Главная → Интересное о камнях → Интересные факты о камнях → Какие бывают камни. Их происхождение и свойства.

Какие бывают камни. Их происхождение и свойства.

Красивые камни…Они владеют нашим сознанием, заставляя пересекать в их поисках континенты и океаны, горные хребты и пустыни .Стремясь к обладанию ими, мы приходим к постижению тайн бытия, открываем глубины Вселенной, заглядываем на миллионы и миллиарды лет в прошлое нашей планеты.

Минералы живут с нами в одном мире. По сути дела, всё, что нас окружает, состоит из минералов и их агрегатов – горных пород: камень великолепных архитектурных сооружений, кирпич и цемент современных зданий, металлы, из которых сделаны машины… Однако лишь немногим удаётся испытать истинный восторг, когда под киркой или лопатой после нескольких дней изнурительной работы блеснёт россыпь золота или невыразимо прекрасный, правильной формы прозрачный кристалл. О чудо! В этот миг душа взлетает ввысь и сердце рвётся из груди…

ПРОИСХОЖДЕНИЕ МИНЕРАЛОВ.

На протяжении всей истории наша планета непрерывно меняет свой облик. Эволюцией движут две главные силы: собственная энергия Земли, сосредоточенная в её недрах, и энергия, получаемая из космоса (главным образом от Солнца).

Глубины Земли – гигантский химический реактор, в котором царят высокие давления и температуры. Скрытые там силы перемещают континенты и воздвигают горные системы, вызывают землетрясения и извержения вулканов. Учёные считают, что основным источником внутреннего тепла нашей планеты служат протекающие в её глубинах процессы радиоактивного распада. Вещество там сильно нагрето и сжато, а местами находится в жидком состоянии. Это приводит к зарождению расплавов сложного, преимущественно силикатного состава, насыщенных летучими соединениями. Поднимаясь к поверхности, они оказывают сильное влияние на вмещающие горные породы и волшебно преобразуют их.

Огромна энергия, получаемая Землёй от Солнца. Она вызывает мощные движения в атмосфере, круговорот воды, разрушение горных массивов. Все процессы на нашей планете – от грандиозных извержений вулканов до незаметного испарения воды морей и озёр – сопровождаются образованием минералов.

За редким исключением, мы лишены возможности непосредственно наблюдать, какими путями это происходит, но опираясь на знание законов физики и химии, можем судить достаточно достоверно. Большое значение имеет источник энергии. Внутренние процессы идут за счёт энергии недр, а внешние – за счёт солнечной энергии.

К первой группе относятся процессы, связанные с образованием расплавов в недрах Земли. По мере движения к поверхности от расплава отделяются обогащённые летучими компонентами фракции, при кристаллизации которых образуются пегматиты с великолепными кристаллами берилла, кварца и топаза.

При дальнейшем снижении температуры основным переносчиком вещества становятся жидкие растворы, из которых формируются кристаллы галенита, пирита, антимонита, аметиста, цеолитов и горного хрусталя, возникают золотоносные жилы.

Излившись на поверхность, горячие расплавы образуют вулканические породы. С ним связаны месторождения хризолита, диопсида, ильменита. Подземные процессы порождают рудные жилы и залежи большинства металлических и неметаллических полезных ископаемых.

В противоположность внутренним внешние процессы протекают на земной поверхности или вблизи её, для них не требуются высокие температуры и давления. Прежде всего, это различные типы разрушения горных пород, в том числе и химическое, которое приводит к рождению малахита, бирюзы, хризопраза. Механическое разрушение коренных залежей формирует россыпи золота, платины, алмазов, рубинов, сапфиров, других драгоценных камней и металлов.

В отдельную группу выделяют процессы «вторичной переработки» пород различного происхождения под воздействием высоко давления и температуры на глубине. Обыкновенные известняки превращаются в прекрасные прочные мраморы; глины – в кристаллические сланцы с гранатом и кианитом. С этими явлениями связано возникновение горного хрусталя, цитрина, родонита, яшмы.

Говоря о жизни подземного царства, нельзя не упомянуть о преобразовании горных пород, которое происходит с существенным изменением химического и минерального состава исходного вещества. Такие превращения – результат реакций между минералами, находящимися в твёрдом состоянии, и растворами. Иногда этот процесс захватывает массивы объёмом до нескольких кубических километров. В итоге появляются месторождения чароита, хризолита, хромдиопсида, нефрита и жадеита.

Известно, что камни образуются даже в живых организмах. Некоторые морские и речные моллюски растят в себе чудесные жемчужины, кораллы, по сути, являются колониями морских организмов, янтарь не что иное, как застывшая смола ископаемых деревьев, а агат – чёрный ископаемый уголь растительного происхождения.

Конечно, список минералов, формирующихся в результате упомянутых процессов, гораздо длиннее. Он мог бы насчитывать сотни названий.

СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ.

Прежде чем камень станет частью изящного изделия, его необходимо обработать, т.е. придать ему желаемую форму, усилить привлекательные качества. За многие века ювелиры познали свойства драгоценных и поделочных камней, научились использовать их для получения наибольшего декоративного эффекта. Они установили, что гранить лучше всего твёрдые и прозрачные камни (изумруд, рубин, берилл, топаз), а для изготовления ваз и шкатулок годятся вязкие, мене твёрдые, но просвечивающие (нефрит, жадеит, янтарь). Какими же свойствами обладают минералы?

Механические свойства. Твёрдость является степенью сопротивления минерала какому-либо внешнему механическому воздействию. Для её определения минералоги пользуются относительной шкалой. В настоящее время принята система, предложенная в XIX в. Немецким учёным Фридрихом Моосом. В ней каждый последующий минерал своим острым концом царапает предыдущий. Минералам присвоена относительная твёрдость от 1 до 10: 1 – тальк, 2 – гипс, 3 – кальцит, 4 – флюорит, 5 – апатит, 6 – ортоклаз, 7 – кварц, 8 – топаз, 9 – корунд, 10 – алмаз.

Под хрупкостью обычно понимают способность минерала разрушаться при механическом воздействии. Ковкие минералы (самородные металлы) при ударе по ним молоточком на наковальне могут быть расплющены в тонкие пластинки.

Некоторые минералы способны раскалываться по определённым направлениям с образованием плоской зеркальной поверхности. Это свойство называется спайностью, а плоскости, по которым они раскалываются, - плоскостями спайности. Спайность принято выражать следующей шкалой: 1 – спайность весьма совершенная: минерал способен делиться на тончайшие пластинки; 2 – спайность совершенная: раскалывание образца происходит с образованием гладких блестящих поверхностей; 3 – спайность ясная (средняя): на обломках минерала наряду с неровными наблюдаются и гладкие блестящие поверхности; 4 – спайность несовершенная (спайность отсутствует): поверхности излома неровные.

Излом проявляется при разламывании минерала не по плоскостям спайности. Различают ровный, ступенчатый, неровный, занозистый и раковистый изломы.

Оптические свойства. Светопреломление – это изменение направления светового луча при прохождении его через минерал. Обусловлено оно различными скоростями распространения света в воздухе и камне.

Светоотражение – способность минерала отражать часть светового луча, упавшего на его поверхность.

По величине показателя светопоглощения минералы делятся на прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные.

Цвет является одним из важнейших диагностических признаков. По современным представлениям, цвет минералов возникает в результате того, что составляющие их атомы поглощают видимый свет полностью или в пределах определённых длин волн.

Цвет черты также очень важен для определения минерала. Собственно говоря, это цвет тонкого порошка минерала. Его определяют, царапая образцом по неглазурованной фарфоровой пластинке. По сравнению с окраской самих камней цвет черты является более постоянным признаком и особенно важен для определения непрозрачных и полупрозрачных минералов.

Падающий на поверхность кристалла свет «отбрасывается назад», и этим создаётся впечатление блеска. Чем больше показатель преломления минерала, тем блеск интенсивнее. По схожести с определёнными эталонами различают алмазный блеск (циркон, алмаз, сфалерит), стеклянный (кварц, шпинель, корунд, гранат), полуметаллический (рутил, гематит), металлический (пирит, магнетит, галенит). Около 70% природных соединений – это минералы со стеклянным блеском.