Кристаллы в природе

Здесь вы узнаете о том, как кристаллы растут и существуют в природе и где их чаще всего можно встретить. Как образуются расплавы, из которых возникают кристаллы. Как происходит процесс кристаллизации магмы, из которой состоит земная кора нашей планеты.

Кроме того тут подробно описано об отечественной сокровищнице кристаллов – Урале, а также о кристаллах соли под, над землей и даже во Вселенной. Еще здесь же вы узнаете, что о кристаллах писал знаменитый французский писатель Жюль Верн.

Но, пожалуй, самое интересное в этом разделе: описание процесса роста кристаллов из всевозможных жидкостей и растворов, а также из паров.

Земля живет.

Земная кора, то есть та твёрдая, каменная оболочка Земли, на которой мы живём, – это сравнительно тоненькая корочка на поверхности нашей планеты. Толщина земной коры достигает всего лишь 20-30 километров. Это совсем немного в сравнении с расстоянием от поверхности Земли до её центра, которое составляет около 6370 километров.

Твёрдая земная кора, как панцирем, охватывает горячий океан – область так называемой магмы, то есть расплавленной каменной массы, насыщенной различными горячими газами и перегретыми парами воды. В области магмы господствуют очень высокие температуры, –вероятно, до двух тысяч градусов, и колоссальные давления – до полутора миллионов атмосфер, то-есть в полтора миллиона раз больше, чем давление воздуха на поверхности Земли. Область магмы простирается до глубины 70-120 километров. Земная кора – это застывшая твёрдая магма. Она образовалась при застывании магмы, как пенка на молоке. Все минералы и горные породы Земли родились из магмы.

Химические элементы, имеющиеся на Земле, находятся в магме в состоянии особых соединений, как бы растворённых друг в друге. Температура и давление внутри магмы, – а значит, и содержание в ней газов и паров и её химический состав, – не остаются неизменными. Если магма поднимается из более глубоких областей к поверхности Земли, то условия меняются, температура падает, давление понижается, и магма начинает застывать, образуя твёрдые минералы и горные породы, почти всегда кристаллические.

При застывании в магме происходят сложные физико-химические процессы, в результате которых она распадается на ряд химических соединений. Одни соединения затвердевают раньше, другие позже, поэтому магма разделяется на участки, образуя различные горные породы.

Хрустальный погреб с кристаллами стронция
«Хрустальный погреб» с кристаллами голубого целестина (руды стронция).

В оставшейся расплавленной массе накопляются пары воды и летучих соединений. Эти части магмы заполняют трещины земной коры, медленно застывают там и образуют минералы—соединения летучих элементов (фтора цезия, бора, стронция, бериллия и других). Часть летучих соединений поднимается выше, к земной поверхности, в виде газовых струй, а водяные пары сгущаются в воду, образуя растворы остатков магмы. Эти растворы текут по трещинам, постепенно охлаждаясь и выделяя один за другим различные минералы, оседающие по стенкам трещин; так возникают минеральные «жилы».

Горячие водные потоки, встречаясь с горными породами и минералами, растворяют некоторые из них и дают начало новым химическим соединениям: при этом возникают всё новые и новые минералы. Достигнув поверхности Земли, водные источники вливаются в ручьи, реки, моря, океаны, а летучие соединения – пары и газы – в атмосферу. Этим не ограничивается жизнь Земли. Жара и мороз, солнце, ветер, вода разрушают минералы, слагающие земную кору, камни трескаются от смены тепла и холода, обрушиваются, рассыпаются, ветер рассеивает и разносит мельчайшие обломки; вода обтачивает и разъедает камни, уносит в себе их составные части. Кварц (на рисунках ниже) – один из самых распространённых на земле минералов – рассыпается на мелкие зёрна, образуя песок;

Пирит с наросшими на него кристаллами кварца
Поверхность пирита с наросшими на него кристалликами кварца.

полевые шпаты превращаются в глину. Реки растворяют минералы, уносят их в море. Слой за слоем оседают растворённые вещества на дне озёр, морей, океанов, образуя новые толщи пород. Их закрывают новые слои, и они оказываются опять не на поверхности, а в глубине Земли; а там их снова растворяют подземные воды, снова соприкасается с ними магма, вновь расплавляются, разлагаются и затвердевают они большей частью в кристаллической форме. «Такие перемены, – говорит М. В. Ломоносов, – произошли не за один раз, но случились в разные времена несчётным множеством крат и ныне происходят, и едва ли когда перестанут».

Много крат – много раз.

Так совершается круговорот вещества на нашей планете, которая кажется нам неизменной лишь потому, что все эти процессы происходят настолько медленно, что мы не можем их заметить.

Кварц под микроскопом
Кристаллы кварца под микроскопом.

Мы привыкли считать камни неизменными, но на самом деле камни рождаются, живут, стареют, разрушаются и снова возрождаются в виде новых камней. Один из первых русских минералогов, академик В. М. Севергин, в книге «Первые основания минералогии или естественной истории ископаемых тел», изданной в 1798 году, так говорит о жизни камней: «Минералы подвержены общему с прочими вещами жребию: всё повинуется времени: всё должно родиться, быть и умереть, и всё обращается паки в тот безмерный Океан, откуда оно произведено было, так что хотя подземное богатство, с одной стороны, безмерно истощается, однако с другой – оно через разрушение всех тел в природе, вероятно, паки обогащается.

Каменные вещи долготою времени выветриваются и распадаются: металлические сосуды, истуканы и другие изделия тускнеют и ржавеют. Сколь бесчисленное множество таковых искусственных вещей от создания мира выветрилось, распалось, заржавело и прочее. Воздух и вода таковые частицы потом приемлют в себя и увлекают их с собою в разные места, употребляя их, вероятно, для образования новых тел в природе».