Как появляются камни в природе. Как образуется каменный уголь в природе

Почти 200 лет назад гениальный русский ученый М. В. Ломоносов совершенно правильно объяснил образование ископаемого угля из растительных остатков подобно тому, как образуется теперь торф. Ломоносов указал и условия, необходимые для превращения торфа в уголь: разложение растительности «без вольного воздуха», высокая температура внутри Земли и «тягость кровли», т. е. давление горных пород.

Нужно очень много времени, чтобы торф превратился в каменный уголь. Торф накапливается в болоте, а сверху болото зарастает все новыми и новыми слоями растений. На глубине торф постоянно изменяется. Сложные химические соединения, из которых состоят растения, распадаются на более простые. Одна часть растворяется и уносится с водой, другая переходит в газообразное состояние: углекислый и светильный газ - метан (этот же газ горит и в наших плитах). Большую роль при образовании угля играют грибки и бактерии, населяющие все торфяники. Они помогают разрушению растительной ткани. В процессе этих изменений торфа в нем накапливается наиболее стойкое вещество - углерод. Видоизменяясь, торф становится все более и более богатым углеродом.

Накопление углерода в торфе происходит без доступа кислорода, иначе углерод, соединяясь с кислородом, превратился бы полностью в углекислый газ и улетучился. Образующиеся слои торфа вначале изолируются от кислорода воздуха покрывающей их водой, затем вновь возникающими слоями торфа.

Так постепенно идет процесс превращения торфа в ископаемый уголь. Различают несколько основных видов ископаемого угля: лигнит, бурый уголь, каменный уголь, антрацит, богхед и др.

Наиболее похож на торф лигнит - рыхлый уголь бурого цвета, не очень давнего происхождения. В нем ясно видны остатки растений, главным образом древесины (откуда и самое название «лигнит», что означает «деревянный»). Лигнит - это древесный торф. В современных торфяных болотах умеренной полосы торф образуется преимущественно из торфяного мха, осоки, камыша, но в субтропической полосе земного шара, например в лесных болотах Флориды в США, образуется и древесный торф, очень похожий на ископаемый лигнит.

При более сильном разложении и изменении растительных остатков создается бурый уголь. Цвет у него темно-бурый или черный; он крепче лигнита, в нем реже встречаются остатки древесины и разглядеть их труднее. При горении бурый уголь дает больше тепла, чем лигнит, так как он богаче углеродом. Бурый уголь со временем не всегда превращается в каменный. Известно, что бурый уголь Подмосковного бассейна одного и того же возраста, что и каменный уголь на западном склоне Урала (Кизеловский бассейн). Процесс превращения бурого угля в каменный происходит лишь тогда, когда слои бурого угля опускаются в более глубокие горизонты земной коры или происходят процессы горообразования. Для превращения бурого угля в — каменный или антрацит нужна очень высокая температура и большое давление в недрах Земли. В каменном угле уже только под микроскопом видны остатки растений; он тяжелый, блестит и часто бывает очень крепким. Некоторые сорта каменного угля сами или вместе с другими сортами коксуются, т. е. превращаются в кокс.

Наибольшее количество углерода содержит черный блестящий уголь - антрацит. Найти в нем остатки растений можно только под микроскопом. При сгорании антрацит дает тепла больше, чем все другие сорта угля.

Богхед - плотный черный уголь с раковистой поверхностью излома; при сухой перегонке дает большое количество каменноугольного дегтя - ценного сырья для химической промышленности. Богхед образуется из водорослей и сапропеля.

Чем дольше уголь лежит в земных пластах и чем сильнее он подвергается давлению и действию глубинного жара, тем больше в нем углерода. В антраците около 95% углерода, в буром угле - около 70%, а в торфе от 50 до 65%.

В болото, где первоначально накапливается торф, обычно вместе с водой попадают глина, песок и различные растворенные вещества. Они образуют минеральные примеси в торфе, которые потом остаются и в угле. Эти примеси нередко дают прослои, разделяющие пласт угля на несколько слоев. Примесь загрязняет уголь и затрудняет его разработку.

При сжигании угля все минеральные примеси остаются в виде золы. Чем лучше уголь, тем меньше в нем должно быть золы. В хороших сортах угля ее всего несколько процентов, но иногда количество золы достигает 30-40%. Если золы больше 60%, то уголь вообще не горит и не годится на топливо.

Угольные пласты бывают разные не только по своему составу, но и по строению. Иногда весь пласт во всю толщину состоит из чистого угля. Значит, он образовался в торфяном болоте, куда почти не попадала вода, загрязненная глиной и песком. Такой уголь можно сразу сжигать. Чаще же пласты угля чередуются с глинистыми или песчаными прослойками. Такие пласты угля называются сложными. В них, например, на пласт в 1 м мощностью приходится нередко 10-15 прослоев глины по нескольку сантиметров толщиной каждый, а на долю чистого угля приходится всего 60-70 см; при этом уголь может быть очень хорошего качества.

Чтобы получить из угля топливо с малым содержанием посторонних примесей, уголь обогащают. Из шахты породу сразу отправляют на обогатительную фабрику. Там добытую в шахте породу в особых машинах дробят на мелкие куски, а затем отделяют от угля все глинистые комочки. Глина всегда тяжелее угля, поэтому смесь угля с глиной промывают струей воды. Силу струи выбирают такую, чтобы она выносила уголь, а более тяжелая глина оставалась бы внизу. Затем воду с углем пропускают через частую решетку. Вода стекает, и уголь, уже чистый, лишенный глинистых частичек, собирается на поверхности решетки. Такой уголь называется обогащенным. Золы останется в нем совсем немного. Случается, что зола в угле оказывается не вредной примесью, а полезным ископаемым. Так, например, тонкая, глинистая муть, приносимая в болото ручьями и речками, нередко образует прослои ценной огнеупорной глины. Ее специально разрабатывают или собирают золу, остающуюся после сгорания угля, а затем используют для изготовления фарфоровой посуды и других изделий. Иногда в золе угля находят .

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

На первоначальном этапе своего формирования наша планета состояла из каменных пород, воды, огня, а формировалась среди рёва вулканов, сверкающих молний и постоянных столкновений друг с другом литосферных плит. Горы, наползая друг на друга, разрушали, крошили и нещадно калечили друг друга, в результате чего малые и большие камни откалывались от молодых скал и катились вниз, разрушая всё на своём пути.

Со временем планета начала потихоньку успокаиваться, но процесс дробления горных пород до сих пор не завершился: земля периодически содрогается, круша скалы и перемалывая их на малые и большие камни.

Натуральными камнями называют появившиеся в результате дробления твёрдые куски горных пород. По своей структуре, фактуре и составу они сильно отличаются друг от друга, а потому их видов чрезвычайно много: это и мрамор, и гранит, и известняк, а также сланцы, ракушечник, базальт.

Одни из них были образованы на суше, другие – под воздействием пресной или морской воды. Например, некоторые глыбы были сформированы благодаря моллюскам, которые умирая, опускались на дно, устилая его раковинами и панцирями. Со временем слой становился толще, плотнее и через какое-то время разрушался, не выдерживая собственного веса, вследствие чего частицы раковин перемешивались и образовывали глыбы.

Натуральные камни, являют собой остатки:

Разрушенных осадочных пород (75%), которые были сформированы в результате различных эрозийных процессов, прежде всего – выветривания и разрушения горных пород, механического или физического выпадения из воды осадка, жизнедеятельности организмов. Среди наиболее известных названий камней – известняк (природный камень белого цвета, состоящий из карбоната кальция), песчаник (состоит из частиц кварца) и мрамор – природный камень, который появился при преобразовании известняка и доломита;
Метаморфических пород (около 20%) – магматические и осадочные породы, что были образованы внутри планеты и изменились под влиянием различных физико-химических процессов, прежде всего, давления водных и газовых растворов и высокой температуры. Самый известный натуральный камень этого вида является кварцит, состоящий из слюды и кварца;
Магматических пород, что были выброшены вулканами наружу из недр Земли. Самым известным видом является гранит – одна из наиболее твёрдых, прочных и плотных пород. Цвет этого камня чрезвычайно разнообразен: серый, красный, коричневый, зелёный.

Процесс добывания

Добывают природный камень повсюду и на всех материках. Обычно транспортировка обходится недешево (на стоимость оказывает влияние не только качество породы, но и метод добычи и затрат на перевозку: добывая камни Земли очень важно сохранить вид горной породы).

Поскольку натуральные камни обладают разной прочностью и твёрдостью, для их добычи используют разные методы и оборудование.

Для этого месторождение вскрывают, создавая вертикальную шахту, ведущую внутрь карьера. Многие страны используют буровзрывной способ и метод воздушной подушки: при помощи буров делают отверстие, закладывают заряд или закачивают воздух.

В результате порода распадается на куски (хоть эти способы дешёвые, ценные свойства породы теряются, потому как она сильно дробится, что ведёт к значительным потерям сырья). Более дорогим, хоть и эффективным методом является камнерезный: он позволяет добывать природный камень без особых потерь.

Размеры

Натуральные камни бывают разных размеров: самый большой камень – это скала (образуется после того, как разрушается гора, имеющая большое число трещин), за ним идут глыбы, блоки, монолиты и более мелкие камешки. Те, которые используют в строительстве, могут иметь как малые размеры, так и являться настоящими гигантами: большой камень нередко имеет размеры, превышающие 10 кубических метров (эти монолиты особенно ценны из-за сложности добычи и транспортировки). Большие камни, которые не имеют трещин, делят на:

Блоки – большие камни прямоугольной формы, размер которых превышает десять кубометров, их используют при закладывании фундаментов, циклопической кладки, в монументальных памятниках;
Монументальный – от 5 до 10 м3, из него изготавливают памятники, скульптуры, перекрытия;
Уникальный – размер 2х1х1,5 м, из него создают памятники, скульптуры, колонны;
Штучный – размер превышает 1 м3, изготавливают квадрыги, скульптуры, вазы, чаши, а также блоки, булыжники, бордюрный натуральный камень.

На этом классификация по размерам не заканчивается, например, высота валунов составляет от 20 см до 10 м, щебень имеет от 5 до 15 см, галька – от 1 до 10 см, а самыми маленькими считаются тонкие пластины (их используют для облицовки, в мозаиках и витражах) – от 1 до 10 мм.

Твёрдость породы

Ещё одной важной характеристикой каменных природных материалов являются такие свойства, как их прочность и долговечность, то есть способность сохранять свои качества вне зависимости от внешнего воздействия. По этому показателю натуральные камни делят на:

Высокодолговечные – начинают разрушаться через шестьсот лет, к ним относят кварциты и мелкозернистые граниты;
Долговечные – начинают крошиться через два столетия (крупнозернистые граниты);
Относительно долговечные – разрушение начинается через сто лет (белый мрамор, плотный известняк, доломиты);
Недолговечные – рассыпаться начинают уже через четверть века (цветной мрамор, пористый известняк, гипс).

Давая характеристику породе, учитывают также её структуру: размеры и форму минеральных зерен, степень кристаллизации, зернистость (насколько равномерно распределены минеральные зёрна и есть ли пустоты). Например, дабы узнать, какой камень долговечнее, достаточно посмотреть на его составные: мелкозернистая структура прочнее породы с крупными зёрнами или неравномерной структурой.

Большой камень, зернистая структура которого неравномерна, плохо устойчив к влияниям окружающей среды: различной величины зёрна минералов при смене температурного режима расширяются по-разному, из-за чего большие камни трескаются, а если в трещины попадает вода, натуральные камни продолжают разрушаться.

Облицовочные материалы

Если в прежние времена большой камень нередко использовали для возведения грандиозных, долговечных сооружений (например, пирамид), то в настоящее время им больше пользуются как облицовочным материалом, украшая дворцы, храмы, усадьбы, обыкновенные дома: природный камень износостойкий, устойчив к морозам и практически не впитывает воду.

Естественно, такой природный камень должен хорошо подаваться обработке, принимая нужную форму, а также должен быть красив (по этой причине для облицовки подходит далеко не каждый вид).

В этом случае немаловажную роль играют такие свойства камней, как рисунок, фактура и цвет камня. Стоит заметить, что каждый кусок имеет уникальный рисунок, а потому в природе вряд ли найдётся две одинаковых глыбы. Произошло это потому, что они являют собой разные сочетания и смеси различных по составу кристаллических минеральных зёрен, вплоть до вкраплений органических и неорганических остатков.

Дабы добиться нужного вида, облицовочные материалы поддаются обработке (способ обработки зависит от зернистости и цвета). Облицовочный камень являет собой дорогой материал из-за того, что в процессе добычи должны сохраняться все его свойства, следовательно, затраты как на добычу, так и на обработку, немалые (и это несмотря на то, что залегает облицовочный натуральный камень неглубоко).

Добывают его аккуратно, блоками, делая всё возможное, дабы не появились трещины. При добыче используют наиболее дорогостоящий метод: породу режут камнерезными машинами или, если она очень легко разрушается, используют термоструйный метод, вырезая из массива с помощью терморезаков блоки, после чего им предают нужную форму.

Мы с детьми побывали в удивительном месте «парке камней». Честно скажу, мы отправились туда не подготовленными, и еще не знали столько много о камнях, сколько мы знаем теперь, но, в таких внезапных прогулках есть своя прелесть – экспромт и полет фантазии для мамы, ну и для детей!

Обязательно скачайте данную презентацию. Переключаться между слайдами нужно в ручном режиме, поскольку информации на слайдах много, и скорость чтения у мам разная.

Видеоотчет о походе в парк вы можете . После похода в парк, конечно же, на протяжении нескольких дней мы играли только в «камешки».

Пришлось на скорую руку выдумать несколько игр, чтобы развлечь детей:

Сначала мы, конечно же, насобирали целый мешок камней и принялись рассматривать эти камни. Из всех камней всего у трех мы обнаружили неоднородный цвет, зато у большинства камней разглядели слоистость

Мы очень часто оживляем камни и вообще, любые предметы. Они у нас ходят в гости друг к другу, пьют чаи и катаются на машинах. Это один из самых любимых сюжетов игр моих детей и по времени, на эту игру может уйти целый день. Даже в перерыв на обед, дети кричат, что они еще не доиграли.)))

Бросали камни с расстояния в ведерко. Дух соревнования мы пока не воспитываем, каждому давалось столько попыток, сколько нужно, чтобы все таки попасть, потому что ведер тоже было 2)))))))

— выкладывали из камней рисунок – цветок. На какой-то более масштабный рисунок у нас, пожалуй, и камней бы не хватило.

Еще я вспомнила игру-опыт из детства. Мы брали 2 камня (по одному камню в каждую руку) указательным и большим пальцами и стыковали эти камни друг с другом, причем давить нужно было довольно сильно.

Ведущий же, в это время, берет другой камень, и, как бы, опутывает им место стыка – 10 раз (забрасывает за сцепку и подставляет руку снизу, чтобы поймать камень). Потом 10 раз камень забрасывается (снизу ловится ладошкой и снова забрасывается) в образовавшиеся дырки-колечки между большим и указательным пальцами, сначала одной руки, потом другой. Когда все процедуры закончены, подопытному разрешают медленно попытаться оттянуть камни друг от друга. По ощущениям, кажется, что ты отсоединяешь железо от магнита. Свойства камней тут не при чем, я думаю, это просто руки затекают от сильного напряжения, вот и кажется, некое притяжение. Но все равно, эта игра с камнями тоже очень понравилась детям.

Взяли камень – мел, и порисовали им! Прямо на полу) каменная плитка позволяет нам и рисовать на ней и пластилиновые работы выполнять, и наклейки клеить. Все легко отмывается!

Следующий день мы начали с просмотра презентации.

После просмотра и моих подробных рассказов о камнях, кристаллах и минералах мы принялись играть в игры по стопам изученного материала:

1) заглянули в папину коллекцию камней, обнаружили потрясающий камень (мы его и раньше уже обнаруживали, но рассматривали с другой точки зрения). Неказисты снаружи и весь слоистый изнутри. Явно образовался глубоко под водой, где слой за слоем каменели осадки. Это один из удивительных красивых камней коллекции. Его он нашел на Красном море в Эйлате.

Как-то, этот камень (на фотографии он самый крупный) увидел один геолог и он сказал мужу, что там, внутри окаменели остатки какого-то морского животного, вероятнее всего, а дальше, слой за слоем накладывались и каменели осадки.

2) следующим шагом был, конечно же, . У нас дома стоит наша модель, которую мы запускаем по разным случаям. Изучение камней – как раз подходящий случай. Запустили вулкан, посмотрели, как лава выплескивается из вулкана. Разложили внизу вулкана камешки, которые назвали базальт, пемза, андезит, обсидиан, а в жерло вулкана забросили другие камешки, с названиями гранит и кварц. Ну и пошла у нас игра в камешки))) Камни ходили друг к другу в гости – внутривулканные приглашали к себе в домик, а вневулканные к себе. Потом мы еще долго катали камешки на машинах и рассказывали, как нам нравится извержение вулкана.

На этом первый день игр подошел к концу. дети, уставшие и довольные, мне кажется, даже во сне повторяли странные имена своих новых героев)))

3)Следующий день, по горячим следам мы начали с обсуждения второго способа образования камней – осадочного. Хотя, накануне, при изучении камня из Эйлата, мы его уже вскользь проговорили. Сделали себе слоистые бутерброды и съели их! Зато все понятно – хлеб-сыр, помидор, салат, лишь бы в рот теперь поместился))))

4)Потом мы перешли к обсуждению кристаллов. Я уже рассказывала Давиду, что все в нашем мире состоит из молекул, знает он и о том, что разным состояниям тел соответствует разное движение молекул, так что мы просто вспомнили, что молекулы твердых тел не движутся, а лишь колеблются, и имеют прочные связи друг с другом. Для наглядности и вообще для веселья встали мы все строем, взялись за руки и создали свою кристаллическую решетку. Дети тянули меня вправо и влево, но я стояла, не двигаясь, и из-за этого, не двигались и они. Вот так я им и объяснила взаимную связь между молекулами. Потом перешли к творческому занятию.

5)Взяли пластилин, трубочки для коктейлей, и стали творить кристаллические формы. Увы, особенно сложные фигуры у нас не получились, но алмаз нам удался на все 100! Конечно же, изучили мое кольцо (не с алмазом, а с цирконием, по качеству может и нет, а по виду очень похож), сравнили камень с карандашным стержнем. Очень удивились, что оба камня состоят из одного и того же элемента, но, в них нет ничего общего на вид.

6) Ну а потом мы приступили к опытам:

Опыт 1

Получение кристаллов воды

Налили воду в прозрачный стакан и сделали отметку уровня воды. Через некоторое время вытащили стакан и увидели, что лед в стакане находится выше водной отметки. «Почему?» задал резонный вопрос Давид. А вот почему, ответила я и нарисовала примерно такую вот схему:

На первом рисунке молекулы воды, по сути, они двигаются свободно, хотя и связаны друг с другом. А вот на второй схеме – молекулы той же воды, но в замороженном виде – они как солдаты выстраиваются в такие цветочные (Давид назвал их цветочки) фигуры. Такой порядок требует гораздо большего места, чем подвижным молекулам воды (даже простой подсчет покажет, что одинаковое место могут занимать 16 молекул воды и 13 молекул льда, посчитайте на картинке!).

Вот так мы получили водный кристалл.

Опыт 2

выращивание соляного кристалла.

Сделали соленый раствор, завязали нитку на карандаш и опустили нитку в раствор. Ждем, когда кристаллическая рыбка попадется на наш крючок. Вода у нас немного подкрашена чаем, Давиду стало интересно, повлияет-ли это на цвет кристалла.

Этому «популярному» недугу все возрасты покорны: от новорожденных до стариков. К сожалению, не всегда люди избирают верные способы избавления от камней. Где же выход?

Слово нашему эксперту – кандидату медицинских наук, врачу-урологу Виталию Мухину.

Болезнь возникает из-за нарушения обмена веществ, особенно из-за изменения водно-солевого и химического состава крови. Но от чего именно происходит такой сбой, пока остается тайной.

Недрагоценные камни

Образующиеся в организме камни отличаются по своей структуре, строению и химическому составу, а также по размеру. Они бывают мелкими, как песочек на пляже, но могут и напоминать килограммовые булыжники. Существенно различаются камни и по цвету: есть среди них белые, серые, желтые, коричневые, красные и даже черные.

Существуют следующие виды камней:

Ураты (мочекислые камни) – наиболее редкие, встречаются в 5–15% случаев. Имеют гладкую поверхность, твердую консистенцию, зернистую структуру. Цвет: от темно-желтого до кирпично-коричневого. Их развитие может спровоцировать употребление исключительно мясной и рыбной пищи.

Оксалаты – самые распространенные, наблюдаются в 65–75% случаев. Они образуются из щавелевокислого кальция. Как и ураты, чаще встречаются в кислой моче. Оксалаты считаются наиболее твердыми и острыми. Царапающие края этих темно-коричневых конкрементов могут травмировать мочевыводящие пути. Развитие оксалатов также может спровоцировать употребление мясной и рыбной пищи.

Фосфаты встречаются довольно часто. Они состоят из кальциевой и магниевой солей фосфорной кислоты. Их формированию способствует употребление растительной пищи.

Карбонаты – легко крошащиеся камни.

Факторы риска

Генетическая предрасположенность.
Хронические заболевания желудочно-кишечного тракта и органов мочеполовой системы.
Остеопороз и другие заболевания костей.
Нарушение функции паращитовидных желез.
Длительное обезвоживание организма (чаще всего – это результат отравления или инфекционного заболевания).
Недостаток в организме витаминов, особенно витамина D, который синтезируется под влиянием солнечного света. Впрочем, избыток солнца и жаркий климат вредны не меньше.
Злоупотребление продуктами, повышающими кислотность мочи (острое, кислое, соленое), а также обилие белка в пище либо однообразная диета.
Употребление жесткой воды с высоким содержанием солей.
Малоподвижный образ жизни, ведущий к нарушению фосфорно-кальциевого обмена.

Симптомы

1. Боль и чувство тяжести в пояснице, чуть выше и сбоку от крестца. Это главный, хотя и не обязательный, признак мочекаменной болезни – ведь иногда она протекает «молча». Как правило, болит с одной стороны, особенно сильно – во время физической нагрузки или при изменении положения тела.

2. Боль внизу живота, а также в паху и области половых органов.

3. Примесь крови в моче (это бывает, когда камень повреждает слизистую оболочку).

4. Боль при мочеиспускании, учащенное мочеиспускание, помутнение мочи. Беспричинные и резкие позывы к мочеиспусканию появляются чаще при ходьбе, тряске или физической нагрузке.

5. Отеки.

6. Повышение температуры тела. Преобладание какого-либо из симптомов будет зависеть от того, где расположен камень: в почках, мочевом пузыре или мочеточнике. Тем не менее наличие хотя бы одного из симптомов – веское основание, чтобы как можно скорее обратиться к урологу, не дожидаясь наступления самого мучительного из симптомов мочекаменной болезни – почечной колики, которую может вызвать даже один-единственный мелкий камешек, застрявший в мочеточнике.

Диагностика

Мочекаменную болезнь можно спутать с аппендицитом, холециститом, кишечной непроходимостью и панкреатитом, поэтому точный диагноз может быть поставлен только после получения данных урологического обследования. Оно включает такие исследования, как:

Общий анализ крови (выявляет наличие воспалительного процесса в организме).
Общий анализ мочи . Он может показать лейкоцетурию (воспаление в почках) и наличие солей.
УЗИ почек. Это один из основных методов выявления камней в органах мочевыделительной системы (но, к сожалению, таким образом нельзя разглядеть камни в мочеточнике).
Урография или компьютерная томография (КТ). Покажут анатомическое строение и функциональные возможности почек, помогут оценить размер, структуру и место расположения камней (если таковые обнаружатся).
Радиоизотопное исследование. Помогает уточнить, насколько хорошо справляются почки со своими выделительными функциями.

Методы борьбы

Лечение мочекаменной болезни зависит от размеров камня и наличия или отсутствия осложнений.

1. Своими силами.

Маленькие камешки (до 3–4 мм), так называемый «песочек», можно постараться изгнать самостоятельно. Важную роль здесь играет диета. Существуют и специальные препараты, способствующие растворению и выведению небольших камней, а также травы с тем же эффектом (толокнянка, полевой хвощ, медвежьи ушки). Но, как правило, поддаются растворению только мочекислые камни (ураты), и то не всегда, а при сформировавшихся оксалатных и фосфатных камнях такое лечение вряд ли будет эффективным. Поэтому, прежде чем что-то предпринимать самим, нужно обязательно заручиться одобрением врача.

2. Точно в цель!

Конкременты от 4 мм до 1,5 см в диаметре, а также мелкие камешки, не поддающиеся консервативному лечению, можно раздробить. Как? Методом дистанционной литотрипсии (ДЛТ). Этот бесконтактный (и чаще всего безболезненный) способ подходит для людей всех возрастов: от 7-месячных младенцев до стариков, а также для пациентов с тяжелыми заболеваниями, для которых операция невозможна.

Эффективность ДЛТ не зависит от размера и количества накопленных в почках «сокровищ». Процедура занимает около 40 мин. Пациент ложится на стол-литотриптор, под которым создается особое поле, потом на область воздействия наводится «прицел» аппарата, который, даже не притрагиваясь к телу, начинает дробить камни в почках. Все, что человек ощущает, – легкое покалывание в области поясницы и щелчки, издаваемые аппаратом. На Западе эта процедура проводится, как правило, амбулаторно. У нас обычно больного 2–3 дня держат в клинике. Сколько времени размолотые камешки будут выходить из организма, зависит как от структуры самого камня, так и от «стажа» его совместной жизни с человеком. Иногда «песочек» утекает из организма почти без боли, уже в первые сутки после процедуры. Но процесс может затянуться и на месяц и иногда может сопровождаться болевыми ощущениями, напоминающими приступ цистита. Через 1–2 дня и через месяц после процедуры нужно прийти на осмотр к урологу и сделать контрольное УЗИ. Как правило, 1–2 процедур бывает достаточно.

3. Есть контакт!

Если камни более крупные, чем допустимо, раздробить их можно только контактным способом. В этом случае делается инвазивное вмешательство – нефролитолапаксия. Под анестезией (общей или эпидуральной) пациенту делают прокол кожи над почкой и под контролем УЗИ и рентгена, бужами расширяя пространство, внутрь вводят оптическую систему. Затем с помощью специальных аппаратов (ультразвуковых, лазерных, пневматических) камень дробится. Иногда инструменты вводятся не через кожный прокол, а через мочеиспускательный канал – тогда на теле не остается и следа от вмешательства, а реабилитация проходит еще легче. Благодаря нефролитолапаксии можно сразу же разрушить все камни и удалить их осколки.

К традиционным оперативным способам удаления камней в почках сегодня прибегают в редких, трудных случаях.

К сожалению, мочекаменная болезнь часто дает рецидивы. Поэтому, однажды удалив камни, впоследствии можно столкнуться с этой проблемой вновь. Так что всем больным, прошедшим лечение, рекомендуется раз в год проходить УЗИ почек. Людям с проблемными почками важно сильно не переохлаждаться, всегда держать в тепле поясницу. А при появлении пусть даже небольших неприятных ощущений в области поясницы немедленно обращаться к урологу. Необходимо также своевременно лечить воспалительные процессы мочевыводящих органов, чтобы не спровоцировать развития различного рода осложнений.

Одно из наиболее распространённых почечных заболеваний является почечнокаменная болезнь. Что же это за патология? Как попадают камни в мочевыделительную систему? А может они там образуются из-за ряда причин. Как лечат заболевание? Можно ли справиться самостоятельно или необходимо вмешательство специалистов? Всё о камнях в почках можно узнать из статьи.

Что такое камни и как они образуются

Камни в почках образуются в результате нарушения обмена веществ.

Состоят они из:

Солей мочевой кислоты – ураты
Щавелевокислой извести – оксалаты
Фосфата кальция – фосфаты
Карбоната кальция – карбонаты

Камень образуется вокруг эпителия, инородного тела или бактерии. Он может быть один, а может и нет. Форма и цвет конкрементов зависит от места его расположения и образования.

Они могут располагаться в:

Чашечках
Лоханках
Мочевом пузыре

В образовании камней огромную роль играет инфекция в мочевыводящих путях, а также нарушения в эндокринной системе.

Почему образуются камни в почках

Самыми распространёнными причинами образования камней в почках являются:

Недостаточный приём жидкости (еда в сухомятку)
Употребление питьевой воды с высоким содержанием солей
Нарушение оттока мочи
Инфекции в мочевыводящих путях
Скудное однообразное питание
Злоупотребление алкоголем, в частности красным вином
Недостаточное поступление в организм витаминов А и Д
Травмы почек
Наследственная предрасположенность

Признаки камней во почках

Человек может быть «обладателем» камня многие годы, поскольку иногда болезнь протекает без видимых симптомов. Лишь изредка больной может отмечать боли в области поясницы, что связано с продвижением конкрементов по мочеточнику.

Интенсивность боли зависит от его размера и расположения. Например, песок в почках может обнаруживать себя лишь по косвенным признакам (боль при мочеиспускании, запах и помутнение мочи).Также конкременты можно заподозрить при лёгком постукивании в области почек. Если человек испытывает боль, значит результат положительный. На рентгенограмме отчётливо видны ураты, фосфаты менее заметны на снимке.

По анализу мочи можно обнаружить ураты, фосфаты, оксалаты и смешанные кристаллы.

Очень большие камни раздражают слизистые мочевыводящей системы, и болезнь проявляется в виде почечной колики.

Что такое почечная колика

Наиболее типичным проявлением камней в почках являются приступы резкой боли в пояснице. Боль отдаёт в пах, половые органы, внутреннюю поверхность бедра. Локализация болевых ощущений зависит от места расположения конкрементов — чем они выше расположен, тем выше болит. Если камень в мочеточнике, болевые ощущения отдают в половые органы.

При закупорке конкрементами просвета мочевыводящих путей, развивается острая задержка мочи. Это очень опасное состояние.

Приступ может сопровождаться:

Рвотой
Тошнотой
Вздутием живота
Неотхождением газов

Больной беспокоен, мечется, стонет. Болевые ощущения бывают нестерпимы. После приступа почечной колики, в моче можно обнаружить кровь. Это связано с травматизацией камнем мочевыводящих путей.

Срочная помощь при почечной колике

Стоит помнить о том, что почечная колика возникает не только из-за конкрементов. Причин может быть несколько.

Среди них выделяют:

Блуждающая почка
Перемежающийся гидронефроз
Туберкулёз почек и мочевыводящих путей

У многих приступ протекает не типично.

В этом случае, нужно исключить другие заболевания, такие как:

Аппендицит
Кишечная непроходимость
Острый холецистит
Острый панкреатит
Внематочная беременность
Перекрутка кисты придатков матки
Острый приступ поясничного радикулита

Теперь о помощи. Больные с приступом почечной колики нуждаются в немедленной госпитализации. Не теряйте время, вызывайте врача. Единственное, чем можно помочь больному до приезда скорой помощи – облегчить болевые ощущения.

Для этого больного следует уложить и положить на область поясницы горячую грелку. Можно дать человеку, нуждающемуся в помощи, таблетку спазмолитика, например, но-шпы. Всё, больше ни чего делать не нужно.

Диета при камнях в почках

Диету следует соблюдать с целью предотвращения роста конкрементов и образования новых.

При оксалатах, состоящих из щавелевой кислоты противопоказаны:

Все ягоды
Томаты
Щавель
Шпинат
Цикорий
Какао

То есть, все продукты, содержащие в большом количестве щавелевую кислоту.

При уратах – мочекислых камнях, больному следует воздержаться от употребления мясных продуктов и всевозможных сыров.

Если же у человека образовались фосфаты, нельзя употреблять такие продукты, как:

Молоко и молочные продукты
Овощи
Яблоки
Груши

Лечение почечнокаменной болезни

Диагностику наличия конкрементов проводят при помощи рентгенографии. Камни и песок в почках распознают при помощи ультразвукового исследования.

Виды лечения:

Литолиз
Литотрепсия
Уретрореноскопия
Нефролитолапаксия
Удаление хирургическим методом

При литолизе камни растворяют, при литотрепсии – дробят на мелкие фрагменты, которые потом, с лёгкостью проходя по мочеточникам, выводятся организмом наружу.

Литотрипсия

Литотрипсия камней почек бывает дистанционной и лазерной.

Суть дистанционной литотрепсии заключается в том, что при воздействии волн различной частотности, с помощью соответствующего оборудования, происходит локальное действие на предполагаемое место обитания конкрементов. Происходит, своего рода, дробление на более мелкие фрагменты.

При лазерной литотрипсии, непосредственнно к камню подводится эндоскоп, и под воздействием лазера происходит его разрушение до состояния песка, который также выводится с мочой.

Литолиз

Суть этой терапевтической процедуры заключается в растворении конкрементов, содержащихся в почках. Его делят на восходящий и нисходящий.

Восходящий литолиз проводитя при помощи прямого воздействия лекарственных растворов на камни. Для этого требуется катетеризация почечной лоханки. Обычно восходящий литолиз проводят в послеоперационный период, для орошения лоханки почки, путём ввода лекарственных растворителей через нефростомическую трубку.

Нисходящий литолиз наступает при консервативной терапии. Приём лекарственных препаратов способствует растворению и естественному выходу камней из почек.

Уретерореноскопия

Это процедура применима в отношении камней не больших размеров. Плюс уретрореноскопии состоит в том, что нет необходимости в госпитализации пациента. Дробление конкрементиов проводится с помощью уретроскопа или нефроскопа. Первый вводится в мочеиспускательный канал, последний – в почку.

Процедуру разрешено проводить только врачу соответствующей квалификации. В противном случае, можно повредить уретру или ткань почки, что приведёт к инвалидизации пациента. Подходит для дробления камней малого размера локализованных в мочеточнике, почках, мочевом пузыре и мочеиспускательном канале.

Нефролитолапаксия

Эта методика применяется для удаления камней крупного размера, достигающих 1,5 см и более. В области почки делается надрез, вводится нефроскоп и микроинструменты, позволяющие раздробить и извлечь конкремент.

Хирургический метод удаления камней

Этот метод применим к пациентам, у кого конкременты в почках превышают размеры, при которых эффективна литотрепсия или литолиз. Проводится по заключению врача, когда другой метод не является действенным. При большом скоплении камней в почечной лоханке, также показано хирургическое вмешательство.

Народные методы избавления от камней в почках.

По советам народных целителей, избавиться от конкрементов в почках можно с помощью трав. Некоторые рецепты приведены ниже.

Измельчить 2 ст. ложки семян сельдерея, смешать с тем же количеством мёда. Принимать 2 раза в день.

Взять по 50 гр. листья черники, фасоли, хвоща полевого и тысячелистника, залить стаканом воды, поставить на огонь, кипятить 20 минут. Принимать отвар по 150 мл. в день.

Действенным народным методом является приём свежевыжатого сока моркови. Принимать за 40 минут до еды по половине стакана.

Стоит помнить, что народные методы не всегда действенны и безопасны. Сообщите своему лечащему врачу о вашем намерении принимать настои лечебных трав.

Лечение в санатории

Стоит помнить — если размер образовавшихся конкрементов превышает 0,5 см – лечение противопоказано. Дело в том, что санаторные процедуры могут спровоцировать самовольный выход конкрементов по мочеточнику и травмировать мочевыводящие пути. В этом случае приступа почечной колики не избежать.

При наличии в почках щелочных камней, пациенту показано лечение на курортах, где минеральные воды богаты щёлочью. При нахождении фосфатов – больному рекомендовано лечение на курортах с кислыми водами.

Физиолечение

Физиолечение пациентам показано для нормализации обмена веществ, стабилизации водно-солевого баланса. С помощью физиопроцедур происходит расслабление гладкой мускулатуры. Кроме того, оказывается выраженный противовоспалительный эффект. В качестве физиолечения показано воздействие лазером, ультразвуком и токов низкой частотности.

Стоит отметить, что лечение почечнокаменной болезни проводится комплексно. Нельзя обойтись только одной процедурой. Необходим приём медикаментов, витаминов, проведение физиолечения и посещение санатория. Немаловажным является соблюдение диеты. Необходимо контролировать приём жидкости, ограничить соль.

Нельзя допускать возникновение и развитие инфекционных процессов в мочеполовой системе, чтобы не спровоцировать образование новых камней в почках. Больной должен регулярно проходить обследование и находиться на учёте у уролога. О любых, даже самых незначительных, болях в поясничной области необходимо оповещать своего лечащего врача.

Во время возможного обострения болезни, в осенне-весенний период, необходимо бдительно относиться к состоянию своего здоровья. Как правило, именно в эти времена года, организм человека наиболее чувствителен к разному рода изменениям. Подходите к вопросу лечения трезво, реагируйте на сигналы организма и тогда все хвори обойдут вас стороной. Будьте здоровы!

medspravochnaja.ru

Как образуются камни?

При мочекаменной болезни у пациента формируются кристаллические отложения, образующие уролиты – конкременты различных размеров и форм. Они могут возникать в мочевом пузыре и почечных лоханках.

Механизм образования камней основан на осаждении из урины минералов и солей. В норме этого не происходит, но, если в организме больного присутствуют какие-либо патологии, метаболические нарушения, смещающие химический баланс элементов, такое состояние запускает процесс камнеобразования.

Для формирования уролитов нужна основа:

Таковой обычно становятся белки и мукополисахариды в моче, концентрация которых увеличивается при некоторых заболеваниях.
Белковые компоненты становятся «ядром» камня, на которое осаждаются минералы и соли, формируя сперва песок, а затем и более крупные образования.
Тогда и проявляются симптомы камней в мочевом пузыре и почках.

Второй важный фактор – кислотно-щелочной баланс организма, прямо влияющий на скорость кристаллизации и её интенсивность. Кислотность мочи определяет уровень способности белков «склеивать» на себе компоненты будущего уролита.

Какие бывают камни?

Все образования делятся на виды, в зависимости от вызвавшей патологию причины.

Камни бывают:

На образование оксалатной разновидности влияет щавелевая кислота и её соли. Поверхность таких камней плотная, с острыми гранями, они часто повреждают мочевыводящие пути при прохождении по ним, вызывая боль. В травмированную слизистую может проникнуть инфекция, что ведёт к тяжёлым осложнениям.

Уратные камни в мочевом пузыре у мужчин несут в своём составе мочекислые соли.

Образования могут появляться из-за:

метаболических расстройств;
неправильного питания;
малоподвижности;
на фоне длительного курса лечения аспирином.

Конкреции фосфатного типа образуются на фоне патологий усвоения организмом фосфора и кальция, при избытке в меню продуктов с кальцием. Эти конкременты обычно довольно хрупкие.

Цистиновые уролиты встречаются редко. Их образование обусловлено аутоиммунными патологиями, как правило, наследственного характера. Вышедший камень по структуре мягкий, состоит из белковых соединений. Коварство этих конкрементов в том, что они не поддаются диагностике рентгеном (не видны на снимках), поэтому для определения их присутствия врачам приходится применять более продвинутые методы, например, экскреторную урографию.

Смешанные конкременты, как видно из названия, соединяют в себе признаки нескольких видов камней. Они имеют слоистую структуру, где один слой солей сменяет другой.

Почему появляются камни

Врачи разделяют все причины формирования камней в мочевыводящих путях на две большие категории:

Все они так или иначе негативно влияют на ткани и органы мочевыделительной системы:

нефрозоподобный синдром:
врождённые патологии развития;
приобретённые проблемы (аденома простаты, смещение почек, травмы и т. д.);
тубулопатия.

Тубулопатией называют заболевание, развивающееся как результат сбоя обмена веществ, при котором почечные канальцы претерпевают ферментативные изменения.

Эта проблема вызывается рядом негативных факторов, подверженность многим из них более свойственна мужчинам:

Так, например, долгое пребывание на жаре, при котором для утоления жажды человек пьёт жёсткую воду, ведёт к росту содержания солевых соединений в урине. Они, в свою очередь, осаждаются в камни.

Весьма большую роль играет и анатомия: на развитие патологии значительное влияние оказывает структура мочевыводящих путей и её аномалии. Многим мужчинам приходится сталкиваться с таким заболеванием, как гиперплазия простаты; увеличиваясь в размерах, орган ухудшает прохождение мочи, ведя к росту уровня солей в урине. Кроме того, начинаются застойные процессы, в потенциале способные вызвать воспаление.

Патогенные факторы – негативное воздействие бактериальной микрофлоры и иные процессы в организме, запустившие камнеобразование. Например, это упомянутое выше воспаление органов, произошедшее по причине бактериальной инфекции или под воздействием других факторов.

Симптоматика

Обычно симптомы мочекаменной болезни у мужчин сходны с таковыми у женщин.

Но яркость их проявления зачастую бывает сильнее, в силу некоторых отличий в физиологии:

у мужчин больше длина мочеиспускательного канала, сам он тоньше;
мочеточники имеют менее эластичные мышцы.

Эти факторы значительно уменьшают шансы самостоятельного выхода уролитов. При их прохождении по мочевыводящим путям они травмируют слизистую, при этом пациент чувствует сильную боль, а при мочеиспускании обнаруживаются примеси крови. Они могут быть как невидимыми (микрогематурия), так и заметными визуально. Микрогематурию можно обнаружить только в лабораторных условиях по присутствию в моче эритроцитов.

Основные признаки мочекаменной болезни:

Нарушение нормального отвода мочи вызывается камнем, перекрывшим каналы выхода.

Без нормального выделения жидкости могут развиться такие опасные патологии, как:

пиелонефрит;
рефлюкс пузырно-мочеточниковый;
гидронефроз.

В ранних стадиях признаки камней в мочевом пузыре или почечных лоханках могут быть выражены неявно или отсутствовать вовсе. Обычное же проявление болезни – так называемая почечная колика, сопровождающаяся резкой болью в области поражённой почке. Боль вызывается камнем, который по какой-то причине начал смещаться в мочевыводящих каналах, растягивая их. Это растяжение сопровождается болезненностью и травмированием слизистых оболочек.

Локализация боли зависит от местоположения конкремента. Пациент может ощущать её в пояснице, паху, с иррадиацией в наружные половые органы.

Способы диагностики

Выявление уролитиаза – комплексный процесс, подразумевающий ряд диагностических процедур. Все они в совокупности дают точно определить наличие камней, их локацию, тип и размер, а также выявить возможные сопутствующие патологии.

Этапы обследования:

Большое значение имеет инструментальное обследование. Его способы дают возможность локализовать и увидеть уролиты, дать медицинскую оценку состояния почек. Среди инструментальных техник: микроволновая радиотермометрия, ультразвуковая диагностика, МРТ.

Лечение

Что делать при уролитиазе? То, какое будет выбрано лечение мочекаменной болезни у мужчин, во многом зависит от демонстрируемых симптомов: клиническая картина определяет терапевтическую тактику.

По остроте состояния и тяжести проявлений патологии меры делят на:

экстренную терапию;
плановые мероприятия.

Экстренная терапия направлена на быстрое снятие почечной колики и устранение спазма. Для этого больному дают спазмолитики. Помимо самого обезболивания, эти средства способствуют выведению уролита наружу.

Но-шпа;
Баралгин;
Папаверин.

Специалисты при острых состояниях предпочитают вводить больному спазмолитики внутривенно, для максимально быстрого достижения нужного эффекта.

Плановые мероприятия направлены на избавление пациента от уролитов и устранение причин камнеобразования.

Они включают:

Лечение медикаментами призвано улучшить отток мочи, снять воспаление, разрушить и вывести камни. Так, антибиотики назначаются при осложнениях, когда на фоне развивается бактериальное поражение. Обязателен курс после оперативного или инструментального удаления.

Распаду камней способствуют средства, изменяющие кислотно-щелочное равновесие урины. Благодаря этому камни растворяются, и создаётся препятствие к формированию новых. Особенно эффективны такие препараты в комплексе с мочегонными.

Среди подобных медикаментов:

Уралит-У;
Марелин.

Мочегонное действие способствует тому, чтобы вышел камень.

Терапия инструментальными способами (литотрипсия) подразумевает разрушение и удаление образований контактным методом или на расстоянии, посредством специальных инструментов и приборов. Конкреции разрушаются под действием ультразвука, электромагнитных и электрогидравлических волн, а остаток выйдет наружу сам.

Процедуры выполняются как путём непосредственного ввода инструмента (через уретру) к месту воздействия, так и дистанционно. Так обычно разрушают крупные фракции, разбивая их на малые фрагменты, выходящие далее естественным образом.

В сложных случаях, когда отсутствуют иные возможности избавить больного от камня или ситуация требует немедленного устранения препятствия отводу мочи, прибегают к хирургии.

Ранее врачи проводили классические полостные операции, когда вскрывалась брюшина, и хирург работал на открытых органах. Но сегодня даже в тяжёлых ситуациях в основном проводят малоинвазивные вмешательства, когда инструменты заводятся через небольшие проколы в тканях, а процесс контролируется введённым через такое же отверстие эндоскопом с камерой и источником света.

Профилактика

Чтобы не развивалась мочекаменная болезнь у мужчин, пациенты должны соблюдать правильную диету, режим питья, придерживаться здорового образа жизни и режима дня. Особенно это важно для мужчин, уже имеющих мочекаменную болезнь. Например, носителям оксалатных камней запрещены продукты с щавелевой кислотой. Не рекомендуется при мочекаменном синдроме и употребление молочных продуктов (из-за значительного уровня кальция в них).

Уратные камни мочевого пузыря провоцируются животной пищей: мясом, бульонами, блюдами из печени. Поэтому количество таких блюд в рационе желательно минимизировать. При фосфатных камнях мясо, наоборот, полезно, поскольку повышает кислотность мочи.

Схожим эффектом обладают:

рыба;
фрукты.

Можно для профилактики принимать некоторые растительные препараты, оказывающие мягкое противовоспалительное и спазмолитическое действие и способствующие рассасыванию уролитов. Разумеется, их приём должен быть согласован с лечащим врачом.

pochki2.ru

Нельзя говорить о горных породах и минералах, слагающих эти породы, не сказав, хотя бы в общих чертах, о кристаллах.

Понятие «кристалл» у многих связывается с твердым и обязательно прозрачным веществом, имеющим своеобразную естественную огранку. Часто говорят: «кристально чист» или «прозрачен, как кристалл». Высокие моральные качества человека нередко характеризуют словами: «кристальной души человек».

На самом деле далеко не каждый кристалл чист и прозрачен, и, вместе с тем, не всякий прозрачный минерал является кристаллом.

Всем хорошо известны прекрасные прозрачные бесцветные кристаллы горного хрусталя, которые, видимо, и послужили материалом для создания приведенной выше образной метафоры. Однако встречается разновидность горного хрусталя смоляно-черного цвета морион. Существуют также кристаллы хрусталя, на вид как бы закопченные, именуемые дымчатым горным хрусталем.

Много есть и обратных примеров, когда чистый и прозрачный минерал не относится к кристаллическим веществам, таким, например, является янтарь или искусственное минеральное вещество - стекло.

Все минералы представляют собой природные химические соединения и подразделяются на две большие группы: кристаллы и некристаллы.

Что же такое кристалл и некристалл и чем они между собою различаются?

Прежде всего основной особенностью всех кристаллов является их естественная огранка. Подчас кристаллы обладают столь правильными гранями и такой красотой форм, что даже искусный ювелир может позавидовать их совершенству.

Каждый кристаллический минерал образует вполне определенные характерные для него кристаллы. Но при этом, в зависимости от условий образования кристалла, отдельные его грани иногда развиваются медленнее других, и от этого форма, присущая данному кристаллу, может искажаться.

Форма какого-либо кристалла не случайна, она в известной мере отображает его содержание, вернее, тот порядок расположения атомов, который присущ тому или иному минералу, обладающему определенным химическим составом.

Следовательно, кристаллическими веществами именуются твердые вещества, атомы, ионы или молекулы которых размещаются в определенном порядке, образуя пространственную кристаллическую решетку. Если кристаллические вещества образовались в естественных условиях на поверхности Земли или в ее недрах, они именуются кристаллическими минералами.

Порядок расположения атомов в кристалле является его существенной качественной характеристикой, от которой зависят физические свойства кристалла: твердость, теплопроводность, электропроводность, оптические свойства и т. д. У большинства кристаллических веществ эти свойства изменяются в зависимости от направлений, проходящих внутри кристалла. В этом легко можно убедиться. Возьмите пластинку кристалла гипса и покройте одну ее сторону тонким слоем воска или стеарина, затем прикоснитесь раскаленной иглой к этой стороне и вы увидите, что воск растает вокруг иглы, образуя пятно эллипсоидальной формы. Это значит, что по направлению длинной оси эллипса гипс лучше проводит тепло, чем в направлении короткой оси,

Для геолога, изучающего минералогический состав горных пород, оптические свойства кристаллов имеют особенно важное значение, так как горные породы, состоящие из мельчайших кристалликов, чаще всего исследуют под микроскопом, с помощью которого минералы распознаются именно по их оптическим свойствам. Большинство кристаллических минералов обладает отмеченной выше особенностью - разносвойственностъю, или анизотропией, которая хорошо проявляется в оптических свойствах. И лишь небольшая группа кристаллических минералов в оптическом отношении обладает одинаковыми свойствами во всех направлениях кристалла; такие вещества называются равносвойственными, или изотропными, - например, каменная соль, алмаз, гранат и некоторые другие.

Минералы же некристаллические всегда изотропны, к числу их, например, относятся: вулканическое стекло, янтарь, опал и многие другие.

Для того чтобы яснее себе представить, почему большинство кристаллических веществ разносвойственно, а некристаллические вещества равносвойственны, проведем следующее сравнение.

Допустим, построена колонна солдат по четыре в ряд. Известно, что в строю ряд от ряда находится на расстоянии вытянутой руки, а в каждом ряду солдат от солдата отстоит лишь на ширину двух ладоней. Вы можете довольно легко и поэтому быстро пройти между рядами, т. е. в направлении, указанном стрелкой Б, но в поперечном направлении, обозначенном стрелкой А, пройти затруднительно; вам придется буквально протискиваться между бок о бок стоящими солдатами. Еще труднее пройти сквозь строй в диагональном направлении, которое на рисунке показано

стрелкой В. Боли же представить себе толпу людей, стоящих без какого-либо порядка, то понятно, что, проходя через нее, вы в любом направлении будете испытывать примерно одинаковое сопротивление своему движению.

Расположение атомов в кристаллическом веществе в известной мере напоминает порядок размещения людей в строю. Поэтому сопротивление, испытываемое лучом света, проходящим через кристаллическое вещество, различно в разных направлениях. Тот же луч встречает одинаковое сопротивление и проходит с одинаковой скоростью во всех направлениях через вещество некристаллическое, в котором молекулы и составляющие их атомы расположены в беспорядке.

Приведенное сравнение, разумеется, далеко не полно отражает внутреннее строение кристаллического вещества и его физические свойства, которые зависят от особенностей строения атомов и их связей в кристалле. Узнать об этом подробнее можно из специальных руководств, научно-популярных книг и брошюр по кристаллографии.

Разнообразие кристаллов проявляется во многом: в окраске, форме, размерах и других свойствах. Бывают кристаллы-гиганты, как, например, найденный на Украине кристалл кварца весом около 10 тонн или кристалл слюды длиною более двух метров. Большая же часть горных пород состоит из микроскопических кристаллических зерен, размеры которых часто так незначительны, что их удается рассмотреть лишь в электронный микроскоп, увеличивающий в сотни тысяч раз. Из таких мельчайших кристаллов сложены многие глины. Окраска и блеск многих кристаллов изумительны и ни с чем не сравнимы. Этими свойствами славятся драгоценные камни-самоцветы: красные рубины, зеленые изумруды, желтые турмалины и топазы, зеленый при дневном свете и красный при искусственном освещении александрит, алмаз, который бесцветен или слабо окрашен в голубоватые или желтоватые тона, но отличается исключительным блеском благодаря высокому преломлению в нем лучей света. Алмазу всегда придают искусственную огранку, чтобы усилить его блеск и «игру»; такой искусственно ограненный алмаз именуется бриллиантом. Твердость этого минерала самая высокая как среди минералов, так и среди искусственных сплавов. Это объясняется своеобразной кристаллической решеткой его кристалла, в которой атомы углерода располагаются особенно плотно. Любопытно, что ничем не отличающийся по составу от алмаза графит, также состоящий из углерода, но имеющий другую кристаллическую решетку, иное расположение атомов, обладает и совершенно другими свойствами. Это - черный непрозрачный, с металлическим блеском минерал, который относится к самым мягким минеральным веществам и поэтому применяется для производства карандашей.

Большинство кристаллов не только преломляет луч света, но и раздваивает его. Особенно сильно это свойство проявляется у прозрачного кальцита (который иначе называется исландским шпатом). Если, например, посмотреть сквозь кристалл прозрачного кальцита на какой-нибудь небольшой предмет, он будет иметь двойное изображение.

Кристаллические и некристаллические минералы обладают многими такими свойствами, или, как говорят, внешними признаками, по которым их можно распознать даже без применения каких-либо приборов. К ним относятся: твердость, цвет минерала и его порошка, блеск, спайность (способность раскалываться по определенным направлениям), растворимость, прозрачность, характер поверхности излома и реже вкус и запах.

Некоторые же отличающие минералы свойства определяются только с помощью специальных приспособлений, приборов или даже в лабораториях. Сюда относятся химический состав минералов, плавкость, реакции с другими химическими веществами, светопреломление, удельный вес и некоторые другие свойства.

Сказанное выше уже дает некоторое представление о кристаллических веществах. Остается лишь уточнить понятие о минерале, которое значительно шире, чем понятие о кристалле. Между тем многие несведущие в минералогии люди отождествляют их.

Минералом называется природное однородное образование определенного химического состава, находящееся в твердом, жидком или даже газообразном состоянии.

Следовательно, мир минералов несравненно богаче, чем мир кристаллов, так как он включает в себя не только все природные твердые вещества - кристаллы, но также и твердые некристаллы, жидкости и газы (в конечном итоге любую жидкость и газ при определенных условиях температуры и давления можно превратить в твердое вещество).

Минералы образуются в результате физических и химических процессов, протекающих в недрах Земли и на ее поверхности.

Науке известно около трех тысяч минералов, но большинство из них встречается очень редко. Лишь 300-350 минералов широко распространены и составляют почти все окружающие нас камни или горные породы.

Мир насекомых и растений значительно разнообразнее мира минералов. Однако насекомые и растения имеют распространение только на поверхности земли и в водных бассейнах, и лишь на небольшую глубину живые организмы проникают в земные недра.

Минеральный же мир вездесущ. Всюду минералы. Весь земной шар от его тяжелого железоникелевого ядра и до каменной земной коры сплошь состоит из минералов. Вода рек, озер, морей и океанов тоже минерал (только жидкий) с растворенными в ней солями, также минералами. Газообразная атмосфера, окружающая Землю, - минерал. В организме животных и растений много минеральных и в том числе кристаллических веществ.

Словом, всюду минералы: мы ходим по минералам, дышим минералами, употребляем в пищу многие из них, приготовляем пищу в минеральной посуде, строим жилища из минералов, большая часть топлива - минералы, почти вся наша промышленность (особенно тяжелая) добывает и перерабатывает минералы. Без минералов немыслима жизнь человека. Более того, само органическое вещество, первая клетка возникла из минеральных веществ, ибо первичным веществом нашей планеты были минералы.

Много великих и выдающихся людей нашей Родины изучали минералы и горные породы, из них состоящие, их строение, состав, образование и историю. Имена этих ученых известны всему миру: от основоположника отечественной минералогии и геологии великого Ломоносова до выдающихся минералогов советской эпохи - Вернадского и Ферсмана, положивших начало новой геологической науке - геохимии.

Пожалуй, никто так не любил камень, как его глубокий знаток академик Александр Евгеньевич Ферсман. Он был не только известным минералогом и геохимиком, вдохновителем многих открытий новых минеральных богатств нашей страны, но также и инициатором новых отраслей минеральной индустрии. Об А. Е. Ферсмане творили его ученики, что он хотел проникнуть в «душу минералов». Во всяком случае, он понимал их «язык» и мог познавать их. Не случайно А. Е. Ферсман взял эпиграфом к одной из увлекательнейших своих книг слова: «…И камни говорят».

Многое связано у А. Е. Ферсмана с Крымом. Здесь он провел свои детские годы, приезжая с родителями на лето в деревню Тотайкой, которая теперь носит имя ученого и называется Ферсмаетово. Это село расположено в восьми километрах от Симферополя по Алуштинскому шоссе, в вершине Симферопольского водохранилища.

Еще шестилетним мальчиком Ферсман начал собирать красивые камешки по берегам Салгира и в каменоломнях, заинтересовался их происхождением и полюбил камни на всю жизнь.

Позднее, уже будучи крупным ученым, А. Е. Ферсман также посещал Крым и написал немало увлекательных страниц о минералах Крыма.

Мы сказали очень немного о природе кристаллического и некристаллического минерального вещества. Мы приоткрыли лишь маленькую щелочку в занавесе, скрывающем богатую и увлекательную область знания - кристаллографию и минералогию. Открыть шире занавес или даже полностью поднять его - задача тех, кто хочет глубже изучить геологические науки.

Мир минералов богат. Каждый минерал имеет свою историю, даже несколько историй: историю открытия, историю промышленного освоения и, наконец, свою собственную историю - возникновения, развития, изменения.

www.activestudy.info

Каменный мир

Молодой, еще развивающийся мир, всегда состоит из камня, воды и огня. Именно так и выглядела планета миллиард лет назад. Небо, затянутое грозовыми тучами, в которых отражалось пламя извергающихся вулканов, и бушующее, вечно штормовое море.

В безумном хаосе молний, раскатах грома и реве вулканов зарождалась земля. Это сегодня она милая, уютная и зеленая, а тогда все выглядело совершенно иначе. Суша, нервно дрожащая в непрерывных землетрясениях, исторгала из себя то, что впоследствии станет базальтом и гнейсом.

Горы, наползая друг на друга, словно гигантские чудовища, грызли и калечили друг друга, роняя громадные глыбы гранита и габбро.

Лишь с течением времени земля понемногу избавлялась от родовых мук и успокаивалась, время от времени выбрасывая в понемногу очищающееся небо столбы вулканических извержений и вздрагивая каменистой поверхностью, кроша и перемалывая отдельные глыбы и скалы.

Мир воды

Климат становился постепенно все мягче. Теплые воды заполняли низины и впадины, в них зарождалась такая странная жизнь. Диковинные рачки и моллюски распространись в теплых морях на удивление обильно. Отмирая, они буквально устилали дно своими раковинами и панцирями. Все больше появлялось моллюсков в теплой солоноватой воде, все толще становился слой их останков на дне, все плотнее и тверже. Разрушаясь под собственным весом, панцири перемешивались, как бы срастались друг с другом, превращаясь в твердые каменные глыбы.

Катящийся камень мхом не обрастает

Те камни, что встречаются в повседневной жизни, в большинстве случаев остатки либо разрушенных осадочных пород, что составляет примерно 75% всего количества камней, либо метаморфические породы порядка 18–20%, то есть породы, изменившиеся внутри земли под действием давления и температуры. Все остальное это породы магматические, такие как граниты и базальты. Исходные породы из глубин планеты.

Свой нынешний вид все эти камни-валуны обрели главным образом в результате выветривания на суше и окатывания в воде рек и морей. Лишь незначительная часть камней-останцев на равнинах сохранила, если не первоначальный, то хотя бы достаточно древний облик, но и их коснулось выветривание, в особенности это заметно в случае, когда валун или останец сложен из осадочных пород, которые относительно легко разрушаются в результате атмосферных явлений. В качестве примера можно привести характерные фигуры выветривания, в долине привидений на Южной Демерджи в Крымских горах.