ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ - природные минералы и их искусственные аналоги, используемые для изготовления украшений и художественных изделий. Эти камни характеризуются красивой окраской, высокой твердостью и долговечностью, ярким блеском и игрой. Фактическая цена камня определяется его индивидуальными особенностями, массой, стоимостью огранки, а также меняющейся конъюнктурой рынка, которая зависит от моды, рекламы и ряда других факторов. После огранки, полировки и закрепления в оправе драгоценный камень становится главной частью ювелирного изделия. Драгоценные (ювелирные) камни изучает наука геммология. Наряду с ювелирными существуют т.н. ювелирно-поделочные и поделочные камни, из которых помимо ювелирных украшений изготавливают и более крупные камнерезные изделия. В число этих камней помимо минералов входят и некоторые горные породы (например, яшма, родонит, лазурит и др.). С доисторических времен человека привлекали необычные камни, во многих древних культурах им приписывали сверхъестественные свойства, использовали как амулеты, охраняющие от злых духов и способствующие исцелению, или как талисманы, приносящие удачу, успех в делах, победу в войне. Например, в Древнем Египте вырезанный из лазурита или сердолика жук скарабей считался символом бессмертия души. На драгоценных камнях гравировались молитвы, заклинания, они играли важную роль в религиозных ритуалах. Печати, вырезанные на камне, в древности заменяли личную подпись. Искусно гравированные на драгоценных камнях сцены из жизни и быта народов Древней Греции и Рима позволяют узнать интересные детали, касающиеся истории и культуры античного Средиземноморья. Ранняя форма искусства резьбы по драгоценному камню (глиптика) представлена инталией (резной камень с углубленным изображением). Около 300 до н.э. появились камеи - резные камни с выпуклым, рельефным изображением. Материалом для камей обыкновенно служили многослойный оникс или агат, иногда раковины. Некоторые драгоценные камни стоили столь дорого, что являлись признанным средством обмена, ценными дипломатическими подарками, скреплявшими мир, или служили причиной раздоров и войн (особенно если речь шла об обладании копями, где добывались камни). Нередко могущество правящих династий зиждилось на их сокровищах. Финикийцы отправлялись на кораблях в страны Балтии в поисках янтаря. Рубин, альмандин, аметист, берилл стали известны в Европе после походов Александра Македонского в страны Азии. Индейцы доколумбовой Америки добывали изумруды, в изобилии появившиеся в Испании, Португалии, Германии вслед за колонизацией Колумбии, Перу, Мексики.

Природа драгоценных камней. Большинство драгоценных камней представляют собой минералы, т.е. однородные природные химические соединения, имеющие определенный состав и кристаллическую структуру, от которой зависят форма кристаллов и их свойства. Среди почти 4000 минеральных видов к драгоценным камням относится только около 100. В качестве ювелирно-поделочных камней используются природные вулканические стекла (например, обсидиан), относящиеся к горным породам. Четыре ювелирных камня - жемчуг, коралл, янтарь и гагат - имеют органическое происхождение, они образованы живыми организмами - растениями или животными. Наконец, ювелирные камни могут быть искусственными, созданными человеком. Деление ювелирных камней на драгоценные и полудрагоценные ныне устарело и вышло из употребления. В соответствии с кристаллической структурой и химическим составом ювелирные камни группируются в несколько семейств. Такое свойство минералов, как окраска, часто зависит от примесей элементов-хромофоров (Cr, Fe, Ti, V, Mn и др.), поэтому даже незначительное изменение химического состава приводит к появлению разных окрасок у минералов одного и того же вида. Например, к разновидностям корунда относят и рубин и сапфир, которые идентичны по всем свойствам, кроме цвета, - рубин густо-красный, а классический сапфир васильково-синий. Ныне к сапфирам помимо синих относят прозрачные корунды любого цвета, кроме красного, т.е. зеленые, желтые, фиолетовые, оранжевые, розовые. Весьма обширна группа кварца, включающая прозрачные кристаллические разновидности (горный хрусталь, аметист, цитрин, розовый и дымчатый кварц) и тонкокристаллические (халцедон, сердолик, хризопраз, агат и оникс), а также такие необычайные разновидности кварца с включениями посторонних минералов, как авантюрин, тигровый глаз, волосатик и др. Ювелирные камни классифицируются по химическому составу, от которого в сочетании с кристаллической структурой зависят их свойства. Ювелирные камни диагностируются по цвету, форме кристаллов, плотности, твердости, оптическим и другим физическом свойствам и по химическому составу. Для облегчения диагностики и сокращения времени используют справочники, содержащие перечни ювелирных камней с характеристикой их свойств и наглядные таблицы. Одни свойства, например цвет, устанавливаются легко, для определения других - требуются специальные физические приборы, при помощи которых измеряются оптические характеристики камней. Свойства некоторых ювелирных камней наиболее ярко проявляются лишь после их огранки. Многим традиционным ювелирным камням присущи великолепные природные кристаллы, т.н. "цветы мира минералов". В реальной практике в наши дни к ювелирным относят прозрачные хорошо образованные кристаллы очень многих минералов, ранее не относившихся к этим "аристократам" мира камней.

См. также

КРИСТАЛЛЫ И КРИСТАЛЛОГРАФИЯ;

МИНЕРАЛЫ И МИНЕРАЛОГИЯ. За небольшим исключением все ювелирные камни - кристаллические вещества, в которых атомы образуют регулярную кристаллическую решетку. Кристаллы минералов часто настолько индивидуальны и четко выражены, что их можно быстро определить, имея элементарные знания в области кристаллографии. У некристаллических, или аморфных, ювелирных камней, таких, например, как янтарь или гагат, атомы слагающих их элементов располагаются беспорядочно. Каждый из кристаллических минералов, в том числе и драгоценных камней, относится к одной из семи кристаллографических систем (сингоний). К кубической сингонии относятся кристаллы алмаза, шпинели, граната и лазурита, отличающиеся высокой симметрией. Важнейший представитель тетрагональной сингонии - ювелирный циркон. В гексагональной сингонии кристаллизуются бериллы (изумруд, аквамарин, гелиодор), в тригональной - корунды (рубин и сапфир), турмалин, ювелирные разновидности кварца (горный хрусталь, аметист, цитрин и др.), в ромбической - топаз, хризоберилл (александрит и цимофан) и хризолит, в моноклинной - кунцит, ставролит, бразилианит, лабрадорит и родонит, в триклинной - дистен. Ювелирные камни любой сингонии могут образовывать двойники срастания и прорастания.

Химический состав. Большинство ювелирных камней представлены минералами, которые классифицируются главным образом в соответствии с входящими в их состав химическими элементами или их соединениями, например, алмаз состоит из одного элемента - углерода, а турмалин представлен сложным соединением многих элементов. Главный химический элемент драгоценных камней - кислород, на следующем месте по распространенности стоят кремний, алюминий и кальций. Самую многочисленную группу образуют силикаты, включающие топаз, циркон, гранат, берилл, полевые шпаты, турмалин, жад, оливин (хризолит) и многие другие минералы. Некоторые ювелирные камни, такие, как корунд и кварц, являются простыми оксидами; шпинель и хризоберилл - сложные оксиды. Пирит относится к сульфидам, бирюза - к фосфатам, флюорит - к галогенидам, смитсонит, кальцит и арагонит - к карбонатам. Жемчуг и коралл сложены также в основном карбонатами; гагат и янтарь состоят из углеводородов или смол. Цвет многих драгоценных камней обусловлен химическими примесями - незначительными количествами некоторых металлов-хромофоров, которые не находят отражения в химических формулах, но тем не менее определяют ценность и красоту драгоценных камней в большей мере, чем другие факторы. Элементы-примеси, окрашивающие минералы, лучше всего определяются оптическими методами. Большинство подлинных драгоценных камней весьма устойчивы к химическому воздействию, и поэтому их красота долговечна и надежна. Такие драгоценные камни, как жемчуг, гранат и бирюза, требуют специального ухода, так как масла и жиры, некоторые кислоты и едкие щелочи оказывают на них вредное воздействие. Химические методы для проверки ограненных драгоценных камней применяются редко, они используются только для диагностики необработанных камней и их обломков. Капля соляной кислоты, от которой вскипает и шипит природный карбонат, позволяет распознать обычный кальцит, проданный под торговым названием "мексиканский оникс". Бирюза может быть идентифицирована смачиванием соляной кислотой нижней поверхности камня: если кислота оставляет тусклое пятно, которое становится ярко-синим при добавлении нашатырного спирта, то испытуемый образец представляет собой настоящую бирюзу, а не ее имитацию. Содержание химических элементов в драгоценных камнях одной и той же группы может варьировать, вследствие чего между ними часто существуют постепенные переходы без изменения кристаллической структуры. Например, отдельные минеральные виды группы граната связаны взаимными переходами. Различие в содержании и природе агента, отвечающего за окраску, обусловливает отнесение драгоценного камня к той или иной его разновидности. Например, рубин может постепенно переходить в розовый сапфир. Некоторые драгоценные камни, такие, как благородные корунды и шпинель, ювелирный топаз и хризолит, связаны переходами с их недрагоценными разновидностями. При полном замещении первоначального природного вещества новообразованным возникает псевдоморфоза и происходит полное изменение состава при сохранении первоначальной внешней формы. Ярким примером псевдоморфозы служит окаменелое дерево, в котором халцедон (разновидность кварца) или опал замещают древесину с сохранением ее волокнистого строения и даже годичных колец. Физические свойства обусловлены кристаллической структурой и химическим составом драгоценных камней. Наиболее важное значение имеют оптические свойства драгоценных камней.

Ощущение. При прикосновении некоторые минералы создают определенное "ощущение". Например, очень мягкий агрегат талька - стеатит (мыльный камень) кажется на ощупь мыльным, поверхность полированного топаза - скользкой.

Плотность. Различия в плотности драгоценных камней обусловлены разными атомными массами слагающих их элементов, величиной частиц (атомов, ионов) и различной плотностью их упаковки. Например, циркон тяжелее равновеликого алмаза, т.е. имеет большую плотность. Один из самых тяжелых ювелирных минералов - оксид олова касситерит (7,0-6,8), а самый легкий - янтарь (1,05-1,09). Плотность минералов определяется их взвешиванием сначала в воздухе, а затем в воде; масса в воздухе, деленная на потерю массы в воде, представляет собой плотность. Удобнее плотность минералов определять при помощи тяжелых жидкостей различной плотности, в которых драгоценный камень плавает на поверхности, если он легче жидкости, остается во взвешенном состоянии, если у него такая же плотность, или погружается, если тяжелее ее. Несколько таких жидкостей можно поместить в одну диффузную колонку, в которой самая тяжелая жидкость образует придонный слой. Драгоценные камни задерживаются в сосуде на разных уровнях соответственно своей плотности. Для сравнения используются эталонные минералы с известной плотностью. Стандартной единицей массы на рынке драгоценных камней служит метрический карат. Первоначально он соответствовал стандартной массе семени рожкового дерева (200 мг), распространенного в Средиземноморье. Карат подразделяется на 100 долей. Масса более ценных ювелирных камней при коммерческих операциях определяется в каратах, менее ценных - в граммах, пеннивейтах (1 пеннивейт = 24 грана = 1,5552 г) и унциях (28,3 г). Некоторые ограненные камни оцениваются по величине, измеряемой в миллиметрах. Жемчужина массой в четверть карата служит единицей измерения для оценки товарного жемчуга. Твердость определяется по сопротивлению минерала царапанию. Чем тверже драгоценный камень, тем выше качество его полировки и тем он красивее и долговечнее. У твердых камней электронные связи между атомами более прочные. Твердость - весьма постоянный и надежный показатель, широко используемый для диагностики минералов (но он не всегда применим к драгоценным камням, так как их грани могут быть повреждены при царапании). Обычно твердость драгоценных камней и прочих минералов оценивают по шкале Мооса (см. МИНЕРАЛЫ И МИНЕРАЛОГИЯ). Твердость алмаза, самого твердого из всех веществ, оценивается в 10 баллов. Каждый минерал этой шкалы царапает предыдущий минерал и в свою очередь царапается следующим. Кварц с твердостью 7 по шкале Мооса служит границей между твердыми и мягкими ювелирными камнями. Поскольку песок и частицы взвешенной в воздухе пыли состоят преимущественно из кварца, то поверхность найденных камней с меньшей твердостью, так же, как и старинных обработанных камней с твердостью меньшей, чем у него, обычно бывает исцарапана и затерта. Соответственно мягкие камни лучше подходят для изготовления ожерелий и брошей, чем для изготовления перстней и браслетов. Блеск потускневших со временем драгоценных камней можно восстановить повторной полировкой.

Прочность. В отличие от твердости, вязкость минерала определяется сопротивлением раскалыванию. Сочетание твердости и вязкости обусловливает его прочность, которая зависит от сил сцепления, т.е. взаимного электрического притяжения ионов в кристаллической структуре драгоценного камня. Некоторые относительно твердые камни (например, циркон) царапаются с трудом, но очень хрупки и легко растрескиваются или крошатся. Другие, такие, как жад, который не тверже кварца, весьма прочны, и их очень трудно расколоть или разрезать из-за высокой вязкости. Долговечность камня определяется его прочностью и устойчивостью к химическому воздействию.

Спайность. Способность минерала расщепляться или раскалываться вдоль одного или нескольких направлений, соответствующих наиболее слабым межатомным связям в структуре, называется спайностью. Плоскости спайности обычно параллельны возможным граням кристалла и часто распознаются по ступенчатым сколам на поверхности или по параллельным трещинам внутри кристалла. Выявление этого свойства облегчает диагностику, и его необходимо учитывать при огранке драгоценного камня. Существует несколько степеней совершенства спайности соответственно характеру ее проявления в кристалле. Например, алмаз и флюорит имеют совершенную спайность по октаэдру. Это означает, что раскалывание происходит параллельно граням октаэдра с образованием спайных выколков октаэдрической формы, ограниченных гладкими ровными плоскостями. Совершенная спайность облегчает огранку алмазов и некоторых других драгоценных камней, которые легко раскалываются по плоскостям спайности. В других случаях (топаз, кунцит) она сильно затрудняет обработку. Отдельностью (или ложной спайностью) называют способность некоторых кристаллов раскалываться в определенных направлениях, часто совпадающих с плоскостями срастания двойников. Поверхности отдельности в кристалле менее совершенны, и интервалы между ними обычно больше. Поверхность раскола, произошедшего не по спайности или отдельности (т.е. не согласно с кристаллической структурой камня), называется изломом. Этот термин применяется при описании поверхности раскалывания всех аморфных драгоценных камней, хотя кристаллические минералы также могут быть охарактеризованы определенным изломом в дополнение к указанию на наличие спайности. В зависимости от внешнего вида поверхности излома различают несколько его типов: раковистый, ступенчатый, неровный, занозистый, крючковатый и др.

Электризация и полярность. Некоторые драгоценные камни проявляют электрическую полярность. Она обнаруживается по их способности притягивать или отталкивать легкие предметы (например, кусочки бумаги) после того, как эти камни нагреваются трением или на солнечном свету. Уже в 600 до н.э. было замечено, что янтарь, если его энергично потереть, начинает притягивать тонкие волокна шерсти. Топаз и некоторые другие драгоценные камни также проявляют это свойство в процессе полировки. Турмалин при сжатии или нагревании приобретает положительный или отрицательный заряды, которые возникают одновременно на противоположных концах его кристаллов. Это явление называется прямым пьезоэлектрическим эффектом. Обратным пьезоэлектрическим эффектом называют изменение объема кристалла под воздействием электрического поля. Кристаллы некоторых минералов, например турмалина и кварца, настолько чувствительны к изменению электрического напряжения, что в электрическом поле начинают вибрировать с высокой и постоянной частотой. На этом основано их использование в радиоэлектронике и в кварцевых часах.

Оптические свойства. Цвет. Исследование оптических свойств самоцветов - один из важнейших аспектов геммологии, поскольку эффект воздействия света на драгоценный камень определяет его красоту. Из всех оптических свойств цвет, пожалуй, имеет наибольшее значение, особенно для непрозрачных камней, а привлекательность прозрачных камней зависит от их "игры", цвета и блеска. Цвет служит важным диагностическим признаком, позволяющим различать драгоценные камни. Однако иногда два совершенно разных минерала имеют одинаковую окраску. До возникновения научной геммологии драгоценные камни распознавали только по цвету - все красные камни считали карбункулами или рубинами, а зеленые обычно относили к изумрудам, невзирая на их происхождение и состав. Непрозрачные минералы часто можно различить по цвету черты, т.е. следа, который они оставляют, если провести камнем по неглазурованной фарфоровой пластинке (бисквиту). Например, гематит оставляет яркую красновато-коричневую (вишневую) черту, а пирит - черную с зеленоватым или коричневым оттенком. Природа окраски минералов окончательно не выяснена. Известно, что в ряде случаев цвет обусловлен химическим составом самоцвета или примесями некоторых химических элементов-хромофоров (Cr, Fe, Mn, V, Ti и др.). В последнем случае механизм появления той или иной окраски не всегда ясен, поскольку один и тот же химический элемент окрашивает разные драгоценные камни в различные цвета. Например, примесь хрома делает рубин красным, а изумруд зеленым. На окраску также влияет нарушение (дефекты) атомной структуры минерала под воздействием радиоактивного облучения. Белый цвет образован смешением всех цветов радуги, составляющих спектр. Когда свет падает на прозрачный драгоценный камень, он частично отражается от поверхности, частично поглощается, а частично проходит насквозь. Цвет, воспринимаемый глазом, зависит от того, в какой степени и какие части электромагнитного оптического спектра поглощаются или пропускаются. Камень будет выглядеть черным, если свет полностью поглощается; бесцветный камень пропускает все части спектра. Окрашенный камень поглощает какую-то часть видимого спектра, приобретая при этом цвет, дополнительный к поглощенному (например, изумруд поглощает красные лучи и сам становится зеленым). Блеск обусловлен отражением света от поверхности минерала. Доля отраженного света зависит от природы камня и от направления падения света. Если свет падает перпендикулярно, отражается лишь его небольшая часть, при малых углах падения отражается значительно большая доля света. Твердые, хорошо отполированные драгоценные камни имеют более яркий блеск по сравнению с мягкими. У необработанных камней блеск слабее. Смачивание поверхности или полировка усиливают блеск камня и выявляют его истинный цвет, так как при этом отражается больше света. В минералогии и геммологии различают следующие типы блеска: алмазный (у алмаза, циркона, сфалерита), алмазовидный (слабее алмазного, но сильнее стеклянного - у корундов), стеклянный (у берилла, топаза, гранатов и многих других ювелирных камней), восковой (у бирюзы), шелковистый (у минералов с волокнистым строением, например, у селенита), перламутровый (у жемчуга), металлический (у непрозрачных ювелирных камней металловидного облика, например, пирита и гематита), смоляной (у янтаря), жирный (у стеатита).

Светопреломление. Луч, входящий внутрь прозрачного минерала, преломляется, так как скорость его распространения становится меньше, чем в воздухе, причем она уменьшается тем сильнее, чем больше оптическая плотность камня. Показатель преломления минерала (степень отклонения луча света от перпендикулярного направления) измеряется при помощи рефрактометра и математически выражается отношением скоростей распространения света в минерале и в пустоте. Алмаз имеет весьма высокий показатель преломления. Свет, выходящий из камня, тоже преломляется, ведь он покидает оптически более плотную среду и вновь попадает в воздух. Если камни, имеющие высокий показатель преломления, огранены правильно, световые лучи изгибаются таким образом, что в конечном счете преломляются и снова выходят через их верхнюю часть, а не теряются, уходя через нижнюю. Это усиливает блеск ограненного камня. Величина показателя преломления является специфическим признаком каждого минерала (в том числе и драгоценного камня) и способствует его надежной диагностике. Преломление таких минералов, как алмаз, титанит, циркон, гранаты андрадит и демантоид, нельзя измерить на обычном дифрактометре - их блеск слишком сильный и значение показателей преломления находится за пределами его шкалы. При вхождении белого света в драгоценный камень происходит не только его преломление, но и разложение на различные цвета спектра, так как каждый из цветных лучей, из которых слагается белый свет (красный, оранжевый, голубой, зеленый и др.), преломляется по-разному и на выходе из кристалла луч белого цвета "расщепляется" на все цвета радуги. Это явление называется "игрой" камня, "огнем" или дисперсией. У алмаза величина дисперсии примерно такая же, как у демантоида или титанита, но его "огонь" кажется гораздо ярче, так как у бесцветных камней "игра" заметнее. Один поворот бриллианта вызывает целый сноп радужных искр. Все прозрачные минералы (за исключением минералов кубической сингонии и аморфных) разделяют свет на два по-разному отклоняющихся луча. Такое явление называется двойным лучепреломлением, или двупреломлением. При этом, если смотреть сквозь ограненный камень, видно, что ребра задних фасетов как бы раздваиваются. У титанита двупреломление выражено столь сильно, что его можно наблюдать невооруженным глазом, у оливина - хризолита и циркона - с помощью лупы. Для наблюдения этого эффекта у других драгоценных камней требуется микроскоп. Некоторые химические элементы-примеси, присутствующие в составе ювелирного камня, поглощают часть световых лучей и таким образом затемняют отдельные участки светового спектра. Поглощенная часть света может быть определена посредством спектроскопа, в котором части спектра, соответствующие поглощенным лучам, представлены темными вертикальными полосами или линиями. Каждому химическому элементу соответствует характерное расположение и сочетание полос, представляющее его спектр поглощения.

Дихроизм. Эффект двуцветности (дихроизма) наблюдается у ряда ювелирных камней, характеризующихся наличием двойного лучепреломления при изменении их ориентировки относительно луча зрения. Перемена цвета становится заметной, если поворачивать кристалл либо рассматривать его то сквозь верхние, то сквозь боковые грани. Это свойство усиливает очарование камня и его привлекательность, например, у турмалина дихроизм настолько силен, что его можно наблюдать без помощи дихроскопа (прибора, усиливающего эффект дихроизма; оба цвета можно видеть в нем рядом, в пределах единого поля зрения). Для некоторых драгоценных камней испытание на дихроизм - один из наиболее наглядных методов диагностики. Например, рубин сразу выделяется среди других красных камней по наличию двух четко выраженных оттенков красного цвета.

Поляризация. Кристаллы драгоценных камней поляризуют проходящий свет, вызывая колебания его волн в направлении, перпендикулярном пути светового луча. Часть света, отражаясь от полированной поверхности камня, поляризуется в зависимости от угла падения. В камнях с двойным лучепреломлением свет поляризуется полностью (за исключением лучей, распространяющихся вдоль оптических осей, т.е. направлений в кристалле, в которых двупреломление отсутствует). Каждый из двух лучей, возникших в результате двупреломления, проходит в разных направлениях, и световые волны этих лучей колеблются почти взаимоперпендикулярно. Каждое направление колебаний характеризуется разным поглощением цвета, что и обусловливает дихроизм. Знание характера поляризации света в минерале необходимо для его квалифицированной огранки, выявляющей выигрышный цвет.

Астеризм. Эффект звездчатости, свойственный лишь немногим драгоценным камням, называется астеризмом. Он обусловлен отражением (дифракцией) света от включений в камне, ориентированных вдоль определенных кристаллографических направлений. Лучшими примерами служат звездчатый сапфир и звездчатый рубин. В минералах волокнистого строения, таких, как кошачий глаз, наблюдается полоска света, меняющая свое положение при повороте камня (переливчатость). Игра света в опале или сияющие павлиньи цвета лабрадорита объясняются интерференцией света, т.е. смешением световых лучей при их отражении от слоев регулярно уложенных шариков кремнезема (опал) или от тончайших пластинчатых кристаллических вростков (лабрадорит, лунный камень). Люминесценция наблюдается у ряда драгоценных камней: под воздействием ультрафиолетового излучения они начинают светиться, причем совсем другим цветом, нежели при дневном свете. Если свечение происходит только в течение того времени, когда драгоценный камень освещен ультрафиолетовыми лучами, это явление называется флуоресценцией; если же он продолжает светиться в течение некоторого времени после прекращение воздействия ультрафиолетового излучения - фосфоресценцией. Люминесценция драгоценного камня, так же как и окраска, обусловлена присутствием в нем примесей (активаторов). Поскольку камни из различных месторождений содержат разные примеси и в разных количествах, флуоресценция не всегда может служить надежным диагностическим признаком. Подавляющее большинство алмазов флуоресцируют. Например, алмазы из ЮАР обычно характеризуются небесно-голубым свечением. Флуоресценция жемчуга зависит от химического состава воды, в которой он вырос. Отчетливо флуоресцируют янтарь (обычно в голубовато-белых тонах) и многие опалы. Уникальная особенность жада заключается в том, что сразу после обработки он флуоресцирует значительно ярче, чем старые изделия. Рубин (особенно из Мьянмы и Шри-Ланки) и некоторые другие драгоценные камни флуоресцируют на обычном солнечном свету. Это свойство весьма усиливает привлекательность рубина и отличает его от прочих красных камней.

Происхождение драгоценных камней. Существует множество путей образования драгоценных камней в природе. Некоторые из них возникли в результате мощных горообразовательных процессов, включающих тектонические движения, землетрясения и вулканические извержения. Другие являются продуктами осаждения из вод минеральных источников или медленного захоронения древних лесов. Почти все драгоценные камни ассоциируют с определенными горными породами земной коры, подразделяющимися на три главных типа: изверженные (магматические), осадочные и метаморфические. Изверженные породы образуются при остывании магмы в недрах Земли либо на ее поверхности из лавы, излившейся по трещинам или вулканическим жерлам. В процессе медленного остывания и затвердевания магмы по мере того, как повышается концентрация веществ, растворенных в расплаве, начинают расти кристаллы минералов. Если эти процессы протекают на больших глубинах, кристаллы могут достигать значительных размеров, если на поверхности, то они обычно невелики, так как лава затвердевает очень быстро. Крупные кристаллы правильной формы вырастают в полостях и открытых трещинах, где у них достаточно свободного пространства для роста. Часть магмы, затвердевающая в последнюю очередь и обогащенная парами и газами, образует пегматиты. Структура пегматитов чрезвычайно неравномерна, нередко в них присутствуют гигантские кристаллы массой в несколько тонн и длиной в десятки метров. Мощные выходы молочно-белого кварца - хороший поисковый признак на пегматиты, в которых такой кварц часто слагает центральные зоны. Пегматитовые жилы - один из важнейших типов месторождений ювелирных камней и главный первичный источник лунного камня, розового и дымчатого кварца, берилла и сподумена (кунцита). Пегматиты с драгоценными камнями приурочены к кислым изверженным породам, богатым кремнеземом. Минералы, не содержащие кремнезема, такие, как алмаз, рубин, сапфир и шпинель, кристаллизуются в основных и ультраосновных породах. Все горные породы испытывают воздействие агентов эрозии (воды, ветра и льда). Продукты выветривания переносятся в форме обломков, песка и алеврита. Этот обломочный материал отлагается в виде пластов или покровов. В ходе геологической истории осадки уплотняются и цементируются, превращаясь в осадочные породы. Главные их типы - песчаники, сланцы, известняки и конгломераты. Пустоты в осадочных породах могут служить сокровищницами горного хрусталя, декоративного кальцита и флюорита. Под воздействием высокой температуры, давления или химических реакций как изверженные, так и осадочные породы преобразуются в метаморфические, которые, в свою очередь, выветриваются и снова образуют осадочные породы. К метаморфическим породам бывают приурочены жад, лазурит и гранат. Добыча драгоценных камней из коренных пород ведется с помощью подземных горных выработок или открытыми карьерами. Камни, освобожденные из материнской породы в результате процессов эрозии, а затем снесенные и переотложенные водными потоками, формируют россыпные месторождения, которые разрабатываются путем ручной промывки или с помощью драг. Такие месторождения обычно рентабельны в эксплуатации. Например, галечные россыпи Шри-Ланки славятся своими сапфирами, рубинами и шпинелью. Прибрежно-океанические россыпи на западном побережье Африки (в Намибии) весьма богаты алмазами, и для их извлечения промывают многие тонны песка. На балтийском побережье прибоем намывается янтарь. В россыпях встречаются полые желваки, стенки которых сложены плотным халцедоном и выстланы изнутри кристаллами. Подобные образования, называющиеся жеодами, - поистине природные шкатулки с сюрпризами, ведь снаружи жеода выглядит как обычный валун и ничем не примечательна. Только если расколоть жеоду, можно увидеть красивые скрывающиеся в ней кристаллы драгоценных камней. В жеодах были найдены великолепные экземпляры аметистов. Такие желваки, обычно размером в 10-15 см в поперечнике, образуются чаще всего в известняках, реже - в сланцах или глинистых осадках. При выветривании они высвобождаются из материнской породы и поступают в россыпи. Опал, халцедон и агат часто формируются в пустотах - газовых пузырях базальтовых и андезитовых лав; лучшие австралийские опалы связаны с корами выветривания. Бирюза встречается в районах с сухим жарким климатом и образуется вблизи поверхности при участии просачивающихся растворов, отлагаясь в трещиноватых породах. Оливин настолько чувствителен к атмосферным воздействиям, что встречается в неизмененном виде только в свежих невыветрелых породах. В метеоритах обнаружены два драгоценных камня - алмаз и оливин-хризолит. Для роста кораллов необходимы морские воды с постоянной температурой. Они развиваются на глубинах не более 20 м.

Окаменелая древесина образуется, когда полностью погребенные деревья на протяжении тысячелетий постепенно пропитываются минеральными растворами и их первичные растительные волокна замещаются минеральным веществом. Янтарь - это смола древних хвойных деревьев; нередко он содержит включения прекрасно сохранившихся насекомых. Гагат, близкий по составу и происхождению к обычному каменному углю, отличается от него более плотным сложением.

Распространение драгоценных камней. Долгое время полагали, что красивые драгоценные камни образуются только в условиях тропического климата, потому что лучшие драгоценные камни в прошлом поступали из Индии, Бирмы и Цейлона. Затем это представление было опровергнуто геологами, показавшими, что климат не имеет никакого отношения к качеству драгоценных камней, так как большинство камней образуется в недрах Земли. На протяжении многих веков Восток славился драгоценными камнями. Индия была первым крупным источником алмазов, которые добываются там до сих пор; на ее территории обнаружены также рубин, сапфир и другие камни. Почти все важнейшие виды ювелирных камней, за исключением алмаза, встречаются в Шри-Ланке, которую китайцы называют "островом драгоценных камней". Лучшие в мире рубины поступают из Мьянмы. Более половины мировой добычи сапфиров приходится на Индокитай, хотя большинство самых крупных камней происходит из Индии. Много сапфиров добывается в Мьянме и Шри-Ланке, из которой поступает преимущественно звездчатый сапфир. Шпинель, обычно ассоциирующая с драгоценными корундами, добывается в Таиланде, Шри-Ланке и Мьянме. Жад привозят по большей части из Мьянмы, значительное его количество поставляет также Китай. На огромных просторах азиатской части России добывается множество ювелирных камней: якутские алмазы, забайкальские аквамарины, топазы, саянский нефрит, байкальский лазурит. Каменными сокровищами богат Урал: там распространены изумруды, хризоберилл, аметисты, горный хрусталь, яшма, малахит, демантоид и многие другие драгоценные камни. В Афганистане уже более 6000 лет действуют копи по добыче высококачественного лазурита, которые посещал еще Марко Поло. Лучшая по качеству бирюза, служившая эталоном этого камня, добывается с давних пор в Иране (персидская бирюза). Остров Зебергед в Красном море долгое время был единственным местом, откуда поступал ювелирный оливин - хризолит. В последние годы осваивается хризолит (перидот) из алмазоносных кимберлитов Сибири и ЮАР. Австралия славится месторождениями благородного опала (Новый Южный Уэльс, Южная Австралия и Квинсленд), густо-синих сапфиров и богатыми промыслами природного жемчуга. Лидирующий производитель культивированного жемчуга - Япония, которая также ведет добычу благородного коралла, горного хрусталя и аметиста. ЮАР располагает самыми крупными в мире алмазными рудниками. Попутно там добываются и некоторые другие драгоценные камни. С острова Мадагаскар поступают самый красивый в мире турмалин, редкая розовая разновидность берилла - морганит и прекрасный горный хрусталь. В Европе имеется ряд известных месторождений драгоценных камней: янтаря на Балтийском побережье, опала в Венгрии, пиропа в Чехии, благородного коралла в прибрежных водах Италии, агатов в Германии, хризопраза в Польше, горного хрусталя в Швейцарии, топазов и бериллов на Украине. Очень богата драгоценными камнями Южная Америка. Особо следует упомянуть алмазы Бразилии, откуда поступают также топаз, аквамарин и большая часть аметиста и цитрина. Агатами славятся Бразилия и Уругвай. Лучшие в мире изумруды добывают в Колумбии. Чили поставляет значительные количества лазурита. Мексика служит главным источником огненного опала и весьма редкого прозрачного сфалерита (практически половина мирового производства), а также поделочных камней, например таких, как мексиканский оникс. В США разнообразными драгоценными камнями богаты штаты Мэн, Калифорния, Колорадо и Северная Каролина. Мэн - единственный штат, где добываются кристаллы фиолетового апатита, кроме того, там добывают гранаты, содалит и великолепные турмалины. Наибольшее разнообразие драгоценных камней установлено в Калифорнии, славящейся турмалином, жадом и минералами семейст

Составить слова из слова драгоценные камни

ЛЕС - компактный массив деревьев и кустарников. Более трети поверхности суши покрыто лесами или пригодно для их развития. Однако занятые лесами площади неравномерно распределены между материками и даже в пределах каждого из них. Например, лесной покров охватывает почти половину Южной Америки, около трети Европы и США и значительную часть Африки и Азии; в Австралии их, напротив, мало, а некоторые крупные страны, например Египет, вообще безлесны. Полностью отсутствуют леса в Антарктиде и Гренландии, но на крайнем юге последней растут невысокие деревья. Хотя наиболее характерный признак леса - присутствие деревьев и кустарников, это не просто древесная растительность, а сложное сообщество (или экосистема), состоящая из тесно связанных между собой элементов. Как и все экосистемы, лес образован совокупностью живых организмов (биотой) и неживой (абиотической) средой их обитания. Лесная биота помимо деревьев и кустарников включает другие растения (травы, мхи, грибы, водоросли и лишайники), а также позвоночных и беспозвоночных животных и бактерии. Абиотическая составляющая представлена воздухом, почвой и водой. Все эти компоненты живой и неживой природы тесно взаимосвязаны благодаря прохождению потока энергии через экосистему и круговорот в ней кислорода и других веществ. Например, энергия солнечного света используется растениями для фотосинтеза - процесса образования органических питательных веществ из воды и углекислого газа. Поскольку это свойственно только зеленым растениям, все животные должны поедать либо эти растения, либо других животных, которые в свою очередь питаются растениями. Таким образом, растения прямо или опосредованно обеспечивают пищей все прочие организмы. Как побочный продукт фотосинтеза в воздух выделяется кислород, пополняющий его запасы в атмосфере. Бактерии и другие организмы, участвующие в процессе разложения органической материи, играют жизненно важную роль в лесных экосистемах. Они превращают сложные химические соединения, из которых состоят отходы обмена веществ и остатки растений и животных, в простые, которые могут быть вновь использованы организмами (см. также ЭКОЛОГИЯ). В большинстве лесов выделяется несколько ярусов, образованных листвой растений разной высоты. Самый верхний, состоящий из крон наиболее высоких деревьев, называется первым ярусом или лесным пологом. В некоторых районах, особенно в тропиках, отдельные деревья-гиганты значительно возвышаются над пологом. Если под ним находятся другие относительно сомкнутые древесные ярусы, их называют вторым, третьим и т.д. Кустарники, высокие травы (в некоторых типах леса) и низкорослые деревья образуют подлесок. Травяной ярус состоит из полукустарников и трав. Мхи, лишайники и стелющиеся виды растений образуют приземный, или напочвенный, ярус.

МНОГОЯРУСНЫЙ ВЛАЖНЫЙ ТРОПИЧЕСКИЙ ЛЕС (Руанда).

Органическое вещество, состоящее из опавших листьев, веток, цветов, плодов, коры и других остатков растений, а также фекалий и трупов животных, оболочек куколок и личинок и пр., образует лесную подстилку на поверхности почвы. В большинстве лесов подстилка является наиболее густо населенным ярусом. Часто в ней на один квадратный метр приходится несколько миллионов живых организмов - от простейших и бактерий до мышей и других мелких млекопитающих. Опушка леса является переходной полосой между ним и смежным типом растительности. Характерно, что в пределах опушки деревья покрыты листвой почти до самой земли, а многие обычные здесь кустарники и травы редки или вообще не встречаются в лесу и в соседних открытых растительных сообществах. Некоторые виды птиц, часто считающиеся лесными, на самом деле живут главным образом на опушках, которые также являются важным типом местообитания и для млекопитающих.

Классификации лесов. Существует много типов лесов и много способов их классификации. Например, их можно классифицировать по географическому распространению (восточные, тропические и т.д.) или по положению в рельефе (равнинные, пойменные и т.д.). Их можно также группировать по сезонному аспекту. Так, леса считаются вечнозелеными, если живая листва сохраняется на деревьях круглый год. В листопадном лесу листья опадают с наступлением холодного или сухого сезона, и деревья ежегодно на протяжении нескольких недель или месяцев остаются голыми. Некоторые леса, например дубравы юго-запада США, образованы деревьями, сбрасывающими старые листья и формирующими новые в течение двух-трех весенних недель. Такие сообщества можно назвать полулистопадными или полувечнозелеными. Иногда основанием для классификации лесов являются характерные признаки образующих их древесных пород, и леса соответственно делят на хвойные, широколиственные, смешанные и т.п. В классификации возможно также сочетание морфологических и сезонных характеристик (например, вечнозеленые хвойные или широколиственные листопадные леса). В другом случае используют названия лесообразующих пород (дубово-кариевые или краснодубово-белодубово-голокариевые леса и т.д.). Для некоторых целей, особенно коммерческих, полезно классифицировать леса по относительному возрасту деревьев. Например, одновозрастные древостои состоят из деревьев приблизительно одинакового возраста, разновозрастные - из деревьев широкого возрастного диапазона. Выделяют также редкостойные (светлые) или сомкнутые леса. В первом случае кроны деревьев, как правило, не соприкасаются и не перекрываются, и полог оказывается прерывистым. В сомкнутом лесу он более или менее непрерывный и образован переплетающимися или перекрывающими друг друга кронами деревьев. Еще одна описательная классификация основана на степени нарушенности лесов, главным образом в результате деятельности человека. Например, в девственном (коренном) лесу растут главным образом зрелые или старые (перестойные) деревья, и остальная растительность искусственно не изменена. На вырубках, пожарищах и заброшенных полях развиваются вторичные, или производные, леса.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РОСТ ЛЕСОВ

Считается, что распространение лесов определяется в основном региональными особенностями климата, т.е. главным образом температурами и осадками, а на более локальном уровне - микроклиматом. В создании микроклиматических условий важную роль играют почвы, пожары, животные и недревесная растительность.

Климат и рельеф. В целом леса распространены в регионах, где годовое количество осадков не менее 250-380 мм, а продолжительность безморозного периода - как минимум 14-16 недель. Условия увлажнения зависят от температуры и характера рельефа. Например, в районе Тусона (шт. Аризона, США) находится пустыня, и на водоразделах там произрастают лишь редко разбросанные невысокие деревья и кактусы сагуаро (карнегия гигантская), а на западе штата Колорадо в одноименном национальном памятнике склоны долин и вершины холмов покрыты редкостойными лесами из можжевельника и сосны кедровидной. Различия в растительности этих районов объясняются климатическими условиями: несмотря на одинаковое количество выпадающих осадков (ок. 280 мм в год), относительная влажность в Аризоне ниже, поскольку из-за более высоких температур больше воды теряется за счет испарения и транспирации. Низкие температуры также делают воду недоступной для растений (т.н. физиологическая сухость). В таких условиях формируются холодные пустыни. Отсутствие деревьев в полярных регионах и высоко в горах объясняется краткостью вегетационного периода и недоступностью для растений замерзшей воды. Воздействие местных климатических условий наиболее заметно в широтно простирающихся долинах или на склонах горных хребтов такой же ориентировки. В Северном полушарии склоны северной экспозиции не освещаются прямыми солнечными лучами. В результате они холоднее южных, на них меньше испарение и не так быстро и резко меняются температуры. Здесь также слабее выветривание горных пород, и эти склоны обычно круче. В семиаридных регионах на них могут расти леса, тогда как на смежных с ними южных - только кустарниковая или травянистая растительность. Во влажных областях те и другие склоны, как правило, покрыты лесом, однако на северных растут бук, клен, тсуга и другие влаголюбивые древесные породы, а на южных - дуб, кария и иные деревья, способные переносить длительные периоды низкой влажности почвы.

Почвы. Влажность и химический состав почв - основные условия, определяющие распространение деревьев. Как говорилось выше, влажность зависит от количества осадков и рельефа. Кроме того, на нее влияет структура почвы, т.е. размеры составляющих ее частиц, степень их агрегированности, или слипания, и количество присутствующего органического вещества. В целом, чем крупнее частицы, тем менее они агрегированы, тем ниже содержание органического вещества и влагоудерживающая способность почвы. На почвах с повышенным содержанием некоторых химических веществ леса и даже отдельные деревья обычно вообще не растут. Яркий пример - почвы, сформировавшиеся на серпентинитах - горных породах, состоящих из силиката магния с примесью железа. Серпентиновые пустоши - это небольшие, выделяющиеся пятна травяной растительности, разбросанные среди лесов Пенсильвании, Мэриленда, Калифорнии, некоторых других штатов, а также Канады. Значительно шире распространено засоление почвы, исключающее возможность роста почти всех древесных пород. Оно наблюдается по берегам морей и в пустынях. Некоторые свойства почв, главным образом их химизм, влияют на состав поселяющихся на них древесных пород. Это особенно заметно в местах, где щелочные почвы, образованные на известняках, тесно соседствуют с кислыми, сформированными на песчаниках, гнейсах и сланцах. Например, на востоке США сахарный клен, бук и американская липа обычны на известняковых почвах, тогда как дуб и кария часто преобладают на кислых. На юго-западе США известняковые почвы бывают безлесными, хотя рядом на почвах, сформированных на других горных породах, произрастают леса.

Пожары. Немногие деревья способны переживать повторяющиеся ежегодно или с интервалом в несколько лет пожары, а большинство пород вообще не переносит огонь. Таким образом, частые пожары обычно не дают развиваться лесу и приводят к распространению иных типов растительности, в частности травяной. Например, значительная часть прерий в США и Канаде, вероятно, по этой причине оставалась безлесной. Почти на каждом материке территории, лишенные деревьев из-за частых пожаров, занимают площади от нескольких гектаров до тысяч квадратных километров. В пределах лесных регионов пожары могут оказывать сильное воздействие на состав лесов. Например, на западе США сосна скрученная и дугласия (лжетсуга Мензиса) обычно встречаются в большом количестве либо после сильных пожаров, либо на часто выгорающих участках. В подобных же условиях на северо-востоке США произрастают сосна Банкса, а на юго-востоке - сосна болотная и закрытая. В отсутствие пожаров эти виды со временем замещаются другими древесными породами. В лесном хозяйстве сейчас используется метод запланированных палов, благоприятствующих росту пожароустойчивых древесных пород с ценной древесиной. Животные оказывают существенное влияние как на распространение, так и на состав лесов. Например, кролики в Великобритании и других странах не только оставляют огромные территории безлесными, но и лишают их кустарникового покрова. Возможно, бизоны отчасти ответственны за безлесие прерий Среднего Запада Северной Америки. Даже мелкие млекопитающие, например мыши, могут препятствовать восстановлению лесов на гарях и заброшенных сельскохозяйственных угодьях, поедая семена и обгрызая всходы деревьев. И все же из всех живых существ наиболее сильное влияние на леса оказывает человек, вырубающий и сжигающий их, травящий ядохимикатами вплоть до полного уничтожения, а затем распахивающий или застраивающий освободившиеся земли. Выпас домашних животных также препятствует восстановлению лесов на вырубках.

Прочие факторы. Лишь немногие исследования посвящены роли кустарников, травянистых растений, лишайников и мхов в вытеснении лесов или замедлении их восстановления. Однако в лесных регионах площади, покрытые зарослями кустарников, иногда остаются безлесными в течение более 30 лет. Даже травостой из злаков или других растений, например золотарника или астр, может препятствовать поселению многих древесных пород. За последние несколько лет было экспериментально показано, что многие из этих растений выделяют химические соединения, подавляющие прорастание семян деревьев.

ИСТОРИЯ ЛЕСОВ

Возраст Земли составляет 4,5-6,6 млрд. лет. Примитивные формы жизни возникли, вероятно, на очень ранних стадиях истории нашей планеты, поскольку ископаемые остатки растительных клеток были обнаружены в горных породах возрастом более 3,1 млрд. лет. Древнейшие известные нам организмы - сине-зеленые водоросли и бактерии, ископаемые остатки которых найдены в Африке. Древовидные растения и, следовательно, первые леса появились относительно недавно, и их история охватывает менее 10% времени существования самой Земли. Хотя, казалось бы, деревья эволюционно прогрессивнее цветковых трав, ископаемые остатки свидетельствуют о том, что последние произошли от высоких древовидных предков, а не наоборот. Древнейшие наземные растения известны из верхнесилурийских отложений Австралии возрастом ок. 395 млн. лет. Растительность, состоящая из низких кустарниковых форм, широко распространилась на суше в раннедевонское время, ок. 370 млн. лет назад. Первыми деревьями были гигантские хвощи и плауны, достигавшие в высоту более 7,5 м. Эти деревья в позднем девоне формировали низкорослые леса с подлеском из примитивных папоротников и других мелких растений. В течение каменноугольного периода, который начался приблизительно 345 млн. лет назад, на обширных территориях суши произрастали густые леса из гигантских хвощей, плаунов и древовидных папоротников высотой до 30 м и более. По-видимому, они были приурочены к переувлажненным низинам, где отмершие листья и упавшие стволы не разлагались, а накапливались в виде торфа. Впоследствии торф был перекрыт илистыми и песчаными отложениями. По мере их накопления торф в условиях высокого давления постепенно трансформировался в каменный уголь. В нем часто можно различить многочисленные ископаемые растительные остатки. Важным эволюционным событием в каменноугольном периоде стало появление примитивных голосеменных растений - семенных папоротников и кордаитов. Пермский период начался ок. 280 млн. лет назад с резких преобразований. Климат становился все более аридным, и лик планеты менялся под воздействием мощного оледенения Южного полушария, горообразования и катастрофического перераспределения суши и моря. На протяжении этого периода гигантские хвощи, плауны и древовидные папоротники вымирали, они вытеснялись примитивными саговниковыми и хвойными. Облик лесов Земли стал изменяться, и этот процесс продолжался в течение мезозойской эры, начавшейся ок. 225 млн. лет назад. В триасовом и юрском периодах саговниковые и хвойные были основными лесообразующими породами. Появилось много гинкговых. Один из видов - гинкго двулопастный - до сих пор в естественных условиях встречается в Восточном Китае и в качестве декоративного дерева высаживается в городах Южной Европы, Восточной Азии и Северной Америки. В изобилии росли также секвойи, ареал которых ныне ограничен Калифорнией и южным Орегоном, а в триасе и юре они встречались на большей части Северной Америки, Европы, Центральной Азии и даже в Гренландии. Шире всего были распространены хвойные леса из видов, сходных с современными араукариями. Окаменевшие стволы хвойных деревьев сохранились в национальном парке Петрифайд-Форест (в переводе - каменный лес) в штате Аризона и в некоторых других районах земного шара. Самые древние известные покрытосеменные, или цветковые, растения - пальмы, остатки которых обнаружены в триасовых отложениях на территории штата Колорадо. Следующий, юрский период характеризовался увеличением разнообразия цветковых растений. Роль хвойных пород и других голосеменных снижалась, и постепенно в течение мелового периода (135-65 млн. лет назад) господствующими стали цветковые растения, в большинстве своем деревья и кустарники. Они были представлены предками таких современных пород, как фикус, магнолия, падуб, дуб, сассафрас, ива и клен. В течение мелового периода и палеогена по всему Северному полушарию расселилась также метасеквойя - "листопадное" хвойное дерево, ныне произрастающее только во внутренних районах Китая. Широкое развитие лесов такого состава на территории Северной Америки, в Гренландии и на большей части Арктики свидетельствует о том, что на Земле господствовал мягкий климат. Палеоценовый период, начавшийся ок. 65 млн. лет назад, характеризовался теплым влажным климатом. В таких условиях флора отличалась видовым разнообразием и изобиловала покрытосеменными древесными породами. Почти повсеместно в Северном полушарии были распространены леса, по составу сходные с современными лесами тропиков и умеренного пояса. Наиболее северный из существовавших тогда основных типов флоры, арктотретичный, включал листопадные деревья и другие растения, очень похожие на растущие в настоящее время на востоке Северной Америки и Азии. Второй тип флоры - третичный неотропический - был приурочен к более низким широтам и был представлен вечнозелеными широколиственными породами, родственными современным видам, произрастающим в тропиках и субтропиках. В неогене климатические условия, по-видимому, стали более разнообразными, и произошло смещение типов флоры по направлению к экватору. Площади лесов сокращались, на все больших территориях распространялись травяные сообщества. Третий тип флоры - мадротретичный - сформировался, по-видимому, на основе двух вышеназванных в связи с прогрессирующей аридизацией климата на западе Северной Америки. Для этой флоры характерны мелколиственные деревья и кустарники, близкие к произрастающим ныне на юго-западе США и в Мексике. Арктотретичная флора распространилась циркумполярно в северных областях земного шара. Леса на всей этой территории отмечались поразительным сходством. В них доминировали широколиственные породы (вяз, каштан, клен), а также ольха и метасеквойя. В позднекайнозойское время многие деревья, характерные в настоящее время для восточных районов США с влажным летом, исчезли на западе Северной Америки в результате происходивших там горообразовательных процессов и изменений климата. Хвойные породы, игравшие незначительную роль в арктотретичной флоре, стали преобладающими в западных лесах. Заключительный период кайнозойской эры, называемый четвертичным, начался ок. 1,8 млн. лет назад и продолжается до сих пор. Он характеризовался чередованием обширных материковых оледенений и теплых межледниковых эпох, подобных современной. Несмотря на кратковременность четвертичного периода (всего 0,5% истории нашей планеты), именно с ним связана эволюция человека, ставшего господствующим видом на Земле. В Европе состав лесов упростился, так как многие древесные породы вымерли, а площадь самих лесов повсеместно значительно сократилась. Громадные территории суши неоднократно покрывались мощными ледниковыми покровами, а затем освобождались от льда. Даже сейчас, спустя 10 000 лет после окончания последнего оледенения, леса Северного полушария все еще адаптируются к происшедшим с тех пор климатическим изменениям.

ЛЕСА ЗЕМНОГО ШАРА

По характеру лесного покрова можно выделить три крупные широтные зоны: бореальных, или северных, хвойных лесов (тайга); лесов умеренных широт; тропических и субтропических лесов. В каждой из этих зон существует несколько типов лесов. Зона бореальных (таежных) лесов - самая северная. Она простирается от 72°52ў с.ш. в Азии (что гораздо севернее Полярного круга) примерно до 45° с.ш. в центральной части этого материка и на западе Северной Америки. В Южном полушарии аналогичная зона отсутствует. Для таежных лесов характерны вечнозеленые хвойные породы, главным образом разные виды ели, пихты и сосны. Часто встречаются и лиственные листопадные деревья, например различные виды березы, ольхи и тополя. В Сибири доминирует лиственница, сбрасывающая на зиму хвою.

ЛИСТВЕННИЧНО-ПИХТОВЫЕ ГОРНЫЕ ЛЕСА Северной Америки

Зона лесов умеренных широт. Такие леса распространены в Северной и Южной Америке, Азии, Африке, Новой Зеландии и Австралии. Они представлены летнезелеными (листопадными) широколиственными, хвойными, вечнозелеными, смешанными (дождевыми), жестколистными (склерофильными) и другими менее распространенными типами лесов. Летнезеленые леса распространены на востоке Северной Америки, на Британских о-вах, в материковой Европе, Восточной Азии и Японии, а также на крайнем юго-западе Южной Америки. Обычно они состоят только из одного древесного яруса, хотя в некоторых районах бывает выражен и второй. Местами развит кустарниковый подлесок, обычно не имеющий сплошного распространения. Древесных лиан здесь мало, а из эпифитов, как правило, представлены только мхи, печеночники и лишайники. Заметную роль играют травянистые растения, цветущие весной, когда деревья стоят голые. Большинство деревьев также цветет весной, до распускания листьев.

ШИРОКОЛИСТВЕННЫЙ ЛИСТОПАДНЫЙ ЛЕС умеренных широт.

Хвойные леса умеренных широт распространены главным образом на западе и юго-востоке Северной Америки и в Евразии. Наиболее характерны для них различные виды сосен, но на западе Северной Америки обычны и другие хвойные породы.

СМЕШАННЫЙ ЛЕС УМЕРЕННЫХ ШИРОТ (Вермонт, США).

Вечнозеленые смешанные (дождевые) леса умеренных широт встречаются там, где выпадает много осадков, а температуры редко опускаются ниже 0° C. Такие сообщества представлены на юго-западе Северной Америки, юго-востоке США, юге Японии, в Корее, Китае, Австралии, Новой Зеландии и на крайнем юге Африки. Здесь господствуют дубы, магнолиевые и нотофагусы, к которым примешиваются хвойные породы. Из эпифитов наиболее характерны лишайники и мхи, плотно покрывающие нижние части древесных стволов. Жестколистные (склерофильные) леса распространены в районах с сухим жарким летом и более прохладной, влажной зимой, где доминируют вечнозеленые деревья и кустарники с мелкими кожистыми листьями. Деревья обычно низкорослые с искривленными стволами. Разреженные леса такого типа характерны для Средиземноморья и Причерноморья, где преобладают вечнозеленые дубы и сосны. Леса средиземноморского типа, но с иным видовым составом, встречаются также на крайнем юге Африки, в Австралии, Мексике, центральных районах Чили и на юго-западе США. Зона тропических и субтропических лесов. Наиболее известным типом тропических лесов являются влажные (или дождевые), образующие широтный пояс на равнинах и в низкогорьях вблизи экватора. В них обычно три древесных яруса (А, В и С), не разделенных четкими границами. Средняя высота самого верхнего яруса (А) - ок. 30 м, однако отдельные деревья могут достигать высоты более 60 м. Ниже этого несплошного яруса, образованного деревьями-гигантами, располагаются более сомкнутые ярусы В (из крон деревьев высотой 15-27 м) и С (высотой 6-15 м). Если ярусы А и В сравнительно разрежены, то ярус С, как правило, почти сплошной. В нем обычны древесные лианы, некоторые диаметром более 30 см и длиной свыше 75 м. Со стволов, ветвей и даже листьев деревьев и других растений свешиваются эпифиты, среди которых много видов орхидей, бромелиевых, некоторые кактусы, а в более затененных местах - разнообразные папоротники, мхи, печеночники, лишайники и водоросли. В изобилии представлены цветковые сапрофиты и покрытосеменные паразиты из семейства омеловых. Характерны также растения-душители, например некоторые фикусы.

ВЛАЖНЫЙ ТРОПИЧЕСКИЙ ДОЖДЕВОЙ ЛЕС Амазонии.

ПЫШНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ВЛАЖНЫХ ТРОПИЧЕСКИХ ЛЕСОВ в южной Нигерии. Дикорастущая гвинейская масличная пальма соседствует с красным деревом.

Эта зона лидирует по видовому разнообразию древесных пород. Например, только в бассейне Амазонки растет не менее 2500 пород деревьев. Полагают, что на п-ове Малакка их примерно столько же. Как правило, деревья этой зоны тонкокорые с толстыми кожистыми листьями, покрытыми восковым налетом. Обычно листья опадают неодновременно и быстро замещаются новыми, поэтому растения никогда не оказываются голыми. Хотя некоторые виды сбрасывают всю листву сразу, у разных пород этот листопад происходит разновременно и не связан с каким-либо определенным сезонным явлением. В тропических дождевых лесах крайне широко распространена каулифлория, т.е. развитие цветков и плодов непосредственно на стволе и ветвях деревьев. Саванновые леса распространены в тропических районах с четко выраженным сухим сезоном и годовой суммой осадков меньшей, чем в поясе сомкнутых лесов. Здесь характерны деревья из семейства бобовых, обычно с плоской зонтиковидной кроной, сбрасывающие листву в сухое время года. Как правило, они далеко отстоят друг от друга, за исключением мест, где грунтовые воды находятся вблизи поверхности. Травяной покров почти сплошной и образован в основном злаками. Обычно высота деревьев менее 18 м, а часто - не более 3-4,5 м, и поэтому во влажный сезон травы могут возвышаться над древесным ярусом. Саванновыми лесами покрыты большая часть Кубы и других островов Карибского моря, многие районы Бразилии, север Аргентины, Восточная и Центральная Африка и некоторые области Индии, Китая и Австралии. В тех тропических районах, где осадков еще меньше, а сухой сезон более продолжителен, широко развиты сообщества ксерофильных колючих деревьев и кустарников. Они распространены в Южной Америке, странах Карибского бассейна, Мексике и Центральной Америке, на севере Африки и в Австралии. Древесные породы здесь листопадные или с листьями в виде чешуек. Характерны также безлистные кустарники с зелеными стеблями. Многие виды покрыты колючками, а стебли или корни растений часто вздуты и состоят из запасающих воду тканей. Типичные саванны распространены в тропиках и субтропиках. Это "парковые" сообщества, в которых отдельные листопадные или вечнозеленые деревья или их группы разбросаны среди густого ковра высоких злаков. Саванны встречаются в условиях жаркого климата с довольно большим количеством осадков (более 2000 мм в год), относительно равномерно выпадающих в течение влажного сезона продолжительностью от 4 до 6,5 месяцев. Во время сезона дождей могут затопляться огромные территории. Для саванн наиболее типичны акации и другие деревья из семейства бобовых, однако часто встречаются также пальмы. Корни большинства древесных пород здесь достигают обычно неглубоко залегающего горизонта грунтовых вод, поэтому деревьям не хватает влаги только в исключительно сухие периоды. Их стволы в основном невысокие и часто искривленные, а кроны расположены на высоте 3-6 м. Саванновые злаки высотой до 4,5 м иногда возвышаются над деревьями.

ЛЕСОУСТРОЙСТВО И ОХРАНА ЛЕСОВ

Наука, изучающая леса, называется лесоведением. Одна из ее основных прикладных отраслей - лесоводство, которое разрабатывает методы разведения лесов из определенных пород, их использования и восстановления на вырубках, гарях и иным образом нарушенных лесных площадях. Оно также занимается проблемой создания лесов в безлесных в прошлом районах. Лесоводство требует знания свойств древесных пород и их генетики для выведения гибридов или отбора естественных линий с особыми признаками, например повышенной устойчивостью к поражению насекомыми или заболеваниями и высокими темпами роста. Направление, называемое дендрологией, связано с классификацией деревьев. Еще одна область лесоведения - экология древесных пород. Дендрометрия, или лесная таксация, - это установление количественных параметров лесов: запасов древесины, высоты и качества деревьев и древостоев. Такие данные необходимы для оценки лесов в коммерческих целях, а также для изучения их развития и определения эффективности различных методов их использования и разведения. Лесоустройство - система мероприятий по разведению и целенаправленному использованию лесов на основе знаний в области лесоводства, социально-экономической информации и опыта предпринимательской деятельности. Первые попытки рационального ведения лесного хозяйства были направлены на улучшение условий охоты и возобновление промысловых животных. В 18 столетии в Германии начались лесоустроительные работы с целью повышения производства древесины. Хотя в США уже в 1817 появились охраняемые насаждения для обеспечения корабельным лесом военно-морского флота, но лишь в конце 19 в. проявился интерес к лесоустройству. Первоначально преследовались две цели: водоохранная и лесозаготовительная. Позже сформировалась концепция многоцелевого использования лесных массивов: для получения древесины, воспроизводства дикой фауны, охраны водных и почвенных ресурсов, рекреации, научных исследований, удовлетворения эстетических и других потребностей. Обычно превалирует одна из этих функций, но встречаются и леса многоцелевого назначения. Еще одно важное направление современного лесоводства - охрана лесов. Ежегодно леса сильно страдают от инвазий насекомых и заболеваний, пожаров и таких неблагоприятных погодных явлений, как ураганы, засухи и сильные снегопады с порывистым ветром, приводящие к обледенению стволов и ветвей. Человек также может наносить большой вред нерациональными лесозаготовками, выпасом скота в непригодных для этой цели лесных угодьях, уничтожением хищников, контролирующих численность вредителей, и непосредственным сведением лесов.

Охрана ресурсов животного мира. Многие виды охотничье-промысловых животных входят в состав лесных экосистем и часто встречаются в лесных угодьях и там, где леса чередуются с открытыми ландшафтами. Кроме того, многие виды рыб изобилуют в густых прохладных водоемах на залесенных водосборах. Бобр, норка, лось, медведь, лисица, олень, индюк, куропатка и другие крупные и мелкие охотничье-промысловые животные населяют главным образом леса. Некоторые виды предпочитают старые леса, другие - молодые сообщества с густым подростом и подлеском, третьи обитают там, где леса чередуются или граничат с безлесными участками. Одна из задач рационального использования лесов - создание наиболее благоприятных условий для обитания определенного вида животных либо для обеспечения наибольшего видового разнообразия фауны.

Охрана вод и почв. Леса в целом очень эффективно регулируют поверхностный сток и способствуют сохранению запасов воды в почве. Каждый, кто укрывался от дождя под деревьями, знает, что их кроны перехватывают и задерживают часть осадков. Большая часть остальной воды впитывается почвой, а не стекает по ее поверхности в реки и озера. Поэтому на залесенных территориях эрозия почв развита слабо. Хотя часть поглощенной влаги снова выходит на поверхность из родников, это происходит не сразу, а через несколько дней или недель, и не сопровождается резкими паводками. Другая часть просочившейся влаги попадает в более глубокие водоносные горизонты и пополняет запасы грунтовых вод.

Борьба с лесными пожарами и их предупреждение. Пожары повреждают или уничтожают ценную древесину и пагубно влияют на лесовозобновление. Лишая почву растительного покрова, они приводят к серьезному и долговременному ухудшению состояния водосборных бассейнов, снижают рекреационную и научную ценность ландшафтов. При этом страдают или гибнут дикие животные, сгорают жилые дома и другие постройки, погибают люди. Из всех явлений, причиняющих экономический ущерб лесам, лесные пожары в наибольшей степени поддаются контролю, так как большинство из них вызвано человеком. Для предотвращения лесных пожаров важное значение имеют массовая пропаганда (плакаты, тематические выставки, специальные природоохранные программы) и соблюдение законов, ограничивающих применение огня в лесах. Не меньшее значение имеет снижение риска возгорания. Для этого вдоль дорог удаляют легко воспламеняющийся кустарник. Для уменьшения опасности возгорания от ударов молнии вырубают сухостой. Внутри лесных массивов прокладываются противопожарные просеки, делящие лес на участки, в пределах которых пожар легче локализовать и потушить.

ПОЖАРНЫЕ ЛЕСНОЙ СЛУЖБЫ США прокладывают противопожарную полосу, чтобы сдержать распространение огня, бушующего в национальном лесу Колвилл (шт. Вашингтон, США).

Когда начинается лесной пожар, в первую очередь необходимо точно и оперативно обнаружить его очаг. В периоды особой пожароопасности, например в засуху, дополнительно действуют воздушные патрули. Когда пожар замечен, о его местоположении и масштабах оповещают пожарных. Диспетчеры быстро формируют и направляют в нужный участок пожарные команды, которым часто помогают добровольцы. Пока идет борьба с огнем, наблюдатели на вышках и в воздухе передают по радио информацию о скорости и направлении его распространения, что помогает быстрейшей ликвидации пожара. Борьба с насекомыми-вредителями и заболеваниями. Стоимость потерь древесины из-за повреждения насекомыми и болезнями превосходит ущерб, наносимый лесам всеми прочими факторами, включая пожары. В нормальных условиях количество насекомых-вредителей и болезнетворных организмов (патогенов) в лесах относительно невелико. Они способствуют разреживанию густых молодых древостоев и губят слабые или поврежденные деревья. Тем не менее время от времени численность таких насекомых или патогенов резко возрастает, что приводит к гибели деревьев на обширных территориях. Полное истребление всех вредоносных видов экономически невыгодно и биологически неразумно. Поэтому задачей защиты лесов является предотвращение вспышек их численности и сокращение потерь в случаях, когда такие вспышки все же происходят. Для разработки методов защиты лесов от повреждений необходимы научные исследования. Они включают определение видовой принадлежности вредителей леса, изучение их жизненного цикла, пищи или видов-хозяев, а также естественных врагов. Эти работы позволяют вывести новые линии или гибриды древесных пород, сочетающие устойчивость к заболеваниям и вредителям с полезными хозяйственными свойствами. Для сокращения популяций таких насекомых-вредителей леса, как непарный шелкопряд, еловый листовертка-почкоед и пяденица, раньше широко применялось распыление с воздуха инсектицидов. Однако это губит не только вредителей, против которых применяется, но и полезных насекомых. Инсектициды также смертельно ядовиты для птиц, млекопитающих и других животных, поэтому к таким мерам обычно прибегают только, когда все прочие оказываются неэффективными. Гербициды применяются для уничтожения промежуточных хозяев болезнетворных организмов или зараженных де

Составить слова из слова лес

Ула́ры (горные индейки), род птиц семейства фазановых. Длина около 60 см, масса до 3 кг. 5 видов, в горах Азии. В России 2 вида - алтайский улар (редок, охраняется) и кавказский улар - на Северном Кавказе.

* * *

УЛАРЫ - УЛА́РЫ (горные индейки Tetraogallus) - род птиц семейства фазановых (см. ФАЗАНОВЫЕ), включает пять видов: кавказский улар, каспийский улар, гималайский улар, алтайский улар, тибетский улар. Длина этих птиц около 60 см, масса до 3 кг. Они распространены в горах Азии. Улары - молодая группа видов, возникших и развившихся под влиянием обособления высокогорных областей Палеарктики, которое произошло в эпоху развития горообразовательных процессов альпийской складчатости в конце третичного и в четвертичный период. Эволюция уларов следовала за развитием горных систем, и, по существу, улары явились детищем геоморфологической эволюции земной коры, приведшей к возникновению современных горных систем и к глубоким изменениям климата на земном шаре.

Составить слова из слова улары