Почему агат полосатый?

Уважаемый ШМ, обращаться к Вам в соответствии с Ником, не имеем никакой возможности. Однако за вопрос спасибо.

Самое поразительное в этом Вашем вопросе состоит в том, что, метнувшись в рунет, мы действительно ничего по этому поводу не нашли. Есть ответы на вопрос, почему в сардониксе и других плоскопараллельных агатах полосы образованы за счет плоскопараллельных полос, а в кольцевых агатах - за счет двумерных слоев, повторяющих контуры поверхности агатового желвака. Интересно, что и ответ на этот вопрос вряд ли верен, так как не соответствует законам физической химии.

Отсутствует ясное объяснение этого вопроса и в англонете. Что, вообще говоря, еще более удивительно. Мы начали «набрасывать» ответ на этот вопрос и тут же обнаружили причину отсутствия в интернете этой информации.

Вот она причина. При, всей простоте агатов рост (образование) этих камней в природе нет регулируется множеством физико-химических законов. Такое образование камня состоит в послойном росте халцедона - агата в пустоте, образованной в вулканической расплавленной породе за счет высокого давления газов. То есть, послойный рост камня из водных растворов оксида кремния (SiO2) в пустой полости бывшего газового пузыря. Почему бывшего газового пузыря? Потому что после того, как окружающая газовый пузырь вулканическая порода немного остывает и превращается из расплава в камень, камень растрескивается, и газ из пузыря свободно уходит из полости будущего желвака. В пузыре остается лишь остаточное количество газа, давление которого много ниже того высокого давления, которое и привело к образованию газовых пузырей в жидкой вулканической породе.

Пузырь остается «пустым» не долго. Через множество микроскопических трещин осадки и талые воды быстро наполняют его водой. При движении по многочисленным мелким трещинам дождевая и талая вода растворяет в себе множество химических соединений, в основном это растворимые и малорастворимые соли, главными из которых, конечно, являются соли кремния (Si). Ведь кремний составляют основу любой горной породы.

Далее начинается тот самый сложный процесс роста агатов, который очень трудно объяснить простыми словами. Но мы попробуем. Итак, в каменный мешок стекает раствор солей. Если раствор содержит высокую концентрацию солей, он сильно пересыщен. То есть, солевые осадки готовы выпасть «на дно» каменного пузыря очень быстро. Когда это произойдет? Степень пересыщения раствора зависит от … температуры. Чем она ниже, тем сильнее пересыщен раствор, и тем быстрее по времени образуется солевой осадок. Осадок выпадает в виде мелких кристалликов или аморфных частиц, которые начинают зарождаться еще в самом растворе и падают на дно в сформированном виде. Выпадение осадков «обедняет» водный раствор – в нем снижается концентрация солей, и он перестает быть пересыщенным. Выпадение осадков останавливается, и пузырь с раствором «ждет» нового пересыщения солями. Опять идут дожди, и опять тает снег. Вода приносит в каменный резервуар новые растворы солей. Выпадают новые осадки.

А что же происходит в том случае, если водный раствор не пересыщенный? В этом случае малейшие сезонные и/или вулканические колебания температуры камня вокруг резервуара могут лишь слегка пересытить водный раствор. Такого пересыщения не достаточно для образования зародышей твердого солевого осадка в объеме раствора. Зато зародыши могут очень медленно образовываться на стенках каменного мешка – там есть оборванные связи. Так образуются первые молекулярные слои халцедона SiO2 на стенках каменного мешка. Халцедон растет очень медленно – десятками тысяч лет. На каменных стенках водного резервуара образуются зародыши кристалликов кварца, которые медленно растут до тех пор, пока не натолкнутся на другой микрокристалл, выросший рядом. После первого слоя кристалликов начинает расти второй слой поверх первого. При этом рост нового слоя начинается каждый раз с образования новых кристаллических зародышей, которые разрастаются во все незаполненные кварцем полости предыдущих слоев. Такая структура камня, состоящего из микроскопических кристаллов кварца, ориентированных в объеме почти произвольным образом, называется СКРЫТОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ. Кремнезем (SiO2) с такой структурой и есть камень ХАЛЦЕДОН. Халцедон нарастает послойно от стенки каменного мешка внутрь будущего агатового желвака. В процессе роста происходит последовательное пересыщение и недосыщение водного раствора. Если солей кремния вполне хватает, то образуется чистый и плотный халцедон, который в рассеянном свете кажется нам серо-голубым из-за оптического эффекта Тиндаля.

Если пересыщение раствора становится немного выше и зародыши образуются быстрее, а скорость роста кристалликов в одном слое из-за низкой температуры становится ниже, то некоторые поры – пустоты предыдущих слоев микрокристаллов не успевают заполняться молекулами SiO2 и заполняются молекулами воды H2O. Такой скрытокристаллический кремнезем с пустотами, частично заполненными молекулами воды, называется опал. Опал пропускает свет гораздо хуже, чем чистый халцедон и поэтому кажется нам белым. Если указанные условия роста существуют достаточно долго, то на поверхности последнего слоя халцедона вырастает слой белого опала с порами, заполненными водой. Вот и образовалась первая белая полоса АГАТА, повторяющая контуры стенки агатового желвака.

Далее в процессе роста изменения условий роста могут происходить много раз. Каждый раз будут образовываться светлые слои белого опала, повторяющие двумерные контуры каменной стенки желвака. Образуется АГАТ С КОНЦЕНТРИЧЕСКИМ ЧЕРЕДОВАНИЕМ ПОЛОС – КОЛЬЦЕВОЙ АГАТ.