Происхождение драгоценных камней кратко

Обновлено: 05.07.2024

Все драгоценные камни, за исключением камней и ювелирных материалов органического происхождения (кораллы, гагат, слоновая кость, одонтолит, янтарь, жемчуг, перламутр), принадлежат к минералам.

Образование драгоценных камней связано как с экзогенными,так и с эндогеннымипроцессами, протекающими в ходе геологической истории Земли.

Экзогенные месторождения– залежи полезных ископаемых, связанные с древними и современными геохимическими процессами. Образуются на поверхности земли в её тонкой верхней части. Экзогенные месторождения формируются в результате механического и биохимического преобразования и дифференциации минеральных веществ эндогенного происхождения. Среди экзогенных месторождений различают 4 генетических группы:

- остаточные месторождения– формируются вследствие выноса растворимых минеральных соединений из зоны выветривания и накопления труднорастворимого минерального остатка, образующего руды железа, никеля, марганца, алюминия;

- инфильтрационные месторождения– возникают при осаждении из подземных вод поверхностного происхождения растворённых в них минеральных веществ с образованием залежей руд урана, меди, серебра, золота, самородной серы;

- россыпные месторождения– создаются при накоплении в рыхлых отложениях на дне рек и морских побережий тяжёлых и прочных ценных минералов, к числу которых принадлежат золото, платина, минералы титана, вольфрама, олова;

- осадочные месторождения– образуются в процессе осадконакопления на дне морских и континентальных водоёмов, формирующего залежи угля, горючих сланцев, нефти, горючего газа, солей, фосфоритов, руд железа, марганца, бокситов, урана, меди, а также строительных материалов.

Эндогенные месторождения– залежи полезных ископаемых, связанные с геохимическими процессами глубинных частей Земли. Формируются из магматических расплавов или из газовых и жидких горячих минерализованных растворов среди глубинных геологических структур в обстановке высоких температур и давления. Выделяется 5 генетических групп:

- магматические месторождения– образуются при застывании расплавов с обособлением руд хрома, титана, ванадия, железа, платины, меди, никеля, редких металлов, а также апатита и алмазов;

- пегматитовые месторождения– расскристаллизовавшиеся отщепления конечных продуктов остывающей магмы, используемые в качестве керамического сырья и для добычи слюд, драгоценных камней и редких металлов;

- карбонатитовые месторождения– ассоциируют с щелочными магматическими породами, среди которых накапливаются карбонатные минералы и находящиеся среди них руды меди, ниобия, апатит и флогопит;

- скарновые месторождения– возникают под воздействием горячих минерализованных паров при контакте с магматической массой. Создают залежи руд железа, меди, вольфрама, молибдена, свинца, кобальта, золота и др.;

- гидротермальные месторождения– состоят из руд цветных, благородных и радиоактивных металлов, представляющих собой осадки циркулирующих на глубине горячих минерализованных водных растворов.

Ювелирные камни принадлежат главным образом к эндогенным месторождениям и к экзогенным россыпным месторождениям. С россыпями связано накопление наиболее механически прочных и устойчивых к выветриванию камней: алмаза, рубина, сапфира, циркона, гранатов, топаза, шпинели, турмалина, цитрина, аметиста.

Ограночные камни, представляющие собой минералы в агрегатной форме (кабошонное сырьё) – опал, бирюза, хризопраз – традиционно связывают с корами выветривания. Некоторые исследователи придерживаются точки зрения гидротермального происхождения бирюзы. Например, что основная масса среднеазиатской бирюзы образовалась на конечных стадиях гидротермального процесса при температурах 80–190°С.

Попробуйте представить жизнь без камня. Камень окружает нас повсюду и жизнь человека без него немыслима.

По мере того, как человечество развивалось, оно училось использовать камни и минералы, открывая все новые их свойства, придумывая способы обработки и облагораживания их.

Камень и минерал – это одно и то же?

Часто в обыденной жизни мы употребляем как синонимы слова: камень, минерал, самоцвет, а на самом деле, давайте разберемся — синонимы ли это?

Минерал – это химическое вещество одного вида, имеющее кристаллическую структуру. Если состав по химическим веществам незначительно различается, а структура схожая, то по цвету или другим особенностям, выделяют разновидности. Например, кварц, в зависимости от особенностей состава имеет виды: горный хрусталь, аметист, халцедон, цитрин.

Камень – более широкое понятие. По определению Википедии, это минерал или твердая горная порода природного происхождения, кроме песка и металлов.

Большинство драгоценных камней – это минералы.

Магматическое происхождение

Изумруд Рубин Топаз
Сапфир Дымчатый кварц Александрит

Халцедон (на фото представлена его разновидность – агат) формируется в приповерхностных условиях.

Осадочное происхождение – это другой длительный процесс образования горных пород и минералов. В его основе – внешние воздействия атмосферы и вод. Осадками или реками породы переносятся с поверхности, при этом происходит их выветривание и вымывание. Непосредственно осадочное происхождение имеют янтарь, гагаты, коралл и жемчуг.

Янтарь Гагат Коралл Жемчуг

Метаморфическое образование камней

Горные породы магматического и осадочного происхождения в зависимости от физико-химических условий, таких как: температура, давление, газы, химическое влияние магмы и катализирующих веществ, полностью изменяются.

Ученые выделяют следующие виды метаморфизма: погружения (увеличение давления и циркуляции водных растворов); нагревания; гидратации (горные породы взаимодействуют с водными растворами); дислокационный метаморфизм (тектонические сдвиги); импактный (падение метеоритов, взрывы).

Примеры камней метаморфического происхождения: гранаты, мрамор, кварциты, полевой шпат.

Гранат Мрамор Розовый кварц Полевой шпат

Камни органического происхождения

Аммолит, гагат, жемчуг, коралл, окаменелое дерево, перламутр, чертов палец, янтарь – все это камни, причина возникновения которых – окаменелости различных видов органики: смолы деревьев, моллюсков, морских беспозвоночных.

Аммолит – часть окаменелости слоя раковины (в отличие от аммонита – окаменевшего моллюска).

Гагат – разновидность твердого черного угля, из частей древних растений.

Жемчуг – образуется в раковине как перламутровые слои, покрывающие инородные тела, попавшие в моллюск.

Коралл – древовидные образования, имеющие известковую структуру, обитают в теплых морях.

Чертов палец – это раковины древних головоногих моллюсков белемнитов, которые существовали примерно 185 миллионов лет назад.

Янтарь – окаменелая смола деревьев, росших более 40 млн. лет назад.

Каждый из этих камней имеет уникальную историю происхождения и свойства, но все вместе они образуют группу камней органического происхождения.

Подведем итоги

Таким образом, все камни (и не только драгоценные, т.к. классификация камней и минералов до сих пор продолжает совершенствоваться), могут быть минерального или органического происхождения.

Минеральное происхождение — это три вида процессов, в результате которых образовывались горные породы и минералы:

магматическое;
осадочное и
метаморфическое.

Органическое происхождение имеют: аммолит, буранит, гагат, жемчуг, коралл, окаменелое дерево, перламутр, чертов палец и янтарь.

Доброе утро дорогие подписчики и гости канала. Драгоценные камни, ценимые всеми культурами и религиями, поражают воображение людей на протяжении тысячелетий.

За это время драгоценным камням приписывались защитные свойства, исцеление, мудрость, даже невидимость и жизнь. Но откуда берутся драгоценные камни?

Большинство драгоценных камней состоит из кристаллических форм различных минералов (за исключением неминеральных, органических камней, таких как жемчуг, коралл и янтарь). Минералы образуются в результате естественных процессов, в которых сочетаются химические вещества, тепло и/или давление. Концентрация химических веществ определяет структуру и цвет кристаллов. Температура и давление, при которых формируются кристаллы, влияют на их размер и форму.

Магматические породы

Глубоко в недрах земли бурлит расплавленная горная порода, называемая магмой. Магма может быть получена из мантии или в результате плавления горных пород из-за повышения температуры и/или давления, или изменения химического состава.

Эти изменения могут происходить в результате тектонических процессов в недрах Земли. Мантия текуча и подвижна, потому что тепло из ядра поднимается к поверхности. Это создает в мантии течения, которые движутся по кругу.

Когда магма из мантии поднимается в недрах Земли, возникает сильное давление, которое выталкивает часть жидкой породы на поверхность. После охлаждения она может быть классифицирована как магматическая порода.

Существует два типа магматических пород: интрузивные и экструзивные.

Интрузивные магматические породы никогда не выходят на поверхность и обнажаются только в результате выветривания или тектонического движения. Они часто имеют форму купола/чаши или похожи на трубу. Куполообразные и чашеобразные образования возникают из-за того, что магма проталкивается сквозь породу, подобно тому, как лава в лавовых лампах движется к вершине лампы, достигая области сопротивления, в которой она затем скапливается.

Трубообразные магматические образования возникают, когда магма движется по слабым местам в коре, не достигая поверхности или участка породы, через который она не может легко пройти. Затем она либо останавливается и остывает, либо накапливается, образуя одно из куполообразных или чашеобразных образований.

При остывании магматических образований образуются кристаллы. Интрузивные породы часто имеют крупнозернистую структуру, поскольку они медленно остывают, позволяя кристаллам увеличиваться в размерах.

Экструзивные магматические породы выходят на поверхность, иногда довольно бурно. Оказавшись на поверхности, они быстро остывают. При этом в породе часто образуются карманы с запертым газом или полости, называемые везикулами.

Многие другие драгоценные камни можно найти в магматических породах, но они не являются прямым результатом образования магматических пород. Их называют вторичными месторождениями, поскольку они образуются после первичного месторождения.

Многие из них образуются в результате гидротермальных процессов, когда в полости существующих пород поступает очень горячая вода. Вода способна переносить химические вещества в полости или везикулы, которые затем образуют минералы.

Драгоценные камни генерируются из комбинации различных элементов при определенных условиях. Планета Земля была создана из геологических процессов, которые постоянно формируют и изменяют ее, эти же явления отвечают за создание условий давления и температуры, при которых различные элементы объединяются, чтобы вызвать появление драгоценных камней.

Существуют исключения, такие как жемчуг, которые считаются органическими драгоценными камнями, произведенными живыми существами, но классифицируются как минеральные вещества. На земной коре можно найти три типа пород: осадочный, метаморфический и магматический, которые можно рассматривать как фазы повторяющегося процесса, поскольку они все время трансформируются в другое.

Из магмы или вулканической лавы мы имеем образование изверженных пород. Когда камни снова подвергаются давлению и нагреву, но не плавятся, генерируются метаморфические. Между тем осадочные появляются из отбросов или органических веществ, растворенных в воде. Именно через весь этот просеивание магмы, отложений и горных пород возникают камни.

Где и как формируются наиболее известные драгоценные камни?

Рубины и сапфиры.

Когда присутствие алюминия и хрома в магме совпадает с пузырьками, заполненными кислородом в земной коре, три элемента объединяются и приводят к появлению рубинов. Красный цвет, столь характерный для этого драгоценного камня, обусловлен наличием хрома, и когда этот редкий элемент отсутствует в композиции, производятся сапфиры, которые обычно имеют голубые тона.

Бриллианты

Бриллианты, изготовленные исключительно из углерода, являются одним из немногих драгоценных камней, которые не образуются в земной коре. Бриллианты часто происходят в подземном океане магмы, известном как мантия, В этом месте давление и температура настолько экстремальны, что камни становятся жидкими, и именно в этих условиях углерод сжимается и расплавляется с образованием алмазов, которые затем выводятся на поверхность магмой и извлекаются людей среди изверженных пород.

Существуют странные условия, при которых давление, вызывающее метаморфические породы в земной коре, также способно генерировать алмазы.

Turquoise.

Когда алюминий, фосфор и медь объединяются в водном растворе, получается бирюза, драгоценный камень, похожий по внешнему виду на изумруд. Этот водный раствор, который позволяет интегрировать элементы, не является производным магмы в мантии, на самом деле это инфильтраты поверхностных вод в земной коре. Когда вода фильтруется достаточно глубоко, чтобы температура испарялась, образуются бирюзы.

Хризолит.

Как алмазы, перидот образуется в мантии, а не в земной коре, как и большинство драгоценных камней. Перидот идентифицирован как вариант минерала оливина, который образуется при смешивании магния, железа и кремнезема (кислорода и кремния) в условиях давления и тепла мантии. Когда в комбинации этих элементов наблюдается более высокая концентрация магния, образуется перидот. Наконец, и с удачей, драгоценный камень выносится на поверхность между изверженными породами.

Кварц.

Испарение водного раствора, содержащего атомы кремния, позволяет образовывать кварц, что происходит как в поверхностных водных жилах земной коры, так и в гидротермальных жилах. При наличии определенных примесей (таких как железо) в процессе его образования кварц может приобретать различные оттенки, такие как фиолетовый, класс, который известен как аметист.

Джейд.

То, что известно как нефрит, в действительности состоит из двух разных минералов: нефрит и жадеит, Оба они генерируются в том же процессе, что приводит к возникновению метаморфических пород, когда давление и температура в глубине земной коры рекомбинируют элементы горных пород, не превращая их в магму.

Эсмеральда.

При объединении алюминия, кислорода, бериллия и кремния в водном растворе образуются изумруды, которые обычно появляются в жилах горячей воды (гидротермальной), полученной из магмы в глубинах земной коры. Когда этот водный раствор, содержащий вышеупомянутые элементы, охлаждается, изумруд становится твердым.

Некоторые из самых дорогих драгоценных камней.

Александрит.

Как и мусгравита, этот камень является очень редким вариантом уже дефицитного кристалла бериллия. Александрит вполне ценится за свою молекулярную структуру (в основном определяемую случайностью), которая придает ей характер изменения цвета в зависимости от света. Александритовый карат стоит около 12 000 долларов США.

Жадеит.

Жадеит — наиболее необычный вариант, который генерируется в метаморфических породах, сочетая натрий, железо, кремний, кислород и алюминий. Это особенно сложно найти, потому что давление, необходимое для метаморфических пород, достаточно велико. Канадский карат стоит примерно 20 000 долларов США.

Musgravita.

Это минерал, который образуется в результате испарения воды с поверхности или гидротермальных жил, состоящих из алюминия, магния, бериллия, железа и кислорода. В дополнение к тому факту, что бериллий является дефицитным элементом, особенно характерен мусгравит, поскольку трудно найти минерал в виде полупрозрачных кристаллов. Карат может стоить 35 000 долларов США

Пейнит.

Больница не была обнаружена до 1950-х годов, тогда было известно, что кристалл возник из испарения водного раствора в поверхностных венах. Его редкость исходит из количества элементов, необходимых для его образования: железа, кислорода, алюминия, бора, циркония и кальция. Один карат из болита может стоить 60 000 долларов США.

Розовая звезда.

Мы говорим о большом экземпляре (11,92 г) дорогого и очень редкого алмазного сорта: розового бриллианта. Это неизвестно, потому что они приобретают эту тональность, но полагают, что это связано с аномалиями в ее структуре. В 2013 году алмаз Pink Star достиг аукциона на сумму 83 млн. Долларов США.

Смотреть видео: Горные Породы И Минералы / Все о Rock and Mineral BBC D

Представленные в ювелирных украшениях и бижутерии драгоценные и полудрагоценные камни возникают в результате осадочных, магматических и метаморфических процессов, протекающих в течение многих тысячелетий.

Откуда берутся алмазы?

В других случаях потоки магмы на глубине отвердевают постепенно, в тех потоках, которые еще не успели застыть, присутствует много жидкостей и газов. Последние вырастают в крупные кристаллы, представляющие собой другие виды драгоценных минералов – изумруды, аметисты, топазы, турмалины, горный хрусталь.

Так как недра Земли не прекращают движение, изначально внутренние слои постепенно перемещаются к поверхности. В результате появляется возможность добычи самоцветов из горных пород. Древние горы со временем разрушаются под воздействием рек, стекающих с их склонов, так в низины поступают вместе с водой самоцветы и драгоценные камни. Есть и менее масштабные способы их образования: малахит появился в результате того, что погода испортила медную руду, янтарь стал итогом окаменения в древности смолы деревьев.

Теории происхождения драгоценных и поделочных камней

В процессе остывания магмы (изначально ее температура составляет 1500°С) возникают минералы и породы: на поверхности – вулканиты, на глубине – плутонические. Кристаллизация камней зависит от вязкости, химической сущности лавы. Притом большинство минералов образуются в ходе постмагматических процессов, когда в пустотах пород вырастают сапфиры, кварцы, александриты, топазы, рубины. В тех случаях, когда поверхность потока обладает меньшей температурой, возникают узорчатые камни с ограниченной прозрачностью, такие как агаты, опалы, халцедон, малахит.

Движущей силой в осадочном происхождении минералов являются контакты пород с водой и атмосферными проявлениями. Породы распространяются на поверхности реками и осадками, в процессе они вымываются и выветриваются. Таким происхождением обладают гагаты, янтарь, жемчуг, коралл. Метаморфическая основа характерна для недрагоценных, хотя и полезных для человечества минералов – мрамора, полевого шпата, граната, кварцитов.

Гагаты, кораллы, перламутр, янтарь, аммонит, жемчуг, окаменелое дерево, чертов палец имеют органическое происхождение, все они образовались в результате окаменения моллюсков, древесной смолы, морских беспозвоночных. В частности, перламутр представляет собой радужный слой панцирей отдельных видов моллюсков. Гагат имеет в основе твердый черный уголь – окаменевшие элементы древних растений. Коралл воплощает древовидные образования из теплых морей с характерной известковой структурой. Аммонит – окаменевший моллюск, используемый для создания авторской бижутерии.

Читайте также: