Page 1


РАЗДЕЛЫ СЕРИИ ОТКРОЙТЕ для СЕБЯ И СОБЕРИТЕ ВСЮ ПОДШИВКУ МИНЕРАЛОВ ПО ПРЕДЛАГАЕМЫМ НАМИ НАПРАВЛЕНИЯМ

Простые, полезные и интересные сведения о свойствах и характеристиках основных минералов

«Минералы. Сокровища Земли* Еженедельное издание Выпуск № 55,2010 РОССИЯ Издатель, учредитель, редакция: ООО «Де Агостини», Россия, 105066, г. Москва, ул. Александра Лукьянова, д. 3, стр. 1 (письма читателей по данному адресу не принимаются) Г е н е р а л ь н ы й д и р е к т о р : Николаос Скилакис Ф и н а н с о в ы й д и р е к т о р : Наталия Василенко К о м м е р ч е с к и й д и р е к т о р : Александр Якутов Г л а в н ы й р е д а к т о р : Анастасия Жаркова М е н е д ж е р п о м а р к е т и н г у : Михаил Ткачук

ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ

Раздел о самых известных драгоценных камнях с примерами огранки и фотографиями редких по красоте драгоценностей ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Подробное описание различных горных пород, их происхождения, минерального состава и использования человеком

Ископаемые остатки живых организмов, населявших Землю в далеком прошлом, расширяют наш взгляд на геологию тех отдаленных эпох

Консультант: Беловицкая Юлия Владимировна, кандидат геолого-минералогических наук Р а с п р о с т р а н е н и е : ЗАО «ид БУРДА» Телефон бесплатной горячей л и н и и д л я ч и т а т е л е й Р о с с и и : 8-800-200-02-01 Адрес для писем читателей: Россия, 170100, г. Тверь, Почтамт, а/я 245, ♦Де Агостини*, «Минералы. Сокровища Земли» Пожалуйста, указывайте в письмах свои контактные данные для обратной связи (телефон или e-mail)

ТАЙНЫ МИНЕРАЛОВ

Все о мире минералов: их классификация, происхождение, образование, а также физические и оптические свойства LJ_J

Свидетельство о регистрации СМИ в Федеральной службе по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций ПИ № ФС 77-35677 от 18.03.2009 г.

ЧЕЛОВЕК И МИНЕРАЛЫ

УКРАИНА И з д а т е л ь и у ч р е д и т е л ь : ООО «Де Агостини Паблишинг» Украина, 01032, г. Киев, ул. Саксаганского, д. 119 Г е н е р а л ь н ы й д и р е к т о р : Екатерина Клименко Телефон бесплатной горячей л и н и и д л я ч и т а т е л е й У к р а и н ы : 8-800-500-8-400 Адрес для писем читателей: Украина, 01033, г. Киев, а/я ДЕ АГОСТИНИ УкраТна, 01033, м. Ки1в, а/с ДЕ АГОСТ1Н1 «Минералы. Сокровища Земли» Пожалуйста, указывайте в письмах свои контактные данные для обратной связи (телефон или e-mail)

Просто и доступно о взаимодействии человека и минералов на протяжении истории

О самых интересных геологических достопримечательностях, природных заповедниках, всемирном геологическом достоянии, музеях...

Раздел для любителей минералов, вступающих на увлекательнейшую стезю коллекционирования

Свидетельство о государственной регистрации печатного СМИ Министерства юстиции Украины KB №14542-3513ПР о т 23.10.2008 г. КАЗАХСТАН Р а с п р о с т р а н е н и е : ТОО «КГП «Бурда-Алатау Пресс»

ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ

Раздел, посвященный основным геологическим явлениям: извержениям, землетрясениям, образованию горных пород, окаменелостей и минералов

КАК ПРАВИЛЬНО СОБИРАТЬ КОЛЛЕКЦИЮ

БЕЛАРУСЬ И м п о р т е р в Р е с п у б л и к у Б е л а р у с ь : ООО «РЭМ-ИНФО» г. Минск, пер. Козлова, д. 7г, тел.: (017) 297-92-75 Адрес для писем читателей: Республика Беларусь, 220037, г. Минск, а/я 221, ООО «РЭМ-ИНФО» •Де Агостини», «Минералы. Сокровища Земли» Пожалуйста, указывайте в письмах свои контактные данные для обратной связи (телефон или e-mail)

Для хранения подшивки по разделам рекомендуется использовать четыре папки.

О т п е ч а т а н о в т и п о г р а ф и и : Deaprinting — Officine Grafiche Novara 1901 Spa, Corso della Vittoria 91, 28100, Novara, Italy. Т и р а ж : 115 000 экз.

Л и с т ы в р у б р и к а х «Минералы», «Горные породы», « Д р а г о ц е н н ы е камни» и «Окаменелости» не нумеруются и д о л ж н ы располагаться в алфавитном п о р я д к е . О с т а л ь н ы е р а з д е л ы , в х о д я щ и е в п а п к и III и IV, р а з м е щ а ю т с я с о г л а с н о нумерации. Чтобы временно упорядочить свою подшивку до приобретения всех ч е т ы р е х п а п о к , ч и т а т е л и м о г у т и с п о л ь з о в а т ь р а з д е л и т е л и , п о л у ч е н н ы е вместе с четвертым выпуском.

Рекомендуемая цена: 149 руб., 29,90 грн, 590 тенге, 9900 бел. руб. © 2 0 0 3 «РБА К о л е к с ь о н а б л е с , С.А.» © 2 0 1 0 О О О «Де А г о с т и н и . Издатель оставляет за собой право изменять последовательность номеров, их содержание, исключать заявленные минералы или заменять их другими образцами минералов, а также повышать рекомендуемую цену выпусков ISSN 2075-0587 Фотографии и иллюстрации предоставлены: Жорди Видаль, Хуан Карлос МартинесТахадура, Корбис, Эрик Лессинг Минералы для фотосъемки в журнале предоставлены Карлесом Курто (Геологический музей Барселоны) Драгоценные камни для фотосъемки в журнале п р е д о с т а в л е н ы Хосе Кабре (www.gemsvillage.com) Прилагаемый к журналу образец является минералом, заявленным в выпуске. Окраска минерала может варьировать в зависимости от наличия различных микровключений. Размер и вес каждого минерала также могут отличаться вследствие технологии получения образцов. Дата выхода в России 30.09-2010

П а п к а I:

Минералы. Горные породы

Папка II: Папка III: Папка IV:

Драгоценные камни. Окаменелости Планета Земля. Человек и минералы Т а й н ы м и н е р а л о в . К о л л е к ц и я . Куда п о е х а т ь ?

С ВЫПУСКОМ ВЫ ПОЛУЧАЕТЕ ОБРАЗЕЦ ЭТОГО МИНЕРАЛА В СВОЮ КОЛЛЕКЦИЮ

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ Формула Химический состав Класс Минералы, имеющие сход­ ный состав и структуру Сингония Вид симметрии кристаллов Спайность Способность минералов раскалываться по опреде­ ленным направлениям

Излом Форма поверхности, образую­ щаяся при раскалывании мине­ ралов Твердость Сопротивление минералов давлению или царапанью Блеск Светопреломление минерала Цвет черты Цвет минерала в тонком порош­ ке, оставляемом при царапанье белого матового фарфора


МИНЕРАЛЫ

Арсенопирит

Чесночный запах Одним из диагности­ ческих признаков арсенопирита явля­ ется характерный чесночный запах, выделяемый образцом при ударе по нему гео­ логическим молотком. Этот запах обусловлен присутствием в составе минерала мышьяка. Не стоит лишний раз подносить образцы арсенопирита к лицу, а после работы с ними следует тщательно вымыть руки с мылом.

Совершенные призматические кристаллы и необычные двойники арсенопирита пользуются большим спросом у коллекционеров. Это один из наиболее красивых и твердых сульфидов.

• ^

О ПОРТУГАЛИЯ

rv

*V*

*<5>* "*

Формула FeAsS Класс Сульфиды Сингония Моноклинная Твердость 5.5-6 Излом Неровный Спайность Совершенная Блеск Металли-

Цвет черты Серова-

er

o/s.com

Н

азвание «арсенопирит» указывает на сходство этого минерала с пири­ том и присутствие в его со­ ставе мышьяка. В отличие от соломенно-желтого пири­ та, арсенопирит окрашен в оловянно-белый или стально-серый цвет, но на гранях его кристаллов может на­ блюдаться желтоватая побе­ жалость.

рита четкие, совершенные ребра. Встречаются игольча­ тые кристаллы и шестоватые агрегаты. КРЕСТЫ И ЗВЕЗДЫ

Иногда арсенопирит образу­ ет двойники в форме прямо­ го или косого креста. Еще бо­ лее интересными закономер­ ными сростками являются тройники в виде шестико­ нечной звезды.

ТОНКИЕ ПРИЗМЫ

Коллекционеры наиболее ценят хорошо развитые при­ зматические кристаллы с ха­ рактерными вершинами, напоминающими острую двускатную крышу. Вдоль граней призмы часто наблю­ дается тонкая штриховка. В отличие от других сульфи­ дов, у кристаллов арсенопи­

АССОЦИАЦИИ

Образуется арсенопирит в высокотемпературных гид­ ротермальных месторожде­ ниях в ассоциации с квар­ цем, кальцитом, пиритом, сфалеритом, золотом, поле­ выми шпатами, турмалином. При выветривании по арсенопириту развивается скородит.

^Шр

щ, О БОЛИВИЯ

О ЯПОНИЯ

О КИТАЙ

О ГЕРМАНИЯ

О КАНАДА

О ШВЕЙЦАРИЯ

О США

Где встречается арсенопирит Лучшие образцы арсенопирита добывают в Панаскейра (Португа­ лия). Именно они пользуются наибольшей популярностью у кол­ лекционеров. Интересные место­ рождения известны на острове Кюсю (Япония), ВО Фрайбурге (Гер­ мания), Вале (Швейцария) и Потоси (Боливия). Сравнительно недавно качественный арсенопирит был обнаружен в Китае. В России и Казахстане арсенопирит встреча­ ется как рудный минерал, а также добывается для коллекций.


Руда мышьяка За счет высокого содержания мышьяка арсенопирит представляет собой основную руду этого ценного химического элемента, широко используемого в различных отраслях промышленности.

Природоохранные нормы

Производство мышьяка явля­ ется, можно сказать, обязатель­ ным, поскольку закон обязы­ вает очищать добываемые полезные ископаемые от этого элемента, чтобы не загрязнять окружающую среду. Это спо­ собствовало развитию систем получения и очищения мышь­ яка. Сегодня эти методы дают достаточно мышьяка, чтобы обеспечить мировую потреб­ ность в этом элементе.

СВЕТОДИОДЫ Арсенид галлия — одно из соединений, используемых в производстве светодиодов типа LED (light emitting diode).

Знаете ли вы, что... * В некото­ рых место­ рождениях арсенопи­ рит содер­ жит золото и исполь­ зуется как руда этого благород­ ного ме­ талла.

А

рсенопирит содержит около 46% мышьяка и 34,3% железа. Кроме того, в его состав входят сера и различные примеси, среди которых наиболее интере­ сен кобальт, изоморфно за­ мещающий железо. Обога­ щенный кобальтом арсено­ пирит называется данаитом. Золото входит в арсенопи­ рит в виде микровключений, захватываемых кристаллами этого сульфида в процессе роста.

ми, как пирит, сфалерит и другие сульфиды. Подоб­ ные руды называются комп­ лексными, поскольку из них извлекается сразу несколько полезных компонентов, в частности мышьяк из арсенопирита. Чистый мышьяк и его соединения использу­ ются в промышленности. Помимо арсенопирита, руд­ ными минералами мышьяка служат лёл лин гит, скородит, реальгар, аурипигмент и др. В РАЗНЫХ СФЕРАХ

ПОПУТНАЯ ДОБЫЧА

Добывают арсенопирит сов­ местно с такими минерала­

Мышьяк относится к метал­ лоидам, то есть обладает как металлическими, так и неме­

таллическими свойствами. Например, по способности проводить электричество он принадлежит к полупровод­ никам, что позволяет широ­ ко использовать его в произ­ водстве полупроводящих элементов для электротех­ нической промышленности, как правило, в виде соедине­ ний с галлием. Мышьяк востребован в очень многих отраслях. Так, в ме­ таллургии его применяют для изготовления сплавов. В химической промышлен­ ности из мышьяка делают токсичные пестициды и ин­ сектициды.


ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Диабазы Эти горные породы достаточно распространены в земной коре. В отличие от других магматических пород, диабазы не образуют крупных массивов, а залегают в форме жил, что объясняется особенностями их генезиса.

Порфировая разновидность

Одна из разновидностей этих горных пород называется пор­ фировым диабазом.На фоне тонкозернистой, плотной основ­ ной массы выделяются крупные порфировые вкрапленники. Контрастная окраска вкраплен­ ников и вмещающей массы при­ дает породе эффектный вид.

Группа Магматичес­ кие породы Подгруппа Жильные породы Тип Основные породы Структура Порфировидная; до среднезернистой Происхож­ дение Континен­ тальное 1емно-зеленый, ко­ ричневый, черный

Н

азвание «диабаз» про­ исходит от греческого слова «диабасис» (пере­ секать) и указывает на форму залегания этих горных пород в земной коре. Измененные диабазы называют долеритами от греческого «долерос» (обманчивый), поскольку их легко спутать с другими гор­ ными породами. БЛИЗКО К ПОВЕРХНОСТИ

Диабазы образуют дайки и жилы, обычно залегающие близко к поверхности и за­ полняющие трещины в ра­ нее сформированных гор­ ных породах. Из-за особен­ ностей генезиса диабазы обладают промежуточными свойствами между абиссаль­

ными породами, образую­ щимися на большой глубине, и вулканическими, застыва­ ющими на поверхности. Кристаллизация диабазов происходит в недрах, но на небольших глубинах. Эти горные породы формируют маломощные тела, остываю­ щие очень быстро. Подобные условия приводят к образо­ ванию порфировидной структуры, характерной для диабазов.

зальты. Главными минерала­ ми диабазов являются основ­ ные плагиоклазы (Лабрадор) и пироксены (преимущест­ венно авгит). Среди второсте­ пенных минералов характер­ ны биотит, ильменит, магне­ тит, апатит, роговая обманка, иногда кварц. От пропорцио­ нального соотношения этих минералов зависит цвет гор­ ных пород, варьирующий от темно-зеленого до корич­ невого и черного.

ОСНОВНЫЕ ПОРОДЫ

По химическому составу диа­ базы принадлежат к основ­ ным магматическим поро­ дам, поскольку содержат ме­ нее 52% кремнезема, так же как и широко известные ба­

Знаете ли вы, что. * Средняя плотность диабазов составляет три грамма на куби­ ческий сантиметр.


Прочные породы Диабазы интересны с практической точки зрения как высокопрочный материал дня строительства и специальных работ.

Диабазовая гора Наиболее широко диабазы рас­ пространены на юге Южной Аме­ рики. в особенности на горе Оли­ вия, снежная вершина которой служит символом города Ушуайя (Аргентина). У этой горы острые пики и обрывистые склоны, по­ скольку прочные диабазы устой­ чивы к воздействию эрозии.

СО ВРЕМЕН НЕОЛИТА Этот топор из полированного диабаза найден в Периане (Малага, Испания).

О БРАЗИЛИЯ

Знаете ли вы, что... • В Древнем Египте молотки и шары из диабаза применялись для обра­ ботки гра­ нита и дру­ гих прочных и твердых горных пород.

Б

лагодаря высокой проч­ ности диабазы исполь­ зовались человеком с незапамятных времен. В тех регионах, где не было более подходящих, устойчи­ вых к трению и ударам мате­ риалов, например кремня или обсидиана, из диабаза делали орудия труда, нако­ нечники для стрел и копий. ДЛЯ ЛАБОРАТОРИЙ

Физические свойства диаба­ за, в особенности его плотная структура и прочность, по­ зволяют использовать этот камень в ряде строительных работ. Диабазы достаточно легко шлифуются: их нареза­ ют пластинами, которые в по­

лированном виде красивы и устойчивы к воздействию внешних факторов. Из этих горных пород, например, де­ лают долговечные лабора­ торные столы и подставки.

О АРГЕНТИНА

О АВСТРАЛИЯ

©ВЕНЕСУЭЛА

0ЮАР

Где встречаются диабазы

МЕЛКИЕ БЛОКИ

Диабазы широко распространены в земной коре. Наиболее значи­ тельные залежи этих горных пород располагаются на Огненной Земле (Аргентина), в Венесуэле, Брази­ лии, Австралии и ЮАР.

Большинство диабазовых тел отличается малой мощ­ ностью, поэтому в основном добывают мелкие блоки этих пород. По этой причине ис­ пользование диабаза в тра­ диционном строительстве было затруднено, а сфера его применения ограничивалась специальными работами, требующими от материала высокого сопротивления сжатию.

Кроме того, высокая проч­ ность позволяет использо­ вать диабаз в качестве бал­ ласта для железнодорожных путей. В измельченном виде эти породы смешивают с вы­ сококачественными асфальтами и применяют для улич­ ных покрытий. Из диабазо­ вого щебня изготавливают высокопрочный и морозоус­ тойчивый бетон.


ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Аплиты Выделяются аплиты в виде тонких светлых прожилков и даек, секущих гранитные массивы, в пределах которых очень просто встретить эти горные породы.

О ВЕНЕСУЭЛА О США

О ЧИЛИ

О КАНАДА

0 РОССИЯ

Где встречаются аплиты Аплитовые жилы и дайки можно встретить в самых разных регио­ нах нашей планеты. Более мощные жилы встречаются реже. Некото­ рые из наиболее крупных проявле­ ний этих горных пород располага­ ются в США, Канаде. Венесуэле, Чили и России.

Группа Магматичес кие породы Подгруппа Жильные породы Тип Кислые породы Структура Аплитовая Происхож­ дение Континен-

Цвет Белый, свет­ ло-серый

С

вое название аплиты получили благодаря простому составу и структуре: «аплос» по-гре­ чески означает «простой». Аплиты выделяются в виде жил светло-серого или бело­ го цвета в пределах гранит­ ных массивов, с которыми они генетически тесно свя­ заны. Аплитовые дайки и жи­ лы заполняют трещины в ра­ нее сформированных грани­ тах. Несмотря на скромную мощность, протяженность некоторых даек может со­ ставлять несколько десятков и даже сотен метров.

ты. Например, если в грани­ тах преобладают кислый пла­ гиоклаз и кварц, то именно эти минералы будут главны­ ми и в аплитах, секущих дан­ ные граниты. Согласно этому принципу, обычным грани­ там, содержащим калиевый полевой шпат, плагиоклаз и кварц, соответствуют апли­ ты такого же состава. В апли­ тах практически отсутству­ ют темноцветные минералы. Изредка могут содержаться магнетит, гранат, турмалин, циркон, апатит. Если попада­ ются зерна слюды, то это, как правило, светлый мусковит, а не черный биотит.

ПОХОЖИ НА ГРАНИТЫ

По минеральному составу аплиты во многом напоми­ нают вмещающие их грани­

ГЕНЕЗИС

Образование аплитов связа­ но с кристаллизацией оста-

Разновидности Наиболее часто встречаются гранитные аплиты. Помимо них, известны не содержащие кварца сиенитовые аплиты, сопровождающие интрузии сиенитов, и диоритовые аплиты. Аплиты, содержащие щелочной полевой шпат, кварц и щелочные темно­ цветные минералы (амфи­ болы, пироксены), называ­ ются щелочными.

точных гранитных магм, на­ сыщенных водой и газами. Расплав проникает в трещи­ ны среди гранитов, сформи­ рованных на более ранних стадиях остывания магмати­ ческого очага, и кристалли­ зуется в виде жил и даек.


ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Сложности добычи Аплиты залегают в виде маломощных жил и обычно не содержат полезных ископаемых. В основном эти горные породы интересны не с промышленной, а с научной точки зрения.

АПЛИТЫ В ПРИРОДЕ Узнать аплиты очень просто: они формируют однородные белые или сероватые прожилки, контрастно выделяющиеся на фоне вмещающих пород. На фотографии вы видите тонкую жилу аплита, секущую толщу сланцев.

горнодобывающей про­ мышленности аплиты, как правило, создают дополнительные проблемы, а не рассматриваются в ка­ честве полезных ископае­ мых. Объясняется это тем, что аплитовые дайки, верти­ кально залегающие в грани­ тах и других породах, пре­ пятствуют извлечению их массивных блоков, которые раскалываются как раз по аплитам.

В

ПОИСКОВЫЙ ПРИЗНАК

При этом в геологии аплито­ вые жилы служат индикато­ ром присутствия определен­ ных полезных ископаемых, представляющих существен­ ный промышленный инте­

рес. Участки гранитных инт­ рузий, испещренные аплитовыми прожилками, обычно богаты вольфрамитом и ми­ нералами олова. ИЗ ПОЛЕВЫХ ШПАТОВ

В минеральном составе аплитов всегда велика доля по­ левых шпатов, обычно пред­ ставленных ортоклазом и плагиоклазами. Присут­ ствие существенного коли­ чества кварца типично для гранитных аплитов, тогда как в сиенитовых аплитах этот минерал отсутствует. Слюды в аплитах обычно представлены мусковитом. Светлый цвет пород опреде­ ляется соотношением глав­ ных минералов и может

Промышленные породы

Отличить промышленную породу от не представляю­ щей коммерческого инте­ реса — непросто, поскольку практически все породы могут использоваться в про­ мышленности тем или иным способом. И все же подобная классификация необходима. Сегодня большинством заин­ тересованных отраслей при­ нято следующее определе­ ние: промышленная порода представляет собой мине­ ральное вещество, использу­ емое в промышленных про­ цессах напрямую или после необходимой обработки в соответствии со своими химическими и физическими свойствами, но не в виде потенциально извлекаемых из него веществ или энергии.

приобретать различные от­ тенки, в зависимости от при­ сутствия второстепенных минералов. Так, чем больше слюд, тем аплиты темнее. Высокое содержание поле­ вых шпатов позволяет рас­ сматривать аплиты в качест­ ве потенциального промыш­ ленного сырья. Полевые шпаты используются в кера­ мической и стекольной про­ мышленности. И все же су­ ществует целый ряд горных пород, более пригодных для добычи полевых шпатов, чем аплиты.


ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Глины В природе глины распространены очень широко, поскольку могут отлагаться как в континентальных, так и в морских условиях. Благодаря уникальным физическим свойствам глины издревле использовались человеком. О ИСПАНИЯ

Q УКРАИНА

0 ФРАНЦИЯ

О ВЕНЕСУЭЛА

0 ВЕЛИКОБРИТАНИЯ О БРАЗИЛИЯ О АВСТРАЛИЯ

0 АРГЕНТИНА

0 РОССИЯ

ФСША

Где встречаются глины Глины присутствуют в земной коре практически повсеместно, но промышленно интересные залежи встречаются нечасто. Крупные месторождения глин есть в Испа­ нии, Франции,Великобритании, Австралии, России, Украине, Вене­ суэле, Бразилии, Аргентине и США.

Группа Осадочные породы Подгруппа Обломочные

Структура Тонкозер-

Происхождение Континенморское Цвет Красноватый, белый, сероватый

Э

ти тонкозернистые осадочные горные породы становятся пластичными при увлажне­ нии. Именно это свойство глин всем хорошо известно: из них лепят глиняную посу­ ду, статуэтки, используют глины в строительстве. Особые качества глин обус­ ловлены тем, что эти породы сложены тончайшими час­ тицами глинистых минера­ лов (каолинит, монтморил­ лонит и др.). Как и другие об­ ломочные породы, глины накапливаются в результате разрушения коренных по­ род. Для накопления глин не­ обходимо, чтобы размыва­ лись высокоглиноземистые породы, а их частицы успева­ ли бы отсортироваться до тонкой фракции, прежде

чем осесть на дне осадочного бассейна. В РАЗНЫХ УСЛОВИЯХ

Большая часть глин образует­ ся в результате разрушения магматических и метаморфи­ ческих пород. В зависимости от типа исходных пород и ус­ ловий среды, в которой про­ исходит разрушение, форми­ руются различные глины. При выветривании богатых полевыми шпатами, щелоч­ ных горных пород в условиях высокой влажности и боль­ шого количества осадков происходит полное выщела­ чивание породы. Ионы ка­ лия, натрия, магния уносятся водой; исходный полевой шпат разрушается, давая бе­ лый, очень чистый осадок каолинит (Al2SbOs(OH)4).

Выветривание в других усло­ виях приводит к образова­ нию монтмориллонита ((Na,Ca)(),3(Al,Mg)2Si4 0,„(ОН),х хН 2 0). При выветривании кислых пород в сухой среде образуются преимуществен­ но иллит и монтмориллонит. ВОДОУПОРЫ

В глинах размер частиц очень мал, и между ними всегда остается множество пустот, способных вместить значительное количество во­ ды. За счет этого глины обла­ дают водоупорными свойс­ твами и применяются, в част­ ности, для гидроизоляции почв. Такую же функцию они выполняют в природе: про­ тяженные слои глин высту­ пают в качестве естествен­ ных водонепроницаемых барьеров, определяющих глубину залегания водонос­ ных горизонтов.


ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Пластичные породы Физические свойства глин, в особенности их пластичность, обусловили возникновение искусства керамики. Зародившееся в древности керамическое производство до сих пор сохраняет большое значение. ВРЕМЯ В ГЛИНЕ Эти предметы искусства выполнены из глины. Внизу представлена ваза в форме быка, принадлежащая к кикладской культуре (3200-2000 гг. до н. э.) и хранящаяся в Национальном археологическом музее Афин (Греция). В древние времена такие вазы широко использовались на территории Восточно-Средиземно­ морского региона. Справа изображен экспонат Метрополитен-музея (Нью-Йорк, США) — статуэтка из черной и белой глины (2750-2600 гг. до н. э.), найденная в Телль-Асмаре (Ирак).

...И НЕ ТОЛЬКО

О

дним из самых интерес­ ных свойств глины яв­ Знаете ляется ее пластичность. ли вы, Вода, удерживаемая в пусто­ что... тах, разделяющих тончайшие ф Размер гли­ частицы, скрепляет их вместе нистых частиц и позволяет придавать глине составляет менее 0,06 мил­ практически любую форму. Самое интересно, что после лиметра. потери воды при обжиге гли­ * Огнеупор­ на становится твердой и проч­ ные глины способны ной. Это незаменимое сырье выдерживать для керамики. Из глины мож­ высочайшие но изготавливать самые раз­ температуры (более 1500°С). ные предметы: сосуды, кирпи­ чи, черепицу и многое другое.

В КЕРАМИКЕ...

Химический состав глин и присутствие в них особых примесей определяют сферу возможного применения этих горных пород. Самую обширную группу составля­ ют так называемые керами­ ческие глины, используемые в гончарном деле. Сегодня появились новые виды кера­ мики, отличающиеся очень высокой прочностью на­ пример, применяемые в дви­ гателях повышенной мощ­ ности.

У глин есть и другие области применения. К ним относит­ ся производство удобрений, чистящих средств, цементов, обесцвечивателей, абсорбен­ тов, коагулянтов и даже бу­ мажной массы. Одной из самых неожидан­ ных сфер применения глин стало их использование в ка­ честве инертного раствори­ теля для лекарств материа­ ла, сопровождающего актив­ ные вещества. Глина обладает низкой химической актив­ ностью и не препятствует действию лекарства.


ОКАМЕНЕЛОСТИ

Трилобиты: Phacops Яркими представителями палеозойской морской фауны были трилобиты. Род Phacops был широко распространен в силуре и девоне.

Примитивные членистоногие

Царство Животные Тип Членисто-

Класс Отряд Phacopida Надсемейство Phacopoidea Семейство Phacopidae Род Phacops

В

палеозойских морях трилобиты вели при­ донный образ жизни, о чем свидетельствует их морфология. Одним из ти­ пичных представителей был Phacops гапа, на примере ко­ торого рассмотрим основ­ ные характеристики трило­ битов. Эти животные облада­ ли мощным уплощенным панцирем. Голова была снаб­ жена характерным вырос­ том, или глабелью, выдаю­ щимся у Phacops вперед, и сложными глазами, дости­ гающими у этого рода боль­ ших размеров. Туловищных сегментов обычно было 11, в редких случаях — 10. Ске­ лет был преимущественно

гладким, с характерными бо­ роздами и бугорками. Сред­ ний размер представителей рода Phacops составлял око­ ло десяти сантиметров, но отдельные экземпляры мог­ ли достигать 40 сантиметров в длину. ОГРОМНЫЕ ГЛАЗА

Глаза трилобитов образова­ ны многочисленными лин­ зами. В случае Phacops они имели характерную форму и были очень большими. Уче­ ные предполагают, что круп­ ные линзы позволяли трило­ битам хорошо видеть при слабом освещении и давали стереоскопическое зрение с углом 360°

Род Phacops принадлежит к классу трилобитов — при­ митивных членистоногих. В палеозое представители этого класса были широко распространены,но затем полностью вымерли. Известно более десяти тысяч видов трилобитов. Эти членистоногие появи­ лись в конце кембрия, около 500 миллионов лет назад, и вымерли в перми, при­ мерно 250 миллионов лет назад. Они доминировали в неглубоких морских эко­ системах. Трилобиты имели внешний скелет (экзоскелет) и сегментированное туло­ вище. Скелет продольно разделен на три части, или лопасти: центральную и две боковые. Кроме того, тело трилобитов разделено поперечно на три отдела: головной щит, туловище и хвостовой щит (пигидий). На брюшной стороне распо­ лагались конечности. Три­ лобиты имели сложные глаза и антенны. Некоторые виды были снабжены шипами.

Хронология Эпа: Эра:палеозойская Период: силурийский — девонский; 440-360 милли­ онов лет назад


ОКАМЕНЕЛОСТИ

Гибкий экзоскелет

/*ч

Внешний скелет трилобитов служил им прочной броней, защищая от хищников. Благодаря гибким сочленениям трилобиты могли быстро двигаться, совершая точные движения. «ЛЯГУШАЧЬИ» ГЛАЗА Phacops гапа обязан своим именем большим глазам, напоминающим глаза лягушки.

О ФРАНЦИЯ О ГЕРМАНИЯ 0 ВЕЛИКОБРИТАНИЯ О ИСПАНИЯ

О МАРОККО

О США

О ЧЕХИЯ У^Ъ

Где находят Phacops

фгЗнаете ли вы, что...

Окамене­ лости Phacops гапа широко распростра­ нены во мно­ гих девонских отложениях Пенсильвании (США). Благо­ даря большой популярности у коллекцио­ неров эти трилобиты считаются официальной окаменелос­ тью штата.

К

ак и многие другие три­ лобиты, Phacops умел сворачиваться в шарик благодаря подвижному соч­ ленению сегментов. Найдено немало окаменелых образ­ цов, в которых Phacops засты­ ли в свернутом состоянии. Таким образом животное за­ щищало свое мягкое брюшко в моменты опасности. ЛИНЬКА

Трилобиты, как и другие чле­ нистоногие, по мере взрос­ ления проходили через не­ сколько линек. Животное разрывало старый внешний скелет по одному из швов и избавлялось от него.

По этой причине каждый трилобит мог оставить не­ сколько окаменелых скеле­ тов, что позволило ученым хорошо изучить эту группу ископаемых во всем много­ образии ее родов и отде­ льных представителей.

Трилобитов рода Phacops находят в силурийских и девонских отложе­ ниях по всему миру. Наибольшее количество этих окаменелостей встречается в Европе, на севере Африки и в Северной Америке.

Ордовикский туннель в Фабаре 25 ноября 2002 года был открыт Ордовикский туннель в Фабаре, расположенный на шоссе Кантабрико А-8 (Рибадеселья, Астурия, Испания). Этот туннель был назван «Ордовикским» в честь научных открытий, совершенных при его строительстве. Туннель проложен через горные породы ордовика — геологического периода с боль­ шим многообразием живых существ. Среди этих организмов много различных трилобитов, великолепные образцы которых хранятся в музее «Геоминеро» в Мадриде.


ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ

Геотехника Для возведения зданий и других сооружений на поверхности Земли требуется детальное изучение грунтов, на которых располагаются эти постройки. Данными исследованиями занимается инженерная геология, или геотехника.

Ч

то нам строит дом по­ строить? Сегодня про­ ектирование любого строительного объекта на­ чинается с исследования участка, на котором плани­ руется возвести это сооруже­ ние. Прикладная область геологии, изучающая верх­ ние горизонты земной коры для инженерно-строитель­ ных нужд, называется инже­ нерной геологией, или гео­ техникой. Без этих данных

сегодня не обходится строи­ тельство многоэтажных до­ мов и загородных коттеджей, промышленных объектов и трасс. НА СТЫКЕ РАЗНЫХ НАУК

Геотехника изучает различ­ ные характеристики грун­ тов, на которых будет распо­ лагаться постройка. Грунтом называют верхний слой гор­ ных пород, включая почву. Различают скальные и рых­

лые грунты (глинистые, пес­ чаные и т. д.). В обычных ус­ ловиях компоненты грунтов находятся в равновесии, но возведение здания может на­ рушить этот баланс. Напри­ мер, увеличение давления и температуры, проникнове­ ние воды может вызывать изменение физических ха­ рактеристик и химического состава грунта. Чтобы пра­ вильно оценить все эти сложные процессы, инжене­ ры-геологи используют дан­ ные из гидрогеологии и фи­ зики, химии и геологии. Та­ ким образом, геотехника представляет собой мультидисциплинарную отрасль науки, сочетающую знания из различных научных дис­ циплин. ТАЙНОЕ СТАНОВИТСЯ ЯВНЫМ

Основная задача геотехники состоит в том, чтобы спрог­ нозировать, как отреагируют грунты на возводимые на них конструкции. Исходя из этих данных, выбирается место строительства, рассчитыва­ ется конструкция фундамен­ та и подбираются строитель­ ные материалы, чтобы здание было прочным и устойчивым, имело длительный безава­ рийный срок эксплуатации. Благодаря правильным расче­ там повышается безопас­ ность строительных объек­ тов, минимизируются риски экономических потерь и тя­ желых экологических пос­ ледствий. -93-

ПАДАЮЩАЯ БАШНЯ Вне всякого сомнения, надлежащее геотехническое исследование участка, на котором в 1360 году была возведена знаменитая Пизанская башня (Италия), смогло бы предупредить медленное, многовековое оседание фундамента, из-за которого постройка наклонилась. Башня все больше и больше отклоняется от вертикаль­ ной оси, поскольку стоит на рыхлых песчаных почвах.


ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ

Геотехнический отчет Результаты геотехнических исследований объединяются в геотехнический отчет, представляющий собой документ, без которого строительство невозможно.

ПЛОТИНА НА ТЕМЗЕ Масштабные строительные работы на морском и речном дне всегда сопряжены с рядом сложностей и требуют детального геотехнического исследования, учитывающего характеристики грунтов и течений, чтобы обеспечить соответствую­ щее гидроди­ намическое поведение конструкции.

В

ходе выполнения проек­ та геотехническая ин­ формация объединяет геологические и геоморфо­ логические данные, сведения по гидрогеологии и описание свойств грунтов и подземных вод, а также исследование сейсмичности и историю участка под строительство. Каждый из специалистов, работающих над геотехни­ ческим проектом, составляет отдельный раздел отчета. Чтобы избежать повторения выводов и дать общую карти­ ну зоны застройки, выводы и замечания по всем разделам отчета сводятся воедино. Инженеры, ответственные за строительство, принимают решения на основании обще­ го геотехнического отчета.

НАДЕЖНАЯ ОСНОВА

ВЫГОДНОЕ РЕШЕНИЕ

Геотехнический отчет состав­ ляется на предварительной стадии проекта, поскольку от изложенных в нем выво­ дов зависит, насколько воз­ можна застройка на выбран­ ном участке в соответствии с разработанным инженера­ ми, архитекторами и дизайне­ рами планом. Но это не един­ ственная стадия, на которой нужен геотехнический отчет. Во многих случаях, например при возведении крупных объ­ ектов или при строительстве на сложных грунтах, возника­ ет необходимость в составле­ нии дополнительных отчетов по мере осуществления про­ екта, чтобы подтвердить вы­ воды, изложенные в началь­ ном отчете.

Составление геотехническо­ го отчета лучший способ подтвердить жизнеспособ­ ность проекта и снизить его стоимость. Правильно вы­ бранный участок для соору­ жения служит залогом ус­ пешной эксплуатации этого объекта в будущем. Нужно знать, как поведет себя грунт в различных ситуациях. Без геологического отчета инже­ неры вынуждены перестра­ ховываться, используя стро­ ительные материалы и тех­ нологии, исключающие любую возможность риска, что неизбежно ведет к удоро­ жанию проекта. В то время как изучение участка позво­ ляет оптимизировать расхо­ ды на строительство.

-94-


ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ

Большие постройки Возведенные во многих уголках нашей планеты величественные постройки поражают воображение своими размерами и красотой. При этом мы, как правило, не задумываемся, какие грунты находятся в их основании.

Спасти достояние Работа геотехников не ограничивается составле­ нием отчетов, предшествующих строительству. В некоторых случаях им приходится справляться с очень сложными задачами, вроде восстановле­ ния или спасения памятников и других архитектур­ ных сооружений прошлого, целостность которых находится под угрозой из-за времени или прово­ димой в их окрестностях деятельности.

Нередко характеристики проекта определяются забла­ говременно: материал и тре­ бования к грунтам известны заранее. Так происходит, на­ пример, при прокладке круп­ ных путей сообщения (шоссе, автострады, железнодорож­ ные пути). Инженеры-геоло­ ги, или специалисты по гео­ технике, исследуют грунты и определяют оптимальный маршрут прокладки трассы. ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ

Г

игантские постройки со­ здавали многие цивили­ зации на протяжении всей истории человечества, но сегодня гигантомания до­ стигла невиданных прежде размеров. Небоскребы, ог­ ромные плотины ГЭС, про­ тяженные дорожные тунне­ ли стали привычным явлени­ ем по всей нашей планете. При возведении этих кон­ струкций большое значение придается исследованию свойств грунтов, на которых они строятся. Иными слова­ ми, инженерная геология,

или геотехника, в современ­ ном мире играет ведущую роль. ВЫБОР МЕСТА

Участки под строительство различаются по своим геоло­ гическим характеристикам и поведению грунтов. Есть принципиальная разница: строить на песчаном субстра­ те побережья, застывшей лаве или склоне горы. Неудиви­ тельно, что первым шагом в каждом строительном про­ екте следует изучение места застройки. -95-

Иногда, впрочем, возникает необходимость осуществле­ ния определенного проекта в конкретном месте, вне зави­ симости от характеристик вы­ бранного участка. В таком слу­ чае отображенные в отчете геотехнические изыскания ус­ танавливают допустимые пре­ делы различных физических величин (например, давления), которые может выдержать участок без чрезмерного рис­ ка. На основании этих выводов инженеры и архитекторы, от­ ветственные за строительство, осуществляют выбор подходя­ щих материалов, чтобы соору­ жение отвечало требованиям, установленным геологами.

КОЛОССАЛЬНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО Строительство Асуанской ГЭС, начавшееся в Египте в 1960-х, поставило под угрозу храмы Абу-Симбела. После проведения необходимых исследований для них было выбрано новое место, и в период с ноября 1963 года по сентябрь 1968 года совершился переезд. Всего было перевезено 150 тысяч кубических метров породы и каменных статуй и колонн, распиленных на огромные куски, весом от 3 до 20 тонн каждый.


ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ

Снижение рисков Изменение геологических условий на том или ином участке всегда сопряжено с риском, поскольку слагающие его горные породы могут отреагировать на это воздействие совершенно непредсказуемым образом.

С

троительство зданий, путей сообщения и лю­ бых других крупных конструкций всегда изменяет окружающую среду. Эти из­ менения опасны как непос­ редственно для возводимого сооружения, так и для экс­ плуатирующих его людей. За­ частую основным фактором риска служит не сама кон­ струкция, а свойства грунтов. ОПАСНЫЕ МЕСТА

Нередко можно услышать об обрушениях зданий и дру­ гого рода конструкций, уно­ сящих немало человеческих жизней. В некоторых случа­ ях причиной катастрофы становится неправильный выбор материалов или стро­

ительные просчеты, в дру­ гих геологические харак­ теристики места строитель­ ства. Существуют опасные участки, на которых харак­ тер грунтов выступает ос­ новным фактором риска. В первую очередь, это земли, соседствующие с активными или спящими вулканами; территории, размываемые подземными водами; зоны геологических разломов. В таких случаях геологичес­ кие исследования от вулка­ нологии до гидрогеологии и, естественно, геотехники чрезвычайно важны. Именно эти данные позволяют с вы­ сокой степенью достовер­ ности предсказывать поведе­ ние грунтов, их эволюцию -96-

Сейсмически активные зоны Особо опасными для строи­ тельства домов и возведения любого рода сооружений являются зоны повышенной сейсмической активности. Строения, расположенные в этих регионах, должны отвечать особым требова­ ниям, чтобы выдерживать подземные толчки с мини­ мальным уроном.В таких местах необходимо тесное сотрудничество геологов и инженеров. Первые опре­ деляют уровень опасности и поведение горных пород, подвергающихся воздей­ ствию землетрясений, а вто­ рые — выбирают подходящие для строительства матери­ алы. Подобное сотрудниче­ ство позволяет конструиро­ вать и возводить здания, выдерживающие сильные подземные толчки, не разру­ шаясь.

и, таким образом, своевре­ менно предупреждать о воз­ можных катастрофах, спасая как можно больше жизней. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

Жители Сан-Франциско и других городов Тихоокеан­ ского побережья США при­ вычны к подземным толчкам. Многие задаются вопросом, не отколется ли однажды Ка­ лифорнийский полуостров от континента. В действи­ тельности он уже отделен разломом Сан-Андреас, рас­ положенным на стыке двух литосферных плит: Северо­ американской и Тихоокеанс­ кой. Трение плит друг о друга вызывает сильную сейсми­ ческую активность.

БЕРЕЖЕНОГО БОГ БЕРЕЖЕТ Перед возведением нового здания проводят комплексное исследование по всем стадиям строительства (фундамент, бетонные конструкции и т. д.), чтобы минимизиро­ вать риски, связанные с природными бедствиями, вроде землетрясений и ураганов.

51 арсенопирит  
51 арсенопирит  
Advertisement