Как появились камни


Как образуются драгоценные камни

Минералы образуются во многих различных условиях окружающей среды внутри Земли. Большинство драгоценных камней формируются в земной коре — верхнем слое планеты глубиной от 3 до 25 миль. Только две разновидности драгоценных камней – алмаз и перидот формируются в земной мантии, которая представляет собой 80% объема Земли. Мантия, в основном, состоит из расплавленной породы, называемой магмой, с твердым верхним слоем.

Rock Cycle
Геологический круговорот

Хотя немногие из драгоценных камней первоначально образуются в мантии, но все самоцветы добываются в земной коре. Кора состоит из трех видов пород, известных в геологии как вулканические, метаморфические и осадочные. Эти технические термины относятся к способу формирования пород. Некоторые драгоценные камни особенно связаны с одним видом породы, а другие – с несколькими типами пород.


Вулканический процесс включает в себя затвердевание магмы. Магма из мантии может подниматься к коре, обычно через вулканические трубки. Если она достигает поверхности земли, то застывает в виде лавы. Однако, если магматическая масса медленно охлаждается в коре, то она может кристаллизоваться и формировать минералы. Увеличение давления также может заставить эту пегматоидную жидкость проникать в окружающие породы, часто с осуществлением химического обмена с ними. Длинный список драгоценных камней, образующихся из вулканической породы, включает в себя группу хризобериллов, все кварцы (включая аметист, цитрин и аметрин), бериллы (изумруд, морганит и аквамарин), гранаты, лунный камень, апатит, алмаз, шпинель, танзанит, турмалин, топаз и циркон.

Когда вулканическая порода достигает поверхности земли, силы эрозии и атмосферное воздействие вызывают дробление на более мелкие чаcтицы, которые накапливаются на поверхности или перемещаются ветром и водой. Со временем на земле или под водой образовываются слои таких осадков. Давление со стороны верхних слоев вызывает уплотнение в нижних слоях вместе с различными химическими и физическими изменениями, такими как окаменение, которое приводит к созданию осадочной породы. Испарение  — это еще один процесс, производящий осадочные породы, как в случае, когда капанье насыщенные минералами вод образует сталактиты или сталагмиты. Драгоценные камни, связанные с осадочной породой, включают в себя яшму, малахит, опал и циркон.


Присутствие интрузивной магмы в данной зоне (известное как контактный метаморфизм) или взаимодействия тектонических платформ большего масштаба (известное как региональный метаморфизм) подвергает вулканические и осадочные породы и минералы воздействию нагрева или давления, которые могут вызвать изменения их химической и кристаллической структур. Результатом является создание метаморфической породы. Драгоценные камни, связанные с метаморфической породой, включают в себя берилл, нефрит, лазурит, бирюзу, шпинель, рубин, сапфир и циркон.

Породы и минералы находятся в постоянном процессе изменения, называемом геологическим круговоротом. Вулканическая порода может превратиться в осадочную или метаморфическую породу. Осадочная порода может превратиться в метаморфическую или вулканическую породу. А метаморфическая порода может стать вулканической или осадочной, но для этого вы должны набраться терпения.

www.gemselect.com

Самый твердый и самый редкий из природных минералов — алмаз. За всю историю человечества его добыто всего около 150 т, хотя в мировой алмазодобывающей промышленности сейчас работает почти миллион человек. Сегодня алмаз в первую очередь камень-работник, а не камень-украшение. Около 80% всех добываемых природных алмазов и все искусственные алмазы используются в промышленности. Роль алмазов в современной технике так велика, что, по подсчетам американских экономистов, прекращение применения алмазов привело бы к уменьшению мощности промышленности США вдвое.


Примерно 80% применяемых в технике алмазов идет на заточку инструментов и резцов "сверхтвердых сплавов". Алмазы служат опорными камнями (подшипниками) в хронометрах высшего класса для морских судов и в других особо точных навигационных приборах. На алмазных подшипниках не обнаруживается никаких следов износа даже после 25 000 000 оборотов.

Несколько уступая алмазу по твердости, соревнуется с ним но разнообразию технических применении рубин — благородный корунд, окись алюминия Al2O3 с красящей примесью окиси хрома. Мировое производство искусственных рубинов превышает 100 г. в год. Из 1 кг синтетического рубина удается изготовить около 40 000 опорных камней для часов. Незаменимыми оказались рубиновые стержни на фабриках по изготовлению тканей из химического волокна. На изготовление 1 м ткани из искусственного волокна требуется израсходовать сотни тысяч метров волокна. Нитеводители из самого твердого стекла изнашиваются за несколько дней при протяжке через них искусственного волокна, агатовые способны работать до двух месяцев, рубиновые нитеводители оказываются практически вечными.


Новая область для широкого применения рубинов в научных исследованиях и в технике открылась с изобретением рубинового лазера — прибора, в котором рубиновый стержень служит мощным источником света, испускаемою в виде тонкого светового луча.

Исключительная роль выпала на долю кристаллов в современной электронике. Большинство полупроводниковых электронных приборов изготовлено из кристаллов германия или кремния.

Как получаются драгоценные камни в природе

и как получают их искусственно

В начале было уже сказано о том, какие природные геологические процессы существуют. Большинство драгоценных камней образуется в результате процессов, требующих высоких температур и давлений.

Для того чтобы минерал образовал хороший кристалл, ему необходимы условия для роста, т. е. свободное пространство. Обычно горные породы являются очень плотными, и минералы, которые в них образуются, имеют неправильные формы. Прозрачные и почти идеальные по форме кристаллы самоцветов образуются в полостях трещин и других пустотах. В камерах и занорышах пeгмaтитoв растут кристаллы топазов, изумрудов, турмалинов, в полостях кварцевых жил — кристаллы аметиста, горного хрусталя и т. д. При экзогенных процессах, когда происходит разрушение и выветривание пород, драгоценные камни, как более устойчивые, охраняются и накапливаются в коре выветривания и россыпях. Тем самым они становятся более доступными для добычи, потому что гораздо легче доставать минералы из рыхлых пород, чем из твердых.


При искусственном выращивании кристаллов в аппаратах создаются те же физико-химические условия, которые характерны для природных процессов. Даже некоторые термины, которые издавна используются геологами и минералогами, нашли применение в техническом языке, например термин «гидротермальные условия».

Монокристаллы ряда элементов и многих химических веществ обладают замечательными механическими, электрическими, магнитными и оптическими свойствами. Так, например, алмаз тверже любого другого минерала, встречающегося на Земле. Кристаллы кварца и слюды обладают рядом электрических свойств, обеспечивающих им широкое применение в технике. Кристаллы флюорита, турмалина, исландского шпата, рубина и многие другие находят применение при изготовлении оптических приборов.

К сожалению, в природе монокристаллы большинства веществ без трещин, загрязнений и других дефектов встречаются редко. Это привело к тому, что многие кристаллы на протяжении тысячелетий люди называют драгоценными камнями. Алмаз, рубин, сапфир, аметист и другие драгоценные камни долгое время ценились людьми очень высоко в основном не за особые механические или другие физические свойства, а лишь из-за своей редкости. Развитие науки и техники привело к тому, что многие драгоценные камни или просто редко встречающиеся в природе кристаллы стали очень нужными для изготовления деталей приборов. Потребность во многих кристаллах возросла настолько, что удовлетворить ее за счет расширения масштабов выработки старых и поисков новых природных месторождений оказалось невозможно.


Кроме того, для многих отраслей техники и особенно для выполнения научных исследований все чаще требуются монокристаллы очень высокой химической чистоты с совершенной кристаллической структурой. Кристаллы, встречающиеся в природе, этим требованиям не удовлетворяют, так как они растут в условиях, весьма далеких от идеальных.

Таким образом, возникла задача разработки технологии искусственного изготовления монокристаллов.

Первые попытки искусственно получить замечательные минералы человек предпринимал с давних пор. Еще в средние века алхимики с помощью философского камня пытались превратить простые вещества в драгоценные камни. Но все это были попытки с негодными средствами, потому что алхимики совершенно не представляли законов строения вещества. Успех пришел лишь тогда, когда был в достаточной мере познан процесс минералообразования. В настоящее время существует целый ряд способов выращивания кристаллов. Исходное вещество может быть твердым, растворенным или расплавленным, даже может находиться в газообразном состоянии. Из более чем 3000 минералов, существующих в природе, искусственно удалось получить уже несколько сот. Трудности синтеза связаны с необходимостью очень точного соблюдения режима выращивания кристаллов.

Но даже искусственно выращенные кристаллы часто имеют дефекты. Сейчас производятся опыты по выращиванию кристаллов в космосе в условиях невесомости. Первые опыты, проведенные на палубе космического корабля «Салют», показали, что это направление является весьма перспективным.


Из всех замечательных минералов наиболее высокие температуры и давления необходимы для образования алмазов. В природе их находят в так называемых кимбёрлитовых трубках, которые образуются в результате взрыва газов на глубинах свыше 50 км. Кимберлит представляет собой ультраосновную породу, получившую название по руднику Кимберли в Южной Африке. Температура на этих глубинах составляет 1000—1100°С, а давление превышает несколько десятков атмосфер. Но и таких высоких давлений оказывается недостаточно. Как показывает синтез искусственных алмазов, для их образования необходимы поистине чудовищные давления в десятки тысяч атмосфер. Только в таких условиях углерод, хорошо известный нам по графиту, из которого делают карандаши, может перейти в гексагональную модификацию и дать вместо черной массы прозрачные кристаллы. Как же достигаются такие сверхвысокие давления в глубинах Земли? Предполагают, например, что это осуществляется за счет механизма кавитации локального повышения давления в результате взрыва газовых пузырьков. Полуразрушенный материал кимберлитов при взрыве с большой силой устремляется к поверхности Земли по тектоническим трещинам. Вместе с алмазами в кимберлитах находят скопления ювелирного граната — пиропа фиолетово-красного и оранжево-красного цвета, а также хризолита. Однако хризолит ювелирного качества, как менее устойчивый минерал, сохраняется лишь в свежих невыветренных породах.

www.newreferat.com

Статья из КРИСТАЛЛИКУМА


откуда берутся камниПроисхождение и характер камней весьма разнообразен. Они бывают различных размеров, от мелкой гальки до огромных валунов весом сотни и тысячи тонн. Камни окружают нас повсюду, в лесах и полях, на поверхности земли и глубоко под ней, в реках и крупных водоёмах.

Камень — это лучший строительный материал, используется для строительства дорог и домов, для отделки фасада и внутренних помещений.

Частицы осадочных пород образуют такие камни, как мрамор, известняк и песчаник. В результате кристаллизации растворов появляются сталактиты. Скелеты морских обитателей скрепляются илом и прессуется многими тысячелетиями, так образуется камень-ракушечник. Растительные смолы, перемешиваясь, с другими компонентами застывают и каменеют, превращаясь в каменный уголь и графит. Трованты — это удивительные камни, которые способны расти и размножаться. Внешне трованты напоминают валуны, они состоят из песчаника, но после дождя происходит процесс цементации и они увеличиваются.

смические осадки слой за слоем укладываются на больших глубинах океанов и морей, уплотняются и за миллионы лет образуют твёрдые горные породы. Обломки скал падают в бурлящие воды морей и океанов, омываются волнами, перекатываются и сглаживаются, так получаются округлые и гладкие камни или галька. На нашу планету падают метеориты, которые тоже являются камнями. Вулканические извержения образуют базальт или лавовый камень. Извергаясь, раскалённая и густая лава расплавляет горную породу, стекает по горе вниз и застывает.

На земле всегда кипит жизнь, она всегда находится в движении. Горы и горные хребты в прошлом были океаническим дном. Реки и сильные течения размывают твёрдые скалы и превращают их в груды обломков. Затем эти куски горных пород начинают своё самостоятельное движение по рекам, попадая в моря.

Люди тоже научились создавать камни. Обжигая в печах глиняные смеси, минералы, песок и известь, получается кирпич.

bogislavyan.ru

Как появляются камни в природе?

  • В первую очередь очередь это зависит от типа камней.Разные камни появляются по разному в природе многие камни образованы от жидкой лавы а вторые путем спрессовывания в толщах геологических отложений,а третие образуются путем кристаллизации


  • А вы процесс о кристаллизации и метаболизма слыхали? Именно при помощи этого процесса рождаются новые камни. Происходит это под различными внешними факторами. Какие-то частички в природе разрушаются, а какие-то взамен создаются, ну что-же это природа, у нее много чудес и порой простому человеку ее не понять.

  • Спасибо за такие интересные вопросы, которые дают шанс нам узнавать больше. Лично я очень люблю природные камни, но некогда не интересовалась каким путем они появляются, но теперь уже с помощью интернета знаю, и ниже прикрепила ссылки на сайты которые думаю будут ответом на ваш вопрос.

    1

    2

    3

  • Насколько я знаю камни образуются от магмы. В свою очередь магму извергает вулкан.

    Когда магма остывает то могут получится различные камни от самых обычных разных форм. А если температура высокая в течении продолжительного времени, то можем наблюдать драгоценные камни.

    А как же можно объяснить детям? откуда берутся камни.

    У меня племянница недавно спросила. Я ей придумала такую историю.

    Что камни это звездочки, всем детям известно что звезды время от времени падают. Так давно давно столько нападало звезд, что образовались разные камни)

    Вот так объяснила. Когда она вырастет все сама узнает)

    Можно конечно что то еще придумать или просто рассказать правду)

  • Камни бывают разные и, естественно, природа их образования тоже разная. Например, бутовый камень, который в старину применялся для строительства крепостей, а сейчас его дробят и используют как основу при строительстве дорог, это просто слежавшийся и окаменелый известняк. А вот каменный уголь, образуется из древесины, находящейся под большим давлением в безвоздушном пространстве. Есть даже версия, что во время всемирного потопа, смытые мощными потоками воды деревья, были засыпаны грунтом, и через много лет, там появился уголь. У гранита свое происхождение, у мрамора свое. Есть камни и вулканического происхождения, так что однозначно ответить на вопрос: Как появляются камни в природе — невозможно.

  • subizkid а вам какой камень нужен?

    -ах да вы сказали гравий, что ж … вс можно.

    вот посмотрите =) только они не выращенны искуственно а созданы от природы.

  • ЭТО ВСЕ ПРОЦЕС МЕТАБОЛИЗМА И КРЕСТАЛИЗАЦИИ!ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ МЕЛКИЕ ЧАСТИЦЫРОЗРУШАЮТСЯ И КРЕСТАЛИЗИРУЮТСЯ ОБРАЗУЯ РАЗЛИЧНЫЕ ЧУДЕСА ПРИРОДЫ, В ТОМ ЧИСЛЕ И КАМНИ!

  • Каждый камень начинается с песчинки, происходит химический процесс кристаллизации и метаболизма. Свою форму они обретают благодаря ветру и воде (капля камень точит). Еще камни появляются из расплавленной магмы. Также камни могут расти даже в искусственных условиях и более того даже размножаться.

    Как появляются камни в природе?

  • Песчинка до песчинки и уже получается песчинка чуть больше . Так вот с года в год все накапливается и превращается в камень. Ну это если совсем просто , а в науке эти процесы называются метаболизм и крестализация .

  • Камни появляются при разрушении осадочных пород либо из магмы. Свое состояние камни приобретают благодаря ветру и воде. Самый твердый камень — алмаз. Состав некоторых камней можно описать химической формулой (кварц это оксид кремния).

  • Камни бывают разного происхождения. Это могут быть камни, образованные осадочными породами, а могут быть камни, появившиеся в результате застывания магмы в более холодном слое земли (коре). А еще почему-то вспомнился янтарь — он вообще имеет органическое происхождение — застывшая смола.

  • Учеными установлено, что разные камни появляются по-разному. Например, минералы — это очень сложные камни, появились они очень давно. А вот из разных минералов уже образуются горные породы, некоторые горные породы состоят из 1 минерала.

info-4all.ru