GEMMOLOGIA

Gemmologia jako nauka o kamieniach szlachetnych i ozdobnych jest dziedziną stosunkowo młodą, chociaż jej podstawy kształtowaty się już w czasach starożytnych. Rozwinęła się w XIX w. obok nauk przyrodniczych (geologii, mineralogii, krystalografii), a z czasem związała się ściśle z podstawowymi kierunkami nowoczesnej fizyki.Wśród wielu kierunków, którymi zajmuje się gemmologia, do najważniejszych należą:
- prace poszukiwawcze, których celem jest pozyskanie nowych kamieni naturalnych i ich barwnych odmian,
- badania identyfikacyjne i wycena kamieni szlachetnych i ozdobnych,
- doskonalenie nowych metod diagnostycznych z wykorzystaniem, najnowszych osiągnięć nauki i techniki,
- prace nad zunifikowaniem definicji nazw i określeń w celu uściślenia i pojęć i dostosowania do obowiązujących norm międzynarodowych,
- kształcenie nowej kadry specjalistów w zakresie rzeczoznawstwa kamieni szlachetnych i ozdobnych;

Kamienie szlachetne i ozdobne występują na wszystkich kontynentach, tworząc samodzielne skupienia bądź wchodząc w skład dużych zespoł6w mineralnych, czyli skał. Ekonomiczne nagromadzenia tych kamieni tworzą ztoża możliwe do eksploatacji, natomiast pojedyncze ich stwierdzenia zwane są wystąpieniami lub punktami mineralizacji.ze względu na genezę złoża kamieni szlachetnych i ozdobnych dzielą się na: magmowe, osadowe i metamorliczne. Często jednak, bardziej z praktycznego punktu widzenia, dzieli się je na: pierwotne (występujące w miejscu swego powstania - in situ) i wtórne (po transpozycji z pierwotnego miejsca występowania).w złożach pierwotnych kamienie szlachetne i ozdobne zachowują wyraźną więź ze skałą macierzystą. lch kryształy często są prawidłowo wykształcone. Jednakże produktywność takich złóż jest stosunkowo niska; zachodzi bowiem konieczność wydobycia znacznej ilości skały płonnej i dalszej przeróbki technologicznej urobku w celu wydzielenia (podkoncentrowania) surowca użytecznego w procesie tworzenia się wtórnych złóż materiał jest redeponowany na drodze transportu z pierwotnego miejsca występowania do zbiorników sedymentacyjnych. Minerały twarde i odporne na działanie czynników mechanicznych są gromadzone w nowym środowisku, tworząc wtórne złoża; natomiast mniej trwałe ulegają rozdrobnieniu na mniejsze fragmenty, bądź nawet w całości ulegają zniszczeniu. Ze względu na rodzaj i środowisko transportu dzieli się złoża wtórne na : rzeczne (aluwialne), morskie i eoliczne. W transporcie rzecznym ilość przenoszonego materiału jak i długość drogi transportu zależy od siły nośnej wody. Niekiedy rzeki zdolne są transportować nawet duże fragmenty na znaczne odległości. Gdy siła nośna rzeki lub potoku maleje, wtedy następuje naturalne sortowanie materiału; jako pierwsze odkładają się minerały o wysokiej gęstości, a następnie kolejno coraz lżejsze. Tym właśnie sposobem, w wyniku selekcji materiału, może dojść do znacznego nagromadzenia kamieni szlachetnych np, korundów, topazów, turkusów i in., czego liczne przyktady obserwuje się w Brazylii, Sri Lance, Birmie i innych krajach świata, Największe i najbardziej zasobne ztoża wtórne mają charakter ztóż aluwialnych. Przemyte wodą skupienia kamieni szlachetnych i ozdobnych i noszą nazwę rozsypisk. w podobny sposób mogą tworzyć się ztoża okruchowe (rozsypiskowe) kamieni w strefie falowania morza (strefy przypływów i odpływów). Przykłady tego typu morskich złóż rozsypiskowych diamentów występują w Namibii.
Pośrednie miejsce w klasyfikacji genetycznej złóż zajmują złoża wietrzenne tzw. eluwialne. Tworzące się u podnóży stromych wysokich gór złoża rozsypiskowe kamieni podlegają naturalnym procesom sortowania w wyniku oddziaływania wiatru, wody deszczowej i temperatury.
Rozmieszczenie złóż kamieni szlachetnych i ozdobnych na kuli ziemskiej jest nierównomierne, uzależnione 0d rzeźby terenu, klimatu, warunków geologicznych. Niektóre rejony, jak np. ptd. Afryka, ptd. i ptd.-Wsch. AzJA, Brazylia, Ural, Zabajkale, Australia, górzyste rejony USA, są szczególnie w nie wzbogacone.Dawniej kamienie szlachetne i ozdobne oraz ich ztoża odkrywano przypadkowo na powierzchni terenu. W ten sposób na przykład odkryto złoża diamentów w żwirowiskach Mekongu, Sri Lanki. W Indiach i krajach Bliskiego Wschodu turkusy zbierano w potokach, jako drobne otoczaki, doskonale wyodrębniające się swoją niebieską barwą. Kamienie ozdobne znajdowano również podczas eksploatacji innych kopalin, np. malachity i azuryty towarzyszące złożom rud miedzi. Z czasem rozpoczęto systematyczne poszukiwania złóż kamieni szlachetnych i ozdobnych, wykorzystując do tego celu nowoczesne metody i aparaturę naukową.Rozpoznanie złóż kopalin użytecznych obejmuje prace zmierzające do uzyskania informacji 0 formie i budowie ztoża, jego wielkości, rodzaju i jakości kopaliny, warunkach geologiczno-górniczych i eksploatacji oraz ilości kopaliny w ztożu. Prace poszukiwawcze poprzedza wykonanie zdjęcia geologicznego. Obejmuje ono wstępne poszukiwania geologiczne, w ramach których, przy wykorzystaniu map topograficznych lub lotniczych, dokonuje się przeglądu istniejących na danym terenie odstonięć, wychodni skat, pobiera próbki i dokonuje wstępnej oceny jakościowej. Na podstawie uzyskanych danych opracowuje się następnie mapy geologiczne, które ukazują perspektywy poszukiwań bądź eksploatacji złóż określonej kopal iny.Jedną z najstarszych metod poszukiwania cennych minerałów jest metoda szlichowa. Jest to metoda bardzo prosta, tania i wydajna. Nazwą szlich określa się koncentrat minerałów o dużej gęstości (ciężarze wtaściwym), np. ztota rodzimego, kasyterytu, platyny rodzimej, cyrkonu, granatu, turmalinu i in., otrzymany przez przemywanie wodą luźnych skat osadowych, najczęściej piasków rzecznych. Minerały cięższe, zwykle tworzące mniejsze ziarna, osiadają na dnie naczynia jako szlich, natomiast minerały lżejsze pozostają nad nimi. Oddzielony szlich poddaje się selekcji wyodrębniając poszczególne minerały. Bada się je najczęściej metodami optycznymi.Na podstawie uzyskanych wyników badań sporządza się mapy szlichowe. Sporządzenie takich map dla rozsypisk Sri Lanki, Zairu, delty Mekongu, Namibii, Ghany pozwoliło na wyodrębnienie rejonów perspektywicznych, a w konsekwencji umożliwito rozwinięcie na dużą skalę produkcji kamieni szlachetnych i ozdobnych m.in. diamentów. Do dziś metodą szlichową uzyskuje się duże ilości ztota (np. na Alasce, Syberii), platynowców, a także rud cynku, np. na wyspach i w namuliskach Cieśniny Malajskiej. Poszukiwania kamieni szlachetnych i ozdobnych oraz minerałów kruszcowych metodą szlichową są szczególnie rozpowszechnione na terenie byłego ZSRR.
W Polsce prowadzono również poszukiwania kamieni metodą szlichową. Powinny być kontynuowane, zwłaszcza w korytach rzek i potoków na przedpolu Karkonoszy i w okolicy Ztotoryi, które to obszary wymieniano w dawnych zapiskach jako rejony zasobne w cenne kamienie. W XI - XIV w poszukiwaniem i eksploatacją rud metali i drogich kamieni zajmowali się w Karkonoszach górnicy walońscy oraz niemieccy. Znajdowane tam drogie kamienie- ametysty, topazy, szafiry, granaty, hiacynty, spinele, chryzoberyle i in. - używane były do wyrobu biżuterii oraz stynnych florenckich mozaik.ztoto wyptukiwano także w Górach Sowich (w okolicy Walimia i Rzeczki), Ktodzka, Głuchołazów i w innych miejscowościach Dolnego Śląska. Bardziej zróżnicowane są metody geofizyczne stosowane m.in. do wstępnego rozpoznania jednostek geologicznych. Metody te wykorzystują różnice wtasności fizycznych skat, takich jak: promieniotwórczość, opór elektryczny, wtasności magnetyczne, gęstość, obecność minerałów ciężkich lub lekkich, wtasności sprężyste i in. Pomiary geofizyczne dają szczególnie dobre wyniki tam, gdzie własności fizyczne skał są bardziej zróżnicowane.Najczęściej stosowane są metody radiometryczne , grawimetryczne, magnetyczne, elektryczne i sejsmiczne. Badania geofizyczne nie określają bezpośrednio charakteru skat. Umożliwiają jedynie doktadniejsze określenie obszarów poszukiwań. Uściślają dane geologiczne, przez co wpływać mogą na właściwy dobór metod poszukiwawczych.Geochemiczne metody poszukiwań polegają na analizie chemicznej utworów skalnych oraz sporządzeniu map geochemicznych. Badaniami obejmuje się także glebę, zwietrzelinę, współczesne osady rzeczne, jeziorne, wody w zbiornikach naturalnych i sztucznych, a także rośliny. Średnie zawartości na podstawie analiz chemicznych określa się dla pierwiastków, w odniesieniu do tzw. tła geochemicznego ustala się obszary o podwyższonej ich zawartości, zwane obszarami anomalnymi. Badania geochemiczne wykonuje się dość szybko i dokładnie.Poszukiwania kamieni szlachetnych i ozdobnych w większości przypadków wykonuje się za pomocą robót górniczo-geologicznych. W ramach tych prac wykonuje się rowy poszukiwawcze, chodniki, sztolnie z przecinkami, zdzierki nadkładu, wiercenia. Na podstawie robót górniczo-geologicznych można zbadać niedostępne podłoże oraz uzyskać informacje o rozprzestrzenieniu poszukiwanej kopaliny i jej wstępnych cechach jakościowych.W trakcie poszukiwań złóż kamieni szlachetnych i ozdobnych pobiera się w terenie próbki skał. Dla przemysłu kamieniarskiego - z przeznaczeniem dla rzeźby lub architektury, próbki muszą być dość znacznych rozmiarów, ponieważ służą także do badań wytrzymałościowych, np. na ściskanie czy ścieranie. Jednocześnie walory dekoracyjne kamieni widoczne są wyraźniej na większych wypolerowanych płytach. Wielkość próbek waha się niekiedy od kilku kilogramów do kilku ton, co jest niezbędne do wykonania prób technologicznych na skalę przemysłową.
Przy pobieraniu dużych próbek skał przeznaczonych na cele rzeźbiarskie i architektoniczne wymagane jest pieczołowite odsłonięcie złoża oraz wykonanie prac górniczych aż do wydobycia litych bloków. Nie wolno przy tym używać materiałów wybuchowych, które powodują pękanie skał. Sposób urabiania skały jak i wielkość pobranej próbki w dużym stopniu zależą od ciosu i oddzielności skały.Próbki kamieni szlachetnych pobiera się nieco inaczej. Najczęściej są one niewielkie i pobierane punktowo. Należy je dokładnie opakować, opisać, zaznaczając miejsce ich pobrania.Decyzje dotyczące eksploatacji nowo odkrytego złoża kamienia ozdobnego muszą być podejmowane rozważnie z uwzględnieniem zasad racjonalnej gospodarki i odnowy złóż. Należy przewidzieć m.in., czy nadmierna lub niewłaściwa eksploatacja kamienia ozdobnego, który jest często kopaliną towarzyszącą, nie ograniczy wydobycia kopaliny głównej lub nie spowoduje jej zniszczenia, spękania itp.