Miner12.jpg Гиацинт
Гиацинт, жаргон, старлит... Не ошибусь, если скажу, что больше половины ребят вовсе о таких камнях не слышали. Почему? Разве циркон так уж редок? Да не сказать. Скорее наоборот: силикат металла циркония - циркон - один из самых распространенных акцессорных минералов. В. И. Соболевский, автор книги "Замечательные минералы", утверждает, что в любом месте Советского Союза в течение часа можно собрать коллекцию минералов, представленных великолепными кристаллами (в том числе и циркона), только маленькими. И это совершенно справедливо для цирконов. Они встречаются и в гранитах, и в гнейсах, но особенно часто в породах, богатых натрием: сиенитах и нефелиновых сиенитах, альбититах, украинских щелочных породах мариуполитах. В пегматитовых жилах нефелиновых сиенитов постоянными спутниками циркона служат щелочные темноцветные минералы: эгирин или эгирин-авгит, щелочные амфиболы, флюорит, иногда гранат и корунд. Крупные цирконы можно встретить главным образом в сиенитовых пегматитах. Такие породы известны в Норвегии (Хитторе) и в США (Северная Каролина), а у нас - на Урале, в Ильменском хребте. Маленькие, не больше миллиметра, кристаллы циркона можно заметить простым глазом, так как в породе их обычно окаймляют темные колечки. Встречаются цирконы и в алмазных трубках Якутии. Цирконы часто представлены небольшими правильными кристаллами характерной изящной формы. В сечении у них квадрат, и мотив их кристаллической решетки, а соответственно и форма кристаллов подчинены оси четвертого порядка. Кристаллики циркона относятся к тетрагональной сингонии. А сам кристалл состоит из тетрагональной призмы (иногда по ребрам она притуплена второй такой же призмой) и тетрагональной же бипирамиды, завершающей призму с обоих концов. Еще более эффектны кристаллы с двумя бипи-рамидами по концам, одна на вершинках, а другая только притупляет грани между призмой и верхней пирамидкой.
Бипирамидаттьные кристаллы циркона
Miner13.jpg Циркон в породе
И вот что интересно. Циркон очень чутко реагирует на условия кристаллизации. В кислых породах, например в гранитах и пегматитах, у кристаллов циркона обязательно развиты и призма, и дипирамида, а вот при возрастании щелочности растворов призмочка исчезает из огранки, тетрагональная бипирамидка смыкается нижними ребрами и внешне очень напоминает октаэдр (см. рисунок на с. 61). А если циркон возник при сравнительно низких температурах, форма его совсем иная: он, как и многие другие низкотемпературные минералы, образует сферолиты, или маленькие розетки из тончайших микропризмочек. Крупные цирконы очень редки, фактически их добывают только в россыпях Индокитая (Кампучия, Таиланд, Вьетнам), Шри-Ланки (Ратнапура), Австралии (Квинсленд и Новый Южный Уэльс), Тасмании и Мадагаскара. Но дело не только в величине кристаллов. На Урале и в Норвегии встречаются и крупные цирконы. Но они хрупки, трещиноваты и непрозрачны. И тут ничем не поможешь. Эти кристаллы подверглись саморазрушению, как говорят минералоги, метамикт-ному распаду. Дело в том, что в состав цирконов входят заметные примеси радиоактивных элементов - урана и тория. Радиоактивное излучение урана и тория разрушает кристаллическую решетку минерала, и, хотя внешне кристалл совсем целый - с гранями, с острыми ребрышками, с целой головкой, это фактически уже не кристалл, а бесструктурная масса. Разбейте такой кристаллик, и на раковистом изломе вы увидите вместо характерного для циркона алмазного блеска блеск капельки смолы - типичный признак метамиктного состояния вещества. Но цирконы важны для нас сегодня не как красивые самоцветы, а как источник важного и весьма современного металла циркония. В 1789 г. М. Г. Клап-прот открыл новое вещество в драгоценном цейлонском цирконе. Вещество оказалось окислом циркония. Лишь 35 лет спустя И. Я. Берцелиусу удалось получить чистый металлический цирконий. Серебристо-белый металл цирконий по праву называют металлом атомного века. Его свойства позволяют ему претендовать на роль конструкционного металла ядерных реакторов. Коррозионная устойчивость позволяет использовать цирконий в химическом машиностроении или, например, для такой ответственной и тонкой детали, как наконечник фильеры, через которую тянут нить ацетатного шелка, - кислая среда в этом процессе сменяется щелочной; лишь "весьма благородные" металлы способны вынести такие перемены. Еще одна важная область применения циркочмя - современная металлургия, требующая стойкости и прочности от стали не только на воздухе, но и в коррозионных средах, не только при высоких, но и при низких температурах. В этих случаях небольшая доза "витамина Zr" оказывает магическое действие.
КРОКУС СЕДОГО УРАЛА (КРОКОИТ)
Цвет утренней зари, или Авроры. Желтовато-красный цвет, состоящий из смеси багряно-красного и оранжевого... Этот цвет свойствен красной свинцовой руде из Сибири.
А. Г. Вернер
Минералы часто называют цветами земных недр, цветами рудных жил. Название напрашивается само собой: как и у цветов, мы встречаем здесь чистые и яркие окраски, разнообразие форм - то математически строгих, то непредсказуемо прихотливых. Таков и старинный любимец минералогов крокоит. Недаром он тезка весеннего цветка крокуса. Крокоит не из самых важных в минералогии. Скажем, кроваво-красный гематит красив, но прежде всего это отменная железная руда. Изящны граненые стаканчики берилла, но для нас он важнее как основа получения сверхсовременного легкого металла бериллия, так же как тяжелые красно-бурые кристаллы оловянного камня касситерита - главная руда олова, "металла консервной банки". А вот крокоит, минерал-цветок, минерал-радость, как и его тезка крокус, "цветет" для души. Этот исконно уральский, березовский самоцвет - "гвоздь" любой минералогической коллекции Его глубокий оранжево-красный цвет в сочетании с сильным алмазным блеском так необычен, что в одном из старинных немецких фолиантов именуется цветком утренней зари (морген-рот). Есть своя поэзия в строчках этих потертых немецких фолиантов...
Miner14.jpg Кристаллы крокоита в кварце
Полупрозрачные или просвечивающие по краям кристаллики крокоита обычно невелики: редко они достигают 1,5 - 2 см. Обычно это вытянутые призмочки с островерхими головками, исштрихованные вдоль глубокими бороздками. Нередко попадаются затейливые полые внутри кристаллики. Внутренняя поверхность этих полостей обычно повторяет внешнюю огранку кристалла. Среди набора граней крокоита, помимо удлиненной призмы, определяющей весь облик кристаллов, можно рассмотреть грани пирамиды, формирующие их головки. На Березовском месторождении есть и менее обычные для этого минерала формы: призма словно "выпала" из арсенала их граней, верхняя пирамида соприкасается с нижней. Такие аналогичные кристаллам циркона кристаллики внешне напоминают октаэдр. Однако запоминающийся облик минерала, его "физиономию" создают характерные сростки. Слагающие их кристаллики, пронизывая друг друга, заполняют пустотки и трещинки, образуют сверкающие угловатые гроздья, колючие, как ежи, корочки. Особенно славятся среди коллекционеров знаменитые березов-ские штуфы - латунно-желтые кубы пирита, между которыми и на которых топорщатся то неровным заборчиком, то ершистым плащем сверкающие тонкие призмы огненно-красного крокоита.
Miner15.jpg Щетка кристаллов крокоита
Упоминание об этом минерале как о красной свинцовой руде встречается еще в 1763 г. в работе М. В. Ломоносова "Первые основания металлургии". Но детальное описание крокоита впервые составил в 1766 г. академик И. Г. Леман. Знаменитая "красная свинцовая руда из Сибири" после своего блестящего дебюта на арене минералогии особенно прославилась в 1797 г., когда французский химик Луи Никола Воклен открыл в этом минерале неизвестный прежде элемент хром. У внимательного читателя может возникнуть вопрос: а почему оранжево-красный минерал назван в честь крокуса-шафрана? Ведь шафран желтый, а не оранжевый. Вопрос законный. Крокоитом минерал был назван за шафранно желтый цвет в порошке. Цвет черты минерала, т. е. цвет его порошка - более надежный диагностический признак, чем цвет самого минерала, он более устойчив, меньше подвержен изменени ям и вариациям. Характерные черты облика крокои та - хрупкость, ясная спайность, низкая твердость (2,5 - 3), высокая плотность (6,0 г/см3), мелкоракови стый или неровный излом. На свету крокоит постелен но выцветает. Есть у минералов одно парадоксальное на первый взгляд свойство. Казалось бы, камень - символ постоянства, неизменности. Тысячелетиями стоят каменные громады пирамид... Ни смена династий, ни исчезновение с арены истории целых государств не в состоянии погасить блеска самоцветов - они лишь переходят из скипетра в рукоять шпаги, из конской сбруи в колье красавицы или в сейф очередного владельца... Казалось бы, камни и впрямь вечны. Но вспомните, какими неизменными кажутся нам зимой покровы снега, ледяной панцирь реки. А всего на 5 - 10° С изменится температура воздуха и неподвижные громады минерала-льда сменятся мятущимися потоками минерала-воды. Эта всем нам знакомая метаморфоза позволяет представить, что и остальные минералы могут быть устойчивыми лишь в определенном диапазоне температуры, давления и других физико-химических условий. Очень четко эта неустойчивость минералов при изменении среды выявляется, например, когда сульфиды металлов (свинца, цинка, железа), образовавшиеся в земных недрах, попадают на поверхность Земли и подвергаются воздействию атмосферных осадков, грунтовых вод, кислорода воздуха, органических кислот, всегда присутствующих в почвах. Первичные минералы руд разрушаются, а их составные части - ионы металлов - концентрируются в новых соединениях. Хромат свинца - крокоит - один из поздних минералов коры выветривания свинцовых или свинецсодержащих месторождений. Но чтобы возник этот красавец-минерал, помимо свинца, нужен хром, он-то и придает минералу его нарядный цвет. На Урале гранитные дайки и заключенные в них рудные жилы располагаются среди ультраосновных пород, всегда содержащих хром. В измененных гранитных дайках выпадает этот редкостный хромат свинца.
ОСЬ ЦВЕТКА И ОСЬ КРИСТАЛЛА (МИНЕРАЛЫ ГРУППЫ БЕРИЛЛД)
Пятерная ось несовместима с расположением атомов в решетчатых системах и тем самым невозможна в кристаллах.
И. И. Шафрановский
Пятерная ось является у мелких организмов своеобразным инструментом борьбы за существование, ...против кристаллизации, первым шагом которой была бы их "поимка" решеткой. Н. В. Белов
Чуть сойдет снег, и влажная земля улыбнется миру первоцветами. По берегам рек раскроет пятилепестко-вый венчик лиловато-голубая печоночница, засветятся желтыми баранчиками склоны холмов, а редким счастливчикам встретится нежный и красивый подснежник - медуница, тоже пятигранные бокальчики, синие и лиловые с розоватой полосой. Вслед за храбрыми первенцами апреля покрываются цветами ветки вишен: пять белых округлых лепестков каждый раз сызнова утверждают вечный закон весны. А ЧУТЬ осыпется белым конфетти вишня, раскроют венчики розоватые цветы яблонь, холодком и горьковато-сладким запахом наполнит воздух кипен-но-белая черемуха. А по лесным полянам и городским пустырям разольет солнечный блеск веселая куриная слепота. Золотые венчики курослепа как приглашенье к лету. И замелькает на лету "отрывной календарь" лепестков: лазоревая герань, розовый шиповник, голубые незабудки, как метки возле каждого родника, голенастые яркие мальвы, влажные лилии, царящие в лесных озерах и заводях... И всюду от снега до снега разноцветные пятерки (изредка четверки) лепестков. Геолог А. А. Малахов называет пятерную симметрию симметрией жизни ("В мире реальной фантастики", Свердловск, 1965). И верно, ведь та же самая пятерная ось управляет существованием морской звезды и морского ежа. Окаменевшие членики морских лилий, населявших миллионы лет назад теплые моря, по сей день хранят пятилучевую звездочку - дырочку - срединный канал, шедший через весь "стебель" животного. А почему в море нет шестилучевых звезд? Почему так много на свете пятилепестковых цветов и почти никто из них не "отрастил" шестого? Но стоит только опуститься на землю зиме, и с неба, словно крошечные ледяные шестеренки, посыпят-ся шестилучевые звездочки. Почему же у снежинок всегда шесть лучей? "Мы не можем не отметить здесь тот в высшей степени замечательный факт, - пишет известный академик кристаллограф А. В. Шубников, - что среди представителей живой природы, пожалуй, чаще всего встречаются как раз простейшие из невозможных для затвердевшего окристаллизованного "мертвого" вещества виды симметрии (пятерная симметрия)". А почему так? Ответ на этот интересный вопрос можно попытаться найти у крупнейшего советского кристаллохимика Н. В. Белова. "Кристаллографический запрет 5-ной оси, как известно, определяется невозможностью согласовать ее... с решеткой, с "решетчатым состоянием" кристаллического вещества. И потому можно думать, что 5-ная ось является у мелких организмов своеобразным инструментом борьбы за существование, страховкой против окаменения, против кристаллизации, первым шагом которой была бы их "поимка" решеткой". В противоположность живым организмам, в мире кристаллов плотная, стабильная упаковка атомов в кристаллической решетке - идеал, к которому "стремится" природное кристаллическое вещество; ведь чем прочнее, симметричнее их структура, чем надежнее уравновешены частицы вещества, тем труднее их разорвать, тем прочнее сам кристалл и больше его кристаллизационная сила, т. е. тем больше повышаются и его шансы на образование и сохранение. Даже самое первое знакомство с минералогией показывает, что шестерная, или, как говорится в кристаллографии, гексагональная, симметрия - неплохой вариант "надежной" кристаллической решетки: более 8% детально изученных довольно часто распространенных минералов компонуют свои ионы вокруг оси шестого порядка. Это и шестигранные столбики апатита, и утолщенные таблички нефелина, и розетки молебденита или схожего с ним графита. Но самые совершенные, самые красивые и "популярные" из гексагональных минералов несомненно бериллы. Их стройные вытянутые по шестерной оси кристаллы похожи на граненые колонны или на шестигранные кубки. Горняки любовно называют их стаканчиками. Гексагональная симметрия бериллов начинается на уровне их кристаллической решетки. Основу их структуры составляют кремнекислородные кольца: в каждом кольце 6 атомов кремнезема и 18 кислорода. Поэтому бериллы и называют кольцевыми силикатами. Связанные ионами бериллия и алюминия, одно над одним поднимаются кольца вокруг невидимых осей шестого порядка, выстраиваясь в колонны, точнее, в трубы: серединки этих колонн остаются полыми. Не случайно бериллы напоминают многоцветье цветочных лепестков: голубые, синие, розовые, оранжевые, бледно-желтые, янтарные, зеленые всех оттенков, молочно-белые, едва уловимого цвета оконного стекла и вовсе бесцветные. Бериллы вносят свою характерную, им лишь свойственную гамму в радугу минералов. Их окраски разнообразны, но всегда чисты и спокойны, прозрачность кристаллов позволяет ясно проявиться самым легким оттенкам.
Miner16.jpg Кристаллы берилла и аквамарина
Желтые бериллы. Тонкие кристаллы, похожие на граненые бокалы с легким сухим вином. Их называют гелиодорами в честь Гелиоса - бога Солнца. И верно, кристаллы гелиодора словно наполнены светом и теплом солнца. Винно-желтые бериллы издавна составляют славу пегматитов Урала. Иногда можно видеть, что головки гелиодоров венчает не только плоская базальная шестисторонняя грань, как обычно "принято" у бериллов: в том месте, где две грани шестигранной призмы накрываются плоской крышечкой базиса, у гелиодора сверкают изящные треугольники шестигранной пирамидки (см. рисунок на с. 73). Эти кристаллы выросли в идеальных условиях природного автоклава - миароловой пустотки, они совершенны как дерево, свободно раскинувшее ветви на солнечной поляне. Есть и зеленые бериллы. Можно сказать, что зеленый - любимый цвет пегматитовых бериллов. Он ближе всего легкому цвету листа свежего салата или незрелого яблока. Таковы бериллы Бразилии, Адун-Чолона и незабываемые бериллы Украины. Забыть эти кристаллы невозможно: они отличаются от всего, что вы когда-либо могли видеть. Они прозрачны и чисты, но каждая грань призмы несет неповторимый узор глубоких неровных бороздок, а базис покрыт маленькими пирамидками, подчас вытянутыми в острые шипы. Если кончики кристалла к обоим концам утончаются, словно подтаявшие, их так и называют сосульки. Это травленые или частично растворенные бериллы. Через полость, где росли эти кристаллы, сочились поздние едкие щелочные растворы. Некоторые кристаллы, особенно мелкие, истаяли без остатка, иные превратились в некрасивые кургузые "обсоски". Но многим из них природное травление придало, как ни странно, своеобразие, привлекательную индивидуальность. Кристалл берилла
И все же самые типичные из зеленых бериллов не нежные призмочки Урала, не травленые "сосульки" Украины и Адун-Чолона. Самые типичные бериллы непрозрачные, мутные светло-зеленые бериллы пегматитов. Они бывают от нескольких сантиметров до целых метров, масса их подчас достигает нескольких тонн. В Испании из таких исполинов делали в горных деревушках притолоки дверей и даже целые колонны. В старофранцузской легенде о Тристане и Изольде сказано, что когда король Марк узнал о смерти любящих, он переправился за море и, прибыв в Бретань, велел сделать два гроба: один из халцедона - для Изольды, другой из берилла - для Тристана. Скорее всего, речь идет здесь именно о светло-зеленом пегматитовом берилле. Кстати, эти породы - самая давняя и испытанная руда бериллия. Голубые бериллы. Этот цвет, не частый в мире минералов, для бериллов не редкость. Голубые бериллы даже имеют свое звучное и точное имя аквамарины. "Аквамарина" в переводе с итальянского - морская вода. Такое название мог изобрести только человек с живым воображением и влюбленный в синеву моря. Точнее не сказал бы никто. Аквамарин... Тут ощущается не только цвет, но и прозрачность камня, словно наполненного свежей и прохладной морской влагой. Самые светлые аквамарины почти не имеют цвета. Так, слабый намек - море в стакане воды! Положите такой кристалл в чистую морскую воду, и он словно растает. Есть небесно-голубые аквамарины без всякой примеси зелени. Но если вы хотите представить цвет настоящего аквамарина, вам придется нырнуть в Черное море; и тогда, медленно, с открытыми глазами всплывая сквозь прозрачный слой воды навстречу небу и солнцу, вы увидите свежий, веселый и красивый цвет классического аквамарина, аквамарина Урала! В копях Мадагаскара или Ройялстоуна (штат Массачусетс, США) встречаются камни самого глубокого и яркого синего цвета - цвета моря на горизонте. Им нет цены! Но сколько бы мы ни пытались передать оттенки разных аквамаринов, светлых и темных, зеленовато-голубых и сине-зеленых, нам никак не отойти от берегов моря! Видно, поэтому аквамарин в Древней Греции был любимым талисманом моряков и путешественников. Аквамарин выступал и как символ побед в морских сражениях. В Бостоне (США) в Музее истории искусства хранится великолепная резная аквамариновая камея прославленного римского императора Октавиана Августа, "победителя на суше и на море". Октавиан в образе повелителя морей Нептуна отважно правит квадригой гиппарионов - мифических морских коней с летящими голубыми гривами и свитыми в кольца драконовыми хвостами. Сравнительная мягкость аквамарина (его твердость по шкале Мосса 7, такая же, как у кварца) позволила тонко моделировать детали миниатюрного барельефа.
Miner17.jpg Аквамариновая камея Октавиана Августа
Есть у аквамарина еще одна особенность. Так как причиной его окраски служат ионы стойкого хромофора - двухвалентного железа, распределенные в его решетке вместо части ионов алюминия, окраска аквамарина обычно очень равномерна. Прозрачные бледноокра-шенные аквамарины диаметром 3 - 4 см не столь уж редки. Начиная с античных времен из них, как и из других бледноокрашен-ных бериллов, шлифовались превосходные линзы для очков, зрительных трубок и иных оптических приборов. И хотя мы не знаем, откуда взялось само греческое слово "бериллос" (так в древности называли берилл), но вот немецкое слово "брил-ле" - "очки" - ведет начало от берилла. Кстати, от него же образовалось и название элемента No 4 - бериллия, являющегося одним из легчайших металлов. Как лучше назвать величину кристаллов - свойством, особенностью или характерным признаком? Важно, что именно способность аквамаринов образовывать необычайно крупные кристаллы ювелирного качества выгодно выделяет их в мире драгоценных камней, где счет обычно идет на караты. Парижский ювелир Бар-бье описывает прозрачный аквамарин в 10 кг! При изготовлении 30-сантиметрового королевского скипетра - красивейшей регалии польских королей - был использован цельный кристалл аквамарина. Этот скипетр можно увидеть в Московской Оружейной палате: после присоединения Польши к Российской империи королевские регалии Польши перешли в сокровищницу Московского Кремля. А самый огромный кристалл-ко-лбсс был найден в округе Марамбайя (Бразилия) в 1910 г. Его масса 110,5 кг, а длина 49,5 см. Один этот кристалл, распиленный на множество мелких кусочков, на год заполонил европейский и американский рынки драгоценных камней. И все же прозрачные голубые бериллы - редкость: ведь для этого нужно, чтобы они выросли в исключительных условиях абсолютного покоя, идеального "питания", без "стрессов", без помех соседей; у кристаллов такие условия роста еще реже, чем у людей. Как правило, кристаллы голубых бериллов замутнены тысячами трещинок, их канальчики забиты пузырьками жидкости и газа, "залечены" кварцем, заросли мелкой слюдкой или другими поздними минералами. Но и такие они бывают красивы! Часто в пегматитах возникают эффектные сростки трех-, четырех-, пятистолбчатых шестигранных кристаллов, параллельных или слегка наклоненных. Можно увидеть и целые "щетки" темно-голубых аквамаринов, заполняющих пустотки в породе.
Miner18.jpg Друза кристаллов аквамарина
Но не только красота и величина возводят кристаллы в ранг музейных ценностей. Один из кристаллов аквамарина стал в ряд с самыми блестящими из великолепных сокровищ Ленинградского минералогического музея Горного института благодаря своей необычной судьбе. Преодолев все перипетии нелегкой минералогической судьбы, которую можно прочесть на его гранях, испещренных скульптурой роста, ступеньками срастания нескольких индивидов в одно целое, залеченными трещинками, кристалл вырос большим. Его длина 1,5 м. Как только он был доставлен в 1936 г. в музей, он сразу привлек внимание и вошел в первую десятку музейных уникумов. Дальнейшая его судьба переплелась с судьбами хранивших его людей и всего Ленинграда. На время блокады и жестоких артобстрелов сокровища музея перекочевали в надежное подземное хранилище. Но этот был слишком велик, людям, изможденным голодом, просто не в подъем. Он остался в полупустом зале. И его не пощадила война: осколком немецкого снаряда, пробившего крышу музея, кристалл был опасно, казалось, смертельно ранен. Но сколько волнений и радости доставила тончайшая "хирургическая" реставрация уникального берилла. Теперь он снова занимает свое место среди экспонатов музея, а рядом - извлеченные из него осколки металла. И его облик волнует нас сегодня: это не только ценный научный экспонат, этот кристалл стойко перенес тяготы войны, разделив судьбу героического Ленинграда. Помимо пегматитов, аквамарины образуются и в грейзенах - месторождениях, возникших при "пропитке", даже лучше сказать, при "пропарке" горных пород горячими растворами и газами. Такие месторождения издавна известны в Сибири и Забайкалье.
Гиацинт, жаргон, старлит... Не ошибусь, если скажу, что больше половины ребят вовсе о таких камнях не слышали. Почему? Разве циркон так уж редок? Да не сказать. Скорее наоборот: силикат металла циркония - циркон - один из самых распространенных акцессорных минералов. В. И. Соболевский, автор книги "Замечательные минералы", утверждает, что в любом месте Советского Союза в течение часа можно собрать коллекцию минералов, представленных великолепными кристаллами (в том числе и циркона), только маленькими. И это совершенно справедливо для цирконов. Они встречаются и в гранитах, и в гнейсах, но особенно часто в породах, богатых натрием: сиенитах и нефелиновых сиенитах, альбититах, украинских щелочных породах мариуполитах. В пегматитовых жилах нефелиновых сиенитов постоянными спутниками циркона служат щелочные темноцветные минералы: эгирин или эгирин-авгит, щелочные амфиболы, флюорит, иногда гранат и корунд. Крупные цирконы можно встретить главным образом в сиенитовых пегматитах. Такие породы известны в Норвегии (Хитторе) и в США (Северная Каролина), а у нас - на Урале, в Ильменском хребте. Маленькие, не больше миллиметра, кристаллы циркона можно заметить простым глазом, так как в породе их обычно окаймляют темные колечки. Встречаются цирконы и в алмазных трубках Якутии. Цирконы часто представлены небольшими правильными кристаллами характерной изящной формы. В сечении у них квадрат, и мотив их кристаллической решетки, а соответственно и форма кристаллов подчинены оси четвертого порядка. Кристаллики циркона относятся к тетрагональной сингонии. А сам кристалл состоит из тетрагональной призмы (иногда по ребрам она притуплена второй такой же призмой) и тетрагональной же бипирамиды, завершающей призму с обоих концов. Еще более эффектны кристаллы с двумя бипи-рамидами по концам, одна на вершинках, а другая только притупляет грани между призмой и верхней пирамидкой.
Бипирамидаттьные кристаллы циркона
Miner13.jpg Циркон в породе
И вот что интересно. Циркон очень чутко реагирует на условия кристаллизации. В кислых породах, например в гранитах и пегматитах, у кристаллов циркона обязательно развиты и призма, и дипирамида, а вот при возрастании щелочности растворов призмочка исчезает из огранки, тетрагональная бипирамидка смыкается нижними ребрами и внешне очень напоминает октаэдр (см. рисунок на с. 61). А если циркон возник при сравнительно низких температурах, форма его совсем иная: он, как и многие другие низкотемпературные минералы, образует сферолиты, или маленькие розетки из тончайших микропризмочек. Крупные цирконы очень редки, фактически их добывают только в россыпях Индокитая (Кампучия, Таиланд, Вьетнам), Шри-Ланки (Ратнапура), Австралии (Квинсленд и Новый Южный Уэльс), Тасмании и Мадагаскара. Но дело не только в величине кристаллов. На Урале и в Норвегии встречаются и крупные цирконы. Но они хрупки, трещиноваты и непрозрачны. И тут ничем не поможешь. Эти кристаллы подверглись саморазрушению, как говорят минералоги, метамикт-ному распаду. Дело в том, что в состав цирконов входят заметные примеси радиоактивных элементов - урана и тория. Радиоактивное излучение урана и тория разрушает кристаллическую решетку минерала, и, хотя внешне кристалл совсем целый - с гранями, с острыми ребрышками, с целой головкой, это фактически уже не кристалл, а бесструктурная масса. Разбейте такой кристаллик, и на раковистом изломе вы увидите вместо характерного для циркона алмазного блеска блеск капельки смолы - типичный признак метамиктного состояния вещества. Но цирконы важны для нас сегодня не как красивые самоцветы, а как источник важного и весьма современного металла циркония. В 1789 г. М. Г. Клап-прот открыл новое вещество в драгоценном цейлонском цирконе. Вещество оказалось окислом циркония. Лишь 35 лет спустя И. Я. Берцелиусу удалось получить чистый металлический цирконий. Серебристо-белый металл цирконий по праву называют металлом атомного века. Его свойства позволяют ему претендовать на роль конструкционного металла ядерных реакторов. Коррозионная устойчивость позволяет использовать цирконий в химическом машиностроении или, например, для такой ответственной и тонкой детали, как наконечник фильеры, через которую тянут нить ацетатного шелка, - кислая среда в этом процессе сменяется щелочной; лишь "весьма благородные" металлы способны вынести такие перемены. Еще одна важная область применения циркочмя - современная металлургия, требующая стойкости и прочности от стали не только на воздухе, но и в коррозионных средах, не только при высоких, но и при низких температурах. В этих случаях небольшая доза "витамина Zr" оказывает магическое действие.
КРОКУС СЕДОГО УРАЛА (КРОКОИТ)
Цвет утренней зари, или Авроры. Желтовато-красный цвет, состоящий из смеси багряно-красного и оранжевого... Этот цвет свойствен красной свинцовой руде из Сибири.
А. Г. Вернер
Минералы часто называют цветами земных недр, цветами рудных жил. Название напрашивается само собой: как и у цветов, мы встречаем здесь чистые и яркие окраски, разнообразие форм - то математически строгих, то непредсказуемо прихотливых. Таков и старинный любимец минералогов крокоит. Недаром он тезка весеннего цветка крокуса. Крокоит не из самых важных в минералогии. Скажем, кроваво-красный гематит красив, но прежде всего это отменная железная руда. Изящны граненые стаканчики берилла, но для нас он важнее как основа получения сверхсовременного легкого металла бериллия, так же как тяжелые красно-бурые кристаллы оловянного камня касситерита - главная руда олова, "металла консервной банки". А вот крокоит, минерал-цветок, минерал-радость, как и его тезка крокус, "цветет" для души. Этот исконно уральский, березовский самоцвет - "гвоздь" любой минералогической коллекции Его глубокий оранжево-красный цвет в сочетании с сильным алмазным блеском так необычен, что в одном из старинных немецких фолиантов именуется цветком утренней зари (морген-рот). Есть своя поэзия в строчках этих потертых немецких фолиантов...
Miner14.jpg Кристаллы крокоита в кварце
Полупрозрачные или просвечивающие по краям кристаллики крокоита обычно невелики: редко они достигают 1,5 - 2 см. Обычно это вытянутые призмочки с островерхими головками, исштрихованные вдоль глубокими бороздками. Нередко попадаются затейливые полые внутри кристаллики. Внутренняя поверхность этих полостей обычно повторяет внешнюю огранку кристалла. Среди набора граней крокоита, помимо удлиненной призмы, определяющей весь облик кристаллов, можно рассмотреть грани пирамиды, формирующие их головки. На Березовском месторождении есть и менее обычные для этого минерала формы: призма словно "выпала" из арсенала их граней, верхняя пирамида соприкасается с нижней. Такие аналогичные кристаллам циркона кристаллики внешне напоминают октаэдр. Однако запоминающийся облик минерала, его "физиономию" создают характерные сростки. Слагающие их кристаллики, пронизывая друг друга, заполняют пустотки и трещинки, образуют сверкающие угловатые гроздья, колючие, как ежи, корочки. Особенно славятся среди коллекционеров знаменитые березов-ские штуфы - латунно-желтые кубы пирита, между которыми и на которых топорщатся то неровным заборчиком, то ершистым плащем сверкающие тонкие призмы огненно-красного крокоита.
Miner15.jpg Щетка кристаллов крокоита
Упоминание об этом минерале как о красной свинцовой руде встречается еще в 1763 г. в работе М. В. Ломоносова "Первые основания металлургии". Но детальное описание крокоита впервые составил в 1766 г. академик И. Г. Леман. Знаменитая "красная свинцовая руда из Сибири" после своего блестящего дебюта на арене минералогии особенно прославилась в 1797 г., когда французский химик Луи Никола Воклен открыл в этом минерале неизвестный прежде элемент хром. У внимательного читателя может возникнуть вопрос: а почему оранжево-красный минерал назван в честь крокуса-шафрана? Ведь шафран желтый, а не оранжевый. Вопрос законный. Крокоитом минерал был назван за шафранно желтый цвет в порошке. Цвет черты минерала, т. е. цвет его порошка - более надежный диагностический признак, чем цвет самого минерала, он более устойчив, меньше подвержен изменени ям и вариациям. Характерные черты облика крокои та - хрупкость, ясная спайность, низкая твердость (2,5 - 3), высокая плотность (6,0 г/см3), мелкоракови стый или неровный излом. На свету крокоит постелен но выцветает. Есть у минералов одно парадоксальное на первый взгляд свойство. Казалось бы, камень - символ постоянства, неизменности. Тысячелетиями стоят каменные громады пирамид... Ни смена династий, ни исчезновение с арены истории целых государств не в состоянии погасить блеска самоцветов - они лишь переходят из скипетра в рукоять шпаги, из конской сбруи в колье красавицы или в сейф очередного владельца... Казалось бы, камни и впрямь вечны. Но вспомните, какими неизменными кажутся нам зимой покровы снега, ледяной панцирь реки. А всего на 5 - 10° С изменится температура воздуха и неподвижные громады минерала-льда сменятся мятущимися потоками минерала-воды. Эта всем нам знакомая метаморфоза позволяет представить, что и остальные минералы могут быть устойчивыми лишь в определенном диапазоне температуры, давления и других физико-химических условий. Очень четко эта неустойчивость минералов при изменении среды выявляется, например, когда сульфиды металлов (свинца, цинка, железа), образовавшиеся в земных недрах, попадают на поверхность Земли и подвергаются воздействию атмосферных осадков, грунтовых вод, кислорода воздуха, органических кислот, всегда присутствующих в почвах. Первичные минералы руд разрушаются, а их составные части - ионы металлов - концентрируются в новых соединениях. Хромат свинца - крокоит - один из поздних минералов коры выветривания свинцовых или свинецсодержащих месторождений. Но чтобы возник этот красавец-минерал, помимо свинца, нужен хром, он-то и придает минералу его нарядный цвет. На Урале гранитные дайки и заключенные в них рудные жилы располагаются среди ультраосновных пород, всегда содержащих хром. В измененных гранитных дайках выпадает этот редкостный хромат свинца.
ОСЬ ЦВЕТКА И ОСЬ КРИСТАЛЛА (МИНЕРАЛЫ ГРУППЫ БЕРИЛЛД)
Пятерная ось несовместима с расположением атомов в решетчатых системах и тем самым невозможна в кристаллах.
И. И. Шафрановский
Пятерная ось является у мелких организмов своеобразным инструментом борьбы за существование, ...против кристаллизации, первым шагом которой была бы их "поимка" решеткой. Н. В. Белов
Чуть сойдет снег, и влажная земля улыбнется миру первоцветами. По берегам рек раскроет пятилепестко-вый венчик лиловато-голубая печоночница, засветятся желтыми баранчиками склоны холмов, а редким счастливчикам встретится нежный и красивый подснежник - медуница, тоже пятигранные бокальчики, синие и лиловые с розоватой полосой. Вслед за храбрыми первенцами апреля покрываются цветами ветки вишен: пять белых округлых лепестков каждый раз сызнова утверждают вечный закон весны. А ЧУТЬ осыпется белым конфетти вишня, раскроют венчики розоватые цветы яблонь, холодком и горьковато-сладким запахом наполнит воздух кипен-но-белая черемуха. А по лесным полянам и городским пустырям разольет солнечный блеск веселая куриная слепота. Золотые венчики курослепа как приглашенье к лету. И замелькает на лету "отрывной календарь" лепестков: лазоревая герань, розовый шиповник, голубые незабудки, как метки возле каждого родника, голенастые яркие мальвы, влажные лилии, царящие в лесных озерах и заводях... И всюду от снега до снега разноцветные пятерки (изредка четверки) лепестков. Геолог А. А. Малахов называет пятерную симметрию симметрией жизни ("В мире реальной фантастики", Свердловск, 1965). И верно, ведь та же самая пятерная ось управляет существованием морской звезды и морского ежа. Окаменевшие членики морских лилий, населявших миллионы лет назад теплые моря, по сей день хранят пятилучевую звездочку - дырочку - срединный канал, шедший через весь "стебель" животного. А почему в море нет шестилучевых звезд? Почему так много на свете пятилепестковых цветов и почти никто из них не "отрастил" шестого? Но стоит только опуститься на землю зиме, и с неба, словно крошечные ледяные шестеренки, посыпят-ся шестилучевые звездочки. Почему же у снежинок всегда шесть лучей? "Мы не можем не отметить здесь тот в высшей степени замечательный факт, - пишет известный академик кристаллограф А. В. Шубников, - что среди представителей живой природы, пожалуй, чаще всего встречаются как раз простейшие из невозможных для затвердевшего окристаллизованного "мертвого" вещества виды симметрии (пятерная симметрия)". А почему так? Ответ на этот интересный вопрос можно попытаться найти у крупнейшего советского кристаллохимика Н. В. Белова. "Кристаллографический запрет 5-ной оси, как известно, определяется невозможностью согласовать ее... с решеткой, с "решетчатым состоянием" кристаллического вещества. И потому можно думать, что 5-ная ось является у мелких организмов своеобразным инструментом борьбы за существование, страховкой против окаменения, против кристаллизации, первым шагом которой была бы их "поимка" решеткой". В противоположность живым организмам, в мире кристаллов плотная, стабильная упаковка атомов в кристаллической решетке - идеал, к которому "стремится" природное кристаллическое вещество; ведь чем прочнее, симметричнее их структура, чем надежнее уравновешены частицы вещества, тем труднее их разорвать, тем прочнее сам кристалл и больше его кристаллизационная сила, т. е. тем больше повышаются и его шансы на образование и сохранение. Даже самое первое знакомство с минералогией показывает, что шестерная, или, как говорится в кристаллографии, гексагональная, симметрия - неплохой вариант "надежной" кристаллической решетки: более 8% детально изученных довольно часто распространенных минералов компонуют свои ионы вокруг оси шестого порядка. Это и шестигранные столбики апатита, и утолщенные таблички нефелина, и розетки молебденита или схожего с ним графита. Но самые совершенные, самые красивые и "популярные" из гексагональных минералов несомненно бериллы. Их стройные вытянутые по шестерной оси кристаллы похожи на граненые колонны или на шестигранные кубки. Горняки любовно называют их стаканчиками. Гексагональная симметрия бериллов начинается на уровне их кристаллической решетки. Основу их структуры составляют кремнекислородные кольца: в каждом кольце 6 атомов кремнезема и 18 кислорода. Поэтому бериллы и называют кольцевыми силикатами. Связанные ионами бериллия и алюминия, одно над одним поднимаются кольца вокруг невидимых осей шестого порядка, выстраиваясь в колонны, точнее, в трубы: серединки этих колонн остаются полыми. Не случайно бериллы напоминают многоцветье цветочных лепестков: голубые, синие, розовые, оранжевые, бледно-желтые, янтарные, зеленые всех оттенков, молочно-белые, едва уловимого цвета оконного стекла и вовсе бесцветные. Бериллы вносят свою характерную, им лишь свойственную гамму в радугу минералов. Их окраски разнообразны, но всегда чисты и спокойны, прозрачность кристаллов позволяет ясно проявиться самым легким оттенкам.
Miner16.jpg Кристаллы берилла и аквамарина
Желтые бериллы. Тонкие кристаллы, похожие на граненые бокалы с легким сухим вином. Их называют гелиодорами в честь Гелиоса - бога Солнца. И верно, кристаллы гелиодора словно наполнены светом и теплом солнца. Винно-желтые бериллы издавна составляют славу пегматитов Урала. Иногда можно видеть, что головки гелиодоров венчает не только плоская базальная шестисторонняя грань, как обычно "принято" у бериллов: в том месте, где две грани шестигранной призмы накрываются плоской крышечкой базиса, у гелиодора сверкают изящные треугольники шестигранной пирамидки (см. рисунок на с. 73). Эти кристаллы выросли в идеальных условиях природного автоклава - миароловой пустотки, они совершенны как дерево, свободно раскинувшее ветви на солнечной поляне. Есть и зеленые бериллы. Можно сказать, что зеленый - любимый цвет пегматитовых бериллов. Он ближе всего легкому цвету листа свежего салата или незрелого яблока. Таковы бериллы Бразилии, Адун-Чолона и незабываемые бериллы Украины. Забыть эти кристаллы невозможно: они отличаются от всего, что вы когда-либо могли видеть. Они прозрачны и чисты, но каждая грань призмы несет неповторимый узор глубоких неровных бороздок, а базис покрыт маленькими пирамидками, подчас вытянутыми в острые шипы. Если кончики кристалла к обоим концам утончаются, словно подтаявшие, их так и называют сосульки. Это травленые или частично растворенные бериллы. Через полость, где росли эти кристаллы, сочились поздние едкие щелочные растворы. Некоторые кристаллы, особенно мелкие, истаяли без остатка, иные превратились в некрасивые кургузые "обсоски". Но многим из них природное травление придало, как ни странно, своеобразие, привлекательную индивидуальность. Кристалл берилла
И все же самые типичные из зеленых бериллов не нежные призмочки Урала, не травленые "сосульки" Украины и Адун-Чолона. Самые типичные бериллы непрозрачные, мутные светло-зеленые бериллы пегматитов. Они бывают от нескольких сантиметров до целых метров, масса их подчас достигает нескольких тонн. В Испании из таких исполинов делали в горных деревушках притолоки дверей и даже целые колонны. В старофранцузской легенде о Тристане и Изольде сказано, что когда король Марк узнал о смерти любящих, он переправился за море и, прибыв в Бретань, велел сделать два гроба: один из халцедона - для Изольды, другой из берилла - для Тристана. Скорее всего, речь идет здесь именно о светло-зеленом пегматитовом берилле. Кстати, эти породы - самая давняя и испытанная руда бериллия. Голубые бериллы. Этот цвет, не частый в мире минералов, для бериллов не редкость. Голубые бериллы даже имеют свое звучное и точное имя аквамарины. "Аквамарина" в переводе с итальянского - морская вода. Такое название мог изобрести только человек с живым воображением и влюбленный в синеву моря. Точнее не сказал бы никто. Аквамарин... Тут ощущается не только цвет, но и прозрачность камня, словно наполненного свежей и прохладной морской влагой. Самые светлые аквамарины почти не имеют цвета. Так, слабый намек - море в стакане воды! Положите такой кристалл в чистую морскую воду, и он словно растает. Есть небесно-голубые аквамарины без всякой примеси зелени. Но если вы хотите представить цвет настоящего аквамарина, вам придется нырнуть в Черное море; и тогда, медленно, с открытыми глазами всплывая сквозь прозрачный слой воды навстречу небу и солнцу, вы увидите свежий, веселый и красивый цвет классического аквамарина, аквамарина Урала! В копях Мадагаскара или Ройялстоуна (штат Массачусетс, США) встречаются камни самого глубокого и яркого синего цвета - цвета моря на горизонте. Им нет цены! Но сколько бы мы ни пытались передать оттенки разных аквамаринов, светлых и темных, зеленовато-голубых и сине-зеленых, нам никак не отойти от берегов моря! Видно, поэтому аквамарин в Древней Греции был любимым талисманом моряков и путешественников. Аквамарин выступал и как символ побед в морских сражениях. В Бостоне (США) в Музее истории искусства хранится великолепная резная аквамариновая камея прославленного римского императора Октавиана Августа, "победителя на суше и на море". Октавиан в образе повелителя морей Нептуна отважно правит квадригой гиппарионов - мифических морских коней с летящими голубыми гривами и свитыми в кольца драконовыми хвостами. Сравнительная мягкость аквамарина (его твердость по шкале Мосса 7, такая же, как у кварца) позволила тонко моделировать детали миниатюрного барельефа.
Miner17.jpg Аквамариновая камея Октавиана Августа
Есть у аквамарина еще одна особенность. Так как причиной его окраски служат ионы стойкого хромофора - двухвалентного железа, распределенные в его решетке вместо части ионов алюминия, окраска аквамарина обычно очень равномерна. Прозрачные бледноокра-шенные аквамарины диаметром 3 - 4 см не столь уж редки. Начиная с античных времен из них, как и из других бледноокрашен-ных бериллов, шлифовались превосходные линзы для очков, зрительных трубок и иных оптических приборов. И хотя мы не знаем, откуда взялось само греческое слово "бериллос" (так в древности называли берилл), но вот немецкое слово "брил-ле" - "очки" - ведет начало от берилла. Кстати, от него же образовалось и название элемента No 4 - бериллия, являющегося одним из легчайших металлов. Как лучше назвать величину кристаллов - свойством, особенностью или характерным признаком? Важно, что именно способность аквамаринов образовывать необычайно крупные кристаллы ювелирного качества выгодно выделяет их в мире драгоценных камней, где счет обычно идет на караты. Парижский ювелир Бар-бье описывает прозрачный аквамарин в 10 кг! При изготовлении 30-сантиметрового королевского скипетра - красивейшей регалии польских королей - был использован цельный кристалл аквамарина. Этот скипетр можно увидеть в Московской Оружейной палате: после присоединения Польши к Российской империи королевские регалии Польши перешли в сокровищницу Московского Кремля. А самый огромный кристалл-ко-лбсс был найден в округе Марамбайя (Бразилия) в 1910 г. Его масса 110,5 кг, а длина 49,5 см. Один этот кристалл, распиленный на множество мелких кусочков, на год заполонил европейский и американский рынки драгоценных камней. И все же прозрачные голубые бериллы - редкость: ведь для этого нужно, чтобы они выросли в исключительных условиях абсолютного покоя, идеального "питания", без "стрессов", без помех соседей; у кристаллов такие условия роста еще реже, чем у людей. Как правило, кристаллы голубых бериллов замутнены тысячами трещинок, их канальчики забиты пузырьками жидкости и газа, "залечены" кварцем, заросли мелкой слюдкой или другими поздними минералами. Но и такие они бывают красивы! Часто в пегматитах возникают эффектные сростки трех-, четырех-, пятистолбчатых шестигранных кристаллов, параллельных или слегка наклоненных. Можно увидеть и целые "щетки" темно-голубых аквамаринов, заполняющих пустотки в породе.
Miner18.jpg Друза кристаллов аквамарина
Но не только красота и величина возводят кристаллы в ранг музейных ценностей. Один из кристаллов аквамарина стал в ряд с самыми блестящими из великолепных сокровищ Ленинградского минералогического музея Горного института благодаря своей необычной судьбе. Преодолев все перипетии нелегкой минералогической судьбы, которую можно прочесть на его гранях, испещренных скульптурой роста, ступеньками срастания нескольких индивидов в одно целое, залеченными трещинками, кристалл вырос большим. Его длина 1,5 м. Как только он был доставлен в 1936 г. в музей, он сразу привлек внимание и вошел в первую десятку музейных уникумов. Дальнейшая его судьба переплелась с судьбами хранивших его людей и всего Ленинграда. На время блокады и жестоких артобстрелов сокровища музея перекочевали в надежное подземное хранилище. Но этот был слишком велик, людям, изможденным голодом, просто не в подъем. Он остался в полупустом зале. И его не пощадила война: осколком немецкого снаряда, пробившего крышу музея, кристалл был опасно, казалось, смертельно ранен. Но сколько волнений и радости доставила тончайшая "хирургическая" реставрация уникального берилла. Теперь он снова занимает свое место среди экспонатов музея, а рядом - извлеченные из него осколки металла. И его облик волнует нас сегодня: это не только ценный научный экспонат, этот кристалл стойко перенес тяготы войны, разделив судьбу героического Ленинграда. Помимо пегматитов, аквамарины образуются и в грейзенах - месторождениях, возникших при "пропитке", даже лучше сказать, при "пропарке" горных пород горячими растворами и газами. Такие месторождения издавна известны в Сибири и Забайкалье.