48. Цитрин

РАЗДЕЛЫ СЕРИИ ОТКРОЙТЕ ДЛЯ СЕБЯ И СОБЕРИТЕ ВСЮ ПОДШИВКУ МИНЕРАЛОВ ПО ПРЕДЛАГАЕМЫМ НАМИ НАПРАВЛЕНИЯМ МИНЕРАЛЫ

Простые, полезные и интересные сведения о свойствах и характеристиках основных минералов

«Минералы. С о к р о в и щ а Земли» Еженедельное и з д а н и е Выпуск № 48, 2010 РОССИЯ Издатель, у ч р е д и т е л ь , р е д а к ц и я : ООО «Де Агостини», Россия, 105066, г. Москва, ул. Александра Лукьянова, д. 3, стр. 1 (письма читателей по данному адресу не принимаются) Генеральный д и р е к т о р : Николаос Скилакис Ф и н а н с о в ы й д и р е к т о р : Наталия Василенко К о м м е р ч е с к и й д и р е к т о р : Александр Якутов Главный редактор: Анастасия Жаркова Менеджер п о маркетингу: Юлия Лапшина Менеджер п о продукту: Михаил Ткачук

ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ

Раздел о самых известных драгоценных камнях с примерами огранки и фотографиями редких по красоте драгоценностей ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Подробное описание различных горных пород, их происхождения, минерального состава и использования человеком " ОКАМЕНЕЛОСТИ

Ископаемые остатки живых организмов, населявших Землю в далеком прошлом, расширяют наш взгляд на геологию тех отдаленных эпох

Консультант: Беловицкая Юлия Владимировна, кандидат геолого-минералогических наук Р а с п р о с т р а н е н и е : ЗАО *ид БУРДА»

ТАЙНЫ МИНЕРАЛОВ

Телефон б е с п л а т н о й г о р я ч е й л и н и и д л я читателей Р о с с и и : 8-800-200-02-01 Адрес для п и с е м читателей: Россия, 170100, г. Тверь, Почтамт, а/я 245, ♦Де Агостини», «Минералы. Сокровища Земли» Пожалуйста, указывайте в письмах свои контактные данные для обратной связи (телефон или e-mail)

Все о мире минералов: их классификация, происхождение, образование, а также физические и оптические свойства ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ

Раздел, посвященный основным геологическим явлениям: извержениям, землетрясениям, образованию горных пород, окаменелостей и минералов

Свидетельство о регистрации СМИ в Федеральной службе по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций ПИ № ФС 77-35677 от 18.03.2009 г.

ЧЕЛОВЕК И МИНЕРАЛЫ

УКРАИНА Издатель и у ч р е д и т е л ь : ООО «Де Агостини Паблишинг» Украина, 01032, г. Киев, ул. Саксаганского, д. 119 Генеральный д и р е к т о р : Екатерина Клименко Телефон б е с п л а т н о й г о р я ч е й л и н и и для читателей Украины: 8-800-500-8-400 Адрес д л я п и с е м читателей: Украина, 01033, г. Киев, а/я ДЕ АГОСТИНИ УкраТна, 01033, м. Кшв, а/с ДЕ АГОСТ1Н1 ♦Минералы. Сокровища Земли» Пожалуйста, указывайте в письмах свои контактные данные для обратной связи (телефон или e-mail)

Просто и доступно о взаимодействии человека и минералов на протяжении истории КУДА ПОЕХАТЬ?

О самых интересных геологических достопримечательностях, природных заповедниках, всемирном геологическом достоянии, музеях...

Раздел для любителей минералов, вступающих на увлекательнейшую стезю коллекционирования

Свидетельство о государственной регистрации печатного СМИ Министерства юстиции Украины KB №14542-3513ПР от 23.10.2008 г. КАЗАХСТАН Р а с п р о с т р а н е н и е : ТОО «КГП «Бурда-Алатау Пресс» БЕЛАРУСЬ И м п о р т е р в Р е с п у б л и к у Беларусь: ООО «РЭМ-ИНФО» г. Минск, пер. Козлова, д. 7г, тел.: (017) 297-92-75 Адрес д л я п и с е м читателей: Республика Беларусь, 220037, г. Минск, а/я 221, ООО »РЭМ-ИНФО» ♦Де Агостини», «Минералы. Сокровища Земли» Пожалуйста, указывайте в письмах свои контактные данные для обратной связи (телефон или e-mail) Отпечатано в т и п о г р а ф и и : Deaprinting — Officine Grafiche Novara 1901 Spa, Corso della Vittoria 91, 28100, Novara, Italy. Тираж: 150 000 экз. Рекомендуемая цена: 149 руб., 29,90 грн, 590 тенге, 9900 бел. руб. © 2003 «РБА Колексьонаблес, С.А.» О 2010 ООО «Де Агостини» Издатель оставляет за собой право изменять последовательность номеров, их содержание, исключать заявленные минералы или заменять их другими образцами минералов, а также повышать рекомендуемую цену выпусков ISSN 2075-0587 Фотографии и иллюстрации предоставлены: Жорди Видаль, Хуан Карлос МартинесТахадура, Корбис, ЭрикЛессинг Минералы д л я ф о т о с ъ е м к и в ж у р н а л е предоставлены Карлесом Курто (Геологический музей Барселоны) Драгоценные камни для фотосъемки в журнале предоставлены Хосе Кабре (www.gemsvillage.com) Прилагаемый к журналу образец является минералом, заявленным в выпуске. Окраска минерала может варьировать в зависимости от наличия различных микровключений. Размер и вес каждого минерала также могут отличаться вследствие технологии получения образцов. Дата выхода в России 12.08.2010

КАК ПРАВИЛЬНО СОБИРАТЬ КОЛЛЕКЦИЮ Для хранения подшивки по разделам рекомендуется использовать четыре папки. Папка I:

Минералы. Горные породы

Папка II:

Драгоценные камни. Окаменелости

Папка III:

Планета Земля. Человек и минералы

Папка IV:

Тайны минералов. Коллекция. Куда поехать?

Листы в рубриках «Минералы», «Горные породы», «Драгоценные камни» и «Окаменелости» не нумеруются и должны располагаться в алфавитном порядке. Остальные разделы, входящие в папки III и IV, размещаются согласно нумерации. Чтобы временно упорядочить свою подшивку до приобретения всех четырех папок, читатели могут использовать разделители, полученные вместе с четвертым выпуском.

W

С ВЫПУСКОМ ВЫ ПОЛУЧАЕТЕ ОБРАЗЕЦ ЭТОГО МИНЕРАЛА В СВОЮ КОЛЛЕКЦИЮ

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ Формула Химический состав Класс Минералы, имеющие сход­ ный состав и структуру Сингония Вид симметрии кристаллов Спайность Способность минералов раскалываться по опреде­ ленным направлениям

Излом Форма поверхности, образую­ щаяся при раскалывании мине­ ралов Твердость Сопротивление минералов давлению или царапанью Блеск Светопреломление минерала Цвет черты Цвет минерала в тонком порош­ ке, оставляемом при царапанье белого матового фарфора

ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ

Цитрин

Варианты огранки

Желтая ювелирная разновидность кварца называется цитрином. Цвет этого камня связан с механическими примесями окислов и гидроокислов железа.

Помимо цитрина, существует множество других ювелирных разновидностей кварца, неко­ торые из которых ценятся достаточно высоко. В зависи­ мости от окраски и других свойств кристалла для юве­ лирного камня подбирают подходящую форму огранки.

* О Аметист с бриллиантовой огранкой Это одна из самых красивых разновидностей кварца. Цвет кристаллов аметиста варьирует от сиреневого до фиолетового. Гранят его разными способами.

/

Формула SiOz Класс Силикаты Сингония Тригоналыная

Н

азвание «цитрин» обра­ зовано от латинского слова «цитрус» (лимон) и указывает на желтый цвет этого ювелирного камня.

отзолотистого ДО МЕДОВОГО

Твердость 7 Излом Раковистый Спайность Отсутствует Блеск Стеклянный Цвет черты

/-N

В природе цитрин выделяет­ ся в виде прозрачных и полу­ прозрачных кристаллов, ок­ рашенных в медово-желтый, бледно-желтый, золотис­ то-желтый или лимонно-желтый цвет. Иногда встречают­ ся оранжеватые образцы. ОБЛИК КРИСТАЛЛОВ

Цитрин образует отдельные кристаллы, их друзы и парал­ лельные сростки. Как и у боль­ шинства других разновиднос­ тей кварца, у кристаллов цит­ рина развиты грани призмы, а острые вершины сформиро­ ваны гранями ромбоэдра.

Проще всего встретить крис­ талл с одной вершиной. Как правило, вторая вершина не развита, поскольку этим концом кристалл нарастает на вмещающую породу. Меж­ ду тем в параллельных срост­ ках цитрина отдельные кристаллы соединяются друг с другом по граням призмы, и у них могут быть развиты обе вершины. Такие агрегаты очень красивы.

О Розовый кварц с овальной огранкой Цвет этого ювелирного камня варьирует от бледно-розового до розово-красного. Розовому кварцу часто придают форму кабошона или используют фасетную огранку.

ПРИРОДА ОКРАСКИ

Характерный желтый цвет цитрина, выделяющий его среди других разновидностей кварца, объясняется присут­ ствием множества мельчай­ ших частиц окислов и гидро­ окислов железа. Эти частицы захватываются кристаллом в процессе роста. Насыщен­ ность и оттенок цвета зависят от количества примесей.

О Раухтопаз с изумрудной огранкой У раухтопаза темный цвет: от коричневого до черного. Эта разновидность кварца часто используется в ювелир­ ном деле, известны камни с очень красивой огранкой.

ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ

В медово-желтых тонах Из прозрачного цитрина изготавливают прекрасные ювелирные камни. Получить цитрин можно и в лабораторных условиях за счет облагораживания аметиста или раухтопаза.

В мире имитаций * Цитрин очень красив, по­ этому его нередко имитируют. В то же время из цитрина изго­ тавливают имитации более дорогих ювелирных камней, например топаза. * Геммологи разработали тех­ нологии, позволяющие прида­ вать красивый цвет цитрина другим разновидностям квар­ ца, имеющим более низкое качество. * Некоторые кристаллы цит­ рина очень похожи на топаз, их даже гранят так же, как этот драгоценный камень. Получаю­ щиеся в результате имитации называют «ложным топазом».

О Знаете ли вы, что... * В прошлом считалось, что цитрин защищает от чумы и укусов ядовитых животных.

В

стретить прозрачный цитрин в природе весь ма непросто. Этот юве­ лирный камень образуется в пегматитах, богатых миароловыми полостями. По одной из гипотез, под воздействием высоких темпера­ тур в цитрин пре­ вращается аме­ тист, меняя свой фиолетовый цвет на желтый или оранжеватый. ЧУДЕСНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ

Этот естественный процесс можно воспроизвести в лабо­ ратории. При нагреве аметис­ та или раухтопаза до темпе­ ратуры, превышающей 450°С, получается облагороженный цитрин, внешне практически идентичный природному.

Впрочем, некоторые свойства этих камней все-таки разли­ чаются. Как правило, облаго­ роженные цитрины обладают более оранжевым оттенком и лишены сильного плео­ хроизма, характер­ ного для при­ родного цитрина. Помимо этого, под действием солнечного света облагоро­ женные цитрины быстро те­ ряют желтую окраску и стано­ вятся бесцветными. Считает­ ся, что исчезновение окраски наследуется этими камнями у аметистов и раухтопазов, из которых они были получе­ ны. Некоторые образцы могут терять цвет даже при искусст­ венном освещении.

©

°

%

0 О ©

О

У

О БРАЗИЛИЯ

О НАМИБИЯ

© МАДАГАСКАР

О РОССИЯ

О США

0 ШОТЛАНДИЯ

©АРГЕНТИНА

0 ИСПАНИЯ

0 МЬЯНМА

© МАРОККО

Где встречается цитрин Цитрин сложно назвать широко рас­ пространенным камнем. Основные месторождения этой разновид­ ности кварца расположены в Брази­ лии (Минас-Жерайс). В небольшом количестве цитрин часто встреча­ ется в месторождениях аметиста. В Саламанке (Испания), на границе с Португалией, находят цитрины высочайшего качества, сравнимые с лучшими бразильскими образ­ цами. В России красивый цитрин известен на Урале, также этот камень находят в Казахстане.

МИНЕРАЛЫ

Г^

Бота л л а кит Красивый зеленый цвет боталлакита объясняется присутствием меди в его составе. Образуется этот минерал при выветривании прибрежных месторождений меди.

Родом из Корнуолла Скалистые обрывы побережья Корнуолла сложены гранитами. Именно здесь был открыт боталлакит. В дальнейшем этот минерал был обнаружен в раз­ ных регионах мира, но большая часть его находок тяготеет к прибрежным зонам.

Минерал: www.fabreminerals.com Фото: F. & J. Fabre

Формула Cu2CI(OH)3 Класс Галогениды Сингония Моноклинная Твердость 2.5-3 Излом Неровный Спайность Средняя Блеск Стеклянный, восковой Цвет черты Бледно-зе-

тот хлорид меди был от­ крыт в 1865 году на мес­ торождении Боталлак (Корнуолл, Великобритания) и назван по месту находки.

Э

ВНЕШНИЙ ВИД

Как правило, боталлакит вы­ деляется в виде тончайших корок зеленого или голубо­ вато-зеленого цвета, нарас­ тающих на другие минералы. Детальное исследование этих агрегатов показало, что они образованы мельчайши­ ми прозрачными кристалла­ ми, неразличимыми нево­ оруженным глазом. Иногда боталлакит выделя­ ется в виде красивых радиально-лучистых агрегатов, состоящих из тонких иголь­ чатых кристаллов длиною не более двух миллиметров.

МЕДЬ И ХЛОР

Сочетание меди и хлора в со­ ставе боталлакита объясня­ ется необычными условия­ ми его образования. Этот минерал находят в коре вы­ ветривания медных место­ рождений, расположенных на берегу океана. Прямой контакт минералов с мор­ ской водой для этого необя­ зателен: в прибрежных реги­ онах воздух богат хлором, и этого вполне достаточно для кристаллизации ботал­ лакита. Но иногда боталла­ кит находят в медных жилах, расположенных рядом с кон­ тинентальными залежами соли. Кроме того, этот мине­ рал образуется как продукт окисления сульфидов меди в подводных черных куриль­ щиках.

О ВЕЛИКОБРИТАНИЯ О АВСТРИЯ

0 ИРЛАНДИЯ

О ГЕРМАНИЯ

О ИТАЛИЯ

О ГРЕЦИЯ

О США

Где встречается боталлакит Встретить боталлакит можно в раз­ ных уголках нашей планеты, но его основные месторождения распо­ ложены в Корнуолле(Великобрита­ ния). Кроме того, боталлакит нахо­ дят в Австрии, Германии, Греции, Ирландии, Италии и США (Аризона, Нью-Йорк, Оклахома).

МИНЕРАЛЫ

Археологические находки

Ниже уровня моря

Помимо минералогов, с боталлакитом хорошо знакомы археологи. Этот минерал образуется на старинных предметах из меди и бронзы.

В

первые на археологичес­ кой находке боталлакит Знаете обнаружили при иссле­ ли вы, довании древнеегипетской что... бронзовой статуи боги­ •» Скульптур­ ни-кошки Бастет Из-за ная компози­ коррозии ция, изобража­ бронзы ющая египетс­ статуя пок­ кого фараона ПиопиI и его рылась сына Меренра, тонкой зе­ по-видимому, леноватой принадлежит пленкой, кодним из самых древ­ которая них статуй, оказалась этим хлоридом выполненных меди. Необходимый для крис­ из металла. таллизации минерала хлор Эти произве­ содержался в химических ве­ дения искус­ ществах, использовавшихся ства были най­ дены в храме при бальзамировании. Подоб­ Гора древне­ ные находки случаются не­ египетского часто, поскольку для кристал­ города Нехен лизации боталлакита нужны и относятся специфичные условия, при кVI династии (2345-2173 гг. которых медь могла бы всту­ до н. э.). Статуя пить в реакцию с хлором. сына почти Боталлакит нередко находят целиком была на побережье моря в отвалах покрыта зеле­ медных месторождений. ной патиной, Из этих горных пород были в состав кото­ рой вполне извлечены богатые руды, но мог входить в них все равно сохранилось боталлакит. немного минералов меди, ко­

торая под воздействием мор­ ского воздуха перешла в бо­ таллакит. ТРИ МИНЕРАЛА

Боталлакит представляет со­ бой одну из полиморфных модификаций Си2С1(ОН)3. Помимо боталлакита, такой же химический состав име­ ют еще два минерала — атакамит и паратакамит, раз­ личающиеся особенностями кристаллических структур. Так, атакамит кристаллизует­ ся в ромбической сингонии, паратакамит втригональной, а боталлакит в моно­ клинной. Из перечисленных

Месторождение Боталлак, где был открыт боталлакит, разра­ батывалось несколькими шах­ тами на побережье Корнуолла (Великобритания). Добывали здесь в основном медь и олово. По мере добычи руды из припо­ верхностных горизонтов шах­ теры все больше углублялись в коренные породы вслед за рудными жилами, пока забои шахт не опустились ниже уров­ ня моря. В середине и конце XIX века добыча велась в очень сложных и опасных условиях. Входы в некоторые шахты рас­ полагались всего в нескольких метрах от береговой линии. Во время приливов в них порой попадала вода. В штормы в под­ земных выработках слышался страшный шум волн, обрушива­ ющихся на берег. Иногда шах­ терам приходилось бросать работу и спешно покидать забой, опасаясь, что море зато­ пит шахту.

минералов боталлакит на­ именее стабилен, поэтому он реже встречается на археоло­ гических находках. Если древние предметы искусства, изготовленные из меди или бронзы, покрываются зеле­ новатым налетом, это может привести к их полному раз­ рушению.

МИНЕРАЛЫ

Сурьма В природе самородная сурьма встречается редко. Намного чаще этот химический элемент входит в состав различных минералов, прежде всего сульфидов и сульфосолей.

©ФИНЛЯНДИЯ

О США

О МЕКСИКА

0 ФРАНЦИЯ

О КАНАДА

О ИСПАНИЯ

Где встречается сурьма Самородная сурьма встречается в Финляндии (Сейняйоки), Мексике (Чиуауа), Канаде (Квебек), США (Калифорния). Хорошие коллекци­ онные образцы находят во Фран­ ции (Изер) и Испании (Малага).

i Формула Sb Класс Самородные элементы Сингония Тригональная Твердость 3-3.5 Излом Неровный Спайность Совершенная в одном направлении Блеск Металли­ ческий Цвет черты Серый

БЛЕСТЯЩИЕ ТАБЛИЧКИ гладких блестящих поверх­ ормула самородной Хорошо образованные крис­ ностей спайности. Они блес­ сурьмы выглядит таллы сурьмы попадаются тят, словно маленькие зерка­ очень просто: Sb. Но редко. Для них характерен ла, придавая этому минералу в химическом составе этого таблитчатый или пластинча­ привлекательный вид. минерала нередко встреча­ тый облик. Нередко встречаются почко­ ются такие примеси, как мы­ Чаще всего сурьма выделяет­ видные, натечные массы шьяк, висмут и серебро. ся в виде зернистых масс. сурьмы. Образует этот мине­ Сурьма образует зернистые На свежем изломе в таких об­ рал и радиально-лучистые агрегаты или ромбоэдричес­ разцах заметно множество агрегаты. кие пластинчатые кристаллы оловянно-белого цвета. У это­ го минерала проявлена со­ Похожа на мышьяк вершенная спайность в од­ ном направлении. На гранях Внешне самородную сурьму легко перепутать с самородным мышья­ кристаллов и свежих сколах ком. Впрочем, существует ряд признаков, позволяющих отличить эти минералы друг от друга. Мышьяк, в частности, обладает характерным по спайности заметен яркий чесночным запахом, отсутствующим у сурьмы. Кроме металлический блеск, но того, сурьма дольше теряет блеск на свежем сколе, со временем он тускнеет. Осо­ чем мышьяк, который блекнет практически бенно быстро теряют блеск мгновенно. образцы сурьмы с примесями Аллемонтит представляет собой смесь стибарсена (SbAs) с сурьмой или мышьяком. других элементов, в первую очередь мышьяка и серебра.

Ф

МИНЕРАЛЫ

Между химией и алхимией В самородном виде сурьма встречается нечасто, но в составе других минералов этот элемент распространен достаточно широко. Человек знаком с сурьмой очень давно и использует ее в самых различных областях.

Триумф сурьмы Знаете ли вы, что... * Самород­ ными назы­ вают хими­ ческие элементы, встречающи­ еся в природе в чистом виде, иными словами, образующие самостоя­ тельные минералы.

С

урьма пользовалась большой популярнос­ тью у алхимиков, счи­ тавших ее одним из основ­ ных элементов для получе­ ния золота. Применялась сурьма и в медицине, пока не была доказана токсич­ ность ее неорганических соединений, действующих как медленный яд, во многом напоминающий мышьяк. Органические соединения сурьмы менее токсичны и использовались как отхар­ кивающие и рвотные сред­ ства. Сегодня сурьма входит в некоторые препараты для химиотерапии.

ОТСПЛАВОВ ДО СПИЧЕК

ANTIMONII. FKAlKIs B.AS'I ii v м I м ; м fttacbutma OtUnt. Лисп ' ii? tan "run» tar 24* A m

Одной ИЗ ОС­ НОВНЫХ сов­ уЪлтХЪЫЫшифт, ременных областей применения сурьмы явля­ ется метал­ лургия. Сурь­ му используют для получе­ ния сплавов свинца и олова, а также для специальной об­ работки стали. Сульфид сурьмы применяют в произ­ водстве спичек и при вулка­ низации каучука. Одним из интересных свойств ме­ таллической сурьмы являет-

Некоторые соединения сурьмы были известны еще в древнос­ ти. В начале XVII века был опуб­ ликован трактат знаменитого алхимика Василия Валентина о получении сурьмы, называв­ шийся «Триумфальная колес­ ница антимония». Вверху пред­ ставлена гравюра XVI века, на которой алхимик дает указа­ ния своему помощнику.

ся расширение при остыва­ нии, поэтому ее добавляют в сплавы, из которых изго­ тавливают типографский шрифт. Застывая в литейной матрице, такой сплав расши­ ряется и очень точно воспро­ изводит изображение буквы или любого другого знака.

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Граниты Одними из самых распространенных горных пород континентальной земной коры, безусловно, являются граниты. Ими сложены крупные интрузивные массивы в составе горных цепей и древнейших кристаллических щитов.

Вода и трещины В обнажающихся на поверх­ ности гранитных массивах всегда заметны различные жилы с поздней гидротермаль­ ной минерализацией и тре­ щины. По трещинам в эти мас­ сивные породы легко проникает вода. При низких температурах она замерзает и расклинивает трещину, за счет чего камень еще больше растрескивается. Этот процесс называется морозным выветриванием и приводит к откалыванию крупных блоков и более мелких фрагментов горных пород. Встретить такие геологические объекты можно в разных угол­ ках мира, например на плато Торкаль-де-Антекера в Испа­ нии, запечатленном на фото­ графии.

Группа Магмати­ ческие породы Подгруппа Интрузивны! породы Тип Кислые породы Структура Полнокрис­ таллическая; среднезер­ нистая Происхож­ дение Континен­ тальное Цвет Серый, розо вато-серый

К

ислые магматические интрузивные породы, состоящие из кварца, калиевого полевого шпата, плагиоклаза и слюды (био­ тит, мусковит), называются гранитами. В зависимости от соотношения породооб­ разующих минералов грани­ ты окрашены в серые или ро­ зоватые тона. У гранитов среднезернистая структура. Зерна минералов хорошо раскристаллизованы, поскольку остывание расплава происходило мед­ ленно: эти породы формиро­ вались в больших магмати­ ческих очагах на значитель­ ной глубине. Гранитные интрузии, как правило, имеют форму бато­

литов. Встречаются также гранитные лакколиты и што­ ки. На земной поверхности они обнажаются в результате горообразовательных про­ цессов и эрозии. ВЫВЕТРИВАНИЕ ГРАНИТОВ

Входящие в состав гранитов полевые шпаты, кварц и слю­ да сопротивляются воздей­ ствию выветривания по-раз­ ному. Граниты, обнажающи­ еся на поверхности Земли, подвергаются перепадам температур и разрушающему влиянию воды и ветра. На­ именее устойчивым к эрозии оказывается калиевый поле­ вой шпат, который постепен­ но замещается глинистым минералом — каолином.

Структура гранитов наруша­ ется, в ней появляются тре­ щины, по которым эрозион­ ные агенты еще активнее проникают в глубь гранит­ ного массива. Постепенно плотная порода становится рыхлой, из нее легко вымы­ ваются отдельные зерна кварца, образующие пески, востребованные в строи­ тельстве.

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Монументальная красота Гранит широко использовался древними цивилизациями, воплотившими в этом камне множество произведений искусства: от величественных гранитных храмов Мачу-Пикчу и Тикаль до внушительных египетских обелисков и монументальных построек древних римлян.

Т,^„

» . ' * » . * -

JPEJP: "

11 in ii ■ Л и

- " — --if*., :" T

-r^_-

;

~4—

JL,

v ^^Я

£

rf-

-Я^Вг-»Г':'': ""• '""*" iaRSU^-

A*:-

PVMU*!

... w. 4 / : ' * ' -

К

Fe^^r jff-

r~-

■*

_

АРХИТЕКТУРА ^КАЙЯ i i S ^ Храм Тикаль в Гватемале выполнен из гранита.

Знаете ли вы, что... * Акведук в Сеговии (Испания) построен из гранита. * Окраска гранитов определяется цветом входя­ щих в их состав поле­ вых шпатов. * В гранитах полевые шпаты состав­ ляют 60-65%; кварц — 25-30%; слюда — 5-10%.

Б

L

^"*

'*4*

ММ*.

'

г*

i r "-,"-

' ; i - b "

^' 4 v, 5 • •!

V. tfev

■ i-u.

Л V

&& >

••'>& ! 4b

•

•* r

*i^^H -' ' Z S ^ H

ГгШМГшР^

лагодаря своим физичес­ ким свойствам и широ­ кой распространенности граниты были и остаются од­ ними из наиболее востребо­ ванных в строительстве гор­ ных пород. В первую очередь, граниты используют для вне­ шней отделки зданий и моще­ ния городских улиц, посколь­ ку эти массивные породы являются износостойким ма­ териалом. Из этого камня так­ же изготавливают памятники. Несмотря на то что гранит чувствителен к выветрива­ нию, этот камень очень дол­ говечен и разрушается лишь по прошествии длительного периода времени. Выполнен­ ные из гранита блоки служат очень долго.

-

" *-'

" ** -

О РОССИЯ

О БРАЗИЛИЯ

0УКРАИНА

О КАНАДА

О КАЗАХСТАН

Где встречаются граниты

.

•'чЭИв^^^ * * - t l: _ ••.■*'

О США

• » ** ~ ^щ

zH^r

Граниты являются одной из самых распространенных магматических пород. Встретить их месторожде­ ния можно в самых разных уголках мира. В России крупные гранитные массивы расположены на Коль­ ском полуострове, в Карелии, на Урале, в Сибири. Добывают гра­ ниты в Украине и Казахстане.

^

Btoi ГРАНИТЫЕ ГЛЫБЫ В ряде мест, например на Коль­ ском полуострове и в Каре­ лии (Россия), встречаются огромные гранитные глыбы, перемещенные на большие расстояния от мест их корен­ ного залегания ледником во время последнего оледе­ нения. Подобные глыбы мож­ но увидеть как на открытых пространствах, так и в лесу, неожиданно обнаружив по­ росший мхом огромный ка­ мень среди деревьев. В других регионах мира при выветривании гранитов об­ разуется причудливый рель­ еф из округлых глыб, кото­ рые словно бросают вызов силе притяжения и лишь чу­ дом сохраняют равновесие.

Устремленные в небо Из крупных блоков гранита издавна возводили массивные монументы, украшая их резь­ бой. Среди таких построек выделяются гигантские египет­ ские обелиски из розового гра­ нита, воздвигнутые в Карнаке Тутмосом I (21,8 метра) и цари­ цей Хатшепсут (30,43 метра).

ОКАМЕНЕЛОСТИ

Лепидодендроны Эти могучие деревья были широко распространены в каменноугольном периоде. Вместе с изящными сигилляриями они образовывали обширные леса, но затем были вытеснены древовидными папоротниками.

Листовые подушки

КАК ЧЕШУЯ Окаменелые ветви лепидодендрона покрыты выпуклыми листовыми подушками необычной ромбовидной формы, напоминающими рыбью чешую.

Lepidodendron

Sigillaria

Испещренные листовыми подушками ветви доисторичес­ ких растений являются одними из самых интересных ископае­ мых каменноугольного периода Америки и Европы. Форма лис­ товых подушек очень харак­ терна и варьирует от вида к виду. У Lepidodendron они похожи на ромбы, а у Sigillaria расположены вертикальными рядами. Опавшие листья крепи­ лись точно по центру листовой подушки.

Царство Растения Тип Плауновидные Порядок Leoidoden-

Семейство Lepidodendraceae Род Lepidoden­ dron

няя часть была голой, а свер­ ху находилась крона, разде­ ленная на две части. Листья росли только на концах са­ мых молодых ветвей. Листья лепидодендронов по­ лучили название LepidophylСВОЕ ИМЯ ДЛЯ КАЖДОЙ ЧАСТИ lum. Они были короткими, Как это часто бывает с иско­ прямыми и толстыми и росли паемыми растениями, ока­ прямо от ветви. На месте менелые части лепидоденд­ опавшей листвы оставались ронов находили по отдель­ характерные ромбовидные ности и даже в различных рубцы, называемые листовы­ местах. Неудивительно, что ми подушками, которые вид­ листья, корни и другие части ны как с внешней, так и с внут­ этого дерева получили раз­ ренней стороны коры и даже личные научные названия. на отпечатках ствола. Лепидодендроны были боль­ Другой частью растения, по­ шими деревьями высотой лучившей собственное имя, до 40 метров, с диаметром стали шишки (Lepidostrobus), ствола до 1,8 метра. У хорошо которые росли на концах развитых экземпляров ниж­ ветвей взрослых деревьев.

Л

епидодендроны и си­ гиллярии относятся к различным семейст­ вам, но и те и другие растения были споровыми, произрас­ тали и вымерли в палеозое.

Под названием Stigmaria объ­ единяют ископаемые корни растений каменноугольного периода. Сегодня считается, что это ископаемые корни представителей рода Lepido­ dendron, поскольку в ряде мест были найдены стволы этих деревьев, соединенные с останками Stigmaria. Корни лепидодендронов разветвля­ лись, о чем свидетельствуют следы, оставленные на их по­ верхности второстепенны­ ми корнями.

Хронологи Эра:палеозойская Период: ранний — поздний карбон; 360-290 миллионов лет назад

ОКАМЕНЕЛОСТИ

Леса карбона

Род Lepidodendron считается самым распространенным из плауновидных растений камен­ ноугольного периода на террито­ рии Европы и Америки.

Жаркий и влажный климат каменноугольного периода способствовал бурному развитию флоры, представленной растениями и деревьями гигантских размеров, вроде лепидодендронов и сигиллярий. ^/ЛИ В Ы , ЧТО.-. Самый большой экземпляр лепидоденд­ рона был най­ ден в Чехии.

|

4 скопаемые скопаемыелепидодендлепидоденд­ роны и сигиллярии принадлежат к плауновидным растениям. Они име­ ли древесные стволы с вет­ вями и сильно отличались от других групп растений, вроде хвойных и папоротни­ ков. Интересно, что эта груп­ па может служить примером эволюционной конверген-

И

ции: у совершенно разных растений группы развивались очень схожие структуры. Так, можно упомянуть появление листьев со схожими функци­ ями и ветвей с очень близки­ ми формой и строением. Насколько успешны были древовидные плауновидные растения? Разные специа­ листы отвечают на этот воп­

рос по-своему. И все же эта группа растений доминиро­ вала в лесном покрове нашей планеты на протяжении бо­ лее 40 миллионов лет. Древовидные плауновидные не смогли приспособиться к климатическим изменени­ ям в конце палеозоя и усту­ пили место новым семенным растениям.

ТАЙНЫ МИНЕРАЛОВ

Атомы и ионы: Как растут кристаллы Внутреннее строение минералов определяет их физические свойства: внешний облик кристаллов и агрегатов, твердость и излом, цвет и блеск.

Б

ольшинство минералов представляет собой кристаллические ве­ щества. Термин «кристалли­ ческий» указывает на то, что атомы в этих веществах рас­ полагаются упорядоченно и образуют правильную трехмерную кристалличес­ кую решетку. Физические свойства минерала опреде­ ляются его химическим со­ ставом и особенностями кристаллической структуры. ИЗ МЕЛЬЧАЙШИХ ЧАСТИЦ

Все вещества состоят из мель­ чайших частиц атомов. В центре каждого атома рас­ полагается положительно за­ ряженное ядро, состоящее из протонов и нейтронов. Протоны несут положитель­ ный заряд, а нейтроны — ней­ тральны. Вокруг ядра враща­ ются отрицательно заряжен­ ные электроны. Каждый электрон движется с большой скоростью по своей орбитали, причем, орбитали разных уровней имеют разную фор­ му. На одной орбитали может располагаться не более двух электронов. Заполнение орбиталей электронами начинает­ ся от ядра к периферии. Атомы различных элементов способ­ ны обмениваться друг с дру­ гом электронами внешних орбиталей, благодаря чему обра­ зуются химические связи. Как правило, у атома, отдавшего или получившего электрон,

образуется полностью запол­ ненная внешняя оболочка, и он становится наиболее ста­ бильным. Так образуются ве­ щества со стабильными крис­ таллическими структурами. ИОННАЯ СВЯЗЬ

Существуют различные типы связей между атомами. В мире минералов и их синтетичес­ ких аналогов наиболее важны ионные и ковалентные связи. В случае ионной связи атомы одного элемента уступают электроны атомам другого, за счет чего получается более стабильная структура. Приме­ ром такой связи служит обыч­ ная соль (или галит), представ­ ляющая собой хлорид натрия (NaCl). На внешней орбитали атома натрия вращается один неспаренный электрон, кото­ рый легко теряется, давая ато­ му натрия положительный за­ ряд (Na+) и превращая его в по­ ложительный ион (катион). Атом хлора, в свою очередь, нуждается в одном электроне для большей стабильности и потому улавливает электрон, отдаваемый натрием, превра­ щаясь в отрицательный ион (С1~), называемый анионом. КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ

Другим способом соединения атомов является ковалентная связь, при которой атомы де­ лят друг с другом пару элект­ ронов. В этом случае атомы со­ единяются не вследствие при­ -13-

тяжения различных зарядов, а в результате взаимопроник­ новения внешних электрон­ ных орбиталей, то есть пары внешних электронов «работа­ ют» на оба атома. Атом с «лиш­ ними» электронами делит их с атомом, которому электро­ нов недостает, так создается прочная связь. Совместное использование электронов придает атомам стабиль­ ность, поэтому образуются стабильные вещества. Электрон

Нейтрон

Протон

МОДЕЛЬ АТОМА Впервые модель атома, в которой элек­ троны враща­ ются вокруг ядра по задан­ ным траектори­ ям, как планеты по орбитам вокруг звезды, была предложе­ на датским физиком Нильсом Бором. Слева изобра­ жена модель атома берил­ лия — четвер­ того химичес­ кого элемента периодической таблицы Менделеева. На фотографии внизу пред­ ставлены крис­ таллы аквама­ рина — голубой ювелирной разновидности берилла, одно­ го из минера­ лов бериллия.

™

ТАЙНЫ МИНЕРАЛОВ

Кристаллическая структура Уникальной особенностью каждого минерала, помимо его химического состава, является кристаллическая структура. Если два природных вещества имеют одинаковый состав, но разные структуры, их рассматривают как отдельные минеральные виды. ольшинство минералов образуется в земной ко­ ре при остывании маг­ мы или осаждается из вод­ ных растворов в виде твер­ дых тел с упорядоченной кристаллической структу­ рой. В их структурах атомы различных химических эле­ ментов занимают строго оп­ ределенные позиции.

Б

ПО ПОРЯДКУ

Характер расположения ато­ мов разных элементов опре­ деляется их зарядом и разме­ ром. В зависимости от заряда атомов (или групп атомов) в структуре выделяют отри­ цательно заряженные анио­ ны (или анионные радикалы) и положительно заряженные катионы, чередующиеся друг с другом в определенном по­ рядке. Таким образом, можно представить структуру крис­ талла как своеобразную ре­ шетку, в узлах которой на­ ходятся атомы. Кристаллы растут с разной скоростью. Габитус кристалла зависит от геометрии расположения атомов в кристаллической структуре минерала. ИЗОМОРФИЗМ

Природные расплавы и рас­ творы, из которых кристал­ лизуются минералы, содер­ жат множество компонентов. Главные элементы минерала почти всегда сопровождают­ ся изоморфными примеся­ ми. Их количество, как пра­ вило, невелико, но, замещая

основные элементы, они мо­ гут влиять на различные фи­ зические свойства минерала. Так, присутствие изоморф­ ных примесей-хромофоров влияет на окраску: например, хром придает изумруду яр­ ко-зеленый цвет, а железо ак­ вамарину — голубой. Как правило, изоморфно заме­ щают друг друга элементы со сходным радиусом и заря­ дом ионов. Для многих мине­ ралов, в частности, типичен изоморфизм магния (Mg2+) и железа (Fe2+). Среди ярких примеров такие распростра­ ненные минералы, как форс­ терит и фаялит из группы оли­ вина, пироп и альмандин из группы гранатов, диопсид и геденбергит из группы пи-14-

роксенов и др. Высокожеле­ зистые представители рас­ сматриваемых изоморфных рядов имеют более темную ок­ раску по сравнению со своими магнезиальными аналогами. ЖЕСТКАЯ СТРУКТУРА На фотографии представлена модель кристаллической структу­ ры алмаза. Черные шарики со­ ответствуют атомам углерода, соединенным между собой ковалентными связями (обозначены серым цветом). За счет жесткой структуры алмаз является самым твердым минералом. На портрете вверху изображен Демокрит (460-370 до н. э.), древ­ негреческий философ, основопо­ ложник учения об атомах как мельчайших частицах материи. В переводе с греческого «атом» означает «неделимый», но сегод­ ня известно, что он состоит из других, более мелких частиц.

Знаете ли вы, что... * Рентгенов­ ские иссле­ дования позволили установить, что большин­ ство минера­ лов являются кристалличес­ кими вещест­ вами. У неко­ торых минералов, таких как опал,кристал­ лическая структура отсутствует; их называют аморфными веществами.

Особые свойства У некоторых минералов наблюдаются особые свойства, помогающие в их надежной диагностике и определяющие области их применения

М

ногие из рассмотрен­ ных в этой статье свойств минералов всем хорошо знакомы. Но они не перестают удивлять своей необычностью и при­ носят большую пользу при правильном применении.

электропроводимость, пи­ роэлектричество и пьезоэ­ лектричество. Электропроводимость свойственна минералам с металлическими связями. Великолепными проводни­ ками являются самородные металлы, вроде золота, се­ ВКУС ребра и меди. Сульфиды от­ Некоторые минералы облада­ носятся к полупроводникам. ют характерным вкусом, Пьезоэлектричество пред­ позволяющим легко иденти­ ставляет собой способность фицировать их. В первую оче­ вещества генерировать элек­ редь, это галит, или поварен­ трический ток при измене­ ная соль. Среди других ярких нии своей формы, как прави­ примеров обладающий более ло, при воздействии давле­ острым вкусом сильвин и рез­ ния на один из концов ким— карналлит. удлиненного кристалла ми­ Дегустация минералов может нерала. Свойство это встре­ быть опасной, поскольку в оп­ чается у многих минералов, ределенных концентрациях преимущественно тригомногие из них становятся нальной, тетрагональной и ядовитыми. Примером тому гексагональной сингоний, служит халькантит, гидратино лишь у некоторых оно рованный сульфат меди си­ проявлено настолько сильно, него цвета, используемый для что его можно измерить. обработки виноградников. У кварца пьезоэлектричес­ Спутать его неприятный вкус кие свойства выражены с чем-то еще невозможно. очень сильно, что позволяет Примерно то же можно ска­ использовать этот камень зать и о мелантерите, гидрав промышленных целях. Ес­ тированном сульфате железа, ли через кварцевую пласти­ обладающем зеленым цветом ну пропустить переменный и дающем железный привкус. ток, она начинает вибриро­ Помимо вкуса, очень важны вать. Поместив такую плас­ ощущения, возникающие при тину в электрическое поле, контакте минерала с языком: создаваемое радиосхемой, шероховатость, липкость, можно регулировать радио­ жжение. Глинистые минера­ частоты. Кроме того, кварц лы, например, липнут к вку­ используется в кварцевых ча­ совым сосочкам языка. сах, поскольку он испускает колебания с высокой ста­ бильностью частоты. Пьезо­ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Ряд минералов наделен таки­ электрические свойства есть и у турмалина. ми свойствами, как хорошая -31-

ПОЛЕЗНЫЕ СВОЙСТВА На фотографии представлен кварцевый осциллятор для часов. Пьезоэлектрические свойства этого минерала, вибрирующего с определенной частотой под действием переменного тока, позволяют использовать его в качестве счетчика. Вверху находится галит, вкус которого всем хорошо известен.

Пироэлектричество наблю­ дается у определенных ми­ нералов при воздействии на них тепла. При изменении температуры на концах кристалла создаются поло­ жительный и отрицатель­ ный заряд. Пироэлектричес­ кие свойства проявлены так­ же у кварца.

Магнитность и радиоактивность Радиоактивные и магнитные свойства ярко проявлены лишь у избранных минералов, составляющих явное меньшинство среди всего многообразия минеральных видов. МАГНИТНЫЕ МИНЕРАЛЫ

Способность минерала при­ тягивать железные тела, действовать на магнитную стрелку и притягиваться маг­ нитом называется магнитностью. Минералы с ферро­ магнитными свойствами са­ ми являются магнитом и притягивают мелкие же­ лезные предметы. Если же минерал сам не способен притягивать железо, но при­ тягивается магнитом, гово­ рят, что у него слабые пара­ магнитные свойства. Сильными магнитными свойствами обладает магне­ тит. Достаточно взять круп­ ный кусок магнетитовой ру­ ды и поднести его к компасу,

чтобы заметить, как магнит­ ная стрелка повернется в его сторону. Также с помощью магнетита можно примагни­ тить мелкие железные опил­ ки, тонкие гвозди, булавки. Если нужно диагностиро­ вать тонкозернистую пробу магнетита, то порошок насы­ пают на лист бумаги, а снизу подносят магнит. При пере­ мещении магнита вдоль лис­ та зерна минерала следуют за ним, выстраиваясь в ха­ рактерные фигуры. Магнитом притягиваются та­ кие минералы, как ильменит, гематит, пирротин. Диагнос­ тику проводят на мелких зернах, а не на крупных об­ разцах.

-32-

РАДИОАКТИВНЫЕ МИНЕРАЛЫ

Радиоактивность выражает­ ся в способности атомных ядер спонтанно испускать элементарные частицы, ме­ няя свой заряд и массовое число. Радиоактивность проявляет­ ся, прежде всего, у минера­ лов, содержащих атомы ура­ на и тория. Уран, впервые выделенный из уранинита, является са­ мым распространенным из радиоактивных элемен­ тов и входит в состав более чем 200 минералов. Среди них известны оксиды, сили­ каты, фосфаты, сульфаты, карбонаты урана. Но этот элемент не встречается в самородном виде, а также в составе сульфидов и сульфосолей. В связи с большим практи­ ческим значением урана для энергетики было проведено множество исследований в области радиоактивности, включая изучение минера­ лов урана.

РАЗЛИЧНЫЕ СФЕРЫ Магнитные свойства веществ широко применяются в повседневной жизни: от меди­ цины до запе­ чатленного на фотографии монорельса. В последнем случае поезд поднимается над рельсом и перемещает­ ся благодаря электромагнит­ ной силе. Радиоактив­ ность имеет не только мирное приме­ нение, вверху изображен «гриб» ядер­ ного взрыва.