Сера самородная. Водинское месторождение.
Совершенная геометрическая форма созданных природой кристаллов не может не удивлять. Ведь наблюдать их возникновение практически невозможно. Весь процесс происходит в закрытых полостях, скрытых глубоко под земной поверхностью. Даже в наше время, когда многие минералы выращиваются искусственно, их возникновение в природных условиях зачастую остается загадкой.
Однако в мире существуют удивительные места, где различные минералы образуются буквально на глазах. К таким заповедным зонам можно отнести горячие источники Исландии, Узонскую кальдеру на Камчатке, источники Памуккале в Турции, серный Серноводский источник в Заволжье.
В таких естественных лабораториях кристаллообразующих процессов человеку предоставляется возможность заглянуть в таинственный мир минералов. Поражает не только удивительная красота этих созданных природой шедевров, но и чувство проникновения в древнюю историю нашей планеты.
Ведь глядя, например, на отливающие голубизной кристаллы целестина, можно невольно перенестись во времена, когда кипевшие жизнью древние моря омывали своими теплыми волнами подножья уже существовавших тогда Кавказских гор. Фиолетовый аметист на прозрачных иглах горного хрусталя переносит нас на миллионы лет назад, в глубокие тесные трещины, где под действием медленно циркулирующих горячих минеральных растворов на гранях растущих кристаллов возникают новые ионы-кирпичики. Так, при внимательном изучении, любая друза или отдельно взятый кристалл может многое рассказать о своей истории.
Совершенно прозрачные кристаллы самородной серы заслуженно считаются одними из красивейших в мире.
Сера самородная; Водинское месторождение.
В них как-будто сияют радугой лучи солнца. Именно такими необыкновенными кристаллами богаты уникальные месторождениями самородной серы Среднего Поволжья. Там, среди отрогов Жигулевских гор, расположено самое известное среди них — Водинское, названное по находившемуся когда-то неподалеку хутору Водино.
Сероводородные источники, как и выходы известняка с вкраплениями серы были известны в этих местах с давних времен. Впервые добывать самородную серу в Среднем Поволжье начали в XVI веке в районе Серноводска. Начиная с 20-х годов XVIII века и до 1764 года неподалеку от Царева кургана работал сероплавильный завод, на котором трудились около пятисот рабочих. Первую планомерную разработку Водинского месторождения начал в 1856 году предприниматель Аким Светов.
По выявленной современными геологами закономерности, отложения самородной серы сопутствуют нефтяным месторождениям. Около 400 млн лет назад на месте современных Жигулевских гор плескался богатый жизнью теплый океан. Мириады раковин отложились мощными пластами гипсоизвестняков, которые в результате тектонических сдвигов образовали Жигулевское поднятие, ставшее впоследствии Жигулевскими горами.
Позднее эти территории ещё не раз осушались и затоплялись на миллионы лет, в результате чего 20-25 млн лет назад в гипсоизвестняках сформировались карстовые полости, которые и стали камерами-кристаллизаторами.
По глубинным трещинам в верхние пласты известняка просачивались нефтяные воды отложений каменноугольного периода, а им навстречу проникали сульфатные воды, обогащенные кислородом. В зонах взаимодействия этих растворов и отложилась крупнокристаллическая самородная сера и сопутствующие ей минералы.
Лучшие образцы самородной серы Среднего Поволжья отличаются не только своей неповторимой хрупкой красотой. В жеодах и известняках Водинского месторождения часто встречаются очень крупные кристаллы размером 50 — 70 мм. Именно здесь был найден самый большой в мире кристалл самородной серы размером около 30 см.
Сера в природе встречается в нескольких полиморфных кристаллических модификациях, в газообразном и жидком состоянии, а также в виде коллоидных выделений. В естественных природных условиях наиболее устойчивой является ромбическая модификация (α-сера), которую обычно и называют просто «сера».
При нагреве до 95,6°C она переходит в моноклинную модификацию (β-сера), которая при охлаждении вновь становится ромбической. Искусственно получены и другие кристаллические формы этого вещества, которые в природе исключительно редки, либо вовсе не известны.
Облик кристаллов серы преимущественно дипирамидальный, но может быть самым различным.
Сера самородная; кристаллы около 2,5 см; Львовская область, Украина. © Wendell Wilson
На гранях обычно наблюдаются фигуры естественного травления. Помимо красивых желтых кристаллов образует сплошные массы, порошкообразные налеты, сталактиты и сталагмиты, почковидные выделения.
Окраска: от светло-желтой до желтовато-бурой; от примесей иногда зеленоватая, красноватая, коричневая, темно-серая до почти черной. Блеск: смолистый, жирный. Хрупка. Излом: неровный, раковистый. Спайность: несовершенная. Твердость: 1 — 2. Удельный вес: 2,05 г/см3. Электропроводимость при обычной температуре практически отсутствует. Растворяется в керосине, скипидаре. Легко плавится и сгорает. Температура плавления при атмосферном давлении — 112,8°C.
Обладает сильным двойным лучепреломлением. В спектре присутствует широкая полоса сине-голубых лучей, поэтому винно-желтые кристаллы самородной серы иногда поразительно красиво сияют голубым светом. Также обладает ярко выраженной дисперсией. К тому же грани её призматических кристаллов разлагают лучи света на многоцветовой спектр. Благодаря этому некоторые кристаллы особо чистой самородной серы дают необычную игру света от голубого до темно-красного.
Этот минерал очень чувствителен к резким перепадам температуры — верхние слои кристалла трескаются и он тускнеет. Это объясняется тем, что сера плохо проводит тепло, но при этом обладает очень большим тепловым расширением.
Если взять кристалл рукой и поднести к уху, можно услышать четкое потрескивание — это от нагрева пальцами образуются разрывные трещины. Поэтому при сборе коллекционных кристаллов серы пользуются чистой тряпочкой и мягким пинцетом.
Самородная сера — это минерал, который встречается только в самых верхних слоях земной коры, но образуется при самых разнообразных процессах.
Немаловажную роль в образовании серы играет флора и фауна нашей планеты — растительные и животные организмы являются своеобразными аккумуляторами серы, к тому же они способствуют распаду сероводорода (H2S) и других сернистых соединений. Именно с деятельностью бактерий связано образование серы в почвах, болотах, илах, а также в нефти, где она частично содержится в виде коллоидных частиц.
Сера может выделяться из воды, содержащей сероводород, под воздействием кислорода воздуха; в приморских районах она иногда выпадает при смешивании пресных и соленых вод — из H2S морской воды под влиянием кислорода, растворенного в пресных водах.
В северных районах России сера выделяется из серных источников и болотных вод (содержащих S и H2S) в зимнее время в процессе вымораживания. Во многих месторождениях главным источником серы является именно сероводород, независимо от того, какое он имеет происхождение.
Значительные скопления серы наблюдаются в зонах окисления ряда месторождений, а также в вулканических областях, где она выпадает как при извержении вулканов, так и из гейзеров, фумарол и сольфатар. Иногда ее расплавленные массы выливаются потоком их кратера вулкана. Наблюдаемое на первых стадиях извержения голубое пламя представляет собой облако горящей серы.
Выделение этого минерала в горячих источниках обычно сопровождается образованием гипса, опалов, кальцита, ангидрита. Месторождения вулканической серы как правило невелики и особого значения не имеют.
Наиболее крупные, промышленно важные месторождения сосредоточены среди осадочных пород. К этому типу относится и Водинское месторождение в Приволжье, где сере обычно сопутствуют гипс, целестин, барит, пирит, арагонит.
Самородная сера, гипс и целестин; Водинское месторождение.
Сера находит самое широкое применение в целом ряде отраслей промышленности, в первую очередь —в лакокрасочной и целлюлозно-бумажной. Из нее делают спички и используют в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями при выращивании чая, хлопка, табака, винограда и др.
Самородную серу нетрудно определить по желтой окраске и очень низкой твердости, да и наверное, нет в природе другого минерала, который так легко плавится и сгорает.
В статье использованы фотографии из книги А. Квитко «Каменные цветы Жигулей».
Сера Самородная
Минералы и горные породы / минерал Сера Самородная
![]() | Английское название Sulphur
Сера самородная – распространенный минерал из класса самородных элементов. Сера представляет собой пример хорошо выраженного энантиоморфного полиморфизма. В природе образует 2 полиморфные модификации: a-сера ромбическая и b-сера моноклинная. При атмосферном давлении и температуре 95,6°С a-сера переходит в b-серу. Разновидность: Вулканит (селенистая сера). Оранжево-красного, красно-бурого цвета. Происхождение вулканическое. Отличительные признакиДля самородной серы характерны: неметаллический блеск и то, что сера загорается от спички и горит голубым пламенем, выделяя сернистый газ, имеющий резкий удушливый запах. Наиболее характерным цветом для самородной серы является светло-желтый. Легко растворима в канадском бальзаме, в скипидаре и керосине. Нерастворима в воде, но растворима в CS2. В HCl и H2SO4 нерастворима. HNO3 и царская водка окисляют серу, превращая её в H2SO4. Сера образуется при вулканических извержениях, при выветривании сульфидов, при разложении гипсоносных осадочных толщ, а также в связи с деятельностью бактерий. Главные типы месторождений самородной серы – вулканогенные и экзогенные (хемогенно-осадочные). Экзогенные месторождения преобладают; они связаны с гипсо-ангидритами, которые под воздействием выделений углеводородов и сероводорода восстанавливаются и замещаются серно-кальцитовыми рудами. Такой инфильтрационно-метасоматический генезис имеют все крупнейшие месторождения. Самородная сера часто образуется (кроме крупных cкоплений) в результате окисления H2S. Геохимические процессы её образования существенно активизируются микроорганизмами (сульфатредуцирующими и тионовыми бактериями). Среди вулканогенных месторождений самородной серы главное значение имеют гидротермально-метасоматические (например, в Японии), образованные сероносными кварцитами и опалитами, и вулканогенно-осадочные сероносные илы кратерных озёр. Образуется также при фумарольной деятельности. Образуясь в условиях земной поверхности, самородная сера является всё же не очень устойчивой и, постепенно окисляясь, даёт начало сульфатам, гл. образом гипсу. Иногда при вулканических процессах сера изливается в жидком виде. Это бывает тогда, когда сера, ранее осевшая на стенках кратеров, при повышении температуры расплавляется. Отлагается сера также из горячих водных растворов в результате распада сероводорода и сернистых соединений, выделяющихся в одну из поздних фаз вулканической деятельности. Эти явления сейчас наблюдаются около жерл гейзеров Йеллоустонского парка (США) и Исландии. Встречается совместно с гипсом, ангидритом, известняком, доломитом, каменной и калийной солями, глинами, битуминозными отложениями (нефть, озокерит, асфальт) и пиритом. Также встречается на стенках кратеров вулканов, в трещинах лав и туфов, окружающих жерла вулканов как действующих, так и потухших, вблизи серных минеральных источников. МесторожденияНа территории Евразии все промышленные месторождения самородной серы поверхностного происхождения. Некоторые из них находятся в Туркмении, в Поволжье и др. Породы, содержащие серу, тянутся вдоль левого берега Волги от г. Самара полосой, имеющей ширину в несколько километров, до Казани. Вероятно, сера образовалась в лагунах в пермский период в результате биохимических процессов. Месторождения серы находятся в Раздоле (Львовская область, Прикарпатье), Яворовске (Украина) и в Урало-Эмбинском районе. На Урале (Челябинская обл.) встречается сера, образовавшаяся в результате окисления пирита. Сера вулканического происхождения имеется на Камчатке и Курильских островах. Основные запасы серы капиталистических стран находятся в Ираке, США (штаты Луизиана и Юта), Мексике, Чили, Японии и Италии (о. Сицилия). Биогенно-осадочная сера:
Сера вулканического происхождения:
Сера в зонах окисления сульфидов:
ПрименениеИспользуется в производстве серной кислоты (около 50% добываемого количества). В 1890 г. Герман Фраш предложил плавить серу под землёй и извлекать на поверхность через скважины, и в настоящее время месторождения серы разрабатывают главным образом путём выплавки самородной серы из пластов под землёй непосредственно в местах её залегания. Сера также в больших количествах содержится в природном газе (в виде сероводорода и сернистого ангидрида), при добыче газа она откладывается на стенках труб, выводя их из строя, поэтому её улавливают из газа как можно быстрее после добычи. Сера широко применяется в химической, целлюлозно-бумажной (получения сульфат-целлюлозы), кожевенной и резиновой промышленности (вулканизация каучука), в сельском хозяйстве (производство ядохимикатов). Сера самородная – водинское месторождениеПутешествия за камнем, коллекционирование минералов Водинское месторождение самородной серы Водинское месторождение самородной серы расположено близ пос. Новосемейкино Самарской обл., Среднее Поволжье, Россия. В природных условиях наиболее распространена одна из шести модификаций самородной серы – a-сера, кристаллизующаяся в ромбической сингонии и устойчивая до 95,6°C. В своё время в жеодах и известняках Водинского месторождения часто встречались очень крупные кристаллы серы размером 5-7 см. c гипсом, кальцитом, целестином, именно здесь был найден самый большой в мире кристалл самородной серы длиной 30 см. Месторождение стратиформного типа, связано с эвапоритовыми сульфатно-карбонатными слоистыми толщами пород (галогенными формациями). Образование таких м – ний связывается с биохимическими процессами в осадках лагунного типа при отложении гипса, ангидрита, галита, мергеля и известняка. Сера сформировалась путем восстановления сульфата при участии анаэробных бактерий, активизировавшихся при наличии углеводородов; этот микробиологический процесс приводил к образованию сероводорода, который затем окислялся в приповерхностных условиях с выделением самородной серы, осаждавшейся на дно в виде тонких слоёв и рассеянной вкрапленности. Принимая во внимание структурный контроль оруденения (приуроченность крупных серных залежей к положительным складчатым структурам, сопряженным с разломами), многие исследователи считают эти месторождения инфильтрационно-метасоматическими. Рудные тела имеют форму пластов, пластообразных залежей, стратифицированных линз и гнёзд. Из истории освоения Литература: Кристаллы серы и целестина. 10 см. Водинское м-ние, сбор 1970 г. Образец и фото: © В.А. Слетов Кристаллы серы Водинского м-ния сборов 1970-72 гг. Образцы и фото: © В.А. Слетов Самородная сера, субпараллельный сросток кривогранных кристаллов 4 см. Образец и фото: © В.А. Слетов Самородная сера, субпараллельный сросток прозрачных кристаллов Сера самородная – водинское месторождениеВодинское месторождение серы. Июнь 2012г. Наша поездка состоялась после ознакомления с образцами серы из коллекции Маликова А.И. и предложением посетить Водинское месторождение в Самарской области. Предложение было принято, и в июне 2012 года мы представители Екатеринбургского клуба любителей камня в составе: Маликова А.И., Исаева М.Я. и Прохорова А.В., отправились в увлекательное путешествие на знаменитое на весь мир своими минералами Водинское серное месторождение. Понтонный мост через р. Белую в г. Бирске. Общий вид карьера. Желваки серы в глине. Чуть ниже в доломинитизированном известняке. Ещё один желвак. Ещё желваки. И так всё понятно – удача. Сашина сера. Не подходи-моё богатство! Осмотр достопримечательностей на обратном пути. Водинский серный карьерСегодня я хочу рассказать вам о другом крупном серном месторождении, разрабатывавшемся в середине XX века открытым способом. Фото 09.05.2008 г. Карта серных месторождений Куйбышевской области (ГИГХС. 1946 г., © РГА в г. Самаре. Ф. Р-553. Оп. 1-1. Д. 121. Л. 13) расскажет нам, где располагаются серные месторождения и велась их разработка: Подробно о контурах выхода сероносных пластов на поверхность можно судить по Предварительной литолого-геологическая карте Водинского серного месторождения масштаба 1:10000 (ГИГХС. 1953 г., © РГА в г. Самаре. Ф. Р-553. Оп. 4-1. Д. 185. Л. 3): По ней мы можем оценить контуры выхода на поверхность сероносной Водинской толщи конфихерового горизонта казанского яруса верхнепермских отложений, остальные подробности поведает нам Пояснительная записка к предварительной литолого-геологической карте Водинского серного месторождения масштаба 1:10000. Часть 1 и 2. Месторождение, границы и рельеф участка литолого-геологической съемки 1951 г. (ГИГХС, © РГА в г. Самаре. Ф. Р-553. Оп. 1-1. Д. 741. Л. 6, 7) Воспользовавшись вышеозначенной картой и проведя с ней пару-тройку известных манипуляций, мы с вами можем наложить контур выхода на поверхность Водинского сероносного пласта на карту – да хотя бы на карту генштаба ВС СССР выпуска 1963 года: Как видим, в начале 1960-х уже началась разработка сероносных пластов – мы видим на карте три карьера. Весь остальной участок выхода на поверхность сероносного пласта, и даже его продолжение под покрывающими породами было срыто огромными карьерами – об этом беспристрастно свидетельствует наложение карты Водинского месторождения 1951 года на современный спутгниковый снимок: С теорией покончено – пора переходить к практике. На этом месте когда-то стоял лес – теперь же там огромная яма: Карьеры после выработки месторождения были частично рекультивированы – но большинство так и осталось в том виде, в каком было покинуто. Карьер поражает своими размерами и глубиной: Настала пора спуститься вниз и попытать счастья – вот она, самородная Водинская сера: Я ограничился лишь внешним осмотром – любители минералов, вооруженные геологическими молотками, подчас обнаруживают тут довольно крупные золотисто-прозрачные кристаллы самородной серы – найденные же мной уже успели окислиться и потускнеть: Хотя к карьерам без труда можно подъехать практически на любом автомобиле, я полагаю логичным отправляться к ним на велосипеде, как наиболее экологичном и не травмирующем природу средстве передвижения. Эти гигантские раны на поверхности Земли постепенно зарубцовываются, и со временем не всякий сможет отличить карьер от естественного ландшафта. Сера СамороднаяМинералы и горные породы / минерал Сера Самородная
|