Тонкая механическая обработка твердых камней — шлифовка, полировка и сверловка — требует употребления соответствующих по твердости материалов. В шлифовальной технике эти материалы получили название абразивных. Открытие необычайно высоких абразивных свойств алмаза произвело форменный переворот в технике одной из самых трудоемких операций обработки камня — сверления. Это открытие, сделанное· вероятно на рубеже II и I тысячелетий до н. э. на родине алмазов — в Индии, — получило широкое распространение только к первым векам нашей эры. Плиний пишет, что алмаз "разбивается на столь мелкие пластинки, что их едва можно видеть. Резчики на камнях стараются их приобрести и оправляют их в железо".
В эпоху Бируни алмаз как наиболее твердый и стойкий абразивный материал уже повсеместно употреблялся для сверления и разрезания камней. Он пишет: "Жители Ирака и Хорасана не обращают внимания на сорта алмаза и их цвет. Для них они все одинаковы по качеству, так как употребляют их только для сверления".
В описании нефрита Бируни пишет, что он "разрезается алмазом, и из него вытачивают поясные пряжки и перстни". Для разрезания камней алмаз употребляется в виде мелко дробленого порошка, затравливаемого в кромку тонкого железного диска циркульной пилы или, как ее называют гранильщики, — резца. Для получения порошка из кристалла алмаза его необходимо раздробить. Чтобы при дроблении не было потерь такого ценного материала, его либо заворачивают в свинцовый лист„ либо в воск. Эту операцию Бируни описывает подробно: "Алмаз обертывают в лист свинца и легонько бьют по нему, пока сила ударов не расколет его, чтобы алмаз не разлетался и рассыпался. При этом свинец можно заменить и воском в тростниковой трубке. Когда алмаз раздроблен на мелкие кусочки или же растерт, следует поручить кому-нибудь, чтобы он отгонял от них мух* потому что, как говорят, они попадают им в хоботок и они уносят его и таким образом уменьшают его вес".
Мы добавим к сообщению Бируни еще описание дробления алмаза, приводимое в армянской книге о камнях, несколько дополняющее наши сведения об этой важной операции — подготовке алмазной пудры. После описания дробления алмаза в свинце армянский автор добавляет: "В случае недостатка в свинце алмаз кладется в воск и обертывается бумагой в 12 слоев, после чего ударами молотка раздробляют его. Чтоб достать в чистоте и без потерь крошечный алмаз, всю эту массу бросают в горячую воду: воск тает, бумага всплывает на поверхность воды, а раздробленный алмаз садится на дно сосуда. Достав его оттуда, толкут в стальной алмазной ступке, и уже после того употребляют в дело". Следует заметить, что армянская книга была написана в XVI в., когда толченый алмаз стали употреблять не только для распиливания и сверлении твердых камней, но и для полирования алмаза. Впрочем, изобретение способа полировки алмаза алмазной пудрой было сделано в Индии, по- видимому, очень рано, еще до VI в. н. э. и применялось для исправления внешних пороков камня.
Более дешевым, хотя и менее твердым абразивным материалом является корунд и его разновидность наждак. Наждак для обработки твердых камней употреблялся с древнейших времен. Он упоминается в египетских и ассирийских текстах и в Библии. Упоминается он и у античных авторов под именем смирне (греч.) и naxium (лат.). Диоскорид пишет: "Наждак — это камень, которым резчики печатей вырезывают на камнях". Плиний сообщает довольно подробно, что «для полирования мраморных вещей, а также для резания и шлифования драгоценных камней долгое время предпочитался наксийский камень. Потом получили преимущество привозимые из Армении". "Эфиопский песок считается для распилки мрамора наилучшим. После эфиопского наиболее ценится индийский песок, однако эфиопский мягче; он режет, не делая шероховатости. Индийский же не столь хорошо сглаживает; но шлифовальщики должны его сперва обжигать и потом тереть по мрамору". Бируни называет также сорта наждака и говорит, что наждак заменяют иногда самаркандским песком.
По европейским описаниям конца XVIII в.,41 в Бенгалии гранильщики драгоценных камней пользуются для шлифовки брусками из корундового сланца. В куске такого сланца протерты желобки овального сечения, в которых удобно вручную вышлифовывать камни в форме кабошона — излюбленной в Индии и вообще на Востоке. Камень этот носит местное название короне, а по другим данным — коринд, откуда происходит современное минералогическое название корунд.
Из корундового порошка и из наждака в Индии изобрели способ изготовлять искусственные шлифовальные камни, скрепляя его лаком. Они формируются в виде кругов и насаженные на ось служат для огранки самых твердых драгоценных камней. О таких искусственных абразивных корундовых дисках сообщается уже у Псевдо-Аристотеля: "Когда наждачный абразив растерт в порошок, его смешивают со смолой, называемой лак, которая его соединяет. Далее его выравнивает и удаляет с него изьяны". Об изготовлении дисков из наждака пишет и ад-Димишки. Подобные корундовые диски в ходу и у современных кустарей-гранильлщиков Индии и Цейлона.
Очень ценно указание Бируни на употребление для шлифования мельничного камня: "Коралл обрабатывают с помощью наждака и мельничного камня и просверливают сверлом из закаленной стали".
Возможно, что шлифовка камней производилась на камнях, приводимых в движение водяным мельничным колесом. Первые крупные гранильные мастерские в Европе пользовались водяным двигателем. В XVIII в. гранильные мастерские назывались в России "алмазными мельницами".
В процессе обработки камня шлифовкой ему придается требуемая угловая-округлая форма, однако поверхность его получается при этом матовой. Камень остается непрозрачным, без блеска, без "воды", пока он не будет отполирован. Для полировки камней употребляются тончайшие, отмученные в воде порошки. Обычно для полировки употребляются более мягкие порошки, чем для шлифовки. Бируни, ссылаясь на ал-Кинди, пишет, что для полировки употребляется порошок йеменского оникса, "пережженного так же, как пережигают известь". О пережженном ониксе для полировки камней писали также и Псевдо-Аристотель и позже ад-Димишки в своей "Космографии". Оникс, или агат, после прокаливания теряет капиллярную воду, белеет, становится непрозрачным, похожим на обожжённую кость, и легко растирается в тонкий порошок.
По-видимому, получение жженого оникса в Аравии практиковалось издавна. Можно думать, что описанный у Плиния arabus lapis — арабский камень, который "походит на слоновую кость и обожженный употребляется на зубной порошок",—есть не что иное, как обожженный оникс.
Некоторые камни, однако, не полируются обычными порошками. Например, оказалось, что лал — шпинель полируется только пиритом — железным колчеданом. Открытие бадахшанских месторождений, изобретение способа его полировки произошли в эпоху Бируни. Об этом он пишет в трактате об удельных весах: "Мастера не сумели придать им воду шлифовать их поверхность и полировать их". Затем опыт привел их к камню, известному под именем баранджа, похожему по цвету на золотистый маркашит, и благодаря ему их дело завершилось». В своей "Минералогии» он просто пишет, что лал полируют маркашитом, то есть пиритом. Неизвестно, употреблялся ли пирит просто в молотом виде или же в обожженном. После обжига пирита получается железный крокус, являющийся великолепным полировальным средством.
Мягкие камни, вроде бирюзы, ляпис-лазури, мрамора, гагата, янтаря, а также коралл и жемчуг обрабатывались инструментами из закаленной стали.
