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

«Хорошо путешествует тот, кто много знает и много размышляет», — сказал один из ученых-путешественников, а другой совершенно справедливо прибавил, что среди всех инструментов, которые должны быть в распоряжении исследователя, самым острым и самым важным является его глаз, от внимания которого не должны ускользать самые ничтожные явления, ибо в них нередко залог крупных и важных выводов.

Часть первая

Снаряжение

В полевой работе геохимику, помимо обычного геологического снаряжения, требуются еще дополнительные приборы для физических и химических исследований. При оснащении экспедиции необходимо учитывать прежде всего способы передвижения в районе, который собирается обследовать экспедиция, в план ее должен включаться весьма серьезный анализ веса и габарита самого снаряжения. Если недостаточное оснащение экспедиции может отрицательно сказаться на ее работе, то лишнее снаряжение затруднит передвижение, сделает невозможным посещение труднодоступных районов.

Общее снаряжение исследователя должно прежде всего состоять из молотков разных типов.

Для пород осадочных и мягких (сланцев, известняков, глин, мергелей и так далее) необходимо, чтобы молоток одновременно служил и легкой киркой, его палка должна быть длиной примерно 40 см и насажена так, чтобы в руках был узкий конец ее, а более широкий не давал бы молотку соскочить при ударе. При помощи такого молотка легко можно очищать осыпи и взбираться по крутым склонам.

В районах твердых горных пород (гранит, гнейс, сиенит и так далее) необходимо иметь молоток более тяжелый (в 1–2 кг) с рукояткой длиной примерно в 70 см. На рукоятке должны быть нанесены сантиметры, чтобы иметь всегда под рукой точные масштабы для измерения. Кроме того, при больших работах надо иметь тяжелую кувалду до 5 кг весом и небольшой легкий молоточек с короткой рукояткой, в 20–30 см, для отбивания мелких кусков или же для придания образцам определенной формы. Кроме молотка, необходимо иметь набор зубил различной формы и величины. Из другого снаряжения перечислим: увеличительное стекло (лупу не выше 8-кратной), горный компас, рулетку, перочинный ножик, записную книжку с карандашом, специально заготовленные и перенумерованные этикетки величиной 6 × 4 см, большое количество оберточной бумаги, некоторое количество маленьких стеклянных банок для сбора ценных и нежных образцов и кристаллов, плотные и прочные коробочки различной величины; для сыпучих и землистых тел важно иметь набор парусиновых мешочков с проставленными на них номерами.

Кроме указанного снаряжения необходимо иметь легкую фотографическую камеру, барометр-анероид и набор цветных карандашей для зарисовки геологических и геохимических схем.

Всегда полезно иметь с собой небольшие скляночки с кислотами разной крепости, хороший древесный уголь, платиновую проволочку[80], соду и буру. При работах более постоянного характера это элементарное снаряжение должно быть дополнено рядом специальных приборов.

Очень серьезным вопросом является укладка и распределение самого оборудования. Часть его должна упаковываться в крепкие, не пропускающие влагу мешки, приспособленные для ношения на спине (рюкзаки); другая — в ящики, приспособленные для тех методов передвижения, которые намечаются в данном районе, и здесь должен быть проявлен максимум внимания и опыта, чтобы не сделать грубых ошибок и не затруднить транспорт.

Укладка собранных материалов

На укладку и транспортировку собранных минералогических материалов нужно обратить самое большое внимание.

Тщательная упаковка и завертывание каждого образца в отдельную бумагу с вложением этикетки представляет необходимейшее условие хорошего сбора. Надо принять за правило никогда не завертывать в одну бумагу вместе несколько образцов, как бы малы они ни были, а всегда каждый образец завертывать отдельно. Сколько раз из-за небрежности в упаковке погибали прекрасно собранные материалы, особенно образцы мягких минералов! Поэтому при упаковке нужно отделять нежные и мягкие образцы от твердых и упаковывать их отдельно. Каждый образец нужно завертывать в 2–3 листа бумаги, но ни в коем случае не следует эти листы заранее складывать вместе. Этикетку к каждому образцу, сложенную вдвое, кладут не непосредственно на штуф, а после первого слоя бумаги; при этом необходимо иметь в виду, что этикетки надписывают простым, а не чернильным карандашом. Хрупкие и нежные щетки кристаллов следует покрывать сначала тонкой папиросной бумагой и тампоном из ваты и только потом уже завертывать в большие листы бумаги.

Укладка материалов, собранных экспедицией, проходит через ряд этапов, к которым нужно относиться весьма внимательно.

Первый этап — каждодневный сбор и переноска к лагерю. Практически мной за пятьдесят лет сбора минералов был выработан такой метод. Когда ведется сбор геохимического и минералогического материала, все образцы, найденные группой работников, относятся в какое-нибудь одно место (около привала) в гораздо большем количестве, чем это нужно. Затем по окончании работы (вечером) весь собранный материал разбирают, формуют, отбирают лучшие из типичных образцов и временно осторожно укладывают в наплечные мешки. В постоянном лагере образцы складывают в надежное и сухое место и в конце определенного периода работ рассматривают вновь и завертывают в бумагу для дальнейшей укладки в плотные и крепкие ящики так, чтобы общий вес каждого ящика не превышал 50 кг. Укладка в большие ящики вообще не рекомендуется, так как камни при этом перетираются, а при перевозках и перегрузках очень тяжелые ящики легко повредить. Отправка материалов должна проводиться непосредственно самой экспедицией. Образцы, оставленные на попечение кого-либо из местных жителей, обычно попадают в руки исследователя с опозданием или вовсе не попадают.

Кристаллы гипса

Получив ящики с материалами, необходимо тщательно разобрать образцы и обязательно разместить вместе с этикетками в соответствующие коробки, так как путаница в этикетках может привести к непоправимому вреду и нередко к неверным выводам.

Первый вопрос, который всегда возникает при сборе, — это в каком виде и сколько брать? Надо сказать, что на него ответить довольно трудно, и хороший сбор минералогического материала обеспечивается лишь долгим опытом и большим знанием природы. Некоторым образцам нельзя придавать определенную форму, для других же, наоборот, желательны определенные размеры и формы, примерно 9 × 12 или 6 × 9 см.

Сбор материалов при геохимических поисках

Геохимические поиски и сама геохимическая методика исследования требуют специального сбора материала. Поскольку последующие работы геохимиков связаны со специальными минералогическими, химическими, спектроскопическими и рентгеновскими исследованиями, сбор материала представляет очень ответственную задачу, от качества и продуманности сбора в значительной степени зависит успех геохимического анализа.

Что же требуется от такого сбора?

1. Прежде всего, необходимо достаточное количество материала не только для оптических исследований, но и для химических определений, причем детальным химическим анализам предшествует в иных случаях отделение привходящих, дополнительных минералов. Поэтому необходимо иметь десятки килограммов образцов наиболее характерных пород и минеральных сочетаний.

2. Для минералогических исследований также необходим сбор отдельных минералов. Это нужно для того, чтобы выяснить последовательность выделения минералов, и для отбора хороших, чистых образцов важнейших минералов для анализов.

3. Необходимо собирать материал не только для лабораторных исследований, но и для хранения наиболее типичных образцов в музеях. Это поможет познакомить посетителей музея с данным экспонатом и позволит сравнить типичные образцы минерала изучаемого вами района с образцами таких же минералов других месторождений.

Сравнительный анализ есть один из методов исследования натуралиста. Исследователь-геохимик не должен делать ошибок старой минералогической школы[81], он должен обращать серьезное внимание на все мелкие проявления каких-либо химических элементов; даже ничтожные корочки, продукты выветривания, должны собираться им так же тщательно, как красивые штуфы с хорошими кристаллами.

Кристаллы черного турмалина

Вообще, как основное правило, надо рекомендовать всем исследователям брать как можно больше материала. Лучше потом отбросить лишнее, чем не собрать полного материала по всему комплексу минералов и химических элементов изучаемого района.

При сборе образцов никогда не надо убаюкивать себя мыслью, что вернешься в другой раз на это же место и соберешь дополнительно новый материал.

[80] Из-за нынешней стоимости платины это вряд ли возможно, да и не столь нужно. — Науч. ред.

[81] Имеется в виду, что до определенного периода минералоги собирали лишь самые совершенные, бездефектные кристаллы для изучения и экспонирования. Лишь позднее было осознано, что именно несовершенства состава, формы и структуры говорят об их генезисе. На этой основе сформировалось учение об «онтогении минералов». — Науч. ред.