Текст книги "Занимательная минералогия"
Автор книги: Александр Ферсман
сообщить о нарушении
Текущая страница: 1 (всего у книги 18 страниц) [доступный отрывок для чтения: 7 страниц]
Александр Евгеньевич Ферсман
Занимательная минералогия
Предисловие
Разве минералогия может быть занимательной? Что можно найти в ней такого, что увлекло бы пытливый молодой ум, заставило бы его призадуматься и пожелать дальше и дальше знакомиться с камнем?
Камень – это мертвая часть природы: булыжник мостовой, простая глина, известняк тротуаров, драгоценный камень в витрине музея, железная руда на заводе и соль в солонке. Где же кроются в камне замечательные и таинственные явления, о которых нам говорит, например, астрономия, описывая миллионы новых миров звезд, или биология, изучающая самые загадочные и самые интересные явления природы – жизнь, или физика с ее пытливыми опытами и «фокусами»?
Действительно, возьмем обычные учебники и книги по минералогии. Даже кончившие высшие учебные заведения нередко с неудовольствием вспоминают об этой науке, очень скучной, с массой названий, длинным перечислением географических местностей и, что самое ужасное, с очень трудной и скучной наукой о кристаллах.
И всё-таки я пытаюсь утверждать в этой книжке, что минералогия – наука очень занимательная, что мертвый камень живет своей собственной жизнью и что минералогия занимается такими важными и интересными вопросами, что ей, пожалуй, могут позавидовать даже науки о живых существах.
К тому же на основе минералогии и из ее данных создается замечательная техника, получается металл, извлекается строительный камень, добываются соли – словом, строится всё наше хозяйство и промышленность.
Вам самим будет виднее, достиг ли я своей книгой этой цели и сумел ли я увлечь вас в мир камня и кристалла.
А я очень хочу вас увлечь в этот мир, хочу, чтобы вы начали интересоваться горами и каменоломнями, рудниками и копями, чтобы вы начали собирать коллекции минералов, чтобы вы захотели отправиться вместе с нами из города, подальше, к течению реки, к ее высоким каменистым берегам, к вершинам гор или скалистым берегам моря, туда, где ломают камень, добывают песок или взрывают руду. Там всюду мы найдем чем заняться; и в мертвых скалах, песках и камнях мы научимся читать великие законы природы, по которым построена вселенная.
Я буду рисовать отдельными отрывочными картинками – так, как художник вырывает отдельные моменты из природы, и раньше чем написать большую картину, готовит десятки и сотни эскизов и рисунков. Общую картину природы должен построить сам читатель, своим воображением связать всё вместе.
Я уверен, однако, что далеко не все смогут это сделать. Мои слова для них будут слишком слабы, и им будет нужен более сильный художник, который заставит их ум и мысль работать в определенном направлении. Этот художник – сама природа. Тогда отправляйтесь, прочтя эту книгу, с экскурсией в Крым, на Урал, в Карелию, в Хибины, на берега Волги или Днепра и подумайте сами над камнем, его загадками и его жизнью.
Книгу я советую читать подряд, так как иногда для понимания очерка необходимы некоторые познания, почерпнутые из предыдущих глав. Но читайте всё-таки не сразу, а понемногу.
Книга распадается на две части: первая вводит в мир камня, знакомит с его свойствами и образованием в сложном течении явлений природы и жизни; вторая переносит читателя в две резко различающихся между собой области: в область чудес камня, поражающих воображение и рождающих тысячи фантазий, и в область повседневной жизни человека, которая использует камень в промышленности и хозяйстве. Впрочем, не знаю, – где больше диковинного? Там ли, где камень нас поражает изменчивостью цветов, сходством с растениями или животными, массами своих скоплений или красотой строгих линий кристаллов; или там, где в громадных печах и домнах заводов совершаются таинственные процессы его сгорания, плавления, улетучивания, где творческая фантазия человеческого гения сумела из невзрачного темного камня извлечь сверкающее серебро, из красной рудной массы добыть жидкую ртуть, а простой колчедан превратить в тяжелую жидкость серной кислоты.
Давно-давно, в средние века, в тиши лабораторий алхимики старались в своих ретортах сделать из ртути золото, из земли добыть философский камень, из железного колчедана выжечь серу. Если бы сейчас мы привели их в наши лаборатории и на наши заводы, показали бы зеленую радиевую руду и полученную из нее щепотку «вечно» светящейся и «вечно» нагретой соли радия; если бы им показали, как из белой соли глинозема получаются прекрасные кристаллы алого яхонта-рубина или легкий серебристый металл – алюминий наших самолетов, а из колчеданов – чудодейственный селен, – я думаю, алхимики должны были бы признать, что их фантазии претворены в жизнь и даже превзойдены человеческим гением.
Но это не значит, что мало нерешенных задач стоит перед наукой и техникой.
Природа далеко еще не побеждена человеком; бесцельно расточаются каждый день миллионы лошадиных сил в падающих на землю лучах солнца, бесцельно для человека пропадает гигантская сила ветра, и человеку недоступны еще самые близкие к нему глубины земли.
Человек далеко еще не победил и не обуздал силы природы, и еще нужно громадное напряжение ума, воли и знания, чтобы научиться превращать силы и вещества природы в полезные и культурные завоевания хозяйства и промышленности.
К этой творческой работе я хотел бы призвать читателя. Если он, прочтя эту книжку, хоть немного загорится желанием узнать мир камня, его использование, захочет поработать над теми задачами, которых так много вокруг нас, в нашем строительстве новой жизни и новой культуры, то книжка сделала свое дело. А разбудив интерес, она разбудит и волю, и энергию, и стремление к работе и к знанию.
В годы Великой Отечественной войны, когда количество и качество вооружения играли огромную роль на полях сражений, когда для построения танков и самолетов использовались многие элементы и среди них редкие и сверхредкие, добываемые из руд и минералов, интерес к минералогии, к изучению богатейших недр нашей Родины неизменно возрастал.
Минералогия стала не только занимательной, но необходимой, важнейшей наукой.
В борьбе за овладение силами природы, ее полезными ископаемыми – минералами – будут и дальше расти и сила, и мощь, и счастье нашей Родины.
Моя горячая просьба ко всем, у кого есть «занимательные» фотоснимки, чертежи, зарисовки каких-либо минералов, – присылать их в Минералогический музей Академии наук СССР (Москва, Большая Калужская улица, дом 14–16). Общими усилиями мы обновим и улучшим эту книгу – дар нашим молодым силам, нашей гордости и радости – нашей смене!
А. Ферсман
Глава первая
Камень в природе и городе
Моя коллекция
Я сделался страстным любителем минералогии, когда мне было только шесть лет. Каждое лето мы проводили в Крыму, и мальчиком я ползал по скалам около Симферопольского шоссе, вблизи того дома, в котором мы жили. В этих скалах отдельными жилками попадался горный хрусталь – камень прозрачный, как вода, очень твердый и неподатливый, который я с трудом выковыривал из твердой породы перочинным ножом. Еще сейчас я помню, как мы, дети, особенно восторгались горным хрусталем в кристаллах, прозрачных, как бы отшлифованных «драгоценных камнях», которые мы тщательно заворачивали в вату и называли «тальянчиками». Мы сами находили в скале эти отшлифованные природой камешки, и, когда старшие сомневались, что мы сами их нашли, и думали, что эти камешки отшлифованы рукой человека, мы с гордостью возражали им.
Случайно в наших «исследованиях» мы нашли на чердаке старого помещичьего дома запыленную минералогическую коллекцию. Мы снесли ее вниз, вымыли, вычистили и с восторгом присоединили к нашим хрусталикам. Мы заметили в этой коллекции несколько простых, грубых пород камней, совсем таких, каких много было вокруг в горах Крыма. Раньше мы их не собирали и даже не интересовались ими: это были такие простые камни, не то что наши кристаллы хрусталя! Но на этих простых кусках камней были наклеены какие-то небольшие номерки, а на листочке при коллекции были написаны названия. Я помню, как это нас поразило: даже простые камни имеют, оказывается, свое имя, и им тоже должно найтись место в нашей коллекции. Мы стали собирать и их, и очень скоро увидели, как различны скалы наших гор: одни камни мягкие и белые – известняки, другие – твердые и темные.
Так мало-помалу стала у нас собираться коллекция минералов и пород камня. Обзавелись мы скоро и книжками о камнях. Сбор камней сделался задачей нашей маленькой жизни; всё свободное время в летние месяцы мы посвящали этим поискам камней. Вокруг были не только горы и скалы, были и большие каменоломни, в которых добывали камень для шоссе и мостовых. Сколько здесь было поразительных камней: одни – как кожа мягкие, волокнистые, другие – красивые прозрачные кристаллы, третьи – пестрые, полосатые, как шелк или ситец! Пудами тащили мы эти камни из каменоломен, и если мы и не знали названий всех камней, то всё же хорошо различали их.
Мало-помалу мои товарищи увлеклись другим, и я сделался единственным собственником целой коллекции. А коллекция с каждым годом всё росла и росла. Мне уже мало было камней родного Крыма или берега моря у Одессы. Я всех знакомых просил привозить камни из разных краев и очень завидовал, когда видел красивые камни у них на полке или на письменном столе, и часто нескромно выпрашивал их себе.
Потом несколько лет подряд мне пришлось бывать за границей. Здесь для меня открылись новые возможности: камни в виде сверкающих кристаллов, образцы замечательной красоты были выставлены в магазинах, в нарядных стеклянных шкафиках. На маленькой этикетке, около каждого камня, было написано не только название камня, но и место, где его добыли, и даже цена. Эти «сокровища», оказывается, продавались! Началась новая эра моей жизни: все свободные деньги шли на камни. Эти камни в маленьком ящике, аккуратно упакованном, я увозил в Россию, не без трепета открывал на границе перед строгими таможенными чиновниками и дома присоединял к коллекции.
Коллекция росла, и не только росла, но постепенно превращалась в настоящую научную коллекцию. У каждого камня была своя этикетка с названием минерала и обозначением места находки. У меня уже были знакомства в «самом университете», и я гордился тем, что не только собираю камни, но и определяю их названия.
Прошло много лет; прошли годы средней школы, университета. Коллекция выросла до тысяч образцов, из детской забавы она сделалась научным собранием. Интересы мальчика-коллекционера сменились интересами научного творчества.
Хранить дома огромное собрание уже было невозможно: часть его, имевшая ценность для науки, с минералами Крыма была изучена и попала в Московский университет, другая – составила прекрасное собрание Первого народного университета в Москве, и на ней стали учиться многие и многие рабочие и крестьяне, знакомившиеся на этих образцах с наукой о камне – минералогией.
Я рассказал маленькую историю одной коллекции камней; но сколько занимательного дал каждый камень ее собирателю, и сколько прекрасных минут переживал он, когда удавалось неожиданно где-либо в расщелине скалы заметить красивые кристаллики камня или найти в осыпях горы новые, еще не встречавшиеся раньше минералы!
Вся моя жизнь и дальнейшая работа определилась этими детскими забавами: вместо заботы о маленькой личной коллекции выросли заботы о большом государственном музее с мировым именем; вместо простого, незатейливого определения камня домашними способами – большой научный институт Академии наук; вместо ползания по скалам у большого шоссе – далекие и трудные экспедиции за Полярный круг, в пустыни Средней Азии, в дебри уральской тайги и в предгорья Памира. В то же время наука о камнях – минералогия – выросла в большую и важную отрасль современной научной мысли, которая не только описывает камни Земли и определяет их, но которая говорит о том, из чего они состоят, как они образуются, во что превращаются, чем и как они служат человеку в его труде и хозяйстве. Борьба за камень сделалась борьбою за сырье, за новые рудники, за промышленность и новое хозяйство!
В минералогическом музее
Мы пойдем в Минералогический музей Академии наук. В Зоологическом музее нас всегда привлекали звери, разные букашки, а в залах Палеонтологического мы поражались скелетами вымерших чудовищ, нежными морскими лилиями и окаменелыми ракушками. Всё это когда-то жило по-своему, двигалось, питалось, развивалось, боролось друг с другом и умирало… Сколько здесь любопытного, когда вокруг, на каждом шагу, всё живет, растет и изменяется!
Кажется, скучно думать о мертвом камне, который лежит себе без изменения в виде больших кубиков мостовых, выстилает своими плитами тротуары, кучами привозится откуда-то для постройки домов. Смотришь на эту кучу наваленного камня-дикаря, и ничего не видно в ней интересного – всё мертво и однообразно.
Но всё-таки пойдем в Минералогический музей; в 1935 году он был перевезен в сорока семи вагонах из Ленинграда в Москву и устроен по-новому. Каждый год сюда привозят много тонн камня со всех концов нашей Родины, и этот камень прибавляется к тем диковинам, которые больше двухсот лет тому назад были переданы в этот музей-кунсткамеру по приказу Петра Первого.
Сначала Петр собирал только всякие редкости – раритеты. По обычаю тогдашних музеев, в них накапливали всё то, что находили диковинного и ценного.
Но скоро гениальный Михайло Ломоносов (он был одно время директором этого музея) предложил собирать в кунсткамере не только диковины, но и образцы всех богатств нашей страны – разные руды, драгоценные камни, полезные земли, природные краски.
Ломоносов обратился по всем городам Российской империи с просьбой собирать и присылать ему различные каменья. Он обращал внимание на то, что в этом деле не надо никаких больших затрат, надо только привлечь к этому делу местных ребят, которые смогут собрать много интересного по берегам рек, озер и морей.
Смерть Ломоносова, к сожалению, остановила это блестящее начинание, которое надо вспомнить сейчас и широко осуществить в советской стране.
И всё-таки за двести двадцать пять лет существования музея в нем накопились огромные богатства. Каждый привезенный камень определяют, записывают в большие книги и на отдельные карточки, на него наклеивают номер, и если кому-либо нужно знать, какие минералы встречаются, например около Житомира на Волыни, в горах Крыма или под Москвой, – нужно только посмотреть карточки-каталоги музея и по ним найти минералы.
Через тенистый сад Парка культуры и отдыха мы входим в большое нарядное здание Минералогического музея Академии наук СССР. Музей занимает зал в тысячу квадратных метров. В нем размещены образцы ископаемых богатств нашей великой страны – сырья для нашей социалистической стройки.
Особняком в шкафах за стеклом лежат какие-то черные бесформенные массы. Одни похожи на чистое железо, другие – с какими-то желтыми капельками, а то и просто глыба серого камня. Вот огромная железная масса в двести пятьдесят килограммов, а под ней надпись: «Упала 18 окт. 1916 г. близ г. Никольска-Уссурийского в Сибири». Под другими образцами тоже надписи: упал камень тогда-то, упал там-то. Это зал камней, упавших с неба и называемых метеоритами. Из неведомых просторов мироздания залетают к нам нередко камни в виде светящихся падающих звезд, прорезают воздух и иногда глубоко врезаются в землю. В витрине целый дождь таких камней, упавших зимой 1868 года в бывшей Ломжинской губернии; около ста тысяч черных кусков было разбросано тогда по земле. В другой витрине еще более странные куски – куски железа. Дальше темная мелкая пыль, большие, как градины, черные камни или прозрачные, как стекло, метеориты; и всё это рождается где-то далеко за пределами нашей планеты, движется, падает на Землю и здесь изменяется под влиянием воды и воздуха.
Далее идут шкафы и витрины с аккуратными надписями; на полочках лежат минералы разных цветов и видов. Здесь можно изучить краски природы и понять их разнообразие: одни минералы – блестящие, как металл, сверкают золотом и серебром; другие – чистые и прозрачные, как вода; третьи – переливаются всеми цветами радуги, как бы светятся своим собственным светом.
Яркие солнечные лучи играют на камнях у окон. В темных витринах зажигается электричество, и начинают сверкать голубые и винного цвета топазы, причудливые, как бы вырезанные и выточенные ножом; прозрачные, как вода, аквамарины, бериллы. Мы читаем ряд неизвестных нам названий; при каждом названии указывается место, где камень был найден. Экскурсовод подводит посетителей к одной из витрин и говорит:
«Наш музей построен совершенно особенно; мы не хотим вам показывать просто разные сорта камня, нет, мы хотим в музее доказать, что камень очень разнообразен, что у него тоже есть какая-то своя жизнь, может быть, даже более интересная, чем жизнь живых существ.
Посмотрите на это собрание разнообразных камней: надпись на них одна – „кварц“, но можно ли придумать бóльшие различия в яркости, в окраске, форме и игре камней в этой витрине? Вы даже скажете, что вот этот кварц более похож на камень в соседней витрине, где написано „флюорит“. Этот вы не отличаете, не правда ли, от сверкающего алмаза в витрине, залитой электричеством? Я вам сейчас объясню, в чем дело. У нас в витрине кварцы подобраны не по сортам, а по тому, как они встречаются в природе и при каких условиях образуются. Ведь камень тоже как-то рождается: вот эти кварцы образовались из расплавленной массы, нагретой в глубинах земли выше 1000 градусов; эти – когда-то были растворены в горячей воде источников, а эти кварцы, видите, сидят в раковине в виде блестящих правильных кристалликов, – они выросли на наших глазах на поверхности земли. Каждый из этих кварцев имеет свое собственное лицо и не похож на другие. Если на примере кварца вы видите, как различны условия зарождения камня, то вот в этой витрине со свинцовым блеском вы можете видеть, как различна потом история камня-минерала, как он изменяется и разрушается, как бы умирает».
Мы проходим в другую часть зала, где представлена во всем многообразии история минералов. Здесь красивые камни, ограненные самой природой в кристаллы. Одни росли из маленьких затравочек в глубинах земли, вырастая в большие блестящие кристаллы, другие искусственно выращены в лаборатории, третьи получены в больших чанах на заводах. Замечательные ветвистые кристаллы, напоминающие растения, длинные тонкие иглы и нити, как волокна пряжи, пушистые массы вроде хлопка или простого бутылочного стекла.
Рядом с ними какие-то бесформенные, неправильные массы, точно обсосанные леденцы, – это разъеденные топазы и аквамарины: что-то растворяло, уничтожало, съедало камни, и мы видим как бы конец их существования.
Рядом в огромной витрине выставлены длинные белые трубки, похожие на занавеси, натеки, колонны, – это сталактиты из пещер Крыма.
Вот рядом сталактиты, которые выросли за десять лет в дворцовых подвалах Петродворца (бывший Петергоф); трубочки, образовавшиеся под Кировским мостом через Неву, – тут уж прямо на наших глазах растут эти камни.
Дальше красивые безделушки, букеты из цветов, большое гнездо с яйцами; всё обволокнуто толстым слоем камня, покрывшего в течение нескольких месяцев предметы, положенные в горячий источник.
Нам понятны и выставленные далее окаменелости – животные и растения, в которых в течение очень-очень долгого времени живое вещество заменялось каменным.
Камень тоже имеет свою историю, но живет он иной жизнью, трудно понятной и сложной.
Пойдем дальше по нашему музею.
По стенам фотографии, карты, большие картины горных хребтов, пустынь, рудников, в шкафах разнообразные камни-минералы.
Здесь мы видим камень не образцом, искусственно вырванным из природы, а в той естественной обстановке, в которой он встречается вместе с другими камнями, связанный в своей истории со всей жизнью природы, с почвой, которая его покрывает, климатом, который его изменяет, растительным покровом и самой жизнью животных и человека. Именно так и выставлен камень.
Сначала показаны условия образования камня, родившегося в условиях горячих, расплавленных масс, которые наподобие лавы поднимались из неведомых нам глубин, врывались по трещинам в слои земной коры, пронизывали их горячим дыханием газов и паров воды и медленно застывали, давая начало минералу в разнообразных его видах.
Далее – минералы, рожденные горячими и теплыми источниками, которые в различных местах вытекают на поверхность земли и, медленно остывая, образовывают скопления ценнейших руд тяжелых металлов или прекрасных, чистых кристаллов. Здесь не огонь, а вода рождает камень.
Наконец камни, рождающиеся на поверхности земли: то в соляных озерах, где в теплое время года садится на дно соль, то в пещерах, где капля за каплей растит сталактитовые сосульки и целые колонны, то в болотах, где из медленно гниющих растений создаются свои камни.
Каждый камень выставлен здесь не в виде отдельного, оторванного предмета, а вместе со своими соседями, в живой обстановке природы.
Целый мир камня!
История его протекает среди нас, но течет она бесконечно медленно, и мы поэтому считаем камень частью мертвой природы.
Но после того, как мы прошли комнату, где представлена история камня в самой природе, переходим в два последние отдела музея, где камень – в руках человека, во власти его хозяйства и промышленности.
Сначала выставлены все камни, имеющие значение в разных отраслях хозяйства: всё, что нужно для стеклоделия, для керамики (фарфора и фаянса), металлургии и т. д., здесь же на отдельных примерах мы видим камень в руках человека, в работе заводов и фабрик. В современной промышленной жизни человека камень превращается во что-то совершенно новое. Здесь камень умирает гораздо быстрее, чем в природе. Где бы ни находился камень, – в небесных ли телах, на фабриках или заводах, – везде он живет и изменяется, растет и гибнет. И совсем не так мертва та наука, минералогия, которая должна отыскивать и исследовать законы его истории.
В конце большого зала музея, прямо против входа, в обрамлении горящих электрических люстр – огромная карта Советского Союза; она кажется небольшой, а в ней тридцать четыре квадратных метра – площадь целой квартиры! Эта карта со сверкающими на ней синими звездами знакомит нас с главными районами ископаемых богатств Советского Союза, показывает, как на одной шестой части суши распределены руды, соли, камни, как вытянуты они по грандиозным дугам в тысячи километров длиной.
