Опалы состоят
из микроскопических сферокристаллов — фактически, геля кремнезема и вмещающей воды.
Благородные опалы состоят из одинаковых по размеру микроскопических сферолитов,
неблагородные — из значительно отличающихся
микроскопических сферокристаллов.
Поэтому благородные опалы — это опалы,
которые сформировались не просто в идеальноравномерных пространственных условиях природного термостата, но и на практически одинаковых по размеру затравочных «пылинках».
Только в этом случае они образуют
сферолиты и похожую на соты дифракционную
решетку, которая расщепляет проходящий через
них свет. Именно такая структура благородных
опалов была выявлена в XX веке при их изучении
с помощью электронного микроскопа (на фото)
По мере усыхания опалов вода, которая находится в промежутках между сферокристаллами, постепенно испаряется, и опал теряет свою прозрачность. Если богатые водой опалы резко высушить на солнце, они превращаются буквально в прах — мелкодисперсную серую пыль, состоящую из отдельных распавшихся сферолитов скрытокристаллического халцедона.
В математике существует следующая задача — нужно рассчитать соотношение пустого и заполненного пространства, если максимально плотно заполнить квадрат одинаковыми кругами или куб — одинаковыми шарами.
Математическое число R статистически одинаково вне зависимости от радиуса шаров и объема куба при условии, что заполняющих шаров очень много, а сам куб достаточно вместительный. Можно вывести следующий критерий. Если воды в благородном опале слишком много — так, что сферолиты заполняют весь объем камня не плотно, и соотношение пустого и заполненного пространства окажется больше расчетного числа R, то при усыхании такой опал либо начнет растрескиваться и превратится в полуопал, либо просто рассыплется в мелкодисперсный прах.
Если воды в опале слишком мало — это означает, что часть пространства между сферолитами заполнена посторонними примесями либо воздухом. В этом случае опал является неблагородным.
Если пустого пространства между сферолитами слишком много, опал будет активно вбирать в себя воду за счет капиллярного эффекта
и так же легко ее терять при высыхании.
Если же соотношение объема заполняющей воды и объема сферолитов при их равных
диаметрах окажется близким к расчетному числу R — данный опал окажется благородным и будет
демонстрировать физическое разложение света на дифракционной решетке. Спектр излучаемого опалом света будет зависеть от преобладающего диаметра составляющих сферолитов — задача разложения света на дифракционной решетке.
Если же соотношение объема заполняющей воды и объема сферолитов при их равных диаметрах окажется близким к расчетному числу R — данный опал окажется благородным и будет демонстрировать физическое разложение света на дифракционной решетке.
Спектр излучаемого опалом света будет зависеть от преобладающего диаметра составляющих сферолитов — задача разложения света на дифракционной решетке.
Рассмотрим процесс формирования высокотемпературных агатов в полостях магматических пород, которые происходят при их постепенном остывании. Известно, что при заполнении полостей из растворов вначале формируются халцедоны и агаты, которые по мере остывания могут покрываться кристаллами кварца. При высокой температуре на стенках агатовой миндалины формируется чрезвычайно много затравочных точечных зон кристаллов оксида кремния. Их формируется почти бесконечное число V, поэтому на них сразу же начинается рост вырожденного параллельно-шестоватого агрегата — скрытокристаллического оксида кремния с чрезвычайно тонкими и плотно прилегающими друг к другу параллельными кристаллами, перпендикулярными поверхности миндалины. 233
По мере колебаний температурных условий будет происходить дальнейшее попарное формирование слоев высокотемпературного агата — на осажденные сферолиты продолжит нарастать новый параллельно-шестоватый слой с последующим выпадением сферолитов. Если раствор остывает равномерно, с высокой вероятностью будет сформирован только один слой — параллельно-шестоватый агрегат халцедона. Если в растворе сформируются свободные сферолиты, они затем выпадут один раз. В конце начнется заполнение полости кристаллическим кварцем — горным хрусталем и т.п. При окончательном остывании происходит уплотнение и обезвоживание отложившихся слоев. Осевшие сферолиты упаковываются наподобие сот, поэтому эти слои не будут прозрачными, приобретут молочный оттенок и будут значительно отличаться по внешнему виду от полурозрачного слитого агрегата халцедона.
Микроскопические кристаллы параллельно-шестоватых агрегатов сращиваются друг с другом достаточно плотно до тех пор, пока микрокристаллы не начнут расщепляться и даже растрескиваться вдоль плоскостей сращивания. Такие агрегаты микрокристаллов при остывании могут растрескиваться вдоль направлений градиентов роста. Трещины и пустоты будут заполняться либо дендритами, либо рассеянными моховыми включениями хлоритов, либо другими красящими минералами. 235
По мере усыхания опалов вода, которая находится в промежутках между сферокристаллами, постепенно испаряется, и опал теряет свою прозрачность. Если богатые водой опалы резко высушить на солнце, они превращаются буквально в прах — мелкодисперсную серую пыль, состоящую из отдельных распавшихся сферолитов скрытокристаллического халцедона.
В математике существует следующая задача — нужно рассчитать соотношение пустого и заполненного пространства, если максимально плотно заполнить квадрат одинаковыми кругами или куб — одинаковыми шарами.
Математическое число R статистически одинаково вне зависимости от радиуса шаров и объема куба при условии, что заполняющих шаров очень много, а сам куб достаточно вместительный. Можно вывести следующий критерий. Если воды в благородном опале слишком много — так, что сферолиты заполняют весь объем камня не плотно, и соотношение пустого и заполненного пространства окажется больше расчетного числа R, то при усыхании такой опал либо начнет растрескиваться и превратится в полуопал, либо просто рассыплется в мелкодисперсный прах.
Если воды в опале слишком мало — это означает, что часть пространства между сферолитами заполнена посторонними примесями либо воздухом. В этом случае опал является неблагородным.
Если пустого пространства между сферолитами слишком много, опал будет активно вбирать в себя воду за счет капиллярного эффекта
и так же легко ее терять при высыхании.
Если же соотношение объема заполняющей воды и объема сферолитов при их равных
диаметрах окажется близким к расчетному числу R — данный опал окажется благородным и будет
демонстрировать физическое разложение света на дифракционной решетке. Спектр излучаемого опалом света будет зависеть от преобладающего диаметра составляющих сферолитов — задача разложения света на дифракционной решетке.
Если же соотношение объема заполняющей воды и объема сферолитов при их равных диаметрах окажется близким к расчетному числу R — данный опал окажется благородным и будет демонстрировать физическое разложение света на дифракционной решетке.
Спектр излучаемого опалом света будет зависеть от преобладающего диаметра составляющих сферолитов — задача разложения света на дифракционной решетке.
Рассмотрим процесс формирования высокотемпературных агатов в полостях магматических пород, которые происходят при их постепенном остывании. Известно, что при заполнении полостей из растворов вначале формируются халцедоны и агаты, которые по мере остывания могут покрываться кристаллами кварца. При высокой температуре на стенках агатовой миндалины формируется чрезвычайно много затравочных точечных зон кристаллов оксида кремния. Их формируется почти бесконечное число V, поэтому на них сразу же начинается рост вырожденного параллельно-шестоватого агрегата — скрытокристаллического оксида кремния с чрезвычайно тонкими и плотно прилегающими друг к другу параллельными кристаллами, перпендикулярными поверхности миндалины. 233
По мере колебаний температурных условий будет происходить дальнейшее попарное формирование слоев высокотемпературного агата — на осажденные сферолиты продолжит нарастать новый параллельно-шестоватый слой с последующим выпадением сферолитов. Если раствор остывает равномерно, с высокой вероятностью будет сформирован только один слой — параллельно-шестоватый агрегат халцедона. Если в растворе сформируются свободные сферолиты, они затем выпадут один раз. В конце начнется заполнение полости кристаллическим кварцем — горным хрусталем и т.п. При окончательном остывании происходит уплотнение и обезвоживание отложившихся слоев. Осевшие сферолиты упаковываются наподобие сот, поэтому эти слои не будут прозрачными, приобретут молочный оттенок и будут значительно отличаться по внешнему виду от полурозрачного слитого агрегата халцедона.
Микроскопические кристаллы параллельно-шестоватых агрегатов сращиваются друг с другом достаточно плотно до тех пор, пока микрокристаллы не начнут расщепляться и даже растрескиваться вдоль плоскостей сращивания. Такие агрегаты микрокристаллов при остывании могут растрескиваться вдоль направлений градиентов роста. Трещины и пустоты будут заполняться либо дендритами, либо рассеянными моховыми включениями хлоритов, либо другими красящими минералами. 235
Комментариев нет:
Отправить комментарий