Мировая добыча драгоценных камней и самоцветов, месторождения

   Во все времена драгоценные камни по причине своей редкости сохраняли для человека свою притягательность. В древности им приписывалась колдовская, мистическая сила, а нас они привлекают своей красотой, той радостью, какую дарят нам необычная прозрачность кристаллов и великолепие их окрасок. Многие драгоценные камни образуются в недрах горных пород в процессе первичной кристаллизации (например, алмазы) или заполнения трещин новообразованных горных пород (например, бериллы и топазы). Опалы относятся к осадочному типу пород.

   Месторождения драгоценных камней часто являются вторичными, образованными за счет выветривания горных пород. Благодаря процессам выветривания первичных (коренных) месторождений драгоценные камни - более устойчивые, чем породообразующие минералы - накапливаются в рыхлых отложениях рек и прибрежной полосы океанов и морей - в так называемых россыпях, откуда их можно сравнительно добывать промывкой. В первичных коренных залеганиях камни необходимо искусственно отделять от вмещающей их горной породы. Так как их плотность в целом выше, чем плотность кварца и других горных пород, они отлагаются и концентрируются в определенных прослоях. Единицей массы драгоценных камней со времен античности служит карат. В настоящее время масса карата стандартизована во всем мире, и 1 метрический карат составляет 200 мг. Масса менее ценных ювелирно-поделочных камней - например таких, как минералы группы кварца - измеряется в граммах, поделочной яшмы - в килограммах.

   Драгоценные и поделочные камни встречаются во многих районах земного шара то в виде отдельных находок, то в более значительных количествах. Скопления драгоценных камней, пригодные для разработки, называют их месторождениями, а места, где были сделаны единичные находки, - проявлениями или точками минерализации. По происхождению материнских пород различают магматогенные (имеющие магматический источник), осадочные (образованные в процессе осадконакопления) и метаморфогенные (возникшие путем преобразования других пород) месторождения камней.

   Часто, особенно с практической точки зрения, бывает более целесообразно подразделять месторождения и проявления драгоценных камней на первичные (залегающие в месте своего образования) и вторичные (переотложенные в другом месте). В первичных месторождениях (коренных залеганиях) драгоценные камни сохраняют изначальную связь с материнской породой. Их кристаллы отличаются хорошей сохранностью. Продуктивность таких месторождений, однако, не слишком велика: при их разработке приходится удалять много пустой породы, что резко повышает стоимость добычи. Так сегодня добывают алмазы из коренных кимберлитовых трубок - с потерей цемента, глины, теракотты.

   В процессе формирования вторичных месторождений драгоценные камни переносятся из места их образования в другое место, где вновь отлагаются. Твердые и прочные кристаллы при этом окатываются, менее прочные - дробятся на части или даже полностью истираются. По способу транспортировки и агентам переноса материала различают речные (аллювиальные), морские и эоловые (ветровые) отложения.

   Реки способны переносить породу, вмещающую драгоценные камни, на сотни километров. При ослаблении течения водного потока - и тем самым несущей силы - драгоценные камни, имеющие сравнительно высокую плотность, отлагаются первыми, опережая более легкий кварцевый песок, благодаря чему местами возникают богатые скопления драгоценных камней. В результате разработка вторичных месторождений оказывается гораздо легче и производительнее, чем первичных. На фото середины XX века - промывка алмазов в тазиках (поисковые работы в Анголе).

   Намытые водой скопления драгоценных камней носят название россыпей (говорят об алмазных россыпях, россыпях других драгоценных камней) или аллювиальных месторождений. Подобным же образом могут формироваться и россыпи драгоценных камней в волноприбойной зоне вдоль морского побережья. В Намибии из таких месторождений весьма успешно добывают алмазы. И даже ветер в состоянии перемещать мелкие драгоценные камни; такая "эоловая" сортировка отложений приводит к образованию их скоплений на благоприятных участках.

   Промежуточное положение между первичными и вторичными месторождениями занимают в генетическом отношении месторождения выветривания, или элювиальные месторождения. Россыпи формируются у подножий крутых скал и высоких гор. Драгоценные камни накапливаются на таких участках в мелкой щебенке выветренных пород, более легкие компоненты которых уносятся дождевой или снеговой водой и ветром, тогда как драгоценные камни остаются на месте и могут быть закатанными в ил, глину, цемент, кимберлит.

   
Опаснейшие галлюцинации на кимберлитах и цветовые искажения восприятия цветовой гаммы драгоценных камней
Пример - голубой "Атомный смерч", смерть мозга (слева) и финишная палитра нервов, удары электротоком (справа)
Колорографически моделируется ГОК - проходка верхнего уровня кимберлита, сталактитоуборщик (цветовая модель)
Полный палитражный ряд - имитация биологического восприятия человека, совр. 32-разр. ПК ЭВМ, алгоритмы автора
Скачать бесплатно палитры биологического восприятия разных цветов органами чувств человека (автор, 2014 г.)

Специфика и проблемы Украины

   В Украине и СНГ добыча драгоценных и ювелирно-поделочных камней осуществляется как специализированными горнообогатительными комбинатами, так и небольшими предприятиями; нередко добыча совмещается с геологической разведкой и ведут ее непосредственно геологоразведочные партии. На некоторых месторождениях до сих пор используется труд старателей, оплачиваемый по конечному результату. В ряде случаев драгоценные камни добываются попутно при разработке месторождений других видов минерального сырья.

   Основной задачей в Украине на сегодня должна стоять невозможность незаконого вывоза, утечки и незаконого поступления особо ценных камней с внутреннего рынка Украины на мировой рынок - это касается в первую очередь как украинского янтаря (бурштина), бериллов (гелиодоров) и топазов, так и привозимых в Украину ценных камней и редких минералогических образцов (сапифров, рубинов, топазов, изумрудов, алмазов и др.). Вопрос относится к компетенции таможни, правоохранительных органов и органов государственной безопасности. Коллекционирование редких образцов минералов и особо ценных камней гражданами внутри страны должно поощряться государством, так как это способствует благосостоянию граждан и нации в целом - а значит, и обогащению украинского государства. Должны поощряться бережное отношение к природным ресурсам, многие из которых являются невосполнимыми, вторичная разработка отвалов, пресечение разрушительной для природы "черной" добычи камней и горных пород (агатов, бурштина, песка и др.), обеспечение реальной попутной добычи ценных образцов и минералов из своего и привозного сырья.

   Не менее важной проблемой для Украины является перебор, пересмотр и предварительная обработка минералогического сырья, поступающего на заводы и предприятия для переработки, с целью выявления особо ценных с минералогической точки зрения образцов. В Украину, например, вагонами поступает флюорит из Монголии для нужд сталеплавильной промышленности. Вагоны флюорита тщательно охраняются и ссыпаются в плавильные печи без предварительного осмотра. Туда же в плавку попадают и редкие ценные образцы ювелирного и поделочного флюорита, которые изредка попадаются в общей флюоритовой массе. Их объем достаточно мал, чтобы повлиять на процесс плавки, поэтому изъятие ценного флюорита не может приченить экономический вред предприятию. Но переплавка этого ювелирного флюорита делает наше государство беднее, а сталь - хуже. Подобное явление является абсолютно недопустимым, так как ценность образцов высока. В Азии из ювелирного флюорита изготавливают бусы, украшения и поделки, шары и яйца, продаваемые на граммы, ювелирное флюоритовое сырье продается на килограммы, а промышленный флюорит - на тонны.

   Не менее безобразным является и наплевательское отношение к собственным природным ресурсам. В Криворожском бассейне при добыче железной руды в переработку и плавку могут быть отправлены такие ценные минералы, как горный хрусталь, джеспиллит (краснополосчатый кварцит), цитрин ювелирного качества, уникальные образцы украинского тигрового глаза и даже редчайший серо-золотистый кварцевый кошачий глаз, проросший волокнами асбеста. В плавильной печи все это превращается в шлак и отнюдь не способствует улучшению качества плавки.

   При добыче каменных углей реально не разрабатывается такой ценный минерал, как гагат - и хорошо, если гагат идет в отвалы с последующим его извлечением вручную, а не в топку. Государство должно практически урегулировать и обеспечить решение вопросов ПОПУТНОЙ добычи из собственных месторождений и привозного зарубежного сырья ценных минералогических образцов для их последующей отдельной обработки.

   Примером успешного решения вопросов попутной добычи является извлечение редких окаменелостей при добыче и обработке известняка и других осадочных пород. Поскольку все породы реально осматриваются, то особо редкие и ценные окаменелости могут быть замечены вовремя и извлечены из общей массы породы. Редкие окаменелости ценятся намного выше окружающих их пород. При выявлении уникальных и особо крупных образцов приглашаются палеонтологи. То есть основным в данном случае является так называемый "человеческий фактор" - энтузиасты и профессионалы. Примером хищнического распоряжения ценными ресурсами является добыча изобилующего окаменелостями известняка на юге Франции, где ценные породы распродаются не только плитами и глыбами, но и буквально целыми скалами.

   Должны предварительно просматриваться потенциально ценные минералогические породы. В случае выявления единичных находок, не представляющих ценности для государства, это позволит сохранить и использовать редкие и ценные минералогические виды. Экономически нецелесообразно преследовать мелкие единичные находки. Уникальные находки должны быть достойно вознаграждены с одной стороны, и уголовно преследоваться в случае попытки разрушения или вывоза за рубеж с другой стороны. Массовая же попутная добыча может быть законно оплачена как старательский труд - по конечному результату. В Украине есть энтузиасты и профессионалы, готовые легально заниматься подобным видом деятельности (в т.ч. сезонно), что позволит вывести "черную" и "подпольную" геологию "из тени", легализовать ее, поддержать народных мастеров Украины, сохранить и приумножить ценные минералогические богатства нашей страны.

Способы добычи

   Месторождения драгоценных камней распределены на земном шаре неравномерно. Некоторые регионы, такие, как Южная Африка, Южная и Юго-Восточная Азия, Бразилия, Урал, Забайкалье Австралия и горные пояса США особенно богаты ими. Но основная мировая добыча драгоценных камней сегодня ведется в так называемых БЕДНЫХ странах (очень много воруют). Камни скупаются фактически за бесценок, а чаще всего просто крадутся - с драками и побоищами, после чего поступают на "черные" ювелирные рынки мира без химического анализа, дозиметра и экспертизы по чрезмерно завышенным ценам. Это приводит к неравномерному распределению прибылей от конечной реализации драгоценных камней в ряде богатых стран мира и очень высокой цене на них, поддерживаемой совершенно искусственно. Исключением на сегодня является дорогостоящая добыча алмазов из коренных залеганий, требующая высоких затрат и современных технологий (часто - химическая разведка и современная дозиметрия). Это современные кимберлитовые технологии трех уровней опасности.

   На фото видна не только работа уступами по комплексной добыче кимберлита, но и три уровня опасности, которым подвергает себя человек. Верхний - красный уровень (тяжелая земля и глина, теракота). Средний уровень - белого цвета, калийный (взрывается, если его обильно смочить), и нижний уровень - выход радиоактивных кимберлитовых карстовых вод. Поэтому такая разработка продвергает человека трем уровням опасности - механические травмы (верхний красный уровень), химические отравления (белый калийный слой) и радиационные поражения (синий уровень - радиоактивный уран и алмазы). Нормы добычи ограничены (если Вы, конечно, - не рабы Испанской короны).

   Многие месторождения драгоценных камней были открыты случайно (владельцы оступились). Еще и сегодня систематические поиски в большинстве районов ограничиваются в основном одними лишь алмазами. Что же касается других драгоценных камней, то поиски их месторождений ведутся обычно простейшими средствами, без применения современной техники и при отсутствии соответствующей научной базы. Тем не менее по-прежнему достойно удивления, с каким успехом местные поисковики выявляют все новые и новые месторождения. Горнодобывающие предприятия по эксплуатации месторождений драгоценных камней называют рудниками, приисками или копями.

   Методы добычи драгоценных камней, за исключением алмазов, в большинстве стран весьма примитивны; в некоторых районах они, по существу, те же, что и на заре нашей эры и ранее. Самый простой способ - сбор драгоценных камней, находящихся непосредственно на поверхности (в том числе кимберлита - с консервацией шахты на 10-12 лет). Это возможно в сухой речной долине или в расщелинах скал. Наросшие на породу кристаллы откалывают с помощью молотка и зубила, кирки или лома, а также пневматическими отбойными молотками или взрывным способом. Советуйтесь с владельцами - они отвечают за это уголовно.

   Относительно просто осуществляется добыча драгоценных камней из молодых россыпей. Прежде всего удаляют перекрывающие наносы. Если россыпи залегают глубоко от поверхности, то проходят шурфы и шахты, иногда глубиной до 10 и более метров. Простые перекрытия защищают устье шахты от дождя, просачивающиеся снизу грунтовые воды вычерпывают ведрами или откачивают механическими насосами. От подошвы шахты по слою песков, несущих драгоценные камни, проходят горизонтальные подземные выработки. В наиболее крупных эксплуатационных шахтах устанавливается временное крепление.

   Иногда драгоценные камни добывают даже прямо из речного русла (не перед цунами - волны-убийцы). Для этого реку в отдельных местах искусственно подпруживают, чтобы ее воды текли быстрее. Рабочие, стоя по пояс в такой воде, длинными шестами и граблями взмучивают донный грунт. Глинисто-песчаные компоненты грунта, имеющие меньшую плотность, уносятся с током воды, а более тяжелые драгоценные камни остаются лежать на дне.

   Дальнейшее обогащение драгоценными камнями добытых из шахт или из реки песков осуществляется путем их промывки. Рабочие наполняют рыхлой породой, содержащей драгоценные камни, специальные корзины и встряхивают их в промывочных ямах, заполненных водой. При этом глина и песок уносятся, а более тяжелые драгоценные камни накапливаются в концентрате. Легкие камни, подобные бериллам, полевым шпатам, кварцу и турмалинам, при таком способе добычи, разумеется, теряются - из извлекают из коренных месторождений, наземных и подземных россыпей.

   В некоторых странах практикуются гидравлические способы разработки россыпей, когда рыхлый обломочный материал смывается со склонов сильными водяными струями. Существует также карьерная разработка открытым способом. Наибольших затрат требует подземная разработка, при которой в твердых скальных породах проходят штольни. К ней прибегают лишь в тех местах, где твердо установлено наличие жилы с драгоценными камнями.


Алмазный прииск Финш, разрабатываемый террасами, и обогатительные установки (ЮАР).


Добыча алмазов на побережье Намибии, требующая больших затрат.

   Относительно прав на разведку и добычу драгоценных камней, оплаты рабочих в каждой стране существуют свои порядки. В целом можно сказать, что в большинстве стран мира работа на добыче драгоценных камней и приисках - участь рабов (опасно). Исключение составляют экономически и промышленно более развитые страны, но у них существует проблема "черной геологии" и "черного экспорта", которым занимаются и бедные, и богатые люди.

   Особую проблему при добыче драгоценных камней составляют хищения. Они опасны для добывающего предприятия прежде всего тем, что сбивают цену на камни до более низкого уровня, лишая сверхприбыли монополии и ювелирные лобби и причиняя вред государству. Изобретательность воров в способах и приемах кражи драгоценных камней из рудников и с приисков кажется неисчерпаемой. Но и меры борьбы с хищениями становятся все более изощренными, опасными (в том числе для окружающих) и далеко не всегда моральными и законными. В Украине так охраняют янтарь в песчаных россыпях у Днепра. В мире надежнее всего охраняются алмазные прииски.

   Лишь очень немногие драгоценные камни являются совершенно "чистыми", то есть полностью лишенными оптически (под 10-кратной лупой) распознаваемых внутренних включений. Такие камни, как рубины и изумруды, крайне редко бывают бездефектными, без трещин и включений. Особенно большую роль играет так называемая чистота для алмазов. Их лучшие сорта должны не обнаруживать никаких изъянов, даже под 10-кратной лупой.

   Еще в середине XX века любые нарушения правильного строения кристалла называли дефектами. Но, поскольку они отнюдь не всегда снижают ценность ювелирных камней, в кругах специалистов-геммологов предпочитают теперь именовать их включениями. Более того, видимые только под лупой или даже невооруженным глазом ХАРАКТЕРНЫЕ мелкие дефекты и включения сегодня подчеркивают ПРИРОДНОЕ происхождение камня.

   В последне время неоднократно можно было наблюдать, как покупатели отказываются от покупки очень дорогих крупных прозрачных и бездефектных синих сапфиров, так как сомневаются в их природном происхождении (и, к сожалению, во многих случаях небезосновательно). То же самое касается ярко-зеленых достаточно крупных бездефектных изумрудов, чаще всего на сегодня также синтетических.

   Относительно часто встречаются включения минералов как одного и того же вида (например, алмаза в алмазе), так и чужеродных (например, циркона в сапфире). Хотя включения и малы, все же они дают многое для понимания условий роста вмещающего их кристалла (называемого кристаллом-хозяином).

   Минералы включений могут быть более ранними, чем кристалл-хозяин, который просто захватывает их в процессе роста (обрастает), например, включения рутила в кварце.

   Но они могут и образоваться из расплава одновременно с кристаллом-хозяином, который захватывает их благодаря более быстрому росту. Кроме того, бывают и минеральные включения, более поздние по отношению к кристаллу-хозяину. Они образуются из растворов или флюидов (газов), проникших внутрь кристалла по трещинам.

   Органические включения в неизменном виде встречаются только в янтаре. Законсервированные в нем растительные остатки и насекомые дают нам прямые свидетельства о жизни на Земле за 50 млн. лет до нас. Все остальные окаменелости образованы путем метаморфизма и замещения первоначальной флоры и фауны, обитавшей на нашей планете и в древнем океане миллионы лет назад.

   К числу включений относятся также искажения кристаллической структуры, признаки роста и фаз кристаллизации, цветные полосы. Они возникают вследствие неравномерного роста минерала при меняющемся характере растворов, из которых происходила кристаллизация. Пустоты, заполненные жидкостями (водой, жидкой углекислотой) и газами (диоксидом и монооксидом углерода), тоже рассматриваются среди включений. При одновременном присутствии жидкости и газа включения называют двухфазными, а если в них имеются еще и мелкие кристаллики, - трехфазными. В обсидианах, стеклянных имитациях и синтетических ювелирных камнях в отличие от камней природного происхождения (минералов) часто встречаются воздушные пузырьки.

   Даже скопления мелких разрывов и трещин (так называемые "хвосты" или "облака"), возникли ли они вследствие внутренних напряжений или в результате внешних механических воздействий, специалисты причисляют к включениям. Они встречаются внутри камней, а иногда достигают их поверхности. По таким трещинам в камень могут проникать воздух и растворы, вызывающие изменения окраски. При "залечивании" трещин все посторонние вещества вновь вытесняются, однако "шрамы" вдоль таких трещин выдают старый шов. В большинстве случаев и любители, и специалисты считают, что включения снижают стоимость драгоценных камней, так как они оказывают вредное влияние на их цвет, оптические эффекты и механическую прочность, но повышают стоимость минералогических образцов. В трещинах мог быть уран (синие алмазы), киноварь (красный цвет), золото (желтый). Это яд и опасно.

   Однако некоторые минеральные включения, равно как и параллельно ориентированные полые каналы, порождают световые эффекты, принадлежащие к числу самых ценных качеств ювелирного камня: эффект кошачьего глаза, световые фигуры ("звезды") и шелковистый отлив, а также образование дендритов. Весьма эффектны золотистые включения рутила в горном хрустале или дымчатом кварце, особенно в тех случаях, когда игольчатые кристаллы рутила бывают собраны в звездчатые сростки. Это придает дополнительную ценность камню.

   В последнее время включения наряду с оптическими свойствами приобретают все большее значение при диагностике натуральных и синтетических драгоценных камней. Многие виды включений настолько характерны, что благодаря им удается распознавать подделки и синтетические камни, а подчас и определять месторождения, из которых происходят природные камни. Но нужно помнить, что наличие дефектов еще не гарантирует природное происхождение камня !!

   В конце XIX века и особенно в XX-XXI веке появились синтетические камни, которые по своим химическим и физическим свойствам близки природным. С этими тоже достаточно ценными синтетическими ювелирными камнями не следует путать имитации, представляющие собой лишь подражания природным камням и сделанные обычно из стекла или синтетических смол. Имитации обнаруживают поэтому и совсем иные физико-химические свойства. Лишь своим внешним видом - цветом, блеском, определенными световыми эффектами - они напоминают настоящие.