Благородный берилл 3ВеО•Аl₂О₃•6SiO₂ принадлежит к числу популяр­ных драгоценных камней. Чистый, не содержащий примесей берилл бес­цветный, однако такие камни встречаются в природе крайне редко и не ис­пользуются в ювелирном деле. Наиболее распространены окрашенные бериллы. Их окраска обусловлена тем, что часть атомов бериллия и алю­миния в кристаллической решётке минерала замешена ионами переход­ных металлов. В зависимости от цвета различают несколько типов берил­лов, имеющих особые тривиальные названия.

Изумруд (смарагд) — это ярко-зелёный берилл. Эту окраску ему при­дают ионы хрома (Сr³⁺), которые частично замешают ионы алюминия (Аl³⁺) в кристаллической решётке минерала. Чем больше в изумруде ионов хро­ма, тем глубже, интенсивнее становится окраска. Обычно изумруды юве­лирного качества представляют собой мелкие кристаллы. Однако быва­ют и исключения. Самый крупный в мире изумруд, найденный в ЮАР на руднике Сомерсет, имел размер 14х35 см и массу 24 000 карат (4,8 кг). Увы, люди не пощадили это чудо, созданное природой: торговцы распи­лили камень на несколько частей.

Аквамарином называют берилл небесно-голубого, зеленовато-голубо­го или синего цвета (цвета морской воды: aqua marina — «морская во­да»). Считается, что окраска этого камня связана с частичным замеще­нием ионов бериллия и алюминия ионами железа (иона Fe²⁺ вместо Ве²⁺ и иона Fe³⁺ вместо Al³⁺). Гораздо реже в природе находят бериллы розо­вого и даже красного цвета (воробьевиты, их окраска связана с ионами марганца), а также оранжевые, жёлтые и лимонно-жёлтые (гелиодоры, жёл­тый цвет им придают ионы железа).

Кристалл кварца SiO₂ построен из кремнекислородных тетраэдров [SiO₄], которые расположены по спирали во­круг центральной оси (поэтому разли­чают левовращающие и правовращаю­щие кристаллы — т. е. кристаллы, которые вращают плоскость поляриза­ции света на определённый угол влево и вправо). Кварц встречается в приро­де не только в виде кварцевого песка, но и в виде красивых камней (найдены

кристаллы кварца весом более тонны), многие из которых издревле использо­вались человеком.

Горный хрусталь — это кристаллы бесцветного прозрачного кварца, по­хожие на бриллианты. Согласно древ­нему поверью, горный хрусталь обра­зуется под действием сильного холода. Недаром это слово происходит от гре­ческого «кристаллос» — «лёд».

Иногда в кварцитовой породе уда­ётся найти камень гораздо более лёгкий, чем его собратья. Если аккурат-

но распилить его на части, внутри обнаружится полость, поверхность ко­торой покрыта сросшимися друг с дру­гом необычайно красивыми фиолето­выми кристаллами — аметистами.

Окраска этих камней связана с час­тичным замещением ионов Si⁴⁺ в кри­сталлической решётке кварца на ионы Fe³⁺ (избыточный заряд компенсирует­ся ионами щелочных металлов или во­дорода). К сожалению, под действием солнечного света окраска аметистов становится более бледной.

Александрит — одна из разновидностей минерала хризоберилла ВеАl₂О₄. Многие века этому камню приписывали магиче­ские свойства: в Изборнике Святослава (1073 г.) его советуют носить на теле, что­бы уберечься от порчи и проказы.

Александрит является настоящим хамелеоном из-за своих необычных оптических свойств: в зависимости от освещения его окраска изменяется от изумрудно-зелёной (при дневном свете) до фиолетово-красной (при свете электрической лампы). Цвет кам­ня обусловлен примесями, в первую очередь ионов хрома Сr³⁺. Крупные кристаллы александрита редко встречаются в природе: кристалл размером 6х3 см уже считается выдающейся находкой.

Базальт состоит из тугоплавких мине­ралов, которые раньше других кри­сталлизуются при застывании. Поэто­му базальт, как правило, залегает на большой глубине, хотя иногда при разрушении верхних слоёв земной коры оказывается на поверхности.

Обычно базальт чёрного или тём­но-коричневого цвета. Механически он весьма однороден, а химически — очень стоек. Хотя составляющие базальт минералы (силикаты и алюмо­силикаты) считаются тугоплавкими по сравнению с другими, температу­ра плавления этой породы около 1250 °С — меньше, чем у железа. По­этому базальт используют как сырьё для каменного литья. Из литого базаль­та изготовляют химически стойкие ёмкости. Из него же делают минераль­ную вату — очень хороший теплоизолятор. Пятисантиметровая панель из такой ваты по тепло- и звукоизолиру­ющим свойствам равноценна кир­пичной стене метровой толщины.

Базальт.

Каолинит Al₂[Si₂O₅](OH)₄— основной глинистый минерал. Его кристалличе­ская решётка состоит из отдельных слоёв, связанных между собой водо­родными связями. Смешанный с во­дой каолинит становится пластичным-, в пространство между слоями проникает вода, и слои начинают скользить друг по другу.

Белую глину, или каолин (горную породу, образованную каолинитом), используют как сырьё для изготов­ления фарфора и фаянса. Мощные пласты каолина располагаются в Под­московье. Село Гжель, где эта глина выходит на поверхность, издавна сла­вилось своими керамическими изде­лиями (гжельская керамика).

Мел, мрамор и известняк с химической точки зрения одно и то же вещество — карбонат кальция, а точнее, одна из его кристаллических модификаций — кальцит.

Мел — это мягкая горная порода, ко­торую легко истереть в порошок. Мел используется в качестве белого пигмен­та в лакокрасочной и резиновой про­мышленности, в производстве порт­ландцемента, как пишущий материал.

Известняк обладает большей твёрдо­стью: издавна его использовали как материал для каменных сооружений. Большинство храмов великокняже­ской Москвы было построено из мячковского известняка, который добыва­ли у села Мячково на Москве-реке и на специальных судах доставляли к месту постройки. Недаром Москву в старину называли белокаменной. В настоящее время известняк служит ценным материалом при производст­ве цемента, в металлургии в качестве флюса (флюсом в металлургии называ­ют вещества, вводимые в шихту для связывания примесей, например Р₂О₅, SiO₂, в легкоплавкие шлаки,) и в хими­ческой промышленности при произ­водстве соды, хлорной извести, карби­да кальция.

При гниении растений в почву переходят составные части древесины — целлюлоза и лигнин. Многочисленные бактерии и некоторые грибы разла­гают полимерные молекулы целлюлозы до более коротких олигосахаридов, которые усваиваются растениями. Если бы не «старания» растительных и микроорганизмов, все леса были бы завалены отмершими, но не разложившимися стволами деревьев.

Лигнин — это разветвлённый полимер, содержащий ароматические звенья. Частично он усваивается бакте­риями, частично — превращается в гуминовые кислоты. Гуминовые кислоты возникают в процессе гумифика­ции — неполного разложения органических остатков. Дальнейшее окисление этих веществ до СО₂ и Н₂О в при­роде затруднено из-за отсутствия специфических фермен­тов, поэтому они накапливаются в почве.