Неоткрытые миры

Что было в начале? Просто пустота в горных породах, куда по трещинам проникала вода. На внешней границе камеры видны тонкие слои, словно годовые кольца на пне дерева. Они различаются по толщине и цвету. Значит, был период, когда на стенках агатовой камеры росли не кристаллы, а медленно отлагались слои вещества с переменным оттенком: светлые, тёмные, оранжевые, голубоватые. Их цвет зависел от химического состава раствора, проникавшего в агатовую камеру сквозь трещины. Эти трещины в стенках агата тоже хорошо видны — возле них процесс накопления слоев нарушается. В какой-то момент образование ровных слоёв на стенке камеры остановилось. Значит, поменялись условия — возможно, из-за землетрясения или из-за медленного движения гор. Благодаря этому в полость стал поступать раствор другого состава — и начался рост кристаллов кварца.

— Что такое кварц? — спросила Галатея.

— Это минерал, состоящий из диоксида кремния, где на каждый атом кремния приходится два атома кислорода. Кварц — один из самых распространённых минералов на Земле, из которого состоит 12 % земной коры. Он входит в многие другие минералы в виде смесей и силикатов. С учетом этого, общая масса кварца в земной коре составляет 60 %.

— Значит, он должен быть повсюду!

— Конечно. Когда вы с Андреем играли в детской песочнице, то имели дело с кварцевым песком.

Повзрослевший Андрей покраснел и заёрзал. Он уже давно не играл в песочнице!

— Горный хрусталь — это тоже кварц. В агатовой камере видны и фиолетовые аметистовые кристаллы — и это кварц, только с примесью железа. Отметим, что сначала в агатовой камере росли прозрачные кристаллы кварца, но потом в растворе появились ионы железа, марганца и, возможно, какие-то другие примеси, и кристалл приобрёл тёмно-синюю аметистовую окраску. На самом деле происхождение цвета у кристаллов — это интересная проблема, в которой много неясного. Можно заметить, что интенсивность фиолетовой окраски тоже меняется со временем и ростом слоёв в камере: она становится то темнее, то светлее.

Внутренняя поверхность агатовой камеры покрыта светлыми крупными кристаллами кварца. Здесь виден желтоватый налёт, который может быть связан с осаждением частиц рыжей глины или с химическими процессами, в которых участвуют ионы железа и алюминия.

Геологическая история миллионов лет отражена в этой агатовой книге. И далеко не все её страницы мы прочитали или просто перевернули. Посмотрите вот на эти странные образования… — Дзинтара указала на мелкокристаллические пластины в агатовой камере, — они расположены так, что повторяют форму крупного кристалла. Когда-то в агате крупный кристалл кварца прекратил расти как единый кристалл. Возможно, из-за большого количества примесей в растворе, которые сыграли роль многочисленных центров кристаллизации, молекулы, приносимые водой, перестали надстраивать уже имеющуюся структуру кристалла и образовали на его поверхности тонкий слой из мелких кристалликов. Он оказался более устойчивым к растворению; и когда крупный родительский кристалл растаял в протекающей воде, то поликристаллический слой остался, образуя хрупкую полую структуру, повторяющую симметрию материнского кристалла. Такие кристаллические структуры называют псевдокристаллами.

— Как это — кристалл кварца растаял в воде? — удивилась Галатея. — Ведь песок не растворяется в воде! И горный хрусталь тоже.

— Растворяется, только надо очень долго ждать! — улыбнулась Дзинтара.

— У тебя терпения не хватит! — пошутил над сестрой Андрей.

Галатея и Андрей внимательно рассматривали тяжёлый агат, вглядываясь в его замысловатые слоисто-кристаллические оболочки.

— Мы взяли только один из бесчисленных примеров геологических чудес и диковин. Во Вселенной насчитывается менее сотни устойчивых атомов разного сорта или химических элементов, зато из них можно создать практически бесконечное число различных молекул. И многие из них соединяются в шесть тысяч минералов — природных химических соединений, которые обычно имеют кристаллическую или поликристаллическую структуру. Широко распространены на Земле лишь 100–150 минералов. Минералами являются и алмаз, который представляет собой кристаллическую форму углерода, и также корунд, кристаллический оксид алюминия. В каждой молекуле корунда на два атома алюминия приходится три атома кислорода…

Галатея с интересом рассматривала агат, рассеянно слушая рассказ матери.

— …Корунд с красной окраской из-за примеси хрома широко известен как рубин…

Девочка мигом насторожилась.

— …а корунд с синей окраской называется сапфир.

Глаза девочки вспыхнули неподдельным интересом к корунду. Андрей спросил:

— А гранит тоже является минералом?