Александр Ферсман - Занимательная минералогия
Начало ледниковых эпох — до 1 000 000.
Конец последней ледниковой эпохи — 20 000.
Начало тонкой обработки камня — 7000.
Начало века меди — 6000.
Начало века железа — 3000.
Настоящий момент (до нашей эры) — 0.
Таково определение времени в прошлом по каменным документам истории природы. Дальше хронология обрывается. За пределами геологической истории Земли и истории Солнца прошлое скрыто пока от пытливой мысли ученого. Пусть, однако, и в вышеприведенных цифрах читатель увидит лишь первое приближение к истине: пока только намечаются вехи, пытаются измерить время прошлого. Еще много трудов, много ошибок испытывает человеческая мысль, пока она из приближенных чисел нашей хронологии сумеет построить точную хронологию мира и на летописях камня прочтет свое прошлое.
Еще много придется работать ученым, чтобы использовать хронологию в самой жизни и суметь возраст растений и животных сделать точными часами прошлого.
Глава четвертая
Драгоценный и технический камень
Алмаз
Среди драгоценных камней самый сияющий, самый замечательный — это алмаз. Ни один камень не может с ним сравниться! Сверкающий, переливающийся всеми цветами радуги, более твердый, чем все тела природы, — недаром само слово «алмаз» происходит от греческого слова — неукротимый, непреоборимый. Но не только в окне ювелирного магазина или в музее драгоценностей видим мы этот самоцвет (или, как говорят про него наши уральские кустари, «самосвет») — алмаз нужен стекольщику, когда он режет стекло; в разных мастерских алмазным острием производят самые тонкие работы. Алмаз особенно необходим в тех инструментах, которые называют буром и которые врезаются в скалы и камни, чтобы подготовить взрывы динамита. Наконец, всюду, где надо пилить тонкими пилами сталь или твердый камень, где надо тонко полировать твердые пластинки, нужен алмазный порошок. Если человеку удалось прорыть туннели через горы длиной в десять-пятнадцать километров; если он врезается своими буровыми инструментами на глубину свыше четырех километров; если ему удалось изготовить столь тонкие приборы, что отдельные царапинки и линии можно разглядеть лишь в увеличительное стекло, — то всё это стало возможным только потому, что в руках человека имеется алмаз. Не удивительно поэтому, что больше половины этого камня идет сейчас на нужды техники, и даже самые некрасивые, непрозрачные камни, с трещинами и включениями, находят себе применение.
Ценность алмаза заключается в замечательном сочетании нескольких свойств. Это самый твердый камень в природе, который можно царапать, резать или полировать только другим алмазом.[7]
Он нерастворим ни в одной жидкости, которую знает человек, кроме расплавленного металла или расплавленной горной породы. Он не горит в обычном огне, и только при температуре выше 800° можно сжечь алмаз в сплаве с селитрой. Наконец, алмаз обладает особенным свойством — рассеивать свет солнца, то есть делать то, что производят капельки дождя, образующие на небе яркую, пеструю радугу. Ограненный алмаз дает особенно яркую радугу, которая, переплетаясь своими цветами, так поражает нас в этом камне.
Но самое замечательное то, что по своему составу алмаз — простой углерод. Он отличается от обычной сажи в трубе и от черного графита в карандаше только тем, что в нем иначе расположены мельчайшие частички того же элемента — углерода.
Из предмета роскоши алмаз превращается ныне в могучее орудие техники. Ни один кристаллик этого вещества не пропадает в руках человека: лучшие и наиболее чистые кристаллики шлифуют в бриллианты; другие вставляют в коронки буровых инструментов, разламывают и изготовляют иголочки для гравировки, шлифуют в плоские розы; третьи измельчают в порошок для шлифовки твердых драгоценных камней и самого алмаза. Даже маленькие камни стóят раз в двести-триста дороже равных им по весу драгоценных металлов — платины и золота, а большие камни по своей цене нельзя сравнить с ценой самых редких элементов. Достаточно вспомнить, что самый большой алмаз, найденный в Южной Африке, знаменитый Кюллинан, весил около шестисот граммов и был оценен в два миллиона рублей золотом.
Каждый год добывается алмазов более чем на четверть миллиарда рублей золотом, и эта цифра среди природных выработок полезных ископаемых стоит наравне с ценностью добычи меди и серебра.
Не удивительно поэтому, что алмаз упорно привлекает внимание исследователей, и вопрос о его происхождении и искусственном получении становится проблемой огромного теоретического и экономического значения.
Долгое время алмаз находили только в россыпях рек: в Индии и Бразилии его намывали из речных песков. Породы, в которых произошло образование алмаза, были неизвестны.
Но вот почти сто лет тому назад маленькая девочка, игравшая в песке, нашла первый алмаз в Южной Африке. С тех пор Южная Африка сделалась центром мировой добычи алмазов, и сейчас целая страна с миллионом населения живет добычей этого камня.
Когда геологи стали изучать эту страну, их внимание привлекли огромные воронкообразные углубления, заполненные магнезиально-силикатной породой — кимберлитом. Эти воронки прорывают не только граниты, но и покрывающие их слои разнообразнейших образований. Как сильны должны были быть те взрывы, которые сопровождали подъем этих некогда расплавленных пород! Огромные количества скопившихся в них газов и паров воды открывали себе доступ через эти вулканические жерла, и вслед за ними расплавленная магма, внезапно освободившаяся от огромного давления, поднималась вверх отдельными порывами, то застывая по дороге, то вновь разламывая образовавшуюся кору и захватывая обломки окружающих пород. Так извергались эти темные породы, подобные базальту. В них рассеян алмаз, но так редко, что на каждые полторы тонны породы приходится не больше 1/10 грамма драгоценного камня.
Много было споров, и много научных догадок высказали исследователи по вопросу о том, когда и как образуется в этих породах алмаз. Теперь уже выясняется, что алмаз выкристаллизовывался из кимберлитовой магмы, как из сплава, еще на очень больших глубинах при больших давлениях.
Но если это так, то нельзя ли попытаться искусственно получить алмаз, повторив в лаборатории то, что делает природа? Много сил ученые затратили на то, чтобы искусственно из угля или графита получить алмаз.
Пятьдесят лет тому назад в расплавленном серебре, а потом и в расплавленных породах удалось заставить выделиться маленькие-маленькие кристаллики алмаза. Но получить хорошие кристаллы до сих пор не удалось.
Но представим себе, что эта задача решена и химикам в каких-либо особых печах удастся получать громадные кристаллы чистейшего алмаза в любых количествах.
Что же произойдет?
В Африке сразу уничтожится целая отрасль промышленности, финансовый крах еще более увеличит существующий хаос капиталистического строя.
Преобразуется вся техника человека: острые зубья, пилы и сверла, целые инструменты из твердого алмаза внесут полное изменение в машины; бурение гор сделается легким и доступным; металлы станут резать, пилить, полировать алмазом, алмазным резцом, алмазным порошком…
Наверное, это и осуществится. Но сейчас это только смелый полет мысли ученого!
Всё же не надо забывать, что научно обоснованная фантазия часто становится действительностью недалекого будущего. Вспомните, как многие сказочные картинки из романов Жюль Верна стали реальностью наших дней.
Горный хрусталь
Возьмите в руку обломок горного хрусталя и такой же кусок стекла, — оба похожи и по своему цвету и по прозрачности. Если их сломать, у них будут одинаково острые, режущие края и формы излома. Но будет и различие: горный хрусталь долгое время останется холодным в вашей руке, стекло очень скоро сделается теплым. Недаром в жарких странах в древности в домах богатых римлян держали большие хрустальные шары, о которые охлаждали руки. Это явление происходит оттого, что горный хрусталь гораздо лучше проводит тепло, чем стекло. Поэтому тепло руки быстро расходится по всему камню, а в стекле нагревается только его поверхность. Знали ли это свойство древние греки или нет, — неизвестно, но, во всяком случае, это они дали нашему камню название «хрусталь» от греческого наименования «лед», так как действительно горный хрусталь очень похож на лед. Недаром знаменитый римский натуралист Плиний-старший писал про горный хрусталь: «из небесной влаги и чистейшего снега должны рождаться хрустали».
Горный хрусталь — это прозрачная, чистая кристаллическая разновидность кварца, того минерала, который мы находим и в зернах наших песков, и в сером полупрозрачном камне наших северных гранитов, и в зернышках точильного бруска, и в пестром агате или яшме наших уральских безделушек.
