Рождение руд
…Началось все с разогревания земного шара, образовавшегося, по гипотезе О. Ю. Шмидта, из газово-пылевого облака. Ведь в составе его пород были радиоактивные вещества — уран, радий, торий. Выделяемая ими энергия в недрах планеты превращалась в тепловую. Там, где радиоактивных элементов было особенно много, образовывались подземные озера расплавленных горных пород. Тепловые расширения, перемещения отдельных участков и пластов в недрах Земли вызывали изменения и ее поверхности. На ней вставали горы (от них и следов не осталось сегодня), образовывались впадины, извергались вулканы, возникали, гибли, смещались гигантские континенты. Это была бурная молодость планеты. Ведь в ее недрах было значительно больше радиоактивных веществ, чем сегодня. По подсчетам академика В. Г. Хлопина, даже 2–2,5 млрд. лет назад общее количество радиоактивных веществ в составе нашей планеты в три-четыре раза превосходило сегодняшнее.
Магма подземных озер содержит в себе все химические элементы, из которых состоит земная кора. Правда, состав магмы в разных местах различен. Мы говорим о ее среднем составе. Из этих-то очагов магмы и родились многие руды металлов.
…Извержение вулкана. Черная туча паров, дыма и пепла закрыла небо. Огненное зарево пылает над вершиной горы. Непрерывный грохот содрогает воздух. Дрожит под ногами почва. И вдруг огненный поток изливается из жерла вулкана. Он сбегает по склону, сжигая все живое. Это лава.
На ней стремительно образуется твердая корка. Но поток не иссякает. Твердая корка взламывается, ее куски поглощаются массой лавы. Так происходит ее неоднократное перемешивание, прежде чем она не застынет окончательно темно-серым или черным потоком.
Да, в лаве содержатся все те металлы, в которых так нуждается человек. Но ведь точно так же все эти элементы содержатся и в граните и в базальте… Непрерывное перемешивание и быстрое охлаждение лавы, изверженной вулканами, мешает содержащимся в ней металлам перегруппироваться и выделиться. Поэтому такие лавы редко бывают источниками рудных месторождений.
Но магме подземных озер не всегда удавалось прорваться на поверхность земной коры. Очень часто ее прорыв останавливался на половине и ее гигантское внедрение, не сумевшее прорваться наружу, начинало застывать внутри земной коры, в окружении твердых холодных пород. Такие застывания магмы длятся столетиями и тысячелетиями. И вот из них-то и образовалась большая часть рудных месторождений.
Из жидкого расплава выделяются при его охлаждении сернистые соединения железа, никеля и меди. Они тяжелее оставшейся жидкой массы и поэтому медленно оседают на дно. Из них-то и образовались многие из известных сегодня залежей никелевых и медных руд.
Родная планета Земля богата нужными человеку элементами, в том числе и металлами. Так, в среднем по весу земная кора содержит:кислорода 49,1 %кремния 26,0 %алюминия 7,5 %железа 4,2 %кальция 3,3 %натрия 2,4 %магния и калия по 2,3%Водорода, составляющего основную массу вещества Вселенной, в земной коре содержится лишь около 1 процента. Но она включает в свой состав важных для техники металлов:титана 0,5 %марганца 0,1 %циркония 0,03 %стронция, ванадия, хрома и никеля по 0,02 %лития, бериллия и меди по 0,01%Остальных металлов в земной коре еще меньше. Так, например:кобальта 0,003 %свинца 0,0016 %цинка 0,005 %олова 0,004 %Металлов атомной энергетики в земной коре:тория 0,0008 %урана 0,0003%Еще меньше драгоценных металлов:серебра 0,00001 %золота 0,0000005 %платины 0,0000005 %
Медленно остывает магма, и все новые составные части ее кристаллизуются и уходят из расплава. И вот твердеет ее основная масса, но еще остались в ней жидкие части.
Их выжимает из твердой породы к периферии, в трещины в земной коре, образовавшиеся в результате могучего натиска подземных сил. В этих трещинах они и кристаллизуются, образуя рудные жилы титана, хрома, железа…
Магма — праматерь металлов.
По мере остывания магмы из этого расплава выделяется и огромное количество еще более проникающих паров и газов. При остывании из них вырастают кристаллы самых различных драгоценных и поделочных камней — от горного хрусталя до изумрудов, соперничающих ценой с алмазами. Такие жилы застывших в трещинах горных пород элементов называют пегматитовыми жилами. Они дают не только драгоценные камни, но и руды редких и ценных металлов — бериллия, ниобия, тантала, лития и церия.
Еще сложнее картина образования руд в местах контактов застывающей магмы с окружающими породами. Они частично растворяются в магме, вступают с ней в химическое взаимодействие. Обычно на местах таких контактов образуются железорудные месторождения, а также руды вольфрама, висмута, меди, золота.
Во время остывания из магмы выделяется огромное количество газов и паров воды. В них содержатся в растворенном виде самые разнообразные элементы. Прорвавшись в трещины в горных породах, водяные пары и газы конденсируются и из этих жидкостей выделяются растворенные вещества. Образовавшиеся таким образом рудные месторождения называются гидротермальными.
Какие только металлы не встречаются в рудах гидротермального происхождения! Олово, вольфрам, молибден, литий, мышьяк, висмут, серебро, медь, цинк, свинец, кобальт, никель, железо, ртуть, сурьма… Всех и не перечислишь!
Конечно, здесь мы привели только самую общую схему рождения руд при внедрении в породы земной коры магмы. Процессы эти значительно разнообразнее и сложнее. Они протекают по-разному в зависимости от состава магмы, и от состава окружающих пород, и от скорости остывания огненного озера, наличия трещин в земных пластах, их направления, величины и т. д.
Но вот магма застыла. Миллионы лет могут ожидать подземные сокровища своего часа, когда найдет их человек. Но могут ворваться в образовавшиеся сокровищницы и слепые силы природы и разрушить или, наоборот, еще обогатить их.
Земная кора никогда не была неподвижной. С вершин высочайших гор альпинисты приносили образцы слагающих их пород. И очень часто оказывалось, что это осадочные породы, образовавшиеся на морском дне. И каменные волны Карпат, и гордые скалы Кавказа, и вакханалия киргизских и туркменских гор сравнительно недавно — всего около 100 млн. лет назад — были дном моря.
Движения земной коры могут опустить рудные жилы в такие глубины Земли, которые еще не доступны сегодня человеку. И сколько, наверное, драгоценнейших кладов ждет там, на глубине трех, пяти, семи километров, прихода властелинов Земли, людей, которые смогут взять их.
Многие рудные месторождения, наоборот, поднялись на поверхность Земли и попали во власть других сил.
Поверхность нашей планеты… Над ней бушует ветрами воздушный океан. Ее обжигает лучами Солнце, поливают дожди. Она охлаждается ночью и замерзает зимой. По ней текут реки, растворяя в себе различные вещества и унося их в море. Она претерпевает смену климатов и нашествия морей.
Во власти всех этих стихий природы и оказываются поднявшиеся на поверхность Земли рудные месторождения. Их может выветрить и в виде мелкой пыли перенести на тысячи километров в сторону ветер. Их могут растворить волны пришедшего моря.
Они ждут тебя, искатель, клады родной планеты!
Стремительная река может разбить окружающую породу и образовать россыпи золота, платины, алмазов — всех тех веществ, которые проявят большую стойкость.
Но действующие на поверхности Земли силы могут не только разрушать, но и создавать новые месторождения металлов. Залежи металлов имеются не только среди вулканических пород, но и среди пород осадочных. На дне озер и болот оседают окислы железа, образуя залежи железной руды. Мел и известняк — соль металла кальция — образовались из морских отложений. Целые горы этих минералов известны на территории нашей страны.
Уральские бокситы, руда алюминия, — это отложения девонских морей.
…Как немного из металлических богатств планеты использует сегодня человек!
Прежде всего лишь на поверхности суши сооружает он сегодня свои рудники, карьеры для добычи руд. А ведь суша — это меньше трети поверхности нашей планеты. Более двух третей ее покрыто голубым зеркалом океана. Но еще по существу и не началось использование рудных сокровищ морского дна.
Да и поверхность суши далеко не всю изучил человек. В скольких горных долинах Азии, Южной Америки, Африки никогда не останавливались геологи-разведчики, в скалы скольких гор не ударял геологический молоток! А Антарктида, в прорывах немногих оазисов показавшая фантастические богатства! А Гренландия, скрытая ледяным щитом!
А глубоко ли проник сегодня взор геолога в недра Земли даже и в тех местах, которые считаются уже изученными? На пять километров? Меньше. На три километра? Меньше. Меньше, ибо далеко не все еще могут открыть нам редкие буровые скважины и туманные сообщения геофизической разведки.
Что ж, это и плохо и хорошо. Хорошо потому, что еще много предстоит открыть человеку. Хорошо потому, что обитатели планеты Земля в действительности значительно богаче ее дарами, чем они думают сегодня.
Назад: II. ИЗ ЩЕДРЫХ НЕДР ПЛАНЕТЫ
Дальше: Советский металл
