Я познаю мир. Драгоценные камни и минералы - Орлова Н. Р. - Страница 40

Вот какой случай произошел с парусным судном «Эклипс», шедшим в Сан–Франциско в 1908 году. Три месяца благополучного плавания подходили к концу. Стоял тихий, ясный день. И вдруг в воздухе засверкала молния, загрохотали раскаты грома оглушительной силы. И через несколько мгновений в верхушку грот–мачты врезался камень, который расколол ее на мелкие щепки. Камень пробил палубу, кубрик и киль, и, зловеще шипя, потонул в море. Величина его была немалой – с человеческую голову, а то и больше. Пожар на судне потушили быстро, но течь заделать не удалось. Четверо суток моряки насосами откачивали воду, а потом покинули корабль, пересев в лодки. Семнадцать дней скитались они по морским просторам, пока не прибило их к острову. Трое моряков умерли во время пути, остальные, отдохнув у туземцев, отправились на парусном судне в Гонолулу.

Так один каменный пришелец стал причиной гибели корабля и трех человек. Но все это, конечно, отдельные случаи. А в основном, метеориты падают на Землю, никому не причиняя вреда.

Теперь, когда мы так тесно и по–дружески познакомились с различными камнями – драгоценными, полудрагоценными, поделочными и другими представителями царства минералов, давайте определимся, что же такое минерал. Еще в IV веке до нашей эры древнегреческий философ и натуралист Аристотель делил природу на три царства. Первое – царство животных, второе – царство растений, а третье – царство минералов. В него входила вся неживая природа, и, стало быть, к минералам философ относил всё, что не было животным или растением. Но так ли это?

Что такое минерал? Возьмите кусок любой горной породы, и вы заметите, что она состоит из множества зернышек. Одни из них очень похожи друг на друга, но есть и совершенно разные. Например, в куске гранита мы можем увидеть то сероватые просвечивающие зерна кварца, то красные или серые зерна полевого шпата, а то вдруг блеснут пластинки или чешуйки слюды. Это – минералы. В одних породах они видны сразу, невооруженным глазом, а в других настолько мелкие, что их можно разглядеть лишь под микроскопом.

Бывает, что в горной породе находят не маленькие невзрачные зернышки минералов, а прекрасно образованные чудесные кристаллы, сростки и друзы. Но даже и самые мелкие невзрачные зернышки минералов тоже находятся в кристаллическом состоянии. То есть минералы – это твердые кристаллические тела, образованные природой, и образуются минералы в определенных условиях.

Древнегреческий философ Аристотель

Минералы состоят из химических элементов. Вспомните таблицу химических элементов Менделеева. В нее входит 92 элемента, из которых построена окружающая природа, в том числе и минералы. Причудливо сочетаясь в разных количествах, химические элементы, словно из мельчайших кирпичиков, строят удивительные постройки – минералы. Но это очень строгие, выстроенные по определенным законам здания, а не беспорядочные груды кирпичей. Например, кислород в двойном количестве с кремнием дает кварц. Хлор, сочетаясь с натрием, создает поваренную соль.

Как из одних и тех же кирпичей можно построить совершенно разное – дворец для принцессы, или домик для кума Тыквы, или храм, где славят Господа, так и один и тот же минерал может встречаться в различных видах. Хотя сами кирпичи при этом состоят из соединения одних и тех же элементов.

Сейчас наука насчитывает около 3.000 различных минералов. Правда, основных, наиболее часто встречаемых, намного меньше – около 300. Минералы, накапливаясь, образуют горные породы, например гранит.

Образование минералов – это очень сложный и таинственный процесс, который почти всегда происходит в недрах Земного шара. Этот растянутый на тысячелетия процесс связан с застыванием и кристаллизацией магмы. Застывая, она внедряется в толщу земной коры или изливается на поверхность Земли при извержении вулканов. Когда магма поднимается вверх, в ней начинается процесс кристаллизации минералов. Ведь в огненно–жидком расплаве магмы есть все известные нам химические элементы. Так образуются полевые шпаты, кварц, слюды, кристаллы турмалина и многие другие минералы.

А можно ли считать минералом кристалл, выращенный дома? Конечно, нет. Ведь он вырос в искусственных условиях. И то же самое мы скажем о выращенных искусственно ювелирных кристаллах – алмазах, сапфирах, рубинах, хотя химический состав их будет такой же, как у природных камней, но это будут не минералы, а синтетические камни.

Наука, которая изучает минералы, называется минералогией. Наука, изучающая горные породы – петрография.

У каждого минерала есть своя, неповторимая биография. И минералог, словно биограф, ищет в ней не только обычные, но и загадочные черты. А еще интересней, когда минералогу удается отгадать загадки, которые природа таила от нас многие миллионы лет.

Говоря о кристаллах, мы чаще всего представляем себе сверкающие, излучающие свет и цвет кристаллы драгоценных камней – топазов, рубинов, аметистов, бриллиантов. Но на самом деле почти весь мир кристалличен, и с кристаллическими веществами мы встречаемся на каждом шагу – дома, в школе, на улице. Мы едим кристаллы, например соль или сахар, мы ходим по кристаллам, так что они хрустят под ногами, живем под крышей из кристаллов, лечимся кристаллами. Соль и сахар, снег, лед, глина и песок, сотни других веществ – все это не что иное, как кристаллы. Кристаллическую структуру имеют все металлы. Почти все горные породы сложены из кристалликов различных минералов.

Уже давно ученые, изучающие строение твердых тел, обратили внимание на один интересный факт: если по кристаллу, например по куску сахара или каменной соли, ударить молотком, он обязательно расколется на кусочки поменьше, и у этих кусочков будет та же форма многогранников – кирпичиков с прямыми углами. Каждый из этих кирпичиков можно снова и снова разбивать на все более мелкие осколки, и все они будут похожи на такие же многогранники.

Что же получается? Значит, атомы вещества располагаются в кристалле не хаотически, а в определенном порядке. Они словно образуют фигуры – ячейки правильной формы – мельчайшие кубики, призмы, пирамиды и другие. Кристалл похож на решетку, в которой атомы вещества находятся в строгом порядке. Они образуют, одинаково правильные фигурки, плотно прилегающие друг к другу. Это очень прочное соединение. Вот почему все твердые тела имеют кристаллическое строение. Кристаллы – единственая устойчивая форма существования твердых тел.

Чтобы вы лучше представили себе внутреннее строение кристаллов, приведем простой пример. Вспомните, как обычно выглядит узор обоев. Один и тот же рисунок, к примеру цветок, повторяется. Расположение всех одинаковых рисунков на полосе строго симметрично. И если очень внимательно рассмотреть обойные узоры, то легко заметить, что каждая деталь рисунка повторяется на обоях так, что получается сетка с правильными ячейками в форме параллелограмма.

Кристалл – это как бы пространственные объемные обои. У обоев соединяются плоские ячейки, а в кристалле – объемные, и они образуют пространственную решетку самого кристалла. Сложный и порой очень красивый переплет решеток, сеток, состоящий из шариков, – это и есть образования, называемые кристаллами. Причем шарики в них располагаются по определенным геометрическим законам.