КАНОН  МИНЕРАЛЬНОЙ  НАУКИ

Приветствую тебя, стремящийся к знаниям!
Открыв эту книгу, ты, конечно, захочешь понять, о чём она и для чего написана. И поэтому прямо сейчас тебе должно узнать, что книга эта написана для тех, чьи взоры направлены в недра Арды. Для тех, кому интересны не столько звёзды и пение птиц, сколько то, что находится у них под ногами.
Ты видишь знаки, написанные на этом свитке, и понимаешь их значение. Румил подарил всем эльдар удивительное, новое искусство передачи мыслей и сведений.
Но тебе должно знать, о учащийся, что первые письмена были начертаны много раньше, во дни юности Арды, и пишутся до сих пор. И были они начертаны на камнях, которые могут поведать тебе об истории сотворения тела Земли. Но язык камней особенный, он не похож на языки, знакомые тебе.
Здесь, в этой книге, ты сможешь научиться понимать древнейшие письмена Арды. Но не спеши, мир минералов медлителен, и тебе следует сосредоточиться, успокоить мысли и чувства, усилить внимание и проявить почтение. И только по прошествии какого-то времени тот или иной камень раскроет тебе своё сердце, и ты узришь историю удивительных превращений, и сможешь услышать песню глубин Арды, и почувствовать волну взаимопонимания.
Но прежде, чем всё это произойдёт, тебе должно ещё многое узнать и запомнить. И сейчас мы начнём первые уроки, которые в дальнейшем помогут тебе в работе и творчестве.

ВВЕДЕНИЕ

МИНЕРАЛЫ

Слово «минерал» произошло от позднелатинского слова «minera», что значит – «руда». И от этого слова произошло название науки «минералогия», науки об ископаемых кристаллах. В начале эта наука была общей, описывающей всё, что стало известно. Но позже, когда знания увеличились, она разделилась на различные направления: минералогию, горнорудное дело, металлургию, геологию и палеонтологию. Ещё позже появились такие науки как кристаллохимия,  основоположником которой был норвежский учёный Виктор Морис Гольдшмит и геохимия, основоположником которой является русский учёный Владимир Иванович Вернадский.
Сначала полагали, что мир минералов неживой и неподвижный, как бы застывший на многие века. Но в процессе изучения этого мира оказалось, что особенности строения и поведения минералов вполне сопоставимы с явлениями, которые раньше относили только к миру животных. И тогда появились такие термины, как «генерация (поколение) минералов», «анатомия кристаллов минералов», «борьба за выживание», «конкуренция» между отдельными зёрнами минералов в их сообществах.

Что такое минерал?

Поначалу минералами называли горные породы, окаменелости, природные жидкости и газы. Но позже, когда начали более детально изучать природу минералов, обнаружились такие особенности, которые не дают возможности свести всё многообразие свойств минералов в одно определение. Большие трудности, например, возникли из-за единственного жидкого металла – ртути.
Но для удобства всё же нужно дать какое-то упрощённое определение. Оно звучит так: минерал – однородный, обычно кристаллический продукт природных процессов, имеющий определённые физические свойства и химический состав.
Очень важным отличительным признаком минерала является его природное происхождение. И поэтому искусственно созданные минералы, в строгом смысле, нельзя назвать таковыми.
Не относятся к минералам и издавна используемые ювелирами природные смолы: янтарь и гагат, также не являются минералами и морские гости в мастерской ювелира: коралл и жемчуг.

ЗНАКОМСТВО С МИНЕРАЛАМИ

Первое знакомство с любым камнем или породой начинается с его внешнего вида. И поэтому, первое, что мы будем исследовать, это внешний облик минерала.

Форма

Минералы могут образовывать разнообразные огранённые кристаллы, тогда их форма поможет определить минерал.
Многие названия форм кристаллов происходят от греческих числительных, и, хотя некоторые из них звучат как загадочные заклинания, например «пентагондодекаэдр» или «тетрагонтриоктаэдр», они лишь описывают сколько в данной фигуре граней (эдра) и углов (гониа) в многоугольнике, образующем эту грань.
Итак, названия распространённых форм кристаллов означают:
- октаэдр – восьмигранник (от греч. «окта» - «восемь»)
- тетраэдр – четырёхгранник (от греч. «тетра» - «четыре»)
- гексаэдр – шестигранник (от греч «гекса» - «шесть» - это всем хорошо известный куб).
Очень многое об условиях образования минерала могут рассказать несовершенства кристаллов, отклонения их формы от идеальной. Часто остаются и образуются кристаллы-двойники (когда срастаются два кристалла), дендриты (ветвистые, древовидные сростки из множества кристаллов). Гребенчатые, волокнистые сростки образуются при последовательном однонаправленном срастании пластинчатых и игольчатых кристаллов. Тонкие, расходящиеся из одного центра кристаллические волокна некоторых минералов, (например, малахита) образуют удивительные, похожие на шарики округлые сростки – сферолиты.
В том случае, когда срастающиеся зёрна минерала не имеют заметной кристаллической огранки или отдельные кристаллы не заметны, их называют зернистыми, скрытнокристаллическими, или землистыми агрегатами.

Цвет

Другое важнейшее свойство минерала – его цвет.
Минералы имеют очень разнообразную окраску, и по цвету также можно узнать об их химическом составе.
Но цвет некоторых минералов может меняться в зависимости от освещения. Например, александрит – при дневном свете он выглядит как зеленоватый камень, а при вечернем – становится красным.
В некоторых прозрачных кристаллах (турмалинах, апатитах, эпидотах) можно наблюдать поразительное явление – если смотреть на них в разных направлениях, их цвет оказывается различным.
Такое явление изменения цвета назвали плеохроизмом (от греч. «плеон» - больше и «хрома» -цвет; «многоцветность», «многокрасочность»). Это явление возникает из-за неодинакового поглощения и преломления света некоторыми кристаллами в разных направлениях.
Постоянным, но иногда отличающимся от собственного цвета минерала, является цвет черты, которую он оставляет на более твёрдом предмете. Обычно его проверяют, проводя минералом по специальной неглазурованной керамической пластинке. Например, латунно-жёлтый халькопирит оставляет на ней зеленовато-чёрную черту, а чёрный сфалерит – коричневую. Очень характерную вишнёво-красную черту оставляет гематит.

Блеск

Блестит любой достаточно гладкий предмет, но блестят по-разному. Очень разнообразен и блеск минералов. Он определяется тем, сколько света минерал отражает, а сколько поглощает. Более половины падающего света отражают ярко-белые с металлическим блеском кристаллы арсепогирита, серебро – свыше 90%. Ярко сверкающие гранями минералы, такие как кварц и топаз со стеклянным блеском, отражают не более 5%.
Различают металлический, полуметаллический, алмазный, жирный (смолистый) и стеклянный блеск минералов.
Самым ярким блеском является, конечно, металлический, которым обладают самородные металлы, а также многие соединения металлов с серой (сульфиды).
Очень ярко блестят на свежих сколах сфалерит и галенит, но если положить их рядом, то станет ясно, что металлический блеск галенита заметно сильнее, чем алмазный блеск сфалерита.
Полуметаллический блеск графита похож на металлический, но заметно слабее. Не всегда похожи на алмаз минералы, обладающие алмазным блеском, такие, например, как ярко-красная киноварь или красно-бурые иголочки рутила.
Очень распространены минералы, имеющие стеклянный блеск. Иногда, если минерал представляет собой пластинку или сросток пластинок, как у слюд, его блеск воспринимается как «перламутровый» или «шелковистый», если вместе срастаются тонкие минеральные волокна, что характерно для гипса-селенита и хризотил-асбеста.

Твёрдость

Твёрдость – очень важный показатель минерала. Для того, чтобы её определить устраивают своеобразное соревнование на прочность двух минералов или минерала с каким-либо известным твёрдым веществом. Более твёрдый оставляет царапину на более мягком. Если царапины нет, то царапающий минерал мягче. Но насколько твёрже или мягче?
Для определения твёрдости таким способом обычно используется шкала Мооса, названная в честь немецкого учёного Фридриха Мооса, предложившего в 1811 г. простой и наглядный способ сравнения минералов по их твёрдости. В этой шкале минералы расположены в порядке увеличения твёрдости:
1 – тальк
2 – гипс
3 – кальцит
4 – флюорит
5 – апатит
6 – полевой шпат
7 – кварц
8 – топаз
9 – корунд
10 – алмаз

Например, если минерал, твёрдость которого нужно определить, царапает флюорит, а сам этот минерал можно поцарапать апатитом, то его твёрдость обозначается как 4,5.
Однако надо помнить, что эти цифры абсолютным выражением твёрдости минералов не являются и не означают, что алмаз в 10 раз твёрже талька, а корунд в 3 раза твёрже, чем кальцит. На самом деле эти отношения сложнее, и разница в измеряемых значениях твёрдости минералов гораздо сильнее, чем это можно себе представить, глядя на шкалу Мооса. Оказывается, что флюорит твёрже гипса в 4 раза, а алмаз – в 200 раз.
Большинство драгоценных и поделочных камней, которые используются в ювелирных изделиях, твёрже стекла (твёрдость по шкале Мооса – 5,5), так что, проведя камешком из ювелирного изделия по стеклу, можно легко распознать стеклянную имитацию драгоценного камня (она-то царапины на стекле не оставит).

Плотность

Одно из наиболее постоянных свойств минералов – их плотность (или удельный вес), которая определяется как отношение массы минерала к его объёму.
Даже не имея большого опыта, по высокой (4,5 г на кубический см) плотности легко отличить, например, барит от внешне похожих на него минералов кальцита и полевых шпатов, плотность которых не превышает 3 г на куб. см.
Высокий удельный вес многих рудных минералов позволяет отделить из при помощи промывания. Текущая вода легче уносит зёрна более лёгких минералов (кварца, слюд, карбонатов и др.), а на дне остаётся тяжёлый концентрат – шлих, в котором скапливаются «чемпионы» по плотности среди минералов (до 20 г на куб.см и более): самородное золото и металлы платиновой группы, а также алмазы и много других ценнейших минералов.

Спайность

Среди свойств минерала есть и такое, определить которое можно, лишь разбив его на несколько частей.
Способность минерала раскалываться по определённым направлениям называется спайностью. В зависимости от того, насколько легко он раскалывается и каким гладким получается скол, говорят о весьма совершенной или несовершенной спайности. Весьма совершенная спайность, например, у кристаллов слюды, от которых даже пальцами легко отделить блестящие пластинки. У некоторых минералов можно заметить несколько направлений спайности, по которым разваливается образец после удара. Три таких направления, например, можно обнаружить у кальцита или полевых шпатов. Иногда спайности как таковой нет. Это также характерный признак минералов, например кварца или граната.

Другие признаки

Некоторые минералы можно определить, зная их особенные, специфические свойства, например магнитность (для магнетита и пирротина). Иногда они имеют характерный вкус, например солёный галит или горько-солёный сильвин (однако не стоит пытаться определять на вкус все встречающиеся минералы – это может плохо кончиться ), и даже на запах (например, чесночный запах для некоторых мышьяковых минералов). Есть и горючие минералы, например самородная сера. А такой минерал, как тальк, можно определить вообще с закрытыми глазами – только дотронешься до него и сразу почувствуешь, что он как бы покрыт жиром.
Некоторые карбонаты, такие, как кальцит и арагонит, «вскипают», если на них капнуть кислотой.


На этом первый урок закончен. Запоминай его пока.

Урок третий

ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ МИНЕРАЛОВ

Ты уже знаешь немного о мире минералов, знаешь как знакомиться с его жителями, в чём они похожи друг на друга и в чём различаются.
Теперь нужно обратить внимание на их родственные связи.
Существует несколько больших семейств минералов, которые выделяются на основе сходства их химического состава.

Различают следующие семейства минералов:

Самородные элементы, существующие в природе в самородном виде, т.е. в виде простых веществ.

Сульфиды – соединения элементов с серой.

Галогениды – соединения с галогенами (фтором, бромом, хлором или йодом).

Оксиды – соединения с кислородом.

Силикаты – кремний-кислородные соединения.  Раньше их рассматривали как соли кремниевых кислот.

Карбонаты – соли угольной кислоты

Сульфаты – соли серной кислоты

Фосфаты – соли фосфорной кислоты

Нитраты – соли азотной кислоты.

Есть ещё некоторые другие, но пока запомни основные.

Некоторые минералы содержат воду, но это вовсе не та вода, с которой ты хорошо знаком. Вода в минералах находится в «связанном» состоянии, она различными способами «встроена» в их кристаллическую решётку, и её можно удалить только при нагревании минералов. При этом обычно они меняют свою кристаллическую структуру и превращаются в другие минералы. Если нагреть гипс – содержащий воду сульфат кальция – он превратится в безводный минерал ангидрит.


Не просто, а очень просто – самородные элементы.

Часто эти минералы называют так же, как химические элементы – серебро, золото, медь, теллур, висмут, сера, мышьяк, сурьма, свинец, олово, хром, титан, цинк, кадмий, алюминий, кремний. А некоторые имеют и собственные названия. Так кристаллический углерод в природе может встречаться в форме разных минералов – графита, лонсдейлита и алмаза.

Золото
Это один из древнейших известных человеку минералов. Золото – металл ярко жёлтого цвета, очень мягкий (твёрдость – 1-2) и ковкий. Оно отличается высоким удельным весом (около 19). Золотистый цвет имеет множество разных минералов, но природное золото невозможно спутать ни с каким другим минералом. Оно очень часто встречается в виде мельчайших невидимых глазом, крупинок в различных минералах, однако находили и очень крупные его скопления.
Довольно обычны кристаллы золота октаэдрической, кубической формы и их древовидные сростки – «пальмовые листья», «ветки».
Золото почти всегда содержит заметную примесь серебра. Золото и серебро могут образовывать непрерывный ряд составов от почти чистого (высокопробного) золота до чистого серебра.
В ряду золото-серебро выделяют разновидности:
- электрум (обогащённое серебром золото)
- кюстелит  (обогащённое золотом серебро).
Обычно золото встречается в гидротермальных жилах с кварцем, карбонатами и сульфидами (коренные руды). Часто оно добывается из россыпей, куда попадает при выветривании, размывании коренных руд.
Ценность золота обусловлена не только его редкостью, но и малой химической активностью. На воздухе оно абсолютно не изменяется, не действует на него и большинство кислот. Растворяет его только «царская водка» - смесь соляной и азотной кислот.

Медь
С самородной медью люди знакомы уже многие тысячелетия.
Это металл красноватого цвета, по своим физическим свойствам очень похожий на золото. Медь часто образует красивые «веточки» - дендритовые сростки. Однако она не так устойчива к внешним воздействиям, как золото. Её обычно покрывают чёрные или зелёные корочки солей и оксидов. Встречается медь в основном там, где окисляются содержащие её руды. Она может образовывать многотонные самородки.

Железо
Вероятно, первое знакомство человека с самородным железом было связано с находками железных метеоритов, которые исчисляются сотнями, причём вес некоторых из них составляет десятки тонн. Как сейчас установлено, в них присутствуют два минерала железа состава (Fe, Ni) – камасит и тэнит.
Изделия из метеоритного железа известны с глубокой древности.
Самородное железо (феррит) встречается и в земных породах магматического происхождения, но его заметные скопления очень редки, обычно оно образует мельчайшие вкрапления в вулканических породах – базальтах. Железо имеет серый цвет, металлический блеск, отличается сильными магнитными свойствами.

Графит
Его название происходит от греческого «графо» - «пишу» и связано с одной из характерных особенностей этой кристаллической формы углерода. Чёрный, мягкий минерал, он легко оставляет черту на бумаге. С этим свойством графита каждый человек знакомится ещё в детстве, когда учится рисовать или писать «простым» карандашом.
В природе графит чаще всего встречается в виде шестиугольных пластинчатых кристаллов с весьма совершенной спайностью. Графит может образовываться из угля при повышенной температуре или при повышенном давлении, а также кристаллизоваться из горячих газов.

Алмаз
Уникальность этого минерала звучит уже в его названии: «адамас» по-гречески означает «несокрушимый». Эта кристаллическая форма углерода отличается высочайшей твёрдостью (10) – никакой другой минерал не может оставить на нём царапину.
Алмазы образуют кристаллы кубической сингонии: октаэдры, кубы, ромбододекаэдры. Они могут быть бесцветными, а могут иногда иметь жёлтую, голубую, розовую или зелёную окраску. Бывают даже чёрные алмазы (карбонадо).
Почему окрашивается алмаз, до конца не изучено – возможно, в этом «виноваты» изменения или несовершенства структур некоторых кристаллов.  Эти несовершенства могут быть связаны с внедрением в кристаллическую структуру «чуждых» атомов, например, азота или никеля, а могут вызываться и «поломками» кристаллической решётки под действием радиации. Одно из характерных свойств алмаза – способность светиться под рентгеновскими лучами. Это свойство часто применяется, когда на обогатительных фабриках отделяют алмазы от вмещающей их породы.
Крупные месторождения алмазов связаны с удивительными и загадочными породами – кимберлитами. Основными минералами, встречающимися в них вместе с алмазом, являются оливин, серпентин, пироксены, флогопит, ильменит, пироп. Встречаются алмазы и в некоторых других породах, глубина образования которых не превышает нескольких километров, заставила задуматься о том, все ли алмазы – гости из больших глубин. Есть предположение, что алмазы могут возникать и в межзвёздном пространстве.

Сера
Самородная сера встречается в виде ярко-жёлтых кристаллов и их сростков. В числе немногих минералов сера знакома человеку с глубокой древности. Она была одним из важнейших веществ в лабораториях алхимиков, неизменным компонентом рецептов «философского камня» - вещества, призванного превращать разные металлы в золото.
Кристаллы серы часто прозрачны, они имеют жирный или алмазный блеск, низкую твёрдость (2). Особенностью серы является её горючесть: она легко загорается и горит с выделением едкого сернистого газа.
Самородная сера встречается в осадочных породах, где возникает в результате жизнедеятельности некоторых видов бактерий. Сера также часто встречается в вулканических районах, где образует кристаллические «шубы», нарастающие на стенки трещин, через которые вырывается поток горячих газов.

И тут запахло серой… Сульфиды

Сульфидами называют соединения химических элементов (в основном металлов) с серой.
Встретить такие минералы можно практически во всех породах. Очень разнообразны и условия их возникновения. Вместе с магматическими расплавами поднялись наверх гигантские скопления сульфидов железа, меди и никеля близ Норильска и около Садбери в Канаде. Со скарнами Приморья связаны крупные месторождения сульфидов свинца и цинка – галенита и сфалерита.

Пирит
Название этого минерала происходит от греческого «пир» - «огонь», что, вероятно связано с его способностью давать яркие искры при ударе. Это самый распространённый минерал класса сульфидов. Он имеет соломенно-жёлтый цвет, металлический блеск, чёрный цвет черты, отличается довольно высокой твёрдостью (6,5).
Пирит можно встретить в самых разнообразных горных породах, он образует громадные залежи гидротермального происхождения, может быстро накапливаться. Известен случай, когда в пирит за несколько десятилетий превратилось тело упавшего в шахту шведского рудокопа.

Киноварь
Название этого сульфида ртути имеет древнеиндийское происхождение и связано оно с названием красной смолы, считавшейся кровью дракона. Это очень красивый красный или тёмно-красный минерал с алмазным блеском. Издавна используется как основная руда ртути и в качестве минеральной краски. Киноварь отличается высоким удельным весом (8,1 г/ куб.см).

Антимонит
Латинское название antimonium означает «сурьма». Название указывает на значение этого минерала как основной сурмяной руды. Антимонит обладает свинцово-серым цветом, металлическим блеском. Он образует игольчатые, столбчатые кристаллы с совершенной спайностью вдоль удлинения кристаллов.

Аурпигментит
Название этого минерала с латинского переводится как «золотая краска». Это очень красивый минерал золотисто-жёлтого цвета, с жирным или алмазным шелковистым блеском, совершенной спайностью, очень мягкий (твёрдость – 1,5 -2).
Красочно выглядят его сростки с другим сульфидом мышьяка – оранжево-красным реальгаром, который встречается в низкотемпературных гидротермальных жилах.

Соль Земли и не только она. Галогениды.

Галогенидами называют соединения элементов с галогенами – фтором, хлором, бромом, йодом. Их можно описать как соли плавиковой (HF), соляной (HCl) и других подобных кислот.
Галогены, точнее – их ионы, есть почти во всех природных водах. Хлорид натрия придаёт солёный вкус и морской воде.
Есть и такие малорастворимые в воде галогениды, как фторид кальция – флюорит. Бывает, что галогениды образуются из горячих вулканических газов, и даже на большой глубине в магматических породах, например, карминово-красный фторид натрия – виллиомит.

Флюорит
Ещё его часто называют плавиковым шпатом. Это название, как и слово «флюорит» (от лат. Fluere – «течь»), связано с использованием этого минерала в качестве флюса – вещества, помогающего при выплавке, например, металлов.
Известны очень разнообразные по окраске разновидности флюорита – зелёные, голубые, фиолетовые, чёрные, жёлтые, розовые, коричневые, красные. Реже минерал бесцветен. Часто смену цветов можно увидеть даже в пределах одного кристалла. От его центра к поверхности могут многократно сменять друг друга розовые, зелёные, лиловые, бесцветные зоны.
Интересно, что цветом флюорита легко управлять, нагревая его или воздействуя рентгеновскими лучами. Некоторые разновидности флюорита можно заставить светиться голубым, зелёным, фиолетовым светом, облучая минерал ультрафиолетовыми лучами или нагревая его.
Обычно флюорит прозрачен или полупрозрачен, имеет стеклянный блеск, для него характерна совершенная спайность.

Галит
Может быть кто-то и не слышал названия этого минерала, но уж сам-то минерал наверняка знают все.
Очищенный галит – это поваренная соль (от греч. «галс» - «соль»).
Галит – прозрачный или полупрозрачный минерал со стеклянным блеском, обычно бесцветен, но минеральные примеси часто окрашивают его всерый, красный, коричневый цвета. Красивая голубая или фиолетовая окраска некоторых галитов связана с воздействием на них радиоактивных лучей в природных залежах.
Встречается галит в виде кубических кристаллов, которые обладают совершенной спайностью и легко раскалываются на параллелепипеды.
В природе он часто образует колоссальные залежи – целые слои толщиной в сотни метров. Галит легче большинства горных пород, поэтому иногда его слои «всплывают», как капли масла, на которое капнули воду. При этом образуются целы горы соли – «соляные купола».
Прекрасные ажурные кристаллы галита можно найти в некоторых высыхающих соляных озёрах. Основные отложения галита образовались при отступании, высыхании древних морей. В этих отложениях галит встречается вместе с кальцитом, гипсом, сильвином.


Продолжение следует...

В ближайшее время постараюсь продолжить уроки минералогии.

А пока что всем интересующимся каменьями (особенно малахитом) предлагаю заглянуть вот сюда:

http://virlib.eunnet.net/malachite/win/index-r.html

Сайт просто феерический. Много информации. Главное - не полениться открывать ссылки.