Занимательная геохимия. Химия земли — страница 21 из 70

Союзе вполне удовлетворяют нашу промышленность, и не видно конца новым открытиям их.

Железо принадлежит к важнейшим металлам мироздания. Мы видим его линии во всех космических телах, они сверкают нам в атмосферах раскаленных звезд, мы видим атомы железа, бурно мятущиеся на солнечной поверхности, они падают к нам ежегодно на землю в виде тонкой космической пыли, в виде железных метеоритов. В штате Аризона, в Южной Африке, у нас в бассейне Подкаменной Тунгуски упали грандиозные массы самородного железа, этого важнейшего металла мироздания. Геофизики утверждают, что весь центр Земли состоит из массы никелистого железа и что наша земная кора есть такая же окалина, как те стекловидные шлаки, которые вытекают из доменной печи во время выплавки чугуна[40].

Но для промышленности недоступны еще ни грандиозные массы железа из космоса, ни залежи в глубинах нашей планеты, — мы живем и работаем на тоненькой пленке Земли, и нашей металлургии приходится рассчитывать лишь на те несколько сотен метров глубины, из которых современное горное искусство позволяет извлекать железные руды.

Между тем геохимики раскрывают нам историю железа. Они говорят о том, что даже земная кора на 4,2 % состоит из железа, что из металлов только алюминия больше в окружающей нас природе, чем железа. Мы знаем, что оно входит в состав тех расплавленных масс, которые в виде оливиновых и базальтовых пород застывают в глубинах как самые тяжелые и первозданные породы.

Мы знаем, что сравнительно мало железа остается в гранитных породах, о чем говорят их светлые — белые, розовые, зеленые — краски. Но на земной поверхности сложные химические реакции все же накапливают огромные запасы железной руды. Одни из них образуются в субтропиках, там, где периоды тропических дождей сменяются яркими солнечными днями знойного лета, где все растворимое вымывается из горных пород и образуются большие скопления — корки руд железа и алюминия.

Мы знаем, как на дно озер северных стран, например нашей Карелии, бурные воды, содержащие органическое вещество, приносят весной огромные количества железа из разных горных пород; на дне озер, куда стекают воды, осаждаются горошинки или целые стяжения железа при участии особых железных бактерий… Так, в болотах, морских глубинах, в течение долгой геологической истории нашей Земли образовались скопления железных руд; и нет никакого сомнения, что в ряде случаев животная и растительная жизнь оказала свое влияние на образование этих месторождений.

Так образовались крупные Керченские месторождения; так образовались, по всей вероятности, и огромные запасы железных руд Кривого Рога и Курской магнитной аномалии.

Руды этих двух последних месторождений так давно были отложены водами древних морей, что горячее дыхание глубин успело изменить их строение, и вместо бурых железняков, как в Керчи, мы видим здесь измененные черные руды, состоящие из железного блеска и магнитного железняка.

Странствование железа не прекращается на земной поверхности. Правда, в морской воде его накапливается очень мало; и правильно говорят, что эта вода практически совершенно не содержит железа. Однако в особых, исключительных условиях даже в море, в мелководных заливах отлагаются железистые осадки, целые железорудные залежи, которые встречаются и в ряде древних морских отложений. Так образовались наши знаменитые железорудные месторождения на Украине близ Хопра, Керчи и Аяти. Но на земной поверхности — в ручьях, реках, озерах, болотах — всюду странствует железо; и растения всегда находят для себя этот важный химический элемент, без которого невозможна растительная жизнь.


Базальтовые образования. Исландия


Попробуйте лишить железа горшочек с цветами, и вы увидите, что цветы скоро потеряют свои краски и запах, листья сделаются желтыми, начнут сохнуть. Тот живительный хлорофилл, который создает всю силу живой клетки, который извлекает углерод из углекислоты, отдавая кислород воздуху, — этот хлорофилл без железа существовать не может, так как присутствие последнего является необходимым условием для его образования.

Так в растении, в живом организме завершается круговорот железа на Земле, и красные кровяные шарики в крови человека являются одним из последних этапов в странствовании этого металла, без которого нет ни жизни, ни мирного труда.

Стронций — металл красных огней

Кто не знает красивых бенгальских огней или ярких ракет, красные искры которых медленно потухают в воздухе, сменяясь столь же яркими, но зелеными огнями! В наши большие праздники тысячами огней переливаются, горят яркие свечи, вращающиеся солнца, шипящие ракеты ночных фейерверков, разгоняя красным или зеленым, желтым или белым светом ночную тьму. Эти же красные огни ракет поднимаются над морем с кораблей в минуту грозной опасности, они сбрасываются с самолетов для ночной сигнализации, они переговариваются своим шифрованным языком во время подготовки ночных атак и бомбардировок.

Мало кто знает, как делают эти яркие «бенгальские» огни, которые получили свое название из Индии: там во время священных служений жрецы наводили страх на молящихся, неожиданно зажигая в полумраке храмов таинственные мертвенно-зеленые или кроваво-красные огни.

Не всем известно, что эти огни получаются из солей стронция и бария — двух своеобразных металлов, которых долго не умели отличить друг от друга, пока не подметили, что один на огне светится зеленовато-желтым светом, а другой — ярко-красным. Очень скоро затем научились получать летучие соли этих двух металлов, смешивать их с бертолетовой солью, углем и серой и из этой смеси прессовать шарики, цилиндры и пирамиды, которыми начиняются ракеты и трубки фейерверков.

Такова одна из последних страниц долгой и сложной истории этих двух элементов. Может быть, вам было бы и скучно, если бы я стал подробно рассказывать о длинном пути, который проходят атомы стронция и бария в земной коре, начиная его с расплавов гранитных и щелочных магм и кончая на промышленных предприятиях: в сахарном производстве, в оборонной промышленности, в металлургии, в приготовлении фейерверков. Надо сказать, что еще студентом Московского университета я прочел в одной волжской газете замечательный рассказ казанского ученого о минералах стронция. Этот талантливый минералог рассказывал о том, как он вместе с товарищем собирал на берегу Волги красивые голубые кристаллы минерала целестина. Он писал о том, как возникли эти голубые кристаллы из рассеянных атомов в пермском известняке, каковы их свойства и применение; этот красивый рассказ так резко запечатлелся в моей памяти, что в течение многих десятков лет я помнил о голубом минерале целестине, названном так от латинского слова «целум» — «небо» за его красивую небесно-голубую окраску.


Салют в Ленинграде


Много лет я мечтал найти этот камень, и вот в 1938 году мне повезло. Неожиданная находка заставила меня вспомнить этот замечательный рассказ.

Мы отдыхали в Кисловодске на Северном Кавказе. После тяжелой болезни я не мог еще ходить по горам, а между тем меня тянуло к скалам, каменоломням и каменным обрывам.

Около нашего санатория строили красивое здание нового дома отдыха. Его отделывали розовым вулканическим туфом, привезенным из Армении, из селения Артик, и названным по его имени артикским. Ограду и ворота выкладывали из желтоватого доломита, который аккуратно обтесывали молоточками, выделывая красивые орнаменты и украшения.

Я повадился ходить на стройку, подолгу смотрел, как умелой рукой рабочий обтачивал мягкий доломитовый камень, отбивая отдельные более плотные части. «В этом камне, — сказал один из них, — встречаются вредные твердые желваки, мы их называем „болезнью камня“, потому что они вредят обработке; мы их выламываем и бросаем вон туда в кучу».

Я подошел посмотреть и вдруг в одном разломанном желвачке увидел какой-то голубой кристаллик: о, это был настоящий целестин! Чудная прозрачная голубая иголочка, как светлый сапфир с острова Цейлон, как светлый, выгоревший на солнце василек.

Я взял молоток у рабочего, разломал лежавшие желвачки и онемел от восторга. Передо мной были дивные кристаллы целестина. Целыми щетками голубого цвета выстилали они свободные пустоты внутри желвачков. Среди них лежали белые прозрачные кристаллы кальцита, а сам желвачок был образован кварцем и серым халцедоном, плотной и прочной оправой целестинового ожерелья.

Я расспросил рабочих, где добывают доломит для постройки. Они указали мне путь на каменоломни. Не прошло и двух дней, как рано утром мы сели на типичную кавказскую линейку и поехали по пыльной дороге туда, где добывали доломит. Мы ехали вдоль бурной речки Аликоновки, проехали красивое здание «Замка коварства и любви». Долина суживалась, превращаясь в ущелье; обрывистые склоны нависали карнизами известняков и доломитов; и скоро вдали мы увидели ломки с громадными шлейфами обломков и кусков боковых пород. Сначала нам не везло. Большие желваки, которые мы, не жалея рук, упорно разбивали, были с кристалликами кальцита и горного хрусталя или с натечными массами белого и серого опала и полупрозрачного халцедона; но вот мы наконец напали на нужное место. Один за другим откладывали мы штуфы ярко-голубого целестина, аккуратно сносили их вниз, бережно заворачивали в бумагу и снова ползли по отвалам, собирая дивные образцы. С гордостью мы привезли наши образцы в санаторий, разложили, вымыли, но нам все было мало. Прошло всего несколько дней, и мы снова тряслись на лошадке за голубым целестином.

Наша комната была вся загромождена глыбами доломита с голубыми глазка́ми; с укоризной посматривал на нас главный врач санатория, а мы тащили все новые и новые образцы. Наше поведение заинтриговало соседей и других лечащихся в санатории. Все заинтересовались голубым камнем; некоторые даже пошли по нашим стопам на каменоломню доломита и, нам на зависть, привезли тоже очень хорошие образцы.

Никто не понимал, для чего мы собирали этот камень.