Все о геологии

Начитавшись запоем Поспелова Г.Л. (шикарная книга, лучше всех детективов, художественной классики и научной фантастики!) решил, пока не вымер с приближающейся голодухи, устроить метасоматоз на кухне.
В бытность самый лучший профессионал в своём деле в Союзе, а может и в мире, инженер по глинистым растворам, мой земляк, когда подзадержался проездом в Москве, подарил мне коробку с новыми чашками Петри ("Возьми, ты любишь экспериментировать.") Груза было мало, взял, положил дома и забыл. Теперь нашёл, от транспортировок и переездов более-менее целыми оказалось 10 чашек, т.е. с крышками - 20 объёмов для метасоматоза.
Батареи в квартире отключили, топим 24 часа в сутки газовой плитой, т.е. в верхних слоях (потолки высокие) - сухой аридный климат. Подвесил вверху окна (солнце заходит в окно лишь во второй половине дня) полочку на 20 чашек Петри и стал искать гетерогенные среды для метасоматоза.
Нашёл на кухне и в аптечке: соль пищевую баскунчакскую (галит), соду пищевую искусственную (будем считать, что из Кулундинской степи - для создания щелочной среды), марганцовку (считаю, что из Никополя - для создания кислой среды), квасцы алюминиево-калиевые жжёные выпуска советских времён (с азербайжанского алунитового месторождения) и порошок медицинского барита (челябинское Молодёжное м-ние). Кипяток из чайника, насыщенные растворы в водопроводной воде (она у нас жестковатая, но очень вкусная, рН=7), подложки (коллектора) в малом количестве - яичная скорлупа (известковый коллектор, щелочной), шунгит (восстановительная среда) и цеолит синтетический натриево-кальциевый (типа фоязита) нашёл в своей коллекции, поролон (нейтральный коллектор).
Для затравки во всех средах - кусочки галита из керна Прикапийской впадины. Никаких термометров и весов. Всё на глаз, как в гетерогенной Природе.
Сначала вырастил затравочные плоские параллелепипеды галита, без добавок (но с добавкой марганцовки они получились лучше, хотя и мельче, коричневенькие) и квасцов (прекрасные 4 кристалла размером до 2 см и много мелких) без добавок (но с добавкой марганцовки они получились лучше, хотя и мельче, розовые).
Сегодня ночью запустил вторую генерацию на 20 чашек Петри - смешивая все возможные комбинации насыщенных растворов: естественно квасцы с содой зашипели (соду сначала дегазирую в кипятке), но с содой и солью - мутного коллоидного осадка меньше. Барит не реагирует ни с чем, а ядовитых реагентов (медный купорос, сильные кислоты и т.п.) кухня запрещает использовать, такой вот не ядовитый аридный климат.
Первые наблюдения второй генерации:
1) галит лучше растёт - меньше, но ближе к кубику в немного кислой среде с марганцовкой (и от кристаллов первой генерации - то же с марганцовкой);
2) квасцы в чистом втором растворе практически растворились, но на яичной скорлупе получились идеально прозрачными даже в растворе, а вокруг яичной скорлупы и поролона - область чистого дна, микрозернистого осадка на дне, в радиусе 1-2 см, нет;
3) уголь-шунгит и цеолит никаких результатов не дают;
4) галит сильно микрозернисто обрастает (и чистый, и с марганцовкой) по стенкам чашек и вылазит под дно чашки на верх подвешенной полочки - убегает из Петри;
5) на поролоне в соляном растворе с марганцовкой образовалась коричневая метаморфоза, а внутри поролона, в том числе и с чистым галитом - идеальные кубики белых, не прозрачных кристаллов;
6) в соли с содой кристаллов нет, но от стенок чашки к центру по поверхности раствора на 2 см по радиусу образуется тонкая плёнка игольчатых кристаллов галита (или соды?), которая, как друза, растёт и растёт к центру чашки.
7) и много всяких мелочей, которые возможно важны, т.к. ни одной чашки по своему поведению нет похожей друг на друга.
Кухонные эксперименты продолжаются. Следующие выводы последуют после естественного испарения растворов второй генерации галита и квасцов. Что будет после испарения содового раствора во всех возможных комбинациях, пока не знаю. Барит видимо высохнет без результатов.

Получил вторую генерацию кристаллов.
1) Первая испарилась чистая соль, кристаллы все белые, почти таких же размеров, как и 1-ой генерации, но более кубические, не плоские, хотя кубики просматриваются довольно смутно.
2) Вторая испарилась соль с добавкой марганцовки. Кристаллы мельче, чем 1), но кубики более чёткие.
3) Третьей испарилась чистая сода - в виде дендритных веточек по дну чашки на микрокристаллической основе.
4) Четвёртой испарилась сода с добавкой марганцовки - в виде коричневых дендритных веточек по дну чашки на микрокристаллической основе.
5) Соль с добавкой соды покрылась тонкой кристаллической плёнкой длинных игольчатых кристаллов соды, но ниже этой плёнки раствор соли практически не испарился.
6) Сода с добавкой соли покрылась сплошным снегом соли в виде корочки, под которой ещё содовый раствор.
Все эти шесть чашек стремительно обросли белыми микрокристаллическими кристаллами соли и соды по стенкам чашек и за их пределы. Яичная скорлупа, цеолит, шунгит и поролон практически никакого влияния не оказывают на кристаллизацию. Единственно, в чашке 2) на поролоне и на цеолите - более чёткие кубики белой соли, но маленькие по размеру.
7) почти испарились квасцы 1 генерации с добавкой большого кол-ва марганцовки (по времени почти 2 цикла). Получилось штук 20 прекрасных коричневато-красных кристаллов размером 0,5-1 см в диаметре, но ещё, наверное, подрастут.
По соде вывод такой - слишком жарко, она видимо кристаллизуется при более низких температурах. И идеальные кристаллы галита видимо тоже надо получать при более низких температурах в немного подкисленном растворе. Судя по размерам кристаллов - температура кристаллизации соды меньше, чем у галита. Сода и соль, судя по 5) и 6) совершенно совместимы в одном растворе, но кристаллизуются при слишком разных условиях (температурах, давлениях, объёмах).
баритовое молоко во всех 4 чашках почти не высохло, вчера добавил мелких кристаллов целестина - толку никакого. Интересно, добавка барита в соду будет реагировать при этих условиях, или мы живём в слишком кислой среде, чтобы её превозмочь, и без сильных щелочей ничего не получится? Надо попробовать разбавить барит и добавить в соду в следующем цикле.
9) Кристаллы квасцов 2 генерации почти ещё не видны ни в одной чашке.

Вот такие есть размышления (можно и в отдельную тему):
коль кристаллы хорошей огранки образуются в пустотах (пещерах, кавернах), то одним из условий их образования может являться пониженное атмосферное (пластовое) давление или локальное разряжение атмосферного давления в сторону менее 1 атм. Что Вы думаете на этот счёт? Есть ли исследования, эксперименты, статьи по этому поводу?

Заложил-залил 20 различных насыщенных растворов на 3 генерацию. Начал экспериментировать с алебастром (гипсом) и мелом (кальцитом), которые, как и барит, использую в виде подложки для выращивания галита, соды, квасцов и гипса (последние в виде кристаллов-затравок кладу в тот или иной насыщенный раствор).
Пока получаются лишь хорошие кристаллы алюмо-калиевых квасцов размерами до 2 см:
- в чистой среде квасцов - водяно-прозрачные и белые, крупные, но не равномерные и не идеальные;
- в чистой среде квасцов, но чуть подкисленной марганцовкой - водяно-прозрачные, менее крупные, но почти равномерные и почти идеальные;
- в чистой среде квасцов, но сильно подкисленной марганцовкой - прозрачные, розовато-коричневые, мелкие (размером) до 0,5 см, но почти равномерные и почти идеальные.

Gigom
Кстати подобными вещами уже довольно давно занимаются поляки, ну может быть и не только они, которые выращивают кристаллы алюмокалиевых квасцов, купоросов и т.д. на отходах своих металлургических производств (шлаках), а потом продают их за рубеж по ценам настоящих минералов!

Mineralog писал(а):Gigom
Кстати подобными вещами уже довольно давно занимаются поляки, ну может быть и не только они, которые выращивают кристаллы алюмокалиевых квасцов, купоросов и т.д. на отходах своих металлургических производств (шлаках), а потом продают их за рубеж по ценам настоящих минералов!

Спасибо, поищу у поляков - 100% земляков моей драгоценной супруги. У меня под боком уникальный металлургический завод, который, правда, лежит на боку. Цель - не зарубежная, а в прямую - метасоматозная. На кухне я не могу травить родственников и себя медным и железным купоросом, калийной и аммониевой селитрой, и т.п. продукцией для дачи. Т.е. тема - вполне кухонная: что, геологам вырастить хороший кристалл не по плечу? Сегодня нашёл в буфете пузырёк с уксусной кислотой (эссенцией). Думаю, как его применить. В ряду силы кислот уксусная кислота стоит рядом с углекислой.
Сейчас экспериментирую с целью подобрать возможные компоненты для того, чтобы эти компоненты заложить в трёхлитровую банку и создать вакуум на 0,5 атм. с помощью кухонных принадлежностей (варим сгущёнку, желе, джемы, варенье, и т.п.), при которых вода закипает в 40 градусов по Цельсию.
У меня есть образец гроссуляров (приводил на снимках) из Ц. Казахстана, в котором на поверхности плитки алевропесчаника толщиной около 2 см рассыпаны идеальные кристаллы, и в котором на вертикальном сколе виден чёткий прожилок толщиной около 1 см, выполненный зелёным скрытокристаллическим "раствором гроссуляра" (подводной флюидный канал-трещина или без трещинный метасоматичекий прожилок по Поспелову Г.Л.). Кристаллы гроссуляра как-бы утоплены в плитку песчаника и видны только с одной стороны (верхней? или открытой к дневной поверхности?) плитки и видимо своим основанием погружены в "раствор гроссуляра". С противоположной стороны плитки кристаллов нет ни одного.
Вот никак не подберу подложку для выращивания кристаллов. Без подложки в природе никак нельзя.
А кухонный метасоматоз ещё и потому, что иным заняться не чем, чтобы не вымереть (творчески?) при тотальной безработице.

В третьей генерации опытов, которые ещё полностью не выпарились на окне, в качестве затравок были положены ранее полученные кристаллы галита и квасцов и идеальные прозрачные кристаллы гипса из впад. Карагие (Мангышлак). Подложки в чашках Петри такие - барит, мел, алебастр, соль, сода. В насыщенные растворы (кипяток) вводились в качестве добавок те же соль, марганцовка, алебастр, квасцы, сода. Получилось 20 различных составных взаимоотношений метасоматоза, т.к больше у меня чашек Петри нет.
Пока результат такой: Во все чашках все затравочные кристаллы растворились, кроме чашек для сравнения (квасцы - в растворе квасцов; гипс - в растворе алебастра; и т.п.). На подложке соды и алебастра кристаллы квасцов вскипели и образовалась какая-то пенистая каша, состав которой по соде можно легко просчитать по хим. формулам, что уже не интересно. Странно то, что в алебастре (CaSO4*1/2H2O) квасцы (KAlSO4*5H2O) превратились в пенистую кашу. Не пойму, что с чем реагировало.