Текст книги "Я познаю мир. Сокровища Земли"

Автор книги: М. Голицын

сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 16 страниц)

Золото в природе

Что же сегодня известно о золоте как химическом элементе? Вот краткая справка.

«Золото – химический элемент первой группы таблицы Д.И. Менделеева. Атомный номер 79. Атомная масса 196,96. Благородный металл желтого цвета, ковкий. Плотность 19,32 г/см ³. Температура плавления 1064 °С. Химически инертен, на воздухе не изменяется. Используется в виде сплавов с другими металлами. Из сплавов золота с платиной делают химически стойкую аппаратуру; из сплавов с серебром – электрические контакты для приборов. Золото и его сплавы используют для золочения, изготовления ювелирных изделий и зубных протезов. Содержание золота в ювелирных изделиях, монетах, медалях выражается пробой. Таким образом, очевидно, что использование золота становится все более многогранным. Вероятно, оно еще долго будет оставаться царем всех металлов.

В природе золото встречается, как правило, в самородном виде. Нередко оно содержит примеси серебра, меди, висмута. Содержание серебра иногда достигает нескольких десятков процентов. В зависимости от примесей золото бывает светло-желтым, красноватым, зеленоватым.

Природное золото может быть тонкодисперсным, тогда размеры его частиц не превышают 0,005 мм; пылевидным – с размерами частиц 0,005-0,05 мм; мелким – 0,005-2 мм и крупным, то есть более 2 мм.

Самородки золота имеют вес более 1 г. Самый крупный российский самородок «Большой треугольник» весит более 36 кг. Нашли его старатели в 1842 году на Южном Урале, недалеко от города Миасс. «Большой треугольник» хранится в Алмазном фонде России в Московском Кремле. Все крупные золотые самородки имеют собственные имена, которые дают нашедшие их люди. Формы же самородков самые причудливые, например, как заячьи уши, голова собаки, сова.

Известны два основных типа месторождений золота: коренные и россыпные (россыпи). Коренные месторождения обычно образуются из горячих подземных вод, нагретых магматическими очагами. Они (месторождения) имеют форму различных молочно-белых кварцевых жил, залегающих в гранитах, мраморах, известняках, песчаниках и других горных породах.

В самых незначительных количествах золото есть везде, даже в речной и морской воде. В мире известно несколько патентов получения золота из морской воды, где содержание его составляет миллионные и миллиардные доли процента. Но по патентованным технологиям из морской воды достоверно получено не более 0,2 грамма золота. Морские же пучины хранят тысячи кораблей, затонувших за всю историю мореплавания. В их трюмах много золотых изделий. Наверное, наиболее надежным способом добывания золота из моря является поднятие со дна морского погибших кораблей. По крайней мере человечество узнает свою историю, а драгоценности станут достоянием музеев и коллекций богачей.

Большую часть золота в нашей стране добывают из россыпей. Россыпи появляются там, где речные воды разрушают коренные месторождения. При этом случается, что коренное месторождение или сохранилось частично, или полностью уничтожено. Россыпи могут непосредственно примыкать к коренному месторождению или быть оторванными от него на некоторое расстояние, иногда на десятки километров.

Формы россыпей, как и формы самородков, причудливы – то в виде длинной косы, то полумесяца или серпа. Толщина пласта золотоносного песка, нередко залегающего в глинах, сланцах или других породах, может изменяться от нескольких сантиметров до

8—10 и более метров.

Содержание золота в россыпях неравномерное, оно колеблется от ОД до 1000 грамма на одну тонну грунта. Формы золотинок различные, обычно это тонкие чешуйки, реже окатанные продолговатые зерна, как, например, зерно ржи или овса, и совсем редко самородки самой непредсказуемой формы – фантазия природы безгранична.

Возраст золотоносных россыпей различен. Часто это современные (в геологическом смысле, то есть не более 1 млн лет) образования, сложенные рыхлыми, легко размываемыми водой породами. Но бывают и очень древние россыпи, которые оказались погруженными в земные глубины и превратились в прочные монолитные песчаники и конгломераты. Крупнейшие в мире южноафриканские месторождения – древние золотоносные россыпи.

Общие запасы золота в недрах планеты в коренных месторождениях и россыпях специалисты оценивают величиной более 100 тысяч тонн. В 1980 году мировое производство золота (не считая стран Восточной Европы) составило 945 тонн. Основные золотодобывающие страны: Южно-Африканская Республика (50% мировой добычи), Канада, США, Россия, Гана, Филиппины...

Приведенные цифры позволяют убедиться: если добывать золото нынешними темпами, то через 100 лет оно все будет извлечено. Правда, опыт говорит, что прогнозы таких подсчетов не всегда сбываются.

Геологи находят новые месторождения, а химики-технологи предлагают новые способы извлечения полезных веществ из руды. Человечеству пока не грозит исчезновение золота. Основные запасы ранее добытого металла хранятся в сейфах банков в виде слитков, самородков, монет и других изделий.

Как царя металлов от «кошачьего золота» отличить

А как обнаруживают золото в глубинах Земли? Специалисты скажут, что царя металлов ищут методом шлиховой съемки.

Звучит грандиозно, а на самом деле процесс поисков весьма прост.

Геологи отбирают несколько килограммов рыхлых пород и промывают их в проточной воде в специальных лотках или металлических ковшах. Здесь главная задача – поместить в лоток не чистый, хорошо промытый речной песок, а породу, состоящую из гальки, песка, глины и всевозможных мелких частиц. Если в грунтовой пробе есть золотые песчинки, самородки, они обязательно опустятся на дно ковша вместе с другими тяжелыми частицами. Из 3-4 килограммов грунта в итоге остается совсем немного – граммов 50-100 обычно темного песка, который называют шлихом.

Шлих рассматривают в увеличительное стекло, через бинокулярную лупу, в микроскоп. Затем магнитом отделяют магнетит, ильменит и другие магнитные минералы. Знаток своего дела легко отличает отдельные минералы по внешним признакам. Часто, чтобы разделить минералы по удельному весу, используют тяжелые жидкости. При шлиховой съемке важно отбирать пробы из разных по составу и цвету пород слоев. Опробование, как показал опыт, следует проводить по берегам рек, ручьев, оврагов, в бортах песчаных карьеров, в канавах, котлованах, специально вырытых шурфах, ямах. В шлихе может оказаться много интересного и неожиданного, например «кошачье золото» – желтоватые блестящие пластиночки выветрелого флогопита – черной слюды. От настоящего золота «кошачье» отличается своей «несерьезностью»: оно легче примерно в 10 раз и без труда уносится водой.

Известно подлинное золото «в рубашке», когда отдельные золотинки покрыты бурым или темным налетом окислов железа или марганца. Подозрительные пластинки можно попробовать процарапать иглой или разрезать ножом; настоящее золото блестит желтым цветом.

Тонкодисперсное золото шлиховым методом обнаружить очень трудно. А оно ведь образует иногда крупные месторождения, например Мурунтау в Узбекистане. Его надо искать, проведя спектральный анализ горных пород, сульфидных минералов и самой мелкой фракции шлиха.

Где же искать золото? Конечно, прежде всего в тех местах, где оно известно, – в горах Урала и Кавказа, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, в Средней Азии. Но однажды можно рискнуть и отправиться куда-нибудь совсем рядом с домом, на берег знакомой с детства реки. Вблизи Москвы на станции Икша по Савеловской железной дороге после долгих усердных промывок обычного песка туристы однажды обнаружили несколько золотинок размером менее 1 миллиметра...

Откуда под Москвой оказалось золото? Его принес сюда ледник из Скандинавии, Карелии и Северного Урала много тысяч лет назад вместе с валунами гранитов, гнейсов, кварцитов, которые постепенно разрушились, освобождая «плененное» золото.

Ледниковые отложения занимают всю северную половину Европейской части страны. Если вы обнаружите красную кирпичную глину, считайте, что стоите на древнем леднике. Можете начать поиски золота. Конечно, даже среднее по размерам месторождение в ледниковых отложениях вряд ли будет найдено: ведь ледник по дороге терял и рассеивал все, что нес с собой, но настоящие золотинки при долгом поиске могут быть обнаружены.

Благодаря своей химической стойкости золото сколь угодно долго сохраняется в кладах, а золотые изделия – в тех местах, где их потеряли. Однажды я держал в руках босфорскую золотую монету III века нашей эры и любовался ее изумительной красотой. Монету нашел пятилетний мальчик на морском пляже в Крыму, куда ежегодно приезжают тысячи людей... Бывает, что золотые кольца или крестики находят в огороде старинного села при выкапывании картошки. Словом, ищите и не ленитесь копать собственные огородные грядки!

Золото, кроме того, умеет путешествовать, или, как говорят геологи, мигрирует. Любое золотоносное месторождение – ребус, загадка. Чтобы раскрыть ее, надо понять: почему полезное ископаемое сосредоточивается в одном месте; какие силы и обстоятельства именно здесь его удерживают; откуда оно берется; сколько времени этот процесс продолжается? Без ответов на эти вопросы с царем металлов встретиться трудно, ведь он не только путешествует, но и умело прячется, например, в речных песках, гальках, которые нужны людям только в качестве строительных материалов.

В последние годы золото обнаружили в фосфоритах, горючих сланцах, калийных солях и других горных породах.

Опытные старатели утверждают: в россыпях золото может не только накапливаться со временем, но и расти до размеров самородков.

Сказка это или быль, покажет время.

Серебристая красавица

Именно так можно образно назвать платину – редкий драгоценный металл. В природе платина прежде всего встречается в виде свободного металла. Обычно это крупицы небольшого размера, реже – крупные самородки. Цвет их от серебристо-белого до серо-стального.

В самородной (природной) платине чистого благородного металла содержится от ТО до 80%, а обычной его примесью является железо. Она имеет выраженный металлический блеск, и если вы проведете платиновым кусочком по фарфору (предмету, осколку), останется серо-стальная черта.

Платина хорошо куется, твердость ее невелика, но все же больше, чем у золота. Она тяжелее золота: ее плотность – от 15 до 21 г/см ²; у золота же (в зависимости от примесей) – от 15,5 до 19,3 г/см ². Платину очень трудно расплавить, поэтому ученые говорят, что она тугоплавка. Требуется 1773 °С, чтобы серебристая красавица стала мягкой.

Интересно, что платина и золото иногда соседствуют, а в основном платину добывают в россыпях. Еще следует сказать, что она никогда не окисляется на воздухе, даже если ее сильно нагреть, и на нее не влияют отдельные кислоты. Растворяется платина только в «царской водке», но все же хуже, чем золото.

Основные залежи платины находятся в Южной Африке, на Урале, в Восточной Сибири, на Камчатке. Крупные месторождения содержат от 5 до 50 тонн серебристого металла, а уникальные запасы превышают 50 тонн.

В России платиновые россыпи впервые были открыты в 1819 году на уральском Тагильском месторождении. А в 1829 году российскому министру финансов графу Е. Ф. Канкрину пришла в голову оригинальная мысль – применить платину в качестве валютного металла. Царь Николай I согласился, но повелел, чтобы этот проект оценил и благословил крупный международный авторитет. Экспертом канкринской идеи стал знаменитый немецкий геолог и географ академик Александр Гумбольдт (1769-1859)., Он приехал в Россию, съездил на Урал и Алтай, убедился в высоком качестве русской платины и одобрил идею министра финансов России.

Монетный двор отчеканил около 1 млн 400 рублей платиновых денег достоинством в три, шесть, двенадцать рублей (белые дукаты), затратив 15 тонн металла. В течение десяти лет после 1845 года Россия перестала добывать платину. Считалось, что ее в стране так же много, как рыбы в реке. На приисках платину можно было купить у рабочих по пятаку за золотник (в золотнике 4,266 г). Да и то некоторым рабочим не хотелось заключать такие скромные сделки. А когда искатели обнаруживали россыпи, где было много платины, но мало золота, то подобные места заваливали отвалами: к платине в недалекой еще от нас старине относились несерьезно.

Сегодня можно уверенно сказать, что если золото – царь металлов, то серебристая красавица платина вполне может считаться царицей.

Он родился с серебряной ложкой во рту!

Каждая умная хозяйка знает: хочешь, чтобы вода в чайнике была стерильной, брось в него серебряную монету. Благородное серебро очистит воду от вредных бактерий. Серебро обладает не только бактерицидными свойствами. Оно прекрасно проводит тепло, у него превосходная отражательная способность, то есть, если его хорошенько отполировать, в кусочек серебра можно смотреться как в зеркало.

Оно имеет высшую среди металлов электропроводность. Ток, пущенный по серебряным проводам, побежит быстрее, чем по медным или железным.

Еще в странах Древнего Востока (Ассирия, Египет, Вавилон) серебро было денежным металлом. В эпоху феодализма в ряде европейских стран серебряные деньги были более распространены и ценились выше золотых.

С 70-х годов XIX века золото взяло «пальму первенства», а серебро начало обесцениваться. Дело в том, что к этому времени геологи открыли довольно много месторождений, содержавших сереброносные руды.

Миру известны серебряные самородки весом до восьми тонн. Но на территории России пока такие диковинные сокровища не обнаружены. В дореволюционные времена серебряные самородки находили на Северном Урале, в ряде свинцово-цинковых рудников Алтая, Казахстана, Восточной Сибири. Из зарубежных месторождений большой известностью пользовалось месторождение Конгсберг в Норвегии. Там самородное серебро встречалось на глубине 900 метров. Славятся самородным серебром Германия, Мексика, западные штаты США.

Основная масса серебра (около 80%) добывается не в самородном виде, а как побочный продукт свинцово-цинковых, богатых серебром золотых и медных месторождений.

Из сплавов серебра и меди делают серебряные изделия, монеты. Чистое серебро идет на филигранные работы, изготовление тиглей (специальных емкостей) для плавления щелочей, для серебрения и других целей. Благородное серебро верой и правдой служит людям.

О счастливчиках англичане говорят: «Он родился с серебряной ложкой во рту». Видимо, жители туманного Альбиона считают, что из всех благородных металлов серебро – самый достойный для олицетворения здоровья, счастья и богатства человека.

Подземные воды

Что такое вода?

Все сокровища Земли удивительны. Но, пожалуй, самым удивительным из них можно назвать привычную нам всем... воду.

Она покрывает нашу планету морями и океанами, плещется озерами и прудами, струится ручьями, реками. Она падает на землю в виде дождей и ливней. Покрывает снежными шапками горные вершины, с которых сползают ледники.

Особенное место среди вод Земли занимают подземные воды – завораживающие загадки природы.

Вода – самое распространенное на Земле химическое соединение кислорода и водорода – Н ₂0.

Удивительно, но вода существует в форме жидкости, пара и кристаллического льда.

Основное свойство воды – ее подвижность. Быстрее всех перемещаются пары воды в атмосфере, образуя облака и тучи. Стремительно текут горные реки. Непрерывны морские течения. Спускаются с горных вершин ледники и тают, образуя летние паводки. Вода движется и в озерах, прудах.

Вода – активный растворитель, она может растворять многие газы, жидкости, твердые вещества. Недаром говорят: «Вода камень точит». Именно поэтому природная вода всегда и везде имеет разный химический состав.

Наукой доказано, что жизнь зародилась в воде. Все живое на Земле нуждается в воде.

Все растения и животные, если их разложите, на химические соединения, на 50-99% состоят из воды. Человек состоит из воды на 70%, в юности больше, а в старости меньше.

Вода – удивительный природный минерал со своей структурой и животворными свойствами.

Тайна пропасти быка

Если бы наша планета вдруг превратилась в стеклянный шар, то мы увидели бы: вся она пронизана водоносными пластами. А это и есть не что иное, как подземные реки.

Текут они медленно, не то что поверхностные, перемещающие свои воды со средней скоростью 50-100 километров в сутки. Даже на небольшой глубине вода в подземном русле движется медленнее черепахи – от одного до нескольких тысяч метров в год, а на глубине 1-2 километра и того меньше – 0,001-1 м.

Как же измеряют такие скорости? Оказывается, с помощью радиоактивных изотопов или растворимых красителей.

В Испании, в долине Эзера на южном склоне Пиренеев, есть ущелье. Талая вода, бешено несущаяся со снеговых полей и ледников, срывается в мрачную каменную пропасть. Жуткий ревущий голос водопада разносится далеко окрест. Местные жители называют это ущелье Пропастью Быка. Куда же девается вода, почему не заполняет ущелье? Кто-то из ученых предположил: поток, попавший в пропасть, пронизывает глубоко под землей Пиренейские горы и питает истоки реки Гаронны. Загадку разрешили с помощью 60 килограммов красящего вещества флюоресцина. Его сбросили в Пропасть Быка, и через некоторое время струи водопада на французском склоне Пиренеев, где начинается Гаронна, засияли малахитовым цветом красителя.

У подземных артерий есть даже свои имена: к примеру, в Югославии, в местности Карст, течет в глубине недр река Пиявку, а в западной Грузии – река Шаору.

«Серная, соленая, алая, мрачная, яростная...»

Подземная вода многолика. Взять, к примеру, артезианскую, которая обычно бьет из скважины, там, где водоносный песчаный пласт зажат между двумя водоупорными пластами.

Такая вода известна людям давным-давно, скважины по ее добыче существовали в Египте уже около 4000 лет назад. В Европе первый артезианский колодец был вырыт в провинции Артуа в 1126 году, а действует он и по сей день.

Чем же хороша артезианская вода? Она прекрасно отфильтрована, потому что прошла долгий путь под землей. В ней нет вредных бактерий, она обладает приятным вкусом.

Гениальный ученый и художник эпохи Возрождения Леонардо да Винчи не оставил без внимания и этот чудодейственный дар природы, посвятив ему книгу. О воде Леонардо, в частности, писал так: «Можно сказать, что она меняет свою природу, как меняют свою природу места, по которым она течет: целительная, отравляющая, серная, соленая, алая, мрачная, яростная, сердитая, красная, желтая, зеленая, жирная, тощая...»

Великий Леонардо во многом оказался прав. А самое главное – верно подметил явление минерализации воды, то есть растворения в ней различных веществ.

При малом их содержании воду называют мягкой. Такова она в Неве: ею одно удовольствие мыться, потому что она прекрасно мылится.

Если же в воде растворено много кальция и магния, она становится жесткой. От такой воды на стенках кухонных чайников, паровых котлов образуется панцирь – твердая корка накипи – минерала кальцита.

Подземная вода может быть весьма солидного возраста – тогда ее называют ископаемой. Скажем, не так давно в Норвегии обнаружили несколько подводных соленых озер. Они отделились от океана многие тысячи лет назад. Тающие снега, дожди за долгие-предолгие века опреснили верхние слои, и океанская вода оказалась погребенной под толстым пресноводным слоем. В бывшей Британской Колумбии известно подобное же озеро Пауэл Лэйк; его длина 50 километров, глубина 300 метров, а слой пресной воды около 100 метров.

Текущие в глубинах Земли реки еще и отменные архитекторы. Они создают причудливые пещеры, среди которых такие архитектурные шедевры, как Кунгурская и Капова на Урале, Адельсбергская в Австрии, Мамонтова в США.

Мамонтова пещера – «шкатулка с секретом», который до сих пор не раскрыт. Пещера пятиярусная – это поистине клубок лабиринтов. Обследуя ее, спелеологи-геологи, специалисты по изучению пещер, прошли пока 240. километров, а сколько их еще впереди? Неизвестно. Внутри Мамонтовой пещеры обнаружены три подземные реки и три больших озера. Поскольку в подземные лабиринты не проникает дневной свет, внутри их живут слепые и бесцветные сверчки, пауки, а в озерах – такие же рыбы и раки.

Кунгурская же пещера фантастически красива! Безмолвно мерцают 36 искусственно освещенных маленьких озер, сверкают ледяные гроты, сталактиты и сталагмиты громоздятся невероятными наплывами.

А вот в Адельсбергском гроте человека просто жуть берет! Есть тут Капельный колодец. С высоты 15 метров звонко падают в него капли. Но мрачную бездну, куда они летят, пока еще никто не исследовал...

Самый короткий путь каждого из нас к подземной воде – это поход к колодцу или роднику. Если хоть однажды напьешься такой воды, обязательно убедишься, как она хороша и вкусна. Так что недра Земли работают на славу.