Лига минералогии

В организме человека найдено большое количество различных твердых химических соединений. Из них самые известные в мире минералогии - апатит, арагонит, кристобалит и кальцит.

Уже после опубликования, я задумалась: а откуда в человеческом организме кристобалит? Спойлер - информацию так и не нашла. Но попробую рассказать побольше о самом минерале, думаю станет понятно, почему я задалась таким вопросом.

Итак, кристобалит - минерал, полиморфная модификация диоксида кремния SiO2.

Кристобалит - высокотемпературная полиморфная модификация кварца, образовавшаяся при нагревании тридимита (тот же диоксид кремния) выше 1470°С.

Может существовать в одной из двух форм. Высокотемпературная модификация кристобалита - кубический β-кристобалит. Становится метастабильным при охлаждении до 268°С, когда он превращается в низкотемпературную модификацию - тетрагональный α-кристобалит. Самое интересное, что переход из α-модификации в β-модификацию происходит мгновенно при достижении необходимой температуры.

Переводя на русский язык - кристобалиты, которые встречаются в природе, являются главным образом псевдоморфозами по высокотемпературному кристобалиту.

Собственно непонятно, каким образом даже низкотемпературная модификация кристобалита может образоваться в человеческом организме.

И еще немного информации.

Название минералу дано по месту первой находки на месторождении Сан-Кристобель (San-Cristobal) в Мексике. Сам минерал открыт в 1887 году.

Если для кварца не характерно наличие примесей, то для кристобалита все наоборот. Чаще всего встречаются примеси Fe, Ca, Al, K, Na, Ti, Mn, Mg, Р.

Крупнокристаллический кристобалит встречается в высокотемпературных магматических породах, также в виде плотных агрегатов, корок, налётов скрытокристаллического опаловидного вещества. Волокнистая разновидность α-кристобалита известна в риолитах и кислых лавах под названием люссатин. Встречается в быстро остывших эффузивных породах, часто совместно с α-тридимитом: в андезитах Сан-Кристобала (Мексика), лавах Майна в Рейнланде (Германия), Иеллоустонском парке (США) - в виде шариков (сферолитов) до 1 мм в обсидиане, а также в пустотах, иногда с наросшими пластинками тридимита на кристалликах кристобалита.

Известны и другие способы образования β-кристобалита, а именно при воздействии базальтовой магмы на кварцсодержащие осадочные породы (песчаники). Кристобалит в этих случаях образуется за счёт кварца при высокой температуре. Подобные образования описаны в глинистых песчаниках верхнетретичного возраста в Западной Грузии.

Легко получается при образовании кварцевого стекла, а также кристаллизуется при обжиге динасовых кирпичей.

В организме человека найдено большое количество различных твердых химических соединений. Из них самые известные в мире минералогии - апатит, арагонит, кристобалит и кальцит. Преобладает, конечно же, последний.

Но сегодня об апатите.

Апатит (англ. Apatite) — разновидность минералов класса фосфатов, с общей химической формулой Ca10(PO4)6(OH,F,Cl)2. Формула изменяется в зависимости от количества содержащихся в минерале фтора и хлора. В качестве примесей можно выделить углекислый газ, а также алюминий, марганец, стронций и торий.

В зависимости от химического состава цвет апатита меняется. Апатиты бывают с зелеными, голубыми, розовыми и желтыми оттенками.

Апатит имеет греческое название, которое в переводе означает «обман». Действительно, этот камень легко спутать с турмалином, топазом, бериллом, аметистом, диопсидом или аквамарином.

Апатит является одним из самых распространенных биоминералов. Его микрокристаллы есть в зубах и костях позвоночных животных и человека. Апатит установлен во всех формах жизни - бактериях, беспозвоночных и растениях. Биогенный апатит обычно является гидроксилапатитом и содержит большое количество CO2 - до 6%.

Главное отличие биологического апатита от апатитов земной коры заключается в их химическом составе. Установлено, что в биологическом апатите часть ионов Cа, PO4 или OH замещена другими ионами. Например, места Ca могут занимать Sr, Mg, Na или K; ионы фосфата частично замещены ионами карбоната, а в качестве дополнительных анионов присутствуют OH, фтор, хлор или карбонат-ионы.

Именно поэтому невозможно говорить о точном химическом составе биологического апатита. Более того, химический состав сильно зависит и от вида твердой ткани; он различен для зубов и костей. В среднем кости человека и млекопитающих содержат 60-70% фосфатов кальция (значение меняется в зависимости от возраста и состояния здоровья). И самое неприятное - апатит может откладываться в почечных камнях.

Но в целом, это очень удивительный и красивый камень.

Минералы из группы апатитов являются акцессорными, то есть входят в состав горных пород в небольшом количестве (менее 1%). Кристаллы могут вырастать до огромных размеров. Наиболее крупные экземпляры были найдены в Квебеке (Канада), один из них весил 5443 кг и был размером 2,13 на 1,22 м. Минерал является одним из национальных символов страны.

Жемчуг — биогенное твёрдое, округлое или неправильной формы образование, извлекаемое из раковин некоторых морских и речных моллюсков.

Образование жемчуга является защитной реакцией организма моллюска на любое инородное тело, попавшее в мантию или между мантией и раковиной.

Согласно современной номенклатуре минералов, утверждённой ММА, жемчуг не относится к минералам, но при этом он содержит в своём составе минерал арагонит.

Жемчуг образуется, когда в раковину попадают инородные частицы: песчинки, мелкие моллюски, даже пузырьки воздуха. Все это может повредить нежное тело устрицы. Поэтому природа наградила обитателей раковин уникальной способностью создавать вокруг инородных тел защищитную оболочку.

Эта оболочка состоит из перламутра. Перламутр представляет собой органически-минеральный агрегат карбоната кальция (CaCO3),в форме арагонита и конхиолина - рогового вещества. Таким образом, жемчуг одновременно состоит из минерального и органического вещества.

И немного перламутра:

Блеск и игра света на жемчуге обусловлены интерференцией света на волнистой поверхности слоёв перламутра.

Видов жемчуга на самом деле очень много.

Во-первых, он различается по происхождению. Есть морской жемчуг, только он и может быть ровным и круглым. Есть речной жемчуг. Он меньше и не имеет правильной формы. Стоимость такого жемчуга на порядок ниже, и ценится он в ювелирной промышленности намного меньше.

Ещё больше различается жемчуг по цвету. Нам привычен характерный перламутровый, бледно-кремовый или белый цвет. Но на самом деле возможных цветов намного больше: желтые, розовые, красный, золотые, серые жемчужины. Но больше всего ценится черный жемчуг. Его оттенки тоже могут быть самыми разными.

Цвет жемчуга определяется массой параметров: в первую очередь, видом моллюска и его состояния, а также условиями его обитания: температурой и давлением воды, её химическим составом.

Другая градация – форма. Больше всего ценится идеально круглая сферическая жемчужина без видимых дефектов. С другой стороны, небольшие неровности поверхности могут доказывать её естественное происхождение. Немного ниже ценятся жемчужины некруглой, но тоже правильной формы: овальной, грушевидной, каплевидной, полукруглой.

Цены на морской жемчуг высшего качества находятся в диапазоне $30-$600 за штуку, в зависимости от размера. Жемчужные нити стандартной длины 45 см, оцениваются от $1300 до $15 000.

Добыча морского жемчуга ведётся главным образом в Красном море и Персидском заливе, а также у берегов Шри-Ланки и Японии. Пресноводный жемчуг добывается в Германии, России, Китае и странах Северной Америки.

Арагонит

Миметизит

Голубой галит

Пренит

Турмалин

Морион

Пренит

Пироморфит

Торбернит

Азурит

Эгирин

Рутил

Опал

Антимонит/Стибнит

Фото: Spirifer Minerals