Ферсман

Подчас досадуешь на то, что на страницах книги не могут быть рассыпаны камни. Минералогия — это та область, в которой труднее всего словами передать зрительное впечатление. Можно только поражаться настойчивости таланта, с которой Ферсман всю жизнь старался эту трудность преодолеть. Тому, кто никогда не бывал в минералогическом музее, трудно ощутить, например, красоту бархатного, густозеленого нефрита Саянских гор. Ферсмановское восхищение им было так заразительно, что многих читателей его описаний побуждало полюбоваться этим красивым, но мрачным камнем Сибири, в котором мы обнаруживаем все тона: от нежнозеленоватого цвета весенней травы до темного — цвета летней листвы. Всякий, кто хоть раз поддался очарованию реалистических сказок этого волшебного сказителя, не упустит случая полюбоваться и светлосерыми или стальными с зеленоватым отливом калканскими яшмами, темными, сине-зелеными камнями исключительной красоты с Южного Урала, зелеными порфирами Алтая.

Ферсман повторял в своей, книге о цветах минералов те вопросы, которые явились у него еще во времена первых юношеских путешествий по Уралу. Повидимому, именно к тем далеким временам следует отнести зарождение той общей идеи, которая пронизывает книгу.

Заканчивая обзор самоцветов и цветных камней, Ферсман останавливался в некотором смущении перед выводами из этих описаний. В созданной им пестрой картине восхищают все цвета радуги — все цвета солнечною спектра. Здесь сравнительно мало фиолетовых и синих тонов, но зато какое разнообразие оттенков — густозеленых, зеленоватых, голубых, красных, розовых, пурпуровых и желтых! Все картины, описанные им раньше, блекли по чистоте и яркости тонов перед самоцветами.

Но каковы же законы этого пестрого узора?

Цвет камня зависит от его состава. Однако — правы минералоги! — один и тот же минерал нередко встречается в самых разнообразных окрасках. Подобных примеров так много, что, повидимому, приходится говорить не об окраске самого соединения, образующего минерал, а о влиянии каких-то ничтожных посторонних примесей или о неустойчивом изменчивом состоянии ионов и атомов в самой молекуле. Но если это так, то тем более важно найти связь окраски с химическим составом. Ведь, кроме исключений, здесь существуют и правила.

Все соединения меди с кислотами зеленого или синего цвета. Таковы диоптаз, малахит, бирюза.

Соединения, содержащие закись железа, обычно зеленого, или зелено-желтого цвета, как, например, оливин — хризолит, нефрит и другие, а камни, содержащие окись железа, — красноватые, как гессонит и другие.

Минералы с хромом всегда ярко окрашены в фиолетовый, зеленый, красный или в тот и другой цвет одновременно, как рубины, александрит, изумруд и другие.

Соединения с марганцем — розового или красного цвета, — например, лепидолит, родонит, гранат.

Наряду с этим существуют окраски, в которых нельзя установить никакой химической зависимости. Таковы синие и сине-фиолетовые окраски лазурита, содалита. В этих окрасках сказывается строение самих кристаллов.

Как мы уже знаем, находящиеся в обычном своем состоянии, неповрежденные атомы не обладают свободным электрическим зарядом, но практически атомы, участвующие в химических соединениях в сложных атомных постройках, образующие земные разнообразные тела, заряжены одни положительным, другие отрицательным электричеством. Эти заряженные атомы недаром носят название ионов, что по-гречески означает «странник». Они блуждают, странствуют, перемещаются, как выражаются геохимики, мигрируют в земной коре. Из них строятся химические соединения и кристаллы, не только те, которые мы видим в больших чистых массах горного хрусталя и каменной соли, но и те своеобразные кристаллические, подвижные, колеблющиеся постройки, из которых состоят, по новейшим воззрениям, даже жидкости, включая воду.

В эти замечательные постройки проникают электромагнитные колебания — свет. Если сеточка атомов, из которых сложен тот или иной кристалл, симметрична, а кристаллические постройки прочны и сами по себе не заряжены электричеством, волны света, в тысячу раз большие, чем сама сеточка, спокойно проходят через кристаллы. Примером тому является белый прозрачный лед и горный хрусталь. Но если только мельчайшая решетка с узлами, в которых сидят маленькие ионы, не крепка, не симметрична, отдельные частицы самих атомов смещены, волна света не сможет здесь пройти «безнаказанно», как выражался Ферсман, — она потеряет часть своих колебаний и, значит, часть своих цветов. Часть ее спектра окажется захваченной, будет поглощена внутри кристалла и пойдет или на химическую реакцию, или на зарядку или перезарядку отдельных частей атома, или просто на его нагревание. И наш глаз, этот величайший по значению и тончайший по анализу орган восприятия мира, увидит кристалл ярко окрашенным в дополнительные цвета[94].

***