Серпентин

Серпентин — это общее название для группы минералов и горных пород, состоящих преимущественно из водных силикатов магния, имеющих характерный зелёный цвет различных оттенков, часто с пятнистым или змеевидным рисунком. В минералогии серпентином называют группу слоистых силикатов, а в петрографии — метаморфическую горную породу, образовавшуюся в результате гидратации и метаморфизма ультраосновных магматических пород (преимущественно перидотитов). Название происходит от латинского serpens — «змея», что связано с характерным зелёным цветом и пятнистым рисунком, напоминающим змеиную кожу. Серпентин широко используется как поделочный камень, а также является источником асбеста (хризотил-асбеста).

Минералогический состав и классификация

Минералы группы серпентина

Группа серпентина включает несколько полиморфных модификаций, различающихся кристаллической структурой. Основными минералами являются:

• Хризотил (Mg₃Si₂O₅(OH)₄) — волокнистая разновидность, образующая тонкие, гибкие волокна. Является основным промышленным видом асбеста.
• Лизардит (Mg₃Si₂O₅(OH)₄) — наиболее распространённый, тонкозернистый, пластинчатый минерал, образующий плотные массы.
• Антигорит (Mg₃Si₂O₅(OH)₄) — листоватая или чешуйчатая разновидность, часто с жирным блеском.

Химический состав всех минералов группы близок, но они различаются по типу кристаллической решётки (слоистые или ленточно-слоистые структуры). В виде примесей в серпентине часто присутствуют оксиды железа, хрома, никеля, алюминия, марганца.

Горная порода

Серпентинит (серпентин как порода) — это плотная, массивная, часто пятнистая порода, состоящая из минералов группы серпентина (более 90%). В ней могут присутствовать реликты первичных минералов (оливин, пироксен), а также вторичные минералы (магнетит, хромит, карбонаты, тальк). Структура породы — скрытокристаллическая, текстура — массивная, пятнистая, полосчатая.

Физические свойства

• Цвет: от светло-зелёного до тёмно-зелёного, жёлто-зелёный, серовато-зелёный, иногда с красноватыми или бурыми пятнами (от окислов железа). Характерна «змеиная» пятнистость.
• Блеск: стеклянный, жирный, восковой.
• Твёрдость по шкале Мооса: 2,5–4 (мягкий, легко царапается ножом).
• Плотность: 2,5–2,6 г/см³.
• Спайность: несовершенная или отсутствует.
• Излом: неровный, занозистый, раковистый.
• Прозрачность: непрозрачный, просвечивает в тонких сколах.
• Особые свойства: жирный на ощупь, легко полируется. Некоторые разновидности (хризотил) обладают волокнистым строением и высокой прочностью на разрыв.

Происхождение и месторождения

Генезис

Серпентин образуется в результате гидротермального метаморфизма ультраосновных магматических пород (дунитов, перидотитов, пироксенитов) — процесса, называемого серпентинизацией. Этот процесс происходит при температурах 200–500 °C и в присутствии воды, богатой углекислотой. В ходе реакции оливин и пироксен замещаются серпентином, магнетитом и бруситом. Серпентинизация часто сопровождается увеличением объёма породы и образованием трещин.

Месторождения в России

В России крупные месторождения серпентина расположены на Урале (Баженовское, Красноуральское, Кыштымское), в Сибири (Саяны, Хакасия), на Кольском полуострове. Уральские месторождения известны высококачественными поделочными разновидностями (например, «змеевик»).

Месторождения в мире

Значительные месторождения серпентина известны в Канаде (провинция Квебек), США (Калифорния, Вермонт), Италии (Тоскана, Лигурия), Новой Зеландии, на Кубе, в Китае, Казахстане, ЮАР.

Разновидности и торговые названия

В ювелирно-поделочном деле серпентин известен под рядом названий, часто связанных с месторождением или цветом:

• Змеевик — традиционное русское название плотного, однородного серпентина зелёного цвета с пятнами.
• Офит — серпентин светло-зелёного, яблочно-зелёного цвета, однородный, полупрозрачный.
• Бовенит — плотный, полупрозрачный серпентин бледно-зелёного или жёлто-зелёного цвета, напоминающий нефрит. Назван по имени ирландского минералога Дж. Бовена.
• Вердант — серпентин тёмно-зелёного цвета с прожилками кальцита.
• Ретинолит — серпентин медово-жёлтого или янтарного цвета, смолистый на вид.
• Виллемит — серпентин с включениями виллемита (минерала цинка), дающий зелёную флуоресценцию.
• Хризотил-асбест — волокнистая разновидность, используемая в промышленности.

Применение

Поделочный камень

Серпентин — популярный поделочный камень. Из него изготавливают:

• Декоративные изделия: шкатулки, вазы, подсвечники, письменные приборы, фигурки.
• Облицовочные плитки для внутренней отделки помещений, каминов, фонтанов.
• Мозаичные панно.
• Ювелирные вставки (кабошоны, бусы, браслеты). Из-за невысокой твёрдости серпентин легко обрабатывается и полируется.

Промышленное применение

• Хризотил-асбест используется для производства асбестоцементных изделий (шифер, трубы), теплоизоляционных материалов, огнеупорных тканей, фильтров, тормозных накладок. В ряде стран (включая Россию) хризотил-асбест применяется в промышленности, однако его использование ограничено или запрещено в странах ЕС, США и ряде других из-за доказанной канцерогенности (см. раздел «Критика и безопасность»).
• Серпентинит используется как сырьё для производства огнеупоров (в металлургии), как наполнитель в строительных смесях, в качестве удобрения (источник магния) для почв, бедных магнием.

Другие сферы

• В литотерапии серпентину приписывают успокаивающие и очищающие свойства, однако научных подтверждений этому нет.
• В некоторых культурах серпентин считается камнем, приносящим удачу и защищающим от злых сил.

Критика и безопасность

Асбестовая опасность

Основная проблема, связанная с серпентином, — это канцерогенность волокнистой разновидности — хризотил-асбеста. Вдыхание волокон хризотила может вызывать асбестоз (фиброз лёгких), рак лёгких и мезотелиому плевры. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Международное агентство по изучению рака (МАИР) классифицируют хризотил-асбест как канцероген для человека. В связи с этим в большинстве развитых стран (ЕС, США, Япония, Австралия) его добыча и использование запрещены. В Российской Федерации добыча и использование хризотил-асбеста разрешены, но строго регламентированы санитарными нормами (предельно допустимая концентрация волокон в воздухе рабочей зоны).

Безопасность поделочного камня

Плотные, непылящие разновидности серпентина (змеевик, офит) не представляют опасности для здоровья при обычном использовании (изготовление украшений, предметов интерьера). Обработка камня (шлифовка, резка) должна производиться с использованием средств защиты органов дыхания для предотвращения вдыхания пыли, которая может содержать волокна хризотила.

Интересные факты

• Серпентин является официальным камнем штата Калифорния (США) с 1965 года.
• В Древнем Риме серпентин использовали для изготовления чаш и амулетов, считая, что он нейтрализует яды.
• На Урале серпентин (змеевик) издавна использовался для изготовления посуды, шкатулок, а также для облицовки печей и каминов.
• Крупнейшие в мире месторождения хризотил-асбеста находятся в России (Баженовское месторождение на Урале) и в Канаде (Джеффри-Майн в Квебеке).
• Серпентинизация — важный геологический процесс, который может влиять на тектонику плит, так как серпентинит обладает меньшей плотностью и большей пластичностью, чем исходные породы.

Источники

• Минералогическая энциклопедия / Под ред. К. Фрея. — Л.: Недра, 1985.
• Бетехтин А. Г. Курс минералогии. — М.: КДУ, 2008.
• Годовиков А. А. Минералогия. — М.: Недра, 1983.
• Соболевский В. И. Замечательные минералы. — М.: Просвещение, 1983.
• Шуман В. Мир камня. В 2 т. — М.: Мир, 1986.
• Материалы Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) по канцерогенности асбеста.
• Данные государственного доклада «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации» (раздел по хризотил-асбесту).