Курсовая работа
по теме:
«Декоративныесвойства природного камня „Яшма“
Введение
Издавначеловечество применяло природный камень в различных областях: строительстве,архитектуре, художественной резьбе по камню. Во многих местах нашей планетысохранились удивительные памятники прошлого, свидетельствующие о высокоммастерстве древних строителей, архитекторов, художников, скульпторов, сумевшихувидеть, раскрыть и донести до наших дней неповторимую красоту природногокамня. На юге нашей страны найдены постройки из базальтов, туфов,мраморизированных известняков еще первого тысячелетия до нашей эры. Природныйкамень широко использовался в архитектуре Древней Руси. В памятниках X–XII вв.сохранились барельефы и саркофаги с рельефным орнаментом, выполненные изпирофиллитового сланца.
В настоящеевремя Украина располагает практически неисчерпаемыми запасами природных камней.Блоки наиболее ценных видов облицовочного камня экспортируются в различныестраны мира. Природный камень находится в земной коре, которая сложенаразличными горными породами. Каждая горная порода отличается своим минеральнымсоставом. Горные породы могут быть мономинеральными (например, мрамор) илиполиминеральными (например, гранит).
Попроисхождению 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 горныхпород. Кроме того, существует группа промежуточных горных пород –вулканогенно-обломочных, одни представители которых близки к чистовулканическим изверженным породам, а другие связаны непрерывными переходами стипично осадочными породами. Распространение, этих горных пород неодинаково.Подсчитано, что литосфера на 95% сложена магматическими и метаморфическимипородами и только 5% составляют осадочные породы. В то же время последниепокрывают 75% земной поверхности и только 25% ее занято магматическими иметаморфическими породами.
Существуетнесколько циклов образования горных пород, процессы перехода которыхвзаимосвязаны и протекают во времени и пространстве.
Наиболее короткий цикл 1 включает процессы образования осадочныхгорных пород, которые протекают в следующей последовательности:
– процессывыветривания, разрушающие осадочные горные породы;
– процессыосадконакопления, способствующие переотложению и накоплению разрушенных врезультате механического, химического и биогенного выветривания горных пород;
– процессдиагенеза – превращение осадка в новую осадочную горную породу.
Цикл 2 – образования горныхпород включает переход от осадочных к метаморфическим горным породам. Этот циклвключает, кроме перечисленных в первом цикле процессов, еще процессметаморфизма, т.е. преобразование горных пород в результате измененияфизических условий под воздействием геологических факторов, в первую очередьтемпературы и давления. Процесс метаморфизма связан непрерывными переходами измагматических горных пород.
Самый длинныйцикл образования горных пород – цикл 3, включающийвзаимные переходы между, осадочными, метаморфическими и магматическимипородами. Он состоит в дальнейшем погружении метаморфических горных пород врезультате процессов мигматизации, ведущем к формированию мигматитов изаключающемся в смешивании вещества субстрата и жильного материала, а такжепроцесса анатексиса, ведущего к расплавлению горных пород, и их превращение вовторичную магму. Часть магматических горных пород не достигает поверхностиЗемли, а перемещается на большие глубины и снова вовлекается в процессыметаморфизма (цикл 4), приводящие к образованию метаморфическихгорных пород: ортогнейсы, ортоамфиболиты, ортокварциты и др.
1.Теоретические основы проблемы исследования декоративных свойств природногокамня
К яшмам как к декоративным камнямотносится широкий спектр пород различного состава и генезиса, объединённыхкремнистым составом, высокой твёрдостью и яркой необычной окраской. Вклассическом понимании яшма – это скрытокристаллическая горная порода,сложенная в основном кварцем и халцедоном (оксидом кремния – SiO2), иокрашенная в самые разнообразные цвета примесями других минералов.
Мелкозернистаяплотная яшма всегда содержит примеси, иногда до 20%. Этим обусловленызначительные 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 оксидатрёхвалентного железа Fe2O3, что свидетельствует об окислительнойобстановке и аэробных условиях образования или изменения. Зелёная яшма содержитоксиды двухвалентного железа, и это говорит о восстановительных, анаэробныхусловиях образования, возможно, на больших глубинах.
Также зелёныйцвет могут придать примеси минералов эпидота и актинолита. В некоторых яшмахприсутствуют дендриты марганца, железа, развивающиеся по трещинам, что придаёткамню ещё большую декоративность. Для яшмы характерна различная текстура –полосчатая, пятнистая, ленточная, брекчиевая, массивная. Твёрдость 6,5–7. Изломзанозистый и раковистый, непрозрачная даже в тонких пластинах. Она заполняеттрещины и жилы в осадочных и вулканических метаморфизованных горных породах, атакже может слагать отдельные пласты.
В древнейлитературе понятие «яшма» имело собирательный характер. Все твердые,пестроокрашенные камни назывались яшмами, в том числе и нефрит, вулканическиепороды – порфиры, роговики, кремни и др. В XIX в. яшмой стали называть толькокремнистые твердые горные породы, хорошо полирующиеся.
Сегодняспециалисты по поделочным камням относят к яшмам любую твердую горную породу смикротонкозернистой структурой, с красивой декоративной окраской или рисунком.Непременное требование к яшмам – способность хорошо полироваться.
Разделяют двегруппы яшм по составу:
1) собственнояшмы – породы богатые кварцем и халцедоном, связанные генетически свулканогенными и эффузивно-осадочными формациями;
2) яшмовидныегорные 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 вдругих языках: древнееврейское «яшпей», перс. – «яшм», ассирийское «ашп» и др.
Разновидности:
– Агатоваяяшма («океаническая») – смешанного цвета, полосчатая – натёчная или глазковая, похожана агат.
– Египетскаяяшма(Нильский камень) – ярко-желтого или красного цвета.
– Ленточнаяяшма –обладает слоистой структурой с более или менее широкими полосами.
– Базанит – мелкозернистая чёрнаяяшмовая порода из Северной Каролины, США, ювелиры используют его в качествеабразива для определения цвета черты драгоценных металлов.
– Брекчиеваяяшма –пёстрая горная порода брекчиевой структуры различных цветов и оттенков. Брекчия– это сцементированные глинистым, кварцевым или карбонатным веществом кусочкиразбитой 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 Тайканскогохребта в бассейнах рек Ир и Ними (Хабаровский край).
– Кроваваяяшма –неверное обозначение гелиотропа (непрозрачный тёмно-зелёный халцедон с краснымиточками).
– Роговик – серая,коричнево-красная, реже зелёная или чёрная, микрозернистая порода, образованнаяна контакте с магматическим телом.
– Пейзажнаяяшма –содержит коричневый или чёрный рисунок из дендритов окисей железа, напоминающийприродный пейзаж.
– Леопардоваяяшма –пёстрая горная порода оолитовой или брекчиевой (сфероидальной) структурыразличных цветов и оттенков. Оолитами называют шарообразные глобулы, образовавшиесяв осадках и впоследствии сцементированные. Эти разноокрашенные кусочки иглобулы составляют «леопардовый» узор камня. Иногда леопардовой яшмой возможноназывают метаморфизованный известняк-ракушняк или изменённую вулканическуюгорную породу – риолит. Риолит имеет порфировую структуру и состоит извулканического стекла и вкрапленных в него шарообразных кристаллов кварца иполевого шпата.
– Моокаит–облачный камень от розоватого до светло-красного цвета, месторождения вАвстралии.
– Нункирхенскаяяшма –беловато-серая, реже желтоватая или коричневато-красная. Окрашенная берлинскойлазурью служит в качестве «немецкой яшмы», или «швейцарского ляписа» дляимитации ляпис-лазури (лазурита), названа по месторождению в горах Хунсрюк,Германия.
– Плазма – равномерномелкозернистая, грязно-зелёная.
– Празем – луково-зелёная, непутать с одноимённой разновидностью зелёного кварца.
– Силекс – желтая,коричнево-красная, пятнистая или полосатая.
– ПотекстуреА.Е. Ферсманом было выделено 6 классификационных групп яшм:
– сплошныес 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;
– порфировидныес однородным мелкозернистым фоном красного, фиолетового, черного цвета и вкраплениямидругого цвета – полевых шпатов, с прозрачными зёрнами кварца и чёрными – авгитаи амфибола;
– пестроцветныес пятнистой окраской, цветными жилками, типа «ситцевых», «мясного агата», «парчовых»,«акварельных» с мягкой как бы размытой, иногда волнистой окраской;
– брекчиии конгломераты – порфировые брекчии, яшмовые брекчии;
– сфероидальные– «копейчатые» крупные и мелкие, натечные (агатовые), полосчатые, слоистые.
Характерныепервичные дефекты яшм – трещиноватость, инородные включения, корки выветриванияи более мягкие участки («мякотины»). Вторичная трещиноватость образуется придобыче взрывными методами.
Происхождение: яшмы и яшмоиды – восновном осадочно метаморфические горные породы, отлагаются из морской воды,пересыщенной кремнезёмом или появляются при гидротермальном воздействии на вулканическиепороды, богатые кварцем. Иногда яшма образует псевдоморфозы (замещения) постволам деревьев, замещая органическое вещество, сохраняя при этом формурастения и структуру древесины. Такая разновидность называется ксилолит. Можетбыть биогенно-осадочной, из кремнистых скелетов морских организмов –радиолярий. По мнению некоторых исследователей, происхождение собственно яшмсвязано исключительно с вулканической деятельностью, и процесс образования этойпороды происходит локально в зонах вулканизма. По мнению А.Е. Ферсмана,алтайские яшмы обязаны своим происхождением вулканической деятельности лав – порфировразличного состава. Возможны и другие пути образования яшмы – при процессахметаморфизма глин, кварцитов и других кремнистых пород, но при этом обязательновоздействие высоких температур и давлений (метаморфизм).
Лечебные имистические свойства. Издревле народные целители использовали яшму для леченияразличных недугов. Например считалось, что минералы красного цвета способнылечить многие женские болезни. Красной яшме приписывались такжекровоостанавливающие свойства, она якобы активизирует сердечную деятельность идеятельность желез внутренней секреции. Древние греки подметили, что если питьиз яшмовой чаши, то многие болезни исчезают. Яшма зеленовато-голубого цветаобостряет интуицию, снимает депрессии. В некоторых странах яшму использоваликак средство для лечения заболеваний желудка, почек, мочевого пузыря, глазныхболезней. В исторических материалах встречается упоминание о том, что известныйалхимик и лекарь Авиценна рекомендовал носить яшму на животе для профилактикижелудочных заболеваний (он и сам использовал камень в этих целях).Литотерапевты считают, что яшма способна лечить психические заболевания, нормализоватьсон, избавить от бессонницы и ночных кошмаров. Ей приписывались поистиневолшебные свойства, например, что она оберегает жилище от любопытных и недобрыхглаз. В некоторых помещениях и даже храмах выкладывались полы из яшмы, чтобынежелательные гости не смогли проникнуть в тщательно охраняемые тайники.Считалось, что яшма способна защитить от нападения агрессивных животных. Чтобыв доме царили мир и гармония, нужно украсить помещения вазами и шкатулками изяшмы. Они защищают жилище от зависти, злобы и других негативных влиянийокружающего мира. Во многих странах считается, что яшма притягивает в домудачу, счастье и достаток.
Яшма – талисманпутешественников, алхимиков и ученых, способный удержать от необдуманныхдействий, приносящий удачу и защищающий от зависти.
По древнимпреданиям яшма предохраняет своего хозяина от злого рока и приносит емусчастье. Особенно в любви. Например, если ты найдешь свой талисман из яшмы иприучишь его к себе (если сам привыкнешь к тому, чтобы этот амулет был при тебеповсюду), то наверняка избавишь себя от несчастий, которые приносит неразделеннаялюбовь. Считается, что яшма может наделять просто исключительным даромпредвидения и способностью предугадывать будущее. Ну а если ты обзаведешьсякамнем, который к тому же будет очень темного цвета, то ничья ненависть илизависть никогда не сможет причинить тебе ни зла, ни вреда.
1.1 Классификациягорных пород Южного Урала
Согласногенетической классификации, горные породы подразделяются на три большие группы:изверженные, осадочные и метаморфические.
Изверженныегорные породы образовались из расплавленной магмы, поднявшейся из глубин Землии отвердевшей при остывании. Различные условия охлаждения магмы привели кобразованию изверженных пород с различным строением и свойствами.
Глубинныепороды, образование которых происходило под значительным давлением верхнихслоев, остывали медленно и сравнительно равномерно. Такие условия былиблагоприятны для кристаллизации минералов, составляющих горную породу. В связис этим глубинные породы массивны, плотны и состоят из тесно сросшихся более илименее крупных кристаллов; они обладают большой плотностью, высокими прочностьюна сжатие и морозостойкостью, малым водопоглощением и большойтеплопроводностью. Глубинные породы имеют зернистое кристаллическое строение,называемое еще гранитным – от названия наиболее распространенного представителяэтих пород – гранита.
Излившиесяпороды образовались на поверхности земли при отсутствии давления и при быстромохлаждении магмы. Некоторая часть магмы, излившаяся на поверхность, ужесодержала кристаллы отдельных минералов. Поэтому в большинстве случаевизлившиеся породы состоят из отдельных хорошо сформированных кристаллов, вкрапленныхв основную скрытокристаллическую массу; такое строение называют порфировым поаналогии с широко распространенными среди этой группы пород порфирами. В техслучаях, когда излившиеся породы застывали мощным слоем, их строение былосходно с глубинными породами. Если же слой был сравнительно тонок, тоохлаждение происходило быстро и масса их оказывалась стекловатой, а верхниеслои излившейся лавы становились пористыми вследствие энергичного выделениягазов из магмы при уменьшении давления.
Обломочныепороды образовались при быстром охлаждении раздробленной, выбрасываемой приизвержении вулканов лавы (пемза, вулканический пепел). Часть обломочных пород(вулканического пепла) подверглась цементированию, образуя вулканические туфы.
Осадочныегорные породы образовались при осаждении веществ из какой-либо среды, главнымобразом водной. Осаждение происходило периодами в виде отдельных слоев ипластов. По характеру образования и составу осадочные горные породы делят натри группы: химические, органогенные и механические.
Химическиеосадки представляют собой горные породы, образовавшиеся при осажденииминеральных веществ из водных растворов с последующим их уплотнением ицементацией (гипс, ангидрит, известковые туфы и др.).
Органогенныепороды образовались в результате отложения остатков некоторых водорослей иживотных организмов с последующим их уплотнением и цементацией (большинствоизвестняков, мел, диатомиты и др.).
Механическиеотложения образовались в результате осаждения или накопления рыхлых продуктовпри физическом и химическом распаде горных пород. Часть из них подвергалась вдальнейшем цементированию глинистым веществом, железистыми соединениями,карбонатами или другими углеродными цементами, образуя цементированныеосадочные породы – конгломераты, брекчии.
Метаморфические(видоизмененные) горные породы образовались в результате более или менееглубокого преобразования изверженных или осадочных горных пород под влияниемвысоких температуры и давления, а иногда и химических воздействий. В этихусловиях может происходить перекристаллизация минералов без их плавления;получающиеся при этом породы обычно более плотны, чем исходные осадочные. Впроцессе метаморфизма происходило изменение структуры горных пород. Вбольшинстве случаев метаморфические породы отличаются сланцеватой структурой.
1.2 Декоративныесвойства природного камня
На мировом рынкеименно декоративным характеристикам принадлежит главенствующая роль при оценкекамня. Законодатели моды – архитекторы и дизайнеры – отмечают в камнелибо однородность цвета, т.е. способность больших площадей служить фоном, либо,наоборот, пей-зажность, рисунчатость, когда вены различного цвета причудливопереплетаются, что приводит к уникальности каждого из фрагментов, объединенныхединой художественной идеей.
Даннаяпроблема давно волновала камнеобработчиков. Неоднократно предпринималисьпопытки создать единую классификацию облицовочного камня по его декоративной иэстетической ценности.
Так, стандартна блоки допускает визуальное определение декоративности камня путем сравненияоцениваемого образца с эталонами. Для оценки декоративности камня может бытьиспользован также экспертный способ. В последнее время с этой целью пыталисьприменять так называемый квалиметрический метод, при котором декоративностьрассматривается как некоторый сложный комплекс художественно-эстетическихсвойств поверхностей камня, располагаемых на трех уровнях. На первом уровнерассматривается обобщающее свойство – декоративность; на втором – составляющиечастные 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 изперечисленных признаков подразделяется на категории, которые оцениваютсяопределенным количеством баллов. Весомость, т.е. «ценность» каждого признака вбаллах, определяется экспертным методом. В соответствии с данной методикойвыделяют четыре класса декоративности пород: высокодекоративные – 32 балла,декоративные – 23–32 балла, малодекоративные – 15–23 балла, недекоративные – ниже15 баллов.
Положительноевлияние на декоративность гранитов и мраморов оказывают чистыенасыщенные тона, редко встречающиеся цвета (зеленый, синий), глубокаяпросвечиваемость (для мраморов), высокая отражательная способность послеполировки. 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.
Котрицательным признакам облицовочного камня, понижающим его декоративность,относят: у гранитов – желтые и бурые пятна, неравномерность окраски, невысокуюотражательную способность после полировки; у лабрадоритов – бурые пятна ижелтоватые осветленные участки, отсутствие ирризации, мелкозернистую структуру;у габбро – серые оттенки, неравномерность расцветки и структуры, шагреневуюповерхность после полировки; у белых мраморов – холодный тон, наличие прожилок,неравномерность расцветки, крупнозернистую структуру; у серых мраморов – желтыеи бурые оттенки, крупнозернистую структуру; у цветных мраморов – слабуюнасыщенность основного тона, невысокую отражательную способность послеполировки; у известняков и доломитов – неравномерность окраски, серые и бурыеоттенки, наличие включений.
Однакоразработанные системы оценки во многом субъективны, основываются на восприятиикамня отдельными экспертами и совершенно не учитывают складывающуюся рыночнуюконъюнктуру и тенденции моды в области архитектуры и дизайна.
Всоответствии с разработанной схемой сегментации для каждого типа породпредложено выделять уникальный, высокодекоративный и ординарный камень.Отнесение к тому или иному типу в достаточной степени условно и основывается надекоративной ценности и редкости сырья, а также его соответствии тенденциям мировоймоды и рыночной конъюнктуры. При этом с течением времени один и тотже гранит или мрамор может оцениваться и как ординарный, и какуникальный.
Следуетотметить основное отличие предлагаемого подхода при выделении группдекоративной ценности природного камня от существовавших ранее. В основупредлагаемой схемы сегментации положены не субъективные мнения экспертовотносительно декоративной и эстетической ценности материала, а устоявшиесяхарактеристики рыночной конъюнктуры, агрегировано представляющие собойсовокупное мнение потребителей – архитекторов, дизайнеров, строителей. Высокаяоценка декоративности камня должна подтверждаться соответствующим спросом наизделия из данного сырья.
2.Физико-механическиесвойства поделочных камней Южного Урала
К«поделочным камням» относятся полупросвечивающие, часто непрозрачныеминеральные агрегаты, горные породы и другие минеральные тела с цветнымивключениями или рисунком, используемые для изготовления либо для крупныххудожественно-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.).
Пофизико-механическим свойствам поделочные камни делятся на твёрдые (5 ивыше по шкале Мооса, например нефрит, яшма, агат и др.) и мягкие (твёрдость 4 иниже, например малахит, мраморный оникс, тальк-стеатит, флюорит и др.).Ценность поделочных камней определяется редкостью их нахождения, индивидуальнымисвойствами (красота цвета, рисунок), а также трудом, затрачиваемым на ихобработку.
Поделочныекамни, 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 («восточныйоникс»), флюорит, «морская пенка». Поделочные камни III порядка: разновидностигипса (селенит, алебастр), мрамор, порфиры, брекчии, кварцит и другие горныепороды. Они уже относятся больше к так называемым облицовочным материалам(декоративным камням), употребляемым в архитектурно-художественном деле. Дляпридания более яркого цвета поделочные камни иногда окрашивают различнымихимическими красителями (например, красные, чёрные и синие агаты, сердолик неприродной окраски и др.).
Сдревнейших времён поделочные камни использовались наряду с раковинами, костью,рогом, деревом для изготовления бус, подвесок, браслетов, амулетов. Поделочныекамни нашли также широкое применение в искусстве как материал для мелкойпластики, художественной резьбы, произведений скульптуры, для инкрустированиямебели, облицовки ваз и шкатулок (главным образом малахит). В ювелирныхизделиях поделочные камни часто приобретают самостоятельное художественноезначение, выступая как их основная часть.
2.1 Яшма вструктуре лабораторных работ
Традиции создания произведений ювелирного искусства и отделкикамнем 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 работеотразилось многообразие добываемых на Урале минералов, культурные и природныеособенности региона. Но, только благодаря самобытности, душевной красоте итрудолюбию мастеров из их рук выходят завораживающие своей красотой ипоражающие тонкостью выделки изделия. В создании сувениров и других изделий изкамней: (яшма, змеевик, топаз, сердолик и д.р.) мастера используют камни сразными оттенками – это ярко выражено в таких изделиях, как; шкатулки изтёмного змеевика, шкатулки из светлого змеевика, многогранные шкатулки ишкатулки зарисованные – с нанесеннием, дроблёным поделочным камнем разныхоттенков, рисунков уральской природы. Секреты уральских ремесленниковпередаются через поколения и дополняются новыми способами укладки, шлифовки,компоновки камней. Поэтому сегодня, используя опыт предков и полагаясь насовременные технологии, мастера претворяют в жизнь самые смелые задумки.
При выборе материала необходимо учитывать степеньметаморфической проработки породы, считается чем она выше, тем высококачественнеесырье. Есть и определенные тонкости в обработке: многие разновидности яшмыследует увлажнить, а те куски, которые впитывают значительное количество воды,полировать не стоит. Технология обработки яшмы и кремней меняется в зависимостиот пористости и присутствия участков с пониженной твердостью или небольшихинкрустированных кварцем пустот. Такое сырье рекомендуется разрезать напластины, нагреть их и на обе стороны щеткой нанести эпоксидную смолу, чтобызаполнить ею все пустоты. Таким же образом можно обработать и недоделаннуюзаготовку, если она еще не развалилась. Можно использовать другие синтетическиеклеи, с повторной проклейкой по мере обработки заготовки. Яшмы частопредставляют собой пропитанный кремнеземом вулканический пепел и содержат многопор, поэтому отполировать их значительно труднее, чем плотные халцедоны. Послетонкой шлифовки рекомендуется использовать сначала алмаз крупностью 15, 6 и 3мкм на дереве, а затем перейти к полированию окисью алюминия на коже илидереве. В то же время многие кремни более силицифицированы и полируются безособого труда. К наиболее трудно полируемым типам яшм относятся джеспилиты всостав которых входят окрашенная, сильно окремненная порода слоистой структурыи прожилки мелкозернистого гематита. Если этот материал обрабатывать, каккварц, то полируются только участки с кварцем, а участки с гематитом остаютсянеполированными. Это обусловлено тем, что частицы гематита выкрашиваются и наих месте остается много мелких ямок. Ровную поверхность в большинстве случаевможно получить путем продолжительной тонкой шлифовки 15-мкм алмазной пастой надереве с последующей шлифовкой 6- и 3-мкм пастами и окончательной полировкой 1–0,5 –мкм алмазом на дереве. Можно также улучшить полируемость поверхностипредварительной проклейкой заготовки эпоксидными смолами.
2.2Структурно-текстурные особенности (декоративность) яшмы
Пройдет ещенекоторое время и начнет обновляться земля. Буйство красок теплой поры годапостоянно радует человека, принося неизъяснимое желание жизни и любви. Всекраски, которые очаровывают в природе весной, летом и осенью, можно увидеть вяшме, единственном самоцвете, вобравшем в себя почти всю палитру.
Яшмапредставляет собой плотную кремнистую породу. Непрозрачна. Происхождениеназвания ее теряется в глубине веков. Оно могло произойти от греческого«яспис», персидского «яшм» или других аналогов. В природе встречается в видемассивных образований. В зависимости от места добычи яшмы часто имеютспецифические названия. Так, яшма нункирхнерская, имеющая серовато-коричневыйцвет, добывается в районе города Идар-Оберштейна (Германия), месторождениеорской яшмы, известной также как пейзажная или фортификационная, разрабатываютв районе Орска (Уральские горы, Россия).
Богатстворисунка и окраски, прочность и зеркальная полировка определили разнообразноеприменение яшмы. Она используется при строительстве и облицовке зданий исооружений. Например, в Москве яшму можно увидеть в качестве облицовочногоматериала в метро. В Благовещенском соборе Кремля ею выложены мозаичные полы инекоторые детали архитектуры. Канделябры и торшеры, колонны и камины,столешницы и вазы, шкатулки и резные фигурки, курительные и письменные приборы,русская мозаика и вставки в ювелирные изделия – вот далеко не полныйперечень применения этого самоцвета. В последние десятилетия яшма благодарясвоей прочности стала играть значительную роль в технике. Из недекоративных яшмизготавливают валы для обработки кож, ступки, истиратели и многое другое.
В Россииоткрытие месторождений яшм, изделия из которых получили мировое признание,происходило в XVII–XIX веках. Широко известны уральские яшмы. На Аушкульскомместорождении они имеют серо-желтый, желтовато-белый, черный, красный,серовато-синий цвета. Но особенно красивы яшмы цвета слоновой кости, украшенныепримесью марганца, который «рисует» по камню веточки растений. НаСтаромуйнаковском месторождении сургучные, ситцевые, полосчато-пятнистые яшмыобразуют сложный узор фиолетово-красных и других цветов. Природа-творецтщательно трудилась над кварцем, дополнив его гранатом, эпидотом, амфиболом идругими минералами. Линзы имеют длину и ширину в несколько метров. Оченькрасивы яшмы Нурузовского месторождения. Темно-вишневый, темно-красный цветачередуются с темно-зеленым, серым и другими.
Яшм на Уралемного, здесь есть также зеленые мулдакаевскис и темно-красные мостовские,желто-зеленые кедровские и серо-зеленые калканскис, красивейшие орские яшмы сгоры Полковник.
Широкоизвестны и яшмы Алтая. Их декоративность позволила выполнить шедеврыхудожественных изделий на Колыванской шлифовальной и Петергофской гранильнойфабриках. Они установлены, как и изделия из уральских яшм, в Зимнем Дворце.Рисунок на изделиях создается чередованием разноцветных полос, параллельныхдруг другу или образующих очень причудливые переплетения.
Каждый новыйобразец, каждый новый срез – своя картина. И в каждой из них эстетическоенаслаждение дают не изолированные сами по себе цвета, а сочетания красок, ихпереливы, гармония камня, в котором выражена гармония мира.
3. Технологическиеспособы обработки камня
Всематериалы, добываемые из недр земли, проходят сложный процесс обработки,начиная методом их добычи и заканчивая постпродажным обслуживанием. Неисключение и возможности обработки природного камня.
Взависимости от типа камня, его структуры и ценности применяют один из следующихметодов добычи:
· Предварительнаяразведка и снятие верхнего слоя осуществляется добычей при помощи взрыва. Этонаиболее старый и самый «вредный» для каменной породы тип добычи и обработкикамня. Ударная волна разрушает структуру мягких пород, а из таких, как гранит,делает мелкую каменную крошку. Отходы при такой технологии добычи и обработкикамня достаточно велики, да и качество оставляет желать лучшего. Большие глыбы,пригодные для распилки, составляют не более 70%, а остальные 30% идут в отход.Этот способ считается устаревшим и используется только в случае крайнейнеобходимости или при разведке.
· Второйпо распространенности способ (и наиболее древний) используют при добыче мягкихслоистых пород или камня, подверженного скалыванию (например, сланцев). Сначалапо прямой направляющей в породу вбиваются металлические клинья на небольшуюглубину. Затем клинья равномерно вбивают до конца, важно одновременно вбиватьих на небольшую высоту до полного погружения металла в породу. При завершенииэтого процесса в камне по направляющей образуется прямая трещина, уходящая набольшую глубину. Затем осуществляют «откалывание» блока и его транспортировку.
· Третийспособ добычи натурального камня – это метод откалывания при помощи воздушнойподушки. Он похож на второй метод тем, что в породе также проделываютотверстие, в него закладывается резервуар, который накачивается воздухом подвысоким давлением. Этот способ позволяет избежать появления микротрещин вструктуре камня и является более экономичным в плане расходованияместорождения, а также позволяет более точно прогнозировать места разломапороды, чем при практически неконтролируемом взрыве.
· Cамыйдорогой, способ добывать натуральный камень – метод камнереза – сегоднянаиболее популярен. Обработка камня таким методом позволяет полностью избежатьмикротрещин и даёт возможность наиболее рационально разрабатыватьместорождение. Каменную породу режут специальными пилами с алмазным напылениемна зубцах. Такая машина способна проходить в толще мягких и твердых пород.Длина рабочего инструмента (пилы) может составлять до пяти-семи метров. Этонаиболее щадящий и экономичный в плане отходов способ добычи камня.
Ужена этапе добычи может быть использовано несколько способов обработки камня. Придальнейшей обработке необходимо учитывать физико-механические показатели породыи возможные способы использования.
3.2Трудность обработкикамня
Стоимостьизделия из камня во многом определяется трудоемкостью обработки. Так, для процессаторцового шлифования поверхности изделия, технологическую себестоимость обработки,с учетом методик, можно оценить соотношением:
/>/>/>/>
где СТ –технологическая себестоимость обработки изделия абразивным инструментом, /> — стоимостьминуты: эксплуатации станка, правки круга, минутная тарифная ставка рабочего,соответственно, для j-операции и i-го перехода; /> — продолжительностьвспомогательного времени, машинное время обработки заготовки, время правкикруга, соответственно для j-й операции обработки детали; />,/>– соответственно,стоимость и стойкость круга для j-й операции; – соответственно линейный />износ круга,отнесенный к одной детали, при обработке заготовки и правке инструмента;/>– высотаактивной части абразивного инструмента.
Из этогоможно сделать вывод, что снижение стоимости обработки возможно за счет снижениявремени обработки поверхности заготовки />, вспомогательного времени />и правкишлифовального круга />на i переходах j операций, а такжеуменьшения числа операций и переходов абразивной обработки.
То есть,выполняется условие
/>
Посколькуограничениями реализации технологического процесса изготовления детали являютсявыполнение требований качества поверхности заготовки, а также конструктивныепараметры абразивного инструмента, то выполняется условие:
/>
Следовательно,технологический процесс обработки поверхности заготовки состоит из рядапоследовательных операций j и переходов i послойного шлифования, причем:
/>
где n, k –соответственно, количество операций и переходов шлифования, необходимых дляобработки поверхности заготовки с заданным уровнем качества поверхностногослоя.
В таком случае,для выполнения условий необходимо решение задачи минимизации количествапроходов инструмента. Одним из методов решения задачи снижения трудоемкостиизготовления изделия, является использование нового подхода в назначенииприпусков на послойную обработку поверхности материала.
Заключение
Кремнистая,осадочная или осадочно-метаморфическая горная порода, сложенная на 60–95%объема тонко- и микрозернистым агрегатом кварца, иногда с большей или меньшейдолей скрытокристаллического халцедона, а также многочисленных второстепенныхминералов, в том числе определяющих ее окраску: оксидов и гидроксидов железа имарганца, различных зеленых и голубых минералов (эпидота, актинолита, хлорита,щелочных амфиболов, пренита), глинистых минералов (до 20%), магнетита, пирита идр. В некоторых слабометаморфизованных яшмах сохранились остатки кремневыхскелетов морских одноклеточных водорослей – радиолярий. Породы, в составекоторых халцедон преобладает над кварцем (вплоть до полного отсутствияпоследнего), называют яшмоидами. Название «яшма» происходит от греч. «яспис»(пестрый), вероятно, производного от араб. «яшб», др.-евр. «ясфе» и персидского«яшм». Окраска яшм отличается богатством и разнообразием цветовой гаммы.Известны равномерно окрашенные (однотонные), полосчатые, ленточные, пятнистые исамые красивые пестроцветные яшмы. Некоторые яшмы имеют сложный узор (пейзажные,рисунчатые и т.п.). Преобладающие цвета – серый, от зеленоватого дотемно-зеленого, желтый различных оттенков, сургучно-красный, коричневый, режеот голубого до синего или фиолетовый. Яшмы всегда непрозрачны. Залегают яшмы ввиде линз и пластов, подчас значительной мощности, но всегда небольшойпротяженности. Большинство яшм с вмещающими их породами подверглисьметаморфизму. В практике камнерезного дела яшмами называют не только кремнистыепороды, но и целый ряд пород различного состава и происхождения, по физическимсвойствам близких к собственно яшмам. С яшмами их объединяет способностьполироваться до зеркального блеска в сочетании с привлекательными расцветками,твердостью обычно не ниже 6, вязкостью, плотным, массивным сложением инепрозрачностью. Такие породы, в отличие от подлинных яшм и яшмоидов, называютяшмовидными. К ним относятся некоторые богатые кварцем мелкозернистыеконтактовые роговики, метаморфизованные кислые лавы, вулканические туфы разногосостава, иногда также железистые кварциты. Некоторые яшмовидные породы вообщене содержат ни кварца, ни халцедона и состоят преимущественно из полевых шпатов(например, зеленовато-серая калканская яшма с Южного Урала, представляющаяизмененный вулканический туф пироксен-плагиоклазового состава). К числуяшмовидных пород принадлежат и знаменитые алтайские ревневская и гольцовскаяяшмы (яшмовидные роговики – контактово-метаморфизованные тонкозернистыеглинистые сланцы), «копейчатая» коргонская (фельзитовый порфир) и др. Эти яшмыпрославились созданными в 19 в. на Колыванской фабрике произведениямикамнерезного искусства: камины дворцов Московского Кремля из темно-голубой исеровато-синей гольцовской яшмы; «Царица ваз» в Эрмитаже – огромная весом ок.20 т напольная ваза с эллиптической чашей длиной 6 м изволнисто-полосчатой (ленточной) зеленоватой ревневской яшмы и др. Из серойкалканской яшмы изготовлена очень красивая ваза высотой 1,3 м, такжехранящаяся в Эрмитаже. Яшма – один из самых древних каменных материалов, скоторыми познакомился первобытный человек. В наши дни яшма – один из самыхпопулярных (особенно в России) и недорогих поделочных и ювелирно-поделочныхкамней. Она широко применяется для вставок в различные ювелирно-галантерейныеизделия (запонки, булавки для галстуков, перстни, браслеты, броши), а также дляизготовления пепельниц, шкатулок, подсвечников, письменных приборов и т.д.Иногда яшму используют и в качестве декоративно-облицовочного камня (дляукрашения парадных интерьеров). Это один из основных материалов каменныхмозаик. Технические яшмы (как правило, однотонные серые или темно-зеленые) идутна изготовление ступок, валков, цапф, опорных призм измерительных приборов. Дляулучшения цвета поделочных яшм их иногда искусственно подкрашивают, например, всиний цвет с целью имитации более дорогого и редкого лазурита. Лучшие в миреяшмы добывают в России на Урале (в основном на Южном Урале – между Миассом иОрском), Алтае и Северном Кавказе. Самые экзотические пестроцветные яшмыпроисходят из месторождения на горе Полковник в Орске. Яшмы известны вВосточном Казахстане (риддерская лавобрекчия), на Украине (в Крыму, вчастности, в районе Карадага), в Узбекистане, США (рисунчатые поделочные яшмыиз штатов Мэн и Аризона), Германии (Саксония) и Венесуэлы. С глубокой древностии до настоящего времени яшмы добываются в Египте и Индии. Если Вы хотитеудивить родных и друзей, то – это ваш выбор!
Использованнаялитература
горный породадекоративный яшма
1. А.М. Орлов Добычаи обработка природного камня. М., 1977 г.
2. Ю.И. Сычев, Ю.Я. БерлинШлифовально-полировальные и фрезерные работы по камню. Москва стройиздат 1985 г.
3. Польшаков В.И. Основыторцового шлифования труднообрабатываемых материалов: Монография. – Чернигов: ГКПРИО,2000. – 331 с.
4. Варданян К.С. Современныекамнеобрабатывающие станки и поточные линии. Под ред. акад. АН Арм. ССР М.В. Касьяна.Издательство «Айастан» Ереван 1975 г. – 227 стр.
5. Добыча и обработкаприродного камня: Справочник / Под общ. Ред. А.Г. Смирнова – М.: Недра,1990 – 445 с.
6. Регель В.Р, Слуцкер А.Н.,Томашевский Э.Е. Кинетичская природа прочности твердых тел. М.: Наука.1974 – 471 с.
7.http://www.masters.donntu.edu.ua/2004/mech/golovina/diss/index.htmГоловина Е.Г. Автореферат магистерской диссертации на тему: «Технологическиеосновы и синтез мехатронных устройств плоского шлифования изделий из хрупкихнеметаллических материалов».
8.www.masters.donntu.edu.ua/2002/mech/sirchenko/lib/f1.htm
Сирченко О.В. иКалафатовой Л.П. – статья на тему «Исследование механизма формообразованияповерхностного дефектного слоя хрупких неметаллических материалов пришлифовании»
9. Б. Личман ИсторияУрала с древнейших времен до конца XIX века // » СВ – 96», Екатеринбург 1998, 8 –33 с.
10. Киевленко Е.Я, Чупров В.И.,Драмшева Е.Е. Декоративные коллекционные минералы. М.: Недра, 1987.
11. Ферсман А.Е. Очеркипо истории камня, т. 1, М., 1954
12. Андерсон Б.Определение драгоценных камней. М.: Мир, 1983. 456 с.
13. Киевленко Е.Я., Сенкевич Н.Н.,Гаврилов А.П. Геология месторождений драгоценных камней. М.: Недра,1982. 280 с.
14. Корнилов Н.И., Солодова Ю.П. Ювелирныекамни. М.: Недра, 1982. 240 с.
15. Куликов Б.Ф., Буканов В.В. Словарькамней самоцветов Л.: Недра, 1988
16. Платонов А.Н., Таран М.Н.,Балицкий В.С. Природа окраски самоцветов. М.: Недра, 1984. 197 с.
17. Путолова Л.С. Самоцветыи цветные камни. М.: Недра, 1991.