Opālu audzēšana – Austrālijas stilā
Putekļainā vecā koka šķūnī sānielā Laitnigridžā (Lightning Ridge), Jaundienvidvelsā, Austrālijā, amatierzinātnieks, cenšoties atklāt opāla izcelsmi, ir spējis “izaudzēt” opālu, kas praktiski neatšķiras no iegūtā dārgakmens.
Lena Krama (Len Cram) šķūnim ir jābūt vienai no dīvainākajām, neparastākajām pētniecības laboratorijām visā pasaulē. Pie sienām ir plaukti ar pudeļu rindām, zemesriekstu sviesta burkām un citiem traukiem. Katrs no tiem ir nosegts ar plastmasas vāku un gumijas joslu, uz kuras ir uzrakstīti dati.
Burkas un pudeles ir piepildītas ar piena krāsas šķidrumu, un katrai apakšā atrodas daži centimetri nogulšņu. Aplūkojot to tuvāk, tam piemīt visskaistākā dārgakmens opāla krāsa un mirdzums, kādu vien var iedomāties. Jā, mākslīgais opāls, kas audzēts laboratorijā īsā laika periodā — nevis miljoniem gadu!
Lena opāli ir apmānījuši vecos kalnračus, kuri visu mūžu dzīvojuši Laitnigridžā. Lens ir kļuvis tik prasmīgs, ka var likt viņiem noticēt, ka viņa opāli ir no jebkura no dažādiem opālu laukiem pilsētas apkaimē.
Lens nebūt nelielās ar saviem neparastajiem atklājumiem, parasti par tiem runā nelabprāt. Pilsētiņā, kur cilvēku iztika ir atkarīga no īstajām lietām, kas nāk no zemes, par viņa darbu valda lielas aizdomas. Taču Lena galvenais mērķis nav ražot opālu. Drīzāk viņa mērķis ir noskaidrot, kā veidojas opāls.
Citu teoriju apgāšana
Lens Krams ir uzticīgs kristietis ar neatlaidīgu apņēmību savā darbā. Viņa eksperimenti ir apgāzuši tradicionālās teorijas par opālu, pat apgāžot pieņemtās evolūcijas ģeoloģijas idejas un tās apgalvojumus par miljoniem gadu ilgu opālu veidošanos un vecumu. Taču Lens nav izsmalcināts zinātnieks – tikai “10 procenti iedvesmas un 90 procenti sviedru”!
Tikai daži cilvēki par opālu zina vairāk nekā Lens. Pat zinātnieki, kas atsakās atzīt viņa darbu, piekrīt, ka viņš šajā jomā ir pasaules autoritāte.
Lens pameta skolu 15 gadu vecumā. Autodidakts ar ļoti analītisku un pētniecisku prātu, viņš formālo izglītību ieguva tikai pēc tam, kad bija pabeidzis lielāko daļu savu pētījumu par opālu audzēšanu. Tas ietver arī iegūto doktora grādu (PhD par promocijas darbu par opālu pētījumiem) – akadēmiskais diploms, viņš saka, viņam bija vajadzīgs, lai viņa darbs tiktu atzīts zinātnieku aprindās!
Lens sāka pētījumus ar opālu Kvīnslendā 1950. gados. Jau tad viņš domāja, vai varētu izaudzēt opālu, un sāka savus pirmos eksperimentus, izmantojot visu veidu medu un sērskābi. Galu galā 1962. gadā viņš pārcēlās uz Laitnigridžu Jaundienvidvelsā, kur viņš nopietni sāka īstenot savu sapni par opāla izgatavošanu.
Tā sākās zinātnisks piedzīvojums, kas turpinās. Viņš izpētīja visus pieejamos zinātniskos rakstus par silīcija dioksīdu. Viņš gadiem ilgi veica eksperimentus – izmēģinājums pēc izmēģinājuma, neveiksme pēc neveiksmes. Katrs eksperiments tika rūpīgi reģistrēts. Rezultāti tika dokumentēti. Bieži zaudēja drosmi, bet joprojām cerīgs, viņš turpināja.
CSIRO pētījumi
Tajā pašā laikā, kad Lens veica savus pētījumus mājas apstākļos, citi, tostarp Austrālijas CSIRO (Sadraudzības Zinātniskās un rūpnieciskās pētniecības organizācija, Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) arī veica pētījumus par opālu. Dr. Džona Sandersa (John Sanders) vadītā pētnieku grupa no CSIRO Materiālzinātnes nodaļas Melburnā veica nozīmīgus atklājumus, skaidrojot opāla krāsu un uzbūvi.1
Izmantojot elektronu mikroskopu, Dr. Sanders atklāja, ka opālu veido miljoniem sīku silīcija oksīda lodīšu, kas izkārtotas regulāri. Starp katru no šīm lodītēm tika atrasti vēl mazāki caurumiņi vai spraugas, caur kurām gaisma izkliedējas, tas ir, kad balta gaisma vai parasta saules gaisma spīd caur caurumiem, tā sadalās krāsās. Opālā, kurā lodītes bija mazas, iegūtās krāsas bija varavīksnes tumšākās krāsas - violeta, indigo un zila. Kad lodītes bija lielas, tās ieguva dzeltenu, oranžu un sarkanu krāsu. Vērtīgo opālu atrod tad, ja lodītes ir regulāri izkārtotas. Parastajā opālā nav noteikta raksta.
Dr. Sanders un viņa komanda 1968. gadā izgatavoja mākslīgu materiālu, kas bija salīdzināms ar dabīgo opālu. Viņi izņēma patentus Anglijā un ASV. Tomēr, tāpat kā Lens Krams, viņi apzinājās sava darba potenciālās briesmas (piemēram, ja opālu varētu lēti ražot mākslīgi, tas pilnībā iedragātu dabiskā opāla vērtību un tādējādi sagrautu opālu ieguves rūpniecību). Tādējādi viņi centās noslēpt savu atklājumu.
Tikmēr Lenam beidzot izdevās izmantot CSIRO pētījumus savam darbam. Viņš veica arvien vairāk eksperimentu, kuri nedeva rezultātus — “veiksmīgas neveiksmes”. Uz savas laboratorijas sienas viņš ir piestiprinājis divus teicienus, kas ir viņa darba pamatā: “Šajā laboratorijā panākumi nekad nav garantēti, un neveiksme nekad nav pastāvīga” un “Bijība Tā Kunga priekšā ir visas gudrības sākums.”
Beidzot veiksme
Tikai 1975. gadā Lens guva savus pirmos panākumus. Viņš ielēja pudelē mazliet “šo” un mazliet “to”. Viņš to sakratīja, nolika plauktā un par to aizmirsa. Kādu laiku vēlāk viņš kopā ar draugu atradās šķūnī-laboratorijā, darot kaut ko citu, kad viņa draugs pamanīja pudeli. Apakšā bija trīs milimetrus (viena astotdaļa collas) liels dārgakmens opāls!
Lens balstījās uz šiem panākumiem. Tagad kad viņš bija atvēris durvis, viņš varēja izaudzēt visdabiskākā izskata opālus, kādus vien kāds varēja iedomāties. Viņa plauktos ir Andamūkas (Andamooka) zilie/zaļie; Kūber Pedi (Coober Pedy) baltie un “kristāli”; Meksikas apelsīni un Laitnigridžas melnie — visi audzēti viņa šķūnī. Opāls izskatās tik dabisks, ka tajā ir dažādu krāsu joslas ar dažādiem rakstiem un starp tiem parastā opāla līnijas. Lena opāls izskatās īsts vienkārši tāpēc, ka tas ir īsts. Acīmredzot viņa process imitē procesu, kas dabā veido opālu. Un Lena opāls aug normālā istabas temperatūrā bez spiediena vai mehāniskas palīdzības. Turklāt Lena jaunākais opāls izskatās identisks dabiskajam opālam pat elektronu mikroskopā. Citi mēģinājumi ražot opālu, tostarp CSIRO, izskatās ievērojami atšķirīgi.
Lena darbu motivē viņa stingrā kristīgā pārliecība. Viņš ir radīšanas piekritējs un apgalvo, ka viņa eksperimenti diskreditē unificētās ģeoloģijas teorijas par lēnu un pakāpenisku opālu veidošanos (evolūciju) tūkstošiem un miljoniem gadu laikā. Izstrādājot savu opālu audzēšanas sistēmu, viņš uzzināja daudz par to, kā veidojas opāls. Lens uzskata, ka tas ir noticis tikai dažu mēnešu laikā piemērotās apjomīgo nogulumu slāņu daļās, kas izveidojušies katastrofālo Lielo plūdu laikā, un viņš apgalvo, ka var to pierādīt.
Evolūcijas teorija ir nepareiza
Pašreizējā zinātniskā teorija, kas balstās uz ģeologu uniformisko ticību par lēniem un pakāpeniskiem procesiem miljoniem gadu, apgalvo, ka opālu veidošanās bija nogulumu process.2 Silikagels (silta ūdens šķīdums, kas pārsātināts ar silīcija dioksīdu) tika nogulsnēts miljoniem gadu, slānis pēc slāņa, aizpildot plaisas un atstarpes pamatiezī, kas bieži ir irdens smilšakmens, lokāli (t.i., opāla raktuvēs), ko sauc par opāla netīrumiem. Vairāk nekā miljoniem gadu gēls it kā lēnām izžuva, kļūstot ciets. Pastāv uzskats, ka apmēram centimetram (nedaudz vairāk nekā trešdaļai collas) opāla attīstībai vajadzēja aptuveni piecus miljonus gadu, iespējams, lietum silikagelu mazgājot opāla netīrumos.
Taču Lens ir pierādījis, ka opāla veidošanās process, iespējams, ļoti atšķiras no šī. Viņa burciņās pirmais krāsas pieskāriens parādās 15 minūšu laikā! Trīs mēnešu laikā viņš iegūst vairāk nekā vienu centimetru (puscollu) vertikālas izaugsmes. Lens saka, ka visilgākā daļa ir izžūšanas process, jo attīstošajā opāla struktūrā esošais ūdens tiek izvadīts nākamo mēnešu un gadu laikā. Faktiskā opāla veidošanās aizņem ļoti īsu laiku (tikai dažas nedēļas). Tomēr pieņemtā evolūcijas teorija saka, ka ūdens iztvaiko un opāls izveidojās, silikagelam izžūstot. Saskaņā ar Lena teikto, tā nav patiesība. Viņš saka, ka dabisko opālu neveido silikagela plūsmas, bet tas kļuva ciets (sacietēja) zem ūdens.
Lens saka, ka viņam tas ir izdevies, jo viņš bija sagatavots aplūkot zinātnisko problēmu, pilnībā neņemot vērā evolūcijas un uniformisma pieņēmumus, - attieksme, kas ir atšķirīga no citu zinātnieku attieksmes.
Lai gan dažas no CSIRO doktora Sandersa zinātniskajām teorijām ir pretrunā ar Lena Krama teoriju, Dr Sanders Lena darbu ir raksturojis kā ievērojamu. “Viņš ir izrādījis neticamu centību, mēģinot noskaidrot, kā un kāpēc opāls tika izveidots. Japāņi ir izgatavojuši opālu, taču tas ne tuvu nav tas pats, ko ražo Lens, saka Dr. Sanders.3 Nevienam citam nav izdevies notvert vērtīgā opāla uguni vai dabisko izskatu, kāds piemīt Lena opālam.
Recepte
Nav šaubu, ka Lens ir pierādījis, ka opāls var veidoties diezgan ātri. Viss, kas nepieciešams, ir elektrolīts (ķīmisks šķīdums, kas ir elektriski uzlādēts), silīcija dioksīda un ūdens avots, kā arī nedaudz alumīnija oksīda un laukšpata. Šīs opāla pagatavošanas receptes pamata sastāvdaļa ir ķīmiska viela, ko sauc par tetraetilortosilikātu vai saīsināti TEOS, kas ir silīcija dioksīdu saturoša organiska molekula. Alumīnija vielas daudzums, kas pārvēršas par alumīnija oksīdu, nosaka opāla cietību.
Opāla veidošanās process ir jonu apmaiņas process, ķīmisks process, kas ietver opāla struktūras veidošanu jonu pēc jona (jons ir elektriski lādēts atoms vai atomu grupa (molekula)). Saprātīga līdzība būtu kristāla augšana ķīmiskā šķīdumā. Ja ir atbilstošs ķīmiskais maisījums, šķidrumā veidojas niecīgs kristāls. Pēc tam kristāls kļūst arvien lielāks, līdz šķīdumā tiek izlietotas tā pagatavošanai nepieciešamās ķīmiskās vielas. Opāls nav kristāls, bet Lens ir parādījis, ka tas aug apmēram tāpat. Jonu apmaiņas process sākas kādā brīdī un izplatās, līdz tiek izlietotas visas kritiskās sastāvdaļas, šajā gadījumā elektrolīts. Šis sākotnējais veidošanās process notiek ātri, dažu mēnešu laikā Lena laboratorijā.
Pēc sākotnējās veidošanās dažu nedēļu laikā opālam ir skaisti krāsu raksti, taču tajā joprojām ir daudz ūdens. Lēnām vairāku mēnešu laikā notiek turpmākas ķīmiskas izmaiņas, kas nostiprina silikagelu. Šīs izmaiņas rada dažādus krāsu modeļus un “izspiež” ūdeni. Tā nav sākotnējā formēšana, kas prasa laiku; drīzāk tā ir šī pārstrukturēšana. Tikai pēc tam, kad opāls ir pārstrukturēts, tas ir stabils un noderīgs kā dārgakmens.
Ātra veidošanās dabā
Tagad mums ir jauns skaidrojums par to, kā opāls varētu būt veidojies dabā. Kādā vietā saimniekiezī ir pareizs elektrolīta un citu sastāvdaļu maisījums. Ķīmiskais process sākas un izplešas uz āru. Tas jonu apmaiņas procesā pārvērš smilšakmens vai opāla netīrumus vērtīgā opālā. Kā tas notiek, tas izmanto elektrolītu. Kad tas viss ir izlietots, process apstājas un vairs neveidojas vērtīgais opāls. Pēc šīs sākotnējās veidošanās silikagels dabiski pārstrukturējas, kļūstot kompaktāks, kā tas notiek, “izspiežot” ūdeni.
Šis vienkāršais eksperimentāli pārbaudītais process var izskaidrot, kā opāls veidojās tik daudzos dažādos veidos. Tādējādi tā sauktie nobiji (apaļi opāla mezgliņi) no Laitnigridžas (un, iespējams, “kristāla lāses” Andamūkā) ir neliela elektrolīta baseina rezultāts, kurā sākās opāla veidošanās process. Opālam augot no centra uz āru, izveidojās betonēšanas vai apaļa forma. Nobija vai mezgliņa lielumu, iespējams, noteica tas, cik daudz elektrolīta bija pieejams.
Var rasties jautājums, kā nobijs jeb opāla plankums Meksikas riolītā (vulkāniskā lavas iezī) varēja veidoties standarta evolūcijas/uniformiskās teorijas sedimentācijas procesos. No kurienes radās želeja? Kā tā nokļuva telpā, ko it kā piepildīja? Parasti nav nekādu plaisu, lai nodrošinātu piekļuvi. Lena Krama skaidrojums atrisina šo problēmu. Tā kā nepieciešamās sastāvdaļas jau bija lavas ieža sastāvā, process sākās no iekšpuses uz āru, pārveidojot matricu vērtīgā opālā.
Šādā veidā var izskaidrot arī opāla šuves (vai slāņus). Elektrolīts ierosina jonu apmaiņu, un process notiek pa vismazākās pretestības ceļu, tas ir, pa slāņošanos galvenajā klintī.
Pārveidots par opālu
Lenam ir pudele, kuras apakšā viņš ir ielicis opālu netīrumus no Laitnigridžas un savu šķīdumu virsū. Opāla kārtiņa izveidojās virs opāla netīrumiem, bet tad dīvainā kārtā netīrumos sāka augt dārga opāla kabata. Opāla netīrumi (vai smiltis) burtiski tika ķīmiski pārveidoti par vērtīgu opālu. Citā no viņa pudelēm dārgais opāls ir izaudzis horizontālos slāņos vai redzams opāla netīrumos, viens virs otra. Katrai šuvei ir dažādas kvalitātes, krāsu pamatnes un raksti. Tādējādi šuves opāls ne vienmēr ir opāla netīrumu nogulsnes iepriekš esošajās plaisās. Drīzāk ķīmiskā reakcija, kas rada opālu, ir izveidojusi šuvi vietā, kur iepriekš nebija plaisu vai šuvju.
Ir arī citas problēmas ar tā saukto sedimentācijas teoriju, kas padara Lena eksperimentālo skaidrojumu daudz ticamāku. Dažos opāla laukos bieži vien ir vairākas lielas opāla nogulumu šuves, dažreiz sešu vai deviņu metru (apmēram 20 vai 30 pēdu) šķērsām, kas atrodas viena virs otras, un starp tām ir maz vietas. Ja šīs opāla šuves sākotnēji būtu bijušas atvērtas māla plaisas, kā šis mīkstais māls varēja palikt suspendēts miljoniem gadu ar lielām garām plaisām, kas nesabruka, gaidot, lai to piepildītu ar opāli? Nav brīnums, ka ģeologiem ir grūtības izskaidrot opālu veidošanos šādos gadījumos!
Ir arī daudz dabiskā opāla, kas ir piesūcināts ar “opāla netīrumiem”, kam ir mazāks īpatnējais svars nekā silīcija dioksīdam šķīdumā. Ja nogulsnēšanās teorija būtu pareiza, šiem opāla netīrumiem vajadzēja uzpeldēt uz gēla augšpusi, nevis tikt noķertiem opāla vidū, kā tas tik bieži notiek.
Abas šīs novērojamās detaļas pilnībā atceļ silikagela sedimentācijas miljoniem gadu evolūcijas teoriju.
Lespējamais apstiprinājums Lena Krama eksperimentu salīdzināmībai ar dabisko opālu veidošanos nāk no pieredzējuša Ziemeļu teritorijas opālu kalnrača. Viņš nesen stāstīja, ka pēc tam, kad pazemē atklāja kādu augstas kvalitātes krāsainu opālu, viņš bija satriekts, konstatējot, ka pēc neilgas saules gaismas iedarbības opāls zaudēja krāsainos rakstus.4 Tas liecina, ka daži iegūtie opāli vēl nav stabilizējušies, norādot uz nesenu veidošanos.
Šis aizraujošais zinātniskais stāsts vēl nav pabeigts. Parastais izskaidrojums opālu bāzes krāsas atšķirībām ir piemaisījumu klātbūtne. Lena pētījumi ir parādījuši, ka pamatkrāsa netiek veidota šādi. Viņš ir parādījis, ka melnā opāla ķīmiskais sastāvs ir identisks baltajam vai cita veida opālam. Drīzāk tā ir opāla struktūra, kas rada pamatkrāsu.
Būtisks kreacionista pētījums
Šī atkal ir revolucionāra ideja, taču, tāpat kā iepriekš, Lenam ir pierādījumi savas laboratorijas pudelēs. Viņam aug opāls, kur viņš sākotnēji sajauca dažādas krāsvielas, lai šķīdumi būtu melni. Protams, uz augoša tīra, dzidra opāla slāņa atrodas melns šķidrums. Bet citā burkā šķidrums ir dzidrs un opāls ir melns. Lens apgalvo, ka katrs Laitnigridžas melnais opāls (un 98 procenti pasaules melnā opāla nāk no Laitnigridžas) sākotnēji bija balts — viņš ir redzējis, ka viņa pudelēs baltie opāli kļūst melni. Tik daudz par veco teoriju, ka krāsas rada piemaisījumi!
Tas viss izklausās aizraujoši, taču, kā vienmēr, ir kāds āķis. Lens ir pierādījis, ka labs stabils dabīgais opāls sacietē vēl zem ūdens, jo viņa opāls lēnām dara to pašu. Bet viņš līdz šim nav gaidījis dažus gadus vai desmit gadus, kas nepieciešami procesa pabeigšanai, lai varētu izliet ūdeni no sava opāla un nogriezt to. Tā vietā viņš ir izsūknējis ūdeni caur nelielu caurumu plastmasas augšpusē virs savas burkas un ļāvis opālam lēnām izžūt vairāku mēnešu laikā. Un šeit ir “āķis”. Piespiedu žāvēšana lika opālam saplaisāt. Lens strādā pie šīs problēmas, bet vēl nav to atrisinājis.
Lena opāls vēl nav gatavs aizstāt dabisko opālu. Viņš to nedomā. Tomēr Lena eksperimenti sniedz pilnīgi jaunu skaidrojumu par to, kā veidojas opāls, tikai dažu gadu laikā. Viņa īsā laika posma skaidrojums, kas atbilst Bībelei, var viegli tikt ņemts vērā dabiskā opāla lauka novērojumos tā saimniekiežos. Turklāt visticamākais fosilo kaulu opalizācijas skaidrojums tagad ir tas pats aizstāšanas (jonu apmaiņas) process, ko Lens ir demonstrējis savā laboratorijā. Evolūcijas “mācību grāmatas” stāsts par opālu veidošanos lēnām miljonu gadu laikā būs jāpārraksta.
Pētījumi, kas balstīti uz kreacionisma pieņēmumiem, tādējādi ir ne tikai patiesi un pareizi pētījumi, bet arī turpina veicināt patiesus zinātniskos centienus.
Tomēr, ir arī praktisks pielietojums. Lena Krama kreacionisma pētījumi par ātru opālu veidošanos tagad ir nodrošinājuši jaunu modeli un izpētes mērķi, meklējot vairāk opālu esošajos opāla laukos un, vēl svarīgāk, jaunu opālu lauku atklāšanā.
Ja lielākā daļa pamata nogulumu nesen tika katastrofāli nogulsnējušies Noasa plūdos un opāls veidojās strauji, kāpēc uniformitārajai ģeoloģiskajai laika skalai ar miljoniem gadu būtu jāierobežo jaunu opālu atradņu izpētes mērķi ar t.s. Krīta smilšakmeņiem? Visi smilšakmens slāņi, kas atgādina tādu zināmu opālu lauku kā Kūberpedija (Dienvidaustrālija) un Laitnigridža (Jaundienvidvelsa) — Krīta laikmeta — vai Mintabi, Dienvidaustrālijas (“Ordovika”) ieži, ir jāuzskata par potenciāliem, neatkarīgi no viņu izsecinātā uniformitārā ģeoloģiskā vecuma.
Atsauces un piezīmes
- Sanders, J.V., Colour of precious opal, Nature 204(4964):1151–1153, 1964.
Sanders, J.V., Diffraction of light by opals, Acta Crystallographica A24(4):427–434, 1968.
Murray, M.J. and Sanders, J.V., Close-packed structures of spheres of two different sizes II. The packing densities of likely arrangements, Philosophical Magazine A42(6):721–740, 1980.
Sanders, J.V., Jelly opal from White Cliffs, The Australian Gemmologist 14(7):161–165, 1981.
Atgriezties uz tekstu. - Darragh, PJ. and Gasking, A.J., The nature and origin of opal, The Australian Gemmologist, no. 66, pp. 5–9, 1966. Atgriezties uz tekstu.
- As quoted by Gerard McManus in ‘The man who grows opals’, Australasian Post, 6 February 1988, pp. 18–20. Atgriezties uz tekstu.
- D. McLaughlin, personal communication, July 1989. Atgriezties uz tekstu.
Readers’ comments
Comments are automatically closed 14 days after publication.