Александр Евгеньевич Ферсман Занимательная минералогия

Глина и кирпич

Я хочу рассказать длинную историю о кирпиче, и, право, мне кажется, что никому из читателей не приходило в голову, что история кирпича так сложна и занимательна.

Расплавленные гранитные массы кипят в глубинах. Насыщенные парами воды и газами, они бурлят, пробивая себе дорогу к поверхности. Вязкая расплавленная масса, как тесто, вливается в земную кору, и, подобно караваю хлеба, медленно застывает в виде огромных гранитных массивов и гранитных жил. В пестром рисунке гранитов мы видим розовые или белые кристаллы, окруженные черными листочками слюды и серым полупрозрачным веществом кварца. Эти белые, серые, желтоватые или розоватые минералы — полевой шпат, и он-то и является источником глин в будущем.

Но вот на поверхности земли вóды начинают размывать граниты, реки глубже врезаются в их массы, ветер, солнце и дождь обдувают скалы и вырезают из них причудливые и своеобразные фигуры. Разрушается гранит; золотеют листочки черной слюды, превращаясь в «кошачье золото»; серые кварцы падают в виде песчинок, окатываясь и превращаясь в песчинки кварцевого песка. Но больше всех изменяются наши полевые шпаты. Вода и солнце разрушают их до конца, угольная кислота воздуха отнимает одни химические вещества, вода — другие. Полевой шпат рассыпается в мельчайший порошок. Остатки былых кристаллов полевого шпата накапливаются в виде мелкого и тёмного ила. Жаркий климат пустынь помогает такому разрушению: силы ветра уносят мельчайшие частицы, накапливая их, подобно сугробам снега, там, куда не доходят его порывы. Железистые темные вóды болот помогают образованию ила, и в болотистых низинах жаркого тропического леса скапливаются на дне всё те же илистые частицы глины. Иногда на помощь приходят и другие могучие силы. Большие ледяные массы, пришедшие с севера, перетирают в мелкую пыль разрушающиеся камни; в виде ледниковой мути далеко уносится эта пыль ледниковыми водами, и мощные скопления таких же глин оставляет за собой ледниковый покров на громадных протяжениях многих тысяч километров.

На всем севере РСФСР расстилаются эти глины; среди них лежат громадные валуны, принесенные с далекого севера движением ледника. Иногда по краям накапливаются кварцевые пески из тех же разрушенных гранитов.

Из этих-то глин, после длинной истории их странствования, и делает человек свой кирпич. Он добывает глину, очищает ее от валунов и песчинок, замешивает в воде, формует из нее кирпичи и ставит сушиться сначала на воздухе, а потом и на огне. Глина медленно теряет свою воду и, постепенно видоизменяясь, превращается в новые минералы. В тонком шлифе при больших увеличениях микроскопа ученый в этой сильно обожженной глине начинает узнавать знакомые иголочки минералов, которые встречались ему в больших глубинах земли, под большими давлениями.

Кристаллы полевого шпата воскресли в новом виде. Каменщик, возводя дом, не подозревает, что кирпичи, которые он кладет, — остатки некогда расплавленных масс. Он не знает, что он их связывает между собой не просто известкой, а мертвыми телами каких-то животных, живших сотни миллионов лет тому назад в каких-то не существующих больше морях и океанах.

А знаете ли вы, что рассказывает ваша чашка и ваша тарелка из фарфора или фаянса? Ее история еще занимательнее, и чистая глина — каолин, — из которой сделан фарфор, прошла еще более сложный путь — от расплавленных магм с их горячими расплавами глубин через горячие дыхания водяных паров и ядовитых газов вплоть до мирного осадка на дне мелких озер. Знаете ли вы, что история глины не кончается сейчас на кирпиче, гончарной трубе, фарфоровой тарелке или простом горшке? Глина и некоторые похожие на нее вещества начинают в последние годы открывать нам еще совершенно иные возможности. Из них выплавляют «легкое серебро» — замечательно легкий металл алюминий, из которого строят остов самолета и автомобиля, делают провода для электростанций, прекрасные кастрюли, чашки и ложки. Лет семьдесят пять тому назад килограмм этого металла стоил тысячу рублей, и тогда из него делали только самые дорогие вещи. Но с тех пор победа над природой сделала свое дело: один килограмм этого металла стоит только один рубль. Громадные фабрики по берегам больших водопадов выплавляют сейчас до одного миллиона тонн этого легкого металла. Вряд ли кто-либо даже из опытных геологов, наделенных незаурядной фантазией, мог предвидеть, что из простой глины пятьдесят лет назад получен материал для постройки наших самолетов.

Когда пишешь эти строки, не можешь не вспомнить, что именно наша страна особенно богата глинами — глинами сплошного ледникового покрова Севера, белоснежными каолинами Украины и жирными, как сало, огнеупорными глинами Донбасса. Долго мы не умели пользоваться этим богатством и мало знали его. Один из крупнейших геологов Америки сказал: «Среднее потребление глины на одного человека — это показатель степени культуры страны». Эта фраза на свой лад повторяет хорошо известное выражение о том, что главным показателем культурности какого-либо государства является количество мыла, которое потребляет каждый человек в год. Действительно, глины долгое время были пасынками русской науки и русского горного дела и потому оставались почти не изученными и не разведанными.

А между тем прошло больше полутораста лет с тех пор, когда знаменитый путешественник академик Паллак в 1769 году среди безотрадных картин русской деревенской и провинциальной жизни дал полные недоумения описания, в которых рассказывал о неумении пользоваться глиной и камнем в строительстве городов — этих бревенчатых очагов опустошительных пожаров:

На берегах Волхова, на Днепре, на Урале уже высятся мощные заводы, извлекающие алюминий из бокситовых глин.

Одно из величайших, мало использованных богатств нашего Союза начинает пробуждаться к своему великому будущему.

Железо

Я хочу поразить читателя и нарисовать картину того, что было бы с человеком, если бы он вдруг узнал, что всё железо на поверхности земли исчезло и что его ниоткуда больше достать нельзя. Правда, он узнал бы это довольно решительным образом, ибо исчезла бы его кровать, распалась бы вся мебель, уничтожились все гвозди, обвалились потолки и уничтожилась крыша.

На улицах стоял бы ужас разрушения: ни рельс, ни вагонов, ни паровозов, ни автомобилей, ни экипажей, ни решеток не оказалось бы, даже камни мостовой превратились бы в глинистую труху, а растения начали бы чахнуть и гибнуть без живительного металла.

Разрушение ураганом прошло бы по всей земле, и гибель человечества сделалась бы неминуемой.

Впрочем человек не дожил бы до этого момента, ибо, лишившись трех граммов железа в своем теле и в крови, он бы прекратил свое существование, раньше чем развернулись бы нарисованные события. Потерять всё железо — пять тысячных процента своего веса — было бы для него смертью!

Мы — дети века железа: около ста миллионов тонн расходуем мы ежегодно этого металла. В несколько месяцев империалистической войны 1914–1918 годов из орудий и бомбометов железа выбросили больше, чем его содержится в целых месторождениях. Одни немцы во время той войны выпускали в воздух до десяти миллионов тонн металла в год. Это в два с половиной раза превосходит всю годовую выплавку чугуна в России в довоенные годы. Около Вердена после многомесячной бомбардировки было накоплено около трех-пяти миллионов тонн металла. Капиталистические страны ведут из-за месторождения железных руд войны и ссорятся из-за них во время переговоров.

Тщетно старается человек удержать в своих руках железо, покрывает его тонким слоем цинка или олова, превращает в жесть, красит его масляной краской, лакирует, никелирует, хромирует, оксидирует, смазывает маслом, керосином, — тысячами способов ухищряется человек, чтобы подольше сохранить железо в своих руках. Но оно всё-таки неустанно исчезает, покрывается ржавчиной, смывается водой и снова рассеивается по поверхности земли.

«Железа, больше железа!» — требует ненасытный мир. Человечеству рисуется в будущем та страшная фантастическая картина, которую я набросал. Железа больше нет, наступил железный голод!

Не смейтесь над моей фантазией. Представьте себе, что ужас перед железным голодом возник еще в древней Греции, за две тысячи лет до нас. Греческие философы спрашивали, что будет с человечеством, когда на земле не останется железа и будут истощены последние рудники.

Страх перед недостатком железа испытывал позднее и древний Рим, о котором так метко писал Гоголь:

В Америке, ныне покойный, президент Рузвельт первый забил тревогу, и в Белом доме в Вашингтоне и в железобетонных ящиках небоскребов начались страстные дебаты королей железа и угля, королей железных дорог, пожирателей железа.

Собрались геологические конгрессы, — самые крупные геологи во всех странах стали подсчитывать запасы железа. Что же оказалось?

При всё растущей добыче железа остается на шестьдесят лет! Как будто бы моя фантастическая сказка начинает оправдываться, и в 2000 году человек действительно окажется без кусочка железа!

Но я хочу немного успокоить читателя, — положение не так страшно: каждый год приносит нам новые открытия железных руд, техника совершенствуется, человек узнает способы плавить плохие руды. Когда не будет больше богатых месторождений, настанет очередь других, более бедных и скромных; когда цена на железо достигнет цены серебра, тогда каждый кусок гранита сделается рудой, из которой выгодно выплавлять этот металл.

Мое утешение, вы видите, не полное: ведь мне приходится говорить о том времени, когда цена на железо достигнет цены серебра — но угроза недостатка металла и грядущего железного голода остается угрозой!

Как же помочь? Есть один только способ, которому мы научились во время империалистической войны и который особенно широко применялся в Германии, придумавшей даже особенный термин «Ersatz».¹¹ Если нет чего-либо, то надо это что-то умело заменить чем-нибудь другим. Такая замена железа станет у нас на очередь. Нельзя тратить зря этот металл, надо его всемерно беречь и, развивая черную металлургию, надо одновременно учиться строить хозяйство и промышленность на новых, более распространенных веществах и новых металлах.

Легкий алюминий и его сплавы приходят на смену тяжелому железу. Мы строим высочайшие дома из тонкого остова, из железной проволоки и обволакивающего цемента. Мы перебрасываем мосты, строим арки и столбы не из дерева и сплошного железа, а из железобетона. Даже баржи и суда начинаем строить из того же железобетона.

Мало-помалу век железа проходит, и наши дети будут уже жить среди алюминия, лития и бериллия — легчайших металлов земли, среди кальция и магния — распространеннейших веществ природы.

Будущее за другими металлами, а железу будет отведено почетное место старого, заслуженного, но отслужившего свое время материала.

Но до этого будущего еще далеко; учись же, минералог, сохранять железо, изучай его месторождения, но изучай и всё то, что может его заменить!

Железо пока — основа металлургии, машиностроения, путей сообщения, судостроения, мостов, транспорта. Не забывай: пока — оно основной нерв промышленности.

Вот что пишет о нем академик и главный строитель Сталинского комбината И. П. Бардин:
«Обилие металла! Производимые в стране миллионы тонн чугуна и стали поглощаются целиком. Это вызывает новый технический переворот в социалистическом хозяйстве.

Металл проникает всюду. Он вытесняет из производства и сохраняет в пользу человечества мощные массивы леса.

Ложатся во всех направлениях страны новые десятки тысяч километров железных дорог.

Новые города соединены с центрами и между собой электрифицированными железными и шоссейными дорогами. Последние неизмеримо выросли благодаря величайшему распространению автомашин.

Металл вкладывается не только в паровозы, электровозы, в вагоны, троллейбусы, автомобили, тракторы, в машины, в шахтное оборудование: из металла создаются гигантские оросительные системы. Широко развивается в городах и селах строительство железобетонных домов и бытовых учреждений. Металл — товар широкого потребления, предмет быта» (1937).

Золото

Трудно назвать другой металл, который в истории человечества сыграл бы большую роль, чем золото. Во все времена люди старались завладеть золотом хотя бы путем преступлений, насилий и войн. Начиная с первобытного человека, украшавшего себя золотыми блестками, намытыми в песках рек, и кончая современным промышленником, обладающим огромными плавающими на воде фабриками-драгами, человек в упорной борьбе завладел частью природного богатства. Но эта часть золота ничтожна по сравнению с количеством распыленного в природе металла и перед потребностями и желаниями самого человечества. До середины XIX века было добыто ничтожное количество — всего около двухсот тридцати тонн; за последние два столетия в руки человечества досталось золота только на двадцать пять-тридцать миллиардов рублей, весом около семнадцати тысяч тонн. В банковском обращении находилось перед первой мировой войной только девять-десять миллиардов, а в монете, слитках и золотых запасах не свыше двадцати миллиардов. Эти цифры не должны удивлять нас своей величиной, так как империалистическая война 1914–1918 годов научила совершенно иным масштабам, и цифры расходов каких-либо стран — например царской России — на войну являются значительно более высокими (свыше пятидесяти пяти миллиардов рублей).

Поиски золота и его месторождений идут всё усиливающимся темпом, по добыче золота во всем мире работает не менее полутора миллиона человек, а добывается его менее одной тысячи тонн ежегодно. Природа очень бережно хранит свои сокровища и упорно не отдает человеку этот металл. А ведь золото, по справедливому выражению знаменитого естествоиспытателя Бюффона, можно назвать вездесущим. Широко рассеяно золото в самых разнообразных областях природы; в морской воде одна сотая миллиграмма золота приходится на кубический метр воды (в количестве до десяти тысяч тонн, общей ценностью в десять миллиардов рублей). Золото можно найти в любом гранитном осколке. Среднее содержание золота в земной коре равно 0,000001 процента; общее количество этого металла в наружной пленке твердой земли до глубины одного километра не менее пяти миллиардов тонн.

Как ничтожна деятельность человека, сумевшего за всю историю добыть только одну трехсоттысячную часть общего запаса! Природа не только не дает человеку достаточного количества золота, но отнимает и то, что накоплено его трудами. Золото обладает исключительною способностью распыляться, давать частицы, соизмеримые с длиною световой волны, уноситься целыми килограммами в виде мельчайшей пыли в реках, рассеиваться по полу, стенам и мебели золотосплавочных лабораторий и исчезать из банковского обмена, в среднем теряя ежегодно по весу монеты около 0,1 и 0,01 процента.

Из золота можно получать тончайшие листочки, просвечивающие зеленым цветом, толщина которых так мала, что только пятьдесят или даже сто тысяч таких листочков образуют пластиночку в один миллиметр толщины. В этих исключительных свойствах и стремлении к распылению известный австрийский геолог Зюсс еще в конце 70-х годов видел назревающий «золотой голод» и указывал на необходимость осторожно решать вопрос о золотом обращении, как основе мирового хозяйства. Может быть, опасения Зюсса были преждевременны, но их значение осталось в силе, хотя и не оправдался темп приближения золотого истощения. Вся история добычи золота показывает нам, что на смену одним истощенным месторождениям приходят другие, что совершенствуются методы извлечения и что пока человечеству удавалось возмещать им же хищнически разграбленное богатство природы. Так, открытое в начале XVI века золото Центральной Америки сменилось золотом Бразилии (1719), потом на смену в определенной последовательности пришли Калифорния (1848), Южная Австралия (1853), Южная Африка (Витватерстранд — 1885), далее Аляска (Клондайк — 1895)¹² и наконец наши ленские, алданские и колымские богатства Сибири.

Но золото не только распыляется по всей земле, бывает и обратное: иногда золото собирается в большие массы — самородки. Так, в Австралии в 1869 году нашли глыбу золота в сто килограммов весом. Через три года обнаружили там же еще большую глыбу весом около двухсот пятидесяти килограммов.

Какое же место во всей этой картине занимает наша страна? В 1745 году Дорофей Марков во время поисков хрусталя для икон Троицкой лавры открыл первое надежное месторождение золота на Урале. С тех пор русское горное дело постепенно расширялось и развивалось. Были найдены и новые месторождения. Существовали особые бюро Горного Управления, которые публиковали кое-какие цифры добычи по годам и десятилетиям.

Но было бы ошибочным видеть в этих цифрах действительное количество добытого в России металла. От официальной царской статистики ускользала большая доля золота, — частью она уходила в Китай и скупалась там заграничными агентами, частью пряталась «в бородах и сапогах» старателей и поступала прямо в руки частных торговцев и ювелиров. Поэтому, вероятно, не будет ошибкой, если мы примем всё количество добытого в старой России золота не менее чем в четыре тысячи тонн.

Много написано замечательных страниц у Лескова, у Мамина-Сибиряка и других писателей о «бешеном золоте» тех времен, когда слепая судьба превращала в богачей одних и разоряла других, когда с каждым золотым прииском Урала или Сибири были связаны легенды о сказочных богатствах, самородках, сверкающих гнездах золота и столь же бесконечные рассказы о преступлениях, непробудном пьянстве, кутежах, о невиданном счастье и незабываемом горе.

Случайная находка золота в царское время давала возможность хищнику поставить через всю улицу своего села сплошной строй бутылок водки, а старательнице — надеть на себя три-четыре шелковых юбки, одну на другую…

Ни один металл не возбуждал столько страстей, не разжигал столько желаний и готовности идти на самые тяжелые лишения в надежде на «золотые горы», как золото.

Вот картины старых сибирских поисковых партий, талантливо нарисованные геологом Л. А. Ячевским:
«Зимой по тайге, покрытой саженным, а то и двухсаженным снежным покровом, по наледям, в которых лошади и олени сплошь и рядом проваливались, прорубая себе среди густого леса и валежника тропу, летом утопая в болотах и изнемогая от стай комаров и мошек, идут искатели счастья, руководимые тунгусом, сойотом или орочоном; идут они в совершенно неведомый край, по которому нога белого человека еще не ступала…

Но вот богатое золото найдено. Нужно приступить к его разработке. Потянулись в тайгу через крутые горы, через реки, усеянные водопадами и порогами, целые обозы с инструментами и припасами, с тем чтобы в течение короткого сибирского лета вырвать из недр земли по возможности больше драгоценного металла. Кучка людей, собравшихся на прииске, дружно принялась за работу. Застучали топоры, вековые лиственницы и кедры пали под напором железа, бурный горный ручей, перехваченный канавами, стал отдавать свою силу водяным колесам, а вечно мерзлая почва, выброшенная на промывальные устройства, распавшись на мелкие составные части, стала выделять из себя зерна и блестки желтого металла.

По мере разработки прииска, в глухой, сплошь и рядом чрезвычайно трудно доступной тайге вырастал приисковый поселок, а если богатство и размеры россыпи тому благоприятствовали, то в скором времени образовывался целый приисковый центр. К этому центру начинали проводить дороги, по дорогам этим строить зимовья, то есть своеобразные, весьма примитивного устройства почтовые станции, и первоначально совершенно обособленный приисковый центр связывался с населенными местами, а угрюмая дикая тайга переставала быть недоступною; человек шел в нее смелее и всё больше и больше подчинял ее себе. По разным направлениям от главного Сибирского тракта, от могучих водяных артерий Сибири, как щупальца, внедрялись в тайгу приисковые дороги. По этим дорогам двинулись в тайгу десятки тысяч людей, пошли обозы со всяким добром, а из тайги потекла струя золота, весьма быстро преобразившая облик Сибири…»
Но с Октябрьской революцией наступило новое время, пришел новый хозяин. Новая техника, новые формы труда оживили золотое дело. Мы стали добывать больше металла. Мы стали тратить меньше времени на его добычу.

Коммунистическая партия сумела вокруг этого дела сплотить людей. Теперь не узнать края. Везде потянулись линии телефонов, передачи электроэнергии. Жилища многих «старателей» — добытчиков золота — радиофицированы, везде электрический свет, велосипеды входят в обиход жизни, как и легкая быстроходная машина.

Советская власть восстановила хозяйство приисков и рудников, разрушенное империалистической и гражданской войнами, собрала старых рабочих и воспитала новых.

Новые методы и новое оборудование введены в разведочное дело. «…мы улучшили методы нашей разведочной работы и нашли большие запасы»¹³ — сказал товарищ Сталин в 1933 году в беседе с Дюранти.

Чаще всего россыпные месторождения разрабатываются с помощью драги. Драга — мощная паровая или электрическая землечерпательная машина, смонтированная на понтоне. Она добывает породу, промывает и извлекает из нее золото. На наших приисках работают паровые и электрические драги с глубиной черпания до двадцати пяти метров, емкостью черпака от половины до полутора кубических метров. До революции работа драг прекращалась на зимнее время, но теперь целый ряд драг работает без перерыва круглый год, добывая металл даже в зимних условиях. Построены крупнейшие обогатительные и золотоизвлекательные фабрики и заводы.

Успехи социалистической золотопромышленности, уверенными шагами идущей к первому месту в мире, колоссальны. Развиваясь поистине большевистскими темпами, она стала одной из передовых отраслей тяжелой индустрии.

Тяжелое серебро

Еще в середине XVII века в Колумбии испанцы, промывая золото, находили вместе с ним темный тяжелый серебристый металл. Этот металл казался таким же тяжелым, как и золото, и его нельзя было отделить от золота промывкою. Хотя он и напоминал серебро (по-испански — la plata), но был почти нерастворим и упорно не поддавался выплавке; его считали случайной вредной примесью или преднамеренной подделкой драгоценного золота. Поэтому испанское правительство в начале XVIII столетия приказывало этот вредный металл выбрасывать при свидетелях обратно в реку.

В 1819 году этот же странный металл, уже получивший название платины, был найден на Урале. Его замечательные свойства привлекли к себе внимание не только химиков, — возникла мысль выплавлять из него монеты — трех-, шести- и двенадцатирублевики, — платина стала драгоценным металлом. Платину добывали целые пловучие фабрики — драги.

В шуме и скрежете колес, черпаков, валов и сит из песков вымывали платиновые зернышки — тяжелый шлих. Не забудем, что на тонну песка иногда приходится лишь одна десятая грамма дорогого металла.

Главным образом платина шла на зубоврачебное дело — на неизменяемые штифты, коронки, пломбы и искусственные зубы. Со смертью человека эта платина уходила в могилу и намного лет исчезла из обихода человечества.

Из второй трети платины делали ювелирные украшения. Наконец последняя треть шла на электротехнические приборы и на химическую посуду, очень ценную по своему постоянству и огнестойкости.

Вместе с платиной добывались и очень высоко ценились и другие благородные металлы платиновой группы: осмий, родий, палладий, иридий и рутений, открытый в России в 1845 году и названный так в честь России (Рутения). Царская Россия монопольно владела рынком платины.

Эти запасы свободно обеспечивали мировой рынок лет на десять. В будущем собирались извлекать платину из той материнской породы, в которой она образовалась, — не из песков, а из темно-зеленого дунита, который образует на Урале целые горы, но содержит только стотысячные доли процента этого металла.

Во время войны и начала революции добыча на Урале сильно упала, появилась конкуренция Колумбии, Канады.

В это время, однако, в Южной Африке открыли новое месторождение платины; за ним последовало второе, третье. Началась бешеная горячка искателей счастья, акционерных компаний, банков. Одни предприятия лопались, возникали другие, собирали миллионы фунтов стерлингов, швыряли в поисках и разведках новые миллионы. Находки тянулись почти от мыса Доброй Надежды до Северной Родезии, на пространстве более полутора тысяч километров. Платина встречается здесь не в россыпях, а в коренных породах, немного напоминающих уральские, но с более высоким содержанием. Борьба капитала обесценила часть этих месторождений, и они не смогут состязаться с нашею платиною, добываемою из песков при помощи совершенных механизмов.

Южноафриканские геологи рассказывают о целом платиновом поясе, который тянется через Африку, начиная с юга и кончая на севере верховьями Нила и Абиссинией, где уже давно встречалась платина. По каким-то грандиозным каналам изливались на поверхность земли и внутрь осадочных пород по трещинам платиноносные породы. Где-то в глубинах кипят еще расплавленные массы с растворенной в них платиной, хромом и никелем.

Такие пояса, богатые металлами, встречаются на земле нередко и иногда тянутся на многие тысячи километров. Так, в Америке — от Калифорнии до Бразилии — тянется богатейший пояс серебра и свинца, на юго-востоке Китая мы знаем пояс олова, вольфрама, ртути и сурьмы, у нас в Сибири и в Монгольской Народной Республике простирается на многие сотни километров «монголо-охотский пояс» драгоценных камней, висмута, олова, свинца и цинка.

Среди всех этих громадных рудных поясов Земли только уральский и африканский приносят с собою платину — это «исчадие ада и тяжести», по образному выражению того времени, когда впервые в песках Урала блеснули перед старателями серебристые зернышки драгоценного металла.

О соли и солях

Соль мы знаем хорошо в нашей обыденной жизни и даже привыкли просто солью называть особую соль — поваренную, или хлористый натрий. Но, кроме этого вещества, есть еще много разных солей, которые нам тоже хорошо известны. Многие соли нередко хорошо растворимы в воде, мы часто применяем их как лекарства, как острые химические вещества или используем их как яды. Многие соли употребляются в сельском хозяйстве, например соли калия, но особенно много и притом самых разнообразных солей перерабатывается в химической промышленности.

Конечно, не все эти соли являются продуктами самой земли и непосредственно из нее добываются, — очень большую часть их получают на химических заводах при переработке разных минералов. Но из всех солей самая главная и основная та, которую мы называем просто солью, — соединение металла натрия и газа хлора.

Каждый человек в год поглощает соли от шести до семи килограммов. Всего для еды и для химических производств ежегодно добывают восемнадцать миллионов тонн соли, или больше одного миллиона вагонов, или, еще иначе, свыше двадцати тысяч поездов. Без соли не может жить ни одна страна, и не удивительно, что туда, где нет соли, надо ее привозить. Понятно, что некоторые народы Центральной Африки платили иногда за соль цену, равную цене золота, — то есть за кило соли — кило золотого песку. В Китае умудрялись самыми своеобразными способами вываривать соль из источников, проводя воду по бамбуковым трубам и нагревая котлы природными горючими газами. Чем цивилизованнее была страна, тем больше потребляла она соли. Так, мы могли видеть, что в довоенные годы Норвегия в среднем на человека потребляла пять-восемь килограммов, тогда как Германия и Франция — около пятнадцати-двадцати, царская Россия — только семь, а Китай — едва четыре, то есть количество, недостаточное даже для нормального питания человека.

Конечно, вы знаете, что главный и основной источник соли — это ее запасы в морях и океанах. Отсюда начинается история ее странствования над землей, по земле и в самой земле. В воде всех морей и океанов содержится около двадцати миллионов кубических километров соли, то есть ящик, обе стороны основания которого равны тысяче, а высота — двадцати километрам.

Этим количеством соли можно было бы покрыть всю Европейскую часть СССР слоем в четыре-пять километров.

Не удивительно, что из морей и океанов могли образоваться громаднейшие скопления чистейшей соли. Нам понятно происхождение тех Соляных гор в Испании, о которых мы знаем столько удивительного, громадных масс соли, до тысячи метров толщиной в Германии, целых соляных подземных городов с улицами, залами, церквами и столовыми в соляных копях Велички под Краковом, где всё вырезано и высечено из каменной соли.

Какими маленькими нам кажутся при этом наши добычи в знаменитой Брянцевской копи в Донбассе или залежи Илецкой Защиты около Чкалова!

И для того, чтобы оценить грандиозность таких «маленьких» скоплений соли, я приведу выдержки из описания моего посещения Илецкой Защиты в 1914 году: «Вы входите в небольшой надшахтный домик, надеваете рабочую куртку и, воспользовавшись карманным электрическим фонариком, под руководством штейгера, начинаете спускаться вниз по удобной деревянной лестнице, кое-где освещенной электрическими лампочками. Уже очень скоро деревянные стенки заменяются серой кристаллической массой сплошной каменной соли. На сороковом метре вы попадаете в отдельные широкие штольни старых разработок: вокруг — чистая, светлосерая соль, искрящаяся при электрическом свете; она настолько тверда и плотна, что не нуждается ни в каких деревянных крепях. На полу и на своде потолка протекающие воды заставляют ее перекристаллизовываться в пушистые белоснежные массы. Длинные тонкие сталактиты соли, как сосульки льда, спускаются с потолка, а снизу им навстречу растут такие же сталагмиты…

Однако не в этих штольнях идет работа по добыче каменной соли. Вы подходите к большому внутреннему окну, и перед глазами открывается величественная картина: под ногами внизу расстилается огромный зал, глубиной в семьдесят метров, шириною в двадцать пять и длиной в двести сорок метров. Оценить эти цифры можно лишь вспомнив, что высота зала немного менее двадцатиэтажного городского дома, а длина равняется почти четверти километра.

Вначале мы находимся под самой крышей этой выработки, почти единственной в мире по своей грандиозности: деревянный потолок покрывает всю поверхность зала, так как падение с такой грандиозной высоты хотя бы незначительного соляного сталактита угрожало бы смертью работающему в глубине.

Весь зал освещается восемью электрическими лампочками в 700 свечей каждая; долго не может привыкнуть глаз к ощущению яркого света, и только через некоторое время начинаешь различать внизу вагонетки, людей, — целый муравейник».

Человек добывает необходимую ему соль не только из этих скоплений каменной соли. Десятки тысяч соляных озер разбросаны по поверхности всей земли, и здесь накоплены богатейшие ее запасы. Одно знаменитое Баскунчакское озеро в Астраханской степи занимает площадь 110 квадратных километров и содержит около одного миллиарда тонн соли, и оно одно обеспечило бы весь Советский Союз на четыреста лет по наиболее высоким нормам потребления. Есть богатые солонцы и озера Австралии или Аргентины, площади которых достигают десяти тысяч квадратных километров, то есть сто километров на сто, в которых запасы соли еще значительнее.

Да вообще о соли человечеству заботиться нечего: ему не грозит соляной голод; а среди всех стран мира, несомненно, наиболее богатой и солью и разными солями является наш Советский Союз.

Радий и радиевые руды

Большое многоэтажное здание с тихими лабораториями и кабинетами. Нас ведут по лестницам в подвал, потом подземным коридором в небольшую бетонированную камеру с толстыми стенками, расположенную под двором. Гремят замки — в пустой комнате без окон стоит небольшой железный шкаф. При потушенном электричестве отворяются дверцы, и привыкший к темноте глаз видит несколько светящихся полосочек. Камень в кольце нашего провожатого начинает ярко сверкать, неожиданно вспыхивая при повороте руки и усиливая свет при приближении к полоскам. Зажигается электричество, и в наших руках оказывается одна из этих светящихся полосочек, просто малюсенькая стеклянная трубочка — в ней белый порошок. Его только два грамма — щепоточка. Но сила этой щепоточки поистине замечательна: она постоянно выделяет из себя чудодейственные лучи-частицы, часть которых незаметно превращается в замечательный газ солнца — гелий. Из этой щепоточки постоянно выделяется тепло, и только через две тысячи лет она наполовину ослабеет. Замечательный порошочек, который светит своими лучами, мчащимися со скоростью света в одних случаях и со скоростью двадцати тысяч километров в секунду — в других. Он греет тысячи лет, и притом так, что один грамм радия может в час нагреть до кипения двадцать пять кубических сантиметров воды.

Это — соль радия, им лечат тяжкие заболевания рака. Радий иногда обжигает человека до ран, иногда спасает от гибели ткани организма.

Тысячные доли грамма солей радия в наших трубочках уже вызывают нередко исцеление, но для всего мира недостаточно тех шестисот граммов, которые добыты за последние тридцать лет упорной работы. Только шестьсот граммов чудодейственного порошка, или всего только сто двадцать кубических сантиметров!

Но мы начали наш рассказ с конца: раньше чем превратиться в белый порошочек, радий проходит долгую историю сначала в недрах земли, потом на заводах и в промышленных лабораториях.

Почти нет кусочка земли, где не было бы ничтожнейших следов этого металла. В любой породе его около 0, 000 000 001 процента, то есть в десять тысяч раз меньше, чем золота или серебра. В триллионных долях рассеивается радий по всей земной поверхности. Но как ни ничтожно это содержание, в земле или, вернее, в ее поверхностной пленке до десяти километров глубины заключается всего, по подсчетам ученых, около одного миллиона тонн радия. Могущество этого количества радия несравнимо ни с золотом, ни с серебром. Не забудем, что в настоящее время цена на радий сравнительно невысока — всего только семьдесят тысяч рублей золотом за щепоточку в один грамм, и эта цена сейчас считается минимальной и очень дешевой. Один миллион тонн радия должен стоить так много, что у меня почти не хватит места для написания цифр, — ведь надо поставить более пятнадцати нулей.

Рассеянный в земле радий недоступен человеку, и наши подсчеты всего только занятный расчет. Но иногда сама природа приходит на помощь человеку: кое-где она накапливает этот металл, но, правда, до известных пределов. Больше чем в сотых долях миллиграмма на сто граммов породы радий никогда не встречается, и наука говорит, что большее содержание и невозможно. Но в действительности руды много беднее. Из таких руд, в которых в одном вагоне руды содержатся не четыре-пять граммов, а хорошо, если один грамм этой беленькой соли, и должен человек научиться извлекать этот редкий металл.

В Бельгийском Конго, в Центральной Африке, в полярной Канаде Северной Америки, как раз там, где пролетали самолеты Чкалова и Громова, наконец в диких горах Колорадо, — вот где изнурительным трудом порабощенных капиталистами рабочих добывается эта руда.

Изучая многочисленные месторождения в различных странах и путешествуя по нашей стране, однажды, устав от ползания по лестницам и выработкам, мы присели и решили обменяться нашими впечатлениями о происхождении этих руд; вот как представлялись нам тогда картины отдаленного прошлого.

«Наступило начало третичной эпохи — тот знаменательный момент в истории Земли, когда снова вдоль старых линий новая, молодая Альпийская горная система стала вздымать свои складки, перебрасывать и опрокидывать слои, надвигая мощные старые массивы на молодые отложения, разламывая и раскалывая перед собою земную кору. Длинною и сложною цепью тянется эта горная система от берегов Атлантического океана через Испанию, Северную Африку, Италию, Балканы, дальше через Крым, Кавказ в разнообразные области Памира и складчатые системы Гималаев. С юга надвигались эти складчатые движения, создавая горную страну Туркестана, выше трех тысяч пятисот метров вздымая нагорье Памира, и всё затухающими и успокаивающимися складками проникали они на север в предгорья Алая.

Медленно и постепенно с первой половины третичного периода затухали эти могучие явления, но они не кончились еще и сейчас. По тем же длинным, вытянутым с востока на запад линиям идут еще сейчас изгибания и разломы земли. Чуткие сейсмографы Ташкентской обсерватории еще и сейчас нам говорят, что здесь неспокойно и что самые могучие землетрясения отмечаются именно по этим линиям Туркестанского и Алайского хребтов. Многочисленные горячие и целебные источники еще и сейчас поднимаются по этим расколам. Здесь еще всё живет сложною химическою жизнью, и в длительном процессе замирания древней Альпийской системы еще сейчас идут мощные химические процессы в недоступных нам глубинах земли. Среди них поднимались к поверхности и растворы радиевых солей…

И в то же самое время, подобно вершинам Крымских гор или нагорьям Крайны и Далмации, в условиях умеренного влажного, но неравномерного климата началось то своеобразное изменение поверхности, которое мы называем карстом. Воды дождей по трещинкам начали проникать в известняки, стали растворять их стенки, механически промывая себе дорогу и врезаясь длинными и сложными ходами внутрь известняков.

Когда начался этот процесс, столь широко распространенный в известковых грядах, сказать трудно. Может быть, еще тогда, когда известняки возвышались отдельными островами среди уходившего третичного моря; может быть, гораздо позднее, когда прокладывали себе ложе реки, врезаясь в толщу известняков, но во всяком случае процесс образования карста идет, повидимому, еще и сейчас, в условиях сухого, почти пустынного, климата.

И вот, в эти карстовые полости и проникли горячие воды глубин с их загадочными скоплениями урана, ванадия, меди и бария. С ними из неведомых глубин пришел и радий…»

Апатит и нефелин

Что такое апатит и нефелин? Еще недавно не всякий молодой минералог знал, что это такое, и не в каждой коллекции можно было найти эти два минерала.

Апатит в основном — соединение фосфорной кислоты и кальция. Внешний вид этого минерала так разнообразен и странен, что старые минералоги назвали его апатитом , что значит по-гречески… обманщик. То это прозрачные кристаллики, до мелочей напоминающие берилл или даже кварц, то это плотные массы, не отличимые от простого известняка, то это радиально-лучистые шары, то порода, зернистая и блестящая, как крупнозернистый мрамор.

Не лучше обстоит дело и с нефелином. Его название происходит от греческого слова nephele — туча, туман, ибо невзрачен, мутен и сер этот камень, и нелегко его в поле отличить от простого серого кварца.

Кто слышал лет тридцать тому назад об этих двух камнях? А теперь мы часто встречаем их на столбцах газет; слово «апатит» сделалось почти нарицательным — как полярное золото.

Все химические заводы ждут апатита, а поля, безграничные поля хлебов, льна, свеклы, хлопка не могут без него обойтись.

Скоро в каждом кусочке хлеба будет много миллиардов атомов фосфора из нашего хибинского апатита, а алюминиевая ложка… будет из хибинского нефелина.

Вот мы сказали и второе слово: «хибинский», Хибины, — и с ним тесно связана судьба советского апатита и нефелина.

Когда в начале этой книги я говорил о том, как начала наша ленинградская молодежь работать за Полярным кругом в Хибинском массиве, я рассказывал, как в глуши болот, тайги и тундры мы нашли первые редкие камни, а среди них и зеленый апатит. Но теперь всё изменилось, и за пятнадцать лет вырос целый новый мир — мир первой заполярной промышленной стройки.

От станции Апатиты, новой узловой станции Кировской магистрали, мы едем на великолепном электровозе прямо в город, вдоль пенящейся реки Белой, которую мы раньше с таким трудом переходили, через леса, прямо к озеру Вудъявру, к городу Кировску, к чудесам техники, промышленности и хозяйства.

Мы не успели оглядеться, как пересели на легковой автомобиль и по великолепной дороге едем дальше к рудникам горы Кукисвумчорр, где добывают апатит и нефелин. Влево остается большой Уртитовый отрог, огромная гора, на три четверти состоящая из почти чистого нефелина. Далее блестят склоны Юкспора…

На двадцать пятом километре, миновав новый рудничный городок, почту, аптеку, гараж, столовую, мы начинаем забирать всё круче и круче вверх. По дороге мчатся грузовики, внизу свистят паровозы, кое-где раздаются выстрелы отпалок.

Мы взлетаем к самому апатитовому поясу, и через три минуты мы в самом замечательном забое мира: зеленый искристый апатит с серым нефелином образует сплошную стену высотой в сто метров.

На двадцать пять километров протягивается этот замечательный пояс Хибинских тундр, огибая их кольцом. Апатитовая руда уходит в глубину даже ниже поверхности океана, не имея себе равных нигде в мире.

В вагонетках отвозят искристую руду к двум бремсбергам, где на стальных тросах ее спускают вниз в долину реки Саамской (Лопарской), чтобы там погрузить в вагоны.

Одни вагоны идут прямо на заводы СССР, много руды грузят на пароходы в Мурманске, и они идут в разные страны.

Но большинство поездов идет недалеко, — всего лишь в Кировск, на фабрику, на самую большую в мире обогатительную фабрику, которая в год из породы дает много тонн чистейшего апатита.

После размола в больших чанах наверх всплывают с пеной зеленые апатиты, а на дне остается серый осадочек нефелина. Чистый апатит, «концентрат», сушится и идет дальше. Из него в огромных электропечах будут получать чистый фосфор и фосфорную кислоту, но пока он идет на фосфатные заводы в Винницу и Одессу, Молотов и Константиновку, где из него готовят первоклассное удобрение для полей.

Дайте миллионы тонн этого порошочка, приготовленного из апатита, нашим полям и лугам, рассыпьте его по грядам сахарной свеклы и хлопка, — и удвоятся урожаи, увеличатся размеры свеклы, разрастутся белоснежные коробочки хлопка и нальется зерно! Апатит — камень плодородия, камень жизни, богатства колхозов, камень будущего нашей страны.

Но займемся немного арифметикой: это бывает очень полезно. Сколько фосфора из хибинского апатита будет съедать в день каждый гражданин СССР?

Для правильного удобрения полей хлебных злаков на территории нашего Союза надо каждый год в них вносить около восьми миллионов тонн фосфорных удобрений, в которых содержится фосфора около 8 процентов, а в само зерно попадает всего лишь 10 процентов от этих 8 процентов.

Давайте подсчитаем, и окажется, что каждый гражданин СССР с каждым килограммом хлеба будет поглощать фосфор из пяти граммов хибинского апатита (так как немного фосфора будет идти и из других фосфорных месторождений Союза), и он с каждым куском хлеба, взятым в рот, проглотит около 50 000 000 000 000 000 000 атомов фосфора, пришедшего далеким и сложным путем из полярного рудника Кукисвумчорра.

Правда, пока мы еще не вносим так много удобрений из апатита: у нас недостает для того переработки фабрик и фосфорных заводов, но всё же примем самую низкую возможную цифру, — заменим цифру пятьдесят единицей, и то каждый из нас будет глотать с каждым кусочком хлеба много-много миллионов атомов хибинского фосфора!

Да, каждый кусочек хлеба, волокно льняной материи, хлопчатобумажная рубашка содержат частицы апатита, и даже сахар живет хибинским апатитом!

Но мы бросим его не только на поля. Мы растворим его в прудах, чтобы усилить рост рыбы, мы превратим его в ценнейшее лекарство для слабых людей, усталых от работы. Мы покроем нержавеющим составом стальные крылья самолетов.

Мы будем улучшать бронзу и чугун при их выплавке, словом — используем апатит в десятках производств, гордясь им, как своим, советским, камнем.

Но, чтобы найти ему эти применения, мы должны очистить его от нефелина и получить чистейший концентрат.

Что же будет со спутником апатита, с нефелином, этим вредителем апатитовой руды? Наши геохимики и технологи уже разобрались в свойствах этого камня. Оказалось, нефелин получит применение в самых разнообразных отраслях промышленности, начиная с кожевенной, где он дает неплохой дубитель, керамической, где заменяет дорогой полевой шпат, текстильной, где делает ткани водоупорными, и кончая самым главным и важным применением — получением из него металлического алюминия.

История апатита и нефелина творится людьми.

Никому прежде неизвестные два камня сделались крупнейшими полезными ископаемыми СССР. Геохимики, технологи, минералоги и хозяйственники превратили их в величайшее богатство советской промышленности и культуры.

Уголь черный, белый, синий, красный

В жизни мы хорошо знаем только черный уголь, тот, которым иногда топят у нас печи, который идет в кочегарки заводов, в печи и домны для выплавки металла, в топки паровозов железных дорог.

В нем — громадный источник энергии, и вся промышленность и всё хозяйство основаны главным образом на «черном алмазе», как справедливо называют иногда наш обыкновенный черный уголь. Богатство страны нередко определяется богатством угля и железа. В районах, богатых углем, создаются центры промышленности; туда со всех сторон мира притекают руды и сырье. Уголь — основной нерв государственной жизни, залог развития страны. Кто не слышал о нашем Донбассе и Кузбассе, не только главных кочегарках Советского Союза, но и центрах нашей черной металлургии?

Но… имеется большое «но» на пути использования угля: быстро развивается техника, у человечества появляется много новых потребностей, и, чтобы удовлетворить их, человечеству приходится разрешать всё новые и новые задачи. Энергию ищет и современный мир, как тысячи лет тому назад искал ее древний мир.

Но в древности человек не умел владеть силами природы… он подчинял себе человека, превращая его в раба: десять рабов составляют одну лошадиную силу.

С тех пор человек ушел далеко вперед: он стал строить машины силой в триста-четыреста тысяч человеческих сил, он создал мощные электропередачи, как бы заставив, по словам знаменитого русского физика Умова, «переносить моментально по металлической проволоке на тысячи верст миллионы рабов со всем запасом пищи, необходимым для их труда».

Теперь люди используют энергию природы общей суммой в три миллиарда человеческих сил (около трехсот миллионов лошадиных сил), и человеку приходится искать всё новые источники.

Откуда же мы получаем или можем получить на земле источник силы?

Мы можем составить следующую таблицу источников энергии:

1. Живой уголь — физическая сила человека, лошади и других животных.

2. Черный уголь — природный углерод в форме черного и бурого угля, углистых сланцев и т. д.

3. Жидкий уголь — нефть, асфальт.

4. Летучий уголь — струи газов, выделяющихся из земли (углеводороды).

5. Серый уголь — торф в болотах и по краям озер.

6. Зеленый уголь — дрова, солома.

7. Белый уголь — падающие массы воды.

8. Голубой уголь — ветер.

9. Синий уголь — морские приливы и отливы.

10. Красный уголь — энергия солнца.

Сейчас человечество всё меньше и меньше использует первую силу, охраняет для своих химических производств силы третью и отчасти четвертую, бережет силу шестую, чтобы правильно использовать в хозяйстве свои леса, почти совершенно не умеет подчинить себе силы восьмую, девятую и десятую. Лишь на силах второй, пятой и седьмой люди строят свое хозяйство, на помощь углю привлекая необозримые пространства торфа и используя воды водопадов. Но эти источники силы ничтожны перед всепобеждающим углем.

За свою жизнь человечество сожгло и уничтожило около пятидесяти миллиардов тонн угля; ежегодно люди добывают свыше миллиарда тонн, то есть не менее одного миллиона поездов. Но каждые сто лет добыча угля увеличивается не менее чем в пятьдесят раз, — и невольно возникает вопрос: на сколько лет хватит запасов угля в земле? Геологи подсчитали, что в земле находится около полутриллиона тонн угля, и, значит, черного угля хватит не более как на семьдесят пять лет. Видимо, на одном черном угле человечество не построит энергетики своего будущего.

Итак, надо искать другие источники энергии. Белый уголь — сила падающей воды, быстро текущих рек и водопадов, — вот на что мы прежде всего обращаем наше внимание. Энергия этой силы превышает семьсот миллионов лошадиных сил и только 5 процентов ее использует человечество. Недаром человек строит громадные гидроэлектрические станции, перехватывает реки, направляет в турбины пенящиеся массы водопадов, и с каждым годом всё более и более подчиняет себе силы падающей воды.

Но и эти запасы конечны, — они заменяют человечеству семь миллиардов человеческих сил, они во многом помогут ему тогда, когда оно останется без угля и без нефти, но всё-таки их предел известен, а рост человеческих потребностей почти беспределен. Кольский полуостров, Карелия, Кавказ, Средняя Азия, Алтай, — вы на очереди в овладении белым углем!

Обращается человек к голубому углю — силе ветра. Уже давно люди научились использовать ее в своих ветряных мельницах и в движении парусной лодки на озере и на море. Здесь еще огромная область для технической мысли человека, не всегда умеющего справиться с капризной, непостоянной, но огромной энергией ветра. В бесконечных степях Казахстана и Западной Сибири — вот где будущее голубого угля!

Обращается человек и к синему углю, углю синего раздолья моря, когда приливы океана каждые сутки набегают валами на берег, намечая собою новый, еще не побежденный источник энергии природы. Мы недостаточно ценим эту силу приливных волн в Балтийском, Белом и Черном морях и не оцениваем правильно эту замечательную силу на берегах океана — в Мурманском крае или в открытых бухтах Тихого океана!

Что же можно сказать об общих мировых запасах энергии? Ответ был дан почти двадцать пять лет тому назад нашим физиком Умовым в его блестящей речи в Москве:

«Нужно искать новых источников. Энергии, получаемой из живого мира, водяной силы, горения, ветра, представляют собою уловленную и запасаемую естественными процессами земли энергию солнечных лучей, но уже предвидится частью конец потребления, частью недостаточность этих видов энергий на нашей планете.

Остается один выход: нужно подняться на следующую ступень — искать энергии не в запасах Земли, а в сокровищницах небесных пространств — космоса. Этот вывод будет убийственным, будет смертным приговором нашей культуре, если в физических науках мы не найдем обнадеживающих ответов.

Свое зрение человек сделал острее зрения птицы, проникнув им в неопределимые глубины пространств; быстрее орлиного полета несется его мысль через океаны, в силе мышц и быстроте бега с ним не сравняется ни один зверь, когда-либо живший на земле. Что же еще нужно человеку?

Далеко оставив за собой мир животных, человек потянулся за способностью растительного мира непосредственно улавливать своими аппаратами энергию солнечных лучей.

Количество энергии, приносимой солнечными лучами одному квадратному метру поверхности, к ним перпендикулярной и отстоящей от Солнца на расстоянии Земли, соответствует 2,6 лошадиной силы. Из этого количества часть поглощается атмосферой, преимущественно водяными парами, угольной кислотой и облаками, пылью и т. д. Под широтой 45° до Земли доходит около одной лошадиной силы на квадратный метр ее поверхности. Принимая всё это во внимание, — географическое положение, продолжительность инсоляции, — можно подсчитать, что на одну Сахару в течение года падает количество энергии, в десять тысяч раз превышающее всю энергию, потребляемую современным человечеством».
Будущее человечества — в красном угле, в улавливании энергии светового луча, в умелом использовании света, который придет на смену и углю, и торфу, и нефти, и струе воды, когда человечество истощит природу, использует недра, обуздает падающие воды и порывы ветра и на смену черному алмазу вольет в заводы и фабрики энергию солнечного луча. И мы тогда снова обратим наш взгляд на Среднюю Азию, залитую лучами солнца, яркого и теплого летом и зимою, весною и осенью. Солнце, солнце — оно будет двигать машинами, автомобилями, паровозами, оно согреет дома, будет топить котлы, — солнце поможет человеку победить природу!

Но… сейчас мы идем еще дальше и видим главный источник энергии будущего — энергию, скованную внутри самого атома; она в миллионы раз больше энергии угля, и один килограмм урана даст столько же энергии, сколько дадут несколько поездов, груженных только лучшим углем! Вот где будущее человечества!

Черное золото

Жидкое черное золото — нефть — один из самых замечательных минералов земли. Жидкий — потому, что действительно течет, испаряя бензины и другие газы, застывая иногда в виде сплошных масс парафина или тяжелого мазута. Нефть — черный минерал, она получается из земли в виде черной пахучей массы. Только после сложной очистки на особых заводах и перегонки получаются чистейшие, прозрачные, совершенно бесцветные жидкости. На солнце в отраженном свете эти жидкости светятся своеобразным зеленым или фиолетовым тоном. Нефть — золото потому, что она представляет огромное природное богатство, из-за которого дерутся между собою капиталистические страны Европы и Америки, устраивая кровавые войны и насильно завладевая областями, где есть нефть.

В настоящее время мы не только полностью обслуживаем свою страну своим бензином, керосином и мазутом, но и можем вывозить ежегодно с Кавказа свыше двух миллионов тонн этих продуктов на четырехстах пароходах.

Около ста миллионов рублей золотом дала нам на строительство социализма наша кавказская нефть — как же не назвать ее золотом?

Не удивительно поэтому, что нефть усиленно разыскивается всюду; скважины проводятся на глубину четырех километров и более. Каждая новая находка привлекает к себе внимание: открытие нефти на Среднем Урале или у Стерлитамака на Южном Урале — «Второе Баку», что обещает дать Уралу свое жидкое топливо, замечательный фонтан нефти Нефтедага в Туркмении, где с громадною силою ежедневно выбрасывались тысячи тонн нефти.

Но что такое нефть и откуда она берется? Не скрою, что ответить на этот вопрос нелегко, что до сих пор спорят между собой ученые о ее происхождении и не могут договориться. Раньше, особенно под влиянием нашего знаменитого химика Менделеева, мы думали, что она поднимается из очень больших глубин, где образуется под влиянием действия перегретых паров воды на некоторые соединения углерода. Но сейчас выясняется, что нефть образуется ближе к поверхности и в ее образовании принимают участие остатки растений, и особенно водорослей. Действительно, в наших широтах, особенно в озерах Новгородской и Калининской областей, на дне собираются особые вещества — сапропели — отмершие растения и животные, которые вместе с илом образуют черную кашицу. Если такая кашица занесется песком и глиной, опустится на глубину и там подвергнется снизу нагреванию, то из этой кашицы получаются вещества, очень сходные с нефтью. И теперь южное солнце Средней Азии вызывает такие процессы, и на берег озера Балхаш волны нередко выбрасывают тягучие черные массы, очень напоминающие резину или продукты застывания некоторых нефтей, — это знаменитый балхашит, образующийся из гниющих прибрежных камышей.

Мы даже знаем теперь те географические условия, которые необходимы для образования нефти. Недаром самые крупные нефтяные месторождения тянутся вдоль больших горных хребтов, например Кавказского. Здесь в низинах, окаймляющих образующиеся горные хребты, как раз в топких озерных водоемах или мелких лиманах отступающих морей, создаются выгодные условия для накопления осадков и их подогревания снизу. Здесь обычно нефть сопровождается залежами соли и гипса, а вытекающие вместе с ней воды содержат йод и бром — эти вещества говорят о значении морских растений при образовании нефти.

Американские геологи рассказывают о некоторых интересных свойствах нефти, добываемой в Соединенных Штатах. С особыми предосторожностями они добыли нефть с глубины до семисот-восьмисот метров; в этой нефти удалось открыть присутствие бактерий. Трудно представить, чтобы эти бактерии попали в глубины сверху; вероятно, перед нами потомки тех организмов, которые жили еще тогда, когда росли растения, положившие основу этой нефти. Возможно, что новые работы подтвердят эти предположения.

Итак, нефть образуется в глубинах из древних остатков жизни, — мы ее усиленно разыскиваем и выкачиваем из недр земных.

Здесь, на земной поверхности, человек ее сжигает в топках, освещает ею жилище, перегоняет, превращает в другие, более ценные вещества. Лет на сто пятьдесят еще хватит человечеству нефти, а потом?..

Потом научатся делать ее искусственно из низкосортных углей, и наши химики будут превращать угли, горючие сланцы и торф в бензины и керосины. Раз природа отказывает человеку в своих богатствах, надо найти способ ее перехитрить. И, конечно, человек перехитрит природу.

Редкие земли

За последние годы в обиход промышленности стали входить самые редкие, диковинные вещества природы. Неожиданно начали приобретать значение такие металлы и земли, о которых раньше никто ничего не слышал, даже химик и минералог почти ничего не знали: титан, тантал, цезий, молибден, гафний, цирконий. Многие из этих редчайших химических элементов уже усиленно добывают, и они находят иногда самые неожиданные применения. Лет двадцать тому назад открыли новый элемент — гафний. Едва удалось получить его в лаборатории Копенгагена в количестве нескольких граммов, как уже нашлось для него применение. Малейшие примеси его к сплавам, из которых делают нити электрических лампочек, увеличивают выносливость нити в несколько раз. Гафний сделался модным металлом; за один грамм его соли платили до тысячи рублей.

Быстро нашел свое применение и цирконий в эмалях фаянсовой посуды, литий — в сухих элементах, тантал — в нитях электрических лампочек, титан — в устойчивых белых красках, бериллий — в легких сплавах. Ту же участь испытывает и замечательная группа химических элементов, называемая редкими землями, среди которых главные — церий, лантан, дидим и тяжелый элемент торий.

Более полвека тому назад талантливый венский химик Ауэр сделал интересное открытие: в простое газовое пламя он внес кусочек солей редких земель тория, и они, накаливаясь, усиливали яркость газовой горелки. Он (решил применить это открытие для освещения, — ведь в те времена электричество играло малую роль, и города освещались газом. Идеи химика не встретили сочувствия и казались фантастическими: эти вещества были настолько редки, что их практическое использование казалось неосуществимой затеей. Но Ауэр решил предпринять поиски необходимых природных веществ, и вскоре на берегу Атлантического океана в Бразилии ему удалось открыть мощные россыпи золотистого минерала монацита с редкими землями и торием.

После прилива на влажном берегу можно было легко собрать искристые зернышки этого камня. Тысячами тонн начали грузить монацит трансокеанские пароходы, чтобы отправить в Гамбург этот ценный груз.

На громадных фабриках Вены из нежной ткани сплетали колпачки, их пропитывали растворами солей тория и редких земель, выделенных из заморского камня. Потом ткань осторожно выжигали и получали нежный колпачок — ауэровский. За двадцать лет газовое освещение преобразовалось: дрожащее, неровное, желтое пламя газового рожка заменилось спокойным, сильным, белым светом. Свыше трехсот миллионов таких колпачков готовили ежегодно на всех фабриках мира, и если бы не рост электрического освещения, то эти цифры были бы еще значительнее. Но при изготовлении этих колпачков оказалось, что расходуется преимущественно торий и лишь немного других элементов из группы редких земель, а значительное количество солей, особенно церия, образует как бы отбросы производства, бесцельно накапливающиеся на дворе фабрики. Надо было найти применение и для солей церия. Оно нашлось, правда, лишь через двадцать пять лет, но неожиданно оказалось очень удачным: сплав редких земель с железом при ударе о сталь легко дает горячие искры температурой в 150–200 градусов, которые легко воспламеняют бензин, вату или паклю. Так возникли зажигалки с «кремешками», которые быстро вошли в моду, но всё-таки не дали настоящего применения всем отбросам редких земель. Только в последние годы выяснили, что некоторые металлы этой группы могут окрашивать в яркие и красивые цвета стекло и хрусталь, придавая им золотистый, желтый, красный или фиолетовый оттенок. Из такого стекла стали выделывать посуду, стаканы, вазы. Красное стекло оказалось особенно ценным: оно обладает способностью пропускать лучи через туман, и потому его стали применять на дорогах для светофоров. Возникли новые отрасли стекольной промышленности. Такова судьба многих веществ!

Когда первые суда привезли в Европу чилийскую селитру, ее пришлось выбросить в море, так как не нашлось покупателей, а сейчас азотнокислые соли — ценное удобрение. Железные руды, содержащие фосфор, считались долгое время негодными, пока Томас не додумался до такого способа выплавки, при котором сталь и чугун получались доброкачественными, а фосфор собирался на стенках печей. В лабораториях мира учатся использовать минералы, и в результате многих тысяч анализов и опытов рождается новая мысль, неожиданно открывающая новые пути и ведущая к новым успехам.

Колчедан

Железный колчедан — один из самых распространенных минералов в земной коре. Он широко встречается и на равнине, и в горах; его сверкающие, золотистые кристаллы имеются почти в каждой коллекции. Его научное название «пирит» происходит от греческого слова «пюр» (pyr) — огонь, — потому ли, что он искрится на солнце, или потому, что ударом стали о его кусок можно высекать яркие искры.

Колчедан наравне с кварцем и известняковым шпатом можно назвать вездесущим. Но особенно интересно то, что он образуется при самых разнообразных условиях. Кубики колчедана образуются иногда в простой гниющей куче навоза. Один минералог откопал однажды в такой куче труп мыши, покрытый маленькими блестящими кристалликами колчедана.

На берегу Москвы-реки, в черных юрских глинах или на берегах рек около Ленинграда сверкают желваки этого минерала. Около города Боровичи и в Тульской области из черного угля рабочие отбирают куски и кристаллы колчедана. На Кавказе, по Военно-Грузинской дороге мальчики предлагают золотые кубики в кусках темного сланца. В шахтах Урала, в жилах некогда расплавленной породы вместе с золотом сверкает пирит, — всюду наш колчедан!

Колчедан часто принимали за золото или за медную руду и утаивали его открытие, пока не раскрывали тайну его состава.

В истории человечества он имеет большое значение, так как содержит до 50 процентов серы, почему нередко его называют серным колчеданом. Крупные месторождения колчедана разыскивают по всему свету. Его запасы известны в разных местах — в Испании, Норвегии, на Урале и в Японии, всего до миллиарда тонн, но нам всё еще не хватает колчедана. В чем же дело?

Из колчедана получают серную кислоту, один из важнейших продуктов для приготовления удобрительных и взрывчатых веществ. Если страна не имеет своей серной кислоты, то она оказывается в чрезвычайно тяжелом положении, так как серная кислота необходима для многих отраслей промышленности.

Долгое время серную кислоту умели получать только из чистой природной серы. Такой «богатой» серой страной была Южная Италия, знаменитый остров Сицилия с богатейшими месторождениями желтой серы. Другие страны заискивали перед Италией, и если это ни к чему не приводило, то иногда посылали свои корабли крейсировать вдоль ее берегов.

Так продолжалось много лет. Но в 1828 году было сделано маленькое изобретение: оказалось, что для получения серной кислоты можно использовать другое сырье, — например серный колчедан. Он часто встречается в природе, из него можно выгодно получить серную кислоту. Стали разыскивать серный колчедан, и наконец, в 1856 году, были открыты громаднейшие месторождения его в западной части Испании и в Португалии. Серного колчедана можно было иметь достаточное количество, добывать его и перевозить очень легко. У серы появился сильный конкурент — колчедан. Колчедан стал преобладать в сернокислотной промышленности, и в эти годы внимание всех стран было обращено на Португалию.

Началась борьба между серой и колчеданом. Но вот в Америке открыли дешевый способ извлечения серы из земли. В Северной Америке сера залегает на больших глубинах в двести-триста метров. Для извлечения серы в глубину земли направляли горячие пары. Эти пары расплавляли серу, и она в жидком виде выливалась на поверхность земли. Этот способ, удобный и дешевый, разорил много рабочих и крестьян в Сицилии и создал сильную конкуренцию. Колчедан был вытеснен, снова восторжествовала сера, колчедан снова оказался ненужным.

Но на этом борьба не кончилась: стали механизировать способы извлечения из земли колчедана, вложили в это дело большие капиталы, и колчедан из Испании оказался дешевым сырьем. Снова начал побеждать колчедан. Вновь перестраиваются заводские установки… Но зачем брать колчедан или серу, когда много гипса, а в нем много серы? Можно просто из гипса извлечь серную кислоту. И, возможно, гипс со временем заменит и серу и колчедан.

Вы видите, как производство серной кислоты, лежащее в основе сельского хозяйства и военной техники, зависит от небольшого технического завоевания. Это завоевание может изменить все прежние отношения, развенчать богатства, а ненужное, лежащее без пользы природное вещество заставить служить человеку!

Я рассказал своеобразную судьбу колчедана, одного из крупнейших природных богатств человека. Чему же учит этот рассказ? Я думаю, читатель уже сделал из него выводы: нет в природе полезного или неполезного, нет нужных и ненужных минералов — сам человек своим творчеством и энергией подчиняет себе природу и превращает ее в производительную силу страны. И чем шире разовьется техника, чем глубже проникнет ученый во все тайны природы, тем полнее будет его победа, победа мысли и творчества над мощью природы.

жүктеу/скачать 2.83 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: