Татьяна Здорик - Приоткрой малахитовую шкатулку

• Название: Приоткрой малахитовую шкатулку
• Автор: Татьяна Здорик
• Издательство: Просвещение
• Жанр: Детская образовательная литература
• Год: 1979

Разнообразны природные соединения химических элементов — минералы. Они слагают земную кору и верхнюю мантию Земли, Луну, метеориты и другие небесные тела.

Книга кандидата геолого-минералогических наук Т. Б. Здорик знакомит с многоцветным миром минералов на примере его наиболее распространенных и ярких представителей, рассказывает об их свойствах, возникновении, применении в народном хозяйстве.

---

Подобно настоящему двойнику, шпинель не просто похожа на рубин, она нередко сопровождает рубины в момент их появления на свет: в месторождениях шпинель является частым спутником рубина. Близость их свойств не случайна, она обусловлена и сходством состава, и условиями образования. Мелкая вкрапленность шпинели встречается в древних кристаллических сланцах. Ее находят и в измененных осадочных породах, богатых магнием, — в доломитовых и магнезитовых мраморах. Но самая красивая и крупная шпинель образуется на контакте карбонатных пород, содержащих магний, с гранитами и пегматитами. Как раз месторождение магнезиальных скарнов на контакте доломитовых мраморов с пегматитами посещал в XIII в. Марко Поло. Это месторождение находится на Памире, примерно в 50 км от Хорога.

Октаэдрический кристалл и двойник шпинели

В коренном залегании шпинель отличают от рубина без труда: шпинель кристаллизуется в кубической сингонии, ее кристаллы представлены октаэдрами. Иногда попадаются двойниковые сростки — октаэдры, сросшиеся по грани. Они так и называются «шпинелевые» двойники. Форма корундов резко отличается: это шестигранные толстые пластиночки, «бочонки», дипирамидки. А как быть, если оба минерала представлены лишенными граней окатышами? Ведь большую часть рубинов и шпинели добывают из россыпей Бирмы, Шри-Ланки, Таиланда, Кампучии, Мадагаскара. Вопрос не праздный. Шпинель минерал кубической сингонии, его свойства одинаковы во всех направлениях, значит, и окраска его, все равно яркая или бледная, обязательно равномерна. Если есть астеризм, звездочка у шпинели не может иметь три, шесть или двенадцать лучей, а только четыре. А присмотритесь к любому минералу группы корунда: окраска его часто зональная или пятнистая. У корунда одно из ярких свойств — дихроизм: цвет минерала вдоль тройной оси глубже, ярче, чем поперек, а зачастую меняется и оттенок окраски. И еще: корунд тверже шпинели.

РАЗНОЦВЕТНЫЕ ЗЕРНА ГОР (МИНЕРАЛЫ ГРУППЫ ГРАНАТА)

Берегитесь того, чтобы вам венисы за лал не продали.

«Русская торговая книга», XVIII в.

…Посередине браслета возвышались, окружая какой-то старинный маленький зеленый камешек, пять прекрасных гранатов-кабошонов, каждый величиной с горошину.

А. И. Куприн «Гранатовый браслет»

«Граниты» и «гранаты» — какие похожие слова. Пожалуй, нетрудно и спутать, ведь в основе каждого лежит латинское слово «гранум» — зерно. Однако гранит — зернистая горная порода: зерно кварца, зерно полевого шпата, зерно чего-то темного (слюды или роговой обманки); гранат — минерал, зернышком, да еще зернышком граненым, торчащий из породы. И чаще всего не из гранита. Но есть еще слово-близнец, слово-омоним: гранат — плод гранатового дерева. Оказывается, и он тут «причем». Круглый, в плотной коричневой шершавой корочке, он вроде бы и не напоминает никакого камня. А вы его разломите! В чреве плода откроются алые, просвечивающие соком зернышки, тесно прижатые друг к другу и тоже словно бы граненые; вот они вылитые зернышки граната-самоцвета. Возможно, что минерал был назван гранатом по сходству его цвета с цветом зерен плодов граната, название самого плода и дерева произошло уже от слова «гранум». Но игра слов на этом не кончается. Удивительно, но факт: гранат-минерал необыкновенно богат природными гранями. Ромбы и трапеции, пятиугольники и треугольники, узкие полоски, сверкая стеклянным, слегка смолистым или немного металловидным блеском, комбинируются в пространстве по строгим законам самой высшей кубической системы симметрии, т. е. в каждом из них присутствует целый арсенал элементов симметрии: три оси четвертого порядка, четыре оси третьего порядка, шесть осей второго порядка, девять плоскостей симметрии и еще центр симметрии. Самая простая и самая распространенная из этих пространственных комбинаций объединяет 12 ромбов — ромбоэдр. Он так и называется гранатоэдр. «Любимая» форма граната еще и такая: представьте, что у октаэдра на месте каждой грани выросло по три новых четырехсторонних, и тогда вместо октаэдра перед нами явится тетрагонтриоктаэдр! Вот это слово! Оно уже само сверкает всеми 24 гранями!

 Гранат андрадит в породе

Но и это еще не все! Оба этих многогранника могут срастаться таким образом, что вокруг каждого ромба возникает рамочка узеньких граней тетрагонтриоктаэдра или, наоборот, на вершине каждой троицы тетрагонов сверкает маленький ромб — представитель ромбоэдра. Сколько всего граней? 36! Немало, но и это не предел. Среди кристаллов гранатов есть 48-гранники и даже 72-гранники, то блестящие ровным блеском, то тоненько исштрихованные вдоль ребер, — одна из самых многогранных кристаллических форм. Конечно, далеко не всегда все грани развивались идеально — это уже связано с их персональными «условиями питания» и «жилищными условиями» в пространстве. По мнению академика В. И. Вернадского, «при кристаллизации природной или искусственной всегда получается несколько идеальных геометрических многогранников на тысячу или тысячи кристаллов» Что заставляет гранаты кристаллизоваться в таких строгих, симметричных и компактных формах, как бы приближающихся к граненому шарику?

Характерные природные формы огранки гранатов

Внешняя огранка минералов — прямое выражение их внутренней структуры. Здесь придется сделать экскурс в состав и структуру этой большой и эффектной группы минералов. Состав гранатов может так сильно варьировать, что минералоги, чтобы как-то обозначить их единой формулой (ведь структура-то у них единая), все встречающиеся в их составе двухвалентные металлы (кальций, магний, марганец, двухвалентное железо) обозначили буквой A, а все трехвалентные — буквой B. Только тогда можно написать довольно стройную и понятную формулу: A3B2[SiO4]3. Уже из формулы видно, что в структуру входят кремнекислородные тетраэдры. Ажурный каркас из изолированных кремнекислородных тетраэдров и алюмо- (или, например, железо-) кислородных октаэдров и образует основу структуры гранатов. Двухвалентные кальций, марганец или магний располагаются в полостях каркаса. В природе больше всего алюминиевых гранатов:

магнезиальный Mg3Al2[SiO4]3 — пироп,

кальциевый Ca3AI2[SiO4]3 — гроссуляр,

марганцовистый Mn3Al2[SiO4]3 — спессартин,

железистый Fe3Al2[SiO4]3 — альмандин.

Существенные примеси могут составить ванадий и титан.

Но на место алюминия тоже могут быть достойные претенденты, и, помимо алюминиевых (не считая очень редкого циркониевого граната — кимцеита), в природе встречаются хромовый гранат (Са3Сr2[SiO4]3) — уваровит, железистый (Ca3Fe2[SiO4]3) — андрадит, где железо уже трехвалентное и соответственно стоит на месте алюминия, а не кальция, как это было в альмандине.

Но такие чистые, т. е. включающие только по два металла, гранаты можно встретить лишь в учебнике или в автоклаве ученого. В природе эти минералы охотно допускают одновременное участие в своей структуре сразу нескольких металлов, не теряя при этом высокой симметрии. Обилие различных элементов — хромофоров (ведь здесь и железо, и марганец, и хром, и титан!) — порождает общее характернейшее свойство гранатов — их плотную, насыщенную и почти всегда неоднозначную окраску. Одним словом ее обычно и не назовешь, и, мало того, что приходится мешать цвета, нужно еще вспомнить уйму всяких разноцветных вещей! Судите сами: красно-бурый, гвоздично-коричневый, фиалково-алый, винно-красный, крыжовенно-зеленый, серо-зеленый, медово-желтый, оранжево-розовый вплоть до серо-буро-малинового в самом прямом смысле!

В минералогическом справочнике сказано, что гранаты относятся к важнейшим породообразующим минералам и «участвуют в образовании многих месторождений полезных ископаемых». В первую очередь рассмотрим самые запоминающиеся из гранатов, те, что рассыпались огненными, золотыми и изумрудными искорками не только по самым разным горным породам, но и по страницам истории с незапамятных времен.

Гранат — самоцвет удивительной, сложной и подчас горестной судьбы. Его роль в истории культуры камня знает взлеты и падения. Как, пожалуй, ни один другой самоцвет, гранат всегда был во власти всесильных капризов моды. Двойник рубина. Поначалу его попросту не отличали от рубина, и все слова, которые в древних текстах относятся к антарксу или карбункулу, почти всегда неоднозначны. Вот что пишет наш соотечественник Афанасий Никитин, еще в XV в. пробравшийся «за три моря» и дошедший до столицы государства Пегу (в нынешней Бирме): «В Пегу же пристань немалая и живут в нем индийские дервиши. А родятся там драгоценные камни маник, да яхонт, да кырпук».