при добавлении к его оптической системе слабой линзы. Интерференционные фигуры позволяют установить оптический характер камня и отнести его к одной из пяти основных кристаллографических категорий. Это мощное средство идентификации, поскольку оно определяет, к каким кристаллографическим системам может относиться исследуемый материал. Аморфные вещества и кубические кристаллы не дают интерференционных фигур. Одноосные фигуры, и положительные и отрицательные, образуются только тетрагональными и гексагональными (включая тригональные) кристаллами, тогда как ромбические, моноклинные и триклинные кристаллы образуют положительные или отрицательные двуосные фигуры.

Дихроскоп, устройство, предназначенное в основном для обнаружения плеохроизма (дихроизма и трихроизма), состоит из призмы кальцита, вмонтированной в трубку с небольшим отверстием, или окном, на одном конце. Когда прозрачный минерал помещается между прибором и источником света, двупреломляющий кальцит разделяет плеохроичные цвета таким образом, что наблюдается двойное изображение окна, в котором различные цвета даже слабо плеохроирующего материала ясно видны и их можно непосредственно сравнить. В случае неплеохроирующих материалов оба изображения будут одного цвета.

Как петрографический поляризационный микроскоп, так и бинокулярный стереоскопический микроскоп необходимы в лаборатории по проверке драгоценных камней; бинокулярный микроскоп в целом более полезен для работы с ограненными камнями. Джемолит (The Gemolite), выпускаемый Геммологическим институтом Америки, представляет собой специально сконструированный бинокулярный микроскоп с темным полем. Он отличается от обычных бинокуляров главным образом превосходным осветительным устройством. Освещение особенно важно при исследовании ограненных драгоценных камней, поверхности которых с высокими отражательными свойствами обычно затемняют внутреннюю часть камня.

Плотность, наиболее важное из физических свойств, может быть определена точно, с помощью специальных весов, или, что часто бывает достаточным, приблизительно, методом всплывания с использованием жидкостей с известной плотностью.

Поскольку разные материалы с одинаковой или очень близкой окраской часто дают различные и характерные спектры поглощения, ручной спектроскоп, соединенный с микроскопом или имеющий независимый источник света, является очень ценным инструментом, особенно при выявлении облученных искусственно окрашенных алмазов.

Флюоресценция под действием ультрафиолетового света также является важным диагностическим признаком некоторых драгоценных материалов; она оказывается особенно полезной при выявлении синтетических изумрудов и черного жемчуга с природной окраской.

Жемчуг ставит особую проблему, впервые разрешенную А. Александером в начале 30-х годов. Его метод представляет собой модификацию используемой в медицине рентгенографии. Оказалось, что это единственный удовлетворительный метод, позволяющий уверенно различать природный и культурный жемчуг высокого качества.

Дифракция рентгеновских лучей, имеющая при проверке жемчуга второстепенное значение, и особенно порошковый метод в геммологии при диагностике сырого драгоценного материала столь же важны, как и в минералогии. Дифракция рентгеновских лучей может также использоваться для диагностики ограненных камней, когда другие методы оказываются недостаточными, а камень имеет значительные размеры и интерес к нему настолько велик, что оправдывает потерю небольшой части и стоимость новой полировки или переогранки.

Дифрактометр, сконструированный Р. Холмсом и Дж. Суитзером в 1947 г., дает возможность получать весьма удовлетворительные порошкограммы от монокристаллических драгоценных камней без вреда для них. Поскольку геммология становится все более сложной, в ней находит постоянное применение такая исследовательская аппаратура, как спектрофотометры и сканирующие электронные микроскопы.

Сырьё для драгоценных камней и проблемы его диагностики

Природные драгоценные минералы. Различение драгоценных минералов с одинаковой окраской обычно не представляет серьезных трудностей. Число возможных минералов ограниченно, а их основные механические и оптические свойства обычно столь различны, несмотря на сходство окраски, что определение этих свойств легко решает проблему диагностики минералов.

Природные драгоценные материалы — неминералы. Сюда входят два типа веществ:

1) органические вещества, такие как янтарь и гагат, встречающиеся в земной коре, но не рассматриваемые минералогами в качестве минералов; они обычно относятся к категории «минералоидов» (см. Смола и янтарь);

2) продукты жизнедеятельности организмов — например, природный жемчуг и благородный коралл, которые ни в каком смысле не являются минералами.

Ни янтарь, ни гагат в настоящее время не имеют большого спроса. Однако янтарь имеет большое и почетное прошлое, будучи исторически первым драгоценным камнем, к тому же наиболее широко и постоянно употреблявшимся. Его можно отличить от имитаций по крайне низкой плотности (всплывает в морской воде), а от других смолистых веществ — по реакции с органическими растворителями. Натуральный жемчуг столь же желанен и дорог, как и лучшие драгоценные камни. Тем не менее имевшая важное значение добыча натурального жемчуга жестоко пострадала в нашем столетии от вторжения японского культурного жемчуга. Культурный «полуискусственный» жемчуг в сферической форме, по-видимому, впервые был получен в результате тщательно спланированных экспериментов Т. Нисикава, затем К. Микимото. Образчик был представлен императору во время выпускного акта в Токийском университете в июле 1909 г. Т. Мисе Оез всякого научного метода также получал сферический жемчуг уже в 1904 г. Хотя Микимото, который считается отцом японской промышленности культурного жемчуга, получил патент в 1896 г., это был патент на метод выращивания жемчуга на поверхности раковин, а не сферического жемчуга, выращиваемого внутри раковин. За патентом на сферический жемчуг он не обращался до 1914 г. Своим завораживающим успехом японская промышленность культурного жемчуга обязана главным образом Микимото. Проблема различения натурального и культурного жемчуга потребовала специальной аппаратуры и методики, прежде всего рентгеновской.

Имитации. Это искусственные материалы, которые внешне похожи на природные драгоценные камни, но отличаются от них по химическому составу, внутренней структуре или по тому и другому вместе. Используются многочисленные материалы, главным образом аморфные, а не кристаллические, такие как свинцовое стекло (страз), пластмасса и керамика; наиболее употребительно стекло. Обычно имитации почти не представляют трудности для идентификации, так как разница в химическом составе и структуре неизменно ведет к тому, что их основные оптические и физические свойства отличаются от свойств природных драгоценных камней, которые они имитируют. Имитации из стекла — одни из самых древних среди всех заменителей драгоценных камней; стеклянные бусинки из Месопотамии датируются по крайней мере 3000 г. до н. э.

Имитации жемчуга представляют собой сплошные или заполненные воском стеклянные бусины, покрытые «жемчужной эссенцией», водным раствором «гуанина» — бесцветного органического вещества (C₅H₅N₅O), состоящего из микроскопических ромбических пластинок и получаемого из чешуи определенных рыб. Имитации жемчуга, несмотря на замечательное внешнее сходство, легко отличаются как от природного, так и от культурного жемчуга по своей гладкой поверхности, в отличие от дающей ощущение неровной «песчанистой» поверхности натурального и культурного жемчуга, если пробовать их на зуб.

Реконструированные драгоценные камни. Из таких драгоценных камней заслуживают упоминания лишь рубин и янтарь. Неоднократно писалось о том, что реконструированный рубин был получен в 1880-е годы спеканием или сплавлением очень мелких обломков природного рубина. Поскольку частички полностью не расплавлялись, в получившемся агрегате обломки должны были соединяться друг с другом случайным образом. К. Нассау и Р. Кроунингшилд установили, что материал такого типа был получен не сплавлением обломков, а представляет собой раннюю попытку синтеза. Термин «реконструированный» неправомерно применяется также в качестве синонима по отношению к синтетическому корунду, синтетической шпинели и даже имитациям из стекла. Такое употребление термина является умышленным, с целью поднять стоимость синтетических аналогов и имитаций. Прессованный янтарь производят до сих пор, нагревая под давлением небольшие обломки в присутствии растворителей.

Синтетические аналоги. Они представляют собой искусственные заменители драгоценного камня, которые имеют не только внешнее сходство, но и такие же химический состав и кристаллическую структуру, как у драгоценного камня, который они представляют. Из того обстоятельства, что химический состав и кристаллическая структура определяют ведущие физические и оптические свойства любого кристаллического вещества, следует, что природный драгоценный камень и его синтетический аналог имеют по существу идентичные свойства и, следовательно, определения основных свойств для различения природных и синтетических материалов недостаточно. Тем самым синтетические аналоги ставят перед геммологамч наиболее часто встречающиеся и наиболее трудные проблемы идентификации. Действительно, на первый взгляд может показаться, что выявить синтетический аналог невозможно. К счастью, при выращивании синтетических аналогов условия роста кристаллов заметно отличаются от условий кристаллизации эквивалентных природных минералов. Вследствие этого в синтетических аналогах наблюдаются некоторые макроскопические проявления, отличающиеся от таковых в природных драгоценных камнях; обычно это включения, особенности внутренней структуры, зональность окраски и т.д.. Вес это дает возможность геммологу выявить синтетические материалы. Тем не менее такие определения часто оказываются затруднительными, в лучшем случае требуют тщательного исследования под микроскопом, но могут потребовать и дополнительного привлечения специальных методов. Необходим и большой опыт, так как для неискушенного специалиста многие решающие различия не очевидны, или, наоборот, лишь кажутся ему. Все возрастающее совершенство синтетических аналогов делает их выявление еще более затруднительным. Особенно это относится к синтетическим камням безупречного качества. У. Плато обнаружил, что в синтетическом корунде, выращенном по методу плавления в пламени, проявляется деформационная структура, состоящая из двух систем линий, пересекающихся под углом 60°; это делает возможным выявлять такие синтетические кристаллы, даже если они совсем свободны от включений, цветных полосок, штриховки и пр. Такая структура видна, если наблюдение ведется в направлении оптической оси в поляризованном свете, а камень погружен в жидкость с таким же показателем преломления. Деформационная структура шевронного типа не наблюдается в природном корунде.

Начиная с синтетического рубина и неокрашенного белого сапфира Вернейля список синтетических аналогов постепенно рос. Многие драгоценные минералы, в том числе и алмаз, синтезированы были, но для ювелирных целей ни по размеру, ни по качеству не годились. К настоящему времени получены следующие синтетические аналоги, пригодные для использования в качестве драгоценных камней.

Корунд — рубин и сапфир различной окраски, включая звездчатые рубины и звездчатые сапфиры. Синтетические рубины, выращенные методом флюса, стали в последние годы крупным источником мошенничества и злоупотреблений, так как тяга к помещению денег в драгоценные камни выросла. Ювелиры, научившиеся распознавать синтетические аналоги Вернейля по их искривленным линиям роста, неверно идентифицировали корунды, полученные методом флюса, с их естественно выглядящими включениями.

Шпинель — многих цветов, имеющих сходство с цветами различных драгоценных камней; часто неправомерно продается под названием тех драгоценных минералов, чью окраску она имитирует, например «синтетический аквамарин» или «синтетический циркон».

Изумруд — в настоящее время производится с помощью различных методов. Полученные в Германии в 1930-х годах первые синтетические изумруды (игмеральд), по-видимому, никогда не имели коммерческого значения. Синтетические изумруды Чатема имеют торговое название «изумруд, созданный Чатемом». Синтетические изумруды производились также «Линде» (отделение фирмы «Линде Эйр Продактс» в Сан-Диего, Калифорния) и в настоящее время Жильсоном во Франции икомпанией Киосера в Японии.

Рутил — синтетический; по цвету отличается от природного. Прежде, до появления более совершенных заменителей алмаза, он продавался как его заменитель под названием «титания», «кенийский камень» и др.

Кварц — синтетический цитрин и аметист; они появились в продаже в 1970 году. Камни безупречного качества для геммолога-практика могут оказаться не поддающимися идентификации.

Хризоберилл — синтетический александрит; появился в продаже в 1970-е годы; производится в Калифорнии и в Японии.

Некоторые синтетические кристаллические драгоценные материалы не эквивалентны никаким из известных минералов. Примером является титанат стронция» который продается под названием фабулита. Успех этого камня, как и синтетического рутила, основывается главным образом на его сходстве с алмазом как по сверканию, так и по огню. К сожалению, его твердость, между 5 и 6, делает его неудовлетворительным драгоценным материалом. Другим синтетическим материалом, не имеющим природного двойника, является соединение иттрия Y₃Al₅O₁₂ со структурой граната — иттриевый гранат, известный под торговым названием ИАГ. Это бесцветный прозрачный материал с твердостью около 8, сверкание и дисперсия делают его приемлемой имитацией алмаза. С 1975 г. синтетический кубический оксид циркония, до сих пор не имеющий собственного названия, вышел вперед среди всех других имитаций алмаза и способствовал внедрению измерений коэффициента теплопроводности. Необыкновенно высокая теплопроводность алмаза отличает его от всех прозрачных заменителей. (Кристаллы кубического оксида циркония впервые были выращены в середине 60-х годов в СССР и названы фианитами).

«Синтетический изумруд», производимый И. Лехлейтнером из Австрии, а ранее и «Линде», относится к такому типу заменителей драгоценных камней, который ставит перед классификаторами сложную задачу. На ограненный кусочек бесцветного или очень бледно окрашенного обыкновенного берилла или аквамарина гидротермальным методом наращивается однородный слой синтетического изумруда. После этого поверхности полируются. Основная масса камня представляет собой природный минерал, а поверхностный слой — синтетический!

Дублеты, или составные камни. Составные камни состоят из двух или нескольких сцементированных или склеенных кусочков. Здесь имеется много типов; прежде составные камни производились в больших количествах, но, за исключением дублетов опала, все они в большой мере вытеснены синтетическими аналогами. Некоторые типы известны с глубокой древности. Плиний утверждает, что дублеты сардоникса, состоящие из двух кусочков оникса различного цвета, были хорошо известны в Древнем Риме.

Дублеты производятся как для повышения качества дешевых имитаций из стекла, так и для преднамеренного обмана покупателей. К первой группе относятся хорошо известные дублеты с гранатовым верхом, наиболее распространенные из всех составных камней и встречающиеся до сих пор, хотя больше и не производятся. Они состоят из тонкой пластинки красного граната, «наплавленного» на основание из цветного стекла. Гранат, значительно более твердый и менее хрупкий, чем стекло, покрывает коронку камня, включая и края таблички — наиболее уязвимой части ограненного камня. Удивительно то, что если смотреть сверху, красный цвет граната становится невидимым на фоне цветного стеклянного основания. Такие составные камни легко обнаруживаются, поскольку из-за различия в блеске граната и стекла граница между обеими частями камня ясно видна даже в ручную лупу. Они делались в различных цветах, имитируя все основные драгоценные камни, причем настолько нетщательно, что ясно, они не предназначались для обмана.

Составные камни, сделанные с целью обмана, чаще всего имитировали изумруд. Кроме обычных имитаций с гранатовым верхом использовались «изумрудные» дублеты и триплеты нескольких типов. Они тщательно изготавливаются из двух кусочков с плоскими поверхностями, соединенными по плоскости пояска. Чаще всего они состоят из двух кусочков кварца или бесцветной синтетической шпинели, соединенных зеленым цементом. Такие камни не представляют особенной трудности для идентификации. Более опасный тип состоит из двух кусочков берилла, соединенных по пояску зеленым цементом. В этом случае проверка как коронки, так и павильона выявила бы изумруд, так как этот драгоценный камень является просто окрашенной разновидностью берилла и имеет те же самые основные свойства. Осложнение вносит применение круглой оправы, в которой поясок полностью спрятан, и, следовательно, соединение между кусочками скрыто. Нужно заметить, что даже тонкая зеленая пленка на плоскости пояска дает, при рассматривании сверху, иллюзию того, что весь камень является однородно зеленым. Если смотреть через такие дублеты параллельно площадке, особенно когда камень погружен в жидкость, становятся явными бесцветные части. Кроме того, большинство камней не кажутся красными при рассматривании через изумрудный фильтр. Хотя такое наблюдение не является решающим, поскольку некоторые природные изумруды также не кажутся при этом красными, это могло бы означать, что необходима их дальнейшая проверка.

В настоящее время среди составных камней наиболее часто встречаются дублеты или триплеты опала, в которых тонкие пластинки благородного опала сцементированы или с более толстыми пластинками халцедона, или более низкосортного опала, или опаловой матки с включениями железняка, причем последний вариант наиболее коварен. Такая практика поддерживается наличием в большом количестве благородного опала, слишком мелкого для использования в качестве драгоценного камня. Многие имитации имеют поверх благородного опала третью составную часть в виде кабошона горного хрусталя или стекла. В связи с широким распространением составных камней следует всегда с подозрением относиться к сплошным круглым оправам и, более того, к оправам, закрывающим тыльную сторону драгоценного камня, что делает невозможным проверку павильона. Полированный фоссилизировапный аммонит с наклеенным кварцем или стеклом имеет сходство с благородным черным опалом.

К составным камням относятся камни с фольгой на тыльной стороне, что делается с разной целью. Цветная металлическая фольга, приклеенная к граням павильона или помещенная на оправу позади бледно окрашенного камня того же цвета, искусственно усиливает окраску камня. Серебристая металлическая фольга, покрывающая грани павильона фальшивых бриллиантов, действует как зеркало, препятствуя рассеянию света и усиливая сверкание, так что эти кусочки стекла становятся похожими на алмаз. Покрытие тыльной стороны фольгой со звездовидным узором может дать иллюзию астеризма там, где его нет. Синяя фольга или просто синяя окраска тыльной стороны может усилить цвет бледного звездчатого сапфира или же заставить принять розовый кварц, проявляющий слабый астеризм, за звездчатый сапфир. Любой бледный звездчатый камень, окраска которого усилена подобным образом, можно легко распознать, рассматривая его в направлении, параллельно основанию.

Культивированный жемчуг. Этот материал отличается от всех других драгоценных камней. Он образуется путем помещения крупной затравки — перламутрового шарика в тело живой жемчужной «устрицы», которая в действительности является не устрицей, а моллюском из рода Pinctada (Meleagrina). Животное обволакивает «затравку» тонким слоем перламутра, идентичного по составу и структуре природному жемчугу. Примерно через 3 года этот перламутровый слой становится достаточным для получения настоящего жемчужного блеска и тогда культивированный жемчуг извлекается.

Различить природный и культивированный жемчуг нетрудно, даже если жемчужины не просверлены для нанизывания. В любом случае единственно надежными являются рентгеновские методы. Наиболее употребительной является рентгенография, главным образом потому, что этим методом можно одновременно проверить большое количество жемчужин. Поскольку шарик из перламутра, имеющий внутреннюю структуру, совершенно отличную от концентрической структуры природного жемчуга, составляет, за исключением тонкого слоя, весь объем культивированного жемчуга, рентгенограммы этих двух типов жемчужин резко различны.

Обработанные природные драгоценные камни. Нет числа способам, с помощью которых природный драгоценный камень может быть изменен, и не все такие изменения можно определить существующими методами. Искажение природных свойств производится с многими целями, включая: улучшение, удаление или изменение окраски камня; сокрытие несовершенств; упрочнение материала; улучшение внешнего вида; составление более крупных, годных для использования кусков из более мелких. В применяемых методах используются: нагревание или нагревание под давлением плюс «порошковые ванны» для придания цвета бледным сапфирам; радиоактивное облучение камней; пропитывание воском, маслом, красителями и т.д. Ниже рассматриваются некоторые из наиболее часто встречающихся способов.

Окрашивание применяется главным образом к пористым материалам, особенно к криптокристаллическим формам кварцау но бирюза и даже жад тоже поддаются подкраске. Окрашивание халцедона, который весьма порист, практиковалось в Древнем Риме и наиболее широко велось в знаменитом ювелирном центре Идар-Оберштейн в Западной Германии (теперь ФРГ) с 1819 г. В отличие от веществ в агрегатном состоянии монокристалл драгоценного камня можно окрасить, только если кристалл очень подвержен растрескиванию. Очень растрескавшиеся изумруды погружают в масло, чтобы скрыть трещины, и к этому маслу часто добавляют красители для улучшения окраски камня.

Изменение цвета монокристаллов обычно достигается нагреванием или облучением на циклотроне и гамма-облучением. Желтый цитриновый кварц, или «топазовый кварц», производится нагреванием аметиста низкого качества или дымчатого кварца. Превосходные голубые цирконы, как и бесцветные цирконы, получаются из обычных красно-коричневых разностей путем интенсивного нагревания. Тот же метод применяется для окрашивания в розовый цвет топаза. Замечательный недавно открытый драгоценный камень танзанит, фиолетово-синий цоизит из Танзании, при нагревании приобретает более приятную глубокую синюю окраску. Считается, что окраска большинства бразильских аквамаринов исправлена путем нагревания, но доказать, что какой-либо конкретный камень был подвергнут такой обработке, оказывается невозможным.

Многие синие сапфиры, появившиеся после 1975 г., первоначально представляли собой непрозрачный серый материал из Шри-Ланки. При нагревании в тиглях включения в камнях перестраиваются, возникает привлекательная синяя окраска, при этом камни становятся прозрачными. Не все камни, обработанные таким образом, можно идентифицировать, и при продаже о возможном изменении цвета не сообщается, как и в случае с аквамаринами.

Более коварной и потенциально мошеннической является тепловая обработка, при которой окрашивание внешнего слоя ограненных светлых сапфиров производится при нагревании в порошковой бане из недостающих элементов — алюминия, железа и титана. Окраска в другие цвета производится аналогичным образом с использованием различных порошков.

Умеренное нагревание и давление в присутствии растворителя долгое время применялось в центрах добычи янтаря в Восточной Пруссии для производства блоков прессованного янтаря.

Пористые камни, такие как бирюза, часто пропитываются восковой или жидкой пластической массой для придания рыхлым мелоподобным образцам необходимой для полирования плотности, при этом улучшается внешний вид и даже цвет образцов.

В последние годы многие алмазы и другие драгоценные камни подвергаются бомбардировке быстрыми частицами в циклотронах и других аналогичных ускорителях, а в последнее время — в атомных реакторах различными радиоактивными изотопами. При этом происходят интересные и, по-видимому, устойчивые изменения окраски. Таким путем можно повысить качество желтоватых или коричневатых алмазов нечистой воды, превратив их в хорошо окрашенные «фантастические камни». Получаемые при этом натурально выглядящие тона включают многие оттенки желтого, коричневого, оранжево-коричневого, сине-зеленого и черного цветов. Задолго до изобретения циклотрона было обнаружено, что алмазы становятся зелеными, если их долго держать погруженными в раствор бромида радия. К сожалению, обработанные таким образом камни всегда сильнорадиоактивны и представляют потенциальную опасность для тех, кто их носит. Алмазы, окрашенные с применением циклотрона, атомного реактора или изотопов, могут быть обнаружены по характерным линиям спектра.

Поскольку даже слабое отклонение от белого в сторону желтого или коричневого цвета влияет на стоимость карата алмаза, для сокрытия небезупречной природы таких камней применяются разнообразные мошеннические приемы. Один из них состоит в покрытии павильона, полностью или частично, светло-голубым пластиком, эмалью или даже несмываемыми чернилами, чтобы сделать невидимым желтоватый оттенок самого камня. Применение подобных приемов обнаружить иногда трудно.

Многие драгоценные камни изменяют цвет под воздействием гамма-излучения. В коммерческом отношении наиболее успешным, вероятно, является придание постоянной голубой окраски некоторым бесцветным топазам и серого цвета — неокрашенным культивированным жемчужинам.

Обработка драгоценных камней (огранка и полировка)

Наиболее важным для геммолога при исследовании ограненных камней является определение типа и качества обработки. Это требует знания целей обработки и принципов выбора стиля огранки, наиболее подходящего к конкретному материалу. В качестве первых драгоценных камней человек, несомненно, использовал цветную речную гальку в том виде, как он ее находил. Хотя человек вскоре узнал, что качество камня улучшается при полировании, в течение долгого времени он не прилагал усилий, чтобы изменить первоначальную форму или размер. Императорская корона Карла Великого (800 г. н. э.) содержит большое число округлых асимметричных кабошонов различного размера и формы, — по существу полированных галечек. Позднее кабошонам придавалась симметричная форма, -круглая или овальная, как это делается и в наши дни. В настоящее время шлифовка кабошоном применяется главным образом для непрозрачных драгоценных камней, таких как бирюза или опал, или для камней с необычным оптическим свойством, так как переливчатость и астеризм выявляются наиболее эффектно в камне с искривленной поверхностью.

Еще позднее, где-то до 1400 г. н. э., было обнаружено, что потенциальную красоту прозрачного камня можно выявить полнее, огранив его. Вначале ограненные камни также были асимметричными, неправильная поверхность сырого камня заменялась минимальным числом расположенных случайным образом плоских граней. Прекрасным примером является великолепный алмаз «Шах» Алмазного фонда Московского Кремля. Впоследствии камни гранили, не только придавая им симметричную форму, но и в соответствии с их пропорциями и углами, особенно в случае алмаза.

В течение столетий было разработано множество стилей огранки. Они различаются по числу, форме, распределению граней, углам между ними, а также и общими пропорциями камня. В случае окрашенных камней форма, особенно высота, согласуется с густотой окраски материала, чтобы достичь наиболее привлекательного вида,

Огранка алмазов имеет исключительное значение для их оценки. Поскольку алмаз по существу не окрашен, интерес к нему как к драгоценному камню полностью зависит от его замечательного сверкания и игры (дисперсии). Эти чисто оптические свойства в очень большой степени зависят от правильных пропорций и огранки. Длительный опыт показал, что необыкновенные потенциальные сверкание и игра лучше всего выявляются при так называемом бриллиантовом стиле огранки.

Общая форма и пропорции при этой огранке основываются на октаэдре, обычной геометрической форме кристаллов алмаза, и его спайности. Бриллиантовая огранка возникла в середине XV в. как простая «таблитчатая огранка». В этом стиле огранки верхняя и нижняя части октаэдрического кристалла стесывались до образования крупной таблички наверху и маленькой параллельной ей грани (калетты) внизу. Это давало камень с десятью гранями, в котором восемь граней представляли собой просто слегка исправленные грани октаэдрического кристалла. С этого скромного начала шаг за шагом развивалась бриллиантовая огранка, пока не достигла современного стандарта — бриллианта округлой формы с 58 гранями (33 на коронке и 25 на павильоне).

Современный бриллиант имеет совершенно круглые очертания и низкую коронку, но так стало только в нашем столетии. Прежде на форму бриллиантов очевидным образом влияла октаэдрическая форма кристалла, так что они имели квадратные очертания и очень высокую коронку. Хотя квадратная форма перешла позднее в круглую, коронка оставалась высокой (европейская огранка). Было известно, что такие камни с высокой коронкой теряют в яркости, но соображения экономии брали верх. И к квадратным очертаниям, и к высокой коронке огранки старого типа пришли давно, как к компромиссу между так называемыми идеальными пропорциями и экономическим реализмом. Такой тип огранки являлся попыткой свести к минимуму потерю алмаза при огранке и получить все еще удовлетворительный камень. В то время вся операция должна была проводиться путем стачивания, так как более современные методы распиливания были неизвестны. Весь алмаз, который удалялся во время операции, превращался в фактически бесполезный порошок, так что нежелание понижать высоту таблички более, чем это совершенно необходимо, вполне понятно.

Открытие в 1870-х годах того обстоятельства, что кристалл алмаза можно распиливать в трех взаимно перпендикулярных направлениях параллельно осевым плоскостям октаэдрического кристалла, привело в конечном счете к большим изменениям в огранке алмаза. Распиливая алмаз, стало возможным удалять верхнюю часть октаэдрического кристалла на любом желаемом уровне практически без потерь, так что из удаленного кусочка можно было получить камень меньших размеров.

Усовершенствованный способ огранки, известный как американская огранка, или «теоретический бриллиант Толковского», характеризуется: 1) уменьшением высоты коронки до высоты, рассматриваемой как идеальная с оптической точки зрения, 2) незначительным изменением углов и общих пропорций, например расширением таблички. Эти низкокоронковые бриллианты так называемой американской огранки европейскими резчиками вначале характеризовались как «эти распластанные американские камни» Однако экономические условия, связанные с желанием сохранить массу сырого материала, привели к дальнейшему расширению таблички, так что в современных бриллиантах площадь таблички редко бывает менее 60%, обычно же она составляет 64%.

Камни с пропорциями и отделкой, сильно отклоняющимися от принятых в настоящее время, падают в цене; это связано с чрезмерной массой, сохраненной при достижении окончательной формы.

Стандартный 58-гранный бриллиант присутствует в модифицированной форме в других современных огранках, таких как овальная, маркиза, панделок и сердцевидная. При внимательном наблюдении обнаруживается, что все они в своей основе подобны круглому бриллианту. Отличаются они только очертаниями камня и в небольшой степени формой граней и межграневыми углами, а в некоторых случаях числом граней. Другие стили обработки алмазов, такие как изумрудная огранка или огранка розой, коренным образом отличаются от бриллиантовой огранки; известно, что они придают камню значительно меньше блеска независимо от совершенства огранки. В последнее время для улучшения блеска алмазов восьмиугольной формы выдвигаются смягченные очертания восьмиугольника и модифицированный бриллиантовый тип огранки.

Тесно связаны с высотой коронки общие пропорции, или отношение высоты камня к его диаметру, что определяет угловые соотношения тыловых граней и таблички. Это имеет решающее значение, так как от этого зависит рассеяние света в нижней части камня и его блеск.

Очевидно, что несколько главных факторов влияют на определение категории или оценки ограненных драгоценных камней, в особенности алмазов. Эти факторы часто именуются «четыре С» — цвет, чистота, масса в каратах и огранка (по-англ.: color, clarity, carat weight, cutting). В случае алмаза под цветом обычно понимается отсутствие цвета или отклонение от бесцветности. Понятие чистоты охватывает прозрачность и степень отсутствия включений. Масса в каратах указывает на размер камня, огранка — на качество и совершенство обработки. Все эти факторы имеют большое значение при определении стоимости ограненного камня.