Magnus Fragor

Главная » Статьи » Природа

Царство Минералов

Минерал – однородное природное твердое тело, находящееся или бывшее в кристаллическом состоянии. Таким образом, определенное понятие минерала отвечает минеральному индивиду – естественно ограниченному телу – и охватывает все разнообразие реальных единичных объектов минералогии, встречающихся в природе. В число минералов обычно не включаются высокомолекулярные органические образования типа битумов, не отвечающие в большинстве случаев требованиям кристалличности и однородности.

Некоторые из солеподобных органических соединений тем не менее рассматриваются в числе минералов, равно как и единичные аморфные образования, традиционно изучавшиеся минералогами, например, опал и аллофан. Газы, жидкости и вулканические стекла минералами не считаются.

С генетической точки зрения минералы представляют собой природные химические соединения и простые вещества, являющиеся естественными продуктами различных физико-химических процессов, совершающихся в земной коре и прилегающих к ней оболочках (включая и продукты жизнедеятельности организмов). К минералам относят и космогенные объекты, отвечающие вышеприведенным требованиям однородности и кристалличности.

Как показывают наблюдения над условиями нахождения минералов в природе, а также экспериментальные исследования, каждый минерал возникает в определенном интервале физико-химических условий (давления, температуры и концентрации химических компонентов в системе). При этом отдельные минералы сохраняются неизменными до тех пор, пока не будут превзойдены пределы их устойчивого состояния при воздействии внешней среды (например, при процессах окисления или восстановления, при падении или повышении температуры или давления и др.). Поэтому в историческом ходе развития геохимических процессов многие минералы подвергаются изменению, разрушению или замещению другими минералами, устойчивыми во вновь создающихся условиях.

Рассматривая минералы как части природных физико-химических систем, можно определить их, в полном соответствии с понятиями химической термодинамики, как природные твердые фазы (в понимании Дж. Гиббса). Необходимо только отметить, что некоторые минералы могут существовать в природе и за пределами своих полей устойчивости, сохраняясь в метастабильном состоянии долгое время (например, алмаз).

Весьма значительное количество известных в настоящее время минералов имеет важное практическое значение как минеральное сырье (при условии, конечно, если скопления их в определенных участках, называемых месторождениями полезных ископаемых, обладают промышленным содержанием и запасами, достаточными для обеспечения предприятия по разработке месторождения).

Одни минералы (рудные) содержат в своем составе те или иные ценные для промышленности металлы (железо, марганец, медь, свинец, цинк, олово, вольфрам, молибден и др.), извлекаемые при металлургической обработке руд. Другие минералы (такие как алмаз, хризотил-асбест, кварц, полевые шпаты, слюды, гипс, сода, мирабилит и др.), благодаря их ценным физическим или химическим свойствам, применяются для тех или иных целей в сыром виде (без переработки) или используются для получения необходимых в промышленности синтетических соединений, строительных материалов и пр.

В переводе со средневекового латинского языка minera означает руда. Минерал – это химически и физически самостоятельное твёрдое тело, которое имеет относительно однородный состав. Он возник в результате протекающих в недрах Земли и иных планет физико-химических процессов природного происхождения. Обычно он относится к составной части горных пород, метеоритов или руд. Свои названия большинство широко известных камней получило еще в древности – в те времена, когда науки минералогии, еще не существовало, но люди уже активно использовали многие виды минералов.

История использования минерального сырья насчитывает много веков: каменный век наступил задолго до бронзового и железного. В это время основные хозяйственные орудия и оружие изготавливались именно из камня. Да, люди использовали ещё дерево и кость, но век всё равно назвали каменным и это не случайно, именно он позволил сделать, так необходимый, скачок в развитии.

С древнейших времен людей притягивали минералы, их чарующая красота и таинственная сила никого не оставляют равнодушным и сейчас. Разнообразие форм и цветов, великолепие оттенков, созданных природой, завораживает. Древние люди преклонялись перед драгоценными камнями, считая их символами бессмертия. И это неудивительно, ведь человеческие поколения уходят в небытие одно за другим, все течет и меняется, лишь камни остаются вечно.

Эти вещи для современного человека – это не только предметы роскоши и отличный способ вложения капитала. Они – источник вдохновения для поэтов и украшение для женщин, предмет исследования для ученых и рабочий материал для ювелиров. Люди верят в магическую силу, которую таят в себе минералы. Ученые знают, как много нераскрытых наукой тайн скрыто в толщах горных пород и в глубинах земной коры. Для одних это источник исцеления и внутренней силы, для других – предмет любования и восхищения. Но равнодушными они не оставляют никого. Погрузитесь в мир этих ослепительно прекрасных даров природы, столь разнообразных и восхитительных, что любоваться ими можно бесконечно. Узнайте больше о тех сокровищах, что лежат прямо у нас под ногами! Так что же такое минерал?

Минералами называют однородные природные тела, представляющие собой химические соединения определенного состава, имеющие кристаллическую структуру и образовавшиеся в результате геологических процессов. Являются компонентами горных пород. Горные породы – массы или агрегаты из одного или нескольких минеральных видов или органического вещества, сформировавшиеся в результате природных процессов. Это материалы, слагающие земную кору. Бывают твердые, рыхлые, мягкие и консолидированные породы. Существуют и некоторые другие понятия, связанные с приведенными выше. Минеральной разновидностью называют группу минералов, имеющих небольшие различия в химическом составе и физических свойствах. Под минеральным индивидом понимают минеральное тело, обособленное поверхностью раздела.

Генезис – это процесс минералообразования. Такие процессы подразделяют на три группы, в зависимости от источника энергии.

1. Магматогенные (гипогенные) процессы – формирование происходит путем застывания и кристаллизации магмы. Данный раствор-расплав, состоящий преимущественно из силикатов (соединений кремния) и содержащий все химические элементы, либо преодолевает сопротивление вышележащих пород и изливается на поверхность, либо остается в недрах и остывает и кристаллизуется там. В соответствии с этим продукты классифицируют на эффузивные и интрузивные соответственно. Так как любая магма имеет преимущественно кремнистый состав, там происходит формирование силикатов (кремнистых минералов). Многие из них – породообразующие минералы, которые формируют граниты, сиениты, диориты и прочие кристаллические породы. В значительной степени они представлены полевыми шпатами, гранитами, слюдами, роговыми обманками, оливином и др. В процессе их образования происходит переход Si, Al, Ca, Fe, Mg, Ti, K, Na, H2, O2 из магмы в остаточный расплав. При внедрении в земную кору температура магмы составляет около 1200 град.С. К концу кристаллизации она снижается до 500-600 град.С, и при данной температуре в трещины пород внедряется остаточный расплав, формируя пегматитовые жилы. Часть летучих веществ попадает по трещинам в закристаллизовавшиеся породы. Они воздействуют на слагающие минералы и преобразуют их. Так в гранитах формируются грейзены, вольфрамовые, молибденовые, оловянные и редкометалльные руды. При дальнейшем снижении температуры выделяются гидротермальные растворы. Из них формируются месторождения золота, цинка, меди, серебра, урана, свинца, сурьмы, ртути, олова, мышьяка.

2. Метаморфические процессы (эндогенные) подразумевают изменения минералов в недрах под воздействием давления и температуры. Эти явления происходят в связи со сменой геологической обстановки и изначального залегания пород. Выделяют региональный и контактовый метаморфизм. Процессы первого типа затрагивают значительные площади и происходят на значительных глубинах. При этом формируются сланцы, гнейсы. Контактовый метаморфизм состоит в воздействии магмы (особенно гранитной) при внедрении в толщи мергеля и известняков. В результате они переходят в мраморы и скарны. С ними иногда связаны месторождения железа, вольфрама, молибдена, олова, кобальта.

3. Экзогенные процессы – данные явления обусловлены связанными с энергией солнца внешними факторами. Они происходят при обычном давлении и невысокой температуре у земной поверхности. Состоят в том, что обнажившиеся и залегающие на малых глубинах породы и минералы подвергаются выветриванию (разрушению) под механическим и химическим воздействием воды, солнца, ветра, организмов и др. Часть разрушенных пород и минералов уносится, часть остается на месте, формируя россыпи золота, платины, циркона, алмаза, гранатов, олова, магнетита, производных вольфрама и др. Многие породообразующие минералы разрушаются и растворяются. Их соли разносятся водами, а в засушливых районах они осаждаются, образуя месторождения гипса, натриевой и калиевой солей, мирабилита. То есть экзогенное минералообразование происходит в результате взаимного действия факторов атмосферы, биосферы, гидросферы на минералы на поверхности Земли. Новые минералы, сформировавшиеся таким путем из исходных, называют гипергенными. К тому же существует биохимический подтип экзогенного минералообразования. Он состоит в преобразовании остатков организмов и их жизнедеятельности. В результате образуются горючие ископаемые, мел, известняки, самородная сера, некоторые бурые железняки, фосфориты. Очень распространены полевые шпаты, плагиоклазы, роговые обманки и т. д.

Основными, как правило, считают структурно-химические классификацию. Так, кристаллохимическая включает 9 типов:
Силикаты. Соли кремниевых кислот. Представлены наиболее распространенными в земной коре породообразующими минералами (более 90% ее массы), входящими в состав всех типов горных пород. Включают около 800 видов, разделенных на основе структуры кристаллической решетки на 6 подтипов: островные, кольцевые, цепочечные, ленточные, слоевые, каркасные. Это полевые шпаты, плагиоклазы, роговые обманки и т.д.
Карбонаты. Около 80 наименований, представленных солями угольной кислоты. Наиболее распространены среди них магнезит, кальцит, доломит.
Оксиды и гидроксиды. Сюда входит около 200 минералов-соединений с кислородом и гидроксильной группой. Подразделяются на соединения с кремнием (кварц и др.) и соединения с металлами (гематит, лимонит и др.). Составляют около 17% массы земной коры.
Сульфиды. Около 200 соединений с серой (пирит, борнит, киноварь и др.).
Сульфаты. Примерно 260 минеральных видов, представленных солями серной кислоты (гипс, барит, ангидрит и др.).
Галоиды. Соли галоидных кислот. Включают около 100 наименований (галит, сильвин, флюорит и др.).
Фосфаты. Соли фосфорной кислоты, в том числе апатит и фосфорит.
Вольфраматы. Соли вольфрамовой кислоты (вольфрамит, шеелит и др.).
Самородные элементы. Включают 45 наименований, состоящих из одного элемента (золото, сера, алмаз и др.).

Также существует близкая к этой структурно-химическая классификация. В соответствии с ней существует два типа: неорганические и органические минералы. Первые включают следующие классы: самородные элементы и интерметаллические соединения; нитриды, карбиды, фосфиды; сульфиды, сульфосоли и подобные; галоидные соединения и галогеносоли; окислы; кислородные соли.

По распространенности минералы подразделяют на четыре типа:
1. Породообразующие. Составляют большинство горных пород.
2. Акцессорные. Часто присутствуют в них, но обычно составляют до 5%.
3. Рудные. Образуют значительные скопления в виде рудных месторождений и содержат промышленно ценные компоненты.
4. Редкие. Немногочисленны или единичны. Существует три формы нахождения в природе:
Минеральные индивиды. Это составные части агрегатов, представленные кристаллами, зернами и прочими выделениями, обособленные поверхностями раздела.
Минеральные агрегаты. Срастания индивидов одного или различных минералов, не имеющие четких признаков симметричных фигур. Бывают одно- и многоэтапными.
Минеральные тела – скопления агрегатов с естественными границами. По размерам могут быть от микроскопических до сопоставимых с геологическими объектами.

Кроме того, используется генетическая классификация, рассмотренная выше.

Минералы вторичные – так называются минералы, образовавшиеся при метасоматизме, при выветривании других минералов и горных пород, то есть при процессах, преобразующих уже сформировавшиеся породы. Эскаля (финляндский петрограф) называл эти минералы постериорными (по-латыни – последующими). К ним в изверженных породах относятся минералы: эпидот, цоизит, змеевик, мусковит, турмалин, тальк, кальцит... Другими словами, все гидрокислые и карбонатные соединения, которые не могут выделиться из огненно-жидкой магмы.

Но многие минералы, вообще образующиеся непосредственно при застывании магмы, могут присутствовать в той или иной породе и как вторичный минерал (например, кварц, рудные минералы и другие). Разграничение вторичных от первичных образований имеет существенное значение в петрографии. Первичные составные части освещают условия генезиса горной породы, а вторичные минералы дают возможность проследить ход тех или иных изменений и превращений, которые претерпела горная порода. Наконец, минералы подразделяют по практическому значению, что приведено далее.

Свойства делят на химические, физические, оптические, магнитные.
Химические свойства определяются элементами, входящими в состав: химической формулой минерала. Так же именно эти свойстваопределяют растворимость минералов и кислотах.
Физические свойства определяются химическим составом и их кристаллической структурой. Некоторые из них проявляются в зависимости от кристаллографического направления. На основе этого параметра их подразделяют на скалярные и векторные (первые зависят, вторые – нет). К скалярным свойствам относится плотность, к векторным – твердость, и кристаллографические особенности. Также физические свойства классифицируют на механические, оптические, магнитные, люминесцентные, термические, электрические, радиоактивность.

Многие параметры используют для определения минералов в полевых условиях (диагностические свойства). Помимо основных внешних характеристик, таких как форма и цвет, для этого применяют твердость, отдельность, спайность, хрупкость, блеск, излом. Некоторые минералы диагностируют по гибкости, ковкости и упругости.

По механическим свойствам можно встретить: хрупкие (основная часть); ковкие; негибкие (среди листоватых и чешуйчатых); ломкие и гибкие (волокнистые минералы). Хрупкость – прочность минеральных зерен, проявляющаяся при механическом раскалывании. Среди физических свойств очень важным показателем минералов является твердость. На ее основе создана 10-значная шкала Мооса. В ней каждому значению соответствует минерал (от талька до алмаза). При этом нужно учитывать, что для некоторых минеральных видов данный параметр отличается для разных сторон (например, для кианита 5,5 и 7). Это объясняется неодинаковой плотностью кристаллической решетки.

Спайность – это способность раскалываться по кристаллографическим направлениям. Побежалость – наличие тонкой цветной или разноцветной пленки на выветрелой поверхности. Является результатом окисления. Излом – это важное диагностическое свойство. Благодаря ему характеризуется поверхность обломков, образующихся при ударе, образуя особенности поверхности на неспайном свежем сколе. Плотность – это масса единицы объема вещества. Также ее называют удельным весом.

По своей плотности минералы могу быть: лёгкими – до 2500 кг на кубометр; средними – от 2500 до 4000 кг на кубометр; тяжёлыми – от 4000 до 8000 кг на кубометр; очень тяжёлыми от 8000 кг на кубометр и более. Плотность минерала напрямую зависит от его состава, типа структуры, количества микровключений и их характера, а также от таких явлений, как метамиктность и гидратация.

Удельная плотность – это отношение плотности минерала к плотности воды. Применяется для определения единичной массы и служит диагностическим признаком для некоторых классов. Так, наибольшим значением данного параметра обладают самородные металлы и интерметаллиды (так, для золота она составляет 19,3 г/куб.см), среди распространенных минералов – оксиды и сульфиды, благодаря наличию в составе элементов с высокой атомной массой.

Оптические свойства:
Цвет. У одних минералов он определен, у других весьма изменчив. Последнее может объясняться наличием множества модификаций или полихроизмом. В первом случае, благодаря включению примесей в химический состав, минерал получает другой цвет. Во втором кристаллы меняют окраску в зависимости от направления попадания света.
Цвет черты. Проявляется при царапанье. То же, что цвет минерала в порошке. Блеск – световой эффект, создаваемый отражением части светового потока. Определяется отражательной способностью.
Преломление, поляризация, дисперсия характеризуют оптические константы.

Магнитные свойства определяются содержанием двухвалентного железа.

Большие скопления минеральных веществ называют месторождениями. Существует несколько их классификаций.
По агрегатному состоянию минеральных веществ их подразделяют на газовые, жидкие, твердые.
По промышленному использованию: рудные, горючие, нерудные, гидроминеральные.
По сложности геологического строения: простого (1 группа), сложного (2 группа), очень сложного (3 группа), с мелкими телами, нарушенным залеганием, изменчивостью мощности и строения или неравномерным качеством (4 группа).
По нахождению относительно земной поверхности: открытые, погребенные. По условиям образования: магматогенные, метаморфические, экзогенные.

Около 15 процентов известных сегодня минералов используется в промышленности. Некоторые минералы используются для изготовления различных видов металлов и некоторых иных химических элементов. Применение некоторых видов минералов для технических целей основаных на их физических свойствах: такие твёрдые минералы, как алмаз, гранат или агат применяются для изготовления абразивных и антиабразивных материалов; такие камни, обладающие пьезоэлектрическими свойствами, как кварц используются в радиоэлектронной промышленности; мусковит или флогопит, относящиеся к слюдам, по причине наличия электроизоляционных свойств, применяются в радио и электротехнике; кварц или пирофиллит – при изготовлении керамической продукции; тальк – для производства смазок и в медицинской промышленности; асбест используется в качестве теплоизолятора; исландский шпат или флюорит применяется при производстве оптики.

Минеральное сырье используют во всех отраслях промышленности. По возможности применения минералы подразделяют на рудные и нерудные. Из первых добывают металлические элементы, а из вторых – неметаллическое сырье для производства строительной, медицинской, химической и др. продукции.

Отдельно следует отметить эстетическое значение минералов. Общеизвестны камни, используемые в ювелирных изделиях. Еще больше их применяют как поделочное сырье и в изначальном виде в качестве экспонатов музеев и коллекций. Существуют классификации на основе ценности. В соответствии с одной из них (ВНИИ Ювелирпрома) их подразделяют на ювелирные (алмаз, пирит, жемчуг и др.), ювелирно-поделочные (фибролит, авантюрин, азурит и др.) и поделочные (обсидианы, оникс, алебастр и др.). Более известна аналогичная классификация, по которой минералы подразделены на драгоценные, полудрагоценные и поделочные. Такие классификации весьма условны, так как в них используется прежде всего эстетические нормы и несколько параметров (твердость, химический состав, цвет и т. д.) и ни по одному из них нет четких пределов.

Официальная наука в настоящий момент времени признает существование 3-ёх видов плотных минералов, которые могут находится в трёх агрегатных состояниях: 1) твёрдом (например кварц, алмаз, лед); 2) жидком (например ртуть); 3) газообразном (например кислород, азот, углекислый газ).

Минералы в твёрдом виде это высшая степень развития минерального царства, но до этого времени, твердые минералы когда-то проходили жидкие и газообразные этапы своего существования.

Таким образом существуют:
1) газообразные плотные минералы;
2) жидкие плотные минералы;
3) твердые плотные минералы.

Спускаясь всё глубже в материю, степень свободы минералов уменьшается. Минералы в жидкой стадии менее свободны, чем их предшественники в газообразной стадии. Минералы в твёрдом состоянии вообще похожи на заключенных в тюрьму, по сравнению с жидкими и газообразными минералами.

Наука еще не признает в минералах примитивной но все же сознательной формы жизни, за исключением некоторых видов так называемых органических минералов. Долгое время и растительность относили к «неживой природе», возможно это делают даже до сих пор.

Относительно растительности ещё в прошлом и даже позапрошлом веке Азиатские ученые установили, что растения обладают примитивным сознанием, т.е. относятся к "живой природе". В 20 и 21 веке такие опыты проводились учёными повторно множество раз, но результат был идентичен, растения показывали хоть и примитивное, но все же осознанное поведение на внешний раздражитель в том числе и память. Эти опыты уже давно не являются новостью для человечества.

Некоторые ученые пошли ещё дальше и заявляют, что плотные минералы (даже химические элементы из таблицы Менделеева) обладают ещё более примитивным но все же осознанным поведением на внешний раздражитель, а так же памятью (эффект памяти формы). Получается, что самая передовая часть науки уже сегодня заявляет о наличии у растений и даже минералов примитивного осознанного поведения на внешний раздражитель.

С плотными минералами очень тесно связана тема всевозможных амулетов, а так же церемониала в различных религиях, в том числе и Христианских службах. Вряд ли Вы знаете, что в старые времена люди, совершающие религиозный церемониал, носили одежду на груди которой, были прикреплены некоторые виды драгоценных и полудрагоценных минералов. Это носило сугубо научный и технический обязательный характер и ни в коей мере не являлось средством украшения.

Мы живем в окружении минералов и обычно не задумываемся, что же это такое – «минералы». Многие даже не подозревают, что каждый минеральный индивид в своей жизни переживает и радости, и трагедии. Они рождаются, питаются, растут, болеют и умирают. Они могут дружить и враждовать, побеждать или погибать в борьбе за существование.

К минералам относится не только то, что принято называть самоцветами, но и все на Земле, что имеет твердую субстанцию (как неорганического, так и органического происхождения). К ним, относят и металлы, и окаменелости – растения, в которых в течение веков углерод замещается кремнием. К минералам относятся и простые булыжники, базальты, граниты и т. д.

Горные породы это смесь минералов, образовавших верхнюю часть земной коры в ходе различных геологических процессов. На поверхности Земли, в морях и океанах, в глубинах планеты, везде мы находим минералы и сложенные ими горные породы, то есть земную кору. Земля, ее минералы, растения, животный мир и мы, люди, находимся в более тесной причинной связи, чем многие привыкли считать. Органическая материя возникла в недрах неорганической; она состоит из того же вещества, она поглощает, перерабатывая, как органическую, подобную себе, так и неорганическую материю.

Все известные нам минералы найдены в поверхностном слое нашей планеты. Вполне вероятно, что в глубинах нас ждут новые виды минералов, устойчивых к высоким давлениям и температурам. Более половины из установленных химических элементов способны образовывать собственные минералы. Минералы образуются с самых ранних моментов геологической истории Земли и до наших дней.

Каждый год минералоги обнаруживают новые виды. Часто новые минералы «принадлежат» не минералогам. В частности, леконтит (сульфат натрия и аммония) был найден американским энтомологом Дж. Л. Леконта в пещерах Гондураса, а тенорит (окись меди) носит имя неаполитанского ботаника М. Теноре.

В названиях минералов содержится самая разнообразная информация – о географических пунктах находки, месторождениях, людях, обнаруживших тот или иной минерал, о его составе и свойствах. Многие поименованы в честь выдающихся ученых, путешественников, космонавтов, летчиков, писателей.

Все процессы, происходящие на Земле, идут либо с поглощением, либо с выделением различных видов энергии. Рождение кристаллов связано с колоссальной энергией, которая идет на процесс кристаллизации. Эта чистая энергия заключена в кристалле. Энергетическая характеристика, в том числе и процессов образования минералов, – самая фундаментальная: над Вселенной властвует энергия.

Процессы минералообразования подразделяются на две большие группы:
1. Поверхностные (экзогенные) питаются энергией Солнца. «Пленка» земной коры, почва, реки, озера, моря, океаны, пещеры – это область поверхностного минералообразования.
2. Внутренние (эндогенные) питаются энергией Земли. Они протекают в коре, в недрах планеты; некоторые из их форм – гидротермы, горячие газовые потоки, магмы.

Как у животных и растений, в жизни минералов можно различить три стадии, которые в совокупности составляют его «биографию»: зарождение, рост, изменение, исчезновение.

Как и у каждого живого существа, при рождении минерала сначала возникает кристалл – зародыш. Он может начать расти, и тогда природа точно и скрупулезно будет отмечать на нем этапы биографии. Индивиды минералов рождаются, могут погибнуть и вновь кристаллизоваться. Но это будет уже другой индивид данного минерала.

Минералы возникают, кристаллизуются из горячих водных (гидротермы) или газовых потоков, из расплавленных горных пород (магмы), из морских и океанических вод. Хаотически движущиеся в растворе или расплаве атомы и молекулы объединяются в группы, агрегируют и порождают крохотное зерно будущего кристалла. Оно притягивает к себе родственные атомы и молекулы, соединяющиеся друг с другом по определенным законам: зародыш растет.

Наблюдая в микроскоп, как растут эти скопления, можно увидеть определённое сходство с развитием растений. Вначале на всей поверхности металла образуются микроскопические кристаллики серебра чёрного цвета, своеобразные зародыши. Постепенно из зародышей образуется рыхлый и подвижный, как рой живых пчёл, агрегат, состоящий из кристаллических волосков. При увеличении геометрических размеров „роя“ из укрупнившихся зародышей начинают расти серебристо-белые дендритные кристаллы.

„Рой“ уплотняется, и весь агрегат приобретает серебристо-белый цвет. Затем с периферийных участков неожиданно начинают расти игольчатые кристаллы серебра с острыми или притупленными концами. „Рой“ становится похож на кактус. На следующей стадии на иглах серебра появляются короткие ответвления, и они приобретают форму серебристых карликовых деревьев с ветвистой кроной. Потом рост игл замедляется, и на их концах формируются чёрные микрокристаллы серебра, такие же, как на первой стадии.

В это время в растворе появляются микрокристаллы серебра: сначала – вокруг растущего серебряного агрегата, а затем – по всему объёму. Микрокристаллы в растворе подвижны, их плоские грани хорошо отражают падающий свет, что выглядит как череда ярких вспышек. На завершающей стадии вспышки прекращаются, и поверхность всей нитевидно-волокнистой структуры покрывается рыхлым и подвижным слоем чёрных микрокристаллов серебра.

Можно таким образом представить сходство роста серебряных структур и растений: сначала образуются „корешки“ (волоски на поверхности меди), затем они превращаются в иглы (стебли растений), ветвятся (крона), покрываются чёрным ультрадисперсным серебром (плоды), микрокристаллы которого рассеиваются в объёме раствора (опадающие плоды).

Кристалл минерала будет расти лишь в том случае, если к нему тем или иным способом подводится питающее вещество. При этом он способен приспособиться к самым, казалось бы, невероятным условиям.

Но наиболее успешно минерал развивается «на свободе». Если он, например, прикреплен к стенке трещины, его головка направлена вглубь полости, по которой течет гидротермальный раствор. Кристаллу ничто не мешает – ни другие минералы, ни препятствия в виде преграды из горной породы. Питающий раствор свободно его омывает. Атомы откладываются равномерно, слой за слоем. Наверно, многие в детстве проводили эксперимент с насыщенным раствором поваренной соли и опущенной в него нитью или веточкой. Этот опыт наглядно демонстрирует пленочный способ роста кристаллов в свободном пространстве.

Но чаще минералы попадают в очень затрудненные, стесненные обстоятельства, когда они должны завоевать себе «жизненное пространство». В подобных условиях возникают и так называемые метакристаллы. Это индивиды минералов, выросшие в твердой (!) среде, целиком заполненной другими минералами.

Метакристаллы в природе обычно попадаются поблизости от мест движения гидротерм. От крупных трещин, по которым фильтруется раствор, отходят более тонкие трещины, в свою очередь разветвляющиеся столь мелко, что они соответствуют известному из физики понятию капилляра. Рядом с ними и растут метакристаллы, окруженные гидротермальным «чехлом».

В пределах этого чехла действуют одновременно два противоположных механизма, объясняющих способ образования метакристаллов: растворение окружающих минералов и полный или частичный вынос продуктов растворения; привнос вещества для роста самого метакристалла и его отложение на нем. Жидкая пленка перемещается перед увеличивающейся гранью метакристалла: «чехол» растягивается. В конце процесса, когда прекращается поступление раствора, место, ранее занятое пленкой, зарастает. Метакристалл прочно «приклеивается». В виде метакристаллов может кристаллизоваться любой минерал.

Кристалл в силу своего внутреннего симметричного строения стремится к форме идеального многогранника. Но это его стремление реализуется слишком редко: оказывают влияние внешние факторы, симметрия проявления которых может быть самой разнообразной. Они аналогичны сильному ветру, заставляющему изящное, стройное деревце превратиться в низкорослого, корявого уродца.

Таких внешних факторов очень много: «свободные» или «стесненные» условия роста, направление и скорость течения питающего раствора по отношению к силе тяжести, наличие примесей, замедляющих или ускоряющих развитие отдельных граней, и т. п. В итоге реальные кристаллы минералов сильно отличаются от идеальных геометрических форм.

Кристаллизация минерала может остановиться в любой момент его жизни. Скажем, кристаллический зародыш перестанет расти в случае прекращения подтока к нему вещества, или иссякнет гидротермальный раствор, или зародыш обрастет другим кристаллом, окажется законсервированным. Тогда он останется на неопределенно долгое время «младенцем».

Кристаллические решетки минералов представляют собой сверхустойчивые конструкции. Они могут существовать в неизмененном виде сотни миллионов лет без дополнительного питания энергией, без «ремонта», без замены изношенных деталей. Но химические и физические изменения минерала способны привести к его полному уничтожению.

Известный популяризатор научных знаний Я.И. Гегузин в увлекательной книге „Живой кристалл“ писал, что люди, посвятившие свою жизнь кристаллу, часто воспринимают его живым. О кристалле нередко говорят, как о живом существе, подчёркивая такие его свойства, как способность уставать, стареть, отдыхать, издавать звуки, как бы выражая недовольство тяжестью приложенной нагрузки. Кроме того минералы обладают сознанием.

Рассмотрим некоторые свойства присущие живым организмам. Живой организм реагирует на факторы внешней среды. Кристалл минерала тоже обладает этими свойствами. При надавливании на кристаллы топаза, турмалина, кварца на их поверхности появляются заряды. Это явление было названо пьезоэффектом. Кристаллы турмалина чувствительны к повышению температуры. Если наэлектризовать кристалл, его температура изменяется.

Живые организмы поглощают энергию извне и трансформируют ее. Аналогичные свойства обнаружены и у некоторых кристаллов. Турмалин непосредственно преобразует тепловую энергию в электрическую. Рубин способен поглощать электромагнитные колебания – радиоволны и свет. Это его свойство используется в квантовых усилителях радиоволн.

Минералы могут не только накапливать энергию, преобразовывать и отдавать ее, но и обладают уникальной способностью хранить заложенную в них информацию. Древние целители широко применяли метод программирования кристаллов. В камни закладывали программу излечения больного, здоровья, любви и т.д. Этот принцип лег в основу метода врачевания – литотерапии.

При контакте с камнем излучаемая им энергия влияет на тело человека, его клетки и ткани. Идет постоянный энергообмен минералов с окружающей средой, при этом возникают самые разнообразные энергетические вибрации в зависимости от индивидуальной энергоструктуры камня. Кроме того, кристаллы минералов имеют энергетические вибрации, которые обладают полярными излучениями, и в одних случаях создают резонанс с телом человека, в других – диссонанс.

При определенном взаимодействии наш организм может войти в биорезонанс с камнем или металлом и, следовательно, использовать их энергетическое поле для оздоровления. Древние жрецы знали, что драгоценные камни активизируют чувствительность наших энергетических центров и настраивают их в унисон с определенными космическими вибрациями. В этом очень преуспевали индийские жрецы и маги.

Кристаллы способны болеть. Например, существует «оловянная чума». Олово устойчиво лишь при температуре +13,2 градусов и выше. При более низкой температуре олово способно «простудиться» и рассыпаться в аморфную модификацию. Ничтожная добавка висмута к олову «повышает иммунитет», надежно предотвращает «оловянную чуму».

Интересно, что функцию „возбудителя“ инфекции минералов обычно выполняют не микробы, как в случае живых существ, а электроны. Например, электроны, двигаясь по цепи, способны восстанавливать ионы серебра. В результате на поверхности никеля или титана появляются зародыши серебра, то есть происходит как бы „инфекционное“ заражение неактивного металла активным. В характере протекания „болезни“ роста нитевидно-волокнистых структур на неактивном металле можно обнаружить признаки, свойственные заболеваниям живого организма:
- момент „заражения“ – проникновение возбудителей (электронов) в здоровый организм (неактивный металл);
- скрытый (инкубационный) период – формирование зародышей;
- период нарастания „болезни“ – рост зародышей и образование из них кристаллов серебра, а затем и нитевидно-волокнистых структур;
- период „затухания“ болезни – уменьшение скорости роста кристаллов (из-за постепенного истощения раствора);
- и, наконец, период „осложнения заболевания“ – образование микрокристаллов серебра в объёме раствора.

Неактивный металл, перенёсший „заболевание“, не приобретает „иммунитета“.

Для «неживой», но развивающейся природы характерна ещё одна примечательная особенность, свойственная живой, – своеобразная борьба за существование. Пример тому – соперничество ртути и меди. На медной проволочке растут кристаллы серебра, а на ртутной капле, с той стороны, которая удалена от медной проволочки, – дендритные кристаллы амальгамы серебра.

Сначала ртуть как бы „обороняется“, её капля приобретает овальную форму, чтобы не допустить соприкосновения с кристаллами серебра, растущими на меди. Некоторым кристалликам всё-таки удаётся коснуться капельки, но они мгновенно отскакивают от поверхности ртути.

Такую периодически повторяющуюся картину можно наблюдать в микроскоп в течение 10–15 минут. Но наступает момент, когда отдельным иглам серебра всё-таки удаётся „пробить“ на поверхности ртути брешь. Ртуть их „заглатывает“ и затем набрасывается всей своей мощью на „агрессора“, образуя с ним единое целое. Эта новая структура продолжает изменяться: серебро с ртутью даёт амальгаму, которая превращается в длинные иглы с веерами мелких отростков. Как и в живой природе, побеждает сильнейший – в данном случае ртуть.

Несложные опыты позволили обнаружить качественно новое свойство ртути. Оказалось, что она способна с невероятной скоростью перемещаться по серебряной и золотой проволоке, погруженной в раствор азотнокислого серебра. На смоченной ртутью поверхности вырастают кристаллы сложного химического состава и причудливой формы, образующие фракталы – многократно повторяющиеся в разных масштабах структуры. Механизм этого удивительного явления пока не раскрыт.

Но самым поразительным свойством является способность кристаллов запоминать и хранить информацию. Так, кристаллы бромистого серебра в фотографической эмульсии «помнят» запечатленную на них картину многие годы и выдают ее при проявлении на фотографии. Некоторые сплавы (никель-титан, золото-кадмий, медь-алюминий-никель) могут запоминать свою первоначальную форму.

Например, при пластической деформации форма изменяется, а затем полностью восстанавливается. Другой пример: нитинол (сплав титана с 45% никеля) «помнит» свою исходную форму. Изделия из него после пластической деформации (казалось бы, необратимой) при нагревании восстанавливают свою первоначальную форму. Это свойство нитинола широко используется в автоматических реле противопожарных устройств и в антеннах космических кораблей.

В мире минералов существует и аналог совместимости кристаллов – эпитаксия. Кристаллы с однотипной решеткой могут расти друг на друге. Например, алюмокалиевые квасцы растут на хромовых, хлористый натрий нарастает на хлористом калии.

Из интересных свойств минералов можно отметить еще несколько: способность кристаллов поглощать энергию музыкальных звуков и сохранять ее; реакцию кристаллов на удар; биокатализ.

Работами ученого Кербрана установлено, что биокатализ происходит на ядерном уровне. Кербран ставил эксперименты по выращиванию крабов. Брали краба и давали ему пищу и вещества, которые полностью (процентов на девяносто) вымывают весь кальций. Все панцирные образования у краба становились мягкими. Затем его кормили пищей, в которой нет кальция, а есть квасцы того, что содержит калий. Через два месяца краб снова набирал твердость панциря. Таким образом, у него в организме происходит алхимическая реакция, биокатализ на атомном уровне, а он из калия делает кальций (вырабатывает до десятков килограммов).

Аналогичным путем происходят изменения в побегах овса. Этот опыт подтверждает факт возможности глубокой взаимосвязи (на уровне атомов) минералов с биологическими структурами и растениями.

Способность талантливых сенситивов считывать информацию с любых предметов называется психометрией. По их свидетельству, камни только кажутся безмолвными, но тем, кто умеет их слушать, они могут рассказать о нелегком пути человеческих жизней, о трагедиях и радостях, так же, как и о своих удивительных свойствах и возможностях.

Все перечисленные свойства кристаллов указывают на то, что в камне мы находим статические и динамические аналоги явлений, присущих живой природе. Подобно живому организму, кристалл способен к росту, «питанию» и самовоспроизведению. Камень, несмотря на внешнюю инертность и неподвижность, как бы живет своей внутренней жизнью.

Нельзя не упомянуть о совершенно необычайных свойствах, которыми обладают некоторые минералы. Например, способность минералов быть квантовыми генераторами, лазерами, связана с их веществом и кристаллической структурой. Другие свойства и совсем удивительны, а их природа, еще во многом не расшифрована.

Почему возникают у хризотила-асбеста тончайшие эластичные волокна-трубки, из которых можно делать... пряжу? Более того, ткани из нее можно «стирать», бросая в огонь или кислоты. Подобная уникальная способность – сворачиваться в тончайшие трубки – известна и у глинистого минерала галлуазита. Под электронным микроскопом обнаружены пустотелые трубки галлуазита с внешним диаметром 0,07 микрона и толщиной стенок всего 0,02 микрона.

Некоторые минералы могут быть ультрафильтрами, «молекулярными ситами». Это относится, прежде всего, к интересной группе силикатов – цеолитам.

Обнаружены и минеральные пары – потенциометры, позволяющие оценить окислительно-восстановительную обстановку минералообразования. Такую пару составляют шмальтин и арсенолит, описанные профессором Л. К. Яхонтовой. Минералы способны обмениваться с раствором, из которого они растут, ионами, не меняя при этом своего кристаллического строения.

Ионообменное свойство может привести к превращению одного минерала в другой: калиевый полевой шпат (ортоклаз) становится натриевым полевым шпатом (альбитом).

Минералы группы цеолитов поглощают углекислый газ, регенерируют атмосферу.

Среди минералов есть полупроводники. Они являются незаменимой деталью многих современных приборов. Самородные сера, селен, теллур, минералы группы шпинели, многие сульфиды имеют полупроводниковые свойства.

Глинистые минералы обладают способностью к уникальному поглощению воды и других веществ и набуханию. Например, бентонит адсорбирует до 700 граммов воды на 100 граммов собственного веса. Полезнейшие свойства глин поглощать из фильтрующихся через них растворов разного рода примеси обусловлены поистине фантастической величиной поверхности их частиц, образующих агрегат. Экспериментально установлено, что в глинах с размером частиц 0,3μ, удельная поверхность составила 15-20 квадратных метров (!) в одном кубическом сантиметре.

Александрит, драгоценная двухцветная разновидность минерала хризоберилла, пропускает сине-зеленые лучи (в интервале 460-530 миллимикрон) и красные. Поскольку при дневном освещении главную роль в восприятии цвета играют сине-зеленые лучи, то александрит днем – зеленый. Вечером же, при искусственном освещении, бедном этими лучами, он становится красным. Как двуликий Янус.

Еще об одном удивительном и свойстве минералов свидетельствует так называемый Фалунский феномен. В Швеции было обнаружено тело рудокопа, который упал в глубокую расщелину горного массива и был найден спустя несколько десятков лет уже окаменевшим, в камзоле и с лопатой в руках. По свидетельству немецкого ученого А. Брейтгаупта, тело рудокопа, превращенное в серный колчедан, в течение семи лет хранилось в горном управлении Фалуна, после чего оно уже окончательно распалось.

А химик С. Теннан (1761-1845) обнаружил в своей лаборатории на дне банки с железным купоросом окаменевшую мышь, которая полностью состояла только из железа и серы.

Пласты земных пород, уходящие вглубь времен, содержат множество примеров прямого замещения организмов неживым минеральным веществом.

Минерал – это память о прошлом Земли. С древности камень служил человеку орудием труда, защиты, нападения, но также и средством познания. Древний человек воспринимал камни как живые существа. Великие законы Космоса заключены в символах, высеченных на камнях, выплавленных в стеклах готических соборов и в узорах каменных полов. Камни помогали древнему человеку высекать огонь, служили оружием, использовались в качестве оберегов, талисманов, крашений.

Категория: Природа | Добавил: laf2304 (14.08.2024)
Просмотров: 33 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar
[ Категории раздела ]
Космос [271]
Природа [273]
Общество [277]
Технологии [266]
Загадки Вселенной [285]
Разное [238]

[ Поиск ]

[ Вход на сайт ]

[ Статистика ]

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Copyright ARA © 2024
uCoz