Приоткрой малахитовую шкатулку - [53]

Но все же больше всего полевых шпатов расходуют, пожалуй, электротехники. Только представьте на миг, какой путь пробегает электрический ток от турбин электростанций до лампы на вашем письменном столе! Бесчисленными реперами[27] сопровождают бег электрического тока фарфоровые изоляторы, ограждающие провода от соприкосновения со всем, что может воспламениться. Самые огромные и тяжелые из них достигают сотен килограммов, а самые маленькие — около двух граммов. Но в каждом из них не видимая глазом основа — полевой шпат. Так же, как видимую основу, составляет он в гранитах обелисков и колонн, набережных, фонтанов, памятников; вглядитесь только, и вот перед вами наш неизменный спутник, самый распространенный и с детства известный минерал — полевой шпат.

СИМФОНИЯ РАДУГИ (О ПРИЧИНАХ ОКРАСКИ МИНЕРАЛОВ)

Поверил я алгеброй гармонию…

А. С. Пушкин

Каждый охотник желает знать, где сидит фазан — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый — эти слова как простенькая мелодия всего из семи нот. Но как величаво звучит она в исполнении стихий — неба, моря, небесных светил; им вторят цветы и птицы, бабочки, жуки, ящерицы, змеи и звери! С каким истинным блеском исполняют ее кристаллы! Но вот чудо — каждое семейство минералов «проигрывает» все те же семь классических цветовых нот на свой лад.

Темпераментно, с жаром и звездным мерцаньем — рубины и все многоцветные сапфиры.

Нежно, лирично, в легких теплых оттенках — бериллы: розовый морганит, оранжевые и желтые гелиодоры, светло-зеленые бериллы Украины, изумруды, голубые и синие аквамарины, сиреневые бериллы Мадагаскара.

Чисты, холодны, хрустально ясны окраски полихромных кварцев.

Гранаты рассыпают разноцветную дробь; их особенность — богатство оттенками и густота тона: огненно-красные пиропы, лилово-красные альмандины, оранжево-розовые спессартины, коричнево-оранжевые и медово-желтые гессониты, желто-зеленые гроссуляры, травяно-зеленые уваровиты и оливковые демантоиды.

Вся симфония минеральных окрасок усложняется, делается сочнее и богаче еще и оттого, что в каждой из минеральных групп есть и свой особый акцент в этой радуге: в группе корунда — красный и глубоко-синий, в группе берилла — изумрудный и аквамариновый, среди гранатов — огненный. А тут еще густые, глубокие «ноты» минералов, приверженных одному энергичному цвету: малахитово-зеленому, бирюзовому, лазуритово-синему!

А если попытаться «поверить алгеброй гармонию»? Задуматься, чем же обязаны мы этому фантастическому разнообразию? Почему «белый» солнечный луч, падая на минералы, окрашивает их так разно? Поисками ответа на этот вопрос занимались и занимаются ученые всего мира — минералоги, химики, физики. Ведь ключ к отгадке можно найти только совместными усилиями. И для того, чтобы хоть слегка коснуться сути этих явлений, нам придется совершить посильный экскурс в область физики и кристаллохимии.

В океане электромагнитных колебаний видимый нами свет — лишь узкая полоска, лишь волны от 3800 (фиолетовый) до 7600 (красный свет) ангстрем. Более короткие ультрафиолетовые волны (3800 — 100 ангстрем) глаз человека не видит, некоторые из этих волн (3600 — 510 ангстрем) различают фасеточные глаза насекомых, еще более короткие — рентгеновские и γ-лучи «чувствует» лишь эмульсия фотопленки. А волны длиннее красных? Инфракрасные (7600 — 10 000 000 ангстрем) мы ощущаем как тепло; немного подлиннее — миллиметровые и сантиметровые волны микроволнового диапазона, на которых работают локаторы и мазеры; более длинноволновые электромагнитные колебания — радиоволны (10⁷ — 10¹³ ангстрем, или 0,1 — 10⁶ см); еще более длинные используются в электротехнике. Из них самую большую, бесконечную длину волны имеет постоянный ток.

 Зеленый турмалин — верделит

Любое нагретое тело излучает все волны, хотя и в разной степени. Максимум излучения Солнца лежит как раз в середине видимого диапазона. Поэтому и человеческий глаз в процессе эволюции приобрел максимальную чувствительность к этим длинам волн, к желто-зеленым лучам.

Потоки лучистой энергии Солнца падают на все большие и малые предметы Земли, падают и на наши минералы. Как же реагируют минералы на свет? Это зависит от их строения и состава. Поэтому придется сказать несколько слов о строении минералов. Нейтральные атомы некоторых элементов, таких, как кислород, сера, фтор и др., входя в состав минерала, вырывают наиболее подвижные «валентные» электроны у своих соседей — атомов металлов — и превращаются в отрицательные ионы (анионы), а покладистые соседи, упустившие эти электроны, становятся положительно заряженными ионами (катионами). Электрические силы притяжения между этими разно заряженными частицами и удерживают в равновесии ионные постройки — кристаллические решетки минералов. Бесконечно разнообразны пространственные комбинации ионов или их группировок (тетраэдров, октаэдров и др.): то это великолепные, идеально прочные каркасы (например, кварц), то объемы их моделируются цепочками (асбест) или колоннами ионов (берилл), то строятся целыми «панелями» — слоями (слюды).

Окраска минералов во многом зависит от архитектуры их кристаллической решетки. Наиболее совершенные сооружения свет пронизывает, ничего не меняя в них. Таковы бесцветные и прозрачные кубики поваренной соли, ромбоэдры оптического кальцита или всем известные кристаллы горного хрусталя. Но законы природы всегда сопровождаются бесчисленными оговорками, исключениями, уточнениями — они-то и создают невоспроизводимую прелесть, бесконечную «игру» природы!