Приоткрой малахитовую шкатулку
Шрифт:
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
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 [25] . 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).
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.
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
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.
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.