Текст книги "Приоткрой малахитовую шкатулку"

Автор книги: Татьяна Здорик

сообщить о нарушении

Текущая страница: 11 (всего у книги 13 страниц)

ЦВЕТ СОЛНЦА И ЛУНЫ… И ПАВЛИНЬЕГО ПЕРА
(ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ)

Среди жителей Индии распространен рассказ о лунном камне, и они называют его джандараканд, то есть лунные лучи.

Ал-Бируни

Лунопоклонники Индии представляли свое божество в виде идола на колеснице, которую четыре гуся мчат в поднебесье, а в руке идола сияет драгоценный джандараканд.

Ф. Кренделев

Как спастись нежной принцессе от нежеланного старого короля? Кротко, но твердо попросить о невозможном, несбыточном, таком, что и вообразить-то трудно. Например, платье цвета Луны! Цвета Солнца! Так и сделала по наущению феи умная девушка из волшебной сказки Шарля Перро «Ослиная шкура».

А каков он – цвет Солнца, цвет Луны? Это не просто цвет. Сразу и цвет, и свет: сияние, мерцание, сполохи, переливы. Играющий свет, он льется изнутри и заполняет весь объем. Главное в нем – это появление вдруг, при нечаянном повороте серого камня. Истинность названия понятна вам при первом же блике голубого сияния: лунный камень, наполненный призрачным торжеством лунного света.

Родина голубых лунных камней – Бирма и Шри-Ланка. Этот полевой шпат образовывал вкрапленники в вулканических породах после их разрушения, и «лунные» адуляры скопились в выветрелой массе древних пород.

А в Южной Индии, в местечке Капгям, недавно открыто было месторождение зеленовато-золотистых лунных камней, изливающих свет, подобный свету яркой полночной Луны южного неба.

 Шлифованный лунный камень

Чуть более темный, менее прозрачный, но зато являющийся глазу не отдельными каплями лазури или осколками Луны, а полыхающий голубыми зарницами – беломорит, полевой шпат Поморья, залегающий у Белого моря. Он вызывает в памяти холодное свечение заполярной морской глади. За что и назван в честь Белого моря признанным ценителем красоты камня А. Е. Ферсманом. Александр Евгеньевич подарил нам вдохновенное описание беломорита: «…белый, едва синеватый камень, едва просвечивающий, едва прозрачный, но чистый и ровный, как хорошо выглаженная скатерть.

По отдельным блестящим поверхностям раскалывался камень, и на этих гранях играл какой-то таинственный свет. Это были нежные синевато-зеленые, едва заметные переливы, только изредка вспыхивали они красноватым огоньком, но обычно сплошной загадочный лунный свет заливал весь камень, и шел этот свет откуда-то из глубины камня…»

Есть и солнечный камень. И он таит прелесть неожиданности, как всякая игра света, как всякая игра вообще. Но если лунные камни свет охватывает единым сполохом, солнечный мерцает тысячами искр. Как мерцает разноцветными лучами солнце сквозь ресницы прикрытых век. Словно цветные зайчики: малиновые, оранжевые, лиловые, ярко-ярко-васильковые вспыхивают в глубине розовато-серого камня. Словно тысячи крошечных зеркал прячутся в его вековой неподвижности. Словно? Нет, не словно, а действительно так! Есть в нем настоящие, хотя и микроскопические зеркала. Как так? Чуть позже вы убедитесь в этом сами. А пока несколько слов о самом знакомом из этого семейства – семейства иризирующих полевых шпатов. Ведь и таинственно-печальный лунный и мерцающий теплом солнечный и старинный наш знакомец лабрадорит (он же таусиный – павлиний, он же радужный камень) все они самые нарядные представители распространеннейшего на Земле класса полевых шпатов.

В Северной Америке в стойбищах эскимосов еще в конце XVIII в. миссионеры впервые увидели этот необычный камень: сполохи полярного сияния в черной полярной мгле – малиновое, зеленое, лазурное зарево охватывало мрачную, как эскимосская ночь, скалу. В 1776 г. его привезли в Европу и в честь места находки назвали лабрадорит. Игра камня очаровала самое изысканное общество просвещенного века. Ее сравнивали с переливами крылышек тропических бабочек, павлиньих перьев. Камень вошел в моду и стоил баснословных денег. Лионские ткачи создали в его честь переливчатый «таусиный» шелк. А в 1781 г. лабрадорит нашли в окрестностях «Северной Пальмиры» – Петербурга. За один образец русского лабрадорита в 1799 г. было уплачено 250 000 франков. Этот камень и впрямь гляделся как чудо из чудес. В нем совершенно отчетливо вырисовывался портрет Людовика XVI: лазурный профиль на бронзово-зеленом фоне. Людовик был увенчан гранатово-красной короной с радужно переливающимся краем и маленьким серебристым султаном из перьев. В большой моде были тогда табакерки, коробочки с мозаичными мотыльками и цветами из лабрадорита.

Подобный же минерал был встречен в Финляндии в скалах Ильямаа: при повороте кристалла по его поверхности пробегал весь солнечный спектр. Эту разновидность минерала так и называют – спектролит. Канадское название похожих камней – перистерит (от греческого слова «перистера» голубь). И опять-таки название это приравнивает разноцветный отблеск камня к радужному отливу на сей раз голубиной шейки.

Словом, названия стараются передать основное свойство этих камней – не просто цвет, а сразу и его игру, и радужность, и перелив.

В чем секрет, физический смысл этого перелива – иризации? Задумывались над этим вопросом давно. Однако к ответу пришли лишь постепенно, через века. Прежде в науке о минералах надо было произойти двум явлениям. Во-первых, распространилась и укоренилась среди ученых идея изменчивости «вечных» камней, более того, чрезвычайной чуткости их к изменениям в породившей их минералообразующей химической среде. Во-вторых, и самое главное – это прогрес в приборостроении, появление немыслимых раньше исследовательских приборов. Электронный микроскоп подчас позволяет «видеть» на уровне молекулы, увеличивая изображение в сотни тысяч раз. И лишь тогда секрет полыхающих камней раскрылся нам.

 Лабрадор. Иризация

Иризацией обладают многие полевые шпаты разного состава. Объединяет их то, что все кристаллы этих минералов содержат тончайшие пластинчатые вростки натриевого полевого шпата – альбита, ориентированные параллельно и согласно с основными кристаллографическими направлениями кристалла-хозяина. Почему же природные кристаллы оказались такими неоднородными? Как могло возникнуть такое строение, похожее на стопку стекол разной толщины?

Кадры недавно прошедшего по экранам страны японского фильма «Гибель Японии» или прекрасные цветные ленты Г. Тазиева, снятые над действующими вулканами Африки, выразительные снимки Б. Гиппенрейтера, сумевшего забраться со своей фотокамерой чуть ли не в жерло вулкана Ключевская сопка, впервые дают нам хотя бы самое приблизительное представление о масштабах магматического очага, его силе, размахе движений и температур. Оттолкнувшись от него, можно попытаться представить себе огненную и текучую стихию магмы – того первовещества, когда собственно вещества в нашем понимании еще и нет: атомы лишь постепенно обволакиваются стабильным окружением других атомов, уравновешивающих их заряды. В этой пластичной массе еще нет кристаллических решеток, нет минералов, лишь постепенно, словно островки, из самых распространенных в этом «адском вареве» элементов – алюминия, кремния и кислорода – возникают гибкие еще алюмосиликатные каркасы, способные удержать атомы главных щелочных и щелочно-земельных металлов – калия, натрия, кальция. «Современный минералог, а особенно петрограф, уже привык представлять себе эту аморфную массу в виде непрерывного сцепления из связанных общими вершинами кремнекислородных тетраэдров. Сетка эта ажурная, раздутая, с крупными полостями, как бы пенистая, из-за стремления «сильных» атомов кремния, мелких и с большим зарядом, расположиться с сохранением общих кислородных вершин как можно дальше друг от друга. Содержание кремния в магме (25 %) настолько велико, что в основном трехмерная пена или кружево составлено из кремнекислородных тетраэдров, но в ту же массу достаточно легко включаются или захватываются тетраэдры с алюминием…» – так образно представляет себе начало кристаллизации магмы кристаллограф и кристаллохимик академик Н. В. Белов.

В условиях пластичности и высокой температуры атомы магмы постепенно компонуются в «зачаточные» кристаллы полевых шпатов и кварца. Безмерно простирающийся кружевной каркас поглощает и другие атомы. Легкие и крупные атомы калия, натрия, кальция, несущие большой заряд, – все они находят «пристанище» в этих алюмокремнекислородных «кружевах». Более того, часть калия замещается барием, цезием, рубидием, на место кальция встает железо или стронций. Но вот магма все более густеет, решетки кристаллов становятся жесткими, они уже не в силах вместить всех «чужаков» без разбора. И в монолитных на поверхностный взгляд кристаллах начинается разброд, распад. Правда, распад этот носит весьма «организованный» характер – на это они и кристаллы. В кристалле, ограниченном, упрощенно говоря, параллелепипедом («коробкой»), возникают участки (домены), в каждом из которых наблюдается закономерное тончайшее переслаивание полевых шпатов разного состава: слой кальциевого полевого шпата, например андезина, слой натриевого – альбита. Так устроены перестериты, отливающие радугой. Так же примерно выглядят под оком электронного микроскопа лабрадорит и беломорит.

 Сросток кристаллов адуляра

Иризация возникает тогда, когда при прохождении луча через стопку тончайших пластинок длина волны одной из составляющих солнечного спектра (например, в синей или фиолетовой части спектра) становится кратной толщине прозрачной альбитовой пластиночки. Многократно повторенная всей «стопкой» интерференция каждой пластиночки и порождает удивительный эффект, воспринимающийся нами как переливающееся сияние.

А вот с солнечными камнями дело обстоит несколько иначе. Распад при остывании привел здесь к выпадению железа в виде микроскопических зеркал закономерно ориентированных пластиночек гематита. И от каждой такой пластинки отражается луч света – отдельный «световой» зайчик: минерал мерцает.

Как и прочие полевые шпаты, иризирующие разновидности встречаются и в изверженных полевошпатовых породах, образующих огромные массивы, такие, как на полуострове Лабрадор, в Карелии, на побережье Белого моря и в Волыни, и в пегматитах, например, Казахстана или Норвегии. Но «самые лунные» из лунных – светящиеся камни Бирмы и Шри-Ланки – образуют, как мы уже говорили, вкрапленники в излившихся вулканических породах.

 Кристаллы ортоктаза в пегматите

Интерес к камню, как и все прочие общественные увлечения, подвержен колебаниям – взлетам и спадам. В начале XIX в. интерес к природным диковинкам – дендритам, кораллам, окаменелостям – был неистощим. Тогда-то и появились в Европе впервые лунные и «таусиные» камни, и сразу взмыли на самый гребень волны модных увлечений. Постепенно интерес к ним несколько ослаб: ведь особенно красивы они были лишь в короткие мгновения. К тому же огранка, так украшающая прозрачные камни, к ним неприменима: их красоту выявляет лишь округлый или плоский кабошон, вырезанный точно по размеру иризирующего участка. Однако в последние годы благодаря общему подъему интереса к камню во всем мире лунные и солнечные камни в «чести». Чтобы насытить спрос любителей таинственного лунного сияния, уже не хватает природных камней: ювелирные фирмы выбросили на рынок красивую имитацию – бесцветную синтетическую шпинель, отшлифованную кабошоном. На нижнюю, плоскую часть этого кабошона нанесен тонкий слой голубой эмали или синеватого металлического сплава. Массивный же лабрадорит, крупные месторождения которого исчисляются тысячами тонн, человек никогда не обходил вниманием: из них полируют плиты для облицовки цоколей колонн, зданий, памятников и т. д.

Но лунные, солнечные или радужные камни – лишь самая малая часть всех полевых шпатов<sup>[25]25
  Название «полевой» происходит из Швеции. Его объясняют тем, что обломки полевых шпатов часто попадаются на вспаханных полях. Слово «шпат» (от немецкого «шпальтен») означает «раскалываться, расщепляться» (на пластинки по спайности), применяется ко всем минералам, имеющим хорошую спайность в двух направлениях.


[Закрыть]</sup>. Полевые шпаты – самые распространенные на земле минералы: они составляют около 60 % всего объема земной коры. Из полевых шпатов на 3/4 состоят граниты и похожие на них сиениты и почти на 60 % упоминавшиеся выше зернистые темные породы габбро. Они слагают вкрапленники в застывших лавах, ими сложены больше чем наполовину пегматитовые тела.

Граниты, сиениты, пегматиты разрушаются на отдельные зернышки – песок. Если вы возьмете песок на ладонь и вглядитесь в него, то увидите на некоторых зернышках блестящие плоскости – спайность, сразу выдающую полевой шпат. Геологические процессы приводят к образованию из песка песчаников. И в них часто главную роль вместе с кварцем играет полевой шпат. А если горные породы оказались в зоне горообразования и перенесли колоссальные давления и температуры, то все они – и изверженные, и возникшие из них осадочные – превращаются в метаморфические породы: гнейсы или сланцы. В них тоже очень много тюлевого шпата. Пожалуй, нет полевых шпатов лишь в карбонатных осадках. Но если земная кора больше чем наполовину сложена полевыми шпатами, стоит подробнее остановиться на их составе и строении. По химическому составу полевые шпаты так и различаются на две подгруппы: натриево-кальциевые полевые шпаты (плагиоклазы) и калинатровые полевые шпаты (ортоклаз и микроклин).

Плагиоклазы представляют собой непрерывную смесь двух компонентов: натриевого полевого шпата – альбита и кальциевого – анортита (сияющий радужной иризацией Лабрадор по составу примерно посередине между ними, а беломорит – олигоклаз – ближе к альбиту). Калиевые полевые шпаты могут удержать в кристаллической решетке лишь незначительную примесь собственного натрия, но зато они почти всегда содержат тонкие или грубые вростки альбита. Именно такие тончайшие пластиночки альбита заставляют, как вы, наверное, помните, калиевый шпат адуляр светиться и переливаться лунным светом.

Полевые шпаты редко образуют хорошо оформленные кристаллы. Припомните облик хорошо известных вам зернистых пород, например гранита: среди его округлых и угловатых зерен преобладает полевой шпат. Если приглядеться, его нетрудно отличить от законных соседей и кварца или слюды по ряду характерных признаков. Прежде всего это спайность. Та самая способность легко раскалываться на пластинки, заложенная уже в самой неоднородности кристаллической решетки этих минералов. Спайность настолько характерна для всех полевых шпатов, что и большинство названий минералы этой группы получили в зависимости от того, под каким именно углом они раскалываются на спайные брусочки. Так, название ортоклаз – это соединение двух греческих слов: «ортос» – прямой и «клазис» – излом. Плоскости спайности в нем расположены под прямым углом. Микроклин состоит из слов «микрос» небольшой и «клинен» – наклонять (действительно, угол наклона между спайностями отклоняется от 90° всего на полградуса), А вот плагиоклаз происходит от слова «плагиос» – косой (в нем этот угол составляет 86° – 87°).

Спайность определяет и два других свойства: характерный ступенчатый излом и перламутровый блеск, часто пробегающий по свежему спайному сколу. Чрезвычайно характерны и такие общие для всех полевых шпатов свойства, как светлые окраски: белые, светло-серые, красноватые, голубоватые или зеленоватые и невысокая (значительно меньшая, чем у кварца) твердость (5 – 6) и их малый (2,5 – 2,8) удельный вес.

Как и в других главах этой книги, мы начали знакомство с группой плагиоклазов с ее самых ярких и запоминающихся представителей: Лабрадора и олигоклаза. Из остальных плагиоклазов, пожалуй, самый характерный и распространенный – альбит, чисто натриевый полевой шпат. «Альбит» значит «белый», от латинского слова «альбус». Он вправду почти всегда белый: сахарно-белый, фарфорово-белый, перламутрово-белый. Тонкие белые пластинки альбита можно бывает различить в зернистых альбитизированных породах. А если поднести к глазам лупу, такие же пластинки видны и в сплошном зернистом агрегате, выглядевшем как сахар-рафинад и так и называющемся – сахаровидный альбит. Не разглядеть их без микроскопа, разве только в сплошном фарфоровидном альбите, возникающем обычно за счет замещения более ранних минералов и в точности похожем на неглазурованный фарфор. Этот полевой шпат образуется при сравнительно низких температурах, и его появление – почти всегда результат воздействия поздних, часто рудоносных растворов. Присутствие в породах альбита указывает геологам на возможность обнаружить месторождения тантала, ниобия, бериллия, лития, цезия.

Возникает альбит и на поздних стадиях образования пегматитов. Здесь он особенный и имеет свое название клевеландит. В пегматитовых жилах клевеландит часто светло-голубой. Его слегка изогнутые, тесно сросшиеся пластинки здесь довольно крупные – до 4 – 5 см. Их сплошные лучистые агрегаты образуют подобия вееров, снопов или многолепестковых цветов. Но самые эффектные розетки клевеландита вырастают, конечно, в минералах пегматитов. Здесь они гнездятся у подножия крупных призматических кристаллов калиевого полевого шпата в виде тонких, часто совершенно прозрачных и бесцветных пластинок размером 1 – 2 см, срастающихся в причудливые розетки и ажурные шары. В пегматитах Волыни такие ребристые полусферы достигают размеров чайной чашки, а то и блюдца.

Совсем другой облик имеют калиевые полевые шпаты. Самые распространенные из них – ортоклазы и микроклины – вы наверняка помните с детства. И не только по маленьким светло-бурым камешкам, колющим босые ноги на тропе или вспаханном поле. Прежде всего по шершавым, рябым камням гранитных парапетов, по блестящим розовым цоколям зданий. Прекрасные крупные кристаллы калиевого полевого шпата можно разглядеть в монолитных гранитных колоннах Исаакиевского собора и «Александрийского столпа» (монумента, воздвигнутого в честь победы в Отечественной войне 1812 г.) в Ленинграде. Интересно выискивать сплошные полевошпатовые прожилки в гранитах, в их расширениях всегда можно увидеть целые столбчатые кристаллы. Такие же кристаллы, только еще больше и совершеннее, образуются в миароловых пустотах пегматитов. Рост в газовожидкой среде, в условиях идеального всестороннего питания придает им вид геометрически правильных коротких столбиков ромбовидного сечения с изящной головкой, сформированной срастанием нескольких плоских граней. Как и кварц, они часто образуют красивые двойниковые сростки. В таких пегматитах кварц и полевой шпат обычно встречаются совместно. Время и условия возникновения обоих минералов очень близки, и они часто срастаются вместе, образуя эффектные кварц-полевошпатовые друзы. В пегматитах одновременная (совместная) кристаллизация этих минералов часто приводит к появлению своеобразных срастаний, получивших название письменного гранита, графического пегматита или еврейского камня: в одном гигантском, иногда многотонном кристалле полевого шпата кварц образует систему закономерно ориентированных маленьких угловатых («скелетных») вростков – рыбок; такие срастания живо напоминают страницы древних восточных рукописей на каком-то неразгаданном языке. Некоторые ученые прошлого века даже стремились прочесть их. Но это не язык человека, а язык самой природы, с помощью которого она четко зафиксировала в своих «записях» условия образования этих замечательных горных пород.

Сростки амазонита и микроклина

Первым, кому удалось «прочесть», разгадать зашифрованную информацию природы, был создатель учения о пегматитах академик А. Е. Ферсман. Путем тщательных кристаллографических измерений он установил, что в графическом пегматите кварц и полевой шпат имеют не беспорядочную, как кажется на первый взгляд, а строго закономерную взаимную ориентировку; они срастаются между собой по определенному правилу, которое получило название правила (или закона) Ферсмана. А способ совместной кристаллизации, при котором возникает подобная «письменная» структура (она хорошо известна, например, металлографам, изучающим строение металлических сплавов), называется в физической химии эвтектическим. Таким путем А. Е. Ферсман доказал, что письменный гранит представляет собой настоящую кварц-полевошпатовую эвтектику.

Среди калиевых полевых шпатов, как и среди плагиоклазов, есть иризирующие – лунные и солнечные разновидности. Кроме них, пожалуй, самый популярный калиевый полевой шпат – амазонит, который назван в честь реки Амазонки, откуда будто бы были привезены первые образцы этого яркого самоцвета. Окраска амазонита бирюзово-зеленая, но оттенки ее разнообразны. Забайкальский амазонит бледный, зеленовато-голубой, очень похожий на цвет несколько выцветшей бирюзы. Амазонит Украины очень яркий и по интенсивности не только не уступает бирюзе, но часто превосходит ее. А вот амазонит Кольского полуострова ярко-зеленый, голубизна в нем почти неощутима. Характерная особенность амазонитов – белые крапинки, рябинки, маленькие вросточки натриевого полевого шпата альбита. Редкие кристаллы амазонита, как всякого другого микроклина, представлены короткими столбиками. Амазонит – один из самых ярких и «живых» поделочных камней. Но еще эффектнее выглядят очень редкие винно-желтые прозрачные кристаллы низкотемпературного калиевого шпата ювелирного адуляра, встречающиеся в пегматитах Мадагаскара.

А где применяются полевые шпаты вообще? Неужели человек мог оставить без внимания этот щедрый дар природы? Разумеется, не оставил. Судьбу и роль полевого шпата в технике определила его способность при расплавлении образовывать вязкую массу, застывающую в плотное стекло.

Мне хочется, чтобы однажды вы, оглядев свой привычный родной дом, вдруг увидели, что из чего, из каких веществ, из каких минералов. Пусть на миг каждая вещь покроется плащом блестящих кристаллов, послуживших некогда их основой! Сколько здесь было бы неожиданных сюрпризов! И в точности, как и в земной коре, одно из первых мест в вашем доме занял бы полевой шпат! Оглядите хотя бы вашу теплую уютную кухню. Фаянсовая раковина, сияющая молочной белизной, голубая плитчатая стена над ней содержат не меньше 8 – 15 % полевых шпатов. Красивая, легко моющаяся эмаль плиты и холодильника, красных, зеленых, синих кружек, чайников, чугунных жаровен и обливных половников и того больше – в них 17, 28, 56 % полевых шпатов. А взгляните на накрытый к ужину стол: сахарница с цветочками и фаянсовая кружка с домиками, высокий папин бокал и хрупкая мамина фарфоровая чашка – все они не обошлись без полевых шпатов: от 10 до 30 % содержит их каждая фаянсовая или фарфоровая посудина.

Но все же больше всего полевых шпатов расходуют, пожалуй, электротехники. Только представьте на миг, какой путь пробегает электрический ток от турбин электростанций до лампы на вашем письменном столе! Бесчисленными реперами сопровождают бег электрического тока фарфоровые изоляторы, ограждающие провода от соприкосновения со всем, что может воспламениться. Самые огромные и тяжелые из них достигают сотен килограммов, а самые маленькие – около двух граммов. Но в каждом из них не видимая глазом основа – полевой шпат. Так же, как видимую основу, составляет он в гранитах обелисков и колонн, набережных, фонтанов, памятников; вглядитесь только, и вот перед вами наш неизменный спутник, самый распространенный и с детства известный минерал – полевой шпат.