Занимательная геохимия. Химия земли: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Сохранились фотографии «черных змей», прокладывавших дорогу через снежные вершины и просторы полярных гор; это были сплошные потоки людей, тащивших на плечах или на маленьких санках свой скарб и увлеченных идеей вернуться назад с горами золота.

В 1887 году открыты были первые золотые россыпи в Южной Африке, в Трансваале; но это богатство не принесло счастья бурам, открывшим его. После долгой и кровопролитной борьбы Англия сумела завоевать эту страну и почти уничтожила свободолюбивый народ буров. Сейчас в Трансваале добывается свыше 50 % всей мировой добычи золота. Есть золото и в Австралии.

Очень своеобразна была история завоевания золота у нас, в нашей стране. В 1745 году на Урале, около Екатеринбурга, по реке Березовке было открыто крестьянином Ерофеем Марковым жильное золото. В 1814 году на Урале же впервые были открыты золотые россыпи штейгером Брусницыным, наладившим его промышленное использование. Таким образом, колыбелью русской золотопромышленности является Урал. Во второй половине XIX века нашумело открытие россыпей на реке Лене, в Сибири.

Это были сказочные богатства, на которые бросились авантюристы всех марок и всех стран. Одни ставили столбы и продавали заявки, другие в тяжелых условиях тайги мыли золото и возвращались богачами, третьи тоже добывали золото, но пропивали его тут же на месте, четвертые — и их было большинство — гибли от цинги и непогоды.

Еще большие богатства были открыты в начале 20-х годов двадцатого столетия на Алдане.

Мне пришлось как-то встретиться с одним старателем, работавшим в первые годы после открытия знаменитых Алданских приисков. Он рассказывал о прошлом Алдана, о наплыве авантюристов, бежавших из белых армий, бросивших все, чтобы проникнуть в верховья реки Алдана и разбогатеть на золоте. Он рассказывал об одном священнике, который оставил свой приход, с огромным трудом добрался до верховьев этой реки, сколотил плот и проник в труднодоступную местность, где намыл 25 пудов драгоценного металла.

Природное золото

Он рассказал далее, как на Алдан пришла советская власть — и золотые прииски, называвшиеся краем золота и слез, стали планово организованным валютным цехом нашей Родины. Много было открыто позднее и других богатых золотом месторождений.

Так постепенно шла борьба за золото в истории человечества. Свыше 50 000 т этого металла было добыто, причем примерно половина его попала в банки, где скопилось больше 10 миллиардов рублей золотом. Успехи техники позволили постепенно добывать все большее и большее количество металла, переходить от богатых руд к бедным.

Сначала это были простые кустарные способы добычи, промывка песков ковшами, лоточками, а затем теми «американками»[50], которые разошлись по всему миру после открытия золота в Калифорнии.

Впоследствии россыпи стали разрабатывать гидравлическим методом — сильными струями воды, а мелкие золотинки стали растворять в растворах цианистых соединений и, наконец, научились добывать золото из твердых коренных пород, применяя самые совершенные методы извлечения на огромных обогатительных фабриках.

Человечество принимает все меры, чтобы сохранить собранное золото, и бережет его под замками, в крепких хранилищах государственных банков, а суда, перевозящие золото, сопровождаются конвоем из военных кораблей. Из обращения золото в виде монеты изъято, потому что оно слишком быстро стиралось и гибло.

Человек добыл за истекшие тысячелетия своей культурной и хозяйственной жизни не более как одну миллионную часть всего золота, которое содержится в земной коре. Так почему же люди сделали золото своим кумиром — основой богатства? Нет никакого сомнения, что золото обладает рядом замечательных особенностей. Оно — представитель «благородных металлов», то есть тех металлов, которые не изменяются на поверхности, сохраняют свой сверкающий блеск, не растворяются в обычных химических реактивах.

И действительно, способностью растворять золото обладают только свободные галоиды, как хлор или царская водка, представляющая смесь из трех частей соляной кислоты и одной части азотной кислоты, а также некоторые редкие ядовитые цианистые соли.

Золото отличается очень большим удельным весом. Наравне с платиновыми металлами это один из самых тяжелых элементов земной коры, — удельный вес его достигает 19,3. Оно плавится сравнительно нетрудно, нагретое немного свыше тысячи градусов, но зато очень трудно превращается в летучие пары. Для того чтобы довести золото до кипения, надо нагреть его до 2600°. Золото очень мягко и прекрасно куется, его твердость не выше твердости самых мягких минералов, и в чистом виде его можно поцарапать ногтем.

Химики очень тонко определяют золото. Достаточно присутствия одного атома золота среди миллиарда атомов других металлов, чтобы его смогли выявить в лаборатории (то есть определить с точностью до 1 × 10^–10грамма). Такое количество вещества при современной технике нельзя взвесить никакими весами.

Золота совсем не так мало в земной коре, но оно рассеяно; и сейчас химики подсчитали, что среднее содержание золота в земле примерно пять стомиллионных процента. Но ведь серебра, которое считается гораздо более дешевым металлом, всего только вдвое больше в земной коре! Самое замечательное, что золото распространено в природе всюду. Оно найдено в раскаленных парах в атмосфере Солнца, оно встречается (правда, в меньших количествах, чем на Земле) в падающих метеоритах, оно имеется и в морской воде. Последние точные опыты показывают, что золота в морской воде пять миллиардных долей, то есть в одном кубическом километре морской воды золота находится пять тонн.

Золото попадает в граниты, накапливается в самых поздних расплавах гранитных магм, проникает в горячие кварцевые жилы, и там вместе с другими сернистыми соединениями, особенно железа, мышьяка, цинка, свинца и серебра, оно выкристаллизовывается при сравнительно низких температурах — около 150–200°. Так образуются большие скопления золота. При разрушении гранитов и кварцевых жил золото попадает в россыпи и, благодаря своей стойкости и удельному весу, собирается в нижних слоях песков. На него почти не влияют химически водные растворы, циркулирующие в пластах земной коры.

Много и долго трудились геологи и геохимики для того, чтобы выяснить судьбу золота на поверхности Земли. Точные исследования показали, что оно странствует и здесь.

Оно не только механически измельчается до субмикроскопических размеров и в таком виде уносится в огромных количествах реками, но и частично растворяется, особенно в южном климате, где реки содержат много хлора, перекристаллизовывается и попадает в растения и в почвенные покровы. Опыты показали, что корни деревьев всасывают золото в свою древесину. Несколько лет тому назад ученые доказали, что золото собирается в зернах кукурузы в довольно большом количестве. Но еще больше золота накапливается в золе некоторых каменных углей, где количество его достигает одного грамма на тонну золы.

Таким образом, мы видим, что золото проходит сложнейший путь в земной коре, пока человек не извлечет его. Но все же, как ни бьется больше 2000 лет человеческая мысль в борьбе за добычу золота, как ни грандиозны отдельные золотые предприятия, все же история, полная история этого металла нам неизвестна.

Наши сведения о судьбе рассеянного золота так малы, что мы не можем составить полную цепь из отдельных звеньев его странствования. Куда делось золото, вынесенное в моря и океаны после размыва грандиозных горных цепей и гранитных скал, куда исчезло золото большого пермского моря, оставившего у берегов Урала богатейшие остатки солей, известняков и битумов?

Геохимики и геологи, вам еще очень много работы. На просторе миллионов квадратных километров наших золотоносных областей Сибири есть где разгуляться смелой научной мысли!

Но будущее золота — не в кладовых банков, не в биржевой игре маклеров и капиталистов, а в новых путях использования этого металла, широко применяемых советской наукой, точными отраслями индустрии, в точной промышленности электротехники, радиотехники — всюду, где нужен неизменяемый металл большой электропроводимости, устойчивый против всех химических реагентов. И из кладовых и сейфов золото перейдет на заводы и в лаборатории, как вечный металл!

Редкие рассеянные элементы

Земная кора состоит из многих десятков химических элементов. Только 15 из них являются сравнительно частыми и обычными: их мы можем встретить в составе почти каждой горной породы, остальные же более редки.

При этом некоторые из более редких элементов образуют крупные скопления в форме рудных минералов в рудных залежах; другие, как, например, золото или платина, содержание которых в земной коре очень невысоко, образуют мельчайшие, едва видимые крупинки самородных металлов и только очень редко — более крупные самородки.

Но как они ни редки, они встречаются в виде самостоятельных минералов, пусть даже очень мелких, даже таких мелких, что глазу не видно, но все-таки в виде своих собственных минералов. А вот есть такие химические элементы, которых мало в земной коре, и своих минералов они не образуют[51]. Химические соединения этих элементов растворены в других, более обыкновенных минералах; растворены подобно тому, как соль или сахар растворяются в воде, когда по внешнему виду не скажешь, чистая ли это вода или в ней что-то растворено.

Точно так же трудно и не всегда можно по внешнему виду минералов судить, какие химически растворенные примеси в них содержатся. Если воду достаточно попробовать на вкус, чтобы сказать, безвкусная она, соленая или сладкая, то химический анализ минералов производится значительно сложнее, и особенно трудно выделить те химические элементы, которые прячутся в чужих минералах.

[50] Длинные узкие корыта с поперечными порогами, служащими для улавливания золота.

[51] Современная наука показала, что некоторые рассеянные элементы все же образуют собственные минералы, хотя и очень редкие. — Науч. ред.