Самый главный минерал в жизни (соль)

Это не сказка и не сон. Белый город, весь полупрозрачный, искрящийся. Белые улицы, площади, церкви. А вокруг – прозрачные скалы и сталактитовые столбы, похожие на чудовищ. И построен этот город из необычного материала – все здесь вырезано и высечено из каменной соли. Лизни стенку постройки языком и удостоверишься – соленая!

Этот соляной город находится близ польского города Кракова, в соляных шахтах. Каменная соль легко поддается обработке. Искусные резчики украсили город–музей множеством соляных фигур. На волшебную красоту подземного дворца приезжают посмотреть туристы со всего мира. А в окрестностях колумбийской столицы есть подземный кафедральный собор, выпиленный из соли. Он почти такой же огромный, как собор Парижской Богоматери. В этом соборе музыканты любят проводить свои концерты, потому что акустика великолепная.

Каменная соль давно и навечно вошла в жизнь человека. Мы называем ее в быту просто солью, в химии – хлористым натрием, то есть соединением металла натрия и газа хлора, в технике – поваренной, или пищевой, солью. А в минералогии? В минералогии ее называют галитом. Минерал галит – это природные кристаллы хлорида натрия, которые почти всегда встречаются в виде кубов. Хотя бывают иногда и другие формы. Размеры кристаллов достигают десяти сантиметров. Они могут встречаться и в ископаемом состоянии, и в современных осадках, отдельно или в сочетании с другими минералами.

Ни с чем не сравнимый вкус соли человек оценил давно. Страны, куда ее завозили, платили цену, равную золоту: за килограмм соли – килограмм золотого песка. Она была основной единицей обмена долгие века в Центральной Африке, на Новой Гвинее. Солью выдавали зарплату римским легионерам. «Соленое жалованье» получали за свой ратный подвиг и крестоносцы, и это воспринималось как самая достойная награда. Есть предположение, что слово «солдат», которое произошло от латинского «солидус» – «монета» – корнем своим связана с солью. Такое же предположение имеет и происхождение итальянского слова «сольди» – мелкая монета.

Важная персона по имени соль играла решающую роль и в политической жизни народов. Соль была причиной кровопролитных войн. Древнеримский историк Тацит описывает кровопролитное сражение между хеттами и германдурами. Что же не поделили между собой эти два храбрых народа? Соль. Соляные промыслы в устье реки Тибр были также причиной постоянных войн римлян с соседними племенами. Ведь это все равно, что биться за месторождение рубинов или золота.

Солью выдавали зарплату римским легионерам

Основной источник соли – это ее запасы в морях и океанах. Отсюда она начинает свое путешествие над землей, по земле и в самой земле. Около 20 кубических километров содержится ее в воде всех морей и океанов. А.Е. Ферсман пишет: «Если эту всю соль сложить в один ящик, то обе стороны основания были бы равны 1000, а высота 20 километрам. Чтобы лучше понять эти цифры, скажем, что этим количеством соли можно было бы покрыть всю европейскую часть СССР слоем в 4–5 километров!»

Почему из морей и океанов смогли образоваться огромные скопления чистейшей соли? В далеком геологическом прошлом огромные бассейны соленакопления занимали обширные пространства Европы, Азии, Америки, некоторых зон Атлантического и Индийского океанов. Моря исчезли, а мощные пласты каменной соли остались в виде соляных гор, громадных масс соли, толщиной до 1000 километров .

Немало соли растворено в Мировом океане. Вообразим на минуту, что вдруг вода всех морей и океанов испарилась. Знаете, сколько соли оказалось бы на их месте? Столько, что из нее можно было бы построить стены, толщиной в 1 и высотой в 280 метров, и эта стена опоясала бы всю нашу планету по экватору!

Европейские соляные месторождения образовались больше 200 миллионов лет назад. Именно тогда океанические воды вторглись с северо–запада и затопили обширные территории Центальной и Северной Европы. Образовалось море, впитавшее в себя бассейны, в которых происходило осаждение солей. Климат Европы в ту далекую эпоху был жарким и сухим. Поэтому воды моря испарились, а растворенная в них соль выпадала в осадок. Так постепенно сформировались залежи каменной соли.

Огромные залежи каменной соли не всегда представляют собой толстые горизонтальные пласты. Иногда соляные месторождения имеют купольную форму. Основания их находятся на глубине 5–8 километров, а вершина может подниматься до земной поверхности или даже выступать из нее. Почему и как образуются соляные купола? В недрах Земли при сильном давлении и высокой температуре соль становится мягкой, пластичной. Коэффициент теплового расширения у нее больше, чем у других пород, поэтому при нагревании она расширяется сильнее и в конце концов выжимается наверх. Особенно часто солевые купола возникают там, где земная кора ослаблена. Крупные купола, похожие на гигантские белые шлемы, есть во многих районах Земного шара. Их много в Прикаспийской низменности и Днепропетровской впадине. В США, на побережье Мексиканского залива, они занимают площадь от 1 до 500 квадратных километров, а вглубь уходят на 11 километров и больше. В Таджикистане солевой купол вблизи города Куляба имеет далее свое собственное имя – Ходжи–Мумын. Купол возвышается над землей почти на 900 метров!

Соль называют минералом жизни, и вполне заслуженно. Она входит в состав всех блюд. Даже сладкие пирожные будут не такими вкусными, если вы забудете положить в них немного соли. Но соль не только очень важный пищевой продукт. Без нее невозможен правильный обмен веществ в организме. Человек ежедневно получает не меньше 20 грамм соли, а в год это составляет 6–7 килограммов.

И еще одно важное свойство соли: она лечит. Это известно с давних времен. Известно, что при многих болезнях африканские племена употребляли кровь только что убитых животных, потому что больше всего соли в плазме крови. «Соль облегчает и врачует нервные расстройства, лом в плечах и пояснице, колотье в боку, резь в желудке», – писал Плиний. В наше время соль часто называют «белой смертью» и пророчат большие беды тому, кто слишком ей увлекается. Но известно и другое: соледобытчики почти не болеют гриппом, простудами. Среди них вообще не встречаются люди, страдающие аллергией и бронхиальной астмой. Поэтому в соляных шахтах теперь создают подземные санатории, лечебницы. Оказывается, в них всегда наблюдается постоянная температура, влажность и давление и напрочь отсутствуют микроорганизмы, вызывающие аллергические заболевания, в том числе и астму.

В подземных пространствах, которые остаются от разработки каменной соли, устраивают хранилища газа и нефтепродуктов.

Природа–матушка за двадцатый хищный век очень поистратилась. Многие необходимые человеку природные вещества, оказались в списке дефицитных. Но с солью все в порядке. Соляной голод человечеству не грозит. Запасы ее огромны. Одно только знаменитое озеро Баскунчак в Астраханской области содержит около одного миллиона тонн соли. Этой соли нам хватило бы на 400 лет – ведь едим–то мы ее понемножку. Кстати, за сколько же лет человек съедает пуд соли, если на один год ему хватает 6 килограммов?

 

Твердая вода (лёд как минерал)

А теперь о минерале, с которым мы имеем дело каждый день и много раз. Речь идет о воде. Мы так привыкли к ней – в виде струи дождя или струйки, льющейся из крана, озера, реки, моря, что нам кажется: так было всегда. Сто лет назад было открыто, что вода состоит из двух летучих газов. Удивительное открытие сделал Лавуазье, французский физик. Но мы Знаем и другое: вода может становиться твердой. Что такое твердая вода? Это лёд.

В морозное утро окно наше часто покрывается фантастически красивым узором из белых веток, листочков, и тут же за окном, словно вырезанные ножничками, тонкие серебристо–белые снежинки летят и ложатся на сугробы. Чудесны эти шестиугольные звездочки с острыми краями! А с крыши свесились сосульки, большие и маленькие – замерзшие струи воды. Вот она – твердая вода, или один из важнейших и удивительнейших, но пока мало изученных минералов – лёд.

Снежинки, узоры на окне – кристаллики этого минерала. Правда, перед нами не до конца сформированные кристаллы. Время их кристаллизации не тысячи лет, как других минералов, а мгновение, поэтому подобные образования называют кристаллическими скелетами. Лед на замерзшей реке состоит именно из таких кристаллических скелетов.

Твердая вода – минерал временный. Периодический. Есть области, где этот минерал – большая редкость. Например, в Тегеране, столице Ирана, делают специальные бассейны из глины, окруженные высокими стенками. Они защищают воду от солнца. Если случаются заморозки, на воде сверху образуется тонкий ледок. Его бережно собирают и отводят в специальные подземные помещения, где засыпают плотным слоем глины.

А вот на севере и в полярных областях такого минерала сколько угодно. На островах Северного Ледовитого океана среди пластов глины, песка и наносов находятся слои льда, словно это еще одна обычная горная порода. Пластины прекрасного озёрного льда здесь применяют вместо стекла, вставляя его в окна. Об этом писал исследователь и путешественник В. Стефенсон, рассказывая о жизни эскимосов на реке Медной в полярной Канаде.

Иногда лед встречается в образованиях, происхождение которых трудно понять и разгадать. Например, после ясных морозных ночей в Заполярье можно увидеть тонкие блестящие на солнце стебельки льда. На концах их – песчинки и небольшие гальки. Вырастая, они подняли их с поверхности земли. Сначала можно даже не заметить сами стебельки под шляпками галек и песка, но если подойти поближе и вглядеться – откроется целый луг прозрачных ледяных стеблей.

Длина этих ледяных кристалликов может быть от 2 до 10, а то и до 15 сантиметров. А там, где места защищены от ветра, стебельки могут быть особенно крупными – толщиной до 0,5 миллиметров. Стебельки льда часто соединяются друг с другом по два и три и сообща поднимают гальку. Такая форма кристаллизации льда встречается и в некоторых других местах, кроме Заполярья: на Амуре, в Самарской области, в высокогорных областях Альп. Заросли тонких ледяных игл, накрытых сверху галечником и песчаником, можно увидеть на шведских болотах.

В Японии их называют «симобасира» (бруски инея). Эти мелкие иголочки льда совершают большую общую работу – постепенно перемещают гальку. Утром они поднимают камешки на своих головках, а потом, когда взойдет солнце, стебельки льда слегка изгибаются навстречу ему, и галька падает чуть дальше того места, где ее поднял лед. Так происходит день за днем сортировка почвы: кристаллики поднимают более крупные зернистые составные части почвы и передвигают их по глинистой поверхности площадок к востоку.

Ученые пытались разгадать, почему образуются эти ледяные стебельки. Есть много предположений, но точного научного ответа нет до сегодняшнего дня.

Лед как кристаллический минерал Земли можно наблюдать в знаменитой Кунгурской ледяной пещере на Урале. Когда–то подземная река образовала здесь причудливые лабиринты. У самого входа в. пещеру находятся удивительные залы, один из которых носит название «бриллиантового». Настоящих бриллиантов здесь нет, но изумительные ледяные цветы, украшающие этот зал, сияют, как настоящие бриллианты. Это огромные кристаллы – большие пластинки, величиной с ладонь. Целые • гирлянды свешиваются и покрывают стены пещеры. При свете фонаря или лампы все эти филигранной работы кристаллы сверкают, как великолепные драгоценные камни.

Долгое время самым древним письмом считалось шумерское – клинописное, возникшее еще за 2,5 тысячи лет до нашей эры. Но вот в юго–западной части Сирии ученые обнаружили глиняные таблички с письменами, которым 5,5 тысяч лет. На глиняных табличках писались книги. Целая библиотека ассирийского царя Ашшурбанипала состояла из таких книг. Пластинка из увлажненной глины была первой тетрадью человека. На ней писали заостренным гусиным пером или тростниковой палочкой египтяне, жители древнего царства Урарту, финикийцы и другие народы. Наскальные рисунки, которым 20 и более тысяч лет, сделаны глиняными красками. И такая наскальная живопись стала прообразом будущих фресок.

Минералы, из которых состоит глина, – самые малые представители минерального царства. Часто они имеют размеры меньше одного микромикрона. Это соли кремневых кислот со слизистой структурой. В кристаллической решетке глинистых минералов атомы могут размещаться по двум типам. Каждый глинистый минерал состоит из различного сочетания кристаллических сеток, и от этого зависит, какой именно минерал возникает, – каолинит, гидрослюда или еще какой–либо вид.

Глина! Вот уж невидаль! – скажете вы. А между тем, это одно из полезнейших природных веществ. Это был первый помощник человека. Множество бытовых предметов изготовлялось из нее. И дом, и все, что в нем, – почти все состояло из глины. Даже свое происхождение многие народы связывали с глиной. В ней видели дар божественных сил.

Один из главных глинистых минералов – каолинит. Из него состоит каолин (белая глина), из которого был получен первый фарфор. Было время, когда за фарфоровую чашку платили столько золота, что оно не помещалось в эту чашку. Вот истинная цена глины.

С давних времен глина вместе с песком и соломой использовалась в качестве строительного материала – саманного кирпича.

И в наше время саман не вышел из моды. В Америке, например, его сейчас стали вновь широко использовать. Саман хорошо пропускает воздух, в жаркий день в таком помещении прохладно.

Самым древним и величественным сооружением, построенным из глины, является глиняный комплекс Тель–эль–Обейде в Месопотамии. Он построен за 3 тысячи лет до нашей эры. Глиняным был и Вавилон. Знамениты на весь мир были изделия из яркой разноцветной обоженной глины, которые изготовлялись в Самарканде. А мозаика из глины, не тускнеющая своими красками, и до сих пор украшает самаркандский храм Бибн–Ханым.

В главе о съедобных камнях мы рассказывали о том, что многие народы едят глину и очень любят это своеобразное лакомство. Но глйна используется еще и как лечащее вещество, потому что глинистые минералы обладают хорошими сорбционными свойствами. Они очищают организм от накапливающихся в нем вредных веществ, помогают регулировать ионное равновесие в пищеварительном тракте. Глина в то же время – лучший наполнитель для пилюль, смягчающий действие резких лекарств.

Способность глины поглощать своей поверхностью различные соединения используют при очистке нефтепродуктов, различных масел. Это ценное свойство минерала подметили еще в древности. Например, в Индии использовали способность глины вбирать в себя ароматические вещества при изготовлении парфюмерных средств. Делали это так. В жаркое время года, когда цветут тропические травы и цветы, а воздух полон аромата, жители раскладывали на земле глиняные диски. Перед началом сезона дождей диски собирали и складывали в специальный аппарат для дистилляции. Ароматные вещества, выделяясь из глины, соединялись с сандаловым маслом, а затем растворялись в спирте. Так получали земляные духи. Их производят и сейчас в штате Уттар–Прадеш.

С глинами самым тесным образом связана жизнь на Земле. Американские ученые даже выдвинули гипотезу, согласно которой зарождению жизни способствовала глина. Прежде всего было установлено, что глинистые минералы обладают способностью не только накапливать, но и передавать энергию. Энергия высвобождается в ходе радиоактивного распада и других процессов. Значит, глина вполне может являться той «фабрикой», которая производит сырье, нужное для образования сложных молекул. Вполне возможно, что из таких молекул миллиарды лет назад возникли наиболее простые живые микроорганизмы.

Английский ученый Г. Керн Смит предполагает, что глины прибрежной полосы древних океанов представляют собой идеальную среду для протекания в ней различных химических процессов. И те неорганические соединения, которые образовались из глины, служили строительным материалом для молекул живых организмов. Что же, может быть, библейское предание о том, что человек был создан из глины, имеет смысл.

 

Гипсовая роза

Недавно в Сирийской пустыне археологами был обнаружен «хрустальный» город Рисаф. Он располагается на высоком искусственном холме, а все постройки его – крепостные стены и храм – возведены из сияющего кристаллического гипса. На острове Крит, вблизи нынешнего города Гераклиона, сохранились остатки Кносского дворца, который относится к 3 тысячелетию до нашей эры. Все полы ванных комнат, залов и других помещений сделаны из гипса. Особенно ценилось вяжущее свойство этого минерала. Именно поэтому египтяне применяли его при постройке пирамид. Огромные глыбы соединялись невероятно крепким гипсовым раствором. Пятьдесят столетий стоят египетские пирамиды, а гипсовый цемент и не думает разрушаться.

При нагревании гипс теряет воду и превращается в алебастр. Замешав его с водой, можно получить тестообразную массу, которая почти сразу затвердевает. Поэтому гипс – прекрасный материал для изготовления моделей, копий, муляжей. Из него делают формы для протезирования зубов, им смазывают бинты, для того чтобы наложить прочную гипсовую повязку.

Как же образуется гипс? В недрах Земли идет скопление соляных пород. Кристаллически–зернистый гипс осаждался в морских заливах при небольшом испарении воды. Уже при выпаривании 0,1 объема морской воды начинает кристаллизоваться гипс. Подсчитано, что для образования трехметрового пласта гипса нужно, чтобы испарилась 1200–метровая толща морской воды. В открытом море нет такой концентрации солей, и поэтому калиевая соль гипса выделяется в лагунах, мелких водоемах.

Мелкозернистый гипс бывает белого, серого, желтого и других цветов. В глинах могут встречаться отдельные кристаллы прозрачного гипса. Мелкозернистый гипс также называют алебастром. Нежно–желтый, он просвечивает, и часто его украшает изящный узор причудливых жилок, нежно очерченных пятен, которые придают этому камню особую красоту. Бывает алебастр и нежно–белый, полупрозрачный и плотный, похожий на мрамор. Название свое алебастр получил по древнеегипетскому городу Алебастрону, в окрестностях которого он издревле добывался. Алебастр, как и мрамор, удобен для резьбы. Из него высекали различные статуи и фигуры для украшения дворцов. Огромные львы, крылатые быки с человеческими головами, фигуры царей, богов украшали храмы и дворцы Ассирии, Египта.

Из алебастра делали статуэтки, светильники, вазы, сосуды для благовоний. В гробнице Тутанхамона был найден алебастровый кубок в виде цветка лотоса. Сосуды из алебастра делали тонкостенными, так как камень становится особенно красив, когда через него проходят солнечные лучи или свет свечей.

Существует также волокнистая порода гипса или, как его еще называют, селенит. Это гипс теплых оттенков с мерцающим переливчатым и желтоватым лунным отливом. Луна – Селена, отсюда и название – селенит. Существует гравюра 1497 года, на которой изображается селенит в виде капель лунной пены, падающей на землю.

Волокнистый гипс образовывался несколько иначе, чем зернистый. Он рождался в зияющих трещинах гипсоносных мергелей. Подземные воды, которые фильтровались через мергель, растворяли гипс. И поэтому вода, насыщенная сернокислым кальцием, поступала в трещины. На поверхности земли начиналась кристаллизация кальция. На стенках трещины появлялись зародыши кристаллов. Сначала они росли по всем направлениям. Но когда свободного пространства становилось все меньше, кристаллы начинали соприкасаться друг с другом. Наклонные кристаллы оказывались стиснутыми вертикальными и переставали расти. Теперь росли только те кристаллы, которые располагались перпендикулярно стенке трещины. Эти кристаллы и представляют собой волокна селенита.

А есть еще так называемые кривогранные гипсы. Их обычно находят в глинистых отложениях. Здесь они бывают разных размеров: от совсем маленьких кристалликов до сростков кристаллов сечением 10–15 сантиметров. Кривогранность кристаллов – явление загадочное, и пока никакого научного объяснения ему не находится. Кривогранные кристаллы гипса в глинистых породах часто образуют сростки, похожие на цветок. Их именуют гипсовой розой.

Загадочны ленточные гипсы. Они были обнаружены в некоторых карстовых пещерах Средней Азии. Длина кристаллов около метра, ширина 1,5 сантиметра. Растут кристаллы только на дне пещеры. Они чистые, прозрачные и имеют волнистую грань. Как зарождается и растет ленточный гипс – пока остается загадкой.

В наше время гипс применяют в самых различных формах. Прокаливая его, получают не только штукатурный алебастр, но и скульптурный. Он хорошо обрабатывается, легко шлифуется и полируется. Если этот гипс добавить к цементу, получается так называемый портландцемент. Он настолько крепок, что позволяет работать с ним даже под водой.

 

Корненожка и ее друзья (история извести)

Таинственные и величественные пирамиды Хеопса, неповторимый, белоснежного мрамора, Миланский собор, громадные здания Москвы и Парижа... Как прекрасны дела рук человеческих – воскликнем мы. Минералоги могут нам возразить: «Все это на самом деле построено крохотными животными – корненожками. Это они выполняют прекрасную и огромную работу, они строят». И минералоги по–своему правы. Пирамида Хеопса была построена из 2 миллионов глыб известняка. Вся белокаменная Москва, так радовавшая душу и глаз москвитян, строилась из известняка. А известняк – откуда он берется?

Один из самых распространенных на Земле минералов – это кальцит, или известняковый шпат, в минералогии химики назовут его углекислой известью. Но как бы его ни называли, суть остается одной: это соединение, которое образует горы известняков и мраморов. Углекислый кальций в огромных количествах попадает из рек в моря и океаны. Там его уже ждут не дождутся различные животные – жители этих морей и океанов.

Они жадно поглощают углекислый кальций, ведь он им так нужен. Из них они строят свои панцири и скелеты. Например, совсем маленькие крошки–кораллы с помощью углекислого кальция вырастают каждый год на один сантиметр, превращаясь за сотни тысяч лет в громадные коралловые рифы и острова.

Но еще с большим рвением и готовностью поглощают углекислый кальций для строительства самих себя, своего жизненного остова те самые корненожки, о которых мы сказали в самом начале. Сами они такие крохотные, что увидеть их можно лишь в микроскоп, но работу выполняют гигантскую. На дне океанов и морей накапливают они на огромной, в миллионы квадратных километров территории, мощные слои осадков: мела и известняка. Мы говорим, что чудесные здания разных городов мира построены с участием корненожек И пики Альп, и вершина Эвереста, и чудесные горы Жигули – это тоже их работа. А помогают им другие морские животные. На дно морей и океанов ложатся раковины, панцири, скелеты. Постепенно образуется илистая масса этих частичек, смешанных с остатками жизнедеятельности и продуктами гниения отмерших организмов. Вот из этой массы, путем химических и физических процессов, образуются отложения известняков.

Но этим процесс еще не заканчивается. Известняк нужен человеку, и он, словно зная об этом, стремится из водных глубин на земную поверхность. Проходят миллионы лет, и на месте морей и океанов вырастают вершины горных хребтов. Так появились горы Крыма или Кавказской Ривьеры, толщи которых образует известняк.

Известняк очень прочен, но вода способна его победить, а точней, растворить. Поэтому мощные и такие непоколебимые хребты гор под влиянием дождей, ручьев, рек, которым помогает время, могут меняться, преображаться до неузнаваемости. Влага, просачиваясь по трещинам, постепенно растворяет углекислый кальций и уносит его с собой. Трещины в хребтах расширяются, превращаясь в причудливые лабиринты, коридоры, колодцы. ПЬтом внутри известняковых массивов возникают пещеры. Запутанный и труднопроходимый лабиринт существует, например, в карстовых областях Адриатики или Крыма.

В Южном Китае, в провинции Куньминь, – находится удивительная местность. Она называется Шилин, то есть «каменный лес». Каменные фигуры самой причудливой формы образуют его. Стоят великаны, а рядом – воткнутые в землю огромные каменные мечи. Огромные башни, обелиски перемежаются полянками, заросшими шелковистой травой. Все эти каменные изваяния сложены древним известняком. Шилин – очень древнее карстовое образование. Мы дважды употребили слово «карстовый». Что же оно означает? Процесс растворения известняков подземными водами называется карстовым. Но растворение известняков – это одна сторона карстового процесса. Когда меняется температура воздуха, атмосферное давление или содержание углекислого газа, сразу же из воды начинают выделяться и оседать мелкие известковые частицы. Медленно, капля за каплей, растворяется известняк. А от этой капли начинает расти каменная сосулька – сталактит. Обрываясь и разбрызгиваясь на полу пещеры, она порождает столб, растущий вверх – сталагмит. Представьте себе, сколько капель выступит на скале за тысячи лет. Эти капли создают неповторимые, сказочной красоты узоры в карстовых пещерах. Громадные колонны в ажурных кружевах, изящные известковые цветы.

Но не только карст создает из известняка удивительную красоту. Обрывистая поверхность рельефа имеет бесчисленные переходы теней и света. При выветривании известняков, особенно у моря, возникают самые фантастические фигуры.

Вот через какую сложную историю превращений проходит простая и совсем недефицитная известь. Из известняка строят люди дома, выстилают тротуары городов, обжигают его для получения извёстки. Он так давно служит человеку, что вполне заслужил отдельной главы в нашей книге.

 

Сияющая душа мрамора

Мрамор... С ним сравнивают чистую прекрасную кожу, холодные белые облака, свежевыпавший снег. Это белый мрамор, который обладает особым очарованием. Что–то недосягаемое, высокое есть в этом камне. Мрамор образовался путем перекристаллизации известняка. Мелкие зерна при этом перекристаллизовались в крупные, очистились от примеси глинистого материала – и вот чистый, сияющий результат этой работы. Мрамор – камень очень твердый, но он весьма легко поддается обработке. Это одно из ценных его качеств. По нему проходят резцом, обрабатывают пилой, сверлом, не боясь излома. Он зернист по своему строению и поэтому редко дает трещины. Мрамор делается особенно нежным после того, как его обработают пемзой или отполируют – тогда мрамор начинает блестеть.

Нет более совершенного материала для ваяния, чем мрамор. Фигуры, высеченные из него, особенно величественны и одновременно одухотворённы, таинственны.

Наиболее известные мраморы – паросский и каррарский. Мрамор паросский добывался греками на острове Парос. Его добывали в подземных ломках при искусственном освещении. Зёрна в этом мраморе крупные, и цвет с легким желтоватым оттенком, чуть–чуть просвечивает и отличается нежным бархатистым блеском. Он кажется легким, воздушным, так как свет проникает в самую глубину камня. Такой мрамор особенно хорош для изваяний.

В Греции добывался и другой, молочно–белый мрамор. Из него построен храм Зевса Олимпийского и много других памятников греческого искусства. Добывался он к северо–востоку от Афин, где находится гора Пентеликон. Молочно–белый мрамор Пентеликона, как теперь стало известно, поддается влиянию атмосферы, но это делает его еще красивее. Пентеликонский мрамор приобретает при обработке великолепный золотисто–бурый узор, становятся видны прожилки зеленоватой слюды, что делает сооружения из этого камня еще живее, интереснее.

Еще знаменитее мрамор, который называется каррарский. Его добывают на протяжении многих веков в отрогах Альп, окружающих город Каррару. Впервые этот белоснежный ценный мрамор был найден еще в царствование.,Августа. Здесь на берегу Средиземного моря было тогда расположено до 10 тысяч ломок белоснежного мрамора. Они располагались высоко в горах, так что соперничали своей ^белизной со снегом Альп. Глыбы спускали вниз на специальных катках при помощи запряженных в них быков.

Теперь к мраморным месторождениям проведены железные дороги, которые постепенно поднимаются к самым высоким отрогам Альп.

Белый цвет каррарского мрамора – это всего лишь одно его свойство. Есть и другие, не менее важные: чистота*, равномерная зернистость, способность к просвечиванию. И еще одна прекрасная черта этого знаменитого на весь мир камня – не давать трещин. Это делает его просто незаменимым материалом для скульптурных и архитектурных работ. Именно из этого мрамора высечена статуя Аполлона Бельведерского.

Лучший каррарский мрамор имеет еще и свое отдельное название – статуарио. Этот камень пропускает свет на глубину 3–4 сантиметра! Отчего этот мрамор так просвечивает? Может, оттого, что зерна его мелкие и располагаются равномерно? Минералоги, изучив строение и состав статуарио, разгадали эту загадку. Дело в том, что кристаллы кальцита, из которого этот камень состоит, ориентированы в одном направлении.

Мрамор – совсем не пористый материал. Если, например, капнуть на полированный мрамор немного чернил, они не оставят никакого следа.

Почти все свои изумительные скульптуры итальянский скульптор конца XV – начала XVI века Микеланджело создавал из каррарского мрамора: «ДавНд», знаменитая группа Пьета во Флоренции, фигуры в Соборе св. Петра в Риме и другие. П.П. Муратов в своей книге «Образы Италии» пишет: «... своего Давида Микеланджело целиком увидел в той мраморной глыбе, которая много лет праздно пролежала под аркадами лоджий Ланци. На работу ваятеля он смотрел лишь как на освобождение тех форм, какие скрыты в мраморе и какие было дано открыть гению. Так прозревал он внутреннюю жизнь всех вещей, дух, живущий в мертвой только с виду материи камня».

До открытия своих собственных месторождений мрамора наши скульпторы тоже пользовались каррарским мрамором. Знаменитый русский скульптор М.М. Антокольский создал из него замечательные скульптуры «Петр Великий» и «Иван Грозный».

Но нигде мрамор не применялся и не применяется так много, как в архитектуре. Древние народы строили из мраморных глыб целые храмы. Потом научились распиливать мрамор на тонкие, разной толщины пластины, и мрамор стали применять как облицовочный материал. Из мрамора выделывали колонны, лестницы, карнизы, балконы. Он оказался прекрасным материалом для столов, скамей, кресел, каминов и канделябров.

Старинный итальянский город Пиза внушает благоговейное удивление и восторг всякому, кто побывает на ее старинной площади, где высятся такие мраморные шедевры, как собор Баптистерий, наклонная башня и Кампо–Санто. Здесь ты чувствуешь сияющую душу мрамора. «Ты бываешь ослеплен светлыми мраморными зданиями, возвышающимися над поросшей зеленой травой, Пизанской площадью... Здесь можно забыть на время даже о самой архитектуре всех этих зданий, помня только о священной белизне их стен и свежей зелени окружающего их луга», – пишет П.П. Муратов.

Сейчас мрамор можно встретить в самом неожиданном месте и в неожиданном качестве. Например, в операционной, где стены и столы должны быть идеально чистыми; в кондитерском цеху, где изготовляют такие вкусные конфеты, как «Незнайка», «Мишка на Севере», «Красная шапочка», состоящие из нескольких слоев начинки. В цеху, где делают такие конфеты, стоят длинные мраморные столы. Это не случайно. Когда конфетные слои наложат друг на друга, они должны будут выстаиваться, а иначе конфета рассыплется. Мрамор очень хорошо вытягивает тепло из всех слоев и таким образом их скрепляет. Мрамор используют на кожевенных заводах, где кожу прокатывают при помощи больших мраморных валов.

И в прекрасных зданиях – соборах, дворцах – сияет прекрасная и возвышенная душа мрамора.

Декоративный мрамор в России впервые начали разрабатывать в Карелии, Приладожье и Тивдии – это Прионежье. Приладожский мрамор использовался в постройке Исаакиевского собора в Петербурге. Очень красив тивдийский розовый мрамор. В Русском музее в Санкт–Петербурге им отделан Розовый зал. Вот как описывает Розовый зал А.Е. Ферсман: «Зажигаются огни. Одна за другой убегают серые тени, яркие лучи заливают розовый пол... Плиты камня своим пестрым, затейливым рисунком улыбаются нам, кажется, что все недостатки, все жилки, трещинки, включения – все превращается в достоинства камня, который говорит что–то своим рисунком, то манит своей прозрачностью, то отбрасывает своей гордой фарфоровой поверхностью лучи света...»

 

Мраморный оникс

Знаменитый храм царя Соломона был прекрасен. Больше всего удивляло гостей, что залы его, даже при запертых дверях, а окон в залах вообще не было, оставались светлыми. Отчего это происходило? Оттого, что были построены они из прекрасного просвечивающего камня. Этот камень, лучась, пропускал свет солнечных лучей.

Мраморный оникс имя ему. Название произошло, скорее всего, от греческого слова «онис» – ноготь. Потому что строение его – нежное, полосатое: лучистый и мягкий, розоватый или желтоватый тон его напоминал грекам ноготь.

Долгое время оникс относили к полосатым сортам агата. Но на самом деле, это особый сорт мягкого лучистого известкового шпата. Мраморный оникс – один из самых первых цветных камней, который открыл и стал использовать человек. Оникс из кристаллического кальцита находили еще в 5 тысячелетии до нашей эры. Изделия из оникса, которые археологи нашли в Египте, относятся к очень ранним временам. Различные бытовые предметы – вазы, горшочки, баночки – египтяне продавали ассирийским купцам, так что оникс был известен и в Ассирийском царстве.

На Востоке его использовали для инкрустации и мозаики стен, полов. Плитки оникса сочетали с плитками мрамора, и это было очень красиво. Зеленоватый оникс шел для облицовки купален и фонтанов. Он очень красив и в лучших образцах напоминает цвет морской воды. По краям он сильно просвечивает, окраска его ровная. А еще бывает, словно светлые облачка проплывут по нему. Обломки колонн из зеленоватого оникса и облицовочные плитки археологи нашли при раскопках мавзолея Гур–Эмир в Самарканде.

В 50–х годах XIX века были обнаружены большие натёки оникса в Алжире. Эти натёки образовались в горячих источниках. Из алжирского оникса была высечена балюстрада и лестница театра Гранд–Опера в Париже.

В Мексике и Калифорнии (США) есть множество горячих известняковых источников и пещер. Осадочные породы в них содержат чудесный просвечивающий оникс. Ацтеки считали этот камень священным, они украшали им храмы, изготавливали из оникса священные сосуды. Не случайно название оникса у ацтеков совпадало с названием «храм» – и то, и другое называлось «текали».В Европе больше всего оникса добывают в Италии.

Между прочим, полюбоваться на оникс – нежный, переливчатый, полу просвечивающий – можно в московском метрополитене. На одной из красивейших станций – «Киевской» – ониксом облицованы колонны. На станции «Белорусская»–радиальная пластинки мраморного оникса украшают светильники.

Крупные месторождения этого камня есть в Пакистане, Афганистане, Мексике, Италии, США, Канаде. Богата мраморным ониксом Средняя Азия. Самым известным из среднеазиатских месторождений является Карлюкское. Упоминание о Карлюкских пещерах встречается в "Исторической библиотеке" древнегреческого ученого Диодора. А жил этот человек еще в I веке до нашей эры.

В горном селении Карлюк и сейчас помнят легенду о богатом кладе. Стерег этот клад и денно и нощно Спящий Дракон – мифическое существо. Тело его было покрыто чешуей, голова дышала огнем, а руки имели страшные когти. Дракон был необыкновенно сильным. Тайну подземного клада выведал однажды один богатый и жестокий эмир бухарский. И, конечно, он захотел его присвоить. Но не тут–то было: добрый Хозяин Гор не захотел отдать самоцветы в руки жадного и коварного эмира. Он обрушил своды подземных кладовых, сместил и перемешал камни, перепрятал сокровища и повелел Дракону лучше стеречь их.

Легенда возникла не на пустом месте. В одной из карлюкских пещер геологи нашли мраморный оникс. Им, словно корой, покрыты стены и дно пещеры. Кора бугристая и имеет самые причудливые формы. То это великаньи лапы, то водопад, то виноградная гроздь. С потолка свисают бахромчатые занавеси длиной до 4 метров, а также сростки кристаллов, похожие на гигантские люстры, и деревья, висящие кронами вниз.

Оникс карлюкских пещер относится к кальцитовым. Цвет его белый, желтый, кремовый, коричневый, медовый. Иногда он узорчатый, иногда прозрачный или полупрозрачный, отчего рисунок делается слоистым и особенно выразительным. Очень красив оникс с просвечивающими миллиметровыми коричневыми и белыми полосками. Цвет оникса во многом зависит от входящих в него химических элементов: цинка, хрома, меди, железа, натрия, марганца, кальция, титана. Лучшие по цвету, темнокоричневые ониксы Карлюка содержат натрий и железо, а белые – цинк.

Зачастую мраморный оникс залегает очень глубоко. Чтобы посмотреть, например, как залегает мраморный оникс в пещере Хашм–Оюк, нужно спуститься в карстовую полость на глубину 100 метров и пройти по рыхлым наносам огромных каменных глыб. Долго трудилась здесь вода, чтобы создать огромные причудливые лабиринты, похожие на подземные дворцы с колоннами, арками, резными карнизами. Внутри пещера сухая. Подземное царство воды и камня, удивительных водопадов из мраморного оникса напоминает волшебную сказку, в которой, быть может, кто–то из вас еще побывает.

 

Самый драгоценный камень для человека эпохи палеолита (кремень)

Уже третий день Нао, признанный мастер каменных изделий, ходил по галечным наносам большой реки, отыскивая тот прочный камень, который не рад служил ему материалом для изготовления острых ножей. Он хорошо знал этот камень – очень твердый и тяжелый, бурого цвета. Если ударить по нему другим таким же камнем, между ними пронесется небесный огонь, способный зажечь мох.

Наконец кремень найден. Не выпуская его из рук, Нао возвращается к племени. У входа в пещеру он садится у большого валуна, на котором удобно работать. Все соплеменники заняты делом: мужчины разделывают тушу убитого зверя, женщины скребками очищают со шкур оставшееся мясо. Одна из них, что постарше, ловко орудует костяной иглой – шьет теплую шубу. Нао, осмотрев со всех сторон камень, начинает делать из него столь необходимую всем вещь – нож. Он вставляет камень в расщелину валуна, еще раз примеряет и сильно ударяет по нему каменным молотком. От кремня отделяется осколок с острым краем. Теперь к этому осколку нужно покрепче привязать рукоятку из корневища дерева – и каменный нож готов!

В древнейшие периоды каменного века кремень был единственным материалом для изготовления орудий и оружия. Кремень очень твердый и очень хрупкий камень. Значит, его легко было обрабатывать. И одновременно, кремень – прочный, несокрушимый материал. Кроме того, этого камня всегда было много в Азии и в Европе, где зародилась человеческая культура. В местностях, где в изобилии находился кремень, постепенно возникли настоящие мастерские по его обработке. Археологи, много раз обнаруживавшие такие мастерские, называют их «каменные кузницы». В эпоху палеолита – древнейшего периода каменного века – инструменты получались грубыми, массивными, с неровными краями. В основном это были рубила, с помощью которых охотились и свежевали туши, рубили мясо. Потом появились кремневые скребки, похожие на пилы, ножи и наконечники копий.

В эпоху мезолита техника изготовления кремневых орудий совершенствуется. Они становятся намного меньше, изящней, с правильными геометрическими формами. Ручкой теперь уже служил не обломок деревянного корневища, а деревянная или костяная оправа. Был даже изобретен тонкий острый резец из камня, которым древний художник изображал сцены из жизни, охоты, загона скота. Силуэты животных он заливал черной краской, а человеческие фигуры штриховал.

И в неолите кремень по–прежнему – любимый материал древнего человека, из которого он изготавливает режущие или заостренные инструменты, разные мелкие орудия. Если раньше он искал эти камни у реки или где–то на поверхности земли, то теперь нужда в камне заставила его перейти к добыче под землей. Вот они – зачатки горного дела. Древние подземные выработки кремня – колодцы, шахты – и сейчас обнаруживают археологи. Такие шахты сохранились в Бельгии, Франции, Англии, Италии, Польше, Швеции и других странах. Первые горняки пользовались киркой, ею они рыхлили грунт, и молотом, которым разбивали камни.

В Бельгии археологи открыли древнейшую шахту по добыче кремня. Одна из них достигает 17 метров в глубину и около метра в поперечнике. У дна в стороны отходят низкие, но довольно широкие ходы. Чтобы предотвратить обвалы, древние горняки в подземных галереях оставляли земляные подпоры. А в отработанных местах, чтобы не случались обвалы, галереи засыпали землей и щебнем.

Что представляет собой кремень как минерал? Это обыкновенный кварц с примесями. Кремнистая галька, которую искал Нао, – это кусочки кварца, окатанного при переносе речной водой. Она может быть не только бурого цвета, иногда такие гальки пронизаны сетью тонких прожилок молочно–белого кварца. Им дали очень выразительное имя – истерзанная порода.

Кремень, встречающийся в виде валунов и больших камней, – это пятнистый тонкозернистый или полосчатый агрегат халцедона, а халцедон – это тот же кварц. Кремень образуется из распавшихся скелетных остатков кремневых организмов. То есть, это кремнезем в вязком виде. Кремневые валуны бывают черного, серо–черного и бурого цветов.

В одном якутском погребении, которому 4.000 лет, были найдены мелкие кремневые режущие пластинки. Они абсолютно правильной геометрической формы. Пластинки вкладывались в пазы костяных оправ, образуя ножи и пилы любой формы.

Поверхности пластинок совершенно плоские, и нет никаких следов дополнительной их обработки. А ведь камень всегда раскалывается по кривой поверхности. Лезвия пластинок невероятно острые, их можно сравнить только с лучшими современными бритвами, хотя совершенно очевидно, что они не оттачивались. Как же первобытные мастера добивались всего этого? Возможно, они отбивали идеально правильную пластинку с острейшими краями одним искусным движением, только вот каким – большая для нас загадка.

 

Надёжный камень

 (гранит)

В этой главе речь пойдет об одном из удивительнейших камней – граните. Эта порода возникает из гранитной магмы, которая содержит, как никакая другая, много кремнезема. Она, застывшая на глубине, превращается в гранит. Гранит – красивый, прочный и надежный камень. Поэтому его так охотно применяют в строительном деле. На фундаментах из него стоят огромные здания, гранитная щебенка лежит в основании автострад. Брусчаткой из гранита выкладывают площади и улицы городов.

Отчего гранит так хорош и откуда у него такие замечательные свойства? Конечно же, они связаны с его минеральным составом. Гранитная порода состоит в основном из трех минералов: кварца и двух видов полевых пшатов – калиевого и кальциево–натриевого.

Цвет гранита зависит от калиевого пшата. Граниты бывают серые, розовые, мясо–красные, коричневые, зеленые и даже синевато–серые и почти черные. Калиевый минерал очень твердый. Поэтому, когда гранит полируют, поверхность его так хороша – гладкая, зеркально–блестящая. Граниты с грубыми зернами кварца тоже очень красивы. Они напоминают цветную мозаику с причудливым рисунком.

Магматический гранит очень интересно рассматривать под микроскопом. У разных минералов породы будут кристаллы только им свойственной формы. Наиболее правильной формы будут кристаллы слюды, значит, они образовались раньше других, когда в расплаве магмы еще не было других минералов, которые стеснили бы их рост. У полевых шпатов часть кристаллов естественная, а часть вынужденной формы. Значит, они кристаллизовались позже, и часть кристаллов еще не успела приспособиться к ранее появившимся минералам. Кварц имеет в гранитной породе совершенно иные контуры. Это значит, что он самый младший среди минералов гранита, появился позднее и занял то пространство, которое ему досталось.

Но есть граниты немагматического происхождения. Они отличаются от магматических. Минералы гранитов – калиевый шпат и другие – иногда образуются в песчаниках, сланцах и кварцитах. Немагматические граниты образовались в твердом состоянии, а слагающие их минералы превращались в кристаллы одновременно.

Гранит не только отделочный камень. В Санкт–Петербурге на берегу Невы уже полтора века стоят два каменных сфинкса. У них неподвижные лица, длинные носы, полные губы, окаймленные двумя рядами колец глаза. Вытесанные из красного гранита, они не кажутся тяжелыми и грузными, а легко и изящно возлежат на своих постаментах.

Кто и когда создал каменные сфинксы? В основании фигур высечены иероглифы. Вот что говорит одна из фраз: «Сын Ра, Аменхотеп, правитель Фив, строитель памятников, восходящих до неба, подобно четырем столпам, несущим небесный свод». Оказывается, это скульптурные портреты Аменхотепа III, фараона XVIII династии, жившего в 1405–1367 годах до нашей эры. В это время Новоегипетская держава достигла наибольшего могущества.

Дворцы и храмы были великолепны. Особенно почитался поминальный храм фараона в Фивах. К храму вела аллея сфинксов, два из которых и украсили потом набережную Невы.

Когда Египет пришел в упадок, Фивы были разрушены. И вот в 1820 году вблизи Фив были начаты раскопки. Тогда и были обнаружены эти два сфинкса. Российское правительство купило их за 64 тысячи рублей, и сфинксы стали собственностью нашего государства.

В апреле 1834 года сфинксов установили по обеим сторонам пристани. На каждом из пьедесталов высекли надпись: «Сфинкс из Древних Фив в Египте перевезен в град Святого Петра в 1832 году».

В последнее время выяснилось еще очень одно важное качество гранита. Оказывается, его можно использовать как руду для редких элементов. Спектральные и химические анализы показали, что в гранитах содержатся почти все элементы таблицы Менделеева. Например, в одном кубическом километре гранита находится 10.000 тонн урана. Теперь гранит стал кладовой малораспространенных элементов.

 

Неугасимый горный лён (асбест)

Уральский заводчик Акинфий Демидов прибыл в Санкт–Петербург к царю Петру I с подарком – чудесной белой скатертью. Царь велел скатерть на стол постелить и пригласил Демидова отобедать. За трапезой Акинфий решил удивить царя. Петр много ездил по миру, много диковинного видал, и удивить его было трудно. Но Акинфию это удалось – да еще как! Гость как бы невзначай пролил на скатерть суп, потом стакан густого ликера опрокинул. Но это не столько изумило Петра, сколько рассмешило. А удивило совсем другое. Испорченную скатерть гость бросил в камин, а потом достал ее из огня целой и невредимой и без единого пятнышка! Вот тут–то царь очень изумился и стал расспрашивать, что это за чудо–скатерть. И стал ему Демидов рассказывать, что скатерть эта из камня сделана, а имя этому камню – асбест.

Пришей однажды – дело это было в 1720 году – к Акинфию один человек из села неподалеку от Тагила. Звали его Софрон Гора. Он принес удивительный камень: если его отбить молотком, он распушивался на тоненькие шелковистые нити. После того и стали добывать «пушистый» камень на реке Тагил.

Из шелковистого камня асбеста готовили пряжу, а из пряжи получали полотно, изготавливали бумагу, колпаки, перчатки, мешочки и прочее. Академик В.М. Севергин, автор книги «Первые основания минералогии» так описывал производство изделий из асбеста: «Для того колотили зрелый асбест, и садящуюся муку отделяли через промывание, в коем случае оный оставался в виде тонких нитеобразных мягких охолопьев, или так называемого горного льна. При прядении асбеста смешивали его с тонким льном, а после прядения, ровно как и при вязании и тканье, употреблялось много масла. Когда же таковые изделия через каление освобождены были от масла и льна, то имели большую гибкость, и можно было их мыть и гладить, а от грязи очищать посредством каления».

Что же это за камень такой, что за минерал асбест? И отчего его можно прясть, словно хлопок или шерсть? Асбест – разновидность породообразующего силиката магния – хризотила. Он чуть зеленоватого цвета, это потому, что в нем есть примесь железа. Слово «асбест» переводится как «несгораемый», А еще этот камень называли «неугасимый горный лён», потому что существовало поверье, что если все же эта «горная кудель» загорится, то ее невозможно будет погасить.

У асбеста совершенно необычная кристаллическая структура – она слоистая. С одной стороны слоя атомы расположены очень плотно по сравнению с другой стороной. Поэтому слой изгибается, и структура свертывается в маленькие рулончики. Они и образуют тончайшие волокна асбеста. Эти рулоны в 100, а иногда в 1000 раз тоньше человеческого волоса! Толщина стенки рулона 0,0000055 миллиметров. Вот почему волокна асбеста такие гибкие.

Асбест был известен людям давно. Плиний писал о нем: «Есть камень для ткани, который растет в пустынях Индии, обитаемых змеями, где никогда не падает дождь, и поэтому он привык к жару. Из него делают погребальные рубашки, чтобы заворачивать трупы вождей при сожжении на костре».

Европейцы, заново открыв этот камень, нашли ему применение в военной технике: они использовали его при строительстве огнестойких сооружений.

Пряли из асбеста тончайшее волокно для прекрасных вещей. В начале XIX века в Италии славилась своим мастерством Елена Перпенти, которая плела из асбеста тончайшие кружева. Ведь из асбеста можно изготовить нити во много раз тоньше шелковых.

У асбеста, кроме его свойства разделяться на волокна и не поддаваться огню, есть еще одно, очень важное: он почти не проводит тепло. Поэтому его широко применяют в наше время как термоизоляционный материал. Из «горной кудели» создают защитную одежду для пожарных, термоизоляцию для паровых котлов и труб, фильтры и тормозные колодки. А если к асбесту добавить немного цемента, можно изготовить качественный кровельный шифер, трубы и прочее. А для изоляции в утюгах и других электронагревательных приборах применяют асбестовый картон или шнур, которые многие из вас вероятно видели.

Много хорошего сделал для человека асбест – «пушистый» камень. Но неблагодарное человечество вдруг повернулось к нему спиной. Медики открыли, что асбестовая пыль, если ее систематически вдыхать, может расстроить здоровье человека. И вот в апреле 1998 года Совет Европы постановил асбест больше не применять.