Текст книги "Я познаю мир. Сокровища Земли"

Автор книги: М. Голицын

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 16 страниц)

Булыжные площади на дне океана

Это произошло в XIX веке. Английские океанологи обнаружили, что многие участки морского дна усыпаны темными обкатанными камнями, которые напоминали булыжники. У исследователей мелькнула сумасшедшая мысль: «Не инопланетяне ли выложили на океанском дне булыжные площади?»

С великим трудом добыли из морских пучин камни, продемонстрировали их ученому миру и... Ученые были ошеломлены! Оказалось, в морских булыжниках содержится до 50% марганца и до 25% железа. Чудесные железомарганцевые руды! И запасы их в Мировом океане несметны. Подсчитали, сколько железомарганцевых конкреций в стране Океании. Цифра получилась фантастическая – не меньше 300 миллиардов тонн!

Как же появились эти необычные образования на дне океана? Предположений было много, одно из них такое: дело не обошлось без живых организмов. Есть такие бактерии, которые способны извлекать из морской воды марганец и другие химические элементы. В научных лабораториях проверили работоспособность этих трудяг моря и вновь поразились: менее чем за месяц морские обитатели, находясь в растворе, содержащем марганец, создавали марганцевые конкреции величиной со спичечную головку. Этот опыт заставил поверить, что за многие века мириады морских обитателей вполне могут сотворить фантастические запасы железомарганцевых руд.

Подобным образом из океана можно извлекать не только марганец. В морской воде содержатся десятки химических элементов, и многие из них – лакомые блюда морских обитателей. В организме некоторых водорослей, бактерий, животных накапливаются изрядные количества таких ценных металлов, как уран, молибден, золото. Возможно, придут времена, когда люди научатся в своеобразных морских питомниках добывать сокровища Земли, разводя живых производителей ценных металлов.

Коллекция Фредерики

Австрийская пенсионерка Фредерика Функель, жительница города Капфенберга, собрала необычную коллекцию. Она состоит из тысячи баночек, в которых хранится... песок. Здесь есть и совершенно белый песок – кварцевый, и розовый – он состоит из частиц граната, и серый – смесь различных минералов, и зеленый, и его основа – зеленые гранаты.

Коллекцию Фредерике Функель помогали собирать родственники, друзья, ученые, миссионеры, капитаны дальнего плавания. Что говорить: австрийская пенсионерка – хранительница самой крупной в мире коллекции песка. Но если бы не было на свете морей и рек, собрания этого бы не существовало... «Больше всего я люблю речные пески, – как-то призналась госпожа Функель. – Они ласковые и нежные, словно рука друга».

Когда мы произносим слово «река», перед нашими глазами возникает поток воды. Главная особенность любой реки планеты в том, что вода в ней всегда течет: и в бурный паводок, и в морозную зиму подо льдом, и в летнюю засуху» Ни одна река мира не течет по прямой линии: она петляет и разрушает берега. Скрытые до этого золото, олово, строительные материалы освобождаются из плена Земли, и люди находят их в россыпях.

Речные россыпи имеют сравнительно небольшие размеры и сложную форму. На одну тонну песка приходится один-два грамма золотых песчинок, и это уже считается хорошим месторождением. Золотые россыпи обычно залегают на пластах глины. Речные отложения можно сравнить со старинным сундуком, в котором хранятся сотни вещей: одежда, одеяла, покрывала, шали. Только река сберегает не тряпье, а слои песка, грубой гальки, тонких илов.

Опытный геолог, находясь на берегу той или иной реки, может многое рассказать о ней. О ее возрасте, движениях по долине, о том, какие она размывала сокровища Земли и что полезного можно найти в ее изменчивых слоях пород.

Геолог может поведать и о том, какие деревья, травы здесь росли давным-давно, какой был климат и можно ли здесь было ловить рыбу и бить зверя.

Озеру Аленушки 10 тысяч лет

Наверное, многие из вас помнят замечательную картину русского художника В.М. Васнецова «Аленушка». Тоскующая девушка сидит на валуне перед темными водами лесного озера. Геолог, остановившийся перед этим живописным полотном, обязательно скажет, что это озеро находится в средней или северной части России, где некогда находился ледник. Вероятно, это озеро ледникового происхождения и возраст его может быть 7 или 10 тысяч лет. Несколько валунов на картине – тому подтверждение. А само озеро с черной водой, очевидно, богато сапропелевым илом.

Озера бывают разными по происхождению. Например, уникальный Байкал, самое глубокое озеро в мире, заполняет трещину в земной коре, глубина его 1620 метров. Существует оно несколько миллионов лет и содержит огромные запасы питьевой воды.

А соленое озеро Баскунчак в Астраханской области имеет глубину не более 1—2 метров. Дно его заполнено многометровой толщей поваренной соли. Озеро такое соленое, что в нем практически нет жизни. Каждое лето оно пересыхает, и в нем отлагается новый слой поваренной соли. Озеро Баскунчак – одна из всероссийских неисчерпаемых солонок: именно отсюда уезжают вагоны с солью во все края России.

В потаенных пещерах мерцают подземные карстовые озера. Их хорошо знают исследователи пещер (спелеологи), и о них слагают самые невероятные легенды. Будто бы в них обитают кровожадные чудовища, утаскивающие случайных посетителей в свои логова.

Карстовые озера располагаются в известняках или гипсах, в них постоянно поступает свежая, вода, иногда обитают бесцветные слепые рыбы, рачки. На потолках карстовых пещер обитают несметные тучи летучих мышей и насекомых.

В поймах рек живут озера, которые в народе называют старицами. Эти старицы не что иное, как следы ушедшей из этого места реки. Встречаются и озера небольших размеров, не имеющие громких имен. Расположенные в глухом лесу, они зарастают и превращаются в болота.

В озерах, которые находятся в пустынях, образуются залежи каменной или поваренной соли, пласты гипса.

Озера – геологические труженики: они за многие тысячи лет накапливали месторождения железных руд, каолиновой глины, плодородного сапропеля, белых стекольных песков, лечебных грязей и даже пещерного жемчуга.

Как работают озера? Они принимают частицы пород, приносимые ручьями и речками. В них развиваются и выполняют геологическую работу разнообразные бактерии. Живут и умирают водоросли, пышная береговая растительность.

Четыре бочки космической пыли

Однажды французская геологическая экспедиция исследовала черный ил, лежащий на дне некоторых озер Гренландии.

Оказалось, что он в основном состоит из крошечных метеоритов и космической пыли. Сенсация? Естественно! Правда, ученые дали ей четкое объяснение.

Падая из космоса на ледяной покров Гренландии, метеориты и пыль постепенно сносятся в озера. Этому процессу помогают ветра, дожди, снегопады, таяние снегов. Других источников пыли в этих районах острова нет, так что донный ил почти целиком космического происхождения. Ученые взяли пробу диковинного ила, наполнив им четыре пластмассовые бочки объемом по 60 литров каждая. «Мы хотим сделать важные выводы об истории Солнечной системы», – заявили геологи вездесущим журналистам.

Ошибка капитана Кука

Английский мореплаватель капитан Джеймс Кук, поеживаясь от холода, закутавшись в шубу, сидел в своей каюте и писал дневник. За окошками царила морозная антарктическая тишина. Рядом с серебряной чернильницей стоял подсвечник – горели свечи, теплые дуновения которых еще больше раздражали прославленного капитана, одного из открывателей Антарктиды. «Бр-р! Мерзко, как в погребе со льдом», – думал он. А перо скользило по бумаге: «Я уверен, что человечество никогда не извлечет никакой пользы из этой земли». Увы, даже великим людям свойственно ошибаться. Если бы Кук знал, какой сокровищницей окажется Антарктида, он бы отказался от своего безнадежного предположения.

Сейчас в Антарктиде обнаружены нефть, уголь, газ, золото, уран, железомарганец, медь, свинец, цинк, олово, никель, хром, кобальт, сера, полудрагоценные камни...

Большинство из нас знает, что материк Антарктида и самый крупный остров Земли Гренландия покрыты мощным слоем льда: толщина его достигает 2-3 километров. Ученые обнаружили, что в недавнем геологическом прошлом, всего каких-нибудь 15-20 тысяч лет назад, ледник покрывал территорию Москвы, Нижнего Новгорода, Смоленска и многих других современных городов средней полосы России.

Следы древних ледников обнаружены даже в Африке.

Древние ледники медленно двигались от Скандинавского полуострова и полярного Урала на юг. Движение ледника можно сравнить с гигантским бульдозером, который выравнивает поверхность Земли. Но в его толще совершались сложные химические процессы, в результате которых образовалась красная кирпичная глина. Что на самом деле происходило в толще льда и что именно породило это сокровище Земли, не знает никто. Наука пока только строит догадки.

«Всюду веешь на просторе...»

26 апреля 1986 года взорвался ядерный реактор на Чернобыльской атомной станции. Радиоактивное облако, с ветром, разошлось по всему земному шару, постепенно рассеиваясь. Больше всех от него пострадали Белоруссия, Украина, некоторые районы России. Следы этого облака отмечены в Японии, Северной Америке.

Этот факт, конечно, не из радостных, но он показывает могучую силу ветра.

Ветер совершает огромную геологическую работу. Он поднимает с поверхности Земли массу пыли, а если это смерч, бешеный волчок, в который, кажется, собрались тысячи петров, то вырывает деревья, сносит крыши домов, переворачивает машины, поднимает и переносит даже камни. Под действием ветра, несущего пыль, полируются самые крепкие базальтовые скалы, а в пустынях движутся барханы. В процессе движения самые мелкие частицы – пыль – уносятся далеко, а барханы приобретают однородный песчаный состав.

Эоловые (перенесенные ветром) пески служат хорошим строительным материалом. Движущиеся барханы пустынь неумолимы в своем движении и засыпают целые города.

В геологии есть понятие – выветривание горных пород. Оно включает в себя не только механическое разрушение отдельных минералов, но и их химическое преобразование в разнообразные глины.

Выветривание – это и разрушение горных пород под действием замерзающей влаги, которую они содержат. Породы, рожденные при выветривании, содержат много ценных полезных ископаемых. Среди них каолиновая глина, служащая для изготовления фарфора; руды никеля, железа, самородной меди; драгоценная бирюза; малахит.

Меню сокровищ Земли

Меню сокровищ Земли

Природа создала за миллиарды лет существования нашей планеты огромное разнообразие сокровищ в своих недрах. Эти сокровища то твердые в виде кристаллов, то жидкие, как вода и нефть, то в виде пара или газа. Сокровищами являются лечебные грязи, сверкающие драгоценные камни, строительные пески, керамические глины, минеральные удобрения ..

Одни сокровища лежат почти на поверхности Земли, другие скрыты на глубине нескольких километров. Первые образуются и в настоящее время, являются нашими современниками. Вторые родились сотни миллионов лет назад. На Земле непрерывно происходят процессы создания и разрушения полезных ископаемых. Самый большой разрушитель, «пожирающий» полезные ископаемые, – это человек.

Энергия сегодня – это тепло в доме, источник движения машин и всевозможных механизмов, свет в квартире, освещенные ночные улицы, работа компьютеров и многое, многое другое.

Еще древнейшие люди поняли, что жить легче при свете и тепле костра, в котором горят дрова. Они были одним из первых источников энергии. С тех пор человек стал искать и находить другие виды энергии, облегчающие, улучшающие жизнь. Среди них – энергия ветра, солнца, речной воды, морского прилива.

А геологи ищут самые надежные «двигатели жизни»: нефть, газ, уголь, торф горючие сланцы.

Вечная пара

Если нашу Землю представить гигантским пирогом да разрезать этот пирог, начинка его окажется прелюбопытнейшей. Она будет состоять из твердого и жидкого ядра, огненной мантии и земной коры с огромным разнообразием заключенных в ней горных пород и полезных ископаемых. Среди них окажутся подземные озера и моря нефти и газа.

День и ночь, черное и белое, лед и пламень – неутомимая природа создала тысячи вечных пар. Маслянистая, тягучая нефть и легкий, темпераментный газ – тоже вечная пара Земли.

«Дети мои, – сказал отец своим сыновьям. – Вчера мы были бедны – сегодня богаты. Вчера мы рыли колодец, изнывая от жары, сегодня – веселитесь! – наш колодец наполнился.

– Водой, отец? – спросили сыновья.

– Нет, что вы! Аллах послал нам подарок. Наш новый колодец наполнился жидким золотом. Будем теперь его жечь в очаге, варить плов, греться у огня сколько душе угодно».

Такую беседу можно было услышать много лет назад в селении неподалеку от Баку, или на полуострове Челекен, или на Эмбе... Именно в этих и других местах давным-давно люди обнаружили первые нефтяные месторождения.

Люди ищут и находят нефть самыми разными способами. Иногда удаче помогает случай. Так, зачастую в Предкавказье, Азербайджане, Туркмении нефть сама поднимается и выливается на поверхность Земли. Дело в том, что в земной коре существуют разломы и трещины, по которым нефть, газ, подземные воды стремятся выйти из плена огромных напряжений. Создают это напряжение в глубоких пластах Земли тектонические силы и массы лежащих выше пород.

Нефть – удивительнейшее творение при роды. Она напоминает жидкое масло, горит обладает специфическим запахом, таится в Земле на глубине 1—1,5 километра. Химический состав нефти сложен, но для любопытных скажем: он представляет собой смесь различных углеводородов, а также кислородных, сернистых и азотистых соединений. Если нефть сжечь и начать изучать ее золу, то обнаружатся ванадий, медь, никель, кобальт, хром, уран – целый «букет» различных металлов.

Нефти по своей удельной массе бывают легкими, средними и тяжелыми. Но самые тяжелые нефти легче воды и всегда плавают на ней. Интересно, что любая нефть начинает кипеть при температуре 28 °С. На первый взгляд медлительная нефть оказывается непоседой: она способна двигаться под землей в порах и трещинах горных пород. Но стремится она не вглубь, а к поверхности, и если ее достигнет, то может превратиться в асфальт. Кислород окисляет нефть, и вот готово то самое вещество, знакомое каждому жителю Земли. Им-то и покрывают автомобильные дороги, городские и сельские улицы. Если асфальт каким-то чудом окажется на глубине 2-3 километров, то он снова превратится в нефть. Под землей нефть всегда соседствует с подземными водами и газом. В их происхождении и жизни много общего.

Не зря отец радовался, говоря своим сыновьям, что их новый колодец наполнился жидким золотом – нефтью. Нефть всегда была источником сказочных богатств целых государств. Стоимость нефти, извлекаемой за год на нашей планете, измеряется сотнями миллиардов американских долларов. Нефть и нефтепродукты – основной источник энергии. Каждый знает: без бензина, керосина, мазута не поедет ни одна машина, не начнет работать даже самый маломощный дизель; без нефтепродуктов захиреет авиация.

Поиски нефтяных месторождений – самые дорогостоящие, но они быстро откупаются: ведь нефтегазоносные бассейны на земном шаре – самые крупные среди других полезных ископаемых. Вот и работают люди день и ночь, при жаре до +50 °С и холоде до -60 °С, чтобы добыть нефть.

Найти заветное место для того, чтобы построить на нем буровую нефтеразведочную скважину, всегда очень трудно. Ведь нефтяные месторождения занимают не более 1-2% площади всего нефтегазоносного бассейна. Остальная территория – это пласты, содержащие лишь признаки и запах нефти.

Чтобы пройти всего лишь 1 метр разведочной скважины, надо потратить сотни американских долларов. А их, этих метров, надо осилить 3—4 тысячи, а то и более.

Когда первая разведочная скважина вскрывает нефтяную залежь и нефть или газ вырывается с шумом и грохотом на свободу, ликованию нефтяников нет предела. Они как будто вновь возвращаются в детство, становятся бесшабашными дикарями, мажут лица и руки нефтью...

Найти новую залежь – это полпобеды. Далее ученые и специалисты оценивают обнаруженные запасы нефти и газа, изучают качество нефти, думают о том, как сохранить окружающую среду от загрязнения, и пытаются решить еще десятки сложнейших вопросов. На эту работу иногда уходят годы напряженного труда. Наконец, на месте нефтяной (газовой) залежи возводят нефтяные эксплуатационные скважины, насосные станции и трубопроводы, строят нефтяные городки, проводят железнодорожные пути – начинают промышленную добычу нефти.

Что такое буровая вышка?

Часто в кино можно увидеть следующую радостную картинку: из буровой установки, высокой стальной вышки, фонтаном бьет нефть. Зритель убеждается: хитроумный человек опять победил природу, отыскал одно из бесценных ее сокровищ. Надо открыть секрет: не из каждой скважины фонтанирует нефть. Если геологи-нефтяники при бурении попали в купол залежи, тогда начинает бить фонтан А если пробурили скважину на краю залежи, фонтана не будет. Тем не менее нефть из недр Земли можно получить – с помощью насоса. Тогда она медленно наполняет специальные емкости.

Следующий секрет состоит в том, что нефтяные вышки, знакомые нам по кинофильмам, навсегда остались в прошлом. Современные установки в корне отличаются от прежних, полувековой давности. Сегодня при добыче нефти применяют самые разнообразные буровые установки. Одни не уступают по высоте двадцатиэтажному зданию. Другие передвигаются с места на место с помощью грузовиков. Третьи устанавливаются на специальных платформах или баржах, чтобы облегчить добычу нефти из морских глубин.

Во всем мире львиная доля работ по добыче нефти осуществляется с помощью вращательного бурения. Представьте себе громадное долото, которое на огромной скорости проникает в землю. Долото это крепится к бурильной трубе. По мере углубления скважины к бурильной трубе присоединяются все новые и новые трубы, каждая из которых может достигать в длину 30 метров и весить 250 килограммов. Плоский стальной поворотный круг захватывает и поворачивает верхнюю трубу, которая постепенно входит все глубже и глубже в землю. Вращение передается на долото, прокладывающее дорогу вниз. Чтобы долото не перегрелось, по бурильным трубам подают специальную охлаждающую жидкость. Поскольку долото в основном имеет дело с твердой породой, оно постепенно стачивается, поэтому требует частой замены, а это значит, что всю колонну из труб время от времени приходится поднимать из скважины. От четырех до шести часов уходит на эту операцию. Что и говорить, трудоемкая это работа, от специалистов-нефтяников она требует большого мастерства. Особенно в тот момент, когда новое долото с «хвостом» труб нужно снова опускать в скважину.

Когда наконец скважина пробурена на нужную, выверенную заранее глубину, долото вместе с трубами поднимают, а вместо них опускают хорошо смазанные обсадные трубы. Затем по обсадным трубам проходит специальный молоток. Он делает в трубах отверстия для поступления нефти. После этого обсадные трубы накачивают водой, чистят их от химических веществ. И под воздействием высокого давления из скважины вверх к буровой вышке начинает подниматься нефть.

Современная буровая вышка – это сложный завод, оснащенный электроникой, многочисленными приборами и механизмами, лабораторным оборудованием, станками и даже телевидением.

Ближайший родственник нефти

Конечно, речь сейчас пойдет о природном газе. Он образует газовые шапки на нефтяных месторождениях, а также самостоятельные залежи – кладовые.

Газ – очень легкое вещество, и, если бы не слои-покрышки из непроницаемых пород, он вырвался бы наружу и давным-давно растворился бы в голубой дали. Самые надежные покрышки – это многолетние мерзлые породы, они, как крышки кастрюли, держат газ и нефть в недрах Земли. Вот почему в зоне вечной мерзлоты известны крупнейшие месторождения, например Уренгойское, Ямбургское и Западной Сибири. Местные запасы нефти поистине гигантские – триллионы кубических метров газа. Если начать их сжигать, то при разумном использовании их может хватить не на одно столетие.

Люди спохватились и начали использовать природный газ лишь с середины XIX века. В те времена в Дагестане, там, где расположено месторождение Дагестанские Огни, построили стекольные заводы. Газ бодро горел в печах, варилась, булькала в чанах стекольная каша – будущие сосуды, бутылки, вазы. Долгое время люди досадовали на газ и, если находили нефтяное месторождение, выпускали легкого родственника нефти в атмосферу или сжигали в факелах. Подобные горящие факелы на нефтеперегонных заводах можно видеть и сегодня. Использование газа, когда его немного, подчас оказывается дороже, чем сжигание впустую.

Когда шла Великая. Отечественная война, геологи напряженно работали, искали газовые месторождения. И вот в первые послевоенные годы саратовский газ пришел на кухни москвичей. Керосинки и примусы стали семейными реликвиями. С тех пор москвичи и жители других городов центра России готовят пищу на газе, добытом в Поволжье, республике Коми и других регионах. Западная Сибирь с начала 50-х годов XX века подарила россиянам крупнейшие месторождения природного газа – Уренгойское, Ямбургское, Заполярное, Медвежье. За несколько десятилетий почти все крупные населенные пункты России пронизали газопроводы.