Балтийский самоцвет
З. Костяшова, старший научный сотрудник калининградского музея янтаря.
Что такое янтарь?
С незапамятных времен и до наших дней человека интересует тайна происхождения "солнечного камня" - янтаря. Об этом говорят и древние легенды и множество научных гипотез. А истина уже давным-давно открыта. Вспомните легенду о Фаэтоне, известную нам по "Метаморфозам" римского поэта Публия Овидия Назона (I век до Р. Х.). Фаэтон - сын бога Солнца Гелиоса - однажды взялся управлять солнечной колесницей своего отца, но не сдержал огнедышащих коней и едва не погубил в страшном пламени Землю. Разгневанный Зевс пронзил Фаэтона молниями, а тело его бросил в реку. Мать и сестры так долго и безутешно оплакивали гибель Фаэтона, что от горя вросли в землю и превратились в деревья. Но и став деревьями, они продолжали плакать, роняли в реку свои слезы, которые обращались в янтарь.
Первый ученый, который взялся доказать, что янтарь - это окаменевшая смола деревьев, - римский писатель
Плиний Старший. Он обратил внимание на смоляной запах и коптящее пламя при горении янтаря. А также на то, что в прозрачном янтаре нередко попадаются замурованные в нем насекомые и кусочки растений.
Позже немецкие ученые пытались оспорить этот вывод. Так, например, известный естествоиспытатель Георг Агрикола (XVI век) доказывал, что янтарь образуется в недрах земли из жидкого битуминозного вещества, которое, вытекая на ее поверхность, застывает. В начале XVIII века бытовала гипотеза о том, что янтарь произошел от соединения нефти с минеральными кислотами.
В Древней Руси хорошо знали янтарь. Называли алатырь или латырь-камень и приписывали ему чудодейственную силу. М. В. Ломоносов в своих трудах "Первые основания горной науки" (1742 г.) и "Слово о рождении металлов от трясения земли" (1757 г.) привел новые аргументы в пользу органического происхождения янтаря.
Сегодня общепризнано, что балтийский янтарь (по международному минералогическому термину - сукцинит) - это застывшая смола деревьев, преимущественно хвойных, которые произрастали на обширной территории южной части Скандинавского полуострова и прилегающих к нему областях (ныне это дно современного Балтийского моря). Примерно 45-50 млн. лет назад в этих краях произошло значительное потепление и увлажнение климата, что вызвало обильное смолоистечение деревьев. Смола окислялась кислородом воздуха, покрывалась толстой темно-бурой коркой и в таком виде накапливалась в почве "янтарного леса". Реки и ручьи постепенно вымывали затвердевшие комья смолы из земли и сносили их в устье большой реки, впадавшей в древнее море на территории современного Калининградского полуострова. Так образовалось крупнейшее в мире месторождение янтаря - Приморское, или Пальмникенское.
Первое, что привлекает внимание, когда видишь перед собой большое количество необработанного янтаря, - это разнообразие его форм. Исследования, проведенные российским ученым С. С. Савкевичем, помогли разобраться в причине такого разнообразия. Форма кусочка янтаря определялась тем, откуда истекала смола-живица. А это могло быть или внутри, или на поверхности ствола поврежденного дерева. При обильном выделении смола стекала в виде капель, сосулек, натеков. В коллекции калининградского музея янтаря самая крупная капля имеет в диаметре чуть больше 5 см. Но известны и гораздо более крупные - размером с гусиное яйцо. Длина натеков в виде сосульки - 10-12 см. Небольшие линзовидные камушки рождались, видимо, в "смоляных карманах", которые образовывались в полостях между годичными кольцами деревьев. На застывших здесь янтаринках часто видны следы древесной ткани. Крупные куски янтаря рождались там, где была большая открытая рана на стволе дерева. Смола истекала длительное время и скапливалась в грунте. Самый большой из известных образцов сукцинита хранится в Берлине и весит 9 кг 750 г. Наш российский гигант из Музея янтаря в Калининграде существенно меньше - 4 кг 280 г.
Интенсивность окраски, степень прозрачности или непрозрачности в значительной мере зависят от микроскопических пустот, которые есть в каждом камне, от их количества, размеров и размещения. Если крошечные пустоты составляют более половины объема минерала, он становится непрозрачным, белым. Природа одарила янтарь невероятным богатством красок. Здесь и ярко-желтые, и красноватые, напоминающие язычок пламени, и "медовые" камни. Есть "облачные" - они словно затуманены перистыми облаками. Встречаются удивительно красивые янтари голубых и зеленоватых оттенков.
Свойства янтаря
Янтарь неоднороден по своему составу. Основные его компоненты - углерод (примерно 78%), кислород (11%), водород (10%).
Балтийский самоцвет принадлежит к относительно мягким камням: его можно поцарапать ножом. Твердость янтаря по шкале Мооса находится в пределах от 2 до 3. Для сравнения: твердость гипса - 2, кварца - 7, алмаза - 10. Янтарь хрупок, легко разбивается от удара или при падении, но вместе с тем - пластичен. И это очень ценное его качество. Благодаря ему камень хорошо поддается механической обработке. Янтарь можно пилить, резать, сверлить, шлифовать, полировать. При нагревании он сначала размягчает ся, а затем, при температуре 315-350оС, плавится. Это свойство используют при таких обработках, как каление и прессование.
Янтарь хорошо горит. Это его свойство было отмечено Тацитом (98-й год): "Если вы попробуете испытать свойства янтаря огнем, то обнаружите, что он горит, как факел, и дает насыщенное, сильно ароматичное пламя; затем он застывает, превращаясь в липкое вещество, напоминающее вар или смолу".
Янтарные инклюзы
Инклюзы, то есть включения насекомых или частиц растения в кусочки прозрачного янтаря, придают им неповторимую прелесть и потому особо ценятся. Еще римский поэт Марциал (I век) в своих знаменитых "Эпиграммах" восславил янтарные инклюзы (перевод М. В. Ломоносова):
В тополевой тени гуляя, муравей В прилипчивой смоле завяз ногой своей, Хотя он у людей был в жизнь свою презренный, По смерти, в янтаре, у них стал драгоценный...
Смола стала своеобразной ловушкой для многих обитателей "янтарного леса". Некоторых насекомых туда занесло порывами ветра, другие соблазнились блестящей поверхностью смолы, третьи были захвачены врасплох падающей с дерева каплей.
В некоторых случаях прозрачная толща янтаря сохранила даже иллюзию движения насекомых, словно лишь на мгновение прерванного. Например, паук, застигнутый врасплох вместе со своей жертвой - маленькой мушкой. Под микроскопом можно рассмотреть мельчайшие детали: глаза мухи, волоски на крыльях бабочки, рельефную спинку жука.
Настоящей сенсацией стала находка в 1997 году возле польского города Гданьска янтаря с застывшей в нем ящерицей. Сейчас это - экспонат варшавского Музея Земли.
Добыча янтаря
С древнейших времен янтарь просто собирали на пляжах и отмелях. По данным С. С. Савкевича, за три последних тысячелетия на побережье Балтики собрано около 60 тыс. тонн минерала. Свободный сбор продолжался до тех пор, пока в XIII веке Тевтонский орден не объявил янтарные залежи своей собственностью. Каждый, кто осмеливался нарушить монополию, подвергался жестокому наказанию по решению специальных "янтарных судов".
С XIV века получил распространение еще один способ добычи. Ловцы, вооруженные большими сачками на длинных шестах, заходили или заплывали на лодках в море и вылавливали водоросли с запутавшимися в них кусочками янтаря.
Первые упоминания о наземной добыче относятся к середине XVI века. На берегу моря копали ямы и, если в грунте оказывались зерна янтаря, рыхлили дно глубже, до появления грунтовых вод. И тогда кусочки самоцвета всплывали на поверхность.
На суше янтарь обычно залегает в так называемой "голубой земле". Это порода с высоким содержанием минерала глауконита. Он и придает ей голубовато-серый оттенок. На Калининградском полуострове очень мощный пласт "голубой земли" залегает на глубине 10-60 м от поверхности земли.
В 1912 году в районе Пальмникена (современный поселок Янтарный) был заложен первый крупный карьер. Его эксплуатировали около 60 лет. Перед Второй мировой войной на этом месторождении добывали около 400 тонн янтаря-сырца в год. Перерабатывали его на Кенигсбергской янтарной мануфактуре и других предприятиях Восточной Пруссии.
Калининградский янтарный комбинат
В 1945 году, когда закончилась война, часть Восточной Пруссии вошла в состав СССР. нашим людям здесь пришлось осваивать совершенно незнакомое им янтарное производство. Сначала организова ли мастерские, потом небольшой янтарный завод. Всему приходилось учиться с азов.
В 50-е годы здесь уже добывали в среднем 240 тонн, а в 80-90-е годы - около 700 тонн янтаря в год.
Добытая в карьере янтароносная порода поступает на обогатительную фабрику. Пульпу с "голубой землей" пропускают через систему решеток и дуговых сит. Очищенные от примесей кусочки самоцвета сортируются в зависимости от размеров на три класса. Самый крупный "поделочный" янтарь - для ювелирной промышленности. Кусочки поменьше очищают, размалывают в порошок и прессуют. Полученные таким образом янтарные пластины и стержни можно использовать как для изготовления украшений, так и в промышленности - для изоляторов различных типов. Самый загрязненный низкосортный янтарь пригоден лишь для химической переработки.
Калининградский музей янтаря
Это единственный в России музей, который был задуман как музей одного минерала - янтаря. Открыт в 1979 году. Расположен в своеобразной по планировке башне, построенной в середине XIX века и входившей в систему городских укреплений Кенигсберга.
Экспозиция музея по содержанию делится на две равнозначные части: естественно-научную и культурно-историческую. Благодаря близости Пальмникенского месторождения, в котором сосредоточено около 90% мировых запасов янтаря, музею удалось собрать необычайно разнообразную коллекцию "солнечного камня": по весу, форме, цвету и степени прозрачности. Коллекция янтаря с различными животными и растительными включениями насчитывает около 2000 образцов.
В культурно-исторической части музея собраны украшения и предметы быта из янтаря от эпохи неолита до наших дней.
Особую ценность представляют оригинальные изделия XVII-XVIII веков - эпохи расцвета искусства обработки янтаря. Среди них - уникальные работы старых немецких мастеров, переданные музею Оружейной палатой Московского Кремля: церемониальная трость одного из русских патриархов, печатка с фигуркой лежащего льва, рукоять кортика, сделанная в виде головы птицы, декоративные тарелки, шкатулка, католическое распятие.
Многие интереснейшие работы из янтаря в музее представлены не подлинниками, а копиями и реконструкциями уникальных изделий из янтаря. Копии выполнены по заказу музея прекрасными петербургскими художниками А. Журавлевым, В. и Г. Ерцевыми, А. Ваниным, А. Крыловым и другими. Например, шахматы из собрания Эрмитажа, янтарные сосуды, мозаичные шкатулки.
Особое место в этом ряду занимают научные реконструкции фрагментов знаменитой Янтарной комнаты. Например, модель одной из панелей в 1/5 натуральной величины, которая стала первым опытом российских камнерезов по воссозданию утерянного или погибшего шедевра янтарного искусства XVIII века. Здесь же представлены орнаментальная композиция южной стены и три фрагмента нижней панели Янтарной комнаты, выполненные в натуральную величину.
Коллекция музея насчитывает более девяти тысяч экспонатов. Выставки из его фондов часто экспонируются в различных городах России, в странах СНГ, а также в Польше, Швеции, Японии.
Каленый янтарь
Улучшить декоративные качества натуральных кусочков янтаря помогает особая обработка - прокаливание. Для этого янтарь помещают в специальные печи с морским песком и температурой более 200оС. В процессе такой обработки янтарь становится прозрачным. В зависимости от длительности нагревания окраска его постепенно меняется от золотистой до темно-вишневой. При этом внутри камня образуются веерообразные трещинки, они делают камень "искрящимся".
Мутный и полупрозрачный янтарь перед закаливанием предварительно обесцвечивают в специальных автоклавах - выдерживают в течение 15-16 часов под давлением в очищенном азоте при температуре около 250оС.
Прессованный янтарь
При нагревании без доступа воздуха янтарь становится пластичным. Это его свойство используют при обработке прессованием.
Предварительно очищенный от окисленной корочки мелкий янтарь размалывают в порошок и помещают в специальные пресс-формы. Под давлением более 1000 атмосфер при температуре 180-220оС порошок превращается в тягучую массу. После охлаждения она затвердевает в формах различной конфигурации. Добавки специальных красителей и особый режим давления дают возможность получать прессованный янтарь разной окраски и структуры. Используют его и для ювелирных украшений, и в технике - изоляторы разных типов.
Химическая переработка янтаря
Самые мелкие, загрязненные кусочки янтаря и отходы, которые получают при обработке крупных кусков, нагревают в специальных котлах до 350-370оС. Янтарь плавится и под воздействием химических реакций разлагается на более простые вещества: янтарную кислоту (1,2%), янтарное масло (около 15%) и "плавленый янтарь" (около 65% веса исходного сырья).
Янтарную кислоту (в виде кристаллов белого цвета) используют в фармакологии и пищевой промышленно сти, а также в сельском хозяйстве как хороший стимулятор роста растений.
Янтарное масло употребляют для изготовления лаков, применяют для формовки в литейном деле и как средство для консервации древесины.
"Плавленый янтарь", или янтарная канифоль, пригоден для производства лаков и эмалей, которые используют для покрытия мебели и музыкальных инструментов, при создании типографских красок.