Александр Ферсман - Занимательная минералогия
С каждым годом число добываемых из недр полезных ископаемых увеличивается.
Производство некоторых металлов, таких, как алюминий, хром, молибден, вольфрам, увеличилось за столетие почти в тысячу раз; добыча и обработка железа, угля, марганца, никеля, меди выросла в пятьдесят-шестьдесят раз. Всё новые и новые вещества природы втягиваются в круг деятельности человека. То, что вчера казалось ненужным, и бесполезным, сейчас делается очень ценным. Самые распространенные в земной коре известняки и глины начинают входить в хозяйство, и чем больше и глубже изучает человек недра, камни и минералы, тем больше ценных свойств удается ему в них отыскать.
Только минералогия позволяет нам произвести эту работу, и только благодаря ей всё больше и больше человек завладевает недрами земли и подчиняет ископаемые богатства своей воле, заставляя даже бесполезные камни служить человечеству.
Месторождения полезных ископаемых истощаются с каждым годом. Ведь камень не растет вновь, как растение, и раз использованный камень больше не рождается на наших глазах. Подсчеты геологов и минералогов показывают, что угля на всей земле хватит, при современной добыче, лет на семьдесят пять, железа на шестьдесят. Человечество останется без природных богатств, если будет по-прежнему расхищать природу. Надо охранять ее и ее богатства, надо уметь извлекать целиком металлы и соли, надо научиться из каждого камня извлекать возможно больше пользы и не распылять его бесцельно по поверхности земли.
Ягоды малины.
Минералоги и химики, технологи и металлурги, объединяйтесь для общей работы, чтобы отдалить угрожающий, правда, лишь в далеком будущем, голод в железе и в угле!
Из века железа и угля входим мы в новый век — глины, известняка, энергии солнца и ветра. Наше будущее — в легких металлах природы, в ярком и теплом солнечном луче и в безбрежном просторе песчаных дюн южных пустынь и глинистых отложений нашего Севера.
История извести
Одним из распространеннейших минералов Земли, или, вернее, наружной части земной коры, является углекислая известь, кальцит или известковый шпат в минералогии. Это то соединение, которое образует горы известняков и мраморов, в огромном количестве входит в состав почв и мергелей, растворено в речных водах и морской воде. Из него человек строит свои дома, смешивает его с другими веществами в цемент, выстилает им тротуары городов. Может быть, только с глиной мог бы поспорить известняк в его громадной службе человечеству. Около одной сотой кубического километра, весом в двадцать пять миллионов тонн, добывается ежегодно этого минерала, и около двух миллионов вагонов — или около сорока тысяч поездов — ежегодно заняты перевозкой этого важнейшего продукта горной деятельности человека.
История известняка, однако, оказывается очень сложной и длинной. Многие ученые занимались ее разгадкой, но она еще далеко не выяснена полностью.
Каждый год реки несут в моря и океаны в виде мельчайших частиц или мути громадные количества углекислого кальция; подсчитано, что каждые пятнадцать тысяч лет реки приносят столько этого вещества, сколько сейчас имеется во всех морях и океанах. Так куда же девается углекислый кальций морей?
Сейчас мы довольно хорошо знаем, что его поедают и отлагают животные, населяющие моря, превращая его в свои скелеты и панцири.
Крохотные кораллы строят гигантские постройки, ежегодно поднимая их в среднем на один сантиметр, выращивая в сотни тысяч лет громадные рифы и острова.
Но не одни кораллы извлекают углекислый кальций для построения своего жизненного остова; крохотные животные — корненожки, видимые только при больших увеличениях в микроскоп, — производят не меньшую работу. На миллионах квадратных километров дна больших океанов они накапливают мощные слои белых мелкозернистых осадков: мела или известняка. Эти крошечные строители жизни — самые мощные деятели в природе. Громадные здания Москвы, дома Парижа или Вены, острые пики Альп, высоты Крымских гор, живописные Жигули на Волге или самые высокие, еще не побежденные вершины величайшей горы Эвереста — всё это в своей основе построено микроскопическими животными.
Медленно падают на дно морей и океанов скелеты, раковины, панцири морских животных. На дне образуется илистая масса этих бесформенных частичек, смешанная с остатками жизни и продуктами гниения отмерших организмов. И здесь, в глубинах, постепенно, путем особых химических и физических процессов, которые мы называем диагенезом, из этой полужидкой массы образуется горная порода, — и слой за слоем растут здесь, на дне, отложения известняков, мергелей и других известковых пород.
Вторая страница в истории извести закончена, — возникла известная горная порода. Начинается третья, — глубины морей медленно поднимаются на поверхность, воды отходят, и на месте морей и океанов вырастают мощные горные цепи; подводные слои известняков образуют вершины горных хребтов; обламываются, изгибаются и вздымаются одни слои, опускаются другие… Могучие силы Земли рождают во всей красоте горный берег южного Крыма или Кавказской Ривьеры.
Но к этой третьей странице в истории извести очень скоро присоединяется и следующая: дождь и мороз, ключи и ручьи начинают свою работу. Растворяя углекислую известь, они вызывают к жизни изумительные, мощные явления.
Вот бурная река прорезает горные хребты известняков, прорывая узкое ущелье со стенками в несколько сот метров высоты. По узкому карнизу над бурной рекой вьется тропа, перебрасываясь с берега на берег и на каждом шагу готовя опасность путнику или каравану.
Вот изъеденные поля известняков с огромными воронками и уходящими в глубины трубками. На глубину в несколько сот метров въедаются воды земной поверхности, и сложный трудно проходимый лабиринт образуется в карстовых областях Адриатики или Крыма. Медленно, капля за каплей, растворяется известняк в этих глубинах, и сказочной красоты пещеры украшаются пестрым узором и роскошной архитектурой отложений углекислого кальция…
Эти страницы истории извести показывают странствование, или, как мы говорим в минералогии, миграцию углекислого кальция. Воды растворяют известь в одном месте, чтобы отложить в другом; мощные сталактитовые колонны в пещерах сменяются углекислыми корками вокруг растений в озерах, тонкие трубки пещер заменяются нежным, мягким известковым туфом, обволакивающим растения и водоросли в источниках поверхности. Часть растворенной извести уходит опять в реки и с водами вновь вливается в моря и океаны, другая проходит через сложную историю превращения, чтобы тоже в конце концов влиться в воды океанов. Так совершается еще один оборот спирали в истории извести. В него насильственно врывается человек, вырывает из круговорота извести один маленький кусочек, строит из него дома, мосты, города; но как незначительна эта деятельность по сравнению с деятельностью микроскопической корненожки, строящей своей жизненной энергией целые горы, перед которыми бледнеют величайшие небоскребы Нью-Йорка и кажутся ничтожными самые громадные сооружения человеческой техники, начиная с пирамиды Хеопса, сложенной из двух с лишним миллионов глыб известняка, и кончая ажурным Миланским собором из белоснежного мрамора!
Мрамор и его добыча
Я не хотел бы, чтобы вы думали, что мрамор идет только на статуи в парках или в музеях и что он годен только для того, чтобы из него строили дворцы. Нет, это не так, — мрамор необычайно нужный камень, и его польза заключается не только в тех дивных произведениях искусства Италии и Греции, которыми мы восторгаемся в музеях.
Сейчас вы встретите мрамор в очень многих местах и совершенно неожиданно. В операционной комнате, где все столы и стены должны быть всегда идеально чистыми, мраморные плиты незаменимы; на электрической станции, где на громадных распределительных досках расположены все приборы управления электрическими машинами, снова по стенам громадные доски мрамора, непроницаемого и не проводящего электричество; в больницах и санаториях с прекрасными чистыми ваннами из мрамора и умывальниками с мраморными досками; на кожевенном заводе, где нежнейшие сорта кожи прокатывают при помощи больших мраморных валов; в метро, театрах, клубах и общественных зданиях с мраморными колоннами и баллюстрадами, с мраморной облицовкой, мраморными ступенями и подоконниками, прочными, всегда чистыми и не страдающими от воды, мороза или ударов многих тысяч ног; в прекрасной облицовке зданий из мрамора или мраморной крупки, смешанной с цементом (например, почтамт в Москве, гостиница Моссовета), и т. д. и т. д. Я затрудняюсь даже перечислить все случаи применения мрамора в нашем хозяйстве и нашей промышленности!
