МИНЕРАЛЫ. ПОДЕЛОЧНЫЕ КАМНИ

Минералы углекислого кальция. Травертин.  Арагонитовый мраморный оникс

Известковистые натечные агрегаты, образующиеся близ минеральных источников. Своеобразная структурная форма минералов углекислого кальция — кальцит или арагонит. Радиально-лучистые сростки с поперечной слоистостью. По строению напоминает сростки малахита. Полупрозрачен, цвет белый, желтоватый, зеленоватый, с желтыми и бурыми полосами. Твердость 3, хорошо полируется. Используется как дешевый поделочный камень.

Из современных учебников минералогии

Всем, конечно, приходилось видеть накипь на дне чайника. Но рассмотрим ее внимательнее. Возьмем самый толстый слой накипи и обследуем поперечный излом. Легко заметить, что состоит эта накипь из волоконец белого или желтоватого минерала и прослоек разной плотности и цвета.

Как же образуется накипь? Все крайне просто. В воде, которая течет из водопровода, растворено большое количество углекислой извести, однако растворена она здесь главным образом в форме двууглекислой извести, где на одну частицу извести приходится две частицы углекислоты.

Двууглекислая известь значительно легче растворяется в воде, чем одноуглекислая, где на одну частицу извести приходится одна частица углекислоты.

При кипении чайника вместе с паром из воды уходит вся избыточная углекислота и вместо двууглекислой в кипяченой воде остается углекислая известь, она и выпадает на дно и стенки чайника.

Волоконцы в накипи — это отдельные кристаллики углекислой извести, рост которых в сторону воды, насыщенной этим веществом, и обусловливает образование накипи, а прослойки отражают колебания состава воды или то, сколько времени держали кипяченую воду в чайнике. Если долго, то кристаллы успевают расшириться и появляется плотный прослоек, а если условия роста были неблагоприятны (чай разлит быстро), появляется слабый прослой.

Теперь, обогатившись некоторым опытом, отправимся на природу и исследуем минеральный источник. В месте выхода у грифона он буквально кипит.

Выделение углекислоты — характерный процесс, происходящий на выходе источника на дневную поверхность. Затем вода обогащается труднорастворимым углекислым кальцием настолько, что кальцит начинает выпадать в виде своеобразной накипи — травертина или известкового туфа.

Если вы проезжали по Военно-Грузинской дороге, то, наверняка, останавливались около источников «Майорша». Минеральная вода стекает вниз по скале, образуя известковый натечник — большое светло-желтое обнажение травертина. Все, что ни попадает сюда: листик, травинка, веточка, покрывается налетом известковистого материала. В поперечном разрезе кусочка травертина хорошо видно, что он подобен накипи в чайнике, — те же прослойки, на которые распадается травертин, и те же иголочки кальцитовых кристаллов. Материал этот очень пористый, относительно мягкий, но в ряде случаев его можно использовать в строительстве. В Нахичеванской АССР существует рудник, где ведется добыча травертина. В Москве и в ряде других городов им облицованы многие дома.

Пористый травертин кристаллизуется только тогда, когда рост кальцитовых кристаллов идет очень быстро. Но в некоторых источниках этот процесс замедлен; образуются крупные, тесно сросшиеся между собой кристаллики кальцита. В разрезе такой натечник — очень плотная просвечивающая порода, в которой, однако, очень хорошо видны радиальные игольчатые кристаллики кальцита и узорчатая слоистость. В отличие от накипи и пористых травертинов слоистость здесь подчеркивается количеством загрязнений, окрашивающих породу. Чаще всего кальцит окрашивается окисным железом, приобретая светлый буровато-желтый оттенок с такого же цвета полосами, как у настоящего халцедона — оникса. Но в отличие от последнего в этом минерале подчеркивается его кальцитовая природа, поэтому его называют мраморным ониксом.

Мраморный оникс издавна использовался для поделок, однако для украшений он не годится — это материал крупной пластики. Среди сосудов, найденных в гробнице Тутанхамона, есть и изделия из мраморного оникса. В Самарканде в усыпальнице Тимуридов Гур-Эмире надгробье Улугбека сделано из мраморного оникса. Очень эффектен камень в отделке станции московского метро Белорусская-радиальная. Здесь мраморный оникс из месторождения Агамзалу, расположенного в Армении, использовали в виде пластинок для маскировки светильников. Надо отметить, что архитектор, чтобы усложнить узоры, образуемые слоями разного оттенка, разрезал глыбу мраморного оникса не прямо перпендикулярно слоям, а несколько косо; в результате отдельные слои причудливо изгибаются, образуют кольца, петли и другие сложные фигуры. Даже трещины в породе на просвет довольно эффектны.

До сих пор о кальците говорилось как о минерале, слагающем мраморный оникс. Но следует иметь в виду, что углекислый кальций кристаллизуется в форме кальцита только при относительно низких температурах. Если же температура повысится, то возникнет несколько иная группировка атомов и тот же углекислый кальций будет обладать совершенно иными физическими свойствами. Такая высокотемпературная форма получила название арагонита. Этот минерал часто также кристаллизуется в составе мраморного оникса.

Арагонитовый мраморный оникс очень легко отличить от кальцитового. Арагонит дает более тонкие и длинные иголки, обычно менее прозрачен (а часто и вовсе не прозрачен), в большинстве случаев снежно-белый и значительно хуже полируется, чем кальцит. Специалист на глаз безошибочно определяет арагонитовые и кальцитовые разности мраморного оникса; ну а если есть сомнения, то можно воспользоваться очень простой реакцией. Возьмем в пробирку немного водного раствора азотнокислого кобальта (он имеет очень красивый малиново-розовый цвет), насыпем туда порошок мраморного оникса и прокипятим на спиртовке. Арагонит химически менее устойчив, чем кальцит, и реагирует даже с таким слабым реактивом, как азотнокислый кобальт. Его порошок после кипячения станет розовым. Кальцит же более устойчив, он сохранит белый цвет, а иногда даже приобретет голубоватый оттенок.

Очень интересные находки мраморного оникса сделаны в последние годы в Азербайджане. Здесь изучено довольно много месторождений. Некоторые его разности имеют красивый зеленоватый оттенок. Что придает камню такой цвет, пока неясно, возможно, закисное железо, но можно и предположить, что в растворы попадает небольшое количество никеля из соседних змеевиков, а никель исключительно сильный зеленый краситель. Карбонат никеля имеет ярко-зеленую окраску. К сожалению, доказать природу окраски всегда крайне трудно. Цвет могут давать такие малые количества примеси, определить которые даже с помощью методов современной химии очень трудно.

Есть в Азербайджане и чисто арагонитовые натечники, белые с ярко-бурыми и черными полосами. Их скорее можно назвать мраморным кахолонгом.

В 60—70-е годы любители камня сделали открытие: в ряде пещер сталактиты и сталагмиты сложены мраморным ониксом. Особый интерес вызвала Карлюкская пещера в Туркмении. Здесь мраморный оникс окрашен в светло-бурый цвет, бурые полосы чередуются с белыми.

Очень эффектный медово-желтый, бурый и коричневый мраморный оникс встречен в Саратовской области на правом берегу реки Большой Иргиз в Новоберезовском месторождении доломитовых известняков. Последние образовались как осадок неглубокого моря примерно 250 млн. лет назад, а позже, когда известковый осадок уже превратился в плотный известняк, горообразующими силами он был раздроблен. По зоне разлома среди обломков циркулировали воды, которые в верхах растворяли известковое вещество, а ниже, в зоне карьера, отлагали его в виде известкового натечника — мраморного оникса, близкого к карлюкскому.

Мраморный оникс относительно дешевый и очень благородный материал. Орнамент на этом камне способен подчеркнуть его природную красоту. Из него можно создать высокохудожественные произведения.