Η επιστήμη της Γεμολογίας (ο κλάδος της γεολογίας που αφορά στην αναγνώριση πολύτιμων και ημιπολύτιμων πετρωμάτων) είναι ένας τομέας γνώσεων που αφορά αρκετούς ιδιοκτήτες και επαγγελματίες.
Πολλές φορές το ίδιο το πέτρωμα είναι ακριβότερο από το κόσμημα και η αναγνώρισή τους αποτελεί βασικό μέρος της αργυροχρυσοχοϊας, τόσο στην κατασκευή όσο και στην πώληση. Στο άρθρο αυτο θα παρουσιάσουμε μερικές βασικές τεχνικές αναγνωρισης των πετρωμάτων:
Tα πετρώματα που αφορούν στον τομέα της γεμολογίας χωρίζονται σε δύο βασικές κατηγορίες:
Ημιπολύτιμες πέτρες (αχάτης, φεγγαρόπετρα, λαμπραδορίτης, όνυχας): Οι ημιπολύτιμες πέτρες σχηματίζονται στην πάροδο εκατομυρίων χρόνων από τη συγκέντρωση αλάτων στα κατώτερα στρώματα του φλοιού της γης. Βασικό στοιχείο του σχηματισμού τους είναι η τεράστιες πιέσεις που ασκούνται κατά την πάροδο των αιώνων, που εμφανίζονται ως μικρές ατέλειες στην επιφάνεια του πετρώματος. Βασικό χαρακτηριστικό των ημιπολύτιμων λίθων είναι η μη-διαύγειά τους.
Πολύτιμες πέτρες (ρουμπίνι, σμαράγδι, ζαφείρι): Οι πολύτιμες πέτρες σχηματίζονται επίσης από άλατα, αλλά σε ακραίες θερμοκρασίες μέσα σε ηφαιστιογενείες περιοχές. Η πίεση και οι θερμοκρασίες οδηγούν στο σχηματισμό τους.
Διαμάντι: Αν και το διαμάντι αποτελεί πολύτιμο λίθο, αφιερώνουμε ένα χωριστό μέρος του άρθρου αποκλειστικά σε αυτό.
Στη φύση υπάρχουν τρεις κυρίως διαφορετικές μορφές του: το άχρωμο ή διαφανές διαμάντι, που θεωρείται το καλύτερο από τους πολύτιμους λίθους, ο μπορ, που έχει καμπύλες επιφάνειες και χρησιμοποιείται κυρίως για την κατεργασία του προηγούμενου και ο καρμπονάτο, με μαύρο χρώμα, που χρησιμοποιείται για την κατασκευή γεωτρύπανων.
Στη νεότερη εποχή ανακαλύφτηκαν, σε ποσότητες, στη Βραζιλία και στη Ν Αφρική, συνήθως μέσα σε προσχώσεις ή και σε αργιλώδεις σχηματισμούς, που προήλθαν από την αποσάθρωση σχιστόλιθων, μέσα στους οποίους σχηματίστηκαν.
Αλλού (νήσος Βόρνεο) βρίσκεται μέσα σε πηγματίτη, όπου από την αρχή σχηματίστηκε, ή και σε λατυποπαγή υπερβασικά πετρώματα (κιμπερλίτης) από ολιβίνη και φλογοπίτη σε σωληνοειδείς σχηματισμούς κοντά σε πόρους εσβεσμένων ηφαιστείων.
Ο σχηματισμός των κοιτασμάτων του οφείλεται κυρίως στη διάσπαση των ανθρακούχων ουσιών που υπάρχουν στο μάγμα, στη συγκέντρωση του καθαρού άνθρακα και στη μακροχρόνια παραμονή του κάτω από συνθήκες μεγάλης πίεσης και θερμοκρασίας, όπου απουσιάζει κυρίως το οξυγόνο.
Σε αρκετές όμως περιπτώσεις οι ξένες προσμίξεις του δίνουν διάφορα χρώματα (κυρίως κίτρινο), ανάλογα με τα οποία καθορίζεται και η αξία του, που στις περιπτώσεις αυτές πάντοτε είναι κατώτερη από την αξία του άχρωμου (διαφανές).
Το ειδικό του βάρος είναι 3,51 - 3,52, η λάμψη του αδαμαντοειδής και η σκληρότητά του 10 (στην κλίμακα του Μος). Είναι το σκληρότερο φυσικό σώμα που γνωρίζουμε, γεγονός που το κάνει ανεκτίμητο, κυρίως στην τεχνολογία.
(Χημ.). Η ιδιότητά του αυτή οφείλεται στη δομή του κρυσταλλικού πλέγματός του. Ως ομοιοπολικός κρύσταλλος (όπως και ο γραφίτης), οι δομικές μονάδες του πλέγματός του είναι ενωμένες μεταξύ τους με ομοιοπολικούς δεσμούς προς όλες τις κατευθύνσεις. Με τη διάταξη αυτή εξηγείται η μεγάλη συνεκτικότητά του, η μεγάλη σκληρότητά του και το υψηλό σημείο τήξής του (3.5700C). Επειδή μάλιστα όλα τα ηλεκτρόνιά του (θέση δεσμών του άνθρακα) ενώνονται με ομοιοπολικούς δεσμούς, δεν υπάρχουν ελεύθερα ηλεκτρόνια, με αποτέλεσμα να είναι κακός αγωγός της θερμότητας και του ηλεκτρισμού (αντίθετα με το γραφίτη).
Επίσης ο ειδικός του όγκος (cm3/gr) είναι 1,5 φορά μικρότερος από του γραφίτη. Ο δείκτης διάθλασής του είναι 2,4. Μια άλλη χαρακτηριστική ιδιότητά του είναι ότι δε λιώνει παρά εξαχνώνεται, δηλ. από στερεό σώμα γίνεται αέριο, χωρίς να μεσολαβήσει υγρή φάση (3.5700C).
Ακόμα καίγεται προς CΟ2, χωρίς να αφήσει τέφρα (στάχτη), στους 8000C. Δεν προσβάλλεται από τα οξέα ούτε και οξιδώνεται από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο.
Ως μοναδικό μειονέκτημά του θεωρείται το ότι, αν και είναι το σκληρότερο υλικό, είναι όμως εύθραυστο.
Οι πολύτιμες χαρακτηριστικές του ιδιότητες, καθώς και το γεγονός ότι είναι σπάνιο στη φύση, οδήγησαν τον άνθρωπο στη σκέψη για μια τεχνητή παρασκευή του από το γραφίτη.
Σημαντική είναι η προσπάθεια του Μοκασάν, που επιχείρησε να κρυσταλλώσει, κάτω από πολύ μεγάλη πίεση, διάλυμα κεκορεσμένου άνθρακα με διαλυτικό μέσο το χυτοσίδηρο, σε θερμοκρασία 3.0000C περίπου. Το αποτέλεσμα ήταν η παραγωγή μικρών κρυστάλλων διαμαντιού, γεγονός όμως που δε συμφέρει για βιομηχανική εκμετάλλευση.
Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι βρέθηκαν κρύσταλλοι διαμαντιού του εξαγωνικού συστήματος με ιδιότητες περίπου ίδιες με το διαμάντι του κυβικού συστήματος.
Όπως διαπιστώθηκε, η προέλευσή τους είναι "εξωγήινη", δηλ. προέρχονται από μετεωρίτες που περιέχουν, εκτός από τα βασικά τους στοιχεία (σιδηροπυρίτιο κ.λ.π.), και σημαντική ποσότητα άνθρακα. Κατά την επαφή του μετεωρίτη με την ατμόσφαιρα, όπως είναι γνωστό, αναπτύσσεται μεγάλη θερμοκρασία και πίεση (συνθήκες ίδιες με εκείνες που σχηματίζουν το ορυκτό διαμάντι).
Οι στιγμιαίες αυτές μεταβολές των συνθηκών μέσα στις οποίες βρίσκεται πλέον ο μετεωρίτης έχουν ως αποτέλεσμα την κρυστάλλωση, στον πυρήνα του ανθρακικού υλικού..
Το διαμάντι ήταν γνωστό στους αρχαίους, μέχρι μάλιστα το 13ο αι. η Ινδία ήταν η μόνη χώρα εξαγωγής διαμαντιών. Αργότερα ανακαλύφτηκαν αδαμαντοφόρες περιοχές στη Βραζιλία και στη Νότια Αφρική. Το γεγονός αυτό είναι ιστορικό, εξαιτίας του ρεύματος των αδαμαντοθηρών που δημιουργήθηκε, του υπερπληθυσμού κατά περιοχές, γεγονότα που αποτέλεσαν βασικές αιτίες πολέμου μεταξύ των Βρετανών και των Μπόερς.
Η κατεργασία του διαμαντιού απαιτεί επιστημονική ικανότητα. Ο "κόφτης" διαμαντιών πρέπει να είναι έμπειρος τεχνίτης και γνώστης της κρυσταλλικής δομής, που είναι χαρακτηριστικό των περισσότερων στερεών σωμάτων.
Σε κάθε ακατέργαστο διαμάντι υπάρχουν φυσικές γραμμές σχισμού, τα λεγόμενα "νερά", πάνω στα οποία πρέπει να κοπεί· αν και η φύση δεν μπορεί να κατασκευάσει πιο κανονικό κρύσταλλο από το διαμάντι, εντούτοις υπάρχουν πάντα φυσιολογικές ανωμαλίες, που σε άπειρα χέρια μπορούν να προκαλέσουν το θρυμματισμό τους.
Άλλες χρήσεις: Έχει πολυάριθμες βιομηχανικές εφαρμογές, που απορροφούν περίπου το 80% της παγκόσμιας παραγωγής. Χρησιμοποιείται για την επεξεργασία διάφορων υλικών, π.χ. αργιλίου, ξύλου καλής ποιότητας, βακελίτη κ.λ.π.
Για τη μεγάλη σκληρότητα και την καταπληκτική κανονικότητα των κρυστάλλων του χρησιμοποιείται σε μηχανές όλκισης ελαφρών και βαρέων μετάλλων (βολφράμιο κ.λ.π.) και η σκόνη του για την κατασκευή "αδαμαντοφόρων δίσκων", που αποτελούν τα πιο σκληρά λειαντικά μέσα.
Πολλές φορές το ίδιο το πέτρωμα είναι ακριβότερο από το κόσμημα και η αναγνώρισή τους αποτελεί βασικό μέρος της αργυροχρυσοχοϊας, τόσο στην κατασκευή όσο και στην πώληση. Στο άρθρο αυτο θα παρουσιάσουμε μερικές βασικές τεχνικές αναγνωρισης των πετρωμάτων:
Tα πετρώματα που αφορούν στον τομέα της γεμολογίας χωρίζονται σε δύο βασικές κατηγορίες:
Ημιπολύτιμες πέτρες (αχάτης, φεγγαρόπετρα, λαμπραδορίτης, όνυχας): Οι ημιπολύτιμες πέτρες σχηματίζονται στην πάροδο εκατομυρίων χρόνων από τη συγκέντρωση αλάτων στα κατώτερα στρώματα του φλοιού της γης. Βασικό στοιχείο του σχηματισμού τους είναι η τεράστιες πιέσεις που ασκούνται κατά την πάροδο των αιώνων, που εμφανίζονται ως μικρές ατέλειες στην επιφάνεια του πετρώματος. Βασικό χαρακτηριστικό των ημιπολύτιμων λίθων είναι η μη-διαύγειά τους.
Πολύτιμες πέτρες (ρουμπίνι, σμαράγδι, ζαφείρι): Οι πολύτιμες πέτρες σχηματίζονται επίσης από άλατα, αλλά σε ακραίες θερμοκρασίες μέσα σε ηφαιστιογενείες περιοχές. Η πίεση και οι θερμοκρασίες οδηγούν στο σχηματισμό τους.
Διαμάντι: Αν και το διαμάντι αποτελεί πολύτιμο λίθο, αφιερώνουμε ένα χωριστό μέρος του άρθρου αποκλειστικά σε αυτό.
Στη φύση υπάρχουν τρεις κυρίως διαφορετικές μορφές του: το άχρωμο ή διαφανές διαμάντι, που θεωρείται το καλύτερο από τους πολύτιμους λίθους, ο μπορ, που έχει καμπύλες επιφάνειες και χρησιμοποιείται κυρίως για την κατεργασία του προηγούμενου και ο καρμπονάτο, με μαύρο χρώμα, που χρησιμοποιείται για την κατασκευή γεωτρύπανων.
Στη νεότερη εποχή ανακαλύφτηκαν, σε ποσότητες, στη Βραζιλία και στη Ν Αφρική, συνήθως μέσα σε προσχώσεις ή και σε αργιλώδεις σχηματισμούς, που προήλθαν από την αποσάθρωση σχιστόλιθων, μέσα στους οποίους σχηματίστηκαν.
Αλλού (νήσος Βόρνεο) βρίσκεται μέσα σε πηγματίτη, όπου από την αρχή σχηματίστηκε, ή και σε λατυποπαγή υπερβασικά πετρώματα (κιμπερλίτης) από ολιβίνη και φλογοπίτη σε σωληνοειδείς σχηματισμούς κοντά σε πόρους εσβεσμένων ηφαιστείων.
Ο σχηματισμός των κοιτασμάτων του οφείλεται κυρίως στη διάσπαση των ανθρακούχων ουσιών που υπάρχουν στο μάγμα, στη συγκέντρωση του καθαρού άνθρακα και στη μακροχρόνια παραμονή του κάτω από συνθήκες μεγάλης πίεσης και θερμοκρασίας, όπου απουσιάζει κυρίως το οξυγόνο.
Σε αρκετές όμως περιπτώσεις οι ξένες προσμίξεις του δίνουν διάφορα χρώματα (κυρίως κίτρινο), ανάλογα με τα οποία καθορίζεται και η αξία του, που στις περιπτώσεις αυτές πάντοτε είναι κατώτερη από την αξία του άχρωμου (διαφανές).
Το ειδικό του βάρος είναι 3,51 - 3,52, η λάμψη του αδαμαντοειδής και η σκληρότητά του 10 (στην κλίμακα του Μος). Είναι το σκληρότερο φυσικό σώμα που γνωρίζουμε, γεγονός που το κάνει ανεκτίμητο, κυρίως στην τεχνολογία.
(Χημ.). Η ιδιότητά του αυτή οφείλεται στη δομή του κρυσταλλικού πλέγματός του. Ως ομοιοπολικός κρύσταλλος (όπως και ο γραφίτης), οι δομικές μονάδες του πλέγματός του είναι ενωμένες μεταξύ τους με ομοιοπολικούς δεσμούς προς όλες τις κατευθύνσεις. Με τη διάταξη αυτή εξηγείται η μεγάλη συνεκτικότητά του, η μεγάλη σκληρότητά του και το υψηλό σημείο τήξής του (3.5700C). Επειδή μάλιστα όλα τα ηλεκτρόνιά του (θέση δεσμών του άνθρακα) ενώνονται με ομοιοπολικούς δεσμούς, δεν υπάρχουν ελεύθερα ηλεκτρόνια, με αποτέλεσμα να είναι κακός αγωγός της θερμότητας και του ηλεκτρισμού (αντίθετα με το γραφίτη).
Επίσης ο ειδικός του όγκος (cm3/gr) είναι 1,5 φορά μικρότερος από του γραφίτη. Ο δείκτης διάθλασής του είναι 2,4. Μια άλλη χαρακτηριστική ιδιότητά του είναι ότι δε λιώνει παρά εξαχνώνεται, δηλ. από στερεό σώμα γίνεται αέριο, χωρίς να μεσολαβήσει υγρή φάση (3.5700C).
Ακόμα καίγεται προς CΟ2, χωρίς να αφήσει τέφρα (στάχτη), στους 8000C. Δεν προσβάλλεται από τα οξέα ούτε και οξιδώνεται από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο.
Ως μοναδικό μειονέκτημά του θεωρείται το ότι, αν και είναι το σκληρότερο υλικό, είναι όμως εύθραυστο.
Οι πολύτιμες χαρακτηριστικές του ιδιότητες, καθώς και το γεγονός ότι είναι σπάνιο στη φύση, οδήγησαν τον άνθρωπο στη σκέψη για μια τεχνητή παρασκευή του από το γραφίτη.
Σημαντική είναι η προσπάθεια του Μοκασάν, που επιχείρησε να κρυσταλλώσει, κάτω από πολύ μεγάλη πίεση, διάλυμα κεκορεσμένου άνθρακα με διαλυτικό μέσο το χυτοσίδηρο, σε θερμοκρασία 3.0000C περίπου. Το αποτέλεσμα ήταν η παραγωγή μικρών κρυστάλλων διαμαντιού, γεγονός όμως που δε συμφέρει για βιομηχανική εκμετάλλευση.
Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι βρέθηκαν κρύσταλλοι διαμαντιού του εξαγωνικού συστήματος με ιδιότητες περίπου ίδιες με το διαμάντι του κυβικού συστήματος.
Όπως διαπιστώθηκε, η προέλευσή τους είναι "εξωγήινη", δηλ. προέρχονται από μετεωρίτες που περιέχουν, εκτός από τα βασικά τους στοιχεία (σιδηροπυρίτιο κ.λ.π.), και σημαντική ποσότητα άνθρακα. Κατά την επαφή του μετεωρίτη με την ατμόσφαιρα, όπως είναι γνωστό, αναπτύσσεται μεγάλη θερμοκρασία και πίεση (συνθήκες ίδιες με εκείνες που σχηματίζουν το ορυκτό διαμάντι).
Οι στιγμιαίες αυτές μεταβολές των συνθηκών μέσα στις οποίες βρίσκεται πλέον ο μετεωρίτης έχουν ως αποτέλεσμα την κρυστάλλωση, στον πυρήνα του ανθρακικού υλικού..
Το διαμάντι ήταν γνωστό στους αρχαίους, μέχρι μάλιστα το 13ο αι. η Ινδία ήταν η μόνη χώρα εξαγωγής διαμαντιών. Αργότερα ανακαλύφτηκαν αδαμαντοφόρες περιοχές στη Βραζιλία και στη Νότια Αφρική. Το γεγονός αυτό είναι ιστορικό, εξαιτίας του ρεύματος των αδαμαντοθηρών που δημιουργήθηκε, του υπερπληθυσμού κατά περιοχές, γεγονότα που αποτέλεσαν βασικές αιτίες πολέμου μεταξύ των Βρετανών και των Μπόερς.
Η κατεργασία του διαμαντιού απαιτεί επιστημονική ικανότητα. Ο "κόφτης" διαμαντιών πρέπει να είναι έμπειρος τεχνίτης και γνώστης της κρυσταλλικής δομής, που είναι χαρακτηριστικό των περισσότερων στερεών σωμάτων.
Σε κάθε ακατέργαστο διαμάντι υπάρχουν φυσικές γραμμές σχισμού, τα λεγόμενα "νερά", πάνω στα οποία πρέπει να κοπεί· αν και η φύση δεν μπορεί να κατασκευάσει πιο κανονικό κρύσταλλο από το διαμάντι, εντούτοις υπάρχουν πάντα φυσιολογικές ανωμαλίες, που σε άπειρα χέρια μπορούν να προκαλέσουν το θρυμματισμό τους.
Άλλες χρήσεις: Έχει πολυάριθμες βιομηχανικές εφαρμογές, που απορροφούν περίπου το 80% της παγκόσμιας παραγωγής. Χρησιμοποιείται για την επεξεργασία διάφορων υλικών, π.χ. αργιλίου, ξύλου καλής ποιότητας, βακελίτη κ.λ.π.
Για τη μεγάλη σκληρότητα και την καταπληκτική κανονικότητα των κρυστάλλων του χρησιμοποιείται σε μηχανές όλκισης ελαφρών και βαρέων μετάλλων (βολφράμιο κ.λ.π.) και η σκόνη του για την κατασκευή "αδαμαντοφόρων δίσκων", που αποτελούν τα πιο σκληρά λειαντικά μέσα.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου