Спайность и излом

Связь между атомами, входящими в некоторые кристаллические структуры такова, что в определённых направлениях сцепление оказывается очень слабым, а в других – значительным. То есть многие, даже очень твёрдые минералы, могут раскалываться по ровным плоским поверхностям – по плоскостям спайности. Это свойство часто называется спайностью. Различают спайность весьма совершенную (эвклаз), совершенную (топаз) и несовершенную (гранат). У целого ряда драгоценных и поделочных камней она вообще отсутствует.

Слюда, которая представляет собой очень мягкий минерал с твёрдостью около 2-х, легко расщепляется на пластинки тоньше листа бумаги. Алмаз может раскалываться в четырёх направлениях параллельно граням правильного октаэдра. Характерное свойство топаза – это лёгкость, с которой он раскалывается под прямым углом к вертикальной кристаллографической оси. Плагиоклаз имеет два направления спайности, расположенные почти под прямым углом друг к другу. Сподумен легко раскалывается в двух направлениях, угол между которыми составляет 87°.

Кристаллы некоторых драгоценных камней (например, корунд) имеют плоскости отдельности. Это свойство, которое называется отдельностью, отличается от спайности тем, что раскол возможен только по плоскостям, разделяющим сдвойникованные пластины, то есть параллельно ориентированным поверхностям.

Наличие спайности необходимо учитывать при огранке и шлифовании камней, а также при вставлении их в оправу. Сильное механическое воздействие может вызвать раскол (трещину) по спайности. Часто для этого бывает достаточно лёгкого удара или чрезмерного надавливания при определении твёрдости. Термические напряжения, возникающие в процессе ювелирной газопламенной пайки, могут приводить к образованию в камнях трещин по спайности. Это не только снижает ценность камня, но и чревато опасностью того, что он в дальнейшем и вовсе расколется по возникшим трещинам. Огранка фасетами (плоскими гранями) драгоценного камня с весьма совершенной спайностью (например, эвклаза) требует большого искусства.

Прежде спайность использовалась для аккуратного расчленения крупных камней на части или для отделения дефектных участков. Самый большой из когда-либо найденных алмазов ювелирного качества «Куллинан» (3106 кар весом) был в 1908 году расколот по спайности на три крупных куска и множество мелких частей. Теперь подобные операции выполняются распиловкой или лазерной резкой, что позволяет лучше использовать форму камня и сырьё, а также избежать нежелательных трещин и расколов.

Некоторые минералы раскалываются по направлениям, не совпадающим с плоскостями спайности. Форму поверхности фрагментов, на которые распадается минерал при ударе, называют изломом. Он бывает раковистым (похожим на отпечаток раковины), неровным, занозистым, волокнистым, ступенчатым, ровным, землистым, крючковатым и др. (рис. 3.2).

Иногда излом может служить диагностическим признаком, позволяющим различить сходные по внешнему облику минералы. Раковистый излом типичен, например, для всех разновидностей кварца и для имитаций драгоценных камней из стекла. Крючковатый излом с зазубренными краями часто встречается у металлов, например, у золота.

Все камни более или менее хрупки и раскалываются при достаточно сильном ударе. Но неправильную поверхность излома, имеющую обычно раковистый облик, нельзя спутать с хорошо выраженной поверхностью раскола по спайности. Спайность обнаруживается с различной лёгкостью. Чтобы расколоть алмаз, требуются значительные усилия. Об этом можно судить по тому, что в давние времена надёжным испытанием для выделения самого твёрдого из драгоценных камней считалось его сопротивление удару молота. С другой стороны, топаз раскалывается так легко, что если постучать им по твёрдому предмету, то в камне возникают «перья» зарождающихся трещин. Кунцит – прекрасная сиреневая разновидность сподумена – так легко раскалывается по спайности, что при его огранке надо проявлять повышенную осторожность. Эвклаз также относится к тем драгоценным камням, огранка которых затруднена сильным развитием спайности.