| На странице: |
Мы часто забываем или не отдаем себе отчета в том, что минералы и горные породы, в просторечии именуемые камнями, такая же неотъемлемая часть окружающей нас природы, как растения и животные. Между тем мир камня гораздо древнее живого мира, он оказал и до сих пор оказывает глубочайшее влияние на возникновение и развитие человеческой цивилизации He случайно первая, самая древняя и продолжительная часть истории человечества, теряющаяся во мгле былых тысячелетий, именуется каменным веком.
Для первобытного человека камень был и оружием и инструментом. Наши далекие предки хорошо разбирались в его свойствах, изготавливая из вязкого базальта или нефрита прочные молотки, а из хрупкого с острыми сколами кремня или обсидиана - ножи, скребки, наконечники копий и стрел, по твердости не уступающие стали. Из пирита и кремня высекались искры, разжигавшие огонь. Прозрачные и яркие камни - самоцветы - поражали воображение древних людей, они наделяли эти камни магической силой. Именно камень донес до нас скудные сведения о материальной культуре и быте людей палеолита - древнего каменного века.
Каменный век сменился веками металлов: медным, бронзовым, железным, знаменуя тем самым прогресс цивилизации. Сменилось и главное назначение камня, который стал использоваться не только в своем естественном виде, но и в качестве руды - источника содержащихся в нем металлов и других химических элементов. Само название «минерал» произошло от позднелатинского слова minera («минера»), означавшего «рождающий металл», то есть руду.
С появлением городов камень стал широко использоваться как прочный строительный материал, прежде всего для сооружения дворцов и храмов, которые и сегодня поражают нас своей долговечностью. Наиболее редкие и красивые драгоценные камни, подобные рубину, изумруду и алмазу, сделались символом знатности и богатства и наряду с золотом приобрели функцию денег, порой заключая в ничтожном объеме огромную стоимость.
И в наши дни камень как металлическое, неметаллическое, энергетическое минеральное сырье и строительный материал составляет основу мощной современной промышленности: металлургической, химической, атомной, стекольно-керамической, строительной и др. Не потеряли своего значения и самые красивые, благородные представители минерального мира - драгоценные и поделочные камни, которые в виде ювелирных и камнерезных изделий стали доступны широким слоям населения и заняли достойное место в декоративно-прикладном искусстве. И как был прав наш замечательный ученый и красноречивый пропагандист минералогических знаний академик А. Е. Ферсман, когда писал: «Камень - замечательный материал природы, на котором строились и будут строиться техника и прикладное искусство, с одушевляющей его творческой мыслью является неотъемлемым элементом культурного развития человечества».
Первые (и нередко единственные!) простейшие сведения о минералах и горных породах мы получаем в общеобразовательной школе на уроках природоведения и географии. Повзрослев, мы вспоминаем о минералогии как о скучном предмете, так и не научившись отличать гранит от базальта, кварц от кальцита. А как много теряет человек, который не стремится больше узнать об окружающей его природе! Ничто не в состоянии заменить непосредственного общения с окружающей естественной средой, родственной и доступной нашему сознанию.
Предлагаемые читателю две однотипные книги известного западногерманского минералога профессора Вальтера Шумана «Горные породы и минералы» и «Драгоценные и поделочные камни», объединенные издательством под названием «Мир камня», представляют собой популярный путеводитель по обширному и разнообразному миру минералов.
В простой и доступной форме автор рассказывает о минерало- и породообразующих процессах в земной коре, свойствах минерального вещества и способах его изучения, приводит краткие характеристики главных минералов, магматических, осадочных и метаморфических горных пород, ископаемых остатков (окаменелостей) Особое внимание уделено в книгах высоко декоративным камням, наиболее привлекающим широкого читателя. Двухтомник призван служить справочником-определителем минералов и горных пород, интересным не только любознательному человеку, но и любителю - коллекционеру камня и даже специалисту-геологу.
Важным достоинством книг являются многочисленные хорошо подобранные, нередко весьма эффектно исполненные цветные иллюстрации. Они не только украшают несколько сухой и однообразный текст, но и существенно способствуют диагностике камня. Известно, что определить минерал только по таблицам его простейших физических свойств (твердости, цвету черты, плотности) - задача неблагодарная. Фотография помогает увидеть очень важный отличительный признак - характерный облик реальных кристаллов или типичную структуру минеральных агрегатов. Книги Вальтера Шумана - это по существу атласы минералов и горных пород, сопровождаемые пояснениями и справочным материалом. Небольшой формат делает книги удобными на прогулке и в туристическом походе.
Однако при пользовании книгами В. Шумана читатель должен иметь в виду, что для описания минералов автор выбрал довольно произвольную последовательность. Особенно это относится к систематике декоративных камней, которые в нашей стране принято подразделять по областям применения и относительной стоимости на ювелирные камни (алмаз, рубин, сапфир, изумруд, александрит, благородный опал, шпинель, аквамарин, топаз, турмалин, гранаты, аметист, бирюза и т. д.), ювелирно-поделочные (лазурит, жадеит, нефрит, малахит, янтарь, агат, родонит и т. д.) и поделочные (яшма, обсидиан, мраморный оникс, лиственит и др.). В самостоятельную группу выделяются декоративные коллекционные минералы, которые не требуют сколько-нибудь значительной обработки.
Необходимо также отметить, что автор не всегда прав, когда говорит, что поиски и добыча самоцветов (за исключением алмазов) осуществляются простейшими средствами без применения современной техники и лишены соответствующей научной базы. Это справедливо лишь по отношению к некоторым развивающимся странам. В СССР систематические поиски и разведка месторождений драгоценных и поделочных камней с одновременным их промышленным освоением проводятся с применением самых современных технических средств. Накопленный опыт позволил советским геологам обосновать генетические типы месторождений, их поисковые критерии и рациональную методику геологоразведочных работ. Тенденция к переходу от примитивных «старательских» методов горных работ к механизированной отработке наблюдается во многих странах и уже привела к быстрому истощению знаменитых изумрудных копей Колумбии, бирманских месторождений рубина и ювелирного жадеита и ряда других традиционных источников самоцветов.
В. Шуман дает много полезных советов по коллекционированию минералов, которое сейчас становится все более популярным. Коллекционирование, несомненно, лучший способ познакомиться с камнем, понять эстетику неодухотворенного мира. Коллекционеры - собиратели камня - не раз открывали месторождения полезных ископаемых, их усилиями пополняются многие музейные собрания. Коллекционирование камня следует всячески поощрять, но с одной непременной оговоркой: оно не должно наносить ущерб природе! «Минералогическое браконьерство» недопустимо ни в каких формах, особенно по отношению к редким минералам, самоцветам и уникальным кристаллам и друзам.
Нельзя забывать, что каждое минеральное образование в природе по-своему неповторимо, а месторождения их, за малым исключением, не восстанавливаются. Ныне даже земная твердь оказывается так же уязвима и беззащитна перед человеком, как и живая природа. Вспомним мрачное предсказание Лермонтова: «И железная лопата в каменную грудь, добывая медь и злато, врежет страшный путь!»
В СССР недра принадлежат государству и охраняются законом. Еще в 1920 году по инициативе В. И. Ленина на месте нахождения многих редчайших минералов был создан первый в мире минералогический заповедник - Ильменский заповедник на Южном Урале. С тех пор появилось много других заповедников, заказников и памятников природы, на территории которых оберегаются не только флора и фауна, но и природные ландшафты и минеральные скопления. Любителям камня необходимо знать, что сбор коллекционных минералов на месторождениях полезных ископаемых может производиться только по разрешению Министерства геологии СССР.
Хочется надеяться, что предлагаемые книги помогут читателю ближе познакомиться с замечательным миром камня, научат понимать и ценить его.
Коллекционирование минералов является одним из наиболее популярных увлечений. В разнообразии их форм, а быть может, в их колдовском блеске таится очарование, делающее мир минералов столь близким нашему сердцу. Но какими заурядными кажутся в сравнении с ними горные породы! Кто даст себе труд нагнуться за куском известняка, гнейса или гранита? И все же именно горные породы формируют лик Земли. Веками они влияли на облик городов, их архитектурных ансамблей, служили материалом для мощения городских улиц и площадей. А можно ли восхищаться красотой природы, не ощущая, какая роль принадлежит в ней горным породам?
И если минералы дарят нашему глазу отдохновение, то горные породы демонстрируют свою мощь. Тому, кто умеет их правильно «читать», горные породы могут рассказать об изменениях земной коры, о горах, вздымавшихся в глубокой древности, о наступлении морей или пустынь. Тысячелетиями камень вместе с деревом и костью служил важнейшим материалом для изготовления утвари и оружия. Но даже и сегодня, в век металлов и синтетики, он играет куда большую роль в нашей жизни, чем мы себе обычно представляем: непрерывно возрастает значение драгоценных и поделочных камней в технике и промышленности. Как ни парадоксально, но в строительстве распространение стальных каркасных конструкций сделало природный камень еще более желанным материалом для облицовки фасадов.
Цель настоящей книги - познакомить читателя с миром камня. Минералы рассматриваются в ней не изолированно, сами по себе, а прежде всего как составные части горных пород. Драгоценным и поделочным камням посвящен самостоятельный раздел. Много места отведено фотографиям и описанию горных пород, а также руд, занимающих в определенном смысле промежуточное положение между минералами горными породами. Наконец, книга дает и общее представление об окаменелостях - превратившихся в камень остатках ископаемых растений и животных. Подробный предметный указатель и диагностические таблицы минералов, а также советы и указания по определению каменных объектов призваны облегчить обзор и систематизацию мира камня.
Книга рассчитана на неспециалистов, но она может оказаться полезной и профессионалам. Для удобства читателя и большей наглядности текст неизменно сопровождается иллюстрациями, которые помещены тут же на развороте. Это помогает быстро получить нужную информацию. Как правило (отступления специально оговорены), все образцы горных пород и минералов воспроизведены на снимках в натуральную величину. Оригиналами для цветных снимков послужили преимущественно образцы, которые коллекционер обычно может найти сам или приобрести.
Автор приносит благодарность всем друзьям и знакомым, оказавшим ему помощь создании этой книги.
Камень - это всякая твердая нековкая составная часть земной коры в виде сплошной массы или отдельных кусков. Ювелир понимает под этим словом драгоценные камни, строитель - материалы, с помощью которых мостят улицы и возводят дома. Геологи же, занимающиеся наукой о Земле, называют объекты своего изучения не "камнями", а горными породами и минералами.
Горная порода, или, как чаще говорят, порода, представляет собой сочетание (агрегат) минералов естественного (природного) происхождения. Обычно породы слагают более или менее значительные площади. Песок и суглинок тоже причисляют к горным (точнее - рыхлым осадочным) породам. Наука, изучающая горные породы, носит название петрографии.
Минерал - это внутренне однородный твердый компонент земной коры, образовавшийся естественным путем. С началом эры космических полетов минералами стали называть и твердые составные части горных пород Луны. Большинство минералов выделяется в виде кристаллов, имеющих определенные формы. Слово «минерал» происходит от латинского слова mina («мина») - шахта. Наука о минералах именуется минералогией.
Кристалл - это однородное по составу тело строго геометрической формы с закономерным внутренним строением - кристаллической решеткой. Структура кристаллической решетки определяет разнообразие физических свойств кристаллов, а тем самым и минералов. Раздел науки, изучающий кристаллы, называется кристаллографией.
Драгоценный камень - понятие, не имеющее единого определения. Чаще всего к драгоценным камням относят красивые и редкие минералы (в некоторых случаях и минеральные агрегаты), обладающие достаточно высокой твердостью, а потому весьма стойкие к истиранию, иными словами, почти не подвластные времени. Но, разумеется, представление о красоте камня с течением времени менялось, вот почему отдельные камни, ранее слывшие драгоценными, давно забыты, тогда как другие минералы ныне, наоборот, возведены в ранг драгоценных камней. Понятие полудрагоценный камень, как прежде называли не очень твердые ювелирные и поделочные камни, еще менее четко и на сегодняшний день не вполне правомочно. Ювелирно-поделочный камень - собирательное понятие, охватывающее все камни, используемые в качестве украшений (в том числе и в декоративных целях). В более узком смысле слова поделочными камнями называют относительно недорогие самоцветы, которые тем самым как бы противопоставляются «настоящим» драгоценным камням. Наука о драгоценных камнях носит название геммологии.
Руда в общем случае представляет собой минеральную смесь с промышленным содержанием металлов. В последнее время рудами иногда называют и некоторые виды неметаллического минерального сырья, обладающие полезными свойствами. Поскольку практическая ценность руды (иначе говоря, кондиционность, пригодность для разработки) зависит от факторов, которые с течением времени могут изменяться (технические возможности добычи и обогащения, экономическая конъюнктура, транспортные условия), понятие "руда" применимо не только к определенным минералам или горным породам.
Коллекционирование минералов.(в том числе самоцветных или рудных), горных пород или окаменелостей требует определенных познаний как при сборе образцов, так и при составлении и хранении коллекций.
Сбор каменного материала. Тому, кто хотел бы сам заняться поисками образцов минералов, пород или окаменелостей для своих коллекций, а не просто приобретать их в специализированных магазинах, нужно обзавестись кое-каким снаряжением. Лишь в самых исключительных случаях драгоценный камень или красивый штуф лежит, что называется «под ногами», так что вам остается лишь наклониться, чтобы поднять его. Времена золотой, да и алмазной лихорадки давно миновали!
Как правило, хороший образец приходится долго и кропотливо извлекать из материнской породы. В этом деле не обойтись без геологического молотка, изготовленного из особой вязкой и хорошо закаленной стали, которая должна быть не слишком твердой, но и не слишком мягкой. Один конец молотка обычно клиновидно заострен поперек или вдоль оси рукоятки, а иногда его острие имеет форму пирамиды. Рукоятка молотка должна соответствовать его весу и иметь длину от 30 до 40 см. Делается она из прочной и вязкой древесины - чаще всего березы, черемухи, кизила, ясеня. Особенно хорошо зарекомендовали себя рукоятки из дикой груши и орехового дерева. Наиболее удобны цельнометаллические молотки с эластичной и упругой нейлоновой рукояткой. Такой молоток можно носить на поясе в кожаном чехле. При полевых работах применяются обычно молотки массой 600-800 г. Для придания образцам требуемой формы удобнее всего пользоваться легкими 200-граммовыми молотками. Выбивание образца из породы легче производить при помощи плоского зубила. Для извлечения кристаллов и окаменелостей из породы служат малые зубила, а для их тонкой обработки - ланцеты и препаровальные иглы. В поле образцы обрабатывают лишь грубо - так сказать «начерно». Окончательная «доводка» требует терпения, определенного навыка и эстетического чутья. Выполнять это со знанием дела, не причинив образцу ущерба, можно, по сути дела, лишь после его точной диагностики. В частной коллекции удобен размер образцов - 5x7 см; образцы, выставляемые для обозрения (например, в школьной или вузовской аудитории), должны быть несколько больше, например ~ 9х12 см. Точная привязка каждого коллекционного образца делается на месте. Для этого можно, например, наклеивать на образец номер, написанный на лейкопластыре, а в полевой книжке сделать соответствующие ему описание и примечания. Подобные сведения могут быть указаны также на этикетке, сопровождающий образец, или же на лейкопластыре либо эмали на самом образце. Ценность коллекционного образца, место находки которого не известно, резко снижается. При транспортировке во избежание повреждений каждый образец тщательно упаковывается отдельно. Обычные образцы заворачивают в газетную или оберточную бумагу, для упаковки особенно хрупких применяют вату и папиросную бумагу.
Обработку и очистку вновь найденных образцов следует производить с большой осторожностью в домашних условиях. Окончательная обработка образца делается лишь после его определения. Песчанистые, землистые и другие легко рассыпающиеся образцы можно укрепить, покрыв их светлым лаком из синтетических смол.
Порядок хранения коллекционного материала. Каждый образец коллекции должен лежать отдельно на своем определенном месте. Коллекционные ящички несложно изготовить самим из фанеры, картона, плексигласа или каких-либо других, желательно прозрачных материалов. Для мелких кристалликов и зерен удобны стеклянные пробирки. Целесообразнее всего, чтобы на самом образце был только номерок, а все описания их хранились на этикетках в тех же коллекционных ящичках. На каждой этикетке должны быть: номер образца, место и время взятия; в некоторых случаях можно привести химический состав минералов, а также данные об условиях залегания.
Принцип коллекционирования. Принципы систематизации образцов могут быть различными. Одни, например, предпочитают коллекционировать минералы, привезенные со всего света, располагая их по классам химических соединений или по генетическому признаку. Другие создают региональную коллекцию - обычно это горные породы родного края и встречающиеся в них минералы или ископаемая флора и фауна. Все такие собрания имеют свою прелесть и определенные достоинства, если, конечно, они сопровождаются тщательно составленными описаниями и так или иначе систематизированы. Какой-либо единой обязательной системы для составления подобных коллекций не существует. Но для начинающих мы приводим некоторые советы.
Коллекции, например, могут строиться по следующим принципам:
Окраска минерала, как правило, сама по себе не может служить надежным диагностическим признаком. Лишь очень немногие представители каменного царства характеризуются определенной и неизменной окраской. Лучшими диагностическими признаками минералов являются такие их свойства, как плотность, блеск, цвет черты, твердость, а также кристаллическое строение. Однако, прежде всего необходимо научиться отличать по внешнему облику минерал от горной породы. Иногда распознать, что перед нами - минерал, а не порода, можно невооруженным глазом, но надежнее делать это с 6-8 -кратного увеличения лупой по наличию признаков элементов кристаллической формы. Ниже приведены указания по более точной диагностике отдельных минеральных индивидов или мономинеральных агрегатов.
Определение минералов. Так как цвет черты минерала отвечает его собственной окраске, но гораздо более стабилен, он является надежным диагностическим признаком. В приложенных к данной книге определительных таблицах минералы систематизированы именно по цвету черты, причем таким образом, что близкие оттенки цветов, различимые лишь с трудом, сгруппированы вместе. Дальнейшее разделение в диагностических таблицах проводится по твердости, выраженной в баллах шкалы Мооса, и по блеску минералов. В тех случаях, когда этих признаков окажется недостаточно, более точному определению будут способствовать значения плотности, приведенные в таблицах рядом с названиями минералов. По предметному указателю можно найти страницу, содержащую необходимую информацию - описание минерала и его изображение.
Последовательность операций при диагностике минералов.
Определение горных пород. Горные породы проще всего определять по условиям их нахождения (залегания) в природе, а также по структурно-текстурным особенностям.
Понятие структура (строение) горных пород, особенно магматических и метаморфических, охватывает степень их кристалличности (стекловатые, мелко- или крупнозернистые и т. д.), форму минеральных зерен и их взаимоотношения между собой и со стеклом. Текстура (сложение) определяется наличием или отсутствием ориентировки минеральных зерен и их агрегатов, а также взаимоотношениями и характером распределения последних. Указанная выше трактовка обоих терминов приведена в соответствии с их принятым употреблением в специальной литературе.
Диагностические признаки горных пород. Породы следует по возможности наблюдать в их естественном залегании и окружении! В мелких образцах пород их наиболее характерные отличительные признаки распознаются с трудом, лишь частично различимы или вообще не различимы.
Слоистое залегание характерно для осадочных пород, отчасти для вулканических туфов.
Сланцеватое залегание (параллельная текстура) - признак метаморфических пород.
Слоистое залегание (нарушенное обломками пород) присуще вулканическим туфам.
Порфировая структура (отдельные хорошо образованные более крупные кристаллы) типична для вулканических пород.
Неслоистое залегание: глубинные породы (плутониты); коралловые известняки; гравийные ледниковые (моренные) отложения; большинство вулканических пород; большинство метаморфических пород.
Полнокристаллическая структура - кристаллы различимы невооруженным глазом: плутонические породы: метаморфические породы.
Пронизаны пустотами: вулканические породы; травертин.
Содержат окаменелости: осадочные породы.
Диагностические признаки плутонитов:
