Текст книги "Я познаю мир. Сокровища Земли"

Автор книги: М. Голицын

сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 16 страниц)

Верные рыцари нашей планеты

Верные рыцари нашей планеты

Есть такие профессии, которые часто требуют от человека напряжения всех умственных, физических и душевных сил: мужества, терпения, непоколебимой веры в успех. Геологи – одни из самых мужественных людей на Земле.

Геологи, как и военные, во все времена волновали воображение романтически настроенных женщин. «Ах, какие они таинственные, мужественные, сильные и бородатые!» – так думали и думают представительницы слабого пола, глядя вслед удаляющемуся геологическому отряду. А если начистоту, геологи – люди особые по складу характера: они все время ищут и в конце концов обязательно находят полезные ископаемые, а затем определяют их запасы, качество, думают и над тем, как удобнее извлечь свои находки из недр Земли.

О полезных ископаемых можно написать много объемистых книг. Это глина, из которой делают кирпичи; газ – он проворно готовит нам на кухне пищу; поваренная соль – без нее немыслим день человеческой жизни; руды – из них выплавляют целый букет металлов; минеральная вода, каменный уголь, нефть, драгоценные ювелирные камни, графит (поточили ли вы свои карандаши?) и многое, многое другое.

Вне всякого сомнения, первые геологи жили в первобытных племенах, на заре человечества. Именно они находили камни-кремни, глину, золото, природные краски, подземные воды, железные руды. Находили и спешили сообщить сородичам о своих находках. Эти находки продлевали тяжелую и опасную жизнь наших предков.

Во все времена жили такие странные, наблюдающие за природой люди, неутомимо ищущие что-нибудь полезное, необходимое многим.

Как же сегодня геологи ищут и находят полезные ископаемые, надежно скрытые в недрах Земли? Чтобы обнаружить то или иное природное сокровище, надо знать, где искать. А что-

бы точно определить, где таится какое-либо месторождение, надо представлять, как оно образовалось. Какова была судьба матушки-Земли миллионы и даже миллиарды лет назад? Над этими главными задачами и работают многие поколения ученых-геологов во всем мире.

Кто такие лозоходцы?

Как же в старые времена люди искали сокровища Земли? Видимо, существовал не один способ и не одна хитрость, но достоверно известно, что искатели очень уважали рогульку, вырезанную из ветки ольхи, ивы или ореха.

В 1700 году некий Зайдлер описывал магические способности свежесрезанной рогульки и утверждал, что с ее помощью можно найти спрятанные сокровища, животных пропавших людей. Он считал, что «волшебный прутик» поможет определить, жив человек или мертв, болен или здоров. «Специалисты», как сообщал Зайдлер, могли определить, держа в руках прут, кто из святых действительно свят, найти затопленные корабли, чьи трюмы заполнены серебром, успешно ловить воров и убийц. Конечно, Зайдлер был суеверным человеком, фантазером, как сегодня бы сказали мы. Но ради объективности стоит вспомнить, что сохранилось немало свидетельств того, как в XV-XVIII веках в Германии, Чехии, Франции многие месторождения руд были обнаружены с помощью рогульки из лозы. Историки утверждают, что во Франции таким примитивным способом открыты более 150 месторождений железа, золота, серебра, меди, цинка, свинца, серы, каменного угля. Занимались этим особые люди – лозоходцы.

Такие же специалисты были известны и на Руси. Вырезав из лозняка рогульку, они брали ее за тонкие концы двумя руками, прижимали локти к бокам и двигались вперед. Если на пути лозоходцев попадались залежи руды или скопления воды, свободный конец рогульки наклонялся вниз. В этом месте копали. И иногда находили то, что искали.

Ученые до сих пор пытаются разгадать загадку «волшебной палочки», но окончательного ответа дать не могут. Существует много предположений, почему лоза в руках избранных чутко чувствует то, что люди ищут. Видимо, рогулька чутко реагирует на какие-то искажения электромагнитных или других, физических полей, возникающие вблизи рудных залежей, подземных вод или разломов в пластах горных пород.

Древний разведочный метод, названный геологами «эффект лозы», и сегодня применяется в геологических поисках. Например, в 70-х годах XX века в Челябинской области пресную воду обнаруживали именно рогульками или рамками, их заменявшими Однажды в Москве чуткие рамки и рогульки сослужили верную службу геологам и строителям. В одном из районов столицы шло строительство, и Мосгражданпроект попросил геологов дать ответ на вопрос, где находится известняк. В конце XIX – начале XX века в месте разработки залежей известняка входы в подземные выработки взорвали и засыпали. С помощью рамок и рогулек удалось обнаружить четыре старые штольни, находящиеся на глубине 10-12 м.

Или совсем невероятная история. Несколько лет назад проржавел и разорвался подземный водопровод Московского государственного университета на Воробьевых горах. Водопровод этот проходил на глубине 3-4 м под землей.

Положение оказалось катастрофическим: слишком много воды уходило в землю, а определить место утечки никто не мог. Пришли к выводу, что единственным выходом из создавшегося положения будет вскрытие асфальта отбойными молотками по всей водопроводной трассе. И тут вспомнили о потомственном гидрогеологе Александре Огильви.

Современный лозоходец в течение часа с помощью лозы и металлической рамки точно определил место водопроводного разрыва. Многие любопытные – прохожие, студенты и преподаватели – наблюдали действия Огильви сначала с удивлением и недоумением, а потом с искренним восхищением.

Никогда не надо забывать народную мудрость: не всё старое плохо, и способы прадедов могут помочь людям в трудах сегодняшних.

С благословения царя

Из всех русских царей лишь Петр I (1672-1725) лично и постоянно интересовался горными науками. Именно при этом государе в России появились первые геологи-профессионалы, возникла горная промышленность.

Первое знакомство Петра с горным делом и науками относится к 1697—1698 годам. В это время Петр побывал за границей в составе «Всевеликого посольства».

Молодой царь с большим энтузиазмом интересовался рудниками и коллекциями руд, минералов и окаменелостей в Польше, Германских землях, Дании, Голландии и Англии. Петр был прилежным учеником. Он даже вел специальные записи. В одной из них написано о промывке на шлиховом лотке: «Всякую руду перво истолочь и потом, положа на лоток, и налить воды, толкать в один конец, чтобы руда села на дно, а потом воду слить с землею, а материю высушить».

Еще до своего отъезда за границу великий преобразователь России в 1696 году повелел Верхотурскому воеводе Протасьеву узнать, где имеется лучший камень магнит и добрая железная руда. Протасьев в точности исполнил приказ Петра и послал образцы магнетитовой руды с рек Тагила и Нейвы в Амстердам.

Местные специалисты изучили их, признав руду весьма выгодной к обработке. В 1698 году было решено построить завод на реке Нейве. Мастеровых людей царь повелел привезти из Москвы. Так в 1702 году началась плавка русского чугуна.

1700 год считается первым годом становления горно-геологической службы в России. В 1700 году русский государь издал Указ об учреждении особого Приказа рудокопных дел. В 1718 году он был переименован в Берг-коллегию. Так, с благословения неистового Петра Великого геологи и их служба стали необходимы нашей великой стране.

Основатель города Екатеринбурга

Среди сподвижников Петра I было много людей, которые верой и правдой служили геологии и горному делу России. Одним из них оказался знаменитый историк Василий Никитич Татищев (1686-1750), человек энергичный, образованный и волевой. Историки пишут о Василии Никитиче, что в нем прекрасно сочетались стародавние русские культурные традиции и разносторонность государственного деятеля петровской закалки.

В 1704 году Татищев одним из первых окончил Московскую артиллерийскую и инженерную школу. Затем он много воевал: восемь лет провел в военных походах, сражался под Нарвой и под Полтавой, был в окружении под Прутом, добрался с войсками до Германии и Польши.

Но Василий Никитич был так устроен, что не только предавался единственному делу – войне и между боевыми действиями занимался науками, знал латынь, выучил немецкий и польский языки.

В 1720 году Петр Великий призвал к себе Татищева и повелел, чтобы тот прервал свои занятия историей и географией и отправился в Сибирскую губернию, в Кунгур. «Надобно построить заводы и из руд серебро и медь плавить», – поставил царь перед своим подданным задачу. На Урале Татищев пробыл полтора года, но успел за это время сделать очень много добрых дел. Он основал несколько казенных заводов. Упорядочил горное управление и хозяйство. Принял меры для того, чтобы не расхищали лес. Приучил местных жителей к тому, чтобы они искали руды. Открыл при заводах две горнозаводские школы, а желающих учиться освободил от рекрутства. Перенес Уктусский завод на реку Исеть и заложил там столицу Урала Екатеринбург.

Именно Татищев отправил в Берг-коллегию (бывший Приказ рудокопных дел) реляцию «О необходимости послания способных молодых людей в Швецию для обучения рудосыскному делу». Такая группа молодежи была в 1725 году отправлена за границу и положила начало появлению в России первых геологов-профессионалов.

Уже после смерти Петра I Татищева снова послали на Урал в качестве директора Обер-Берг-Амта, для «размножения заводов» и «для изыскания же руд всяких металлов и минералов». Преданный сподвижник царя-преобразователя не подвел и в этот раз. При нем за 1734-1737 годы было основано еще 10 заводов и множество новых рудников, возникло горнозаводское дело на крайнем юге Урала, усилились поиски сокровищ Земли.

Татищеву поручили составить для управления уральскими рудниками и заводами Горный устав. Он взялся за эту задачу основательно. Однажды Василий Никитич держал речь перед комиссией из уральских промышленников. В ней он высказал смелые мысли, которые отличали его как русского деятеля петровской «закваски». «С таким обилием руд на Урале и в других местах, – говорил Татищев, – стыдно России пользоваться привозным металлом. Нельзя оставлять горнорудное дело в руках какого-нибудь одного собственника».

Василий Никитич Татищев ратовал за то, чтобы у России было все свое, родное: и дела, и материалы, и специалисты, и конечно же, названия. Он собирался заменить немецкие названия чинов и горных отраслей простыми русскими обиходными словами. Обер-Берг-Амт на Урале Татищев распорядился называть Канцелярией главного правления сибирских заводов.

Таким неординарным, знающим человеком, радетелем дел Государства Российского был известный историк и основатель города Екатеринбурга.

Геологическая карта

Всех геологов мира объединяет одно увлекательное занятие: они составляют геологическую карту Земли, а точнее, много разных геологических карт. Конечно, геологические карты отличаются от привычных нам географических. Геологи наносят на свои карты данные о возрасте и составе горных пород, о разломах в земной коре, о полезных ископаемых, родниках, окаменелых останках животных, растений и другие геологические сведения.

Сидя дома у телевизора, подобную карту не составишь. Поэтому из века в век, из года в год геологи отправляются в путешествия – экспедиции. А прибыв на место, усердно собирают пробы горных пород и воды, упорно бурят скважины, исследуют снимки Земли, сделанные из космоса или с борта самолета, изучают окаменелости так же внимательно, как долгожданные письма из дома.

Чтобы подготовить новую геологическую карту, специалистам необходимо обследовать сотни километров, пробурить много скважин, отобрать и проанализировать в лабораториях тысячи проб горных пород, минералов и окаменелостей.

Геологические карты составляются в различных масштабах. Обзорные и мелкомасштабные (1:5000000 – 1:1000000) показывают геологические структуры горноскладчатых и платформенных территорий. Среднемасштабные карты (1:200000) указывают конкретные места поисков тех или иных полезных ископаемых.

Геологическая карта – истинный клад знаний. Специалист, умеющий читать подобную карту, уверенно скажет, где следует искать нефть, алмазы или руду.

Заслуга унтершихтмайстеров Иванова и Лебедева

Первая рукописная геологическая карта России появилась в XVIII веке. Ее составили в 1789-1794 годах Дорофей Лебедев и Михаил Иванов. Они исследовали Восточное Забайкалье.

Эти два специалиста обследовали огромную площадь – до 38000 квадратных километров. Масштаб первой русской геологической карты, которая представляет собою 5 больших листов, – 1:120000(5 верст в вершке). В основу этой карты, как можно видеть из пометок на ее листах, были положены полевые съемочные работы Дорофея Лебедева по притокам реки Аргуни в 1789 году и Михаила Иванова по реке Унде, в бассейне реки Угрюмкана и в районе Шерловой горы в 1790-1794 годах. По топографическим и геологическим данным геологическая карта Иванова и Лебедева оказалась точнее многих карт XIX века и стала одной из первых геологических карт мира.

Дорога будет нескучна

Замечательный русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765) однажды написал прекрасные слова, которые знает, пожалуй, каждый профессиональный геолог: «Пойдем нынче по своему отечеству; станем осматривать положение мест; и разделим к произведению руд способных от неспособных; потом на способных местах поглядим примет надежных, показывающих самые места рудные. Станем искать металлов, золота, серебра и прочих; станем добираться отменных камней; мраморов, аспидов и даже до изумрудов, яхонтов и алмазов. Дорога будет нескучна, в которой, хотя и не везде, сокровища нас встречать станут; однако везде увидим минералы, в обществе потребные, которых промыслы могут принести не последнюю прибыль».

В этих словах Ломоносов высказал, пожалуй, главные мысли, касающиеся геологической разведки. Перед тем как начинать геологическую разведку того или другого сокровища Земли, геолог должен ответить на первый вопрос: на что будет пригодно то или другое полезное ископаемое? Затем, прежде чем отправиться в путь, геолог должен изучить край (хотя бы по книгам), где он будет разведывать нефть или соль, алмазы или серу. Только после этого можно отправляться в экспедицию.

И вот нужное полезное ископаемое найдено. Что дальше? Трубить о победе? Нет, еще рано. Здесь начинается второй этап исследований – разведка. Это довольно трудоемкий, дорогостоящий процесс. В нем участвуют бурильщики, геологи, минералоги, геохимики.

Геолог составляет общую геологическую карту, чтобы знать, где какая есть порода. Минералог изучает РУДУ, смотрит, с какими породами она связана и где ее больше всего. Геохимик собирает материалы для анализов, так называемую среднюю пробу. Этот специалист пытается понять, осмыслить, как здесь образовалось то или иное полезное ископаемое, откуда пришло, где следует искать его запасы.

Тем временем разведчики роют канавы, снимают верхние слои земли, очищают твердые горные породы. Там, где много наносов, роют шурфы (ямы), разбуривают твердые камни, закладывают в отверстия патроны со взрывчаткой, производят взрывы. Как говорят геологи, «отпаливают» породу. Потом делают дренаж, чтобы грунтовые воды не мешали разработке месторождения.

Чем дальше, тем дел больше: месторождение начинают осваивать. Прокладывают к нему дорогу, вырубают лес, ставят временные дома, вагончики, обустраивают склады, гаражи. На месторождении устанавливают вышки для буровых скважин. Поднимают с помощью мощных режущих механизмов из глубин земли вырезанные цилиндры пород – керны.

И вот общие усилия складываются постепенно в «полезное ископаемое». Геохимик определил его состав. Геолог вычислил запасы, форму. Свои необходимые расчеты произвел экономист. И наконец, после длительных лабораторных и полевых исследований готово решение. Например, такое: «Месторождение меди достаточно большое, запасы на пятьсот-восемьсот тысяч тонн руды, содержание меди в руде удовлетворительное (1,5 процента), месторождение можно разрабатывать дешевым открытым способом, железная дорога недалеко, вокруг много леса, воды».

Но, увы, не всегда так завершается открытие. Часто разведка приводит к неутешительным результатам. И тогда – снова в путь, снова копать и искать в другом месте. Что поделаешь, геологическая разведки – трудное, рискованное дело.

Геологическая экспедиция

К каждой экспедиции геологи тщательно готовятся: собирают и изучают данные о той или иной местности, проверяют, надежно ли работают буровые станки, геофизические станции, полевые лаборатории, на ходу ли автомашины, вездеходы, достаточно ли припасено топлива, продуктов питания. Иногда в безлюдной тайге или тундре приходится работать и жить в труднейших условиях помногу месяцев, а то и лет.

Когда геологическая экспедиция готовится к выезду в поле, мелочей не бывает. Представьте себе такую ситуацию: при переправе через горную речку запасы спичек намокли. Положение аховое – как добыть огонь, вскипятить воду в чайнике, приготовить пищу, просто-напросто согреться? Приходится по рации заказывать дорогостоящий вертолет или отправлять отряд в близлежащий населенный пункт, а он может находиться километров за двести и более от места работы геологической экспедиции.

Конечно, сегодняшний день – не далекие дремучие века и в распоряжении геологических экспедиций есть много транспортных средств – от гусеничных вездеходов и вертолетов до мотодельтапланов. Но, увы, не везде их можно использовать. И как в старину, геологам в их нескончаемых путешествиях помогают трудяги-лошади, а на Севере – олени и собаки.

В экспедициях геологов поджидают тысячи трудностей и лишений. Не всем специалистам под силу их выдержать, преодолеть. Это и отрыв от дома, семьи, друзей, знакомых; тяжелые маршруты, непогода (от нее не всегда спасает походная палатка), комары и мошка; разные стихийные происшествия: сели, землетрясения, наводнения... А дикие животные? Известны случаи, когда на геологов нападали медведицы, охранявшие своих медвежат, рыси, лоси, волки. Поэтому почти ни одна геологическая партия не обходится без собак: они вовремя обнаруживают опасного зверя, предупреждают людей лаем, а люди принимают решение, как защищаться от непредвиденного нападения.

По натуре своей геологи романтичны, пытливы и любознательны; они мечтатели и практики одновременно. Трудолюбие и настойчивость – черты присущие геологам. Словом, особенные люди. Многие из них слывут чудаками. Одна женщина-геолог, несколько лет подряд работавшая в экспедиции в якутской лесотундре, мечтала найти останки хотя бы небольшого мамонта, чтобы... из его шерсти связать своему другу вечный и теплый свитер. Разве не чудачка? Или такой случай. Однажды, следуя конкретной научной гипотезе, геологический отряд искал в Сибири алмазы. И... небольшой алмаз был обнаружен в желудке убитого в тайге глухаря! Геологи утроили силы, потому что утвердились в мысли, что гипотеза не врет – не с неба же упал глухариный алмаз? В конце концов алмазы в Сибири были обнаружены... Если бы геологи не пытались понять связь вещей, загадки окружающего мира, то многие месторождения не были бы открыты.

Приметы и находки

Многие месторождения хитро и глубоко прячутся в недрах Земли, но геологи знают ряд прямых и косвенных примет, по которым устанавливают место находки.

Зачастую подсказку дают растения, выросшие на участке месторождения: они отличаются от своих собратьев формой и размерами, а в золе этих растений содержатся химические элементы ископаемого. Нежная и хрупкая фиалка достигает гигантских размеров на цинковых месторождениях. Богатырским сложением – высотой и толщиной ствола – поражает лиственница, выросшая над алмазоносными кимберлитовыми трубками. В Казахстане растения помогли обнаружить крупное месторождение меди. Сообщил о нем качин патрена – многолетнее растение с мелкими розовыми цветами, родственник всем известной гвоздики. С помощью растений открыты залежи молибдена в Армении, никеля и кобальта на Южном Урале и в Туве.

Селен – одно из ценнейших веществ в наше время. Месторождений этого элемента мало, поэтому селен очень дорог. Обнаружить его помогли растения, правда, довольно необычным образом.

Засушливым летом в Соединенных Штатах Америки фермеры перегоняли скот на новые пастбища. Но в пути внезапно начался падеж животных. Фермеры перепугались, решив поначалу, что разразилась эпидемия какой-то болезни. Позднее выяснилось: виновата трава астрагал, которую ели животные в пути. В ней обнаружили селен, травивший скот. Содержание селена в астрагале достигало 0,4 процента, поэтому его выгодно было добывать прямо из травы. Один гектар, засеянный астрагалом, может дать до 25 кг ценного элемента.

В золе свеклы и табака химики находят другой ценнейший металл современности – литий. А в некоторых морских растениях накапливается в сотни раз больше радия и йода, чем содержится в окружающей воде. Даже привычная нам всем сосна может подсказать, где искать бериллиевые руды. Если она растет в районе таких залежей, в ее коре можно обнаружить в 300 раз больше бериллия, чем на любом участке вокруг.

Есть и такие растения, которые своим внешним видом сигнализируют геологам о сокровищах Земли. Например, если на эмольции калифорнийской цветы сизого цвета, то, следовательно, в том месте, где она растет, надо искать медь. А если цветы эмольции лимонного цвета, значит, тут прячется цинк.

Помогают растения находить и подземные воды. Геологи, увидев траву вейник, тростник или осоку, могут сказать, что здесь находится вода, залегающая не глубже одного метра под землей. А верблюжья колючка с кустами тамариска указывает на присутствие минерализованной воды.

Существуют и другие приметы, позволяющие геологам найти то или иное сокровище Земли. Например, рудное месторождение можно обнаружить, изучая электрическое, магнитное и температурное поля Земли, Магнитная стрелка в районах железорудных месторождений ведет себя как бешеная. Так были найдены железорудные месторождения Курской магнитной аномалии, Тургая. Сегодня с помощью специальных магнитометров обнаруживают залежи руд даже с борта летящего самолета... Температура на участках рудных сульфидных месторождений часто повышается на несколько градусов за счет процессов окисления. А электрическое сопротивление горных пород падает. Вот почему геологи довольно легко обнаруживают руды специальными электроразведочными приборами.

Никогда не дремлют на планете Земля ручьи и реки: несутся вперед, поют свои вечные песни. И разрушают коренные месторождения полезных ископаемых. Тогда образуются россыпи, правда, лишь из самых стойких минералов – золота, алмазов, оловянного камня, драгоценных и поделочных камней. Геологи умеют видеть, слышать и чувствовать движение вод, поэтому знают, где искать россыпи в речных долинах.