Реферат: Особенности, ценность и добыча яшмы
Здесь придется начать с отдаленного прошлого Урала, когда, в девонскую эпоху, еще не было современного Уральского кряжа. То мелкое, то более глубокое море с отдельными островами покрывало те места, где сейчас высятся хребты Южного Урала; не было еще следов горообразующей деятельности, но подводные извержения лавы нарушали уже спокойную картину девонского мира. Подобно современным излияниям лав на Тихом океане, целые потоки пузыристой лавы расстилались по дну моря, перекрывая мелководные осадки. Так же как и сейчас, на морских глубинах переслаивалась порфиритовые лавы, вулканические пеплы и продукты их переработки морем. Обильная фауна обитала на морском дне, заливаемом лавами, в виде разнообразных животных с кремневым скелетом - губок и радиолярий. Их остатки накапливались на дне, образуя обширные слои кремнистого ила - будущей яшмы.
В смене тысячелетий шла переработка всех этих разнородных осадков на дне моря; вслед за образованием тонких прослоев туфов, лав, отложений кремнистых скелетов и глин новые подводные извержения покрывали пузыристой порфиритовой или диабазовой лавой все эти образования и своим горячим дыханием спаивали (метаморфизировали) и еще более пропитывали кремнеземом нижележащее осадки.
Прошло много миллионов лет геологической летописи нашей страны, и мощные процессы горообразования положили в каменноугольную эпоху начало Уральскому хребту. Были приподняты, опрокинуты и смяты мощные отложения девонского и каменноугольного моря; разломы, сбросы и сдвиги нарушили спокойное залегания пород, отразив на каждом участке, иногда повторяя на протяжении каждого сантиметра, в миниатюре все грандиозные потрясения рождающиеся горной цепи.
Медленно и долго замирали эти горообразующие процессы: новая горная область превратилась в материк. Третичное море стало омывать с востока склоны Уральского хребта, разрушая их, смывая пески и гальку в низины и постепенно сравнивая высокие горы. Мощные речные системы реки Урал и притоков Иртыша продолжали эту размывающую деятельность, и на собранные крутые складки и срезанных эрозией отложения старого девонского моря протянулись приветливые широкие речные долины.
Такого происхождение знаменитых яшм Южного Урала, которые представляют собой не что иное, как остатки глубоководных илов с кремневыми губками и радиоляриями. Прекрасная ваза или чаша из калканского или мулдакаевского камня таит в себе повесть о том, как отлагался кремнезем в бесчисленных лучистых скелетах радиолярий и губок, как накапливались они на дне третичного моря, спаиваясь в твердую породу под действием расплавленных лав, как изгибались складки и ломались эти осадки под напором этих горообразовательных сил земной коры. Пестроцветный причудливый рисунок яшм со сверкающими кристалликами золотистого колчедана, вся эта замечательная мозаика природы рождалась в разнообразной смене геологических событий, сложных химических реакциях в течение многих миллионов лет.
Теперь я рассмотрю месторождения яшм на Алтае. Расплавленные массы различных пород изливались на поверхность Земли в девонское время. В течение долгих геологических периодов нарушалось спокойствие девонских и каменноугольных морей, пока складки герпинской системы, которые гирляндами охватили Азию и Европу, не положили начало горному Алтаю и его рудным богатствам. Эти мощные процессы образования герпинских складок и сбросов совершались, вероятно, в начале пермской эпохи, к которой относятся крупные гранитные порфировые массивы, богатые кремнеземом, которые вылились на поверхность Земли. Порфиры – яшмы, превращая своим горячим дыханием известняки и прекрасные мраморы, застывали в виде кремневого стекла, храня в себе следы текучих огненно-жидких потоков. Эти извержения сменялись лавами иного состава, прекрасные зеленые порфириты чередовались с серо-фиолетовыми кварцевыми породами. Горячие воды еще долго пропитывали лавы, цементируя обломки раздробленных пород и превращая их в пестрые яшмовые брекчии
Иными путями образовывались яшмы Восточной Сибири, где их происхождение было связаны с извержениями миндалевидных пузыристых лав. Подобно тому, как в южной Бразилии и Уругвае огромные пустоты мелафиритов были заполнены при остывании слоистым халцедоном, в пустотах миндалевидных пород Якутской области и Забайкалья можно часто встретить яшму с агатом, халцедоном и аметистом. Такая яшма, окрашенная в зеленый цвет листочками веронской земли, часто переходит в синевато-зеленый гелиотроп. Бурные сибирские реки вымывают эти зеленые миндалины, накапливая их по своим берегам. Но зеленая яшма составляет обычно лишь наружные части миндалин и пустот, являясь первым продуктом осаждения из перегретых паров остывающей лавы; за ней по мере охлаждения шло выделение слоистого халцедона, агата, горного хрусталя, аметиста и кристалликов известкового шпата.
Вот только 3 основных типа образования яшм, но ими не исчерпывается все многообразие условий, в которых она образуется. Сероватые «самарские яшмы» на которые еще в ХVIII веке обратил внимание Паллас, в большом количестве доставленные на Петергофскую фабрику с берегов Волги, представляют собой кремнистые стяжения в известняках пермского возраста, образовавшихся, может быть, ещё на дне моря из рассеянных частиц кремнезема и иголок (спикул) кремнистых губок.
Этот тип широко распространен также в низовьях Нила, где знаменитый нильский кофейный голыш древовидного строения, называвшийся в Древнем Египте «пезет», покрывает сплошные пространства Нубийской пустыни, высвобожденный выдуванием из мягких третичных известняков.
Яшмы могут образовываться также, когда подземные пожары угольных пластов своей высокой температурой спекают окружающие глины, превращая их в светло-фиолетовые фарфоровые разности. Такие образования известны в Кузнецком угольном бассейне, в Германии и в других странах.
Наконец, широко распространены яшмы кварцитового типа, представляющие собой окремнелые сланцы, измененные метаморфизмом. Знаменитые яшмы Алтая – ревневская и гольцовская – относятся к типу таких сжатых и смятых кремнистых пород, плотно спаянных кремнистыми растворами.[2]
2. Химический состав
Химический состав яшмы: SiO2 80-95%; А12 О3 и Fe2 O3 до 15%; СаО 3-6%. Яшма – кремнистая горная порода с волокнистой структурой, почти на95 % состоящая из кварца и халцедона, а также оксидов железа и алюминия, и большим количеством различных примесей.
Природа наделила яшму самыми яркими красками – красными, оранжевыми, жёлтыми, зелёными, серыми, фиолетовыми, белыми, чёрными, кроме чисто-синего. Цвета глубоки, насыщенны. Нюансы их бесконечны. А вот как раз пигментом яшм и служат красные, бурые и черные оксиды марганца и железа, различные зеленые и голубые минералы: хлорит и эпидот, глаукофан, рибекит, актинолит, а также глинистые минералы (до 20%): магнетит, пирит и другие. В некоторых слабометаморфизованных яшмах сохранились остатки кремневых скелетов морских одноклеточных водорослей - радиолярий. Породы, в составе которых халцедон преобладает над кварцем (вплоть до полного отсутствия последнего), называют яшмоидами.[3]
3. Форма нахождения в природе
В природе яшму находят в форме линз, пластовых залежей, шаровидных образований и сплошных масс. Подчас эти залежи бывают значительной мощности, но всегда небольшой протяженности.[ 4]
4. Свойства
Яшма – это кремнистая горная порода с волокнистой структурой.
Она характеризуется весьма плотным сложением, большой вязкостью, довольно высокой твердостью (7), плотностью около 2,58-2,91 г/см3 и показателями преломления 1,54-1,55 (у халцедоновых яшмоидов - 1,53). Оставляемая яшмой черта: белая, желтая, коричневая, красная. Излом - занозистый.[3] Яшмы всегда непрозрачны. Имеют шелковистый, стеклянный блеск.[5]
Яшма не боится сырости и выветривания. Обладает способностью откладываться и создавать острые тонкие кромки. Это её свойство издавна использовали, изготавливая предметы для хозяйственных нужд, строительных и отделочных архитектурных работ.[6]
Для яшм характерны самые разнообразные текстуры: массивная, пятнистая, полосчатая, брекчиевая, слойчатая и др. Наличие множества тонкораспыленных и неравномерно распределённых примесей обуславливает разнообразие и пестроту окраски породы. Однотонные яшмы редки.[11]
5. Характерные минералы
В минеральном составе преобладает кварц, иногда халцедон часто присутствуют эпидот, гранат, актинолит, серицит, гематит, биотит, пьемонит, пумпеллиит, хлорит, глаукофан, рибекит, магнетит, пирит и другие.
А теперь немного о каждом из этих минералов.
Кварц – минерал, оксид кремния. Структура кварца проста. У него на один атом кремния приходится два атома кислорода, иными словами это не что иное как SiO2 .
Оксид кремния распространен на Земле повсюду. Он составляет главную массу земной коры. Это химическое соединение принимает разные обличья, образуя обширную группу минералов, разнообразных по цвету, форме, примесям, залежам. Бывают чистые кварцевые пески, хотя чаще всего этот минерал встречается в виде примесей. Встречается в виде сплошных масс (жилы) и хорошо образованных кристаллов размером от нескольких миллиметров до нескольких метров(имеется описание кристалла до 7,5 метров). Кристаллы имеют форму шестигранной призмы, увенчанной трехгранной «пирамидой».
Твердость кварца 7.
Он сравнительно легко поддается обработке, имеет так называемый раковистый излом, подобно стеклу; может давать очень тонкие, острые как бритва, осколки.
Существуют яснокристаллические (цвет которых разнообразен) и скрытокристаллические разновидности кварца.