Как узнать, есть ли в камне кристалл?

Определить, содержит ли порода кристаллы, можно с помощью нескольких простых тестов, которые каждый может провести дома. С небольшими базовыми знаниями, острым глазом и правильными инструментами идентификация кристаллов, скрытых в породах, является доступной наукой как для геологов-любителей, так и для любителей камней.

Что такое кристалл?

Кристалл — это твердый материал, составляющие его атомы, молекулы или ионы которого расположены в упорядоченном, повторяющемся узоре, простирающемся во всех трех пространственных измерениях. Именно эта внутренняя структура придает кристаллам их характерные формы и физические свойства.

Слово «кристалл» происходит от греческого слова «krystallos», что означает чистый лед или горный хрусталь. Это относится к чистоте и прозрачности многих кристаллических материалов, таких как кварц. Однако не все кристаллы прозрачны или бесцветны. Многие кристаллы демонстрируют яркие цвета, вызванные примесями в их атомной решетчатой структуре.

Кристаллы могут образовываться внутри горных пород путем постепенного затвердевания расплавленной магмы или выпадать в осадок из богатых минералами растворов. Они также могут расти в ходе метаморфических процессов, которые перестраивают внутреннюю структуру горных пород под воздействием тепла и давления.

Характерные формы кристаллов отражают определенный молекулярный порядок и симметрию внутри кристаллической решетки. Распространенные формы кристаллов включают кубы, призмы, пирамиды, ромбоэдры, иглы, пластины и дендриты.

Определение кристаллов в горных породах

Существует несколько явных признаков, которые могут указывать на наличие кристаллов в горной породе:

• Блестящие или блестящие поверхности. Свет, попадающий на плоские грани или плоскости спайности кристаллов, может создавать искрящийся блеск.
• Четкие геометрические формы. Характерные формы кристаллов, такие как шестиугольники, кубы и пирамиды, могут быть видны выступающими из поверхности горной породы.
• Прямые линии и гладкие плоские поверхности. Плоские грани и прямые края роста кристаллов являются подсказками для поиска.
• Цветные пятна или полосы. Концентрированные области цвета могут указывать на присутствие кристаллических минералов.
• Радиальные скопления или линии. Некоторые кристаллы демонстрируют волокнистые или радиальные скопления, которые выглядят как пучки или сферолиты.

Однако единственный способ окончательно определить, присутствуют ли кристаллы, — это изучить внутреннюю структуру породы. Это можно сделать, осторожно разбив породу, чтобы обнажить свежую поверхность для осмотра.

Инструменты для идентификации кристаллов

Некоторые основные инструменты могут быть полезны для идентификации кристаллов в породах:

• Ручная лупа или увеличительное стекло — 10-кратная лупа позволяет более детально рассмотреть текстуру и цвет поверхности породы.
• Пластина для штриховки — перетаскивание минерала по грубой керамической пластине оставляет порошкообразную цветную полосу, которая помогает в идентификации.
• Уксус — нанесение нескольких капель уксуса на образец минерала может указать на наличие кальцита или известняка по шипению.
• Геологический молоток — скальный молоток позволяет аккуратно раскалывать породы вдоль плоскостей спайности, чтобы выявить внутреннюю структуру.
• Пробирки для образцов — сбор небольших образцов минералов в стеклянные пробирки помогает организовать и транспортировать их для дальнейшего анализа.

Раскалывание пород найти кристаллы

Один из самых прямых способов найти кристаллы внутри горных пород — осторожно разбить их, чтобы выявить кристаллические структуры внутри. Вот несколько ключевых советов по успешному раскалыванию горных пород:

• Ищите естественные плоскости спайности или трещины в горной породе и старайтесь разбить ее вдоль этих слабых мест. Ударьте молотком по краю горной породы в этих местах под углом.
• Поместите горную породу в прочный тканевый мешок или между двумя другими горными породами, чтобы поглотить удар и удержать осколки при ее разбивании.
• Начните с легкого постукивания по горной породе, чтобы образовалась трещина, затем постепенно увеличивайте силу. Попытка разбить ее слишком быстро может привести к разрушению кристаллов.
• Сосредоточьтесь на удалении мелких сколов, чешуек и пластин, чтобы медленно обнажить внутреннюю часть. Избегайте измельчения породы.
• Сгладьте недавно сломанные поверхности, потерев два скола породы друг о друга, чтобы лучше увидеть кристаллические структуры.

С терпением, точностью и осторожностью, раскалывание камней вдоль естественных швов может выявить удивительные кристаллические сокровища, скрытые внутри. Простое вскрытие породы таким образом часто дает наиболее надежное доказательство того, что порода содержит хорошо сформированные кристаллы.

Определение конкретных кристаллических структур

После того, как кристаллы были обнажены в образце породы, более подробный анализ может определить, какой минеральный вид они представляют. Существуют диагностические свойства, на которые следует обратить внимание:

• Форма кристалла: Характерная симметрия и углы граней кристалла помогают определить кристаллическую систему. Например, кубический пирит или ромбический кальцит.
• Углы спайности: Углы между плоскостями спайности внутри кристалла указывают на структуру кристаллической решетки. Флюорит, например, раскалывается под углом 90 градусов.
• Твердость: Устойчивость кристалла к царапанию помогает определить твердость минерала по шкале Мооса. Ноготь может поцарапать тальк, но не кварц.
• Блеск: Отражение света от поверхности кристалла может быть стеклянным, шелковистым, металлическим или землистым. Блеск помогает идентифицировать минерал.
• Цвет: Цвет кристаллов, цвет штрихов и любые цветовые вариации могут указывать на конкретные образцы минералов, такие как фиолетовый аметист или зеленый малахит.

Проведение подробных наблюдений и измерений образца кристалла дает необходимые данные для идентификации видов минералов путем сравнения со справочными руководствами.

Инструменты для кристаллографического анализа

Более продвинутый кристаллографический анализ использует специализированные инструменты и приборы для выявления тонких структурных деталей:

• Гониометр: Измеряет углы между гранями и геометрию кристаллической системы.
• Петрографический микроскоп: Исследует тонкие срезы кристаллов с большим увеличением и поляризованным светом.
• Рентгеновский дифрактометр: Испускает рентгеновские лучи в кристалл и определяет дифракционную картину от атомного решетка.
• SEM/EDS: Сканирующий электронный микроскоп с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией показывает изображения с высоким разрешением и элементный состав.
• XRF-спектрометр: Измерение рентгеновской флуоресценции определяет количественный элементный состав образцов кристаллов.

Хотя эти более продвинутые методы обычно зарезервированы для геологических лабораторий, они показывают, что кристаллы можно анализировать в различных масштабах с использованием физики, оптики и химии, чтобы выявить их полные кристаллические характеристики.

Заключение

С тренированным глазом, базовыми инструментами и правильной техникой расщепления горных пород любитель-скалолаз может легко идентифицировать многие типы кристаллов в горных породах. Визуальный осмотр свежесколотых поверхностей и наблюдение за формой, цветом, блеском и твердостью кристаллов дает первоначальные подсказки. Дальнейший анализ может надежно подтвердить идентичность и атомную структуру кристаллического материала.

Поиск кристаллов, скрытых в скалах, может быть чрезвычайно полезным. Нас все еще ждет множество открытий в обычных на вид скалах вокруг нас. При усердии и заботе можно раскрыть ослепительный мир кристаллов.