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?

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.

Оцените статью:
1 балл из 52 балла из 53 балла из 54 балла из 55 баллов из 5 (11 оценили на 4,36 из 5)
Loading...Loading...
Поделитесь с друьями!
Мой камень
Комментариев: 1
  1. Лиза

    Интересная тема. Особенно удивило, что обычные кварц и гранит — ближайшие родственники изумрудрв, рубинов и других драгоценных камней. Все они даже имеют похожие друг на друга химические формулы.

  2. Валентина

    Теория большого взрыва у меня лично вызывает большие сомнения. А вот то, что практически все породы имеют в своем составе одни и те же вещества, говорит в пользу божественного сотворения всего существующего.

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: