Свойства горной породы-долерита и ее использование в дизайне тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 17.00.06, кандидат технических наук Капошко, Инга Анатольевна

• Капошко, Инга Анатольевна
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Капошко, Инга Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ.

1.1 .Общая характеристика долеритов и их классификация.

1.2. Долеритовые месторождения Мира.

1.3. Долеритовые месторождения Восточной Сибири.

1.3.1. Долеритовые месторождения Иркутской области.

1.3.2. Долеритовые месторождения Красноярского края.

1.4. Области применения долерита.

1.5. Современные проблемы изучения долерита.

Выводы.

2. ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЕ И ГЕММОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДОЛЕРИТА.

2.1. Петрографические свойства долерита.

2.2. Условия формирования долеритов с различными структурно-текстурными характеристиками.

2.3. Петрогеохимические свойства долерита.

2.4. Геммологические свойства долерита.

2.5. Влияние петрографических и геммологических свойств долерита на его декоративность.

Выводы

3. ФИЗИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДОЛЕРИТА.

3.1. Физические свойства долерита.

3.2. Технологические свойства долерита.

Выводы.

4. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДОЛЕРИТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ В НИХ РАЗНОВИДНОСТЕЙ ПРИГОДНЫХ В ДИЗАЙНЕ.

Выводы.

5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДОЛЕРИТА В ДИЗАЙНЕ ЮВЕЛИРНЫХ

И КАМНЕРЕЗНЫХ ИЗДЕЛИЙ.

5.1. Обоснование принятия дизайнерских решений.

5.2. Дизайн камнерезных и ювелирных изделий из долерита.

5.3. Технология изготовления мозаичных панно «Колокола».

5.3.1. Технология изготовления каменных деталей мозаичных панно.

5.3.2. Технология изготовления металлических деталей мозаичных панно.

5.4. Технология изготовления ювелирного гарнитура

Мотылек».

5.5. Использование компьютерных технологий при разработке дизайна изделий из камня.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Свойства горной породы-долерита и ее использование в дизайне»

Актуальность исследования. В настоящее время во всем мире отмечается заметный всплеск интереса к природным камням, используемым в дизайне, что, в свою очередь, определяет рост потребности в расширении ассортимента минералов и горных пород для ювелирной и камнерезной отраслей. При анализе природного камнесамоцветного сырья наше внимание привлек долерит. Его высокодекоративные разности ничем не уступают другим декоративным темноцветным минералам и горным породам, в то время как сейчас его применение ограничивается использованием в строительстве и мемориальных сооружениях. Потенциальные возможности применения долерита в ювелирных украшениях, настенных панно, мелкой пластике весьма высоки. При наличии технологии изготовления перечисленных выше изделий у дизайнера появляется огромное пространство для творчества и, тем самым, для удовлетворения запросов даже самых требовательных потребителей. Природные запасы этого материала огромны при пока еще очень низкой востребованности, обусловленной малой изученностью свойств долерита. Только на территории Восточной Сибири долерит занимает более 1550 тыс. км . Невысокая стоимость камня (3 тыс. руб./т) наряду с прекрасными декоративными характеристиками отдельных его разновидностей делает долерит в перспективе весьма привлекательным материалом для реализации широкого круга дизайнерских решений.

В представляемой работе впервые проведена классификация долеритов на основании их декоративности. Определены условия, влияющие на образование высокодекоративных разностей долерита, изучены физические и технологические свойства. Разработан дизайн и технология изготовления ювелирно-художественных изделий с использованием долерита.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы является проведение комплекса исследований для установления свойств долерита, обуславливающих его декоративность, и определение возможности использования декоративных разностей долерита в дизайне ювелирных и камнерезных изделий.

Для реализации поставленных целей были решены следующие задачи:

1. Изучен минералогический состав, петрографические, геммологические, физические, технологические свойства долерита.

2. Определено влияние свойств долерита на формирование высокодекоративных разностей, пригодных для использования в дизайне ювелирных и камнерезных изделий.

3. Установлены условия формирования высоко декоративных разностей долерита (на примере месторождений Восточной Сибири).

4. Разработан дизайн ювелирных и камнерезных изделий с применением высокодекоративных разностей долерита.

5. Разработана технология обработки долерита для изготовления ювелирных и камнерезных изделий.

Объекты, методы исследования и фактический материал. Объектом изучения является долерит месторождений Восточной Сибири. Для решения поставленных задач из месторождений Иркутской области (Ийское, Хребтовое и Падунское, Диабазовое) и Красноярского края (Ловатинское, Локатуйское) было отобрано 59 представительных проб, охватывающих весь спектр наблюдаемых разновидностей долерита.

Для достоверного обоснования защищаемых положений и выводов диссертации использовались следующие методы исследований: микроскопическое изучение 120 прозрачных шлифов на поляризационном микроскопе в скрещенных николях с увеличением 64 раза для выявления минерального состава и структурно-текстурных особенностей пород. Рентгено-флюоресцентный анализ проводился на породообразующие элементы 59 проб, а также Ва, Sr, Zr. Nb для выявления химического и редкоэлементного состава долеритов. Пламенно-фотометрический метод использовался для определения К, Na, Li, Rb, Cs, а приближенно-количественный метод испарения - для определения элементного состава, для установления редкоэлементной специфики долеритов. Микрозондовый анализ выполнялся на микрозонде «Jeol Superprob-733» для установления состава породообразующих минералов долеритов. При сравнении свойств долерита применялся балльно-весовой метод (метод экспертных оценок). В дизайне художественно-декоративных изделий с долеритом был использован метод художественного конструирования (стайлинг). Для оптимизации принятия дизайнерских решений созданы объемные компьютерные модели с применением программ CorelDraw, PhotoShop, Solid Works 2004.

Научная новизна работы. На основании проведенного комплексного исследования свойств долерита установлено:

- долерит имеет высокодекоративные разности пригодные для использования в дизайне ювелирных и камнерезных изделий, что позволяет предлагать его в качестве нового декоративного материала;

- появление высокодекоративных разностей долерита в массиве горных пород зависит от условий его кристаллизации, обеспечивающих оптимальные соотношения компонентов в минеральном составе породы, в размерности зерен породообразующих минералов, в характере минералов-включений, способствующих формированию благоприятных структурных и текстурных характеристик, цветности и блеска камня, возникновению в нем оптических эффектов, что делает его пригодным для использования в дизайне.

- Определены критерии классификации долерита для выявления высокодекоративных разностей и разработана технология его обработки для реализации дизайнерских решений ювелирных и камнерезных изделий.

Практическая значимость работы:

- предложен новый природный декоративный материал — долерит, для использования его в дизайне ювелирных и камнерезных изделий;

- результаты, полученные в процессе изучения свойств долерита, позволяют оценить перспективность любых месторождений на возможность обнаружения в них промышленных запасов высокодекоративных разностей камня;

- разработан дизайн и технология обработки долерита для изготовления ювелирных и камнерезных изделий, применены компьютерные технологии для оптимизации принятия дизайнерских решений при использования долерита.

Результаты проведенных исследований используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторных занятий в Иркутском государственном техническом университете по курсам: «Научные и технологические основы камнерезных работ», «Основы технологии ювелирного производства», «Технология изготовления мозаик из декоративно-облицовочных камней».

Основные защищаемые положения:

1. Долерит является горной породой, высокодекоративные разности которой пригодны для использования в дизайне ювелирных и камнерезных изделий и позволяют рекомендовать его в качестве нового декоративного материала;

2. Декоративность долерита и его пригодность в дизайне обеспечивается петрографичес^имц, геммологическими, физическими свойствами камня. К высокодекоративным разностям долеритов относятся породы, состоящие из равного количества темноцветных (пироксены, оливины) и светлоокрашенных (плагиоклазы) породообразующих минералов, с размером зерен 1 до 2 мм, черного цвета с зеленоватым оттенком, с пойкилоофитовой структурой и равномерно пятнистой текстурой, полуметаллическим блеском', наличием таких оптических эффектов, как иризация и лабрадоресценция.

3. Формирование в массиве горных пород участков, содержащих высокодекоративные разности долерита, зависит от условий кристаллизации массива при остывании магматического расплава. Установлено, что наиболее благоприятными являются внутренние части остывающего магматического расплава, что позволяет прогнозировать перспективность месторождений долерита на обнаружение сырья для реализации дизайнерских проектов.

4. Классификация, сделанная на основе изученных свойств долерита (состав, структура, текстура, цвет, оптические эффекты), является базой для выбора дизайнерских решений при создании ювелирных и камнерезных изделий с его использованием.

Апробация работы и публикации. Основные положения данной работы обсуждались на семинарах кафедры геммологии и на научно-технических конференциях «Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологических исследований» в 2002, 2003, 2004 годах в Иркутском государственном техническом университете. В 2003 году на IV международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» в Московском государственном геологоразведочном университете.

По теме диссертации опубликованы тезисы доклада и четыре статьи.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения общим объемом 145 машинописных страниц, включающих 38 рисунков, 21 таблицу, список литературы из 77 наименований.

Заключение диссертации по теме «Техническая эстетика и дизайн», Капошко, Инга Анатольевна

Заключение

В результате проведенных исследований долеритов Сибирской платформы было установлено:

• Долерит - горная порода, ранее применявшаяся как строительный, облицовочный камень и сырье для каменного литья, имеет высокодекоративные разновидности, пригодные для использования в дизайне ювелирных и камнерезных изделий.

• Декоративность долерита обеспечивается его петрографическими, геммологическими, физическими свойствами. Разновидности породы, обладающие в своем составе равным количеством лейкократовых (полевые шпаты) и меланократовых (пироксены и оливины) породообразующих минералов, объединенных мелкозернистой пойкилоофитовой структурой, обладающих равномернопятнистой текстурой, насыщенным черным цветом с зеленоватым оттенком, полуметаллическим блеском и отчетливо выраженной иризацией или лабрадоресценцией, не уступают по своей декоративности другим темноокрашенным камнесамоцветам традиционным для ювелирного дизайна.

• Перспективы обнаружения в месторождениях Восточной Сибири, этого нового сырья для ювелирной и камнерезной отраслей высоки и позволяют рекомендовать его для широкого использования в дизайне.

• Изученные экспериментально физические и технологические свойства долерита также поддерживают его высокую пригодность для использования в дизайне, обеспечивают технологичность долерита при создании художественно-промышленных изделий.

• Эксперименты по разработке и созданию мозаичных панно и ювелирных украшений из долерита в соединении с ювелирными металлами и другими минералами и горными породами дают основание считать долерит материалом, отвечающим главным требованиям дизайна: утилитарность, технологичность, декоративность. Конкретные композиции из черного долерита, обладающего иризацией, и белых мрамора или кахолонга, делают художественное изделие выразительным и стильным, что позволяет расширить список природных дизайнерских материалов высокодекоративными разностями долерита.

135

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Капошко, Инга Анатольевна, 2004 год

1. Альмухамедов А.И., Медведев А.Я. К геодинамике покрывных базальтов Сибирской платформы. РФФИ в Сибирском регионе (земная кора и мантия) Петрология, геохимия, металлогения. Т. 2. - Иркутск, 1995.- С. 7.

2. Бейтс Р. Геология неметаллических полезных ископаемых. М.: Мир, 1965.-68 с.

3. Беликов Б.П., Петров В. П. Облицовочный камень и его оценка. М.: Наука, 1977.-3-12 с.

4. Белицкая Э.И. Художественная обработка цветного камня: Учеб. для сред, проф.-тех. училищ. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. 183190 с.

5. Браун Д., Кэмпбелл К., Крук К. Геологическое развитие Австралии и Новой Зеландии. М.: Мир, 1907. - 70 с.

6. Бреполь Э. Теория и практика ювелирного дела. Санкт-Петербург: Соло, 2000. -345,441-478 с.

7. Вембана Н.А. Пути дифференциации в траппах Декана. В сб. Геология и петрография трапповых формаций. - М.: ИЛ, 1950. - 244-295 с.

8. Виноградов А.П. Средние содержания химических элементов в главных типах изверженных горных пород земной коры // Геохимия. 1962. № 7. С. -555-571.

9. Воронов Н., Шестопалов Я. Эстетика техники (очерки истории и теории). М.: Советская Россия, 1972. - 73-141 с.

10. Глотов А.И. Элементы динамики гравитационной дифференциации в пикрит-долеритовом интрузиве (новосибирское приобье). В сб. Базитовые комплексы Сибири и Дальнего востока. Новосибирск, 1983. - 96-111 с.

11. Гоныпакова В.И. Трапповый магматизм и магнетитовое оруднение Юго-Восточной части Сибирской платформы. М.: Изд-во А Н СССР, 1961. - 91-111 с.

12. Даниляк В.И., Мунипов В.М., Федоров М.В. Эргодизайн. Качество. Конкурентоспособность. -М.: Изд-во стандартов, 1990. 88-158 с.

13. Долерит // Геологический словарь. М.: Недра, 1978. - Т. 1 - С. 235.

14. Долерит // Большая Советская энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1972. - Т. 8 - С. 410.

15. Доминова A.M. Петрография магматических горных пород. М.: Недра, 1967.- 146 с.

16. Доминова A.M. Трапы центрального Таймыра и роль кристаллизационной дифференциации и ассимиляции в их образовании. В сб. Базальты плато. М.: Наука, 1964. - 65-77 с.

17. Дронова Н.Д. Ювелирные изделия. / Справочник-энц^иклопедия: Классификация. Описание. Оценка. // Приложение к журналу «Ювелир». М.: издательский дом «Ювелир». - 1996. - 259-268 с.

18. Иванов К.П. Нижнемезозойский вулканизм на восточном склоне Урала. В сб. Вопросы вулканизма. М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 213-215 с.

19. Интерпретация геохимических данных / Отв. ред. Е.В. Скляров. М.: Интермет Инжиниринг, 2001. - 23-25, 51 с.

20. Капошко И.А. Изучение декоративных особенностей и вещественного состава долеритов юга Сибирской платформы. // Вестник ИрГТУ. 2004. - № 2 (18)-С. 156.

21. Качанова (Капошко) И.А. Особенности химического состава долеритов. //Известия Сибирского отделения секции наук о Земле Российской академии естественных наук. Вып.1 (27). Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004. 73 - 81 с. (в печати).

22. Классификация магматических (изверженных) пород и словарь терминов. Рекомендации Подкомиссии по систематике изверженных пород Международного союза геологических наук. М.: Недра, 1997. - 74 с.

23. Ковалева Л.А., Крайнов С.Н., Куманин В.И. Материалы ювелирной техники. М., 2000. - 38-39 с.

24. Компьютерные технологии в науке, технике и образовании: Учебное пособие / Пономарев Б.Б., Грамашев А.Г., Савинов А.В., Рыжиков И.Н., Репин В.М., Нагаев И.В., Яценко О.В., Дрожжин С.Н., Викулов С.В., Медведев Ф.В. -Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2000. 11-191 с.

25. Кудряшова В.И. Интрузивные траппы среднего течения Нижней Тунгуски. В сб. Основные породы и проблемы их генезиса. М.: Изд-во АН СССР, 1962.-35-64 с.

26. Кутолин В.А. Об интрузии долеритов в районе Новосибирска // Геология и геофизика. 1962 - №4 - С. 76-84.

27. Лебедев А.П. Сопоставление траппового магматизма Сибирской и некоторых других провинций мира. В сб.: Базальты плато. - М.: Наука, 1964. -11с.

28. Лебединский В.И. В удивительном мире камня. М.: Недра, 1973. - 67-68 с.

29. Левинсон-Лессинг Ф.Ю., Струве Э.А. Долерит // Петрографический словарь. М.: Госгеолтехиздат, 1963. - С. 106-115.

30. Лурье М.Л., Масайтис В.Л. Магматизм Сибирской платформы // Советская геология. 1959. № 4. - С. 52-58.

31. Лурье М.Л., Масайтис В.Л. Основные черты геологии и петрологии трапповой формации Сибирской платформы. В сб. Базальты плато. М.: Наука, 1964.-21 с.

32. Новиков В.П. Книга начинающего ювелира. Санкт-Петербург, 2001. 264 -355 с.

33. Медведев А .Я., Альмухамедов А.И. Кирда Н.П. Геохимия пермотриасовых вулканитов Западной Сибири. // Геология и геофизика. -2003.№ 1-2.-С. 86-101.

34. Медведев А .Я., Альмухамедов А.И. Кирда Н.П. Первая находка высококалиевых базальтоидов в вулканогенно-осадочной толщи доюрских комплексов Западной Сибири // Геохимия. 2002. № 1. - С. 100-105.

35. Наумов В.А. Петрографические особенности интрузива кварцсодержащих долеритов в верхнем течение реки Н. Тунгуски. В сб. Вопросы петрографии и минералогии основных и ультраосновных пород Восточной Сибири. Иркутск, 1974. - 58-59 с.

36. Нестеренко О.И. Краткая энциклопедия дизайна. М.: Молодая гвардия, 1994.-57-83, 103-129 с.

37. Осколков В. А. Облицовочные камни месторождений СССР. М.: Недра, 1991.-С. 60.

38. Овчинников JI.H. Примерная геохимия. М.: Недра, 1990, 348 с.

39. Петрография, ч.2 / Отв. ред. А.А. Маракушева. М.: Изд-во МГУ, 1981. -67-96 с.

40. Поленов Ю.А., Огородников В.Н., Тельтевский А.Н. Художественная обработка камнесамоцветного сырья. Часть 1. Камнесамоцветное сырье для изготовления художественных изделий: Учебное пособие. - Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 1996. - 35-56 с.

41. Синкенс Дж. Обработка драгоценных и поделочных камней. М.: Мир, 1989.-303-311 с.

42. Синокевич А.С., Катков О.М., Нивин А.П. Условия производства каменного литья из траппов Восточной Сибири // Проблемы каменного литья, 1963.

43. Смит Г. Драгоценные камни. М.: Мир, 1984. - 74-135 с.

44. Соколова М.Л. Металлы в дизайне. М.: МИСиС, 2003, 168 с.

45. Соболев B.C. и другие. Петрография неогеновых вулканических и гипабиссальных пород советских Карпат. Киев: Изд-во АН УССР, 1955. -181-182 с.

46. Соболев B.C. Петрография траппов. Новосибирск: Наука, 1986. - 142155 с.

47. Справочник по петрографии Украины (магматические и метаморфические породы). Киев: Наукова думка, 1975. - С. 183

48. Трусова И.Ф., Чернов В.И. Петрография магматических и метаморфических горных пород. М.: Недра, 1982. - 53-64 с.

49. Уокер Ф., Польдерварт А. Долериты Карру Южно-Африканского Союза. В сб. Геология и петрография трапповых формаций. - М.: ИЛ, 1950. - 8-182 с.

50. Феоктистов Г.Д. Петрология и условия формирования трапповых силлов. Новосибирск, 1978. - 63-68 с.

51. Феоктистов Г.Д. Усольский трапповый силл (юг Сибирской платформы). В сб. Вопросы петрографии и минералогии основных и ультраосновных пород Восточной Сибири. Иркутск, 1974. - 37-38 с.

52. Холмянский Л.М., Дизайн. М.: изд-во Посвящение, 1985.

53. Хэтч Ф., Уэллс А., Уэллс М. Петрография магматических пород. -Москва; Изд-во Мир, 1975. 383 - 385 с.

54. Чидиива X. Гармония цвета. Руководство по созданию цветовых комбинаций. Пер. с англ. И.А. Бочкова М.: ООО Изд-во Астрель, ООО Изд-во ACT, 2003 - 8 - 44 с.

55. Чистяков В.К. дайки и силлы долеритов Кузбасса как источник титанового сырья. В сб. Геохимия, петрография и минеральные месторождения Сибири. Томск: Изд-во ТГУ, 1984. - 119-125 с.

56. Шевелев И.Ш., Марутаев М.А., Шмелев И.П. Золотое сечение. М.: Стройиздат, 1990.-56,184,323 с.

57. Шевелев И.Ш. Принцип пропорции. М.: Стройиздат, 1986. 6-19 с.

58. Эдварде А.Б. Дифференциация в долеритах Тасмании. В сб. Геология и петрография трапповых формаций. - М.: ЛИ, 1950. - 183-243 с.

59. Bajpai М. P. The Gwalion Trap from Gwalio India. Journ. Geol., vol. XLIII, №1, 1935.-61-73 p.

60. Cordie P. L. Sur la substance des minerau, dites en masse que servent de base aux roches volcaniques. Journ. De Mines, 1815.-38 p.

61. Daly R. A. and Barth F. Dolerites associated with the Karroo System, S. Africa. Geol. Mag. LXVII, №789, 1930. - 97-110 p., №797. - 481-482 p.

62. Haiiy R. Traite de Mineralogie. 1822.

63. Teale E.O. Tanganyika Territory Geol. Surv. Annual. Rep, 1930. 9-11 p.1. Фондовые

64. Баранов В.Н. Отчет о поисках и разведке месторождения строительного камня в Тасеевском районе в 1987 1989 годах. - Абакан, 1989. Фонды КГУ.

65. Белов В.М. Отчет по результатам разведочных работ на долеритовом месторождении строительного камня на разъезде «Диабазовый» Усть-Илимского района Иркутской области. Иркутск, 1978. Фонды ИГУ.

66. Голубева JI.H. Результаты разведки Локатуйского месторождения строительного камня в Нижне-Ингашском районе в 1989 1990 годах. - Канск, 1990. Фонды КГУ.

67. Исаков Ю.А., Башков В.Л., Симонов С.И. Отчет о поисково-разведочных работах на Алгашетском месторождении долеритов. Бодайбо, 1991. Фонды ИГУ.

68. Кондратьев В.М. Отчет Средне-ангарской партии о разведке месторождений долерита Калгочеть -1 с подсчетом запасов на январь 1988 года. Зеледеево, 1988. Фонды КГУ.

69. Ляхова Н.Е., Ефимова Г.С. Результаты разведки Ловатинского месторождения строительного камня в Иланском районе. Канск, 1997. Фонды КГУ.

70. Петрушова Л.П. Разведка Мугунского месторождения строительного камня (долерит). Иркутск, 1992. Фонды ИГУ.

71. Полковников B.C., Алексеев Ю.И. Отчет о результатах разведки Ийского месторождения долеритов. Иркутск, 1974. Фонды ИГУ.

72. Семенов А.З. Падунское месторождение долеритов. Отчет о результатах геологоразведочных работ, проведенных в 1971 году. Иркутск, 1972. Фонды ИГУ.