1.1  Классификация горных пород Южного Урала

Согласно генетической классификации, горные породы подразделяются на три большие группы: изверженные, осадочные и метаморфические.

Изверженные горные породы образовались из расплавленной магмы, поднявшейся из глубин Земли и отвердевшей при остывании. Различные условия охлаждения магмы привели к образованию изверженных пород с различным строением и свойствами.

Глубинные породы, образование которых происходило под значительным давлением верхних слоев, остывали медленно и сравнительно равномерно. Такие условия были благоприятны для кристаллизации минералов, составляющих горную породу. В связи с этим глубинные породы массивны, плотны и состоят из тесно сросшихся более или менее крупных кристаллов; они обладают большой плотностью, высокими прочностью на сжатие и морозостойкостью, малым водопоглощением и большой теплопроводностью. Глубинные породы имеют зернистое кристаллическое строение, называемое еще гранитным – от названия наиболее распространенного представителя этих пород – гранита.

Излившиеся породы образовались на поверхности земли при отсутствии давления и при быстром охлаждении магмы. Некоторая часть магмы, излившаяся на поверхность, уже содержала кристаллы отдельных минералов. Поэтому в большинстве случаев излившиеся породы состоят из отдельных хорошо сформированных кристаллов, вкрапленных в основную скрытокристаллическую массу; такое строение называют порфировым по аналогии с широко распространенными среди этой группы пород порфирами. В тех случаях, когда излившиеся породы застывали мощным слоем, их строение было сходно с глубинными породами. Если же слой был сравнительно тонок, то охлаждение происходило быстро и масса их оказывалась стекловатой, а верхние слои излившейся лавы становились пористыми вследствие энергичного выделения газов из магмы при уменьшении давления.

Обломочные породы образовались при быстром охлаждении раздробленной, выбрасываемой при извержении вулканов лавы (пемза, вулканический пепел). Часть обломочных пород (вулканического пепла) подверглась цементированию, образуя вулканические туфы.

Осадочные горные породы образовались при осаждении веществ из какой-либо среды, главным образом водной. Осаждение происходило периодами в виде отдельных слоев и пластов. По характеру образования и составу осадочные горные породы делят на три группы: химические, органогенные и механические.

Химические осадки представляют собой горные породы, образовавшиеся при осаждении минеральных веществ из водных растворов с последующим их уплотнением и цементацией (гипс, ангидрит, известковые туфы и др.).

Органогенные породы образовались в результате отложения остатков некоторых водорослей и животных организмов с последующим их уплотнением и цементацией (большинство известняков, мел, диатомиты и др.).

Механические отложения образовались в результате осаждения или накопления рыхлых продуктов при физическом и химическом распаде горных пород. Часть из них подвергалась в дальнейшем цементированию глинистым веществом, железистыми соединениями, карбонатами или другими углеродными цементами, образуя цементированные осадочные породы – конгломераты, брекчии.

Метаморфические (видоизмененные) горные породы образовались в результате более или менее глубокого преобразования изверженных или осадочных горных пород под влиянием высоких температуры и давления, а иногда и химических воздействий. В этих условиях может происходить перекристаллизация минералов без их плавления; получающиеся при этом породы обычно более плотны, чем исходные осадочные. В процессе метаморфизма происходило изменение структуры горных пород. В большинстве случаев метаморфические породы отличаются сланцеватой структурой.

1.2  Декоративные свойства природного камня

На мировом рынке именно декоративным характеристикам принадлежит главенствующая роль при оценке камня. Законодатели моды – архитекторы и дизайнеры – отмечают в камне либо однородность цвета, т.е. способность больших площадей служить фоном, либо, наоборот, пей-зажность, рисунчатость, когда вены различного цвета причудливо переплетаются, что приводит к уникальности каждого из фрагментов, объединенных единой художественной идеей.

Данная проблема давно волновала камнеобработчиков. Неоднократно предпринимались попытки создать единую классификацию облицовочного камня по его декоративной и эстетической ценности.

Так, стандарт на блоки допускает визуальное определение декоративности камня путем сравнения оцениваемого образца с эталонами. Для оценки декоративности камня может быть использован также экспертный способ. В последнее время с этой целью пытались применять так называемый квалиметрический метод, при котором декоративность рассматривается как некоторый сложный комплекс художественно-эстетических свойств поверхностей камня, располагаемых на трех уровнях. На первом уровне рассматривается обобщающее свойство – декоративность; на втором – составляющие частные элементы: цвет, текстура, фактура; на третьем – признаки, характеризующие каждый элемент: для цвета – цветность, насыщенность, светлота, цветовое предпочтение, однородность сочетания цветов; для текстуры – рисунок, структура, просвечиваемость; для фактуры – полируемость. Каждый из перечисленных признаков подразделяется на категории, которые оцениваются определенным количеством баллов. Весомость, т.е. «ценность» каждого признака в баллах, определяется экспертным методом. В соответствии с данной методикой выделяют четыре класса декоративности пород: высокодекоративные – 32 балла, декоративные – 23–32 балла, малодекоративные – 15–23 балла, недекоративные – ниже 15 баллов.

Положительное влияние на декоративность гранитов и мраморов оказывают чистые насыщенные тона, редко встречающиеся цвета (зеленый, синий), глубокая просвечиваемость (для мраморов), высокая отражательная способность после полировки. Важную роль в формировании декоративности камня играет рисунок: например, высоко ценится «облачный» рисунок у гранитов, «пейзажный», древовидный и брекчиевидный рисунки у мраморов и т.п.

К отрицательным признакам облицовочного камня, понижающим его декоративность, относят: у гранитов – желтые и бурые пятна, неравномерность окраски, невысокую отражательную способность после полировки; у лабрадоритов – бурые пятна и желтоватые осветленные участки, отсутствие ирризации, мелкозернистую структуру; у габбро – серые оттенки, неравномерность расцветки и структуры, шагреневую поверхность после полировки; у белых мраморов – холодный тон, наличие прожилок, неравномерность расцветки, крупнозернистую структуру; у серых мраморов – желтые и бурые оттенки, крупнозернистую структуру; у цветных мраморов – слабую насыщенность основного тона, невысокую отражательную способность после полировки; у известняков и доломитов – неравномерность окраски, серые и бурые оттенки, наличие включений.

Однако разработанные системы оценки во многом субъективны, основываются на восприятии камня отдельными экспертами и совершенно не учитывают складывающуюся рыночную конъюнктуру и тенденции моды в области архитектуры и дизайна.

В соответствии с разработанной схемой сегментации для каждого типа пород предложено выделять уникальный, высокодекоративный и ординарный камень. Отнесение к тому или иному типу в достаточной степени условно и основывается на декоративной ценности и редкости сырья, а также его соответствии тенденциям мировой моды и рыночной конъюнктуры. При этом с течением времени один и тот же гранит или мрамор может оцениваться и как ординарный, и как уникальный.

Следует отметить основное отличие предлагаемого подхода при выделении групп декоративной ценности природного камня от существовавших ранее. В основу предлагаемой схемы сегментации положены не субъективные мнения экспертов относительно декоративной и эстетической ценности материала, а устоявшиеся характеристики рыночной конъюнктуры, агрегировано представляющие собой совокупное мнение потребителей – архитекторов, дизайнеров, строителей. Высокая оценка декоративности камня должна подтверждаться соответствующим спросом на изделия из данного сырья.

2. Физико-механические свойства поделочных камней Южного Урала

К «поделочным камням» относятся полупросвечивающие, часто непрозрачные минеральные агрегаты, горные породы и другие минеральные тела с цветными включениями или рисунком, используемые для изготовления либо для крупных художественно-декоративных поделок (столешницы, вазы, стенные панно, флорентинская мозаика и прочее), либо для недорогих мелких вставок, кабошонов, орнамента, а также для технических целей (например, – яшма, нефрит, малахит, агаты, флюорит и др.).

По физико-механическим свойствам поделочные камни делятся на твёрдые (5 и выше по шкале Мооса, например нефрит, яшма, агат и др.) и мягкие (твёрдость 4 и ниже, например малахит, мраморный оникс, тальк-стеатит, флюорит и др.). Ценность поделочных камней определяется редкостью их нахождения, индивидуальными свойствами (красота цвета, рисунок), а также трудом, затрачиваемым на их обработку.

Поделочные камни, аналогично драгоценным, подразделяются на порядки или классы (I, II, III) в зависимости от относительной ценности объединяемых в них камней. Поделочные камни I порядка: нефрит, жадеит, лазурит, чароит, содалит, главколит, амазонит, лабрадор, родонит (орлец), малахит, авантюрин, белоречит (разновидность кварцита), кварц дымчатый и розовый, халцедон (сердолик, кварц-халцедоновый оникс («сардоникс») «перелифт»), празем, агаты, яшмы, везувиан (калифорнит), письменный Шар из чароита

гранит (пегматит). Поделочные камни II порядка: серпентин (змеевик), агальматолит, тальк-стеатит, гипс-селенит, ангидрит, обсидиан, мраморный оникс («восточный оникс»), флюорит, «морская пенка». Поделочные камни III порядка: разновидности гипса (селенит, алебастр), мрамор, порфиры, брекчии, кварцит и другие горные породы. Они уже относятся больше к так называемым облицовочным материалам (декоративным камням), употребляемым в архитектурно-художественном деле. Для придания более яркого цвета поделочные камни иногда окрашивают различными химическими красителями (например, красные, чёрные и синие агаты, сердолик не природной окраски и др.).

С древнейших времён поделочные камни использовались наряду с раковинами, костью, рогом, деревом для изготовления бус, подвесок, браслетов, амулетов. Поделочные камни нашли также широкое применение в искусстве как материал для мелкой пластики, художественной резьбы, произведений скульптуры, для инкрустирования мебели, облицовки ваз и шкатулок (главным образом малахит). В ювелирных изделиях поделочные камни часто приобретают самостоятельное художественное значение, выступая как их основная часть.

2.1 Яшма в структуре лабораторных работ

Традиции создания произведений ювелирного искусства и отделки камнем самых разнообразных предметов уходят корнями в далекое прошлое. Несколько веков назад на уральской земле, богатой полезными ископаемыми, местные умельцы дали начало ремеслу обработки природных камней. На их работе отразилось многообразие добываемых на Урале минералов, культурные и природные особенности региона. Но, только благодаря самобытности, душевной красоте и трудолюбию мастеров из их рук выходят завораживающие своей красотой и поражающие тонкостью выделки изделия. В создании сувениров и других изделий из камней: (яшма, змеевик, топаз, сердолик и д.р.) мастера используют камни с разными оттенками – это ярко выражено в таких изделиях, как; шкатулки из тёмного змеевика, шкатулки из светлого змеевика, многогранные шкатулки и шкатулки зарисованные – с нанесеннием, дроблёным поделочным камнем разных оттенков, рисунков уральской природы. Секреты уральских ремесленников передаются через поколения и дополняются новыми способами укладки, шлифовки, компоновки камней. Поэтому сегодня, используя опыт предков и полагаясь на современные технологии, мастера претворяют в жизнь самые смелые задумки.

При выборе материала необходимо учитывать степень метаморфической проработки породы, считается чем она выше, тем высококачественнее сырье. Есть и определенные тонкости в обработке: многие разновидности яшмы следует увлажнить, а те куски, которые впитывают значительное количество воды, полировать не стоит. Технология обработки яшмы и кремней меняется в зависимости от пористости и присутствия участков с пониженной твердостью или небольших инкрустированных кварцем пустот. Такое сырье рекомендуется разрезать на пластины, нагреть их и на обе стороны щеткой нанести эпоксидную смолу, чтобы заполнить ею все пустоты. Таким же образом можно обработать и недоделанную заготовку, если она еще не развалилась. Можно использовать другие синтетические клеи, с повторной проклейкой по мере обработки заготовки. Яшмы часто представляют собой пропитанный кремнеземом вулканический пепел и содержат много пор, поэтому отполировать их значительно труднее, чем плотные халцедоны. После тонкой шлифовки рекомендуется использовать сначала алмаз крупностью 15, 6 и 3 мкм на дереве, а затем перейти к полированию окисью алюминия на коже или дереве. В то же время многие кремни более силицифицированы и полируются без особого труда. К наиболее трудно полируемым типам яшм относятся джеспилиты в состав которых входят окрашенная, сильно окремненная порода слоистой структуры и прожилки мелкозернистого гематита. Если этот материал обрабатывать, как кварц, то полируются только участки с кварцем, а участки с гематитом остаются неполированными. Это обусловлено тем, что частицы гематита выкрашиваются и на их месте остается много мелких ямок. Ровную поверхность в большинстве случаев можно получить путем продолжительной тонкой шлифовки 15-мкм алмазной пастой на дереве с последующей шлифовкой 6- и 3-мкм пастами и окончательной полировкой 1–0,5 – мкм алмазом на дереве. Можно также улучшить полируемость поверхности предварительной проклейкой заготовки эпоксидными смолами.

Страницы: 1, 2, 3