Страница 5 из 37
Георгий Бурба, кандидат географических наук
Феномен: Великолепная четверка
С той поры как минул каменный век, человечество раз и навсегда отдало свои предпочтения металлам, которые стали фундаментом современной цивилизации. Но путь к основам металлургии был долог, и, прежде чем научиться добывать и плавить руду, люди познакомились с чудесными свойствами металлов, находя и обрабатывая самородки.
При одном только упоминании о самородках в воображении большинства людей тотчас возникает золото. Между тем самородными могут быть многие металлы, в том числе и такие обыденные, как медь и железо. Причем самородное железо – явление куда более редкое, чем самородное золото. Тысячи лет люди знакомы с самородными металлами, но по сию пору среди специалистов нет единого мнения об их происхождении. Споры длятся давно, и сегодня подавляющее большинство геологов придерживаются теории, согласно которой самородки создаются гидротермальными подземными водами, богатыми солями металлов. Эти горячие растворы, поднимаясь из недр нашей планеты, охлаждаются и, постепенно осаждаясь в пустотах горных пород, образуют в трещинах земной коры, кварцевых жилах скопления самородков. Впрочем, ученые не сомневаются в том, что существуют и другие механизмы их образования.
Само понятие «самородок» пока не получило общепризнанного определения. По терминологии, принятой в нашей стране, самородком можно считать сравнительно крупное обособление самородного металла весом свыше 1 г.
Самым желанным в обширном классе самородных металлов для человека было золото. Находки самородного золота известны на всех континентах (за исключением Антарктиды), но особую славу снискала Австралия из-за так называемой «Плиты Холтермана» – глыбы кварца, содержавшей более 90 кг самородного золота.
Самородное золото, как правило, включает разнообразные примеси. Обычно это медь, серебро, железо, свинец. Характер и количество примесей во многом определяют цвет самородков, который может меняться от ярко-желтого, до красноватого, а порой приобретает даже зеленоватые оттенки. Золотые самородки находят как в россыпях, так и в коренных месторождениях. В россыпях самородки обычно окатываются, деформируются, приобретают сглаженные, округлые формы. Наиболее причудливые самородки извлекают из коренных месторождений, где благородный металл повторяет форму тех полостей, в которых происходило его накопление. Заполняя трещины вмещающих пород, самородки чаще всего образуют плоские фигуры – дендриты или разнообразной формы зерна с различными выступами и наростами. Наиболее крупным самородкам принято давать имена. Самым большим русским самородком считается «Большой треугольник» весом 36,2 кг, найденный в 1842 году на Южном Урале. В Алмазном фонде хранятся уникальные самородки: самый маленький – «Мефистофель» (20,25 г), «Заячьи уши» (3,34 кг), «Верблюд» (9,29 кг). Однако чаще всего золотые самородки – это чешуйки, пленки, зернышки, проволочки, весящие лишь несколько граммов.
Большинство геологов и геохимиков сходятся во мнении, что самородное золото может образовываться различными путями. Своим возникновением золотые самородки обязаны не только термальным водам. Там, где золотосодержащие руды омываются кислыми подземными водами, постепенно концентрируются значительные скопления самородков. В последнее время все чаще ученые говорят о большой роли в процессах накопления золота бактерий и микроскопических водорослей, которые, извлекая благородный металл из хлоридных растворов, затем переотлагают его в своих клетках, панцирях и цистах.
Извечным соперником золота всегда было серебро, которому порой даже случалось затмить блеск желтого металла. Хотя серебра в недрах Земли значительно больше, чем золота, в виде самородков оно встречается довольно редко. С белым, ковким, пластичным металлом человек познакомился еще в бронзовом веке, разрабатывая месторождения меди, которым нередко сопутствовали проявления серебра. Однако в россыпях самородки этого металла встречались нечасто.
Так же, как и золото, самородное серебро в основном образуется в гидротермальных жильных месторождениях, возникновение которых обычно связано с вулканической деятельностью, внедрением в горные породы гранитной магмы. Именно древние вулканы Америки создали целую цепь богатейших месторождений Перу, Боливии и Мексики.
Чаще всего самородное серебро представляет собой покрытые черной пленкой тонкие неправильной формы пластинки, листочки, иногда проволокообразные сростки, зернышки, реже – кубики и октаэдры. Но порой серебряные самородки – это колоссальных размеров глыбы металла. Как место добычи крупнейшего серебряного самородка прославились Рудные горы, расположенные на стыке Германии и Чехии. Здесь в 1477 году на руднике «Святой Георгий», что в окрестностях немецкого города Фрайберга, нашли огромный серебряный самородок. Еще в шахте исполин был превращен в импровизированный стол, который накрыли к праздничному обеду для герцога Альбрехта. По окончании трапезы самородок, размеры которого составляли 1х1х2,2 м, раскололи на части, подняли на поверхность. Его вес оказался 20 тонн.
Сегодня наиболее значимые месторождения самородного серебра находятся в Норвегии, Канаде, Мексике, Германии. В нашей стране самородное серебро добывают на многочисленных месторождениях Дальнего Востока, открытых в середине прошлого века.
Металлом, который вывел человеческую цивилизацию на совершенно иной уровень, стала самородная медь. Первые металлические орудия труда, предметы быта и оружие были выкованы из медных самородков. Первые крупные центры цивилизации возникли там, где медные руды выходили на земную поверхность и часто встречались самородки этого металла.
Самородная медь, которую тысячи лет назад открыл для себя человек, обычно почти не содержит примесей – такова особенность самородков меднокрасного цвета с коричневатыми оттенками. Необычайно пластичный и вязкий металл чаще всего образует крупные скопления – сплошные массы самородной меди, заполняющей трещины и пустоты горных пород в верхних частях месторождений, в так называемых «головах» рудных тел. Но иногда медные самородки могут предстать в виде дендритов, ниточек, проволочек, «лохматых», словно поросших медным мхом, зернышек. Известны и самородки, образующие причудливые ветви и гроздья кристаллов меди.
Почти вся самородная медь в природе встречается там, где обогащенные медью руды подвергаются окислению. Богаты самородной медью Рудные горы Германии. А самые крупные месторождения ее расположены в США, неподалеку от озера Верхнее, где глыбообразные и пластинчатые самородки находят в горных породах, сформировавшихся 2—3 млрд. лет назад. Именно здесь был обнаружен и один из крупнейших медных самородков, вес которого составил более 3 560 т.
Другой металл, сыгравший в становлении человеческой цивилизации не меньшую роль, чем медь, – железо встречается в самородном виде исключительно редко. Железный самородок – уникальное явление природы. Среди находок самородного железа преобладают метеориты. Железные и железокаменные «гости из космоса» приносят на землю самородное железо со значительной примесью никеля, благодаря чему оно долго не покрывается ржавчиной. Типичным примером доставки «небесного» железа на Землю является падение Сихотэ-Алинского метеорита, общий вес найденных обломков которого составил 30 т. Химический анализ показал, что метеорит более чем на 93 % состоял из чистейшего железа. Крайне редко самородное железо попадает на нашу планету с железокаменными метеоритами, которые представляют собой смесь никелистого железа и оливина. Первой подобной находкой в России стало знаменитое «Палласово железо» – железокаменный метеорит, привезенный в 1772 году в Петербург из Сибири академиком Палласом. Огромная глыба чистого железа с включениями полупрозрачных зерен оливина ныне демонстрируется в Минералогическом музее им. А.Е. Ферсмана в Москве.