Видали ли вы когда-нибудь «кладбища» старых паровозов? Из-под ободранной железной обшивки видны на паровозных котлах светло-серые асбестовые матрацы. Они не дают быстро охлаждаться котлам. Из асбестовой материи шьют костюмы и шланги для пожарных, мешки для перевозки почты. Они не сгорают в самом жарком пламени.
Родина асбеста — Урал. Месторождения его были известны там уже в середине XVIII века, около двухсот лет назад. Искусные мастерицы изготовляли из него несгораемые холсты и даже бумагу.
Асбест образуется при воздействии на ультраосновные горные породы горячих подземных вод. Выходов ультраосновных пород на земную поверхность очень мало. Только в немногих местах удается встретить геологам черные тяжелые камни. Они выяснили, что магма, давшая ультраосновные породы, поднималась к земной поверхности с большой глубины. Появляются эти породы поэтому только там, где в земной коре проходят глубокие разломы — трещины. От берегов современного Ледовитого океана к степям Мангышлака на несколько тысяч километров протягивается такой разлом на Урале. Поэтому именно здесь сосредоточены выходы ультраосновных пород, здесь же расположены и месторождения асбеста.
Не только происхождение асбеста связано с ультраосновными породами. Ближайшим «родственником» асбеста является другой камень с не менее чудесными свойствами. Это — тальк, самый мягкий из всех существующих камней. Он, так же как и асбест, образуется при воздействии на ультраосновные породы горячих подземных вод.
Тальк состоит не из тоненьких волокон, как асбест, а из мельчайших чешуек. Они легко скользят одна по другой, и поэтому тальк мягкий и жирный на ощупь. Из этого камня приготовляют снежно-белую пудру, Применяет тальк и в технике; чтобы изготовить белую, гладкую бумагу, резину, многие краски и еще десятки других полезных вещей, трудно обойтись без талька.
Кроме асбеста и талька с их необычными, совсем не «каменными» свойствами, среди выходов на поверхность земли черных, тяжелых камней геологи находят еще и другие подземные богатства.
В 1766 году русский академик Леман открыл на Урале новый минерал оранжево-красного цвета. Он назвал его «красной сибирской свинцовой рудой». Долго химики не могли выяснить состав этого минерала. Только спустя 30 лет французскому химику Вокелену удалось установить в «красной сибирской свинцовой руде» присутствие нового, неизвестного до тех пор металла. Так как соли этого металла были ярко окрашены, металл был назван хромием или хромом, что по-русски значит «цветной». Употреблялся хром долгое время только для изготовления различных красок.
Природных соединений хрома довольно много. Наиболее распространенным из них оказалась не «красная сибирская руда», а хромит — соединение хрома с железом и кислородом. Хромит — невзрачный черный минерал. Встречается он в виде небольших кристалликов в ультраосновных породах. Иногда кристаллики сливаются вместе и образуют крупные скопления.
На Урале, там, где на поверхность земли выходят ультраосновные породы, добывают ежегодно сотни тысяч тонн хрома — больше, чем в любой другой стране мира. Только ничтожная часть хрома употребляется для производства красок. В современной промышленности хром — это металл твердых нержавеющих сталей и блестящих покрытий. Тонким слоем хрома покрыты сверкающие на солнце, не боящиеся ржавчины щитки на радиаторах автомашин. Из хромовой стали изготовлены резцы, легко снимающие тонкую стружку металлической детали.
На специальной подставке в центре павильона геологии Всесоюзной промышленной выставки помещен не очень заметный с первого взгляда камень. Цвет его темно-зеленый, строение необычное. Он состоит из крепко сцементированных обломочков, то более светлых, то более темных, чем вмещающий их основной фон. Одни обломки остроугольные, другие — слегка округлены и окружены черной каемкой. Если внимательно всмотреться в камень, то в нем можно увидеть редкие вкрапления ярко-красных кристаллов. Называется камень «кимберлит». Это горная порода, в которой заключены алмазы — самые твердые и самые ценные минералы земного шара. Красивые, ограненные человеком кристаллы этого камня называются бриллиантами.
Кимберлит относится к той же группе ультраосновных горных пород, с которой на Урале связаны месторождения хромита и «горного льна» — асбеста. Но в уральских породах алмазов нет, встречаются они только в кимберлитах.
Почему?
Оказывается, все дело в том, как рождались горные породы.
Ультраосновные породы Урала застывали медленно и спокойно на большой глубине. Кимберлиты же застывали вблизи от земной поверхности, и подъем их из глубин земного шара сопровождался гигантскими взрывами.
Много еще загадочного в происхождении кимберлитов и вкрапленных в них алмазов. Геологи не знают, например, взрывалась ли сама насыщенная парами и газами магма, когда она поднималась вверх, или взрыв прокладывал путь магме и не зависел от нее. Когда образовались алмазы? Были ли они вынесены уже в виде кристаллов с большой глубины или рождались при гигантском взрыве, а может быть, возникали каким-либо иным способом? Ответов на все эти вопросы пока еще не получено.
Геологи нашей страны начали изучение кимберлитов всего несколько лет назад. Вы, может быть, удивитесь, почему они не занялись ими ранее, почему уже давно не взялись за решение важных вопросов, связанных с образованием алмазов?
По очень простой причине.
До последнего времени кимберлитов в нашей стране известно не было. Очень мало было у нас и алмазов. Их находили лишь в виде редких кристаллов в песке некоторых рек. Кимберлиты же были известны только в одном месте земного шара — в далекой Африке. Их обнаружили здесь совершенно случайно около девяноста лет назад в небольшом поселке Кимберли, который после находки алмазов в несколько лет стал известен всему миру.
Кимберлиты в Африке слагают большие трубообразные тела с поперечником в несколько километров, уходящие вертикально вниз в земные недра. Во многих из этих тел заложены глубокие шахты, где добывают алмазы. Сотни и тысячи красивых камней расходятся отсюда по всему свету. Алмазы нужны в очень многих отраслях промышленности, они давно перестали служить только для украшений. Сверхтвердые резцы, буры для бурения скважин в земле, машины для волочения проволоки, опоры для стрелок точнейших приборов — все это оснащается алмазами. Неудивительно поэтому, что все страны хотят найти у себя месторождения этих чудесных камней.
Геологам было ясно, что найти большие месторождения алмазов — это значит прежде всего найти кимберлиты. Но где их искать?
Изучили, как залегают кимберлиты в Африке. Оказывается, там они встречаются только в пределах древней платформы — устойчивого участка земной коры, на котором процессы образования гор закончились уже на заре геологической истории. Не часто прорывает магма такие участки земной коры. Обычно здесь располагаются только осадочные горные породы, залегающие ровными горизонтальными слоями. И это неудивительно. Ведь здесь земная кора наиболее мощная. Но зато если уж прорвется магма на древнюю платформу, то всегда с очень большой глубины и нередко со страшными взрывами. При таких условиях и образуются кимберлиты.
Вы уже знаете, что на огромной площади нашей страны располагаются две древние платформы: Русская и Сибирская. На Русской платформе, которую геологи изучили лучше других, магматических пород, прорывающих слоистые толщи, мало. На Сибирской платформе изверженные горные породы распространены очень широко. Правда, большей частью это не ультраосновные породы. Но и в Африке кимберлиты встречаются наряду с изверженными породами другого состава.
Так геологи пришли к выводу, что искать кимберлиты и вкрапленные в них алмазы надо в первую очередь на Сибирской платформе, на огромных таежных просторах между Енисеем и Леной.
Много сотен и даже тысяч километров пришлось советским геологам пройти по берегам таежных рек, по покрытым мхом водоразделам огромной Сибирской платформы, чтобы открыть алмазоносные кимберлиты. Славную страницу в историю советской геологии вписали они этим открытием.
Рядом с изверженными породами определенного состава ищут геологи именно те полезные ископаемые, которые образуются при застывании магмы, давшей эти породы.
Есть и такие полезные ископаемые, связь которых с огненными расплавами является очень сложной и еще не вполне ясной геологам. Одному из них — золоту — будет посвящен следующий рассказ.
«Чтоб в Сибири в так студеном климате золотая руда быть могла, об оном сумнение немалое, если токмо рассудить, какого великого жара солнечного и по действу его подземного для произведения сей изячной металли потребно», — так писал в 1736 году в своей книге «Общее географическое описание всея Сибири» Василий Иванович Татищев — один из образованнейших людей и передовых деятелей горного дела своего времени. В XVIII веке многие считали, что родиной золота и драгоценных камней могут быть только жаркие страны. Особенно славилась среди них Индия.
Но примерно через сто лет после того, как Татищев написал о том, что найти золото в Сибири очень маловероятно, оно было там найдено. После этого Сибирь стали считать одной из первых в мире по запасам этого ценного металла.
Главным источником золота в природе являются жилы, сложенные одним из самых распространенных на Земле минералов — кварцем.
Размеры жил очень разнообразны. Некоторые тянутся на километры, а другие всего на несколько десятков метров. Различаются они по толщине: есть жилы в 5–10 сантиметров, а есть и в несколько метров.
Золото вкраплено в кварц в виде кристалликов, «пленочек», «веточек». Обычно они очень небольшие, даже трудно различимые невооруженным глазом, но встречаются и крупные выделения золота, размером в несколько сантиметров в поперечнике. Часто золотинки в кварце располагаются рядом с другими минералами — соединениями свинца, цинка и меди.