Wer studiert Edelsteine? Moderne Wissenschaft der Edelsteine. Arten der Bearbeitung von Edelsteinen Bearbeiten

05.01.2024

Steine, hauptsächlich über die physikalischen Eigenschaften, Eigenschaften der chemischen Zusammensetzung, dekorative und künstlerische Vorteile von Mineralien und Mineralaggregaten, die in der Schmuck- und Steinmetzproduktion verwendet werden. Er studiert die Geologie von Lagerstätten sowie die Technologie der Verarbeitung von Edelsteinen und Halbedelsteinen. Ein wichtiger Anwendungszweck der Gemmologie ist die Bestimmung des Mineraltyps eines Edelsteins und seiner Herkunft (oft anhand einer facettierten Probe durchgeführt, deren spürbare Auswirkung nicht akzeptabel ist) sowie die Feststellung der Unterschiede zwischen natürlichen Edelsteinen und ihren synthetischen Gegenstücken und Imitationen. Darüber hinaus umfasst die Gemmologie die Entwicklung von Methoden zur Veredelung von Edel- und Ziersteinen.

K. Khudoba und E. Gübelin definieren Gemmologie (deutsches Analogon - Edelsteinkunde) als das Studium der Eigenschaften von Zier- und Edelsteinen, der Gesetze, die ihre Formen und physikalischen Eigenschaften, ihre chemische Zusammensetzung und Vorkommen zum Zweck der praktischen Verwendung bestimmen. Sie berücksichtigt auch Imitationen, synthetische Analoga von Natursteinen und synthetische Materialien, die keine natürlichen Analoga haben. Die praktische Gemmologie befasst sich mit allen Arten der Steinbearbeitung – Schneiden, Veredeln, Färben usw.

siehe auch

Literatur

Kiewlenko E. Ya., Senkevich N. N., Gavrilov A. P. Geologie von Edelsteinvorkommen. M.: „Nedra“, 1982
Putolova L. S. Edelsteine und farbige Steine. M.: Nedra, 1991
Smith G. Edelsteine. M.: Mir, 1984
Elwell D. Künstliche Edelsteine. M.: Mir, 1986

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Textquelle:

Wikimedia-Stiftung. 2010.

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Stein ist jeder harte, nicht formbare Bestandteil der Erdkruste in Form einer zusammenhängenden Masse oder einzelner Stücke. Ein Juwelier versteht unter diesem Wort Edelsteine, ein Baumeister versteht Materialien, mit denen Straßen gepflastert und Häuser errichtet werden. Geowissenschaftliche Geologen bezeichnen die Objekte ihrer Untersuchung nicht als „Gesteine“, sondern als Gesteine und Mineralien.
Ein Gestein oder, wie es häufiger heißt, Gestein ist eine Kombination (Aggregat) von Mineralien natürlichen Ursprungs. Typischerweise umfassen Gesteine mehr oder weniger bedeutende Bereiche. Sand und Lehm werden auch als Gebirgsgestein (genauer gesagt lockeres Sedimentgestein) klassifiziert. Die Wissenschaft, die Gesteine untersucht, nennt sich Petrographie.
Ein Mineral ist ein innerlich homogener, fester Bestandteil der Erdkruste, der auf natürliche Weise entstanden ist. Mit Beginn der Ära der Raumfahrt begann man, die festen Bestandteile der Gesteine auf dem Mond als Mineralien zu bezeichnen. Die meisten Mineralien liegen isoliert in Form von Kristallen mit bestimmten Formen vor. Das Wort „Mineral“ kommt vom lateinischen Wort mina („mein“) – meins. Die Wissenschaft der Mineralien wird Mineralogie genannt.
Ein Kristall ist ein Körper von streng geometrischer Form, homogener Zusammensetzung und regelmäßiger innerer Struktur – einem Kristallgitter. Die Struktur des Kristallgitters bestimmt die Vielfalt der physikalischen Eigenschaften von Kristallen und damit Mineralien. Der Wissenschaftszweig, der sich mit Kristallen beschäftigt, heißt Kristallographie.
Edelstein ist ein Konzept, für das es keine einheitliche Definition gibt. In den meisten Fällen handelt es sich bei Edelsteinen um schöne und seltene Mineralien (in manchen Fällen auch um Mineralaggregate), die eine relativ hohe Härte aufweisen und daher sehr abriebfest, also nahezu zeitlos, sind. Aber natürlich hat sich die Vorstellung von der Schönheit eines Steins im Laufe der Zeit verändert, weshalb bestimmte Steine, die früher als kostbar galten, längst in Vergessenheit geraten, während andere Mineralien jetzt im Gegenteil in den Rang eines Edelsteins erhoben werden Edelsteine. Der Begriff eines Halbedelsteins, wie früher nicht sehr harter Schmuck und Halbedelsteine genannt wurden, ist noch weniger klar und heute nicht mehr ganz gültig. Schmuckstein ist ein Sammelbegriff, der alle Steine umfasst, die als Schmuck (auch zu dekorativen Zwecken) verwendet werden. Im engeren Sinne handelt es sich bei Ziersteinen um relativ preiswerte Schmuckstücke, die damit sozusagen im Gegensatz zu „echten“ Edelsteinen stehen. Die Wissenschaft der Edelsteine wird Gemmologie genannt.
Erz ist im Allgemeinen eine Mineralmischung mit Industriemetallanteil. In letzter Zeit werden einige Arten nichtmetallischer mineralischer Rohstoffe, die nützliche Eigenschaften haben, manchmal als Erze bezeichnet. Da der praktische Wert von Erzen (also der Zustand, die Eignung für die Entwicklung) von Faktoren abhängt, die sich im Laufe der Zeit ändern können (technische Möglichkeiten des Abbaus und der Anreicherung, wirtschaftliche Bedingungen, Transportbedingungen), ist der Begriff „Erz“ nicht nur anwendbar zu bestimmten Mineralien oder Bergbaurassen

Mineralien

Derzeit sind etwa 3.000 Mineralien bekannt, und jedes Jahr entdecken Wissenschaftler immer mehr Arten davon. Nur etwa 100 Mineralien sind von relativ großer praktischer Bedeutung: einige aufgrund ihres weiten Vorkommens, andere aufgrund besonderer, für den Menschen wertvoller Eigenschaften. Und nur ein Viertel von ihnen spielt eine bedeutende Rolle bei der Zusammensetzung von Gesteinen.
Einige Mineralien waren bereits im antiken Griechenland bekannt. Die wissenschaftliche Methode, sie zu kennen, wurde jedoch erst viel später etabliert. Der deutsche Wissenschaftler Georg Agricola (1494-1555) gilt zu Recht als Vater der Mineralogie. Einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung der Mineralkunde leisteten auch der Professor für Mineralogie der Freiberger Bergakademie Abraham Gottlob Werner (1750-1817), der die Klassifikation der Gesteine entwickelte, und der Berliner Chemieprofessor Martin Heinrich Klaproth (1743-1817).
Die Entstehung von Mineralnamen folgt keinem einheitlichen System: Einige von ihnen sind dem Jargon der Bergleute oder der Volkssprache entlehnt, andere wurden speziell erfunden. Die Rolle deutscher Wissenschaftler bei der Entwicklung der Mineralogie spiegelte sich in der bedeutenden Verbreitung deutscher Begriffe wider, die internationale Anerkennung fanden. Im Laufe der Zeit erhielten viele Mineralien neue Namen, aber auch ihre alten Namen kamen oft nicht außer Gebrauch. Daher kann dasselbe Mineral nun mehrere Namen haben. Besonders verwirrend ist die Nomenklatur von Edel- und Ziersteinen: Ihre zahlreichen Namen sind umfangreich und können oft irreführend sein. Und obwohl es internationale Vereinbarungen über eine einheitliche Nomenklatur für Edelsteine gibt, zeigt die Praxis, dass die willkürliche Zuweisung verschiedener Handelsnamen für Edelsteine auch heute noch kein Ende nimmt.

Herkunft und Struktur

Mineralien können auf unterschiedliche Weise entstehen. Bekannte Mineralien wie Feldspat, Quarz und Glimmer kristallisieren aus feurigen flüssigen Schmelzen und Gasen hauptsächlich im Erdinneren, seltener – aus Laven, die auf die Erdoberfläche ausgebrochen sind. Einige Mineralien werden aus wässrigen Lösungen gebildet oder entstehen unter Beteiligung von Organismen, andere durch Rekristallisation vorhandener Mineralien unter dem Einfluss hoher Drücke und hoher Temperaturen.
Viele Mineralien kommen häufig in bestimmten Lebensgemeinschaften oder Verbänden, sogenannten Paragenesen vor (z. B. Feldspat und Quarz), es gibt aber auch Mineralien, die sich gegenseitig ausschließen (z. B. Feldspat und Steinsalz).
Die meisten Mineralien haben eine bestimmte chemische Zusammensetzung. Obwohl die darin enthaltenen Verunreinigungen die physikalischen Eigenschaften von Mineralien beeinflussen oder sogar verändern können, werden sie in chemischen Formeln meist nicht erwähnt. Bei der Identifizierung von Mineralien spielt die Form ihrer Kristalle eine sehr wichtige Rolle. Und obwohl es in Proben nicht immer perfekt zum Ausdruck kommt und meistens einfach verzerrt ist, ist es in den meisten Fällen dennoch möglich, Anzeichen einer kristallinen Struktur zu erkennen – Kanten, Schattierungen oder konstante Winkel zwischen Flächen. Typische Kristallformen werden in sieben kristallographische Systeme eingeteilt, die als Systeme bezeichnet werden. Die Unterscheidung zwischen ihnen erfolgt durch kristallographische Achsen und die Winkel, unter denen sich diese Achsen schneiden (siehe Tabelle auf Seite 11).
Es gibt die folgenden kristallographischen Systeme (Systeme): kubisch (regelmäßig), tetragonal (quadratisch), hexagonal (sechseckig), trigonal (rhomboedrisch oder dreieckig), orthorhombisch (manchmal auch orthorhombisch genannt), monoklin und triklin.

Im kubischen System sind alle drei Achsen gleich lang und senkrecht zueinander ausgerichtet. In einem tetragonalen System stehen alle drei Achsen senkrecht zueinander, zwei davon haben die gleiche Länge und liegen in der gleichen Ebene und die dritte unterscheidet sich in der Länge von ihnen. Im sechseckigen System gibt es vier Achsen; Drei davon liegen in derselben Ebene und sind gleich lang

noy und schneiden sich in Winkeln von 120° (oder 60°), während die vierte Achse (anderer Länge) senkrecht zu den anderen drei ausgerichtet ist. Das trigonale System hat die gleichen Achsen und Winkel wie das hexagonale System. Daher werden diese beiden Systeme oft zu einem kombiniert – sechseckig. Der Unterschied zwischen ihnen manifestiert sich in den Elementen der Symmetrie. Im Sechsecksystem beträgt der Querschnitt der prismatischen Grundform sechs-
Kohle, in trigonaler Form - dreieckig. Durch Abschneiden der Ecken eines Dreiecks erhält man eine sechsseitige sechseckige Form. Im Rautensystem stehen alle Achsen senkrecht zueinander, sind aber unterschiedlich lang. In einem monoklinen System aus drei Achsen unterschiedlicher Länge stehen zwei senkrecht zueinander und die dritte steht in einem spitzen Winkel dazu. Im triklinen System sind alle drei Achsen unterschiedlich lang und zueinander geneigt.
Natürlich kommen die meisten kristallisierten Mineralien nicht als richtig geformte Kristalle vor; Meistens sind ihre Formen verzerrt und sie zeichnen sich durch die bevorzugte Entwicklung einiger Facetten auf Kosten anderer aus. Die Winkel zwischen den entsprechenden Flächen bleiben jedoch immer gleich. Einige Mineralstoffe kristallisieren in unterschiedlichen Systemen. In solchen Fällen spricht man von Polymorphismus und polymorphen Modifikationen. Beispielsweise kann Calciumcarbonat CaCOe unter unterschiedlichen Bedingungen zwei Modifikationen bilden – trigonaler Calcit und orthorhombischer Aragonit.
Die Faktoren, die die Form eines Minerals bestimmen, sind die Struktur seines Kristallgitters und die Packung von Atomen, Ionen oder Molekülen. Wenn bei gleicher chemischer Zusammensetzung die Atome selbst immer identisch sind, können ihre relativen Positionen sehr unterschiedlich sein. Die Struktur des Kristallgitters bestimmt nicht nur die Form der Kristalle, sondern auch deren Spaltung. So spaltet sich der Kristall beispielsweise bei einer spiralförmigen Anordnung der Partikel im Gitter, die das Zeichnen flacher Grenzflächen nicht zulässt, nicht entlang der Spaltung (d. h. es gibt keine Spaltung).
Alle kristallinen Mineralien haben ein Gitter und nur die innere Struktur amorpher Substanzen weist keine regelmäßige Ordnung auf.
In einigen Fällen können Mineralien durch die Bildung von Hohlräumen, die an der Stelle gelöster und entfernter Kristalle verbleiben, durch Ersatz oder Überwucherung (Krustifizierung) anderer Formationen in für sie untypischen kristallinen Formen auftreten - in Form von so- sogenannte Pseudomorphe oder falsche Kristalle.
Unterscheiden sich Mineralien gleicher Struktur nur in geringfügigen Abweichungen in der chemischen Zusammensetzung, in der Farbe oder in anderen Merkmalen, spricht man von Varietäten. Bei den Edel- und Ziersteinen spielen Sorten eine bedeutende Rolle.
Ein Schliff oder eine Facettierung ist die Kombination von Flächen, die für Kristalle eines bestimmten Minerals am charakteristischsten ist (z. B. das rhombische Dodekaeder von Granat), während ein Habitus das Erscheinungsbild von Kristallen und ihren Aggregaten (z. B. säulenförmig, tafelförmig oder nadelförmig) ist. . Scheinbar strukturlose Mineralmassen, die aus kristallinen Körnern bestehen, die ein Gitter aufweisen, aber aufgrund des schwierigen Wachstums keine korrekten äußeren Beschränkungen aufweisen, werden als konfluente, kontinuierliche oder massive körnige Aggregate bezeichnet.
Manchmal wachsen zwei oder mehr Kristalle eines Minerals so zusammen, dass sie eine regelmäßige gegenseitige Ausrichtung aufweisen. Ähnlich

Formationen werden Zwillinge, T-Stücke und komplexe (mehrere, mehrfache) Zwillinge genannt. Neben Verwachsungszwillingen, bei denen die Kristallbestandteile einander nur berühren (entlang der Verwachsungsebene), gibt es auch Verwachsungszwillinge, bei denen die Kristallbestandteile gegenseitig ineinander eindringen. Zwillingsverwachsungen erkennt man an den oft beobachteten Wiedereintrittswinkeln, die bei Einkristallen nie auftreten.
Große und wohlgeformte regelmäßige Kristalle wunderschön geformter Mineralien kommen in Gesteinen vor, wo sie an den Innenwänden abgerundeter geschlossener Hohlräume wachsen. Solche mit mineralischer Materie gefüllten Hohlräume werden Geoden genannt, und Gruppen schöner Kristalle, die an ihren Wänden oder an den Wänden von Rissen gewachsen sind, werden Drusen genannt. Typische Drusenmineralien sind Quarz, Calcit und Fluorit.

Sammler bezeichnen freie (oder präparierte) wohlgeformte Mineralgruppen als Erze. Doch meist sind kristalline Individuen so klein, dass man sie nur unter der Lupe oder gar unter dem Mikroskop erkennen kann. Solche kristallinen (körnigen) Aggregate werden als dicht bezeichnet.
Von besonderem Interesse für den Sammler sind die sogenannten Steinrosen – Blattgewächse, die durch die Verdrängung zunächst parallel übereinander wachsender Individuen entstanden sind. Ähnliche grobblättrige Formen mit „rosenartiger“ Entwicklung finden sich in Gips, Schwerspat und Hämatit (Eisenglimmer).
Viel häufiger sind verschiedene Arten von Mineralverwachsungen (Mineralaggregate oder Mineralansammlungen). Abhängig von der Mineralzusammensetzung und den Bedingungen, unter denen der Wachstumsprozess stattfand, entstanden säulenförmige, radial ausgerichtete (strahlende, faserige, nadelförmige usw.), blättrige oder körnige Aggregate. Radiale Aggregate neigen dazu, kugelförmige Formen zu bilden, die, wenn sie eine glatte und glänzende Oberfläche haben, als Glasköpfe (richtiger als „kahl“ bezeichnet) bezeichnet werden. Konzentrische schalenartige Formationen, wie zum Beispiel Aragonit-Erbsenstein, werden Oolithe genannt (siehe Seite 16).

Physikalische Eigenschaften

Bei Mineralien ist die Form von Kristallen in den meisten Fällen nicht so ideal entwickelt, dass sie zur genauen Unterscheidung eines Minerals von einem anderen verwendet werden kann. Hier helfen uns physikalische Eigenschaften von Mineralien wie Farbe, Glanz, Spaltung, Bruch, Härte usw Dichte.
Der Amateur sollte jedoch bedenken, dass nicht alle Mineralien, auf die er stößt, ohne Rückgriff auf spezielle chemische und physikalische Untersuchungen diagnostiziert werden können.

Farbe und Merkmal

Die Farbe eines Minerals kann nur in seltenen Fällen als charakteristisches diagnostisches Zeichen dienen, wie zum Beispiel bei blauem Azurit, grünem Malachit, gelbem Schwefel oder rotem Zinnober. Die meisten Mineralarten können unterschiedlich sein

Färbung Fluorit kann beispielsweise farblos, gelb, braun, rosa, grün, blau, violett und sogar fast schwarz sein. Chemische und mechanische Verunreinigungen können die natürliche Farbe des Minerals verändern und die Unterscheidung seiner Sorten ermöglichen.
Darüber hinaus können sich die Farbtöne von Mineralien unter dem Einfluss hoher Temperaturen, ultravioletter und radioaktiver Strahlung verändern und im Sonnenlicht einfach verblassen. Im Schmuckbereich spielt die künstliche Färbung von Edel- und Ziersteinen eine bedeutende Rolle.
Ein zuverlässigeres diagnostisches Merkmal von Mineralien als die Farbe ist das sogenannte Merkmal Farbe (oder, wie oft gesagt wird, einfach das Merkmal). Die Farbe der Linie lässt sich erkennen, indem man ein Stück unglasiertes Porzellan – einen Biskuitkuchen – mit einer Ecke der Testprobe reibt. Sollte sich herausstellen, dass das Mineral hart ist, empfiehlt es sich, zunächst einen Teil des Pulvers mit einer Feile abzukratzen und es dann auf einem Teller zu mahlen.
Die Linie spiegelt die Eigenfarbe des Minerals wider; seine Farbe ist konstanter und hängt weniger von den Farbvarianten des Minerals ab. So ist die Farbe von schwarzem Eisenglanz (einer Hämatitart) kirschrot, goldgelber Pyrit ist schwarz mit einem grünlichen Schimmer und Fluorit ist unabhängig von seiner gelben, grünen oder violetten Farbe immer weiß.

Glanz, Transparenz

Der Glanz eines Minerals entsteht durch die Art und Weise, wie Licht von seiner Oberfläche reflektiert wird. In der Mineralogie werden glasiger, seidiger, perlmuttartiger, diamantartiger, fettiger, harziger, wachsartiger, metallischer und halbmetallischer Glanz unterschieden. Vielen Mineralien fehlt jeglicher Glanz; sie wirken matt und matt. Metallischer Glanz kommt nicht nur in nativen Metallen vor, sondern auch in Sulfiden und einigen Oxiden. Viele Mineralien mit metallischem Glanz weisen angelaufene Farben auf, und in solchen Fällen zeigen sie oft ein prächtiges Schillern.
Plaques und Oberflächenverwitterungserscheinungen können den Glanz eines Minerals verändern oder deutlich verringern. Daher ist auch die Definition von Glanz nicht immer eindeutig.
Mineralien können transparent, durchscheinend, also schwach lichtdurchlässig, oder undurchsichtig sein. Zu letzteren zählen Mineralien mit metallischem Glanz. Allerdings sind fast alle Mineralien, mit Ausnahme der nativen Metalle (außer Gold), in sehr dünnen Abschnitten, sogenannten Dünnschnitten, transparent oder durchscheinend.

Alle lichtdurchlässigen Mineralien, die nicht zum kubischen System gehören, weisen eine mehr oder weniger starke Doppelbrechung auf. Wenn Sie beispielsweise einen rhomboedrischen Calcitkristall auf eine Seite mit etwas Text legen, sind alle Buchstaben durch den gegabelten Kristall hindurch sichtbar. Islandspat (eine transparente Variante des Calcits) zeigt das Phänomen der Doppelbrechung besonders deutlich, weshalb dieses Mineral auch doppelbrechender Spat genannt wird. Bei den meisten Mineralien ist die Doppelbrechung des Lichts jedoch so gering, dass sie mit bloßem Auge nicht erkennbar ist. Der Grund für die Doppelbrechung liegt darin, dass ein Lichtstrahl, der durch einen Kristall geht, in zwei Strahlen aufgespalten wird, die jeweils unterschiedlich gebrochen werden.
Bei einigen Mineralien (hauptsächlich Edelsteinen) kann man Schimmer, Flimmern und andere Lichteffekte (Irisierung, Opaleszenz) beobachten. Diese optischen Phänomene entstehen durch die Reflexion von Licht an dünnen Platten, die Einschlüsse im Mineral sind oder direkt an seiner Struktur beteiligt sind. (Opaleszenz wird durch die Streuung von Licht an Schichten winziger Quarzkügelchen verursacht. - Trans.)

Spaltung und Bruch

Viele Mineralien brechen entlang flacher Oberflächen. In solchen Fällen spricht man von einer Spaltung des Minerals. Die Spaltung hängt von der Struktur des Kristallgitters ab. Abhängig von der Leichtigkeit der Spaltung des Minerals wird zwischen sehr perfekter (Glimmer), perfekter (Calcit) und unvollständiger (Granat) Spaltung unterschieden. Alle Spate (Feldspat, Flussspat, Fluoritspat, Calcitspat) zeichnen sich durch eine gute Spaltbarkeit aus. Es gibt aber auch Mineralien, denen die Spaltung überhaupt fehlt (Quarz). In solchen Fällen wird die Trennung benachbarter Individuen voneinander bei Fusionszwillingen nicht als Spaltung, sondern als Getrenntheit bezeichnet.
Bei Mineralien, die eine schlechte oder gar keine Spaltung aufweisen, kann ein Bruch ein wichtiges diagnostisches Merkmal sein – die Beschaffenheit der Oberfläche unregelmäßiger Fragmente, in die der Kristall beim Aufprall spaltet. Es gibt Muschel-, Splitter-, Faser-, glatte, unebene, stufenförmige und erdige Brüche. Muschelbrüche sind typisch für alle Quarzarten und alle glasigen Gesteine.

Härte

Die Härte eines Minerals bezieht sich normalerweise auf den Widerstand, den seine Oberfläche zeigt, wenn man versucht, es mit einem anderen Stein oder einem anderen Gegenstand zu zerkratzen.
Der deutsche Mineraloge Friedrich Mohs (1773–1839) schlug eine Skala vor, die Mineralien nach ihrer relativen Härte auf einer Zehnerskala gruppiert, die sogenannte mineralogische Härteskala oder Mohs-Skala. Jedes Mineral, das einen bestimmten Platz auf dieser Skala einnimmt, zerkratzt alle Mineralien mit einem niedrigeren Härtewert, wird aber gleichzeitig selbst von härteren Mineralien darüber zerkratzt. Mineralien mit gleichen Härtewerten kratzen sich nicht gegenseitig.
Durch Vergleich mit dieser Skala kann die Härte jedes Minerals bestimmt werden – die Mohs-Härte. „Mineralien mit einer Härte von 1 und 2 gelten als weich, 3 bis 6 gelten als mittelhart und über 6 gelten Mineralien mit einer Härte von 8 bis 10 als die Härte von Edelsteinen.“
Die Mohs-Skala ist eine relative Skala. Mit seiner Hilfe lässt sich lediglich feststellen, welches Mineral härter ist. Wie die Härte quantitativ von Stufe zu Stufe auf der Mohs-Skala zunimmt, lässt sich nicht sagen. In der hier dargestellten Tabelle wird diese Skala mit absoluten Härtewerten verglichen – das ist die Mahlhärte in Wasser nach Rozival. Ein Vergleich zeigt, wie die absolute Härte sprunghaft ansteigt. Für einen Laien ist die Bestimmung der absoluten Härte, die eine aufwändige Ausrüstung erfordert, nahezu unmöglich.

Skala Härte		Mohshärte	Härte Schleifen
		Mit dem Fingernagel zerkratzt
		Mit dem Fingernagel zerkratzt
		Von einer Kupfermünze zerkratzt
		Leicht mit einem Taschenmesser zerkratzt
		Mit einem Taschenmesser schwer zu kratzen
	Orthoklas	Von einer Feile zerkratzt
		Fensterglas zerkratzt
		Zerkratzt leicht Quarz
		Topas kratzt leicht
		Wird durch nichts zerkratzt

Bei der Bestimmung der Mohs-Härte sollten Proben mit scharfen Kanten verwendet und auf schüchternen, frischen (von Witterungseinflüssen unbeeinflussten) Oberflächen gekratzt werden. Bei Rippenformationen, blättrigen Kristallen und von der Oberfläche verwitterten Mineralien werden die Ritzhärtewerte unterschätzt. Die Anwendung der Mohs-Skala auf Gesteine ist aufgrund ihrer Heterogenität – dem Vorhandensein unterschiedlicher Bestandteile – im Allgemeinen unmöglich.
Der Hauptvorteil der Mohs-Skala ist ihre einfache Handhabung. Mit Hilfe von Referenzproben und Ritzsets lässt sich die Mineralhärte einfach im Feld, bei Spaziergängen und Exkursionen bestimmen. Auch wenn Sie keine Kontrollproben zur Hand haben, können Sie auf andere einfache Hilfsmittel zurückgreifen. So zerkratzt unser Fingernagel Mineralien mit einer Härte von bis zu 2, ein Taschenmesser mit einer Härte von bis zu 5-6, Glas wird leicht von Quarz zerkratzt (seine Mohs-Härte beträgt 7). Für die professionelle Diagnostik eines Minerals oder Edelsteins ist der Härtetest nach Mohs natürlich zu ungenau. Darüber hinaus können Edelsteine durch Kratzer beschädigt werden. Daher greifen sie in solchen Fällen auf die Bestimmung der sogenannten Schleifhärte zurück, die sich an der Mineralmenge misst, die unter bestimmten Bedingungen von der Oberfläche der Probe abgeschliffen wird.

Dichte

Unter Dichte versteht man die Masse einer Substanz geteilt durch die Masse eines gleichen Wasservolumens. Daher ist ein Mineral mit einer Dichte von 2,6 2,6-mal schwerer als das gleiche Volumen Wasser. Die Dichte von Mineralien, Gesteinen und Erzen liegt zwischen 1 und 20. Mineralien mit einer Dichte unter 2 werden als leicht (Bernstein – 1,0), von 2 bis 4 – als normal (Quarz – 2,6), über 4 – als schwer (Bleiglanz) wahrgenommen , oder Bleiglanz - 7,5).
Die teuersten Edelsteine haben wie Edelmetalle eine höhere Dichte als gesteinsbildende Mineralien wie Quarz und Feldspat. Aus diesem Grund werden in Fließgewässern zunächst schwere Mineralien abgelagert und angereichert, dann Quarzsande, die diese bedecken. Solche Ablagerungen nützlicher Mineralien werden Placer genannt.
Die Dichte eines Minerals lässt sich wie folgt berechnen:

Die Masse eines Minerals kann anhand jeder Skala leicht bestimmt werden. Sein Volumen kann auf verschiedene Weise ermittelt werden, unter anderem durch Verdrängung von Wasser in einem Messgefäß oder durch hydrostatisches Wiegen. Die zweite Methode ist genauer und auch für kleine Stichproben geeignet. Bei einer hydrostatischen Waage wird ein an einem dünnen Draht aufgehängtes Mineral zunächst in Luft gewogen und dann in Wasser getaucht. Die Differenz beider Ergebnisse entspricht der Masse des verdrängten Wassers und ist somit numerisch gleich dem Volumen des Minerals. Diese Methode zur Bestimmung der Dichte mit einer Genauigkeit von einer Dezimalstelle ist auch für den Laien zugänglich. Dabei ist natürlich darauf zu achten, dass das Mineral sauber und frei von Fremdstoffen unterschiedlicher Dichte ist.

Gewicht beim Wiegen in Luft
Gewicht bei Wägung in Wasser Differenz (Volumen)

Die Dichte dieser Probe beträgt 2,7; Dieser Zahl zufolge handelt es sich bei dem identifizierten Mineral um Calcit.

Andere Eigenschaften

Es gibt auch andere Eigenschaften und Methoden, die bei der Identifizierung von Mineralien hilfreich sein können, z. B. ihr Verhalten vor einem Blasrohr und in transparenten Abschnitten, Magnetismus, Geruch, Geschmack und Gefühl bei Berührung.
Schmelzbarkeits- und Flammenfarbreaktionstests werden mit einem Blasrohr durchgeführt. Es handelt sich um ein Messingrohr mit einem Mundstück aus Holz an einem Ende und einem Haarloch am anderen Ende. Indem Sie Luft durch ein Blasrohr in eine Flamme blasen (z. B. einen Bunsenbrenner oder sogar eine gewöhnliche Kerze), können Sie diese sehr heiß machen und an die gewünschte Stelle strahlen. Um ein Blasrohr effektiv nutzen zu können, sind Laborhilfen sowie einige Kenntnisse und Fertigkeiten in der Chemie erforderlich. Daher sollten Laien die Blasrohrmethode nur in Ausnahmefällen anwenden.
Transparente Abschnitte (Abschnitte mit einer Dicke von 0,02–0,03 mm) ermöglichen die Untersuchung der Struktur der Probe unter einem Mikroskop. Zusammen mit Schliffschliffen (Klarschliffen) werden sie bei der Untersuchung von Erzen verwendet, spielen aber eine vorrangige Rolle in der Petrographie, bei der mikroskopischen Untersuchung von Gesteinen.

Einstufung

Die gesamte Vielfalt der Mineralien wird in Gruppen eingeteilt, die Mineralien mit gemeinsamen Eigenschaften vereinen. In der wissenschaftlichen Mineralogie ist es üblich, Mineralien hauptsächlich nach ihrer chemischen Zusammensetzung zu klassifizieren. Nachfolgend sind die Mineralklassen aufgeführt.

Elemente: Diamant, Wismut, Graphit, Gold, Kupfer, Arsen, Platin, Schwefel, Silber.
Sulfide: Stibnit, Argentit, Arsenopyrit, Orpiment, Fahlore, Bornit, Bournonit, Galenit, Zinnober, Kobaltin, Covellit, rotes Silbererz, Lellingit, Markasit, Molybdänit, Nickelin, Pentlandit, Pyrit, Pyrrhotit, Realgar, Stannit, Sphalerit, Chalkosin, Chalkopyrit, Chloanthit.
Halogenide: Atacamit, Halit, Carnallit, Kryolith, Sylvit, Fluorit.
Oxide und Hydroxide: Anatas, Braunit, Wolframit, Hausmannit, Hämatit, Goethit. Gibbsit, Diaspor, Ilmenit, Kassiterit, Quarz, Korund, Cuprit, Limonit, Magnetit, Manganit, Opal, Pyrolusit, Psilomelan, Rutil, Uranpech (Pech), Franklinit, Chrysoberyll, Chromit, Zinkit.
Nitrate, Carbonate, Borate: Azurit, Ankerit, Aragonit, Boracit, Witherit, Hydrozincit, Dolomit, Calcit, Magnesit, Malachit, Rhodochrosit, Siderit, Smithsonit, Strontianit, Cerussit.
Sulfate, Chromate, Molybdate, Wolframate: Anhydrit, Anglesit, Baryt, Wolframit, Wulfenit, Gips, Krokoit, Molybdänit, Celestin, Scheelit.
Phosphate, Arsenate, Vanadate: Apatit, Türkis, Vanadinit, Vivianit, Lazulit, Mimetesit, Pyromorphit, Uranglimmer.
Silikate: Augit, Aktinolith, Andalusit, Arfvedsonit, Beryll, Bronzit, Vesuvianit, Wollastonit. Gayuin. Hedenbergit. Hypersthen, Diallag, Diopsid, Dioptase, Jadeit, Kaolinit, Kyanit (Disthen), Cordierit, Lapislazuli, Leuzit, Montmorillonit, Nephelin, Nosean, Olivin, Pyrophyllit, Feldspat, Prehnit, Hornblende, Rhodonit, Serpentin, Sillimanit, Sodalith, Spodumen, Staurolith, Talk, Titanit (Sphen), Topas, Tremolit, Turmalin, Chlorit, Chrysokoll, Zeolithe, Zirkon, Zoisit, Aegirin.

Es gibt andere Klassifizierungsprinzipien in der Mineralogie.
Grundlage für die Klassifizierung der Mineralien sind in unserem Fall die Bereiche, in denen sie für den Menschen von größter Bedeutung sind, d. h. es werden Gruppen von gesteinsbildenden Mineralien, Edel- und Ziersteinen sowie Erzmineralien unterschieden.

Es gibt mehrere Wissenschaften, die Steine von der einen oder anderen Seite untersuchen.
Eine solche Wissenschaft wie Mineralogie (deutsch Mineral oder französisch mineral, von spätlat. (аеs) minerale – Erz) untersucht Steine, die als Mineralien klassifiziert sind. Mineralien zeichnen sich durch einen natürlichen Ursprung und durchaus durch eine kristalline, geordnete Struktur aus, die das Ergebnis verschiedener geologischer Prozesse ist. Amorphe Formationen (Bernstein, Glas, einschließlich Vulkanglas) und edle organische Materialien (Koralle, Perlen, Jet...) können nicht als Mineralien klassifiziert werden.

Eng verwandt mit der Mineralogie Gemmologie (vom lateinischen gemma – „Edelstein, Edelstein“ und dem anderen griechischen λόγος – „Wort, Geist“), die Wissenschaft der Edelsteine. Das Konzept der Edelsteine ist umfassender als das der Mineralien, kann jedoch nicht als wissenschaftlicher Begriff eingestuft werden. Es ist historischer und alltäglicher Natur und zu verschiedenen Zeiten wurden verschiedene Steine als Edelsteine klassifiziert. Laut Fersman können beispielsweise nur transparente Steine als Halbedelsteine klassifiziert werden, ohne zwischen Edel- und Halbedelsteinen zu unterscheiden. Er schlug vor, die übrigen Sorten als „farbige Steine“ zu klassifizieren. Im Gegensatz zur Mineralogie umfasst die Gemmologie als Untersuchungsgegenstand sowohl Mineralien als auch amorphe Strukturen, organische Formationen und sogar synthetische Steine. Gegenstand des Studiums sind die physikalischen, optischen und chemischen Eigenschaften von Edelsteinen, die technische Seite ihrer Verarbeitung und Schliff sowie dekorative und künstlerische Aspekte.

Eine andere Wissenschaft, die früher Teil der Mineralogie war, ist Kristallographie (aus dem Griechischen κρύσταλλος, ursprünglich „Eis“, später „Bergkristall“, „Kristall“ und γράφω „ich schreibe“). Unter Kristallen versteht man eine Formation, die durch eine strenge Struktur gekennzeichnet ist. Ein Mineral kann mehrere Kristallformen, mehrere Kristallvarianten haben und die Kristalle können auch synthetisch sein.

Und schließlich gibt es noch die Wissenschaft der Gesteine und ihrer Mineralbestandteile – Petrographie (aus dem Griechischen πέτρος „Stein“ und γράφω „Ich schreibe“). Es ist deskriptiver Natur und untersucht die Texturmerkmale und die Struktur von Gesteinen, wobei optische Mikroskopie und Massenspektrometrie die wichtigsten Forschungsmethoden sind. Verwandte Wissenschaft Petrologie (aus dem Griechischen πέτρος – „Stein“ und λόγος – „Wort, Geist“) befasst sich mit einer detaillierteren Untersuchung magmatischer und metamorpher Gesteine, einschließlich der Untersuchung genetischer Verbindungen zwischen ihnen und der Bedingungen ihrer Entstehung (im Gegensatz zur Petrographie).

Basierend auf Informationen aus diesen Wissenschaften ist es tatsächlich möglich, die große Vielfalt an Steinen, die wir im Alltag verwenden oder die wir einfach um uns herum finden, ausreichend zu verstehen.

Gemmologie ist die Wissenschaft von Zier- und Edelsteinen (Edelsteinen). In diesem Rahmen werden ihre optischen und physikalischen Eigenschaften, chemische Zusammensetzung, Herkunft, Verarbeitungstechnologien, künstlerischer und dekorativer Wert untersucht. Das heißt, unter den Geologiewissenschaften hat diese Disziplin vor allem angewandte Bedeutung. Thematisch und methodisch steht es der Mineralogie, zu der es ursprünglich gehörte, sehr nahe.

Geschichte

Die Gemmologie erschien zusammen mit der Mineralogie als eigenständige Richtung. Darüber hinaus befassten sich die ersten mineralogischen Arbeiten hauptsächlich mit Edelsteinen, ihren Eigenschaften und Diagnosemethoden. Im antiken Rom wurden solche Forschungen von Plinius dem Älteren und in der mittelalterlichen islamischen Welt von Biruni durchgeführt. Die Entwicklung der Mineralogie und Gemmologie ging mit der Anhäufung von Wissen über Mineralien bis zum Ende des 16. Jahrhunderts einher. im Rahmen einer einzigen geologischen und mineralogischen Richtung der Naturwissenschaft, als diese sich zu trennen begann.
Das erste Buch über Edelsteine wurde 1652 von Thomas Nichols geschrieben.

In Russland erschienen gemmologische Arbeiten erst im 19. Jahrhundert. Solche Forschungen wurden von V. M. Severgin und M. I. Pylyaev durchgeführt.

Im Jahr 1837 schuf Marc Gaudin Rubinkristalle durch gemeinsames Schmelzen von Kaliumchromat und Kaliumalaun. Dies ist der erste Fall des künstlichen Anbaus wertvoller Mineralien.

Die moderne Gemmologie entstand zu Beginn des 20. Jahrhunderts, als präzise Methoden zur Untersuchung mineralischer Stoffe aufkamen.

So nutzte Arthur Church 1866 das erste Spektroskop zur Untersuchung von Steinen, und 1902 entwickelte Herbert Smith ein spezielles Instrument zur Messung des Brechungsindex von Kristallen – ein Refraktometer.
Im Jahr 1908 wurde die Gemological Association of Great Britain gegründet. Robert Shipley, der ihr Diplom 1929 erhielt, gründete 1931 das Gemological Institute of America.

Mitte 30. Anderson und Payne entwickelten mehrere stabile, sichere und schwere Flüssigkeiten zur Bestimmung des spezifischen Gewichts von Mineralien.

Nach dem Zweiten Weltkrieg entwickelte R. Webster eine Technologie zur Identifizierung wertvoller Mineralien mithilfe ultravioletter Strahlen.

Im Jahr 1959 L.Ch. Trumper entwickelte ein Gerät zur Diagnose von Edelsteinen anhand des Reflexionsvermögens (Reflektometer).

In den 70ern. Solche Geräte sind weit verbreitet, ebenso wie Wärmeleitfähigkeitsmessgeräte. 1986 wurde das erste kommerzielle Computerprogramm zur Identifizierung wertvoller Mineralien eingeführt. Zehn Jahre später entwickelte De Beers zwei Geräte, um synthetische Diamanten von natürlichen zu unterscheiden.

Moderne Wissenschaft

Die Gemmologie ist am engsten mit geologischen Wissenschaften wie Mineralogie, Kristallographie und Petrographie verbunden. Dies liegt daran, dass die meisten Edel- und Halbedelsteine Mineralien sind.
Nun hat diese Disziplin mehrere Richtungen: diagnostisch (Bestimmung der Steinart und Unterscheidung zwischen natürlichen und synthetischen Mineralien), genetisch (Ermittlung der Herkunft von Edelsteinen), beschreibend (Untersuchung der Eigenschaften von Steinen), experimentell (Untersuchung der Möglichkeiten der Verwendung von Steinen nicht). hier in Schmuck verwendet), regional (Erforschung von Edelsteinen eines bestimmten Territoriums), ästhetisch (Änderung der äußeren Eigenschaften von Steinen: Schliff, Farbwechsel usw.), angewandt und technisch und wirtschaftlich (Entwicklung neuer Methoden zur Veredelung und Verarbeitung). Edelsteine und Optimierung bestehender Technologien), bewertend (Bestimmung des Wertes von Steinen anhand ihrer Herkunft, Eigenschaften, Bearbeitungsgrad usw.), Glyptik (eine spezielle Methode der externen Bearbeitung von Edelsteinen, bestehend aus der Anwendung eines dreidimensionalen Bildes auf die Oberfläche).

Daher ist die Gemmologie in erster Linie eine angewandte Wissenschaft. Auch Forschungsaufgaben zielen darauf ab, die gewonnenen Informationen oder Entwicklungen bei der Herstellung und dem Handel von Steinen zu nutzen. Daher ist die Bestimmung des Mineraltyps eines Edelsteins und seiner Herkunft sowie der Unterschied zwischen natürlichen Edelsteinen und künstlichen Analoga für die Bewertung von Steinen für den Handel erforderlich. Für die Schmuckherstellung ist die Entwicklung von Methoden zur Veredelung und Verarbeitung von Edelsteinen erforderlich.

In Ländern, in denen der Handel mit Steinen erlaubt ist, gibt es staatliche gemmologische Labore. Darüber hinaus gibt es auch private. Man findet sie in Ländern, in denen Diamanten gehandelt werden. Hier bewerten Gemmologen Steine und fungieren als Dritte bei Transaktionen.

Gegenstand, Aufgaben und Methoden der Gemmologie

Gegenstand der Gemmologie sind Zier- und Edelsteine. Es ist zu beachten, dass es sich bei den meisten davon um Mineralien handelt. So wird etwa ein Drittel aller bekannten Mineralien in Schmuck verwendet. Neben Mineralien untersucht die Gemmologie auch nichtmineralische Körper wie nichtkristalline Formationen, organogene Produkte und synthetische Analoga von Mineralien.

Zu den Zielen dieser Wissenschaft gehören die Entwicklung diagnostischer Kriterien für synthetische und natürliche Edelsteine, die Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten bekannter Steine und die Untersuchung der Einsatzgebiete von Arten, die nicht in der Schmuckindustrie tätig sind, die Entwicklung von Methoden zur Synthese künstlicher Edelsteine und die Verbesserung der verwendete Technologien.

Es gibt mehrere vielversprechende Aufgaben: die Sammlung diagnostischer Daten für eine genauere und zuverlässigere Identifizierung von Steinen, die Untersuchung der Farbe von Edelsteinen mittels Computermodellierung, die Untersuchung der optischen Eigenschaften von Diamanten und die Optimierung ihres Schliffs sowie die Untersuchung von Methoden zur Verfeinerung von Steinen und zur Entwicklung von Technologien zu ihrer Erkennung, zur Untersuchung der Unterschiede zwischen künstlichen Edelsteinen und natürlichen Gegenstücken und ihrer spezifischen Eigenschaften.

Diese Disziplin wendet Methoden der Petrographie, Chemie, Geologie, Physik und Biologie an. Optische Methoden sind in der Gemmologie von großer Bedeutung. Ihr Vorteil besteht darin, dass solche Technologien eine Diagnose von Steinen ermöglichen, ohne physischen Einfluss auf sie auszuüben. Dies ist besonders relevant, da Gemmologen häufig behandelte Steine identifizieren müssen, die nicht merklich beeinträchtigt werden können. Zu den optischen Methoden gehören die Farbdispersion, die Messung des Lichtbrechungsindex, der Intensität und Art der Lumineszenz usw. Um Natursteine von künstlichen Steinen zu unterscheiden, ist in der Regel die Bestimmung der Zusammensetzung erforderlich. Zu diesem Zweck werden Elektronenparamagnetische Resonanz, Ultraviolett- und Infrarotspektroskopie eingesetzt und die Zusammensetzung und Phasenbeziehungen von Gas-Flüssigkeits- und Feststoffeinschlüssen analysiert. Die Aufwertung erfolgt durch Verstärkung oder Änderung der Farbe. Zu diesem Zweck werden Methoden der ionisierenden Strahlung, des Glühens (Wärmeeinwirkung) und der Imprägnierung mit chemisch aktiven Substanzen eingesetzt.

Das heißt, die Gemmologie steht auch methodisch der Mineralogie nahe. Der Unterschied besteht darin, dass Gemmologen sehr oft bearbeitete Edelsteine untersuchen müssen, die nicht merklich beeinträchtigt werden können, weshalb optische Diagnosemethoden weiter verbreitet sind.

Ausbildung und Arbeit eines Hämologen

Da es sich bei der Gemmologie um ein enges Fachgebiet handelt, erfolgt die Ausbildung in diesem Beruf im Rahmen der Geologie, Geochemie, Kristallphysik und Technologie zur Bearbeitung von Edelsteinen und Metallen. Und wenn die ersten beiden Spezialitäten sehr verbreitet sind, sind die anderen selten. Darüber hinaus gibt es außeruniversitäre Studiengänge in Gemmologie.

In Russland sind Gemmologen wenig gefragt. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass die Praxis ihrer Beteiligung an Edelsteinhandelsgeschäften als Drittpartei (Gutachter) hier nicht entwickelt ist. Darüber hinaus wissen viele in diesem Bereich tätige Personen nicht einmal, dass es solche Spezialisten gibt. Daher sind Gemmologen in Russland hauptsächlich in der Herstellung von Schmuck tätig, während sie in anderen Ländern aktiv am Handel mit Steinen und daraus hergestellten Waren beteiligt sind.

Abschluss

Die Gemmologie erschien zusammen mit der Mineralogie als eigenständiges Fachgebiet und bildete in der Frühzeit sogar die Grundlage dieser Wissenschaft. Sein modernes Aussehen erhielt es zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Derzeit ist die Gemmologie eine angewandte Disziplin. Beschäftigt sich mit der Diagnostik, Transformation und Synthese von Edel- und Ziersteinen. Die Ausbildung erfolgt am häufigsten in Fachgebieten des geologischen Kreislaufs, aber aufgrund der geringen Nachfrage arbeiten Spezialisten auf diesem Gebiet in Russland hauptsächlich in der Herstellung von Schmuck.