— Мы в древнем царстве. Людям уже известно о таком замечательном металле, как железо. Но давай я расскажу всё по порядку. Древние люди делали наконечники для копий и топоры из камня. Затем обнаружили самородки меди. Это тоже металл, и довольно мягкий. Оказалось, что, если по нему хорошенько ударить, он не раскалывается, а сплющивается. Таким образом самородкам придавали нужную форму. Позже люди научились плавить медь. Следом изобрели бронзу: медь нагревали и соединяли с другими металлами. Чаще всего это было олово. Изделия из бронзы получались прочными, долговечными.
— Дядя Кузя, очень интересно, но долго. Когда же ты до железа дойдёшь?
Химический элемент, металл.
— Прямо сейчас, торопыжка. После бронзы пришёл черёд железа. Его стали добывать из руды. Люди и прежде находили метеориты, в которых много этого металла. Самым древним предметам из метеоритного железа более 7 тысяч лет. Кстати, самый крупный кусок железа на планете — это именно метеорит. Он весит 66 тонн, как тяжёлый танк!
Метеориты — небесные тела, попавшие на Землю из космоса.
— Вот были времена! Метеориты так и валялись под ногами.
— В том-то и дело, что они попадались всё реже. Меди и олова тоже не хватало. Поэтому люди научились получать железо из горных пород, которых рядом было в изобилии. Сейчас мы с тобой за этим наблюдаем.
— А что там за огромный перевёрнутый горшок?
— Это горн. В него загрузили железную руду, которую заранее измельчили и смешали с углём. В печи поддерживают огонь уже много часов.
Материал, состоящий из смеси нескольких металлов.
— Я вижу, рядом канавка проложена. По ней что-то течёт.
— Это шлак — отходы при производстве металла.
— А внутри печи чистое железо остаётся?
— Внутри остаётся рыхлый ком. Он состоит из железа, остатков шлака и кусочков угля. Его вынимают и молотами выбивают ненужные мелкие остатки. Потом уже из получившегося железа изготавливают топоры, гвозди, наконечники для стрел и даже украшения.
— А сейчас железо из руды получают так же?
— Сегодня у нас есть далеко не один способ. О том, как добыть металл из руды, много могут рассказать металлурги. Также люди научились соединять разные металлы, получая их сплавы. У каждого металла есть особые свойства. Один не ржавеет, другой хорошо магнитится, третий лёгкий, четвёртый хорошо проводит тепло и так далее. Поэтому и сплавы получаются с разными свойствами.
Люди, занимающиеся получением металлов из руд.
— Это ж сколько карьеров надо вырыть, чтобы столько разных металлов добыть!
— Руду добывают не только в карьерах, но и под землёй. Такие места добычи называются шахтами. Одну из них я тебе и хочу показать. Эта шахта одна из самых новых и глубоких на нашем континенте. Настраиваю времяскок: рудник «Скалистый», Красноярский край, Россия, наши дни.
— Дядя Кузя, ты ошибся, наверное. В следующий раз я буду времяскок настраивать. Тут просто какой-то завод. Никакой ямы, то есть карьера, нет. Везде ровная земля.
— Подожди, Чевостик, сейчас мы сядем в лифт, и ты всё увидишь!
— В лифт? Зачем нам ехать наверх?
— Мы поедем вниз, глубоко под землю. Здесь в недрах уже проложено более 100 километров проходов. По ним ездят погрузочные машины, проложены рельсы. Ага, вот и лифт!
— Какой он большой, совсем не такой, как в зданиях.
— Этот лифт может поднять 20 тонн.
— Как быстро мы спускаемся! Страшновато. Наверное, тут работают очень смелые люди.
— Я с тобой согласен, Чевостик. Не каждый согласится забраться так глубоко. Мы опустились уже на 800 метров. Как если бы в землю врыли самые высокие небоскрёбы в мире. И это не предел! Смотри: уже больше 2 километров.
— Ух ты, а бывают шахты ещё глубже?
— Да, на юге Африки есть несколько шахт глубиной почти 4 километра. Там добывают золото.
— А здесь, здесь что? Тоже золото?
— Нет, на «Скалистом» добывают руды с большим содержанием разных ценных металлов. Один из них — никель. Он входит в нержавеющую сталь, без которой сложно представить нашу жизнь. Посуда, столовые приборы, инструменты — всё из нержавейки.
— Дядя Кузя, да тут целый подземный город: машины и даже автобусы с людьми!
— Автобусы доставляют шахтёров к месту работы. Раньше шахтёры работали лопатами и кирками, а теперь им помогает техника.
— О, я как раз вижу странную машину. Куда же он поехала? Там же стена!
— Это буровая установка. Она делает отверстия в горной породе, куда затем заложат взрывчатку.
— Дядя Кузя, а вон там другая машина. У неё на колёсах цепи. Прямо как кольчуга на богатыре!
— Этот богатырь — погрузчик. Цепи защищают колёса от изнашивания. Куски породы перевозят к лифтам. Вверху, на поверхности, рудой нагружают самосвалы. А потом её отвозят на заводы для обработки.
— А как люди узнают, где именно искать руду или другие полезные ископаемые?
— Раньше это происходило случайно. Полно историй, как кто-то копал землю и обнаружил ценный камень. Так, один фермер, работая в огороде, нашёл метеорит Гоба.
Плотное металлическое тело космического происхождения, состоящее в основном из железа.
— Представляю, как все радовались, когда находили золото!
— В конце XVIII века в Америке мальчик нашёл самородок весом почти 8 килограммов. Он отнёс камень домой, и им просто подпирали дверь. Только через несколько лет выяснилось, что это золото. Что было дальше, мы с тобой понаблюдаем. Настраиваю времяскок: Северная Америка, XIX век.
Природное соединение, образовавшийся естественным образом кусок металла.
— Я думал, мы опять попадём в карьер или шахту. А тут люди у реки с какими-то ситами в руках.
— Они ищут золото, Чевостик! После находки того мальчика людей охватила золотая лихорадка.
— Ой, они заболели? Золото ядовитое?
— Лихорадка в переносном смысле, Чевостик. Люди узнали, что в этих краях можно отыскать золото, и устремились сюда в надежде разбогатеть. Переселенцы обживались, строили тут города. Но местным индейцам пришлось худо. Если на их территории находили драгоценный металл, индейцев прогоняли.
— Вот это совсем никуда не годится! Хорошо, что здесь индейцев никто не обижает.
— Какие уж тут игры, Чевостик! Ты помнишь, что золото тяжёлое, поэтому горную породу промывали водой в лотках. Пустая порода вымывалась, а золотые крупинки оставались на дне.
— Дядя Кузя, про находку мальчика я понял. Но ты не рассказал, как сейчас находят полезные ископаемые.
— В наши дни проводят геологическую разведку.
— Прямо настоящие разведчики это делают?!
— В этом случае разведчики — геологи, изучают горные породы и то, в каком порядке они залегают в земной коре. Потом составляют геологические карты.
— На них горные породы нарисованы?
— Не совсем так. Карта с виду обычная: реки и озёра, дороги и населённые пункты. Но на ней показано, где и какие горные породы лежат выше остальных. Это делают разными цветами, штриховкой и значками.
— Я думал, все горные породы лежат одна на другой ровно, как слои в торте.
— Земная кора никогда не была застывшей. Чего только не происходило за историю планеты! Кора разламывалась и сжималась, поднималась и опускалась. Извергались вулканы, появлялись и исчезали моря. Слои горных пород сплющиваются, сдвигаются, чередуются, разрушаются. Земная кора и сейчас подвижна. Геологи, глядя на карты, могут понять, когда и какие процессы происходили в этой местности. Если знать, какие минералы там встречаются, можно угадать, где залегают полезные ископаемые. Сейчас геологические карты составляют по снимкам со спутников.
— Разве можно с высоты разглядеть, что под землёй?
— Со спутников хорошо видны самые крупные и древние неровности планеты. У каждого минерала, как ты помнишь, свой состав. Поэтому каждый минерал отражает разное количество солнечного света. Это уникальное свойство, как отпечаток пальца. Приборы на спутниках измеряют отражённый минералами свет и делают вычисления.
— И что с этими вычислениями делают геологи?
— Они выезжают на местность и берут пробы. В земле бурят скважины — отверстия в земле. Из них вынимают горную породу и исследуют образцы.
— А скважины глубокие?
— Всякие бывают. Самую глубокую пробурили на Севере, на Кольском полуострове. Более 12 километров!
— Дядя Кузя, смотри, вон тот человек нашёл золото! Как он радуется! А из золота только украшения делают?
— Золото в виде слитков хранят в банках. Этот металл используют в электронике и даже для изготовления лекарств. Тонко-претонко раскатанным золотом даже торты украшают. Но в основном оно отправляется в ювелирные мастерские. Там изготавливают самые разные изделия из драгоценных металлов и камней.
— Повезло ювелирам — не работа, а сокровище! Но, наверное, им немного боязно: вдруг испортят драгоценный камень.
— Верно подметил, Чевостик! Ювелирное дело требует большой точности. Мы сейчас сами в этом убедимся.
— Дядя Кузя, а можно я опять сам времяскок настрою?
— Можно, Чевостик. И вот куда мы отправимся: Амстердам, Нидерланды, начало ХХ века.
Возьми магнит — подойдёт и обычный сувенирный. Проверь с его помощью, какие металлические предметы в доме обладают магнетизмом.
Насыпь в миску манную крупу. Положи туда скрепки, некоторые можешь даже закопать. Попробуй достать их магнитом, не касаясь руками. Способность некоторых металлов, таких как железо и никель, магнититься используют при обогащении руды.