Курсовая работа
по теме:
"Декоративные свойства природного камня "Яшма"
Введение
Издавна человечество применяло природный камень в различных областях: строительстве, архитектуре, художественной резьбе по камню. Во многих местах нашей планеты сохранились удивительные памятники прошлого, свидетельствующие о высоком мастерстве древних строителей, архитекторов, художников, скульпторов, сумевших увидеть, раскрыть и донести до наших дней неповторимую красоту природного камня. На юге нашей страны найдены постройки из базальтов, туфов, мраморизированных известняков еще первого тысячелетия до нашей эры. Природный камень широко использовался в архитектуре Древней Руси. В памятниках X–XII вв. сохранились барельефы и саркофаги с рельефным орнаментом, выполненные из пирофиллитового сланца.
В настоящее время Украина располагает практически неисчерпаемыми запасами природных камней. Блоки наиболее ценных видов облицовочного камня экспортируются в различные страны мира. Природный камень находится в земной коре, которая сложена различными горными породами. Каждая горная порода отличается своим минеральным составом. Горные породы могут быть мономинеральными (например, мрамор) или полиминеральными (например, гранит).
По происхождению все горные породы разделяются на три большие группы: первая – магматические, связанные с процессами магматической деятельности; вторая – осадочные, связанные с экзогенными процессами; третья – метаморфические, образующиеся в результате преобразования магматических и осадочных горных пород. Кроме того, существует группа промежуточных горных пород – вулканогенно-обломочных, одни представители которых близки к чисто вулканическим изверженным породам, а другие связаны непрерывными переходами с типично осадочными породами. Распространение, этих горных пород неодинаково. Подсчитано, что литосфера на 95% сложена магматическими и метаморфическими породами и только 5% составляют осадочные породы. В то же время последние покрывают 75% земной поверхности и только 25% ее занято магматическими и метаморфическими породами.
Существует несколько циклов образования горных пород, процессы перехода которых взаимосвязаны и протекают во времени и пространстве.
Наиболее короткий цикл 1 включает процессы образования осадочных горных пород, которые протекают в следующей последовательности:
– процессы выветривания, разрушающие осадочные горные породы;
– процессы осадконакопления, способствующие переотложению и накоплению разрушенных в результате механического, химического и биогенного выветривания горных пород;
– процесс диагенеза – превращение осадка в новую осадочную горную породу.
Цикл 2 – образования горных пород включает переход от осадочных к метаморфическим горным породам. Этот цикл включает, кроме перечисленных в первом цикле процессов, еще процесс метаморфизма, т.е. преобразование горных пород в результате изменения физических условий под воздействием геологических факторов, в первую очередь температуры и давления. Процесс метаморфизма связан непрерывными переходами из магматических горных пород.
Самый длинный цикл образования горных пород – цикл 3, включающий взаимные переходы между, осадочными, метаморфическими и магматическими породами. Он состоит в дальнейшем погружении метаморфических горных пород в результате процессов мигматизации, ведущем к формированию мигматитов и заключающемся в смешивании вещества субстрата и жильного материала, а также процесса анатексиса, ведущего к расплавлению горных пород, и их превращение во вторичную магму. Часть магматических горных пород не достигает поверхности Земли, а перемещается на большие глубины и снова вовлекается в процессы метаморфизма (цикл 4), приводящие к образованию метаморфических горных пород: ортогнейсы, ортоамфиболиты, ортокварциты и др.
1. Теоретические основы проблемы исследования декоративных свойств природного камня
К яшмам как к декоративным камням относится широкий спектр пород различного состава и генезиса, объединённых кремнистым составом, высокой твёрдостью и яркой необычной окраской. В классическом понимании яшма – это скрытокристаллическая горная порода, сложенная в основном кварцем и халцедоном (оксидом кремния – SiO2), и окрашенная в самые разнообразные цвета примесями других минералов.
Мелкозернистая плотная яшма всегда содержит примеси, иногда до 20%. Этим обусловлены значительные колебания физических свойств. Яшма может быть коричневой, серой, красной, чёрной, жёлтой, зелёной, синей, белой, фиолетовой, оранжевой.
Красная, желтая и коричневая яшма содержит в разных количествах примесь оксида трёхвалентного железа Fe2O3, что свидетельствует об окислительной обстановке и аэробных условиях образования или изменения. Зелёная яшма содержит оксиды двухвалентного железа, и это говорит о восстановительных, анаэробных условиях образования, возможно, на больших глубинах.
Также зелёный цвет могут придать примеси минералов эпидота и актинолита. В некоторых яшмах присутствуют дендриты марганца, железа, развивающиеся по трещинам, что придаёт камню ещё большую декоративность. Для яшмы характерна различная текстура – полосчатая, пятнистая, ленточная, брекчиевая, массивная. Твёрдость 6,5–7. Излом занозистый и раковистый, непрозрачная даже в тонких пластинах. Она заполняет трещины и жилы в осадочных и вулканических метаморфизованных горных породах, а также может слагать отдельные пласты.
В древней литературе понятие «яшма» имело собирательный характер. Все твердые, пестроокрашенные камни назывались яшмами, в том числе и нефрит, вулканические породы – порфиры, роговики, кремни и др. В XIX в. яшмой стали называть только кремнистые твердые горные породы, хорошо полирующиеся.
Сегодня специалисты по поделочным камням относят к яшмам любую твердую горную породу с микротонкозернистой структурой, с красивой декоративной окраской или рисунком. Непременное требование к яшмам – способность хорошо полироваться.
Разделяют две группы яшм по составу:
1) собственно яшмы – породы богатые кварцем и халцедоном, связанные генетически с вулканогенными и эффузивно-осадочными формациями;
2) яшмовидные горные породы, крепкие, плотные, хорошо полирующиеся, различного генезиса, богатые или лишенные кварца и его разновидностей.
Название произошло от греческого ασπις («яспис») – «пёстрый», «пятнистый» или «крапчатый камень». Есть аналоги и в других языках: древнееврейское «яшпей», перс. – «яшм», ассирийское «ашп» и др.
Разновидности:
– Агатовая яшма («океаническая») – смешанного цвета, полосчатая – натёчная или глазковая, похожа на агат.
– Египетская яшма (Нильский камень) – ярко-желтого или красного цвета.
– Ленточная яшма – обладает слоистой структурой с более или менее широкими полосами.
– Базанит – мелкозернистая чёрная яшмовая порода из Северной Каролины, США, ювелиры используют его в качестве абразива для определения цвета черты драгоценных металлов.
– Брекчиевая яшма – пёстрая горная порода брекчиевой структуры различных цветов и оттенков. Брекчия – это сцементированные глинистым, кварцевым или карбонатным веществом кусочки разбитой и выветрелой горной породы – кремнистой или иного состава.
– Ирнимит – синяя яшма, характерная черта – синие (голубые) прожилки и пятна в вишневой, оранжевой, серой яшмовидной породе, встречается в северо-западных отрогах Тайканского хребта в бассейнах рек Ир и Ними (Хабаровский край).
– Кровавая яшма – неверное обозначение гелиотропа (непрозрачный тёмно-зелёный халцедон с красными точками).
– Роговик – серая, коричнево-красная, реже зелёная или чёрная, микрозернистая порода, образованная на контакте с магматическим телом.
– Пейзажная яшма – содержит коричневый или чёрный рисунок из дендритов окисей железа, напоминающий природный пейзаж.
– Леопардовая яшма – пёстрая горная порода оолитовой или брекчиевой (сфероидальной) структуры различных цветов и оттенков. Оолитами называют шарообразные глобулы, образовавшиеся в осадках и впоследствии сцементированные. Эти разноокрашенные кусочки и глобулы составляют «леопардовый» узор камня. Иногда леопардовой яшмой возможно называют метаморфизованный известняк-ракушняк или изменённую вулканическую горную породу – риолит. Риолит имеет порфировую структуру и состоит из вулканического стекла и вкрапленных в него шарообразных кристаллов кварца и полевого шпата.
– Моокаит – облачный камень от розоватого до светло-красного цвета, месторождения в Австралии.
– Нункирхенская яшма – беловато-серая, реже желтоватая или коричневато-красная. Окрашенная берлинской лазурью служит в качестве «немецкой яшмы», или «швейцарского ляписа» для имитации ляпис-лазури (лазурита), названа по месторождению в горах Хунсрюк, Германия.
– Плазма – равномерно мелкозернистая, грязно-зелёная.
– Празем – луково-зелёная, не путать с одноимённой разновидностью зелёного кварца.
– Силекс – желтая, коричнево-красная, пятнистая или полосатая.
– По текстуре А.Е. Ферсманом было выделено 6 классификационных групп яшм:
– сплошные с однородной окраской – красной, белой, розовой, палевой, фиолетовой, зеленой, а также с пятнами и включениями в виде дендритов, «облаков» нежного рисунка, цветных точек;
– полосчатые, параллельно-полосчатые, ленточные с широкими или узкими полосками красного, зеленого, желтого, серого цвета, волнистые с изогнутыми и «плойчатыми» полосками, струйчатые, переходы мягкие либо резкие;
– порфировидные с однородным мелкозернистым фоном красного, фиолетового, черного цвета и вкраплениями другого цвета – полевых шпатов, с прозрачными зёрнами кварца и чёрными – авгита и амфибола;