Как образуются камни в природе драгоценные

Как образуются драгоценные камни

Мы привыкли воспринимать драгоценные камни как дары природы, красивые минералы, отличающиеся по цвету, прозрачности и твердости. На самом деле, драгоценные камни отличаются еще и по составу и способу образования. Например, традиционно синие сапфиры бывают еще и фантазийными: красными, розовыми, оранжевыми, желтыми и зелеными. Так что цвет камня не определяет его принадлежность.

Окрашивание драгоценных камней происходит под воздействием различных минеральных «добавок», поэтому цвет даже одного и того же сорта минерала может варьировать. Например, окраска изумруда обусловлена солями хрома, но иногда цвет ему придает ванадий. Все зависит от месторождения и влияния залегающих рядом пород.

Формирование драгоценных камней

На состав и внешний вид камней влияют многочисленные факторы. Подавляющее число минералов образуется в коре Земли. Это слой толщиной от 35 до 75 километров, идущий от поверхности в толщу земного шара. И всего два ценных камня – алмаз и яблочно-зеленый хризопраз – перидот – образуются в земной мантии. Это основная масса Земли вплоть до ядра, состоящего из металлов.

Как в природе образуются камни

Несмотря на то, что алмазы и перидоты формируются в мантии, все драгоценные камни добываются в земной коре. Дело в том, что мантия пребывает в расплавленном состоянии, в виде магмы. Раскаленные минералы «выдавливаются» сильным давлением в земную кору, иногда выбрасываясь на поверхность при извержении. Таким образом, на формирование драгоценных камней влияют следующие факторы:

1. Температура.
2. Давление.
3. Проникновение минералов из окружающих пластов в момент формирования и кристаллизации.

Влияние типа породы на вид драгоценного камня

1. Вулканические.
2. Метаморфические.
3. Осадочные.

• Хризобериллы (собственно камень с таким названием, цифоман и редчайший александрит).
• Кварцы (аметист, цитрин, аметрин – гибридный минерал, состоящий из комбинации аметиста и цитрина).
• Бериллы (изумруд, аквамарин, морганит).
• Гранаты всех оттенков.
• Лунный камень (адуляр).
• Алмаз.
• Благородная шпинель.
• Апатит.
• Турмалины.
• Танзанит.
• Топазы.
• Цирконы природные (не путать с синтетическим кубическим цирконом).

• Опалы.
• Циркон.
• Малахит.
• Яшмы.

• Берилл.
• Шпинель.
• Рубин.
• Сапфиры.
• Циркон.
• Лазурит.
• Нефрит.
• Бирюза.

Невозможно провести четкую грань между породами разных типов, так как они постоянно смешиваются и видоизменяются. Мать-Природа – великая шутница и талантливая художница. Благодаря ей мы можем наслаждаться красотой множества разноцветных драгоценных камней и самоцветов.

Источник: okamne.com

Как образовались драгоценные камни. Алмазы.

Большинство людей знает об алмазах только то, что это самые твердые минералы на планете и что из них делают бриллианты. А вот ответ на интересный вопрос о том, как образуются алмазы, мало кому известен. Давайте узнаем побольше о происхождении этого минерала.

Следует отметить, что «цари камней» образовываются несколькими способами. Ученые еще не пришли к единому мнению на этот счет, поэтому мы приведем самые популярные гипотезы о происхождении камня. Известно лишь, что эти неметаллы получаются в условиях сильного давления на углерод. Их добыча и производство – дело очень дорогостоящее, это одна из причин, по которым стоимость так высока. Вторая же причина – большое количество полезных качеств, которые активно используются человеком на протяжении долгого времени.

Дитя метеорита

Еще в XIX веке кристаллы алмаза были обнаружены учеными при изучении упавшего на Землю метеорита. Как выяснилось, этот минерал, как многие другие составные части метеорита, получается при столкновении небесного тела с поверхностью планеты. Это происходит за счет огромных давления и температуры, воздействующих на углерод при ударе. Однако кристаллов в метеорите образуется очень мало. Их называют импактитами.

Мантийно-магматическая теория

Некоторые исследователи считают, что алмаз в природе образовался в период от 100 миллионов до 2,5 миллиардов лет назад под землей. Именно там, как уверяют ученые, были созданы наиболее подходящие условия для образования минералов: огромное давление, повышенная температура, однородная среда, отсутствие температурного градиента.

А посредством взрывных процессов (вулканической активности и т.п.) эти минералы были вынесены на поверхность Земли, из чего следует, что самые крупные месторождения неметаллов находятся возле отверстий в земной коре. Эта теория объясняет также то, как минерал появляется на дне океанов.

Гигантский космический шар

Вопрос, откуда берутся алмазы, исследовался с разных сторон. Когда началось изучение этих камней метеоритного происхождения, некоторые ученые считали, что в космосе минерал откалывается от огромных алмазных планет, и, соединившись с метеоритом, прилетает на Землю.

Эта теория не подтвердилась: кристаллы образовались именно так, как описано выше. Однако в космических просторах действительно существует как минимум одно тело, частично состоящее из ценного камня. Белый карлик, звезда Люси, находящаяся в созвездии Кентавра, имеет ядро из чистого алмаза. Его вес сложно сосчитать точно: ученые говорят о триллионах триллионов карат, а диаметр шарообразного ядра – около 4 тысяч километров.

Синтетические минералы

Люди давно мечтали научиться создавать этот неметалл самостоятельно, но получилось это только в ХХ веке. Углерод, а точнее его источник – графит, подвергают воздействию сильного давления и высокой температуры. Это происходит с помощью гидравлического пресса и электрического тока. Образование алмазов таким путем – это надежно, но дорого.

Существует еще два метода, с помощью которых появляются искусственные «цари камней»: воздействием взрыва и выращиванием кристаллов в метановой среде. Искусственные минералы чаще используются в производстве, чем в ювелирном деле, хотя ничем не уступают натуральным.

Основа производства, углерод, очень распространенный материал, так что проблем с добычей сырья для искусственного создания камней не возникает. По соотношению цены, качества и доступности лучшим сырьем является графит, поэтому его используют чаще всего.

К слову, синтетическое производство таких камней поспособствовало открытию нового, еще более прочного материала. Его назвали ACNR. Этот камень, который также может образовываться из углерода посредством нагревания, может даже поцарапать алмаз. Возможно, будущие поколения будут широко использовать его на практике.

Месторождения и добыча

Добыча алмазосодержащей породы – дело очень непростое. Требуется найти месторождение, разработать его и лишь после этого начать сам процесс добычи. Руду добывают с помощью машин, затем измельчают, сортируют, чтобы выделить чистую кимберлитовую породу, которая является сырьем.

Затем кимберлит отправляют на производство, где его сортируют по размеру и классу, после чего алмазы готовы к дальнейшему использованию. Часть идет на изготовление бриллианта, часть – на различные приборы.

Кимберлитовая руда есть на территории всей поверхности Земли, исключая Антарктиду. Лидерами по количеству запасов этого ценного камня являются Россия, Канада и Ботсвана. Первые же разработки появились еще в XVII веке.

Так называемый «царь камней» издавна привлекал людей большим количеством полезных свойств, основное из которых – его невероятная твердость. Но добыть кристаллы не так-то просто, особенно если учитывать, что происхождение алмазов исследовано далеко не полностью. Будем надеяться, что совсем скоро ученые решат эту проблему и поймут, как именно возникают месторождения минерала. Это позволит значительно расширить спектр его использования, а также увеличить объемы работ там, где камень уже используется.

Источник: newsland.com

Как образуются драгоценные камни?

Драгоценные камни генерируются из комбинации различных элементов при определенных условиях. Планета Земля была создана из геологических процессов, которые постоянно формируют и изменяют ее, эти же явления отвечают за создание условий давления и температуры, при которых различные элементы объединяются, чтобы вызвать появление драгоценных камней.

Существуют исключения, такие как жемчуг, которые считаются органическими драгоценными камнями, произведенными живыми существами, но классифицируются как минеральные вещества. На земной коре можно найти три типа пород: осадочный, метаморфический и магматический, которые можно рассматривать как фазы повторяющегося процесса, поскольку они все время трансформируются в другое.

Из магмы или вулканической лавы мы имеем образование изверженных пород. Когда камни снова подвергаются давлению и нагреву, но не плавятся, генерируются метаморфические. Между тем осадочные появляются из отбросов или органических веществ, растворенных в воде. Именно через весь этот просеивание магмы, отложений и горных пород возникают камни.

• 1 Где и как формируются наиболее известные драгоценные камни?
• 2 Рубины и сапфиры.
• 3 Бриллианты
• 4 Turquoise.
• 5 Хризолит.
• 6 Кварц.
• 7 Джейд.
• 8 Эсмеральда.
• 9 Некоторые из самых дорогих драгоценных камней.
• 10 Александрит.
• 11 Жадеит.
• 12 Musgravita.
• 13 Пейнит.
• 14 Розовая звезда.
• 15 Смотреть видео: Горные Породы И Минералы / Все о Rock and Mineral BBC D

Где и как формируются наиболее известные драгоценные камни?

Рубины и сапфиры.

Когда присутствие алюминия и хрома в магме совпадает с пузырьками, заполненными кислородом в земной коре, три элемента объединяются и приводят к появлению рубинов. Красный цвет, столь характерный для этого драгоценного камня, обусловлен наличием хрома, и когда этот редкий элемент отсутствует в композиции, производятся сапфиры, которые обычно имеют голубые тона.

Бриллианты

Бриллианты, изготовленные исключительно из углерода, являются одним из немногих драгоценных камней, которые не образуются в земной коре. Бриллианты часто происходят в подземном океане магмы, известном как мантия, В этом месте давление и температура настолько экстремальны, что камни становятся жидкими, и именно в этих условиях углерод сжимается и расплавляется с образованием алмазов, которые затем выводятся на поверхность магмой и извлекаются людей среди изверженных пород.

Существуют странные условия, при которых давление, вызывающее метаморфические породы в земной коре, также способно генерировать алмазы.

Turquoise.

Когда алюминий, фосфор и медь объединяются в водном растворе, получается бирюза, драгоценный камень, похожий по внешнему виду на изумруд. Этот водный раствор, который позволяет интегрировать элементы, не является производным магмы в мантии, на самом деле это инфильтраты поверхностных вод в земной коре. Когда вода фильтруется достаточно глубоко, чтобы температура испарялась, образуются бирюзы.

Хризолит.

Как алмазы, перидот образуется в мантии, а не в земной коре, как и большинство драгоценных камней. Перидот идентифицирован как вариант минерала оливина, который образуется при смешивании магния, железа и кремнезема (кислорода и кремния) в условиях давления и тепла мантии. Когда в комбинации этих элементов наблюдается более высокая концентрация магния, образуется перидот. Наконец, и с удачей, драгоценный камень выносится на поверхность между изверженными породами.

Кварц.

Испарение водного раствора, содержащего атомы кремния, позволяет образовывать кварц, что происходит как в поверхностных водных жилах земной коры, так и в гидротермальных жилах. При наличии определенных примесей (таких как железо) в процессе его образования кварц может приобретать различные оттенки, такие как фиолетовый, класс, который известен как аметист.

Джейд.

То, что известно как нефрит, в действительности состоит из двух разных минералов: нефрит и жадеит, Оба они генерируются в том же процессе, что приводит к возникновению метаморфических пород, когда давление и температура в глубине земной коры рекомбинируют элементы горных пород, не превращая их в магму.

Эсмеральда.

При объединении алюминия, кислорода, бериллия и кремния в водном растворе образуются изумруды, которые обычно появляются в жилах горячей воды (гидротермальной), полученной из магмы в глубинах земной коры. Когда этот водный раствор, содержащий вышеупомянутые элементы, охлаждается, изумруд становится твердым.

Некоторые из самых дорогих драгоценных камней.

Помимо размера, то, что определяет ценность драгоценного камня, является его «редкостью» в сочетании примесей и деформаций.

Александрит.

Как и мусгравита, этот камень является очень редким вариантом уже дефицитного кристалла бериллия. Александрит вполне ценится за свою молекулярную структуру (в основном определяемую случайностью), которая придает ей характер изменения цвета в зависимости от света. Александритовый карат стоит около 12 000 долларов США.

Жадеит.

Жадеит — наиболее необычный вариант, который генерируется в метаморфических породах, сочетая натрий, железо, кремний, кислород и алюминий. Это особенно сложно найти, потому что давление, необходимое для метаморфических пород, достаточно велико. Канадский карат стоит примерно 20 000 долларов США.

Musgravita.

Это минерал, который образуется в результате испарения воды с поверхности или гидротермальных жил, состоящих из алюминия, магния, бериллия, железа и кислорода. В дополнение к тому факту, что бериллий является дефицитным элементом, особенно характерен мусгравит, поскольку трудно найти минерал в виде полупрозрачных кристаллов. Карат может стоить 35 000 долларов США

Пейнит.

Больница не была обнаружена до 1950-х годов, тогда было известно, что кристалл возник из испарения водного раствора в поверхностных венах. Его редкость исходит из количества элементов, необходимых для его образования: железа, кислорода, алюминия, бора, циркония и кальция. Один карат из болита может стоить 60 000 долларов США.

Розовая звезда.

Мы говорим о большом экземпляре (11,92 г) дорогого и очень редкого алмазного сорта: розового бриллианта. Это неизвестно, потому что они приобретают эту тональность, но полагают, что это связано с аномалиями в ее структуре. В 2013 году алмаз Pink Star достиг аукциона на сумму 83 млн. Долларов США.

Смотреть видео: Горные Породы И Минералы / Все о Rock and Mineral BBC D

Источник: ru.wellnessalbertamag.com

Как в природе образуются камни, откуда они берутся, как растут и из чего состоят?

Природные камни впечатляют нас своим разнообразием. Существуют тысячи разновидностей горных пород, каждая из которых имеет свою особенную структуру, цвет и прозрачность. Некоторые из них встречаются нам на каждом шагу, другие, например драгоценные, можно увидеть только на прилавках ювелиров, третьи являются редкими коллекционными экземплярами и доступны большинству людей лишь в виде фото. Могут ли такие непохожие между собой камни иметь общее происхождение? Почему на далеких друг от друга континентах геологи обнаруживают абсолютно идентичные по составу минералы?

• 1. Что такое камень?
• 2. Как в природе образуются камни?

• 2.1. Магматическое происхождение
• 2.2. Осадочное происхождение
• 2.3. Метаморфический способ образования
• 2.4. Гости из космоса – метеориты

Что такое камень?

Камень – это естественное образование, как правило, имеющее высокую твердость. Некоторые из них, например драгоценный алмаз, состоят только из одного химического элемента, но большинство камней имеют гораздо более сложный состав. Камни хранят прошлое Земли, а содержащиеся в них минералы будут использованы для построения ее будущего.

Многообразие камней поражает воображение. Они отличаются друг от друга рядом параметров:

• химической формулой (могут содержать один элемент или несколько);
• структурой (зернистой, кристаллической);
• плотностью (слоистые, пористые, монолитные);
• происхождением (осадочные, метаморфические, магматические);
• цветом;
• прозрачностью;
• способностью вступать в реакцию с химическими веществами;
• удельным весом;
• твердостью.

Как в природе образуются камни?

Твердые куски различных пород олицетворяют статичность и постоянство. Глядя на камень, нам сложно представить, что он когда-то существовал в виде разрозненных химических элементов, более простых минералов или даже живых существ. Откуда берутся камни? Существует несколько путей появления каменных пород:

• они могут зарождаться в глубоких недрах земли из магмы, и тогда их называют магматическими;
• возникать в результате перерождения одних пород в другие, как в случае метаморфических камней;
• быть скоплением древнего растительного или животного материала, минеральных солей, выпавших в осадок, из которых впоследствии сформировались осадочные породы;
• попасть на Землю из космоса как метеоритные осколки.

Магматическое происхождение

Минералы в составе пород этой группы имеют одинаковое происхождение с минералами, образовавшими землю. Первоначально на месте земного шара было лишь раскаленное облако из газообразных веществ. Под влиянием сил гравитации их часть переместилась в центр и сжалась в твердое ядро. Другая, наружная часть из-за понижения температуры затвердела и стала земной корой. Промежуток между ядром и корой занял слой, называемый магмой.

Он имел высокую температуру, давление и состоял из расплавленных минералов. Иногда магматический слой проламывал наиболее слабые участки земной коры, через эти разломы проникал ближе к поверхности и там застывал, образуя колоссальные слои горных пород. Такие породы благодаря своему рождению из магмы получили название «магматические». Ярким примером представителя этой группы минералов является всем известный облицовочный и декоративный материал – гранит.

Осадочное происхождение

Что такое осадочные породы и откуда они взялись? Эта разновидность камней формируется из осадков. В зависимости от их характера различают несколько видов осадочных пород:

• обломочные породы появляются из обломков других пород в результате их выветривания (примеры таких минералов – сланец и песчаник);
• химические осадочные породы возникают при выпадении растворенных в воде веществ в осадок (типичные представители: каменная соль, железная руда, кремень, а также некоторые известняки);
• органические осадочные породы образуются в результате скопления отмерших животных или растительных организмов, а также продуктов их жизнедеятельности (в качестве примера можно вспомнить каменный уголь, некоторые виды известняка или доломита).

Большинство осадочных минералов имеет скромный внешний вид и не пользуется спросом у ювелиров, но это с лихвой компенсируется другими качествами.

Железная руда, нефтяной сланец и каменная соль – представители осадочных пород, имеющие огромное значение для экономики многих стран и современных производств.

Метаморфический способ образования

При движении земных плит или землетрясениях происходит как бы перемешивание слоев земной коры, в результате чего ранее сформировавшиеся породы попадают в другие условия и превращаются в новые. Метаморфическими называются породы, прошедшие перекристаллизацию в условиях высокого давления и температуры.

Метаморфические породы делят на:

• слоистые (гнейс, филлит, сланец);
• неслоистые (мрамор, кварцит, новакулит).

Каждая из таких пород образуется не из разрозненных химических веществ, а из другого минерала. Например, предшественником мрамора является известняк, а кварцит образуется из более рыхлого песчаника. К метаморфическим породам относятся кристаллы большинства драгоценных камней. Они растут в толще горных пород под действием высоких температур и давления.

Гости из космоса – метеориты

Ежегодно наша планета проходит через метеоритные потоки. Во время такого прохождения некоторые метеориты притягиваются и под действием гравитационных сил падают на Землю. Часть из них полностью сгорает в слоях атмосферы, другие долетают до земной поверхности в виде метеоритных камней.

Эти осколки гораздо старше нашей планеты, их можно смело считать одними из самых древних веществ не только в природе, но и во Вселенной. Какие бывают метеориты? Если говорить об их составе, то все образцы можно разделить на три группы:

• железные метеориты (содержат от 90% до 95% железа, а остальная часть представлена никелем и другими элементами);
• каменные (большинство экземпляров покрыто плотной блестящей коркой, образовавшейся в результате плавления поверхности камня при прохождении атмосферы);
• каменно-железные (состоят из камня, железа и никеля и в зависимости от состава делятся на мезосидериты и палласиты).

Прилетевшие из космоса метеоритные камни – редкая находка и предмет гордости многих коллекционеров. Некоторые виды метеоритов очень красивы, например палласит. Этот камень украшен зеленоватыми вкрапления оливина, придающими ему необычный вид. Отдельные образцы могут стоить около тысячи долларов за грамм, то есть ценятся гораздо дороже золота.

Из чего состоят природные камни?

Несмотря на великое разнообразие натуральных камней, многие из них имеют в своей основе одно из двух веществ:

• Соединения кремния, или силикаты. Камни, в формуле которых есть силикаты, отличаются высокой плотностью и химической инертностью, а также устойчивостью к высоким температурам. Примеры таких минералов: гранит, большинство драгоценных камней (рубин, изумруд, топаз);
• Карбонат кальция. Камни, имеющие в своей основе это соединение, в большинстве своем произошли из спрессованных временем скоплений остатков растений и животных. Они более рыхлые и легче разрушаются под действием кислот и щелочей. Представители таких минералов: мел, каменный уголь, известняк, мрамор.

Помимо камней с таким типичным химическим составом, природа создала такие уникальные минеральные образования, как алмаз. Он состоит лишь из одного элемента – углерода. Углеродные атомы в алмазе располагаются в виде решетки и связаны между собой одной из самых прочных химических связей – ковалентной. Благодаря этому алмаз своей твердостью превосходит все остальные известные человеку минералы.

Источник: moykamen.com