Правда ли, что камни не горят

На первый взгляд вопрос кажется простым. Мы привыкли, что камень — это символ чего-то прочного, незыблемого и несгораемого. Так, если бросить гранит в костер, получится горячий гранит. Но мир камней гораздо разнообразнее. 

От чего зависит, горит камень или нет Фото: CarpenterPhoto/Shutterstock/FOTODOM Горючесть камней зависит от наличия в них некоторых элементов

Вся суть заключается в химическом составе породы. Камни (или, говоря научным языком, горные породы) состоят из минералов, и у каждого минерала — свой «характер».

Если поднести спичку к дровам, запускается процесс горения — химическая реакция, при которой вещества соединяются с кислородом, выделяя тепло и свет. Но если в камне нет элементов, способных вступить в эту реакцию с кислородом, под воздействием высокой температуры он просто начнет плавиться, превращаясь в магму или лаву.

Ключ к горению — наличие «горючих» элементов, главные из которых — углерод, сера и водород. Если камень богат ими, он может загореться. Если же их нет — ему суждено лишь нагреться и расплавиться.

Чтобы понять, откуда в камнях берутся эти элементы, совершим небольшое путешествие в геологию.

Какие бывают горные породы Фото: Thijs Peters/Shutterstock/FOTODOM Горные породы делятся на три основные группы: магматические, осадочные и метаморфические.

По происхождению горные породы делятся на три большие семьи.

1. Магматические породы

Представьте себе раскаленную магму, извергающуюся из вулкана. Это и есть будущая магматическая порода. Когда лава остывает и затвердевает, рождаются базальт, гранит. Эти породы состоят в основном из силикатных минералов, которые кристаллизуются при невероятно высоких температурах — от +700 до +1300 °C.

В их составе практически нет горючих элементов вроде углерода. Более того, чтобы расплавить гранит, понадобится температура выше, чем в обычном костре — почти как в специализированной промышленной печи. Вот почему гранитная столешница спокойно переживет даже самый жаркий летний день.

2. Осадочные породы

У осадочных пород — совершенно иная история. Они не рождаются из огня, а медленно собираются по крупицам: из обломков других пород, минеральных осадков и, что самое главное, из остатков древней жизни.

Растения и животные состоят из углерода, водорода и серы. Когда органические остатки — например, погибшие древние леса — накапливаются в болотах и со временем погребаются под слоями осадков, они не исчезают бесследно. Они превращаются в горючие породы, неся в себе «химическую память» о жизни. Именно в этой семье камней и скрываются главные «поджигатели».

3. Метаморфические породы

Название этой группы происходит от греческого слова «метаморфоза» — превращение. Эти породы образуются, когда уже существующие камни (магматические или осадочные) оказываются в глубинах Земли, где царят гигантское давление и высокая температура. При этом они не плавятся и не горят, а кардинально меняют свою структуру. Так, скромный известняк под земным прессом превращается в благородный мрамор.

Если в «преображении» участвовала магматическая порода, горючих элементов в новом камне, как правило, нет. А вот если исходным материалом была осадочная органика, метаморфическая порода может оказаться очень даже горючей.

Почему уголь горит Фото: Fred Turck/Shutterstock/FOTODOM Уголь — это метаморфическая порода, рожденная из спрессованных за миллионы лет остатков древних растений

Самый известный пример горючего камня — уголь, особенно его высшая форма — антрацит. Это типичная метаморфическая порода, рожденная из спрессованных за миллионы лет остатков древних растений. По сути, уголь — это почти чистый углерод, готовый при удобном случае вступить в реакцию с кислородом.

Иногда такие породы загораются сами по себе. Подземные пожары угольных пластов — явление нередкое. Они могут начаться от удара молнии или из-за человеческой деятельности, например, в заброшенных шахтах. Пенсильванский городок Сентралия стал печально известен из-за такого подземного пожара, который не могут потушить уже более 50 лет. По оценкам экспертов, пожар может гореть еще 200–300 лет, распространяясь на десятки километров в стороны. 

Ирония судьбы заключается в том, что если углерод подвергнуть еще большему давлению, чем при формировании угля, он кристаллизуется в алмаз — самый твердый природный минерал. Но даже он не вечен перед лицом огня.

В 1772 году французский химик Антуан Лавуазье с помощью огромной линзы направил солнечный луч на алмаз и доказал: алмаз горит. При достаточном упорстве его можно сжечь даже в пламени свечи. Правда, вряд ли кто-то захочет ставить такие эксперименты — уж очень дорогое получается «топливо».

Так горят ли камни Фото: Vitalii Stock/Shutterstock/FOTODOM Большинство привычных камней не горят, а только плавятся, но некоторые могут служить топливом

Ответ — и да, и нет. Большинство привычных нам камней — гранит, базальт, мрамор — не горят, а лишь плавятся, потому что они «неорганические» по своей сути.

Но есть и другие — органические. Они не просто горят, но и служат человечеству топливом на протяжении веков.

Так что в следующий раз, подбрасывая в костер уголь, можно вспомнить, что это не просто «камень». Это окаменевший солнечный свет, запасенный гигантскими папоротниками сотни миллионов лет назад. 

По материалам theconversation.com.

Хакасия: там, где говорят камни

Кузбасс: про город-сад и угольные копи

Что такое редкоземельные металлы и где их применяют