/
Автор: Здорик Т.Б.
Теги: геологические науки минералы полезные ископаемые металлургия металлы минеральные ресурсы
Год: 1984
Текст
Т. Б. ЗДОРИК
КАМЕНЬ,
РОЖДАЮЩИЙ
МЕТАЛЛ
Когда варвар, продвигаясь вперед шаг за
шагом, открыл самородные металлы и научил-
ся плавить их в тигле и отливать их в формы;
когда он сплавил самородную медь с оловом
и создал бронзу; и, наконец, когда еще боль-
шим напряжением мысли он изобрел горн и
добыл из руды железо — девять десятых
борьбы за цивилизацию было выиграно.
Г. Л. Морган
Т. Б. ЗДОРИК
КАМЕНЬ,
РОЖДАЮЩИЙ
МЕТАЛЛ
Книга для учащихся
МОСКВА «ПРОСВЕЩЕНИЕ» 1984
ББК 26.303
3—46
Здорик Т. Б.
3—46 Камень, рождающий металл: Кн. для учащихся.— М.:
Просвещение, 1984.— 191 с., ил.
Более 70 различных металлов находят сегодня применение в народном хозяйстве Все они
добываются из рудных минералов, образующих месторождения в недрах Земли. Каковы
свойства этих минералов? Как они возникают в природе? Как использовались различные
металлы и их соединения на различных этапах исторического развития человеческого общества?
И какова их роль сегодня, в эпоху НТР? Ответы на эти вопросы читатель найдет в книге
Т. Б. Здорик -«Камень, рождающий металл», адресованной учащимся-
4306020000—471
103(03)—84
КБ—7—25—84
ББК 26.303
552
© Издательство «Просвещение», 1984 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
К чуду привыкаешь быстро. Работа в космосе стала сегодня нормой, ведь глубокое
изучение нашей планеты невозможно сегодня без взгляда на Землю извне. Но не
забываем ли мы порой, что за достижениями экипажа космического корабля —
десятилетия труда ученых самых разных специальностей, и среди них на одном
из первых мест — конструкторов, сумевших на Земле точно рассчитать, какие
именно из земных химических элементов будут стабильно и надежно работать в
космосе. С вое место среди этих конструкционных материалов найдено и первенцам
земной цивилизации — золоту, меди, серебру, и металлам, освоенным лишь в
XX в., таким, например, как цирконий, тантал, бериллий.
Однако космический корабль — лишь один пример роли металлов в научно-
технической революции, а ее веяние мы ощущаем повсюду, буквально на каждом
шагу. Достаточно внимательно осмотреться вокруг и повсюду, где бы вы ни были —
дома или в школе, на улице или в транспорте, вы увидите, какое множество
металлов трудятся вокруг вас и для вас.
Скажем, вы опустили в автомат метро монету (напомним — бронзовую),
и сейчас же металл цезий подмигнет вам зеленым огоньком — «проходите!». На-
жали кнопку звонка на двери квартиры, и звонкая медь, замкнув контакт электро-
цепи, отозвалась заливистым голоском; повернули выключатель на стене, и тон-
чайшая пружинка из вольфрама наполнила комнату светом. Всего не перечесть,
ведь нас окружают десятки металлов. А откуда они берутся? Вы скажете — из
руды. А что такое руда? Как могли превратиться в столь необходимые для нас
вещи камни, таящиеся в недрах Земли? Как и когда люди познакомились с этими
камнями, рождающими металл?
Дорогой читатель, шагни в мир Камня, рождающего металл,— в мир рудных
минералов, из котооых получают медь и олово, золото, платину и железо, алюми-
ний и бериллий, и еще множество металлов,' которым человечество обязано воз-
никновением и существованием нынешней цивилизации.
Мир камня — всегда мир необычайного. Мир камня, рождающего металл,—
это тем более мир явлений одновременно закономерных и исключительных. И вот
почему. Человечество всегда интересовал дефицит — как раз те химические элемен-
3
ты, которыми природа не слишком богата. И ее главный закон по отношению к
таким элементам состоит в их рассеянии: ведь все классические металлы, пожалуй,
кроме алюминия и железа, составляют в земной коре сотые, тысячные, десяти-
тысячные доли процента. Это закон, правило. Но раз есть правило, есть и исклю-
чение? Конечно! Таким исключением и является руда. Всякая концентрация, в
сущности, любой рудный минерал, а тем более их скопление, рудная залежь,
месторождение — это явление исключительное. Одна из главных задач современ-
ной минералогии именно в том и заключается, чтобы раскрыть закономерности
явлений, казалось бы нарушающих этот закон природы, т. е. таких, как образова-
ние рудных минералов или концентрация их в месторождениях.
А что же такое собственно рудный минерал? Логичный ответ звучит так:
это минерал, из которого можно получать руду. Однако с точки зрения про-
мышленного использования рудным считается сегодня лишь минерал, из которого
рентабельно, т. е. на сегодняшний день выгодно, извлекать металл. И так как сам
процесс извлечения — технология переработки руды — непрерывно совершен-
ствуется, то в орбиту рудной минералогии вовлекаются все новые и новые мине-
ралы, еще вчера стоявшие за ее чертой. Поэтому в этой книге мы постараемся
рассказать не только о собственно рудных, но и о тех минералах, которые вообще
концентрируют в своем составе тот или иной металл.
Читатель встретится в книге с минералами не только таких известных ему
металлов, как железо, медь, алюминий, олово, свинец или цинк. В ней рассказыва-
ется и о многих минералах таких мало известных школьникам металлов, как бе-
риллий, литий, тантал, ниобий, вольфрам, цирконий. Ведь зачастую именно они
определяют сегодня лицо новой, качественной металлургии, помогая создавать
сплавы, отлично работающие при любых температурах и скоростях.
Пойдет в книге речь и о минералах, вовсе не содержащих металла, таких, как
флюорит или кальцит. Но в книгу о камне, рождающем металл, они помещены по
праву. Сегодня без них немыслим процесс рентабельного получения металла, пото-
му что эти минералы — плавни, первые помощники металлурга.
Разнообразны законы возникновения и роста минералов. Пытаясь подойти
к пониманию некоторых из них, мы обратимся к научным монографиям и к тру-
дам ученых-минералогов и кристаллографов,— Д. П. Григорьева, И. И. Шафра-
новского, И. Костова. Понять некоторые из очень сложных закономерностей
образования месторождений железа, олова, золота, редких элементов помогут нам
работы выдающихся советских ученых, творцов науки о месторождениях полезных
ископаемых В. И. Смирнова, Г. А. Соколова, В. М. Григорьева, С. Ф. Лугова,
Н. В. Петровской, А. И. Гинзбурга и др. В заглавии книги стоит и ко многому
обязывающее слово «металл». К истории освоения металла и его предшественника
кремня нельзя приблизиться, не приоткрыв трудов ученых-археологов и историков
Н. А. Сидорова, Б. Н. Гракова, В. Е. Ларичева, Н. А. Гуриной, Е. Н. Чернова.
4
А сколько золотых крупинок знания о металлах и минералах отыскалось в
неиссякаемых россыпях народных преданий и легенд рудознатцев, в эпических
поэмах Гомера!
И все же мертвы были бы тома монографий, потускнели бы даже певучие
строки сказаний и поэм, если бы не расцвел перед нашим мысленным взором не-
увядающий сад камней — подлинных «героев» этой книги!
Образ камня, рождающего металл, раскроется не только в описаниях, но и в
фотографиях подлинных рудных штуфов и образцов из горных выработок.
Лучшие минералогические музеи страны — Ленинградского горного института
имени Г. В. Плеханова, имени А. Е. Ферсмана АН СССР, ЦНИГР музей име-
ни Ф. Н. Чернышева, Московского геологоразведочного института имени С. Орд-
жоникидзе — щедро предоставили нам эту возможность, а художники-фотографы
М. В. Мезенцев, Е. И. Гаврилов, А. В. Свердлов постарались точно воспроизвести
облик камня.
И все же главное за вами. Именно вам, моим читателям и собеседникам, пред-
стоит угадать, почувствовать нечто, не передаваемое словами, то, чью тень лишь
запечатлели снимки. Это нечто — волнующая красота минералов, раскристаллизо-
ванных капризов природы, их причудливые сочетания, подчиняющиеся строгим
закономерностям. Даже наш легкий вздох оставляет на морозном стекле узоры
кристаллического ледяного леса. А весь мир минералов — это след пульсирующе-
го дыхания жизни нашей планеты, дыхания вулканов и магм, горячих едких раст-
воров и клубящихся облаков пара, следы безостановочного движения материи. На
время следы эти застыли, закристаллизовались, приняли безукоризненно четкую
форму, дарящую нам радость созерцания, радость рождения идей, радость со-
причастности к жизни природы.
Дендрит меди
«МИНЕРА»— КАМЕНЬ,
РОЖДАЮЩИЙ
МЕТАЛЛ
ВВЕДЕНИЕ
Ах, как не терпится, как хочется поскорее сделать новый нож!
Большой нож из нового тяжелого камня. Солнце уже покатилось
вниз по каменной пиле гор. Идти еще далеко: через три распадка
и за реку. Засветло не дойти. А перед глазами все время тот
странный тяжелый камень. Узловатый, как корень. Шершавый.
С неровной зеленой коркой. Такая бывает на стволах и нижних
ветках старых елей. И лапы у него есть. У камня — лапы! Кривые,
с шишками. Во все стороны торчат. Одна обломилась, и там что-то
блестит! Как уголек в золе. Никто еще не делал ножа из такого
камня. Под зеленой коркой, если ее поскрести, виднеется настоя-
щее тело камня. Красноватое и блестящее, как край луны, когда
она только-только выходит из-за гор. Большой нож не выйдет:
очень уж неровный камень. Ладно, пускай маленький.
И человек не хочет, не может идти дальше. Здесь надо по-
пробовать камень!
Он достает из кожаного мешка каменный молоток, прикручен-
ный к рукоятке узким, совсем новым ремешком, и острое каменное
рубило. А вот и драгоценная находка — тяжелый камень с кривы-
ми лапами. Сдерживая дрожь волнения, человек аккуратно настав-
ляет кремневое рубильце и сильно бьет молотком. Камень и не
думает разбиваться! Под кремневым острием засияла вмятина, а в
ней снова красное, блестящее, как вечерняя луна, тело камня.
Вот чудеса! Камень мнется!
Теперь человек бьет и колотит его прямо молотком. Еще и
еще. В каком-то радостном озарении. Потому что камень плющит-
ся под ударом все сильней и сильней. И блестит, как луна. Го-
ры разносят стук молотка по ущельям. Теперь тяжелый камень
больше не похож на корень. Он скоро, скоро станет похож на
нож!
Кто знает, может, вот так и произошла первая встреча челове-
ка с металлом, с камнем, рождающим металл?..
7
В тот отдаленный тысячелетиями день ладонь человека впервые
ощутила великолепную тяжесть и холодок металла.
Теперь это волнующее чувство знакомо каждому мальчишке,
но тогда оно было откровением. Еще бы — этот едва обработан-
ный кусок металла, как наклюнувшееся зерно, таил всю грядущую
мощь цивилизации.
Многие археологи считают, что в первую очередь были освое-
ны «готовые» металлы, самородные,— медь и золото. Такие, кото-
рые одновременно являются и металлами (ведь прямо из них
можно делать всякие необходимые вещи), и минералами (они яв-
ляются природными химическими веществами с постоянным со-
ставом и свойствами).
Но задумайтесь на минутку. Что определило судьбу каждого
из металлов? Что, например, сделало золото «металлом царей и
царем металлов», как называет его писатель С. И. Венецкий в
книге «Рассказы о металлах»? Почему медь опередила железо
почти на пять тысячелетий? А алюминий, которого на Земле в
тысячи раз больше, известен немногим больше ста лет? Почему
свинец, олово, цинк — металлы, не слишком распространенные,—
человек знает еще с бронзового века? Какие особенные «современ-
ные» свойства превращают в металлы сегодняшнего дня тяжелые
вольфрам, тантал и цирконий и легкие бериллий и литий?
Оказывается, очень часто судьба металла зависит не только от
его собственных качеств, но и от свойств его природных соедине-
ний — минералов. Этим минералам, природным соединениям важ-
нейших металлов, и самим металлам, истории их освоения челове-
ком, их природным свойствам, позволяющим находить их, опреде-
ляющим их металлургию и, наконец, их применение в технике,
посвящается лежащая перед вами книга —«Камень, рождающий
металл».
КОГДА
НАЧАЛАСЬ
МИНЕРАЛОГИЯ?
(КАМЕНЬ-
ПРЕДШЕСТВЕННИК
МЕТАЛЛА)
Не пес, не северный олень,
Не кошка и не конь,
Был первым приручен кремень,
А вслед за ним — огонь.
В. Берестов
ГЛАВА I
Минералогия — наука о минералах, одна из древнейших на свете.
Когда и с чего она началась? Стоит только задуматься, и в памяти
невольно всплывают песчаные отмели рек и речушек с разноцвет-
ной каймой влажных камушков... Всплывают светлые строчки
[Тютчева*
А небеса и лес нагорный
Глядят, задумавшись в тиши,
Как в светлой влаге голыши
Дрожат мозаикой узорной.
Голыши, галечки — с детства знакомые вездесущие кремни!
Они-то и послужили буквально краеугольными камнями цивили-
зации. Как звался кремень в те незапамятные времена, теперь и не
установить. Известно лишь, что в одном из древнейших языков
мира — санскрите — есть слово «упала»— камень. Камень вообще.
Ухо улавливает в нем намек на имя известного самоцвета — опал.
А ведь опал — близкий родственник кремня. Может, так же на-
зывался и сам кремень, такой частый спутник человека, что он
мог и в самом деле олицетворять камень вообще.
Но зато с термином «минерал» все ясно: его происхождение
ведут от звучного латинского слова «минера»— камень, дающий
металл.
Между санскритским «упала» и римским «минера»— тысяче-
летия. Однако первое знакомство человека с металлом, несомненно,
9
Орудия каменного века
состоялось еще в каменном веке. И способствовал этому знаком-
ству предшественник металла — кремень. Ведь именно в кремне
впервые найдена, впервые выполнена форма таких извечных ору-
дий, как топор, серп, нож, молоток. Металл лишь развил и усо-
вершенствовал ее. Возраст самых древних кремневых «орудий»—
лишь слегка оббитых галек — около 2,5 млн. лет! Однако больше
1,5 млн. лет разделяют эти, словно случайно заостренные камни,
найденные в Олдувайском ущелье в Кении, от таких, как скре-
бок или рубило, еще очень примитивных, но уже приобретших ха-
рактерную форму каменных орудий.
Наиболее древние из кремневых орудий — тяжелые, массив-
ные, почти килограммовые, рубила — находят в стоянках неандер-
тальцев, живших на юге Франции в нижнем палеолите. Сравни-
тельно «недавно» (6—10 тыс. лет назад), в эпохи, называемые
верхним палеолитом и неолитом, люди пользовались уже целым
арсеналом орудий. Это были топоры и скребла для шкур, молотки,
наконечники стрел, копий и дротиков, тесла для долбления лодок,
мотыги для обработки земли, круглые пряслица с дыркой посре-
дине (чтобы нить во время прядения ровно отвисала вниз), тонкие
мелкие резцы и пилки, шильца, долота и еще множество вещей,
смысл которых нам теперь уже не восстановить.
Если кремневую гальку для своих первых примитивных ору-
дий человек находил «под рукой», то для «ювелирных» инстру-
ментов неолита материал требовался самый что ни есть отборный.
1 акой камень стал первой в мире «рудой». Во Франции, Бельгии,
Швеции, Дании, Польше и Белоруссии археологи находят неоли-
тические горные выработки для добычи кремня. Например, в
Дании в местечке Спиенна древняя шахта уходит на 17 м вглубь!
На дне ее главного ствола ответвляются горизонтальные выработ-
ки, крепящиеся целиками — невынутыми столбами породы. Можно
только удивляться искусству проходчиков каменного века, кото-
рые без всяких оптических инструментов, вслепую прослеживали
глубоко под землей линзочки высококачественного кремня в из-
вестняке. Вот в какие дебри истории уходят корни возникновения
на Земле славного племени рудознатцев, первых знатоков и до-
бытчиков кремня!
Особенно важной была добыча кремня для племен, населяю-
щих леса севера и востока Европы: чтобы выжить, людям пред-
стояло научиться строить теплые жилища из бревен, корчевать
лес, освобождая землю для посева, охотиться на лесного зверя.
Вероятно, поэтому так много подобных шахт обнаружили архео-
логи в лесах Польши, Белоруссии, Западной Украины.
Чем же покорил кремень нашего предка? Прежде всего — ко-
личеством. Ведь основу кремня составляет кремнезем, т. е. оксид
кремния SiO2. Еще он содержит немного воды, оксидов железа
и алюминия, иногда примесь органических веществ. А именно
кремний и кислород — два главных элемента земной коры. На их
долю приходится свыше 70% ее массы. Освоить такую распростра-
ненную «руду» оказалось под силу и в каменном веке. Потрудить-
Кремень
11
ся к тому же стоило — уж очень ценным по тем временам оказа-
лось основное свойство кремня: высокая твердость при большой
вязкости. Из-за этой вязкости кремневые глыбы, особенно влаж-
ные, свежие, только что добытые, не разлетались при ударе на
мелкие осколки, а расщеплялись на довольно тонкие, обычно
слегка изогнутые пластинки с острым режущим краем, из которых
можно было изготовлять всевозможные инструменты.
Четверть века назад научный мир потрясла сенсация: сотруд-
ник Британского археологического института Дж. Меллаарт от-
крыл в Южной Анатолии (Турция) неолитический город Чатал-
Гуюк. Это поселение и сейчас признается одним из первых горо-
дов в истории человечества. Существовал Чатал-Гуюк уже в VII —
VI тысячелетии до н. э. На склоне холма, переходящего в подно-
жие потухших вулканов Караджидаг и Гасандаг, возвышался этот
город, в плане напоминающий соты.
Основой существования жителей Чатал-Гуюка, определяющей
весь уклад их жизни, был горнодобывающий промысел: добыча
вулканического стекла (обсидиана)—прекрасного сырья для па-
радного и военного оружия. Неисчерпаемые запасы этого высоко-
качественного сырья таили «кладовые» вулканов Караджидаг и
Гасандаг. Можно считать Чатал-Гуюк одним из первых на Земле
поселений горняков —«монополистов» прекрасного «стратегиче-
ского сырья» каменного века. Особенно интересно это древнее по-
селение и еще одной неожиданной находкой колоссальной важно-
сти. Именно здесь были обнаружены самые древние изделия из
металла: мелкие шильца, проколки, бусинки, трубочки-пронизки.
Исследования состава этих вещиц показали, что они сделаны из
меди.
Находки археологов доказывают, что минералоги, жившие по-
чти девять тысячелетий назад, не только прекрасно знали свой-
ства вулканического стекла, но различали и некоторые минералы
меди! Значит, первое знакомство с рудой металла состоялось еще
в каменном веке. Люди заметили, что есть камни, которые от
удара плющатся и становятся прочнее, а от жара костра не раз-
летаются на острые осколки (именно с обжига на костре часто
начиналась обработка кремней), а становятся мягкими, податли-
выми — ковкими. И хотя с появлением металлов роль камня стано-
вилась все более и более скромной, археологи справедливо счита-
ют, что «все основные приемы горного дела, разработанные в
эпоху неолита (шахты, подбои, штреки, крепежные столбы, венти-
ляционные окна и др.), были использованы людьми и во все по-
следующие периоды, начиная с эпохи бронзы»1.
1 Гурина Н. Н. Древние к ремне добывающие шахты. Л., 1976, с. 7.
«КОПЬЕ,
ЗАОЩРЕННОЕ
МЕДЬЮ»
(МЕДЬ)
Все-таки в употребление вошла
прежде медь, чем железо,
Так как она была мягче, притом
изобильней гораздо.
Медным орудием почва пахалась,
и медь приводила
Битву в смятение, тяжкие раны
везде рассевая.
Скот и поля похищались при по-
мощи меди, легко ведь
Все безоружное, голое повино-
валось оружью.
Тит Лукреций Кар. «О природе
вещей»
ГЛАВА II
На западном побережье Малой Азии, в греческой колонии Ионии,
жил в VIII в. до н. э., как полагают ученые, величайший поэт
Древней Греции Гомер. Две поэмы прославили его имя: «Илиада»
воспевает ратные подвиги греков и их противников, защитников
малоазиатского города Трои; «Одиссея» вовлекает нас в захваты-
вающее, полное опасностей и риска десятилетнее плавание царя
Одиссея, возвращающегося с Троянской войны, повествует о его
жестокой борьбе за власть по возвращении на родной остров Ита-
ку. Восхищение, рождающееся при чтении «Илиады» и «Одиссеи»,
вызвано не только интересом к тому, как развертывается диковин-
ная для нас сюжетная линия поэм. Гомер развертывает перед нами
широчайшую панораму жизни многочисленных греческих племен,
населявших Древнюю Элладу, полуостров Пелопоннес, побережье
Малой Азии и острова Эгейского моря в XII—IX вв. до н. э.
Сегодня поэмы Гомера служат своеобразной энциклопедией
античности, яркой, убедительной, достоверной во множестве дета-
лей. Здесь можно почерпнуть сведения по географии, истории,
этнографии античного мира. Досконально описывает Гомер и то,
какие металлы и с какой целью применяли'в ту эпоху. На пер-
вом месте стоит медь: великое множество медных предметов
«гремит» и «сверкает» в торжественном слоге гомеровских поэм.
Вот, например, эпизоды решающей схватки Одиссея и его сына
Телемаха с женихами Пенелопы:
13
...Телемах богоравный
Понял условленный знак; он немедля свой меч опоясал,
В руки схватил боевое копье и за стулом отцовым
Стал, ко всему изготовясь, оружием медным блестящий.
...на могучей,
Он голове укрепил меднокованный шлем, осененный
Конским хвостом, подымавшимся страшно на гребне, и в руку
Взял два копья боевых, заощренных смертельною медью.
В строках поэмы бряцают «меднолитые латы», «медноострые
копья». Даже бог солнца Гелиос «с моря прекрасного встал и
явился на медном своде небес». Немало металлических изделий
украшают и мирные покои во дворце царя Менелая:
...Видишь, как много здесь меди сияющей в звонких покоях,
Блещет все златом, сребром, янтарями, слоновою костью.
Рассказывает о них сын Одиссея, Телемах. Медь — одна из основ
жизни и благосостояния древних греков.
Помимо меди, Гомер упоминает еще 15 видов минерального
сырья! Это и металлы — золото, серебро, олово, свинец, и неметал-
лические полезные ископаемые, такие, как мрамор, глина, соль,
сера, янтарь. Поражает детальность, достоверность зарисовок.
Именно убежденность в истинности гомеровских поэм позволила
в свое время Генриху Шлиману открыть легендарную Трою 1 и
«златообильные» Микены, а английскому археологу Артуру
Эвансу найти Кносский дворец на острове Крит.
Здесь медь предстала перед археологами в новой роли. На
Крите были найдены первые медные деньги. В античном Среди-
земноморье процветало скотоводство и самой ходовой валютой
были, пожалуй, живые овцы, телки, быки. Из «Одиссеи» мы узна-
ем, например, что рабыня Евриклея была куплена «в летах цвету-
щих» отцом Одиссея, Лаэртом, и что «заплатил он двадцать
быков». Неудивительно, что и первые медные деньги — критские
таланты — имели форму растянутой бычьей шкуры. Металл даже
был покрыт «шерстью» — тонкой насечкой, напоминающей волос-
ки. Масса такой монеты достигала 25 кг, а по стоимости она
равнялась как раз живому быку! Потом на металле стали ставить
штамп — изображение быка или овцы, смотря какой был кусок.
Такое, казалось бы, современное слово, как «капитал», имеет
латинский корень «капут», что означало «голова скота».
Во многих странах древнего мира средствами оплаты были все-
возможные медные орудия: ножи, топоры, наконечники стрел и
копий. Нередко (например, в Бретани и Нормандии) археологи
находили специально изготовленные маленькие, словно игрушеч-
ные, меновые топорики и ножички. А в странах Африки популяр-
ными медными деньгами служили украшения —- всевозможные
1 Правда, поселение, открытое Шлиманом, оказалось более поздним, чем
гомеровский Илион, но дальнейшие раскопки обнаружили на этом месте в более
глубоких слоях и этот город.
14
кольца, браслеты, обручи: для пальцев, для щиколоток, для шеи.
В древнем Китае в качестве менового эквивалента использовались
не только медные и бронзовые орудия или их миниатюрные моде-
ли, но нередко и... музыкальные инструменты: особенно часто
археологи находили литые бронзовые колокольчики. Это была,
пожалуй, самая звонкая валюта в мире.
Однако даже самые древние медные деньги появились лишь
в начале II тысячелетия до н. э. А первое знакомство с первым
металлом насчитывает не менее девяти тысячелетий. И состоялось
оно, как считают сейчас многие археологи, в поселениях еще ново-
каменного века в Анатолии. Произошло это, по последним данным,
на рубеже VIII и VII тысячелетий до н. э. Примерно к тому же
времени относят археологи и самые древние медные вещицы,
найденные в Месопотамии.
Древние египтяне оставили массу письменных памятников.
Египетские надписи утверждают, что уже 3000 лет до н. э. египтя-
не вели на Синайском полуострове регулярную добычу меди.
В течение V — IV тысячелетий медь осваивают жители древнего
Закавказья и Болгарии. Здесь был обнаружен самый древний
рудник в Европе, где работы велись еще в IV тысячелетии до н. э.
Но вот что останавливает наше внимание. И в Анатолии, и в Ме-
сопотамии, и в Египте, да практически повсюду, самые древние
медные изделия — это украшения: бусинки, проколки, трубочки-
пронизки. А вот орудия труда и оружие изготовлялись в то
время еще из камня и кости. На первый взгляд и понятно: крем-
невое орудие и лучше — ведь оно тверже и дешевле! Но это толь-
ко на первый взгляд. Археологи решили посмотреть пристальней.
Оказалось, что заглянуть в каменный век можно! В 50—60-х
годах молодые археологи под руководством доктора исторических
наук, сотрудника Ленинградского отделения Института археологии
Академии наук СССР С. А. Семенова провели интереснейший
эксперимент. Они задались такими вопросами: что если бы наши
современники оказались в каменном веке? Смогли бы они выжить?
Добывать кремень? Изготовлять из него орудия? Рубить этим
орудием деревья, долбить лодки, сверлить необходимые отвер-
стия в инструментах? Могли бы они обрабатывать металлы и
делать металлические орудия? Словом, группа энтузиастов-архе-
ологов попыталась взглянуть на проблему выбора материала с
позиций человека каменного века, чтобы понять, почему же более
мягкий металл победил более твердый кремень. Разгадка оказа-
лась весьма убедительной и современной: скорость и рентабель-
ность.
Опыт проводился в настоящей вековой тайге, в Приангарье.
Сначала, как и положено, «наступил» каменный век: в сосну диа-
метром четверть метра вонзился каменный т^пэр. 75 минут энер-
гичной мускульной работы, и дерево упало. Время работы медным
топором на той же мускульной тяге оказалось втрое меньше:
25 минут! Потом потребовалось обстругать ножом сучья. Здесь
15
медный инструмент действовал уже в 6—7 раз быстрее. Да еще
кремневый скоро зазубрился. Медной и кремневой пилой пыта-
лись спилить лосиные рога. Медной за 19 минут одолели толстен-
ный рог, а кремневая пила на роге сразу же сломалась.
Почему же так? Оказывается, скорость работы инструмента
определяется углом заточки: у медного этот угол пологий, поряд-
ка 20°, а у каменного — крутой, 45°, и потому в дерево такой ин-
струмент входит хуже. Важно также и то, что хрупкий кремень
часто ломается. А это уже новый важный аргумент в пользу ме-
талла: время использования, долговечность инструмента. Нельзя
забывать и такое превосходное свойство металла, как способ-
ность принимать при литье форму каменной изложницы: однажды
изготовленную каменную форму можно использовать для отливки
целой серии изделий. Соображения такого порядка приводились
учеными уже в античные времена:
Было открыто тогда, что металлам, расплавленным жаром,
Может дана быть фигура и форма, какая угодно,
И что из них при посредстве кузнечного молота можно
Лезвие выковать с тонкостью и остротою любою.
(Тит Лукреции Кар. «О природе вещей»)
В книге М. М. Максимова, М. Б. Горнунга «Очерк о первой
меди», посвященной меди как важному монетному металлу, при-
водится такое интересное и важное наблюдение археологов: «На
грани неолита и бронзового века добыча меднорудного сырья и
обработка металла нередко находились в одних руках и практи-
чески в одном районе. Древнейшие горно-металлургические «пред-
приятия» были делом не только целых общин, но и племен. Это
были племена халибдов в Малой Азии, дактилей в Азии, тельхи-
нов на острове Родос».
И еще одно интересное предположение принимается сейчас
единодушно археологами разных стран: первый металл ввели в
быт племена скотоводов. Это логично. Представьте, как идет по
тропе охотник, преследующий дичь: он полностью поглощен пого-
ней. Иное дело пастух, бредущий по горам за стадом. День за
днем исхаживает он окрестные склоны. У него есть время для
созерцания и для попутного поиска и сбора трав и камней.
Окончательно утвердившееся в бронзовом веке превосходство
металла, переход к медному и бронзовому инструменту оставили
по себе неизгладимую память. Ведь именно применение медных и
бронзовых орудий сделало возможным создание египетских пира-
мид, гигантских ступенчатых башен (зиккуратов) Ассирии и Вави-
лона, дворцов и храмов гомеровской Греции. В какой-то мере
история повторилась и в Новом Свете. Хотя медь здесь была
освоена позднее (I тысячелетие до н. э.), но и здесь в великих
государствах майя и инков расцвет бронзового века сопровождал-
ся строительством ступенчатых храмов — пирамид и дворцов —
таких, как в Паленке и Чичен-Ице (культура майя), в Куско
(культура инков).
16
И наконец, несколько слов о самом названии меди — металла
и минерала.
Русское слово «медь» произошло, как считают лингвисты, от
латинского слова «рудник»—medalino. Но, хотя самородная медь
состоит из одного этого элемента, химики называют его по-друго-
му. Как вы, конечно, хорошо помните, в таблице' Менделеева нет
элемента медь. Там этот металл называется купрум. Это латин-
ское слово. Римский ученый-натуралист Плиний записал в послед-
нем томе своего знаменитого труда «Естественная история»:
«Медь впервые добывалась на Кипре». По названию этого остро-
ва и был назван металл. Залежи меди на Кипре представлены
колчеданными залежами. Поначалу разрабатывали поверхност-
ную, разрушенную и окисленную зону месторождения, в которой
как раз и встречалась самородная медь и ее окислы и карбонаты.
К острову Кипр приплывали за рудой быстроходные финикийские
корабли, и финикийцы называли эту руду «кипрской землей».
С Кипром связано и еще одно необычайное для нас имя меди —
Венера. Так именовалась медь в средние века в зашифрованных
манускриптах алхимиков. Золото обозначалось в них солнцем,
серебро — луной. Быстроногий вестник богов Меркурий был сим-
волом подвижной ртути. А почему медь была названа Венерой?
И какая здесь связь с Кипром? Оказывается, дело не только в
красоте этого розовато-золотистого металла. Божественно прекрас-
ная Венера явилась, как повествуют греческие мифы, из морской
пены и ступила на землю именно на острове меди — Кипре. Веро-
ятно, с Кипра вывозили не только металл, но и... медные зеркала:
полированные медные диски на длинной ручке. И хотя,не одна
Венера любила смотреться в зеркало, но именно Венера Киприда
и ее медное зеркало стали на века символом меди.
Сохранилось в истории и еще одно название меди — халькос.
Так называли ее древние греки, и тоже по месту добычи, ведь они
добывали этот металл в Халкисе, на острове Эвбея.
САМАЯ
НАРЯДНАЯ
РУДА
(ПРОДОЛЖЕНИЕ
РАССКАЗА О МЕДИ)
Никаким минералом натура в
земле так не украшается, как
медными рудами.
М. В. Ломоносов.
«Первые основания металлургии
или рудных дел».
ГЛАВА III
Многие из тяжелых металлов образуют самородки: и золото, и
платина, и — изредка — серебро. Еще реже можно встретить в
природе самородок железа. Даже свинцовые самородки бывают.
Но только один металл — медь — способен образовать самородки
такого колоссального размера. Геологи встречали залежи сплошной
самородной меди, масса которых, по подсчетам, составляет сотни
тонн!
Уникальным оказалось и такое свойство этого минерала-метал-
ла, как ковкость — способность изменять форму под ударом. Веро-
ятно, холодная металлообработка явилась первым приемом, по-
зволившим превращать природные образования в орудия, не-
обходимые человеку. Ковка вхолодную датируется археолога-
ми VII и даже предположительно VIII тысячелетием до н. э.
Только представьте себе: освоение металла началось почти 10 тыс.
лет назад!
Следы древних разработок месторождений самородной меди
найдены в Средней Азии в горах Дегилен (в бассейне Амударьи),
на островах Крит и Кипр, в Халкисе на острове Эвбея, на Кавка-
зе, Балканах, в Анатолии, на территории нынешней Венгрии, на
Дальнем Востоке, в Китае и в Северной Америке. Где же чело-
век начал обрабатывать самородную медь впервые? Ученые не
единодушны в этом вопросе. Наиболее вероятными районами за-
рождения металлообработки считаются Малая Азия, Палестина,
18
Иран. Однако в археологии нередко таятся ошеломляющие сюрп-
ризы, подчас опрокидывающие сложившиеся представления. Со-
всем недавно археологи открыли еще один новый центр древней
металлургии — на севере нашей страны, в Карелии. В Заонежье
была найдена древнейшая в Северной Европе мастерская по об-
работке самородной меди (ее возраст—II тысячелетие до н. э.).
И здесь первые медные изделия опираются на индустрию ка-
менного века. И здесь среди первых медных предметов преоблада-
ют несложные по форме украшения (пластинки, кольца) и мелкие
орудия труда (шильца, стамесочки, лезвия ножей). Встречены и
тигли для выплавки металла (значит, здесь его выплавляли),
и образцы самородной меди. Как доказал анализ состава руд,
использовалась местная руда из карельского месторождения Кан-
допога. Самородки меди встречаются в Карелии в осадочных
породах, тех самых, из которых люди, жившие здесь в те далекие
времена, мастерски изготовляли все необходимые орудия труда.
Как считают археологи, карельская медь была открыта в процес-
се добычи сырья для производства каменных орудий. И хотя
карельская медь вряд ли древнее азиатской, но эта находка лиш-
ний раз подтверждает, что различные племена, населявшие Зем-
лю в древности, в своем развитии шли параллельными путями.
Как же выглядит этот удивительный минерал — самородная
медь?
В Ленинграде в музее Горного института вдоль одной из стен
распласталась, раскинув «лапы», «шкура медведя». Так назвали
причудливый плоский самородок меди в 860 кг. Похожий гигант-
ский самородок встретит вас и в зале музея Московского геолого-
разведочного института. Самородки меди из Джезказгана часто
выглядят как диковинные лошадки или смешные медвежата, а то
и вовсе как чудо-зверь о пяти лапах, с тремя горбами. Медь
добывали там еще в бронзовом веке. По-казахски «жезь» и означа-
ет «медь», а «казган»—копай. Называются самородки такой при-
хотливой фантазийной формы дендритами, так как чаще они по-
ходят не на животных, а на растения, а по-гречески «дендрос» —
растение.
Одни из самых красивых медных дендритов в мире находят
на Урале, в районе Турьинских рудников. Они напоминают веточ-
ки папоротника или какого-то неведомого хвойного дерева: от глав-
ного «стволика» отходят под углом побеги, а на них растут «листи-
ки» или «хвоинки»; параллельными рядами слегка наискось сидят
удлиненные пластиночки — кристаллы. Дендриты — это сложные
сростки кристаллов, выросшие в условиях стесненного простран-
ства. Однако у меди есть и самые нормальные кристаллы без вся-
ких затей: маленькие кубики с притупленными ребрами и вершин-
ками. Только встречаются они необычайно редко.
С давних пор замечено, что в старых заброшенных шахтах
самородная медь нарастает на ржавых железных болтах, скреп-
ляющих полусгнившие бревна. Здесь мы воочию видим действие
19
Дендриты меди в кварце
классического закона химии: в соответствии с известным «рядом
напряжения» металлов медь вытесняется из растворов железом
и оседает на железных болтах. Кое-где медная, зеленая от мала-
хита «трава» «пробивается» прямо из бревен, а то и сами бревна
постепенно замещаются самородной медью. Тут медь восстанав-
ливается органическим веществом.
Но самородная медь образуется в природе не только при раз-
рушении сульфидных месторождений. Изредка она возникает и
из горячих водных источников, зарождающихся в областях раз-
вития вулканических пород. В трещинах наружной корки лавовых
потоков и в миндалинах (пустотках, оставшихся от газовых пузы-
рей) тоже иногда кристаллизуется самородная медь. В таких
месторождениях ее сопровождает компания красивых минералов,
обычных для остывающих растворов; полупрозрачный полевой
шпат адуляр, халцедон, прозрачные кристаллы кальцита, тонкие
зеленые волоконца эпидота и хлорита, напоминающие мох, нежные
белые и светло-розовые розетки и пушистые шары минерала
натролита.
Самое большое в мире месторождение самородной меди возник-
ло из подобных нагретых растворов, т. е. гидротермальным путем.
Месторождение образовалось в базальтовых лавах. Здесь был
встречен один из самых больших самородков в мире. Его разме-
ры 13, 7X6, 7X9, 4 м, а масса этого «кусочка» чистой меди 420 т!
Месторождение находится в Северной Америке, в штате Мичи-
ган, на южном берегу озера Верхнего. В древности металл здесь
добывали воинственные племена индейцев — дакоты и гуроны.
20
Малахит (почка в разрезе)
И по сей день эти залежи самородной меди — один из крупней-
ших по запасам металла меднорудных районов мира.
Вы, наверное, заметили, что и изделия из меди, и сама само-
родная медь часто «щеголяют» в зеленой шершавой рубашке.
Этот минерал наверняка знаком вам по названию. «Медная зе-
лень»— порошковидная разновидность карбоната меди малахита —
красивого поделочного камня. Назвал его так «дедушка минера-
логии»— греческий ученый Теофраст (383—288 гг. до н. э.) и,
наверное, потому, что счел, что камень похож на листья мальвы:
бугорчатые с резным краем. По-латыни «молохитес»— это и есть
мальва. Теофраст был учеником великого Аристотеля. Он первым
научно описал все минералы, известные в его время, и дал на-
звания многим из них, обычно по сходству с чем-то известным.
Самое красивое в этом камне даже не цвет, а узор. Рисунок
узора всегда разный: тут и зеленые глазки, и ленты кружевные с
разводами и фестонами. Встречаются штуфы малахита, отполиро-
ванная поверхность которых переливается, как мятый бархат, а
иногда камень отливает шелком.
Однако собственно кристаллики малахита — это очень тонень-
кие-тоненькие иголочки. Они-то и образуют сплошные шары —
сферолиты,— как пушинки в одуванчике. Гроздья таких сфероли-
тов срастаются в малахитовые почки.
Малахит — один из главных минералов меди, содержит 57,4%
чистого металла. Кроме меди, в его состав входят кислород, угле-
род и вода. Образуется он чаще всего там, где медные руды вы-
ходят на земную поверхность. Особенно крупные залежи малахи-
21
та образуются там, где медная руда залегает среди известняков.
(Тогда грунтовые воды, размывая залежи сульфидов меди и
окисляя их, постепенно насыщаются сульфатными и медными
ионами. Эти активные растворы, попадая затем в известняки, легко
растворяют их. А карбонатные ионы частично переходят в тот же
раствор.) Как только концентрация меди и углекислоты становит-
ся достаточной, в трещинках, пустотках и маленьких пещерках,
возникших при растворении, отлагается новый минерал меди, ее
водный карбонат — медная зелень, в том числе ее благородная
разновидность — малахит.
Обычно в каждой пустотке сферолитов множество. Теснясь,
сдавливая друг друга, наползая один на другой, они сливаются
в прихотливые гроздьевидные и почковидные сростки. Медные
растворы, питающие растущие почки, содержат меди то чуть
больше, то чуть меньше. Подчас между слоечками малахита крис-
таллизуются другие, вторичные минералы, и каждый из вновь
нарастающих зеленых слоев становится то темнее, то светлее.
Волоконца в таких почках часто почти и не видны, гораздо замет-
нее их концентрически-зональное, полосчатое строение. Нетрудно
представить, какие затейливые узоры малахита возникают, когда
мастер разрезает эту слоеную, круглящуюся выступающими полу-
сферами почку вдоль или поперек. А в местах, где иголки росли
спокойно, сферолиты отчетливые, и малахит будет там шелкови-
стый, плисовый.
Чтобы узор из такой почки проявился по-настоящему, ее осто-
рожно распиливают на тоненькие пластиночки и складывают их,
как мозаику. Мастер-малахитчик должен угадать «душу» камня,
развернуть, распахнуть природный узор, туго спеленутый в не-
взрачной с виду почке. Эту кропотливую технику обработки
камня придумали в России, на Урале. Она так и называется
«русская мозаика».
Родина лучшего в мире поделочного малахита — Урал. Но
месторождения, похожие на наши, уральские, есть и в Африке
(Колвези в Заире). Там этот зеленый самоцвет тоже возникает
вблизи залежей медной руды. Но бывает (и очень часто!), что
малахит выглядит блеклым зеленым порошком. Порошковатый
малахит покрывает и самородки меди, сперва легким налетом,
потом тонкой рубашечкой, а потом и вовсе замещает их. Малахи-
товые «рубашечки» медных руд издавна служат верным поиско-
вым признаком меди. И не только отдельные вкрапленники красят
в зелень малахит — вся сопка над медной рудой ясно зеленеет.
Видишь такую зелень — ищи на глубине медную руду. На Урале
же нагляделись издавна на «крашеные» скалы и приспособились
красить таким вот порошковым малахитом и крыши. Дескать, раз
краска эта «от сырости» по медной руде пошла, значит, сама уж
она ни сырости, ни дождя не побоится. Малахитовая краска,
может быть, вообще самое древнее из известных человеку соеди-
нений меди. Ее следы найдены сибирскими археологами в Хака-
22
Малахит (сферолиты)
сии, в поселении Малая Сыя, возраст которого насчитывает почти
35 тыс. лет!
Поэтому неудивительно, что среди археологов существует и
такое мнение: именно зеленый, яркий малахит и был первой рудой
первого металла. Ведь люди познакомились с ним, как с краской,
еще в каменном веке.
В тесной компании, или, как говорят минералоги, в ассоциа-
ции с малахитом, встречается в природе другой карбонат меди —
азурит. По составу он почти двойник малахита, лишь меди в нем
немного больше. Азурит нередко образует кристаллы темно-синие,
подчас иссиня-черные, короткие столбики или толстые таблички
с сильным, почти алмазным блеском. На гранях этих кристаллов
можно видеть словно растекшиеся зеленые пятна: пленочки мала-
хита развиваются прямо по граням азурита. Сочетание блестяще-
го темно-синего цвета с ярко-зеленым придает таким штуфам на-
рядный облик павлиньего пера. Если малахит применяется для
изготовления зеленой краски, то из азурита делали с давних вре-
мен синюю. Но древняя азуритовая лазурь страдает и древней
«болезнью». Если в залах Эрмитажа вы увидите, что на картинах
старинных итальянских мастеров небо слишком зеленое, это не
ошибка мастера, а одна из особенностей минералогии меди: синий
азурит и здесь со временем превращается в малахит, прямо на
полотне художника.
Ковкая и легкоплавкая самородная медь, яркие, простые для
извлечения металла карбонаты меди — малахит и азурит — мимо
такой руды не пройдешь! Вполне естественно, что они-то и оказа-
23
лись первыми рудами меди. Но их настолько мало в земной коре,
что, случись так, что лишь этими минералами и исчерпывалась
бы вся природная медь, не исключено, что после бронзового века
пришлось бы снова перейти к каменному. Но тут природа и при-
готовила нам приятный сюрприз: основная масса меди в земной
коре находится в виде сульфидов, и прежде всего медного колче-
дана, халькопирита. А халькопирит по облику так похож на ме-
талл, что «металлическая сущность» минерала словно просвечи-
вает сквозь его кристаллическую решетку. Блестит, как металл.
Цвет золотисто-желтый, словно у латуни, иногда малиновой или
синенькой змейкой отсвечивает на его поверхности пленочка по-
бежалости. Тяжесть, неровный излом, еще больше подчеркиваю-
щий блеск,— все выдает в нем наличие металла. Медь прячется
и в его названии: халькопирит (от «халькос»—медь; вы помните,
что так называли медь древние греки). Медь составляет 35% мине-
рала. Конечно, это не самородная медь и даже не малахит. Но
самого-то халькопирита в земной коре больше на целый порядок!
Чаще всего главный рудный минерал меди — халькопирит — встре-
чается в рудных жилах. Их образовали рудоносные горячие раст-
воры — гидротермы, выполняющие трещины в горных породах
или пропитывающие их по мелким трещинкам и порам. Сам
халькопирит обычно образует сплошные прожилки, и лишь из-
редка в пустотках можно увидеть его кристаллы. По форме они
напоминают хорошо знакомые нам пакеты для молока — их на-
зывают тетраэдры. Только, в отличие от «молочных» тетраэдров,
кристаллы халькопирита нередко словно срослись из двух: у од-
ного большие грани с тонкими штрихами, у другого — маленькие,
гладкие, обрезающие вершинки первого. Вместе с халькопиритом
нередко можно встретить другие медьсодержащие сульфиды. Это
главным образом блеклые руды (темно-серые минералы с тусклым
красноватым отблеском, вполне оправдывающие свое название)
и борнит. Вот борнит — самая нарядная из медных руд! Собствен-
ный коричневато-медный цвет минерала виден только в свежем из-
ломе, обычно же он целиком покрыт яркой пленкой побежалости.
Как в пленочке нефти на воде, перемежаются тут малиновый, би-
рюзовый, латунно-желтый и ярко-синий цвета в сочетании с туск-
лым полуметаллическим блеском.
На первых этапах освоения меди трудности переработки
сульфидных руд были непреодолимы. Но, к счастью для наших
предков, большинство первичных сульфидных месторождений меди
сверху покрыты яркой «шляпой» вторичных руд. В ней и встреча-
ются карбонаты меди — малахит и азурит. Можно увидеть здесь
и более редкие, богатые медью окислы меди — красный куприт и
черный тенорит. Куприт иногда образует очень красивые полу-
прозрачные кристаллы, отливающие на гранях свинцово-серым
полуметаллическим блеском, а то и ярким алмазным. Отсюда его
второе название — медный рубин. Из окислов, как и из карбона-
тов, металл выплавляется легко. Вот эти-то окисленные верхние
24
Бирнит
части медных месторождений и были основной металлургической
базой в древности. А яркие вторичные карбонаты — малахит и
азурит — служили не только рудами, но и первыми поисковыми
минералами.
Природа все время словно вела человека за руку в глубь
месторождений по ступенькам трудности их освоения — от само-
родной меди к малахиту и азуриту, от них к окислам меди и
дальше к более глубинным и мощным сульфидным рудам — основ-
ным поставщикам меди и по сей день.
Сегодня, для того чтобы начать разработку нового месторож-
дения, нам необходимо знать масштаб его запасов: годятся лишь
крупные, если даже, металл находится в них в виде тончайшей
вкрапленности. Наши предки считали как раз наоборот. За раз-
мером залежей они не гнались, лишь бы руды были побогаче, да
металл извлекался полегче.
Но и на этом не исчерпаны важные для человека особенности
минералогии месторождений меди. В них вместе с медью находят-
ся обычно и те металлы, добавка которых значительно улучшает
ее свойства как металла. Вместе с халькопиритом возникают и
сульфиды свинца (галенит), цинка (сфалерит) и других металлов.
Реже рядом с сульфидом меди можно увидеть оловянный ка-
мень — касситерит. Словно идея бронзы и латуни — прекрасных
сплавов на основе меди — дремала уже в недрах природы. В по-
следние годы советские минералоги действительно обнаружили
природные, готовые «сплавы»: оловосодержащюю медь—«бронзу»
и цинксодержащую —«латунь». Вот только редкость подобных
25
находок вряд ли позволяла нашим предкам надеяться на готовые
сплавы.
Мы познакомились, однако, с наиболее важными, но далеко
не со всеми соединениями меди. Остались, пожалуй, еще более
эффектные минералы, подлинные медные самоцветы: «медный
изумруд»— диоптаз, яркая голубая бирюза и известный с древно-
сти минерал, носящий удивительное название «золотой клей»—
хризоколла.
В конце XVIII в. промелькнула зеленой кометой минералоги-
ческая диковина из России —«изумруд из киргизских степей».
Здесь, в предгорьях Алтая, и началось действие одной из ярких
новелл минералогии — истории «медного изумруда».
Примерно в ста верстах к северо-западу от Каркаралинска за-
терялась среди сопок гора Алтын-Тюбе (Алтынтобе), вошедшая
ныне во все учебники минералогии в мире. Отсюда в 1785 г. бухар-
ский купец Мохаммед Ашир Бай привез в Семипалатинск зеленые
кристаллы поразительной красоты. В трещинах и пустотках из-
вестняков росли густо-зеленые ярко блестящие шестигранные
столбики с заостренными вершинками. Зеленый минерал со-
провождался белым полупрозрачным кальцитом.
Кристаллы, отдельные и сросшиеся в прихотливые щеточки,
горели на солнце как изумруды. Их зеленый цвет, отливавший
в голубизну, казался необыкновенно нарядным. Яркие зеленые
Диоптаз
26
искорки посверкивали изнутри кристаллов. И вскоре новоиспечен-
ный «изумруд из киргизских степей» предстает перед столичными
знатоками, и петербургский академик Фербер пишет статью о
«новом изумруде» в научный журнал. Этой «киргизской» разно-
видности «изумруда» присвоено новое имя — аширит, в честь
первонаходчика Ашир Бая.
В азиатские степи направляется новая экспедиция под руко-
водством известного русского академика и путешественника
Б. Ф. Германна. Он решается исследовать минерал более тща-
тельно. Что-то смущает его в новом «изумруде». Очень уж быстро
становятся сверкающие кристаллы мутноватыми, слепыми. Очень
уж легко стираются ребра огранки. Очень уж он хрупок.
И впрямь, изумруд ли это? И минерал передается на исследова-
ние замечательному петербургскому химику, одному из первых
исследователей роста кристаллов — Товию Ловицу. (Современни-
ки писали, что научные опыты Ловица «не только значительны,
но и полны прелести и возбуждающего интереса».)
И вот, наконец, первый анализ аширита. Он показал, что
сходство аширита с изумрудом чисто внешнее: нет в нем ни бе-
риллия, ни хрома, зато почти половина состава нового минерала
представлена медью, остальное — кремнекислота и вода. Именно
ионы меди и ответственны за необыкновенно яркую окраску мине-
рала. Аширит становится самостоятельным минеральным видом —
новым силикатом меди.
Но тем временем новый минерал из России уже завладел
вниманием просвещенных умов Европы. Изучением формы его
кристаллов занялся один из основоположников кристаллогра-
фии— великий французский кристаллограф Рене Жюст Гаюи.
Именно он незадолго перед тем первый предположил родство пе-
руанского изумруда с бериллами на основании измерений углов
между гранями кристаллов. Измеряя теперь новые зеленые кри-
сталлы из России, Гаюи выяснил, что и кристаллическая огранка
минерала совсем иная, чем у изумруда. Особенно отличается го-
ловка кристаллов: плоская у изумруда, у аширита она островер-
хая и завершена ромбоэдром. Заметив, что сквозь их грани косо
просвечивают зеркальца спайности, Гаюи называет новый минерал
заново — диоптаз: по-гречески «диа»—сквозь, «оптаза»—видение.
А вот исследование кристаллической структуры диоптаза было
проведено академиком Н. В. Беловым лишь почти через 150 лет
после Гаюи. Оно показало, что внешнее его сходство с изумрудом
не случайно. Как и изумруд, диоптаз является кольцевым силика-
том: в обоих минералах располагающиеся друг над другом ани-
оны (Si6O18) 12 имеют кольцевое строение. Ионы других элементов
(у изумруда — это Be, Al, CR, а у диоптаза — Си) располагают-
ся между кольцами. При этом в каналы колонн, составленных из
колец, у бериллов могут входить посторонние ионы, например
такие, как Na или К, а у диоптаза там располагаются молекулы
воды.
27
Не случайна и разница в цвете. Цвет изумруда определяется
одним из главных красителей минерального мира — хромом. Дио-
птаз же окрашен другим важным красителем — ионами меди. От-
сюда и этот голубоватый, несколько резкий оттенок, часто свой-
ственный соединениям меди. Особенностями кристаллической
структуры, обусловившими совершенную спайность по ромбоэдру,
объясняется и чрезвычайная хрупкость диоптаза, снижающая его
достоинства как ювелирного камня. Все это выяснилось много
позже, а тогда «зеленым чудом киргизских степей» заинтересова-
лись и в Германии.
Профессор Фрейбергской горной академии, современник и
знакомый великого Гёте, Абраам Готтлиб Вернер считал его от-
тенок самым важным пунктом в диагностике. Ему хотелось под-
черкнуть явное внешнее сходство русского новичка с изумрудом,
и в устах Вернера аширит — диоптаз получает еще одно, новое
название, возвращающее нас к его первому имени,— медный изум-
руд. Сразу три имени, три синонима: в России — аширит, во
Франции — диоптаз, в Германии — медный изумруд. Так назы-
вали минерал долгое время и на Урале, где в горном деле работа-
ло немало специалистов, выходцев из Германии. На Урале медный
изумруд изредка встречался в районе прославленных Гумешек и
Меднорудянска. С уральскими приисками связана совсем особая,
литературная страничка истории диоптаза. Ведь именно здесь со-
брал и обработал сказы горняков уральский писатель Павел Пет-
рович Бажов. Сказы — не сказки. Сила их воздействия в свобод-
ном сочетании достоверности и фантазии.
То и дело в ткань повествования органично вплетается яркая
ниточка истинного, точного и образного описания руды, породы,
минерала: «Порода сголуба вроде лазоревки, легкая, рыхло лежит.
Поковырял маленько — на гнездышко натыкался. Целых шесть
штук зеленых камешков взял, и все парами в породе сидели».
Не просты, не однозначны взаимосвязь, взаимоотношения
Человека и Горы в уральских сказах. Гора и поит, и кормит.
Лучшие минуты вдохновения дарит Гора. Но в Гору уходит
здоровье и сама жизнь. Ее власть, ее сила предстает в образе
красавицы Хозяйки Медной горы. «Плохо тому, кого невзлюбила
Хозяйка Медной горы, но тому, кого она полюбит,— не слаще»—
вот лейтмотив книги сказов «Малахитовая шкатулка». Но вот
что интересно нам сейчас: и в любви и в ненависти Хозяйки на
сцене появляется медный изумруд — минерал диоптаз.
В сказе о любви властной Хозяйки подземных кладов к моло-
дому горщику Степану медным изумрудом оказываются слезы
горной девы. Всю жизнь хранит их Степан как память о Горе, а
как только умирает он сам, рассыпается в пыль и хрупкий дио-
птаз...
В сказе «Сочневы камешки»— ненависть и презрение к подлос-
ти и стяжательству. И медный изумруд оборачивается здесь
глазами черных Хозяйкиных кошек!.. Не пощадил глазок хищный,
28
Аурихальцит
жадный хапуга Иван Сочень, нагреб их в сумку. И бегут за ним
по темной тайге безглазые кошки: «Отдай,— кричат,— наши глаз-
ки!» Мороз по коже! А ведь правда: удивительно похож про-
зрачный яркий диоптаз на светящийся в темноте кошачий глаз!
Точнее и сказочнее не придумаешь! И также хрупок здесь мине-
рал диоптаз, и также богатство из него не сделаешь. Рассыпается
прахом, оборачивается насмешкой. Хрупкий диоптаз здесь — сим-
вол злой, беспощадной насмешки Горы над человеком, если он зол
и не чист душой...
Уральские сказы... Ящерки, кошки безглазые, красавицы с
зелеными очами. А камень-то, медный изумруд, точнехонько опи-
сан: прозрачный, как слеза, зеленый, как кошкин глаз в ночи,
медь содержит (недаром в Медногорске водится) и хрупкий, не-
стойкий— в пыль рассыпается. Поманит и обманет...
Долгое время диоптаз считался преимущественно русским кам-
нем. И лишь в нашем веке диоптаз был найден в Африке (в Конго,
Заире, Намибии), в Южной Америке (Перу, Чили), в США
(штат Аризона), в Румынии.
Как установили минералоги, прозрачные зеленые кристаллы
диоптаза возникают там, где изменение меднорудных месторожде-
ний происходит в жарком климате. На первый взгляд находки
медного изумруда на Урале должны составлять исключение. Слов-
но и впрямь их наворожила Хозяйка Медной горы! Нет, оказы-
29
вается, и здесь нет исключения. Суровый и холодный климат от-
личает Урал в наши дни. Но палеоклимат, климат древнего Урала,
времени выветривания медьсодержащих залежей, был сухим и
жарким, как в пустынях. И в условиях аридного выветривания,
как говорят геологи, расцвел этот редкий яркий «цветок», краси-
вейший из поздних минералов меди,— диоптаз.
Обычно диоптаз встречается в месторождениях не один. Мель-
кают рядом сопутствующие ему карбонаты меди, уже известные
нам азурит (в уральских сказах он зовется «лазоревка») и мала-
хит.
Среди спутников диоптаза известны и другие минералы меди,
например нежный, лучистый, похожий на какие-то неземные со-
цветия карбонат меди и цинка — аурихальцит или красивый мине-
рал хризоколла — водный силикат меди.
Хризоколла в переводе с греческого означает «золотой клей».
Так ее назвал древнегреческий ученый Теофраст. Название воз-
никло из древнего применения минерала при пайке золотых
изделий. Как и диоптаз, хризоколла — редкий водный силикат
меди, возникающий в природе при разрушении медных руд. И то-
же обычно в жарком климате. Он известен в месторождении
Джезказган в Центральном Казахстане, на Урале (в Турьинских
рудниках, в Гу мешках и Меднорудянске), на месторождении
Молдова в Румынии, в Богемии (ЧССР). Вместе с диоптазом он
встречается в Заире (Шаба), в Мексике и Родезии. Но, хотя
меди в нем немало (до 30%), минерал очень редко используется
как медная руда. Месторождение хризоколлы, из которой добы-
Хризоколла
30
вают медь, известно лишь в США (в штате Аризона). Имеются,
правда, сведения археологов о том, что медь получали из хризо-
коллы и в одном из самых древних месторождений мира — на
Синайском полуострове. Специально за медью Синайского полу-
острова фараоны Раннего царства (около 3000—2800 гг. до н. э.)
снаряжали военные походы. Найденная египтологами наскальная
надпись гласит, что около III тысячелетия до н. э. там велась
добыча бирюзы и хризоколлы для выплавки меди ’.
Неудивительно, что древние египтяне иногда путали хризокол-
лу и бирюзу. Их спутать немудрено: как и бирюза, хризоколла —
минерал цвета полдневного неба. Ярко-голубая, с нежным зеле-
новатым оттенком. Своим плотным ровным цветом минерал на-
поминает эмаль. Как и бирюза, хризоколла отливает восковым,
реже стеклянным блеском. Отличается от бирюзы этот голубой
родственник глин прежде всего малой твердостью (2—4). Иногда
окраска минерала с поверхности зеленеет интенсивнее, и тогда
уже он несколько похож на малахит, и не только по цвету, но и
по форме выделения: хризоколла тоже образует корочки и поч-
ки — натечные шаровидные агрегаты. И цвет, и строение почек
превращают хризоколлу в красивый самоцвет, пригодный для
полировки.
Для изготовления украшений хризоколлу применяли еще в
Древней Греции, хотя ее применению мешает слишком маленькая
твердость минерала.
Бирюза — самоцвет, любимый с древних времен. Особенно
ценилась бирюза в странах Востока. В юго-западной части Синай-
ского полуострова находятся знаменитые древние копи Вади-Ма-
харе и Сербит-Эль-Кхадим. Здесь на огромной площади, охваты-
вающей почти 650 км2, бледно-розовые нубийские песчаники (балу-
та) пересекаются сетью тонких голубых прожилков. Самые мощ-
ные из них не превышают 10—13 мм. Лишь изредка прожилки,
сливаясь, образуют гнезда.
Но именно из-за них — тончайших небесно-голубых жилок —
в пыльное пекло пустыни посылались десятки тысяч рабов и сол-
дат. Так повелел фараон Снефру, живший почти 6 тыс. лет назад.
Так повелевали за ним вслед все фараоны Египта, вплоть до
времен Рамзеса II (1300 лет до н. э.). Голубые прожилки, сло-
женные священным камнем «мафек», были угодны повелителю
голубых небес, богу Солнца. Из него вырезали амулеты — священ-
ных жуков-скарабеев, посвященных богу Солнца. Немало войн,
немало крови было пролито из-за права владения этими копями.
Каждая экспедиция за камнем была военным походом. Когда же
Египет завладел Синаем, там приходилось постоянно держать
гарнизон, охраняющий копи. И все же смена династий и падение
Египта привели к тому, что бирюзовые копи Синая оказались за-
брошенными на века.
1 Очевидно, в качестве руды применялась именно хризоколла.
41
На мусульманском Востоке наиболее популярной становится
бирюза в средние века. И здесь плотный ровный небесно-голубой
цвет минерала превращал его в камень, угодный богу.
Овальные пластинки бирюзы украшались золотой арабской
вязью — именем Аллаха и изречениями из священной книги му-
сульман — Корана. Но главное — это был талисман воинов. Ведь
на всех языках народов мусульманского Востока (персидском,
арабском, турецком, пушту) название камня происходит от персид-
ского слова «пируз», «фируз»— победа, одержавший победу. От-
того на Востоке принято было украшать бирюзой небольшие круг-
лые щиты — саадаки, колчаны для стрел, ножны и рукояти
сабель. Конь — горячо любимый и почитаемый друг воина, его
надежда в победном бою и спаситель в превратностях военной
судьбы. «Как солнце совершает свой быстрый бег по небесному
своду, так стремителен бег коня по земле, если его уздечка укра-
шена бирюзой»1.
Украшенное бирюзой старинное восточное оружие и конская
сбруя приковывают взгляд и сегодня в залах Оружейной палаты
Московского Кремля.
В странах мусульманского Востока издревле лучшими считали
небесно-голубые, иногда чуть белесоватые камни из месторожде-
ния Нишапур (Иран). В XIII в. Мухамед Бен-Мансур писал:
бирюза, «получаемая из Нишапура, есть самая драгоценная по
причине твердости, чистоты и постоянного цвета». И сейчас иран-
ская бирюза считается лучшей во всем мире. Нишапурские копи
бирюзы составляют ее главный источник и по сей день. К сожале-
нию, сегодня это классическое месторождение почти совсем вы-
работано: лабиринт ветвящихся подземных выработков достигает
глубины 100 м. Вслед за прожилками бирюзы ветвятся и горные
выработки, ибо и здесь минерал выполняет сеть тонких прожил-
ков, примазок, иногда утолщающихся в узелки-желвачки, иногда
пропитывающих разбитые трещинами (брекчированные) вулкани-
ческие породы. На глубине трещинки сближаются, образуя плот-
ную массу. (Зоны пород, сплошь пронизанные прожилками, на-
зывают старым горняцким термином—штокверки.) Похожее,
хотя и меньшее, месторождение бирюзы найдено в Советском
Таджикистане, на южных склонах Кураминского хребта. Город
добытчиков бирюзы так и назван: Бирюзакан.
Славится во всем мире и китайская бирюза. На ее родине из
нее принято было вырезать маленькие фигурки Будды, четки,
бусы. Китайские мастера предпочитают оставлять в бирюзе и ма-
ленькие пересекающие ее участки черной или коричневой вмещаю-
щей породы, подчеркивая естественность камня.
К очень древним центрам добычи и обработки бирюзы от-
носятся и древнейшие государства Америки — ацтеков и инков.
При раскопке ацтекских захоронений близ Санта-Аре (США,
1 Ферсман А. Е. Очерки по истории камня. М., 1954, т. 1, с. 284.
32
Бирюза
штат Нью-Мексико) найдено свыше 50 тыс. предметов из бирю-
зы или инкрустированных бирюзой. Мексиканская бирюза имеет
свой, отличный облик. Индейцы доколумбовой Америки священ-
ными почитали зеленые камни: изумруд, нефрит, зеленую яшму.
И среди бирюзы различных оттенков излюбленными были именно
зеленые и зеленовато-голубые камни. По верованиям индейцев,
они непременно должны были сопровождать на том свете «души»
умерших. Именно поэтому бирюзу наводят там в индейских за-
хоронениях. Особенно удивительными кажутся нам черепа вож-
дей, инкрустированные бирюзой, или погребальные маски, сплошь
покрытые тончайшей бирюзовой мозаикой, включающей малень-
кие кусочки изумруда, яшмы, перламутра, кости и золота, жемчу-
жины и даже зубы акул.
Лишь очень редко бирюза появляется в непосредственной бли-
зости от месторождений меди, в зоне ее измененных руд. Она от-
личается от прочих вторичных минералов меди, карбонатов (мала-
хита, азурита) и ее силикатов (хризоколлы и диоптаза). Это зако-
номерно: бирюза — минерал другого класса природных соедине-
ний, фосфат. К классу фосфатов, природных солей фосфорной
кислоты, относится, к примеру, хорошо знакомый всем минерал
апатит — фосфат кальция. Бирюза — водный фосфат алюминия и
меди. Содержание меди в ней обычно немного не достигает 10%.
Для образования этого минерала, кроме меди, нужны еще фосфор
2 Камень, рождающий металл
33
и алюминий. Сульфатные соединения меди обычно подвижны,
и содержащие их растворы могут относить медь на изрядные
расстояния' от ее месторождений, да и концентрация меди в этих
растворах не столь велика: достаточно редких зернышек халько-
пирита, присутствующих в вулканических или осадочных породах.
Алюминий попадает в эти растворы из одного из главных породо-
образующих минералов — полевого шпата, а осаждающий и свя-
зывающий медь фосфор — из всегда присутствующего в вулкани-
ческих и осадочных породах апатита. Но для образования бирюзы
надо, чтобы породы были, как говорят геологи, «хорошо прорабо-
таны» разломами, т. е. разбиты мелкими трещинками, брекчиро-
ваны. Кроме того, образуется бирюза, подобно хризоколле и дио-
птазу, в районах с жарким, засушливым климатом.
Облик бирюзы знаком каждому. И все же давайте уточним
его: минерал этот скрытокристаллический. Он слагает плотные,
фарфоровидные, эмалеподобные массы. Кристаллы очень и очень
редки, это мелкие голубые призмочки. Окраска минерала варьи-
рует от незабудково-голубой, ясной небесно-голубой до зеленова-
той бирюзово-голубой и даже зеленой и серо-зеленой, нередко с
бурыми и черными пятнышками. Обрабатывают ее обычно в виде
полусферического кабошона. Часто в полировку идет бирюза
вместе с участками черной или коричневой вмещающей породы:
такие камни называют бирюзовой маткой. Минерал имеет воско-
видный или эмалевидный блеск и мелкораковистый излом. Твер-
дость по шкале Мооса — 5—6.
Есть на Востоке поверье: бирюза — это кости людей, умерших
от любви, и потому она приносит счастье и удачу влюбленным.
Забавно, но факт, это поверье имеет реальную подоплеку. Бирю-
за — фосфат меди, а ведь кости тоже слагаются фосфатом, только
кальция, и пропитка их медьсодержащими растворами приводит
к образованию близкого бирюзе минерала — одонтолита, или
костяной бирюзы. Одонтолит замещает кости и зубы ископаемых
животных, в том числе мамонта.
СОЛНЕЧНЫЙ
МИНЕРАЛ-
МЕТАЛЛ
(ЗОЛОТО)
Ценной была тогда медь, а золо-
то было в презренье,
Как бесполезная вещь с лезвием,
от удара тупевшим.
Ныне в презрении медь, а золото
в высшем почете.
Так обращенье времен изменяет
значенье предметов.
Тит Лукреций Кар. «О природе
вещей»
ГЛАВА IV
«Золото ослепительно блестело, скульптура выглядела так, как
будто ее только что принесли из мастерской... Лицо ее было
сделано из чистого золота, глаза — из арагонита и обсидиана, бро-
ви и веки — из стекла цвета лазурита. Это лицо напоминало своей
неподвижностью маску, и в то же время оно было словно живое».
Это описание золотой маски, покрывавшей мумию фараона Ту-
танхамона, принадлежит перу К. Керама, автору «романа археоло-
гии», интереснейшей книги «Боги, гробницы, ученые», повествую-
щей о великих открытиях археологов. Но вчитаемся еще в строки
профессора Дерри, исследователя самой мумии. «Золотая маска
изображает Тутанхамона милым и благородным юношей. Тот,
кому выпало счастье увидеть лицо мумии, может подтвердить, на-
сколько точно и верно передал искусный художник времен
XVIII династии черты усопшего фараона, оставив нам навечно
в нетленном металле великолепный портрет юного правителя».
Вот эти-то свойства самородного золота, минерала и металла,—
никогда не терять своего солнечного цвета и яркого блеска и
пластично передавать и хранить сообщенную ему форму — испокон
веков поражали воображение людей. В древности многим народам
они казались сверхъестественными, волшебными. «Золотая мас-
ка навеки сохранит неизменным облик фараона,— считали египтя-
не,— и его душа всегда сможет вернуться в свой золоченый
футляр».
35
Обычай ограждать лицо умершего маской из тонкого листово-
го золота существовал и в совсем иные времена, на другом конти-
ненте— в Центральной Америке, в Перу, в IX—XII вв. н. э.
А вот жители степей скифы находили сплошную маску не-
обязательной; самое главное — закрыть от злых духов золотыми
пластинками-дверцами наиболее «опасные ворота»— глаза и рот
покойного. И своему грозному идолу — боевому мечу (таков был
символ бога войны у вольнолюбивых скифов!) — они чеканили
«охранительные» золотые ножны.
Во всех странах мира народы-солнцепоклонники верили, что
золото — сродни солнцу. В Египте во времена фараона-бунтаря
Эхнатона культ золота-Солнца становится самым наглядным. Этот
молодой фараон, чтобы разом покончить с целой армией жрецов,
во все века воевавших с фараонами за главенство в стране, отверг
многочисленный пантеон старых богов, покинул древнюю столи-
цу предков — Фивы — и на пустом месте воздвиг новый город в
честь единственного достойного бога Атона-Солнца, дающего
жизнь и свет. Новую столицу назвали «небосклон солнца»—
Ахет-Атон. В ее храмах крышей служил лазурный небесный свод,
и яркое африканское солнце дробилось в полированных золотых
дисках, горящих словно сотни маленьких солнц! Само же солнце
египтяне называли «большой диск яркого золота». Золотой диск —
символ солнца — пережил тысячелетнюю славу Египта.
А когда могущество страны фараонов ушло, как уходит вода
в песок пустыни, золотой диск словно перекатился вслед за
солнцем через океан и запылал в ступенчатых храмах еще не от-
крытого Колумбом Нового Света. На территории Перу сохрани-
лись руины священного города Куско. Куско был столицей солнце-
поклонников — инков. И здесь люди считали золото священным
воплощением солнца на Земле. Только имя бога Солнца было не
Атон, а Инти. Огромный золотой диск с глазами-самоцветами
олицетворял божество в храме Солнца в Куско. Примыкающий
к храму Золотой сад, наполненный кустарниками, деревьями,
цветами и птицами, отчеканенными из чистого золота, символизи-
ровал животворную мощь золота-Солнца... Вспомните, что в об-
ширном пантеоне греческих богов золотом также ведал бог Солн-
ца— Гелиос, управлявший квадригой солнечных коней и ежеднев-
но провозивший светило по небосклону.
Весьма убедительно и торжественно выглядели в золотом об-
личии и другие божества древности — от золотого тельца ското-
водов-израильтян до колоссальных (высотой с десятиэтажный
дом) позолоченных статуй бога-принца Будды, высящихся в горах
Афганистана. И земные владыки испокон веков «солнечным» сия-
нием золота облачений и регалий наглядно убеждали в «божест-
венности» и «нетленности» своей власти.
Извечное стремление утвердить сиянием золотого покрова угод-
ную богам власть «избранников неба» поэтичнее и нагляднее всего
выразилось в древнем обычае индейцев племени муисков в Южной
36
Америке, живших на территории современной Колумбии. Издав-
на здесь почиталось как святыня «горное зеркало»— Озеро Гуато-
вита. Считалось, что с незапамятных времен на дне озера посели-
лась богиня Фуратена, всесильная женщина-змея. Ни война, ни
мир, ни сев, ни жатва не проходили без ее согласия. Но самым
важным в жизни племени было избрание владыки. Существовал
освященный веками обычай, позволявший узнать истинную волю
Фуратены.
В назначенный день юношу-избранника, покрытого белым по-
крывалом, в роскошных золотых носилках приносили к берегам
священного озера Гуатовита. Здесь уже ждали воины в пестрых
уборах из перьев, жрецы в золотых коронах и замысловатых ри-
туальных украшениях, женщины в ярких домотканых плащах.
А на воде качался священный тростниковый плот с четырьмя
жаровнями по углам. Как только вспыхивали благовонные расте-
ния в жаровнях, на берегу в ответ загорались факелы. И наступал
час священного таинства. Седовласые жрецы натирали тело юноши
душистыми смолами и потом, дуя через тростниковые трубочки,
овевали его струйками тонкорастертого золотого порошка. Плечи,
торс и руки юноши покрывались тонкой золотой пленкой. Солнеч-
ный металл — золото — угоден богине Фуратене. Затем четыре
вождя переносили живое «золотое изваяние» на плот. У ног
юноши складывали золотые изображения животных, рыб, птиц,
золотые браслеты и подвески, кристаллы изумрудов, и плот под
звуки флейт и барабанов торжественно и медленно отплывал на
середину озера. И тут во внезапной тишине будущий вождь про-
износил древнюю молитву: «О ты, сердце озера! Ты, трижды
почтенная мать лагуны! Великая, могущественная женщина в зме-
иной плоти! Источник изобилия, благодетельница наших сынов
и дочерей! Дай жизнь и радость твоим детям, взывающим к тебе
с порога твоей обители. Пусть плодятся и множатся чада твои,
пусть недуги и злосчастья минуют их, пусть солнце и луна озаря-
ют их живительным светом. Яви любовь, о великая, и прими в
свое лоно святые жертвы и главный дар — сияющего солнцем по-
сланца твоего народа. Да будет благостен этот союз!» После этих
слов юноша бросался в озеро. Вслед с тростникового плота и с
берегов Гуатовиты низвергался дождь мелких золотых амулетов.
И тут должна была дать ответ сама богиня Фуратена: если жерт-
вы угодны ей, если угоден ей и претендент на царство, ни одной
золотой крупиночки не оставалось на теле юноши, пока он в со-
провождении четырех старых вождей доплывал до берега...
Этот обычай породил множество легенд о стране Эльдорадо.
Тысячи людей отправлялись на поиски этой благословенной
страны. Время изменило значение предметов, и для белых при-
шельцев золото превратилось в символ богатства и смысл жизни.
Современные исследователи посчитали, что только у ацтеков за
годы завоевания испанцы отняли более 3,5 т золота и примерно
столько же серебра! И самое трагичное, что почти ничего из по-
37
хищенных вещей не сохранилось: они были переплавлены в без-
ликие слитки или потонули в морских пучинах на пути в Европу...
Сегодня нам приходится довольствоваться лишь восхищенными
отзывами современников завоевания Нового Света — знаменитого
итальянского скульптора и чеканщика эпохи Возрождения Бенве-
нутто Челлини и сына златокузнеца, великого немецкого худож-
ника XVI в. Альбрехта Дюрера, видевших мексиканские драго-
ценности. Дюрер записал в своем дневнике, что за всю жизнь ни
одно произведение искусства не радовало его так, как эти вещи...
Только спустя века при новых раскопках были найдены золо-
тые предметы, свидетельствующие о самобытной культуре много-
численных племен, населявших Южную и Центральную Америку:
Эквадор, Перу, Колумбию, Панаму, Коста-Рику, Мексику. Эти
многочисленные изделия, массивные или ажурные, украшенные
геометрическим орнаментом или изображениями животных — ягу-
ара, крокодила, летучих мышей, змей, лягушек, диковинных птиц
и насекомых, либо изображающие воинов и жрецов, убеждают
нас в том, что для народов доколумбовой Америки золото было
прежде всего священным, ритуальным металлом, олицетворяющим
Солнце, дающее свет и тепло.
Геохимия объясняет чудесную неизменность и вечность золота
его химической инертностью. Более 99% золота, имеющегося в
земной коре, присутствует в самородном виде. Этот единственный
остающийся процент складывается из очень редких в природе со-
единений золота с другими, близкими ему металлами, тоже склон-
ными к образованию самородков. Примесь 10—12% металлов
группы платины (платина, палладий, родий, рутений, иридий)
меняет свойства золота и позволяет минералогам выделять мине-
ралы родит, ираурит, порпецит (последний, помимо палладия,
может содержать значительную примесь серебра). Существуют
и природные соединения золота и меди (купроаурид, аурикуприд),
золота и серебра (электрум и кюстелит), золота и сурьмы (ауро-
стибит). Несколько шире распространены в природе теллуристые
соединения золота (калаверит, сильванит, петцит и др.), но все
они «не делают погоды», хотя теллуриды золота могут в редких
случаях использоваться как руда. Однако с каменного века и по
сей день люди охотились за самородным золотом.
М. В. Ломоносов писал о нем: «Золото через свой изрядно
желтый цвет и блещущую светлость от прочих металлов отлично».
Старатели выражают ту же мысль проще: если ты хоть немного
сомневаешься в находке — золото ты нашел или не золото, то это
уж точно не золото! И на самом деле, кроме случаев, когда золо-
то одето «рубашкой», т. е. скрывается под рыжей пленочкой лимо-
нита, спутать самородное золото с другим минералом трудно. Его
отличают яркий, ясный металлический блеск, необычайная мяг-
кость (твердость по Моосу — 2,5—3), красивый, единственно
ему присущий солнечный, «золотой» цвет, необычно высокая
плотность (15,6—-19,3 — тяжелее золота только платина!), ков-
38
Самородное золото в кварце
кость (его можно расплющить в прозрачный зеленовато-желтый
листочек толщиной 0,00014 мм, а можно вытянуть в тончайшую
проволочку). Потому оно отличается сверхъестественной дели-
мостью: способностью существовать и в виде самородков, и в виде
мельчайших, не видимых простым глазом частичек.
Один из парадоксов, которые преподносит нам золото, за-
ключается в том, что именно в месторождениях с тонковкраплен-
ным, «невидимым» золотом содержатся его самые большие про-
мышленно важные скопления. Там же, где золото хорошо видно,
крупных запасов, как правило, нет. А выглядит рудное золото
очень эффектно и разнообразно. И не только из-за цвета и блеска.
Красивы и формы его выделений. Встречаются прекрасно образо-
ванные кристаллы: октаэдры, ромбододекаэдры, многогранники,
сочетающие грани октаэдра, куба и додекаэдра, сростки — двой-
ники и маленькие друзы. Можно встретить и не цельные кристал-
лики, а лишь их пористые, как губка, скелетики, каркасы.
Но особенно часто гибкое, пластичное золото, ограниченное
в своем росте плоскостью трещинки в рудной жиле, образует
чешуйки, маленькие листочки, изогнутые пластиночки или вытя-
нутые «ниточки» с узелками и ответвлениями.
Однако эффективнее всего выглядят, конечно, дендриты золо-
та. Месторождения в Закавказье, на Урале, Алтае представляют
свои изысканные произведения в витринах лучших музеев мира.
Среди самородков музея Горного института в Ленинграде можно
с изумлением увидеть и тонкие веточки с листьями, и хвостатую
ящерицу, изогнувшую спинку и лихо закрутившую хвостик, и
39
змейку. Эта змейка длиной больше 10 см встретилась горнякам/
на Урале, на Березовском месторождении. А на Алтае золото-
искатели «поймали» небольшого (меньше 9 см) золотого дракона.
Дракон распростер в полете перепончатые крылья и вытянул шею
с маленькой остроносой головкой.
Эти самородки — веточки, «ящерка» и «дракон»— дендритные
образования золота, выросшие в условиях стесненного роста.
Есть и еще один своеобразный механизм образования само-
родков. Он сродни механизму получения металлических отливок:
форма изделия словно объемный «негатив», передающий все впа-
дины и выпуклости изложницы. Золото пластично, почти как
воск, и в нетленном металле запечатлены тайны рудообразования:
самородное золото такого типа — это слепки друзовой полости.
Самый большой самородок, хранящийся в Алмазном фонде, так
и назван «Большой треугольник». Его масса 31 кг, найден он в
1842 г. вблизи г. Миасса на Урале. Поверхность этого самородка
покрыта отпечатками ромбоэдрических кристаллов карбоната, по-
лость между которыми заполнил металл.
Всеобщей симпатией пользуется самородок «Заячьи уши».
Масса этого чуда природы 3,345 кг. Он был найден на Ленин-
ском прииске Южного Урала в 30-х годах, и на нем тоже отчетли-
во выделяются ромбоэдрические отпечатки кристаллов карбоната
и угловатые обломки кварца.
А как узнать, что вы нашли самородок? Единого мнения тут
пока нет ни у ученых, ни у старателей. Можно считать само-
родком золота и находку в 0,1 г. Но лучше найдите 1г — это уж
точно самородок! (Для сведения: золотой шарик радиусом 23 мм
имеет массу почти килограмм!) Самородки массой около килограм-
ма — это уже музейная редкость при любой форме, а больше 10 кг —
уникумы.
По подсчету минералога В. И. Соболевского, уникальных само-
родков за всю историю минералогии, во всяком случае за послед-
ние тысячелетия, было найдено не больше 10 тыс. В 70-х годах
прошлого века читающая публика была потрясена сенсационными
находками золотых самородков в Австралии:
«Когда весть о неожиданной находке разнеслась по прииску,
он мгновенно превратился в гудящий улей. Люди бросали золото-
носные пласты, все оборудование, до этого мгновения тщательно
оберегаемое от покушения соседей, и все мчались к той выработке,
на дне которой лежал этот «желанный незнакомец». Так, не
сговариваясь, его назвали десятки людей... А он, слабо поблески-
вая, еще почти неочищенный от материнской породы, как магнит,
неудержимо притягивал взоры и сердца сотен толпившихся людей,
пробуждая в них восторг и неутомимую жажду подобной же на-
ходки»,— писала 5 февраля 1869 г. сиднейская газета «Утренний
вестник».
Золотая лихорадка в Австралии продолжалась. Не прошло и
трех лет, как на руднике Хил-Энд был встречен еще один уни-
40
кальный самородок: золотая плита длиной 144 см, шириной 66 см
и толщиной 10 см. Его окрестили «Плита Холтермана» (рудник
принадлежал Байерсу и Холтерману). Масса всей плиты была
285 кг, чистого золота получили «всего» 93 кг. Однако обо всех
гигантских самородках Австралии мы знаем лишь по описани-
ям— они тут же были переплавлены на металл.
В России еще в 1825 г. был издан указ, по которому все само-
родки массой больше 400 г, найденные на территории страны,
должны были поступать в музей Петербургского Горного инсти-
тута как предметы особо редкие.
Сегодня наиболее красивые и ценные самородки золота и пла-
тины можно видеть на выставке Алмазного фонда СССР. Помимо
«Большого треугольника» и популярных «Заячьих ушей», там
имеется золотой бюст духа зла Мефистофеля: запавшие глазни-
цы, острый крючковатый нос, острый массивный подбородок.
Природа изваяла из золота облик законченного злодея, символи-
ческий образ «погубителя душ за злато». Зато как симпатичен
золотой одногорбый «Верблюд», словно прилегший отдохнуть на
бархате витрины. Сглаженная форма этого самородка позволяет
предположить, что он был найден в россыпи.
Россыпные месторождения — наиболее древние и богатые из
освоенных человечеством. Испокон веков они соперничали с ко-
ренным рудным золотом. Химическая инертность золота и его
тяжесть способствовали образованию золотоносных россыпей.
Именно россыпным золотом была богата древняя Нубия — стра-
на, подвластная Египту.
Интересна история освоения золотых месторождений нашей
страны. Золото в России долго не могли найти, хотя искали
очень энергично. И, вопреки привычному порядку, сначала было
открыто уральское коренное золото, а не россыпное. Его открыл
в 1745 г. крестьянин Ерофей Марков. Ему обязан Урал крупней-
шим Березовским месторождением. И лишь в 1814 г. талантливо-
му уральскому похштейгеру Л. И. Брусницыну (чин, приблизи-
тельно значивший «горный инженер»), упорно верившему в су-
ществование в России золотых россыпей, удалось найти на Урале
россыпное золото. Вскоре последовало открытие богатейших рос-
сыпных месторождений Сибири и Дальнего Востока. (Истории
освоения русского золота посвящена специальная интереснейшая
книга А. А. Локермана «Загадка русского золота». М., Нау-
ка, 1978.)
А как возникают россыпи? Воды великих и малых рек раз-
рушают коренные руды золота, перемалывая миллионы кубомет-
ров горных пород, вмещающих золотоносные жилы. Дробятся и
уносятся водой целые горы кварца, полевого шпата, слюды, а ма-
ленькие тяжелые крупинки золота оседают на дно.
Вода не уносит их, время бессильно изменить их состав (ведь
они не вступают ни в какие химические реакции), и постепенно
в определенных местах накапливаются золотоносные россыпи.
41
Тщательно изучив следы древних рудников, подсчитав извле-
ченный металл по сохранившимся отвалам пород и определив мас-
су всех сохранившихся изделий, изучив сведения из египетских
папирусов и древних рукописей, ученые попытались установить
размеры добычи золота по векам и странам. Некоторые из запи-
сей в старинных документах просто ошеломляют. Например, из-
вестно, что в Египте в середине II в. до н. э. в год добывали
50 т золота (а в средние века во всем мире менее 2т!). Сохрани-
лись и такие сведения: правитель Судана Канку Муса, совершая
паломничество в Мекку, привез в дар караван из 100 верблюдов,
каждый из которых нес 300 фунтов золота, следом шли 500 не-
вольников, неся по 6 фунтов каждый.
Немецкий исследователь Г. Квиринг, изучавший историю
освоения золота, приводит такую таблицу о его добыче по странам
и континентам (в т):
Эпохи Континенты и части света Всего
Азия Африка Европа
Каменный и медный век (—4500—2100 гг.) 140 730. 50 920
Бронзовый век (—2100—1200 гг.) 525 1720 400 2645
Железный век (—1500—50 гг.) 825 1415 1810 4120
Эпоха Римской империи (—50 + 500 гг.) 542 320 1710 2572
Всего в древнем мире 2102 4185 3970 10257
V—XV вв. 900 840 570 2470
Начиная с XVI в. добыча золота в Старом Свете падает, зато
драгоценный металл начинают энергично добывать во вновь от-
крытой Америке:
Всего (в т)
XVI В. 904
XVII в. 1100
XVIII в. 2150
Из них в Америке (в т)
330
604
1620
В XIX В. запас золота возрос на 12 300 т. Из них в Европе
было добыто 2200 т, в Азии — 660, в Африке — 860, а в Амери-
ке— 5100. Появился и еще один новый поставщик металла — Ав-
стралия, где было добыто 3460 т.
Всего за всю свою историю человечество добыло, как считают
ученые, около 90 тыс. т золота.
Может быть, это и не так уж много, если учесть, что в земной
коре его содержится не меньше 100 млрд, т, правда на 9/10 в рас-
сеянном виде. Итак, золото — нетленный минерал-металл. Фе-
42
тиш, во имя которого велись воины, поднимались паруса флотилии
и вслед за открывателями новых земель шли полчища конкиста-
доров...
Более 500 лет золото было тайной пружиной, будоражившей
умы и души алхимиков.
Хотя «философский камень», превращающий все металлы в
золото, найти так и не удалось, но масса попутных открытий
легла в основу современной химии. Но вот парадокс! Наука
XX в., ставя перед собой более грандиозные задачи ядерной фи-
зики, попутно осуществила извечную мечту алхимиков. Правда,
оказалось, что нужен для подобных превращений одних атомов в
другие не столько «философский камень», сколько... атомный
реактор. В реакторе атомы платины, иридия, ртути, таллия в ре-
зультате бомбардировки нейтронами превращаются в радиоактив-
ный изотоп золота. Впрочем, для промышленного получения зо-
лота этот метод пока не подходит.
Наш век внес в судьбу желтого металла и другое разительное .
превращение. Впервые в истории ученые подошли к этому древ-
нему металлу с технической меркой, и тогда инертность золота
к агрессивным средам, высокая электропроводность, неокисляе-
мость сделали его непревзойденным металлом в тонком химиче-
ском машиностроении и электронике. Современные ЭВМ состоят
из отдельных блоков, ячеек, контакты между ними осуществляют-
ся соединителями (разъемами), которых в ЭВМ десятки и сотни
тысяч. Понятно, как важна надежность работы всех до единого.
Самый надежный контакт позолоченный. Поэтому все чаще пред-
почитают применять в соединителях ЭВМ позолоченные контакты,
отказываясь от других более дешевых, но менее надежных покры-
тий. В 1978 г. из 1752 т золота, поступивших на западный рынок,
радиоэлектронной промышленностью было использовано 86 т,
89 было использовано зубными врачами, а на пополнение золото-
го валютного фонда пошло около 500 т золота. Так что и по сей
день основная роль золота валютная: обеспечивать стабильность
государственной валюты.
СЕРЕБРЯНАЯ
ВЕТОЧКА
(СЕРЕБРО)
Второй высокий металл называ-
ется серебро. Сие от золота раз-
нится больше цветом и тягостию.
Цвет его так бел, что ежели се-
ребро совсем чисто и только
после плавления вылито, а не
полировано, то кажется оно из-
дали бело, как мел.
м. В. л омоносов
ГЛАВА V
Есть в Эльзасе старинный серебряный рудник Маркирх. Сущест-
вует он и Споком веков, а точнее, с 963 г. Известно про него не-
мало. Например, что в 1539 г. на руднике нашли 100-килограммо-
вый самородок серебра, а в 1696 г. и того больше — 500 кг! В те
далекие времена считалось, что это неспроста, что на руднике по-
селился Горный Дух. Дух был вовсе не злой. Его тянуло к людям,
и он не скупился на добрые дела. Но люди за добро часто платят
неблагодарностью. А недоверие расстраивает и обижает. Вот Дух
и разобиделся. Однако его не оставляла надежда на нечаянную
встречу с доброй душой. Как-то, бродя по окрестным холмам, он
повстречал дочь горняка. Девушка была прекрасна, светлое пламя
любви тотчас охватило беднягу, который упал перед нею на зем-
лю, умоляя о любви. Но красавица не вняла его мольбам, лишь
посмеялась... И тогда Горный Дух заболел. Сильно затосковал
и забился в самую глубь горы. Там он с горя стал крушить все
вокруг, засыпать и заваливать камнями все штольни, одну за
другой, пока не пропал, не погиб весь рудник... Пришлось Духу
покинуть Маркирх.
Но к своей избраннице он все же пришел проститься И при-
нес ей розу. Стебель, листья, тонкие лепестки и острые шипы —
все было из чистейшего серебра! Серебряная роза и по сей день
хранится в этом семействе. В ней заключена тайная сила. Всякий
раз, когда семью ждет что-то счастливое, серебряная роза рас-
44
крывается во всем блеске и великолепии. Если же предстоит не-
счастье — роза плотно сжимает лепестки. Люди в Маркирхе рас-
скажут вам, что и сейчас бывает слышно, как кто-то постукива-
ет в горе, наверное, это Горный Дух. И все надеются, что не-
далек день, когда он снова откроет людям богатую серебряную
жилу...
На свете существует и другая серебряная ветка. И тоже в семье
горняков, и тоже передается как реликвия от деда внуку уже не
одну сотню лет. И, говорят, тоже приносит счастье. Эта ветка
точь-в-точь как живая еловая. Но хвоя на ней — чистое серебро!
Чуть заденешь старинный резной буфет, где стоит ветка,— и на
ней позвякивают серебряные шишки... Из окошка дома видны
припорошенные снегом горы Гарц. В ясный зимний день все ветки
елей, густо разросшихся по склонам, в тонком инее, и каждая
превращается в серебро. Верно, так было и в тот легендарный
день, когда хозяйка попавшей в беду горняцкой семьи, не зная,
как раздобыть хоть горстку медяков на хлеб, с отчаяния отправи-
лась в лес за шишками: дома ждали ее восемь голодных ртов —
детишки и больной муж. И снова выручил ее добрый Горный Дух.
Все ветки, все шишки в корзине бедняги превратились в чистое
серебро... Не стало в доме нужды и болезней.
Как и в уральских сказах, в этих старинных легендах горня-
ков Эльзаса и Гарца поэзия расцветает из истинной правды: из
стойкого горняцкого нрава да еще из фантазии рудознатцев, ко-
ренящейся на точном знании свойств и особенностей камня. Об
этом мы и поговорим подробнее.
Самородное серебро — минерал, встречающийся не часто.
И главная его необычность — удивительный облик. Серебро обра-
зует самородки самой причудливой формы: то это свивы серебря-
ной проволоки, то словно завиток волос, даже не завиток, а акку-
ратный локон, то подобие скрученных корешков, какие бывают
возле кряжистого пня, вывороченного из земли... «В земле нахо-
дится оно часто очень чисто, а больше в листках, или волосам по-
добно, тонкой и кудрявой проволоке, а иногда в нарочито великих
глыбах»—так писал о самородном серебре М. В. Ломоносов.
В 1661 г. серебро описал в Рудных горах физик Роберт Бойль.
Оно «вырастало из минералов подобно траве длиной в палец».
Сходство внешней формы самородного серебра с формой растений
давало основание искать в нем связующее звено между органиче-
ским и каменным миром. Серебряные нити, напоминающие расте-
ния, «прорастающие» на других минералах, украшают многие
музеи мира. Самородки из Фрейберга (Рудные горы) и вправду
словно веточки, с которых только что могла обломиться роза, а
вот этот из Гессена словно сам обломлен с легендарной еловой вет-
ки Гарца. Подобная веточка называется, как вы помните, дендрит.
Однако для серебра более характерны «нити», «волосы», серебря-
ная «трава», «мох»— кристаллические образования, резко вытяну-
тые в одном направлении.
45
Ученые называют подобные образования вискерами (по-анг-
лийски «вискер»—кошачий ус). Такой ус, будь он хоть четверть
метра длиной (бывают и-такие усы серебра!),— это лишь очень
вытянутый и обычно еще скрученный по одной оси кубический
кристалл! Вискеры — очень прочные кристаллы: их кристалличе-
ская ячейка почти не имеет дефектов. Металлурги научились со-
здавать специальные сплавы, где один из компонентов сплава
(скажем, карбид кремния) вискерами — усами, как прочным кар-
касом, армирует весь сплав, подобно арматуре в железобетоне.
Механизм роста таких нитевидных кристаллов —«серебряной
травы», «серебряного мха»— ученые объясняют обычно стеснен-
ным ростом в пористой среде. Диаметр кристалла определяется
тогда диаметром поры. В природе подобные кристаллы растут в
зоне окисления сульфидных руд, при разрушении которых ионы
серебра странствуют именно в пористой рыхлой массе частично
уже растворенного вещества. Нитевидные кристаллы из таких
месторождений, как Конгсберг (Норвегия), Фрейберг (ГДР),
Пшибрам (ЧССР), Элкхорн (Мексика), Каракалес (Чили), Ко-
бальт (Канада), украшают музеи мира. Известны нитевидные
кристаллы серебра и в месторождениях Советского Союза, напри-
мер таких, как Турьинские медные рудники на Урале, Змеино-
горек на Алтае, Джезказган в Казахстане.
Реже, гораздо реже встречаются и совсем другие, «нормаль-
ные» кристаллы серебра. Это кубы или октаэдры, сочетание обеих
этих форм в одном кристалле, сростки кубиков или октаэдров.
Может быть, они и напомнили серебряные шишки? Именно по-
добные сростки с торчащими острыми уголками находили в место-
рождениях Гарца, в пустотках рудных жил.
М. В. Ломоносов упоминает и о «нарочито великих глыбах»,
подобных найденным в руднике Маркирх в Эльзасе. Крупные
самородки серебра известны испокон веков. О них образно пишет
замечательный ученый средневекового Хорезма ал-Бируни: «Чис-
тое серебро, находимое в рудниках в виде отдельных кусков вели-
чиной с верблюда, опустившегося на колени».
Очень любопытные сведения об истории разработки серебра
мы находим в работах по минералогии основоположника отечест-
венной геохимии В. И. Вернадского. Говоря о том, что самородки
серебра находятся всегда в верхней части месторождений, так как
образуются при разложении первичных руд, ученый приводит
такие интересные данные: в Европе — в Эльзасе (Маркирх),
Гарце и Рудных горах в таких классических месторождениях, как
Шнееберг, Фрейберг, Пшибрам,— почти все серебряные самород-
ки были найдены еще в XIV—XVI вв. Колоссальный самородок,
найденный в Шнееберге, достигал 20 т! В Южной и Центральной
Америке находки относятся главным образом уже к эпохе за-
воевания континента европейцами в XVI в. Здесь, в Ханарсильо
(Чили), нашли один из самых больших самородков, когда-либо
встречавшихся на Земле: пластину серебра в 1420 кг. В России
46
самородки серебра были встречены на Медвежьем острове Белого
моря и на Алтае в XVIII в. И, наконец, последние из известных
самородков серебра найдены в Канаде уже в XX в.
Гигантские самородки — это колоссальная редкость. Другое
дело — мелкие зернышки, однако их легко пропустить. Такие мел-
кие зернышки самородного серебра, нередко попадающиеся на
Березовском руднике на Урале, не всегда заметны: с поверхности
они обычно покрыты черной или темно-серой пленкой побежало-
сти, и лишь в свежем срезе проглядывают собственно серебри-
стый белый цвет и сильный металлический блеск минерала. Ино-
гда в минерале присутствует примесь золота (порядка 10%), и
тогда он называется кюстелитом. При дальнейшем увеличении
содержания золота возникает естественный золотистый сплав
электрум. В древности его использовали и в природном виде, и
для получения отдельно золота и серебра. В отличие от золота,
большая часть серебра сосредоточена вовсе не в самородках и даже
не в мелких зернышках. Огромная масса этого благородного метал-
ла распылена, рассеяна в виде примеси в сульфидах свинца, сурь-
мы, кобальта. Особенно много рассеянного серебра извлекается
из главного сульфида свинца — галенита.
Нередко ионы серебра образуют соединения с серой и мышья-
ком или с серой и сурьмой. Это, пожалуй, самые эффектные и
очень похожие между собой минералы — красные серебряные
руды, «серебряные рубины»: прустит (Ag3As3) содержит мышьяк,
а пираргирит (Ag3Sb3)—сурьму. Прустит и назван по имени
химика Пруста, впервые доказавшего, что эти схожие алые мине-
ралы составляют все же не один, а два минеральных вида. Ну а
в имени пираргирит закодирован облик минерала: по-гречески —
Дендрит серебра —
Серебро самородное
серебряная еловая веточка
47
«пир»— огонь, «аргирос»— серебро. Впрочем, на огонь они похожи
оба. Оба красные, оба с сильным алмазным блеском, кристаллики
у обоих острые, словно язычки пламени: шестигранная призма
заострена гранями ромбоэдра или шестигранной пирамидки.
Прустит, или «светлая красная серебряная руда», и вправду
светлее пираргирита. Классические кристаллы этого минерала из
рудников Чили, Мексики, Канады или Рудных гор по цвету не
уступают рубину, а блестят еще сильнее. Их недостаток — хруп-
кость и маленькая твердость (2—2,5). Но главное даже не это.
На свету они моментально теряют и цвет, и блеск. Становятся
тускло-серыми, почти черными. Алая рубиновая окраска видна
тогда только на просвет. Что же происходит? Поскольку это со-
единения серебра, в них происходит примерно то же, что с фото-
пластинкой: на свету возникает тончайшая черная пленка оксида
серебра.
Пираргирит темнее, и до окисления цвет его темно-вишневый.
Поэтому его второе имя —«темная красная серебряная руда».
На свету он темнеет еще сильнее. И тогда рубином отливают на
просвет лишь ребра или мелкие осколки кристалла. Но его от-
личие от прустита не только в цвете. Кристаллы пираргирита
особенно богаты мелкими треугольными гранями с алмазным или
металлическим блеском.
Впрочем, в рудных свинцово-серебряных жилах, где обычно
встречаются оба эти минерала, часто вместе с галенитом, пиритом,
кальцитом, оба они образуют гораздо чаще не эти красивые
кристаллики с роскошным блеском, а плотные или зернистые
массы руды. Вот это и есть руда, прекрасная руда серебра, содер-
жащая больше 65% металла. Ну а красивые кристаллы, возникшие
в пустотках, находят место в витринах музеев и коллекций.
Наиболее распространенный рудный серебросодержащий ми-
нерал— сульфид серебра — аргентит («серебряный блеск», Ag2S),
открытый еще в 1530 г. «отцом рудной минералогии» Георгом
Агриколой. Он тоже встречается в гидротермальных месторожде-
ниях вместе с сульфидами свинца и цинка. Определить его не-
легко. Обычно это вкрапления неправильной формы, прожилки и
примазки. Сплошные плотные выделения свинцово-серого цвета
очень легко пропустить. Очень уж он похож на галенит. Но, как
и красные руды, аргентит темнеет на глазах. Несовершенные по
форме кубические или кубооктаэдрические кристаллики очень
редки. Обратить более пристальное внимание на этот материал
помогает часто сопровождающее его черное сажеподобное вещество
(серебряная чернь) — порошковатая разновидность аргентита. При
значительных скоплениях чернь тоже является рудой. Ведь арген-
тит содержит 87,8% серебра.
И все же рудные минералы серебра встречаются не так часто,
запасы металла в них невелики, и поэтому «львиная доля» миро-
вой добычи серебра падает на получение его из полиметалличе-
ских руд, в частности из сульфида свинца — галенита, где серебро
48
составляет хотя и малую (десятые и даже сотые доли процента),
но постоянную примесь.
Еще в раннем средневековье из полиметаллических месторож-
дений разрабатывались в основном серебряно-свинцовые; галенит
в них обогащен серебром, его-то и добывали в первую очередь.
Об этом позволяют судить остатки древних рудников и плавиль-
ных печей Карамазара в Средней Азии.
А было ли серебро известно раньше, до средних веков? Ко-
нечно, было! Свойства серебра — красивый белый цвет, масса,
а главное, великолепная ковкость—привлекли внимание в неза-
памятные времена. Как можно было пройти мимо металла, 1 кг
которого можно вытянуть в проволоку длиной почти 2 км! Да из
него можно сделать все, что захочешь!
К сожалению, о находках серебра археология имеет меньше
сведений, чем о золоте, меди и железе. Отчасти это связано со
свойством серебра переходить в неустойчивые в земле хлористые
соединения, растворяться, как бы рассасываться. Абсолютный
возраст наиболее древних серебряных изделий (мелких бусинок
и прошивок) около 4 тыс. лет. В Египте серебро именовалось
«белое золото» и ценилось дороже, чем обычное желтое. В бога-
тейшей гробнице одной из египетских цариц среди золотой посу-
ды и многочисленных золотых ожерелий, колец и браслетов было
найдено всего несколько серебряных браслетов с бирюзой и сердо-
ликом. Не больше серебра и в знаменитой гробнице Тутанхамона.
В Древней Греции разрабатывалось месторождение Лаврион, не-
подалеку от Афин. Серебро Лавриона в немалой степени спо-
собствовало расцвету Афин. Финикийцы обнаружили серебро в
Иберии (современной Испании) и буквально накинулись на него.
Стремясь вывезти как можно больше «белого золота», эти пред-
приимчивые открыватели новых земель и сокровищ снимали с
кораблей свинцовые якоря, заменяя их серебряными. Римский
ученый Плиний писал, что «один рудник под названием Бебело
давал Ганнибалу доход 300 фунтов серебра ежедневно». После
покорения Карфагена и Иберии потоки драгоценного серебра
хлынули в Рим.
От самого слова «серебро» веет дыханием тысячелетий. Серп
(по-ассирийски «сарпу»)—знак Луны (и знак серебра, дошедший
до алхимиков) и символ «пышнодарящий богини Иштар» (Астар-
ты)— повелительницы плодородной природы, покровительницы
любви. Как Солнце овеществлялось в Египте в золоте, так в Ас-
сирии и Вавилоне Луну и богиню Иштар символизировало се-
ребро.
Луна сияла с недоступной звездной вышины, и ассирийцы,
устремляясь к престолу своих богов, воздвигали ступенчатые
башни — зиккураты. По величине они лишь немногим уступали
пирамидам. Зиккураты были общественными сооружениями. Они
воздвигались, достраивались и реставрировались из поколения
в поколение.
49
Ассирийские зиккураты были и древними обсерваториями.
Вавилонские астрономы — жрецы богини Луны — так точно вы-
числили время ее обращения вокруг Земли еще 3000 лет назад,
что их современные коллеги, пользуясь точнейшими приборами,
скорректировали этот результат лишь на 0,4 секунды! Жрецы,
вероятно, присвоили имя Сарпу и своему божеству, так таинствен-
но менявшему форму, в отличие от всегда круглого Солнца, и сере-
бристо-белому, но темнеющему со временем металлу.
В ассирийском эпосе встречается одно из самых ранних упоми-
наний о серебре.
В поэме об ассирийском бого-человеке Гильгамеше повеству-
ется всемирном потопе. Боги, желая уничтожить людское племя,
предупредили во сне о катастрофе одного-единственного праведни-
ка. «Ассирийский Ной»—Утнапиштим — построил корабль. Вот
что он рассказывает:
Нагрузил его всем, что имел я,
Нагрузил его всем, что имел серебра я,
Нагрузил его всем, что имел я злата,
Нагрузил его всем, что имел живой я твари,
Поднял на корабль всю семью и род мой,
Скот степи, зверей степи, всех мастеров я поднял.
Может быть, для спасения от потопа в усыпальницу царицы
шумеров Шуб-ат (3000—2500 лет до н. э.) и были положены две
ладьи: одна серебряная, вторая медная. Возможно, получение
серебра, как и изобретение колеса и арки, досталось нам именно
от шумеров — этого удивительного народа древности.
Две «профессии» серебра связаны с его принадлежностью к
семейству благородных: во-первых, из серебра изготовляли личные
украшения, знаки власти, предметы религиозного культа, домаш-
нюю утварь и посуду, серебром отделывали парадное оружие;
во-вторых, серебро — это деньги. Серебро и золото часто дублиру-
ют и дополняют друг друга: примесь серебра делает золото более
твердым, а позолоченное серебро выглядит более нарядно. Отно-
сительная стоимость серебра и золота во всех античных государ-
ствах соответствовала 1:10. Более дешевое и прочное серебро из-
рядно потеснило золото из бытовой и религиозной утвари. Плас-
тичность серебра и его свойство прекрасно принимать полировку
способствовали возникновению специального вида прикладного
искусства — торевтики — художественной обработки металла. Ис-
кусство древности донесло до нас черты облика, одежды, быта
ушедших народов.
Вообразите на минуту всю несметную массу серебряных вещей,
найденных археологами: посуда, парадное оружие, утварь, укра-
шения, монеты. Светлый пластичный металл предстает тогда не-
скончаемым зеркалом, проходящим через тысячелетия истории.
В разные времена разные народы запечатлели на нем свои черты.
Рельефные серебряные «зеркала» словно отразили на века нескон-
чаемую галерею образов людей далеких от нас эпох...
50
Изображения на знаменитой золото-серебряной вазе из курга-
на Куль-Оба в Керчи впервые явили нам облик скифов — одного
из самых могущественных народов древности, живших в IV в. до
н. э. на юге нашей страны. Скифы исчезли, но их серебряные и
золотые «зеркала» передают нам их облик.
Вслед за куль-обинской электровой вазой шедевры скифской
торевтики были найдены под Воронежем, в Солохе, в Чертомлык-
ском кургане, в Таймановой и в Толстой «могилах». С ваз, чаш,
ножен для мечей и горитов — коротких колчанов для стрел —
словно живое предстает перед нами могучее племя скифов. Длин-
новолосые бородатые воины и юноши, ловящие диких коней,
сцены жарких боев и охоты, врачевания, пиров и мирных торжест-
венных бесед, важные лица вождей, восседавших в седлах спокой-
но ступающих коней.
Эти «зеркала» поведали нам, какую одежду носили скифы:
кафтаны с поясами, свободные шаровары, мягкие сапоги и войлоч-
ные шляпы. Мы знаем, каким было их оружие. Это короткие
мечи, копья, боевые секиры и топоры, двухвостые нагайки, четы-
рехугольные щиты. Взгляните, как динамично разворачивается
действие на узком серебряном пояске чертомлыкской амфоры.
Здесь изображена ловля диких коней. Вот пасется табунок еще
вольных животных; юноши пытаются их стреножить, а кони бры-
каются, противятся неволе. Но вот, наконец, они предстают по-
коренными, усмиренными. Серебряный поясок амфоры напоминает
живостью и точностью кинограмму живого, когда-то обычного по-
вседневного действия. Чудо искусства лишь в том, что свершилось
оно больше тысячи лет назад, но снова и снова словно бы про-
тивятся строптивые кони, снова смиряют их люди, а мы снова
и снова захвачены этой ловлей давно исчезнувших скифов, за-
печатленных в серебряном «зеркале» торевта...
Вот совсем иные времена. Другая великая держава — Рим.
Одна из самых значительных страниц римского искусства —
портрет. Портреты знатных римлян и римлянок. Чаще всего ма-
териалом здесь служит мрамор. С точностью, порой беспощадной,
возрождают скульптурные портреты облик римской аристократии.
И здесь искусство торевтов внесло свою лепту. В 1928 г. в местечке
Маренго в Северной Италии был обнаружен клад римских сере-
бряных вещей II в. н. э. Самой значительной находкой признан
бюст императора Люция Вера. «Бюст сделан из одного тонкого
листа серебра без какой-либо спайки путем многократного вы-
тягивания металла с помощью нагревания и выколачивания на
твердой, вероятно деревянной, основе; красивое лицо императора
обрамлено пышно вьющимися волосами и бородой, панцирь его
украшен головой Медузы. Художник умело использовал особен-
ности материала, гладкие плоскости лица контрастируют с завит-
ками волос, складками туники и чешуйчатым панцирем, рельеф
которого создает богатую игру светотени, своеобразно дополняю-
щуюся бликами блестящего металла». Так описывается эта наход-
51
ка в увлекательной книге Н. А. Сидорова «Новые открытия в
области античного искусства». Точное портретное сходство пере-
дает, очевидно, и своеобразный шлем I в. н. э., найденный в Эмес-
се (Сирия). Часть шлема, прикрывающая голову, сделанная из
железа, окаймляется тонким лавровым венком из позолоченного
серебра. Примыкающая плотно спереди лицевая серебряная маска,
очевидно, представляет собой точный портрет римлянина, во-
евавшего в этой азиатской провинции Рима. Крупный нос с гор-
бинкой, чуть приоткрытые губы, характерный разрез глаз на-
столько индивидуальны, что наводят на мысль о фотографии.
И вот что, пожалуй, самое удивительное! Ведь именно это — ис-
ходный материал — серебро через века сближает торевтику и...
фотографию! Ведь и фотография основана на свойствах этого
металла. Нельзя не приоткрыть и еще одну страницу истории,
также ярко запечатленную в торевтике. Иран IV в., империя Са-
санидов. Римская империя близка к краху, а на ее восточной гра-
нице царем царей Ирана Шапуром I, а в сущности, руками плен-
ных римлян, возводится роскошная столица империи Сасанидов
Бишапур. Среди предметов роскоши дворца Большой Айван сла-
вятся огромные серебряные блюда. Чаще всего на них изображены
сцены охоты царей и принцев на львов и горных баранов, на каба-
нов и коз. Есть блюдо, где царь восседает на верблюде. На другом
изображена богиня на драконе. Здесь, пожалуй, трудно говорить
о портретном сходстве. Пластичность серебра выявляет декоратив-
ный, торжественный, праздничный смысл предмета. Сасанидские
блюда становятся атрибутом роскоши, предметом экспорта. Их
находят очень далеко от Ирана, и на западе и на востоке. Найдены
такие блюда и на территории нашей страны — в Приуралье.
Невозможно здесь рассказать о превосходных коллекциях се-
ребряной посуды Эрмитажа и Оружейной палаты. Эти великолеп-
ные собрания нужно увидеть своими глазами. И в XVI—XVII,
XVIII—XIX вв. столовое серебро остается визитной карточкой
владельца — символом респектабельности. «На серебре, на золоте
едал»,— говорит Фамусов о своем вельможном дяде. Екатеринин-
ский вельможа граф Г. Орлов мог накормить на серебре изрядное
общество: его серебряный сервиз состоял из 3275 предметов, на
изготовление его пошло около 2 т серебра.
Но обратите внимание на характерную деталь: , резкую смену
«декораций» в петровской России. Вместе с бритыми подбород-
ками и бархатными и суконными камзолами, явившимися на сме-
ну боярским бородам, высоким шапкам и собольим шубам, смени-
лось и столовое серебро, украшавшее «высокое» застолье. Исчез-
ли чаши — круглые братины, тяжелые позолоченные ковши с ка-
меньями, массивные солонки. Теперь на царском столе красовались
серебряные супницы с крышками, кофейные сервизы и новое
увлекательное русское чудо — серебряные самовары.
Привлекает взор и еще одна своеобразная страничка в истории
столового серебра. Ее внесла эпоха покорения недавно открытых
52
экзотических стран: на обеденном столе появляются в серебряной
оправе скорлупки огромных диковинных орехов, страусовых яиц,
причудливые раковины. Да и сами эти сосуды приобретают мод-
ный облик экзотических, а то и вовсе фантастических зверей.
На столах коронованных особ страусы соседствуют с лебедями,
попугаи — с грифонами, куропатки — с оленями и сфинксами.
Корпус птицы круглится яичной или ореховой скорлупой или
перламутром раковин, а длинные лапы, шейки, крылья, покрытые
перьями, тонкие головки с раскрытыми клювами и диковинные
хвосты позволяет сработать все тот же материал удивительной
пластичности — серебро.
Все знают, что из серебра, как и из золота, чеканят монеты.
И, как мы уже помним, были времена, когда серебро ценилось
дороже золота. Ведь оно вошло в обиход позже, да и добывать его
поначалу было труднее. Такой важный авторитет, как Страбон,
историк, живший в Древней Греции, это подтверждает. У одного
из арабских племен, по сведениям Страбона, фунт серебра рав-
нялся двум фунтам золота. Однако уже в античных государствах
по мере развития горного дела серебро становилось все дешевле
и соотношение цен золота и серебра определяет его несколько
отличную роль, именно серебро стало главной разменной монетой.
А во многих странах (в Китае, Афганистане, Иране, Эфиопии)
оно было единственным монетным металлом. Нередко деньгами
служил весовой металл. Можно было от целого слитка отрубить
кусок. Такие рубленые деньги так и назывались «рубли». Так
же как произведения торевтики (посуда и оружие), монеты со-
ставляют своеобразную портретную галерею главным образом
коронованных особ. Символические знаки государств и городов,
часто животные, птицы, рыбы или цветы украшают другую сторо-
ну монеты. Иногда эти изображения как раз и представляют
главную ценность. В 227 г. катастрофическое землетрясение раз-
рушило Фаросский маяк — одно из семи чудес света. Рухнула
огромная статуя бога Солнца — Гелиоса. И только монеты донес-
ли до нас изображение этого колосса с точностью, позволяющей
сегодня говорить о реконструкции маяка.
Некоторые важные архитектурные сооружения — известные
башни, мосты — изображались на монетах и в средние века. Но
особенно это вошло в традицию в эпоху Возрождения, когда
торговые города получили право чеканить собственную монету.
Отдельно выпускаются юбилейные монеты, монеты в честь побед.
В Венеции с XIII в. чеканились даже особые новогодние моне-
ты — озеллы. Венецианский дож торжественно дарил их на новый
год.
В главе о серебре хочется упомянуть еще об одном виде памят-
ных монет; о горнорудных талерах. Они чеканились специально
из металла старинных известных рудников. Вот, например, горно-
рудный талер Фрейберга: верхняя половина монеты детально
изображает панораму города и даже вход в шахту, а на нижней
53
виден сам рудник: штольня, скальные выходы, крепи и даже ма-
ленькие фигурки горняков с кирками и кувалдами.
Древнейшее применение серебра для получения «святой воды»
казалось мистическим. Отсюда шел обычай кидать в колодцы
серебряные монеты и пить из серебряной посуды. Оказывается,
вода в такой посуде представляет очень слабый раствор серебра
(коллоидальное серебро), обладающий даже при чрезвычайно
слабой концентрации ионов серебра сильными бактерицидными
свойствами. Известно, например, что во время походов Александ-
ра Македонского в его армии начались эпидемии кишечных болез-
ней. Офицеры, пившие из серебряных кубков, страдали значи-
тельно меньше, чем солдаты, у которых посуда была оловянная.
Это свойство серебра также используется по сей день — воду
«серебрят» на больших океанских кораблях, пропуская перемен-
ный электрический ток через воду между серебряными электро-
дами. «Серебряную» воду пьют в космосе космонавты. Но «сереб-
рение» воды — это первые шаги элемента 47 таблицы Менделеева
в фармакологии. В медицине издавна применялись и другие со-
единения серебра, такие, скажем, как азотнокислое серебро —
ляпис. Среди современных медицинских препаратов, содержащих
серебро, известны протаргол, протаргенитум, аргин, лосаргентум,
аргирол (все они имеют корень «арг» от латинского названия
серебра — аргентум). Известное лекарство колларгол содержит
78% серебра.
Есть у серебра совершенно особое, уникальное свойство —
звонкость. «Серебряный колокольчик»— символ мелодичного
чистого звона. Малиновый звон церковных колоколов достигался
добавкой серебра в колокольную медь. Струны некоторых инстру-
ментов на 80% сделаны из серебра. И даже стеклянные елочные
колокольчики несут тончайший слой серебра — здесь оно не столь-
ко для звона, сколько для зеркального блеска.
Мы встречаемся с серебром каждый день, глядя в зеркало.
Это тоже древнейшая служба серебра (правда, долгое время серебря-
ные зеркала были металлические, полированные). С появлением
стекла серебро на время уступило место амальгаме олова, но не-
надолго. На наши зеркала нанесен тончайший слой серебра. Дела-
ется это так. Стеклянные пластины нужного формата, двигаясь
по ленте конвейера, проходят два пульверизатора: из одного по-
дается смесь азотнокислого серебра, едкого натра и раствора ам-
миака; из второго — восстановитель — глюкоза или сахар. И прямо
на гладкой поверхности стекла происходит известная каждому
школьнику реакция «серебряного зеркала»— тончайший слой ме-
талла превращает стекло в зеркало.
Сегодня в мире добывают ежегодно не менее 10 000 т серебра.
И все большее количество благородного металла требует техника.
Высокая тепло- и электропроводность серебра (наилучшая из всех
металлов при комнатной температуре) позволяют использовать
его для проводников в точных приборах и для наиболее ответст-
54
венных электроконтактов. Высокочастотная электротехника (токи
высокой частоты распространяются в поверхностном слое металла)
широко использует посеребренную проволоку. Не обходится без
серебра и атомная техника. Высокая способность серебра приобре-
тать радиоактивность под действием нейтронов применяется для
индикаторов нейтронного излучения.
Мы недаром сравнивали роль серебра в торевтике и фото-
графии. И здесь и там металл способствовал сохранению портрет-
ных, индивидуальных черт человека. Художник Дагер был пер-
вым, кто использовал свойство солей серебра реагировать на свет.
Сегодня главной сферой применения светочувствительных свойств
соединений элемента 47 является фото- и кинопромышленность.
Но не только. Примесь галогенидов серебра в органических стек-
лах позволяет делать удивительные темнеющие на солнце и свет-
леющие в тени стекла защитных очков.
Однако, в отличие от других потребителей благородного ме-
талла, затраты серебра фото- и кинопромышленностью нельзя на-
звать совершенно безвозвратными. На крупных предприятиях,
производящих обработку фотоматериалов (в том числе рентгенов-
ских снимков), серебро, вымываемое из светочувствительного
эмульсионного слоя, при достаточно высоком уровне технологии
улавливается из стоков. Масштаб годовой «добычи» серебра на
таких предприятиях приближается к добыче металла на вполне
рентабельном руднике. Такие предприятия по существу сами пре-
вращаются в своеобразные городские «серебряные рудники», воз-
вращающие ценный металл в строй.
КАПНУВШИЙ
С НЕБА
(ЖЕЛЕЗО)
Железные руд ок они доставляют
человеку превосходнейшее и зло-
вреднейшее орудие. Ибо сим
орудием прорезываем мы землю,
сажаем кустарники, обрабатыва-
ем плодовитые сады... Но тем же
железом производим брани, бит-
вы и грабежи и употребляем оное
не только вблизи, но мещем
окрыленное вдаль то из бойниц,
то из мощных рук, то в виде
оперенных стрел... Тою ради да
будет вина приписана человеку,
а не природе.
Плиний Старший
ГЛАВА VI
Золото и медь, и лунно-белое серебро сами блеснули человеку
из недр Земли. Железо тысячелетиями было знакомо людям лишь
в небесном обличье. Темные, ноздреватые куски камня, похожие
на металл, падая прямо с неба, не плавились земным пламенем.
Красные полосы небесного огня, рассекающие черный небосклон,
низводили их на землю. «Би-ни-пет»— небесный — одно из первых
имен железа. Так называется этот металл на языке коптов — на-
рода, живущего в Египте. «Зидейрос»— звездный — называли его
древние греки. «Небесной медью» считали железо шумеры. «Яр-
кат»— капнувший с неба — еще одно ныне забытое имя этого
металла, данное ему в древности армянскими металлургами. Идея
небесного железа очень долго владела умами. Вспомните, к при-
меру, что среди богов Олимпа особым уважением пользовался
хромой кузнец Гефест. А отчего он был хром? Да оттого, что
Зевс однажды в гневе сбросил его с Олимпа на землю, и Гефест,
падая на остров Лемнос, сломал ногу. Вслед за ним упала с неба
и его чудесная наковальня. Та самая, на которой бог-кузнец ковал
божественные доспехи, оружие и украшения богам и героям Элла-
ды. Гефест обучил кузнечному ремеслу всех жителей Лемноса, и
они стали наилучшими в Греции кузнецами...
Этот вечный сюжет—«небесные» кузнечные инструменты,
боги-кузнецы — появляется в мифах и легендах многих народов.
В старинной Ипатьевской летописи, отразившей языческие веро-
56
вания древних славян, рассказывается, что в царствование бога
Сварога «упали с небес клещи, начали ковать оружие, а до того
билися камнем и палицами». Сохранились «божественные» кузне-
цы и в христианских легендах славян. Это Косьма и Дамиан, а то
и единый славный богатырь Козьмодемьян. Сильным и храбрым
был Козьмодемьян: сам выковал волшебные клещи, сам схватил
ими страшного врага змея прямо за язык, не разжимая клещей,
подтащил его Козьмодемьян к железному плугу, запряг чудовище
и вспахал землю! У великого народа-хлебопашца пахарем стано-
вится и «небесный кузнец».
Степенно, со всеми достоверностями сказки рассказывает о
происхождении небесного железа карело-финский эпос «Калевала».
Любимый герой поэмы — веселый и бесшабашный поэт Лемми-
кяйнен — просит главного бога Укко:
О ты, Укко, бог великий!
Ты ведь правишь туч грозою,
Облаками управляешь,
Твердь воздушную раскрой ты,
Ниспусти ты град железный...
Внял Укко мольбам, «испустил он град железный, покрупней
главы мужчины и поменьше лошадиной».
В древнем мире этот редкостный небесный металл ценился
очень высоко и самое почтенное по возрасту изделие — это не
оружие, не орудия труда, а... бусы из прокованных пластинок
метеоритного железа. Этим бусам не меньше 6 тыс. лет! Их нашли
в Египте, в поселениях раннего медного века, возле селений Гизе,
Герц и Медум. А носили эти бусы в те времена, когда в Египте
еще не было фараонов,— в III—VI тыс. до н. э. Но и в эпоху
великих династий, во времена самых прославленных фараонов
Древнего Египта железо оставалось драгоценным металлом. Со-
хранился папирус одного из фараонов с просьбой, обращенной к
правителю хеттов — народа, жившего в Малой Азии,— поменять
золото, которого в Египте «столько, сколько песка в пустыне»,
на железо. В знаменитом архиве папирусов в Амарне найден до-
кумент, повествующий, что правитель хеттского племени из Мита-
нии прислал фараону Аменхотепу III (1455—1419 гг. до н. э.)
и его сыну Эхнатону (1418—1400 гг. до н. э.)1 драгоценный по-
дарок — железное оружие. А вспомните знаменитую сокровищ-
ницу— гробницу Тутанхамона. Золото, золото и золото! Пре-
красные, искусно сделанные вещи. Великолепная работа восхища-
ет, блеск непомерной массы золота слепит глаза. Но вот что пи-
шет К. Керам, автор интереснейшей книги «Боги, гробницы,
ученые» о маленьком железном амулете Тутанхамона: «Амулет
относился к числу наиболее ранних железных изделий Египта,
и... в гробнице, наполненной чуть ли не до отказа золотом, именно
эта скромная находка имела наибольшую с точки зрения истории
1 Годы правления, а не годы жизни,
57
культуры ценность». Всего несколько железных изделий было
найдено в гробнице фараона, среди них золотой браслет с желез-
ным оком бога Гора, небольшой кинжальчик с железным клин-
ком и золотой рукояткой, маленькая железная скамеечка «урс»,
служившая египтянам изголовьем. «Все эти вещи небольшие и
носят явно драгоценный характер»,— пишет об этих находках про-
фессор Б. Н. Граков в книге «Железный век».
Хетты первыми открыли секрет получения железа. Отсюда
железо поступало в другие страны. Вот перед нами письмо на
глиняной табличке, написанное больше 3 тыс. лет назад. На-
писал его хеттский царь фараону Рамзесу II (1317—1251 гг.
до н. э.). В письме он сообщает, что выслал целый корабль, гру-
женный «чистым железом», и еще подарок — железный меч. Же-
лезо из металла драгоценных изделий превратилось в металл
войны. На стене усыпальницы Рамзеса III (1204—1173 гг. до н. э.)
мы видим уже целую батальную сцену. Воины сражаются копья-
ми и мечами. Но у одних оружие выкрашено оранжевой краской —
это бронза или медь, а у других — голубой. Это «небесный ме-
талл»— железо, новое достижение военной техники. Именно в
царствование Рамзеса III в Египте осваивается выплавка железа.
В различных районах Египта археологи находят остатки плавиль-
ных печей, еще очень примитивных, маленьких, но уже со специ-
альным сложным воздуховодом. Возле них находят и готовые
крицы железа — бруски металла, сужающиеся к концам острыми
язычками. Эти находки — важные ступеньки, по которым «небес-
ный металл» спускался на землю и приобретал «гражданские
права». Но лишь к IX в. до н. э. железо в Египте окончательно
вытесняет бронзу. Теперь это уже металл не только войны, но
и мирного труда, из него сделаны орудия ремесленника и пахаря.
Очень похожая картина вырисовывается и в Месопотамии —
втором важнейшем регионе древнейшего развития цивилизации.
Амулеты и украшения из метеоритного железа попадались среди
золотых украшений уже известной нам царицы древнего Ура
Шуб-Ад; и так же, как и в Египте, в IX—VIII вв. до н. э. здесь
совершается важнейший переход от бронзы к железу как к глав-
ному металлу труда и войны. В Британском музее хранится кол-
лекция ассирийского оружия времени царствования Саргона II
(722—706 гг. до н. э.)—железные мечи, покрытые тонкой брон-
зовой оболочкой. Ассирийцы, грозные воины-завоеватели, очень
заботились о своем оружии и не совсем доверяли новой технике:
для большей гарантии железное оружие погружалось в расплав-
ленную бронзу. И еще одно открытие сделали археологи во
дворце Саргона II Дур-Шаррукине в Ниневии — был обнаружен
склад железа: 160 т железных криц массой от 4 до 20 кг; вместе
с ними в кладовых дворца хранились железные плуги, топоры,
лопаты.
Ученые предполагают, что именно страны Малой Азии, где
проживали племена хеттов и халибдов, были местом возникнове-
58
ния черной металлургии. Хетты, как шумеры и ассирийцы, за-
писывали все важное на глиняных табличках. Сохранились хетт-
ские таблички 4-тысячелетней давности с географическими при-
вязками мест добычи разных металлов и их руд. О железе и там
сказано, что происходит оно... с неба.
Из стран Малой Азии «тайны» изготовления железа рас-
пространились в Египет, Ассирию, Палестину. И в Европу железо
пришло из Малой Азии.
В Греции сталь именовалась «халид», а ведь означает это
слово, как мы помним, не что иное, как название небольшого
племени металлургов из Малой Азии. Это племя жило на южном
побережье Черного моря, близ Трапезунда, и прославилось из-
готовлением железных предметов. «Борьба» железа с бронзой и
здесь происходила на протяжении XI—VIII вв. до н. э. Много-
кратно упоминается железо в гомеровском эпосе. Например, в
«Илиаде» написано, что на похоронах Патрокла его друг Ахилл
устроил состязания у погребального костра в память героя. Среди
призов упомянуты кусок золота и кусок железа, которого земле-
дельцу должно хватить на пять лет.
Упоминание о железе встречается и у других античных авто-
ров. Вот как похваляется матери только что родившийся, но уже
жуликоватый мальчишка Гермес — покровитель бродяг, жуликов
и торговцев:
Тотчас отправлюсь в Пифон, проломаю дворцовую стену,
Вдоволь котлов и прекрасных треножников там наворую,
Золота вдоволь себе наберу с искрометным железом.
(Из греческого гимна Гермесу)
Снова железо, хотя и вошедшее в обиход, числится в одной
строке с золотом. Известно, что в древнем Риме, где железо стало
главным металлом оружия и орудий труда, именно железное
обручальное кольцо служило знаком неразрывного союза.
Через века, вдохновляясь античным примером, чугунные коль-
ца надел на палец своим воспитанникам директор Царскосельского
лицея Е. А. Энгельгардт как символ их неразрывной связи с
Лицеем, друг с другом.
Историки считают, что к VII в. до н. э. железо широко рас-
пространилось по всей Европе, вытесняя бронзу.
Крицы — слитки железа
«Видманштеттовы фигуры»
59
Всем нам с детства знакомы изображения греческих храмов,
их портики с торжественными колоннадами. А знаете ли вы, что
греческие архитекторы при постройке храмов применяли не только
мрамор, но и... железо. Колонны были собраны из мраморных
барабанов. А барабаны скреплены между собой прочными желез-
ными дюбелями — стержнями длиной 130 мм, шириной 90 мм и
толщиной 15 мм.
Уже с 1000 г. до н. э. в Европе начался железный век. Эпоху
широкого освоения железа называют гальштатской по названию
городка в Австрии, где было найдено множество железных и
бронзовых изделий. Хотя оружие и орудия труда стали в это
время делать из железа, бронза применялась еще очень широко
для художественных изделий, украшений одежды, кухонного
инвентаря. И только во времена позднего железного века (латен-
ская культура) железо постепенно вытеснило бронзу.
И если латинское название металла «феррум»— твердый —
говорит о его свойстве, то и славянское слово «зализо» имеет один
корень с лезвием оружия и орудий труда.
Немало заржавело колечек и амулетов, прежде чем люди по-
няли, что железо не только небесный, но и самый земной
металл. Железо составляет 5,1% массы земной коры. Если же
говорить не только о земной коре, доля которой в массе нашей
планеты сравнима с долей скорлупы в массе ореха, но о земном
шаре в целом — доля железа возрастает до 34,63%.
«Современная астрофизика установила относительную одно-
родность химического состава известной части Вселенной. В общей
массе вещества около 90% составляет водород. Металлы, стоящие
в таблице Д. И. Менделеева вблизи железа, составляют 0,5%.
Спектр Солнца изобилует линиями, принадлежащими железу».
И далее: «Ученые установили закономерности первоначального
образования многих элементов. Наибольшая вероятность и рас-
пространенность тех или иных ядерных реакций связана с изме-
нениями температуры звезд. На первой стадии наибольшее значе-
ние для энергетического баланса звезд имеет превращение водо-
рода в гелий, на более поздних стадиях, при других температур-
ных условиях — превращение гелия в углерод и кислород, затем —
преобразование этих элементов в наиболее устойчивый — железо.
Химический состав Вселенной свидетельствует о том, что она на-
ходится в начале своего пути от водорода к железу». «Большое
содержание окислов железа в мантии Марса, по-видимому, яви-
лось причиной того, что поверхность «красной планеты» имеет
ржавый оттенок». Эти утверждения принадлежат астроному
Дж. Вуду.
Это поразительный штрих, подчеркивающий единство Вселен-
ной: яркий румянец щеки в морозный день и красноватое свече-
ние Марса имеют одну природу — железо! И гемоглобин крови,
и парообразная атмосфера далекой планеты окрашены железом.
Железо исстари — металл войны. И именно Марс был символом
60
железа у алхимиков. «В бою железо дороже золота»,— твердит
татарская пословица. «Железом и золота добуду»,— вторит ей
русская. Но раз железа так много в составе нашей планеты, как
же случилось, что так долго длился каменный век? И сменился он
не железным, а медным, а потом бронзовым. Почему?
Как только мы попытаемся ответить на это «почему», сразу же
возникнут по крайней мере два новых вопроса: из чего можно
делать железо? и как? Первый — из чего? И вот оказывается,
что узнать, угадать железо в его минералах вовсе не просто. Ну,
конечно, в самородном железе, как и в самородном золоте или
самородной меди, обличье металла налицо. Самородное железо
блестит, как серебро или платина; ему присущи серебристо-серый
цвет, ковкость. Высокая плотность, «тяжесть» ощущается даже в
самых маленьких осколках: масса самородного железа (7—7,8)
подчеркивает его принадлежность к классу самородных металлов.
Больше всего свежее самородное железо похоже на платину. Что
значит «свежее»? Самородки железа, в отличие от самородков
благородных металлов, легко окисляются с поверхности и всегда
одеты в черно-бурую «рубашку». Их истинный цвет можно уви-
деть лишь на свежем изломе. Отличается железо и сильными
магнитными свойствами: стрелочка компаса сразу «оживает» в
его присутствии. Но самородного железа на Земле очень мало;
это не руда, а и вправду «драгоценный» по редкости минерал.
И действительно, правы были наши далекие предки, назвав его
небесным и звездным: среди находок самородного железа пре-
обладают метеориты. Преобладают? Значит, все-таки есть и зем-
ное? Есть, но встречается оно еще реже, чем уникальные гости
из космоса.
Постижение сущности этих космических гостей позволяет нам
реальней представить глубины собственной планеты, еще и еще
раз убедиться в том, что сходств в природе больше, чем различий.
Строение метеоритов и каменных, и железо-каменных, и железных
позволило несколько приоткрыть тайну строения глубинных слоев
Земли. Ведь породы, вырвавшиеся из глубоких недр Земли, наи-
более близки по строению метеоритам. И именно там, где на
поверхность изливаются наиболее тяжелые, подкоровые слои
земного вещества, образуются базальты, тонкозернистые породы,
сложенные главным образом силикатами железа и магния; в про-
межутках между кристалликами этих минералов и встречаются
мелкие зернышки самородного железа. В отличие от метеоритного
его называют теллурическим. А минерал земного самородного
железа назван аваруит. Чаще всего его зернышки не имеют пра-
вильной формы — это вкрапленность округлых капель. Иногда
в пустотках пород различимы мелкие кристаллики или «проволоч-
ки»— вискероподобные образования железа. Лишь вблизи г. Кас-
селя в ФРГ и в местечке Уифак на острове Диско у западного
берега Гренландии встречены значительные скопления самород-
ного железа. В месторождении Гренландии масса железа достига-
61
ет нескольких тонн. Это единственное в мире месторождение
самородного железа. Базальт здесь извергался на поверхность
через залежи каменного угля, а ученые утверждают, что самород-
ное железо образуется именно в восстановительных условиях:
в присутствии углистого вещества, битума или метана. Поэтому
и в метеоритах, и на Земле вместе с самородным железом встреча-
ются оловянно-белые пластиночки редкого минерала когенита —
карбида железа.
Известен и такой факт. В 1905 г. геолог А. А. Иностранцев
обнаружил в районе Русского острова на Дальнем Востоке, там,
где вулканические породы извергаются на поверхность пластов
каменного угля, включающего линзы железных руд, пластовую
залежь самородного чугуна, т. е. сплава железа с углеродом!
В этом природном чугуне оказалось 3,2% углерода, 1,55% крем-
ния, 10,66% марганца. Метеоритное железо содержит от 4 до 48%
никеля. В земном теллурическом железе никеля меньше, обычно
не больше 1—2%, и оно мягче — по составу космическое и земное
железо разнятся. А как эти «самородки» по облику различать?
Вдруг кто-то из вас найдет метеорит? Вряд ли вы сами сможете
определить, сколько в нем никеля. И не надо: никель «определит»
себя сам. И вот почему. Когда на каком-то неизвестном нам асте-
роиде или планете возникал сплав железа и никеля, они соединя-
лись в единой кристаллической структуре. Но дальше, при осты-
вании сплава, их судьбы разделились. И когда вы держите в
руках осколочек метеорита даже такого, который считается сплошь
железным, фактически вы видите в нем смесь двух минералов:
менее никелистый камасит образовал сросток пластиночек, а более
никелистый тэнит заполнил все «окошечки» между пластинками
камасита. Когда вы пришлифуете любую поверхность метеорита
и протравите ее кислотой, вы обязательно увидите красивый гео-
метрический орнамент из косо пересекающихся полосок — лучи-
ков — камасита на фоне более светлого тэнита. Впервые эти узоры
увидел и изучил ученый Алоис Видманштетт, так они и называют-
ся «видманштеттовы фигуры». Случилось это после того, как
22 мая 1808 г. вблизи местечка Штаннерн упал железный метео-
рит.
А ведь еще в просвещенном XVIII в. ученые мужи настолько
утратили веру в возможность падения метеоритов, что даже убра-
ли их из музеев, дабы не срамиться перед публикой. В ученых
кругах Вены писали: «Можно себе представить, что в 1751 г. даже
самые просвещенные люди в Германии могли поверить в падение
куска железа с неба». Парижская академия наук в 1790 г. даже
постановила не рассматривать впредь сообщений о падении камней
на Землю как о чем-то антинаучном. Какая же убежденность
понадобилась замечательному путешественнику и ученому-нату-
ралисту П. С. Палласу и ученому-химику Э. Хладни, чтобы
осмелиться снова возвестить о космическом происхождении огром-
ного, 600-килограммового метеорита. Этот огромный метеорит был
62
Метеорит
найден в 1749 г. на горе Темир (между Красноярском и Мину-
синском). П. С. Паллас в 1775 г. привез его из Сибири. «Палласо-
во железо» было первым детально изученным метеоритом, вновь
убедившим ученый мир в неразрывной связи Земли и Космоса.
Метеорит П. С. Палласа был одним из наиболее крупных. Но
самый большой из известных железный метеорит упал в Мексике.
Суммарная масса его обломков— 100 с лишним тонн! Но и это не
предел. На весь мир известна Чертова долина в Аризоне
(США)—кратер диаметром 12 000 м и глубиной почти 200 м.
Подсчитано, что масса упавшего сюда метеорита была около
10 млн. т! В легендах индейцев навахо метеорит превратился в
духа огня, сошедшего с неба на Землю.
...Мир науки и мир поэзии — это двуединый способ челове-
ческого познания. Недаром великий поэт и натуралист И. В. Гёте
писал: «...наука первоначально родилась из поэзии». Конечно,
при единой главной задаче — постичь мир и себя в нем — наука
и поэзия говорят разным языком, и безусловно, стоит учиться по-
стигать оба эти языка! Вот как, к примеру, рассказано о падении
метеорита на языке поэзии римским поэтом Овидием в поэме
«Метаморфозы» в главе о Фаэтоне.
Фаэтон-юноша, почти мальчик, вошел впервые в светлый дво-
рец бога Солнца Гелиоса. До этих лет мальчик жил с матерью.
Теперь он вырос и пришел к отцу, богу Солнца. «Сынок, подойди,
не бойся,— позвал его родительский голос.— Есть у тебя заветная
мечта? Клянусь, что исполню любое твое желание». Едва отзву-
чали слова отца, как мальчик воскликнул: «Отец! Каждый день
63
ты проносишься через небо на огнедышащих конях в блестящей
золотой колеснице. Сверкает твой венец, блестит золото колесни-
цы, и люди видят солнце! Позволь мне один раз поправить сол-
нечной колесницей. Вот мое желание!» Так сказал Фаэтон.
«Ну что ты, сынок! У тебя не хватит сил,— отвечал отец.—
Кони норовисты, а ты даже не знаешь дороги. Не ведаешь, какие
опасности подстерегают на пути. Дорога сначала круто идет в гору,
оттуда страшно и глянуть вниз. Потом спускается вниз еще круче.
Тут и я еле-еле сдерживаю коней. По обеим сторонам дороги
караулят страшные звери: Дракон и Лев, Бык и Скорпион. От-
кажись!»
Но все уговоры напрасны. Фаэтон не ведает страха. Отец
боится за него, однако он дал клятву исполнить желание сына.
А медлить больше нельзя: заря Эос подняла свой розовый полог
и весь мир ждет появления Солнца. С тяжелым вздохом Гелиос
надевает на мальчика венец, дает ему в руки поводья, помогает
встать на колесницу. Щелкает Фаэтон бичом, кони легко берут
разбег, и над миром восходит Солнце. Но кони, привыкшие к
могучей длани грозного бога, не чувствуют слабой руки мальчика
и несутся по своей воле. Фаэтон не может удержать их и погля-
деть вниз боится, и назад пути нет. Сбились кони с привычной
колеи. Все ниже и ниже над землей скачет огненная колесница.
Страшный жар охватил землю. Вспыхнули леса. Растрескались от
огня горы. Высохла вода в реках, сгорели рощи и посевы. Гибель
в огне грозит миру. Что делать? Верховный бог Зевс метнул
тогда молнию и сбросил Фаэтона в реку Эридан. Кони взмыли
вверх. А тело упрямца Фаэтона, дерзнувшего хотя бы на день
сравняться могуществом с богами, звездой прочертило небосвод,
яркой звездой, окруженной огненными полосами — пламенею-
щими волосами юноши... Долго оплакивали мать и сестры безрас-
судно смелого юношу. Так долго, что превратились в деревья...
Но и тогда с их ветвей капали прозрачные слезы. Солнце золоти-
ло их, и до воды они долетали золотистыми каплями янтаря.
Образно и точно миф о падении Фаэтона воспроизводит карти-
ну летящего метеорита. Греческий ученый Анаксагор знал о мете-
оритах и правильно относил их к космическим телам. Это знание
отразилось не только в названии металла, но и в античной мифо-
логии.
Пути науки нередко следуют словно витками спирали... Что
же до практики, то применять метеоритное железо непросто. На-
роды, находившиеся в своем развитии на уровне каменного века,
не делали особого различия в технологии обработки этого тяжело-
го металла-камня по сравнению с другими камнями. По свидетель-
ству путешественника Р. Пири, исследовавшего Гренландию, эс-
кимосы Гренландии обращались с самородным железом из своего
единственного на Земле месторождения почти как с камнем, встав-
ляя железные вкладыши в пазы деревянных или костяных руко-
яток. Они лишь слегка обрабатывали их холодной ковкой. Извест-
64
но, что горячей обработке метеоритное железо почти не поддает-
ся, хотя такие попытки и упоминаются в истории. Один из бухар-
ских эмиров приказал лучшим оружейникам выковать меч из
«небесного» железа. Однако «небесное» железо не ковалось и под
страхом смертной казни: мешала примесь никеля, отличающая
«небесный металл». И все же существует оружие из метеоритов!
Это кинжал с золотой рукояткой, найденный при раскопках шу-
мерского города Ура. Кинжал был изготовлен предположительно
в 3100 г. до н. э. Есть предметы и более позднего времени. Это
две сабли и наконечник пики индийского властителя Джехан-
гира (XVII в. н. э.) и две шпаги: русского царя Александра I и
романтического героя Южной Америки Боливара.
Недавно о самородном железе поступило интересное сообщение
из Праги: археологи Моравского музея в городе Брно, закончив
19-й сезон на раскопках поселения Мстенице, относящегося к
раннему средневековью, среди 40 тыс. различных предметов
обнаружили топор, металлографический анализ которого выявил
видманштеттовые фигуры. Значит, и топор был сделан из косми-
ческого железа. Скорее всего эти вещи были изготовлены путем
холодной обработки металла. Сейчас метеоритное железо, разуме-
ется, не используется для целей металлургии: все метеориты
тщательно регистрируются и хранятся в соответствующих музеях.
Самородное железо, обнаруженное в метеоритах и значитель-
но реже в земных породах, есть и на нашем естественном спутни-
ке— на Луне. «До первой высадки на Луне предполагалось, что
на ее поверхности будет найдено в большом количестве метео-
ритное железо. Однако среди образцов, доставленных «Аполло-
ном-! I», металлического железа было очень мало, причем большая
часть его, по-видимому, образовалась на Луне, а не была привне-
сена извне. Последующие экспедиции доставили значительно
больше метеоритного железа, особенно в образцах пород из горных
областей, но представлено оно очень мелкими частицами (обычно
125—150 мкм). Больших масс металла, подобных многим наход-
кам метеоритов на Земле, на Луне не обнаружено»—так пишет
известный американский минералог Дж. Фрондел в своей книге
«Минералогия Луны». Как ясно из ее слов, ученые отличают
собственно лунное железо от метеоритного: на Луне, как и на
Земле, железо из метеоритов отличается высоким содержанием
никеля. В собственно лунном — никеля меньше, зато возрастает
примесь кобальта. По форме лунное железо чаще всего напомина-
ет округлые или слегка вытянутые капли. Лишь в пустотках
вулканических брекчий были найдены замечательные полногран-
ные кристаллы железа — куб, додекаэдр, трапецоэдр. Там они
росли свободно, естественно и огранка их соответствовала их
кристаллической решетке. Обнаружили среди находок лунного
железа и усы —тончайшие иголочки в кристаллах полевого шпата.
Эта страница исследования Луны была вписана американскими
учеными.
3 Камень, рождающий металл
65
Советские исследователи изучили лунный грунт, доставленный
автоматическими станциями. Результаты их работы не менее ин-
тересны. Железа на Луне немало — ведь ее поверхность все время
бомбардируется метеоритами, в том числе железными. Однако
большая их часть испаряется. А куда девается железо? Оказывает-
ся, оно конденсируется в виде тончайших пленок (тоньше одной
десятой микрона!) на поверхности частиц лунного грунта. Но эти
сверхтонкие пленки отличаются чудесным свойством: не только
на Луне, но и на Земле они не ржавеют. Много лет ученые Ин-
ститута геохимии АН СССР пытались понять тайну лунного
железа. Предполагается, что его «закалил» солнечный ветер —
поток ионизированных частиц.
Возникают заманчивые идеи обрабатывать и земное железо
солнечным ветром. Это в принципе можно, если... цех обработки
расположить на Луне, где вдоволь первоклассного вакуума.
Сложные вопросы ставит порой перед наукой история. В IV в.,
когда о вакууме не было и речи, в Индии, в Дели, была сооружена
колонна из чистого железа высотой 7,5 м, диаметром 40 см и мас-
сой 6 т! Более полутора тысячелетий не ржавеет знаменитая ко-
лонна, стоящая вблизи минарета Кутуб. Установлено, что сварена
она из отдельных, тщательно прокованных криц чистого железа.
Но как удалось в те далекие времена получить это особо чистое,
нержавеющее железо? Не могло ли оно быть самородным — тел-
лурическим? Ведь плоскогорье Декан сложено излияниями вулка-
нов — базальтовыми траппами. Внедряясь в осадочную толщу,
базальты вполне могли встретить на пути пропласток каменного
угля или углистого сланца. Таким образом, вполне возможно, что
в Индии в древности существовало месторождение самородного
железа, ныне выработанное и забытое.
ЗЕМНОЕ
ОБЛИЧЬЕ
ЗВЕЗДНОГО
МЕТАЛЛА
(ПРОДОЛЖЕНИЕ
РАССКАЗА О ЖЕЛЕЗЕ)
В тот же день и в тот же вечер
Из болот железо взяли,
Там на дне его отрыли,
Принесли его к горнилу.
«Калевала»
ГЛАВА VII
Самая настоящая и самая давно известная железная руда, без-
условно, знакома и вам. Все, кто видел железо, помнит, как вы-
глядит ржавчина. Стоит не защитить любой железный гвоздик,
винтик или ножик от влаги, и они моментально покрываются
ржавым налетом: на их поверхности образуется рыхлый слои
гидроксида железа. Природная ржавчина, или гидроксид желе-
за,— это и есть одна из самых распространенных его руд. Часто
она образуется по другим минералам железа. И тоже сначала с
поверхности минерал словно одевается рыжей «рубашкой». Но
ведь гвоздик может проржаветь насквозь, нацело, так же точно
и кристалл. Смесь гидроксидов железа, лимонит, может целиком
заместить весь объем латунно-желтого кубика пирита (сульфида
железа) или изогнутое перламутровое «седлышко» сидерита
(карбоната железа),— форма бывшего кристалла остается при этом
идеально неизменной. Такие чудеса называются в минералогии
псевдоморфозами. На месторождениях возникают мощные зоны
«проржавелых» руд и пород. Уральские горщики придумали им
меткое прозвище—«железные шляпы». С такой шляпы начинает-
ся часто разработка месторождений. И лишь «сняв шляпу»,
можно добраться до первичных руд. Известное Бакальское место-
рождение на Урале как раз такая вот «лимонитовая железная
шляпа» на сидеритовых рудах. Рыхлый землистый ржаво-рыжий
лимонит называют еще бурым железняком. Но, в отличие от
67
ржавчины на гвозде, лимонит образуется не только на других
минералах железа. Само название лимонит, хотя оно относится к
охряно-желтому минералу, к лимону никакого отношения не
имеет, а происходит от слова «леймон», что по-гречески означает
«мокрый луг», «болото». Оттого и лимонитовые руды нередко на-
зывают болотными, озерными, луговыми, а то еще и бобовыми.
Именно в болотах, озерках и на морском мелководье возникают
необычные на вид лимонитовые руды. Лимонит таких руд и
вправду напоминает не то бобы, не то мелкие птичьи яйца или
коконы каких-то неведомых бабочек. Как же возникают такие ди-
ковинные формы? Ученые установили, что гидроксиды прино-
сятся в водоемы поверхностными водами в виде коллоидных раст-
воров. Морская вода — это по существу слабый раствор электро-
литов: она насыщена ионами хлора и щелочных металлов. Колло-
иды в ней «свертываются»—коагулируют, и вот тут-то и происхо-
дит зарождение хлопьев и шаров ржавчины. Вспомните, как вы
варили клейстер или кисель: чуть зазеваешься, и вся кастрюлька
полна комков. Вот такой «кастрюлькой» с комками оказался
морской бассейн, в котором сформировались руды Керченского
месторождения, сложенные лимонитовыми конкрециями. Примерно
так же выглядит и руда знаменитого железорудного месторожде-
ния в Эльзасе — Лотарингии.
В воде болот и пресных озер электролитов нет. Электрохи-
мические реакции здесь не протекают. Их роль выполняют бакте-
> рии: они свертывают, скатывают в «бобовины» гель гидроксидов.
Крупных месторождений железные «окатыши» из озер и болот не
образуют, но зато именно такие руды верой и правдой служили не
одну сотню лет нашим предкам. Вот как сказано о болотном желе-
зе в «Калевале»:
...железо убегает
И спасается поспешно _
От огня, от рук ужасных,
От его коварной пасти.
И бежит оно далеко,
Для себя защиты ищет
В зыбких топях и болотах
И в потоках быстротечных...
И в болоте, под водою,
Распростерлося железо...
Могучий кузнец Илмаринен отправился искать железо:
По следам идет он волчьим,
По следам медвежьей лапы,
Видит отпрыски железа,
Видит прутья синей стали
На следах глубоких волка,
На следах больших медведя.
Он подумал и размыслил:
«А что будет, если брошу
68
Я в огонь железо это,
Положу его в горнило?»
...В тот же день и в тот же вечер
Из болот железо взяли,
Там на дне его отрыли,
Принесли его к горнилу.
Положил кузнец железо,
Поместил в огонь горнила
И мехи привел в движенье,
Трижды дуть их заставляет.
Расплавляется железо,
Размякает под мехами,
Точно тесто из пшеницы
Иль для черных хлебов тесто,
Там, в огне кузнечном сильном,
В ярком пламени горнила.
Минералогия утверждает, что лимонит, или бурый железняк,
как правило, не минерал, а целая смесь различных гидроксидов
железа. Собственно лимонитом принято считать участки руды с
аморфной, не раскристаллизованной внутренней структурой.
Если же возникает кристаллическая решетка, более определенный
облик приобретает и сам минерал. Оксид железа кристаллического
строения — наиболее распространенный в природе гетит.
В Чехословакии природа создала словно выставку произведе-
ний абстрактной скульптуры из лимонита, гетита и гидрогетита
экстракласса. Здесь в местечке Зализняк «железная шляпа»
сопровождается развитием пустоток, пещерок, трещин, в которых
гидроксиды могут свободно и с* полной фантазией кристаллизо-
ваться. Каких только форм не образует здесь гетит! И гигант-
ские гроздья почек, словно покрытые черным лаком, и грандиоз-
ные сростки сосулек, какое-то фантастическое соединение органа
с глыбой сосулек мартовского льда! Но кто и где видел смоляно-
черные сосульки? Есть здесь и круглящиеся полусферами почки,
похожие на пузыри кипящего вара, и блестящие округлые «шиш-
ки» гетита, достигающие размера детского мяча или младенческой
головки. Они так и называются «бурая стеклянная голова». Если
такие кругляши разломить или распилить, внутри они окажутся
сложенными из тончайших иголочек, направленных по радиусу
к центру шара. Иногда сростки иголочек или тоненьких пластино-
чек напоминают веники или снопики с ярким алмазным блеском.
Сростки самых тончайших волокон блестят, как шелк, и цвет
может меняться от черного и темно-бурого до золотисто-охристого.
Есть и такие месторождения, где гетит вырастает вместе с крис-
таллами кварца или бледно-сиреневого аметиста (это месторожде-
ние Пршибрам в Чехословакии, волынские пегматиты Украины,
месторождение на Волк-острове Онежского озера). Но здесь про-
исходит еще одно из маленьких чудес кристаллографии. Кристал-
лы кварца и иголочки гетита начинают расти вместе, и иголки
врастают в тело кристаллов, и вот уже из кварцевых кристалликов
торчат рыжие кустики гетита, а то и целая «микролужайка»
69
Гетит с аметистом
рыжего пушка покрывает треугольные грани головок аметиста
или шарики халцедона (в Пршибраме ЧССР). Блеск таких по-
верхностей напоминает уже не шелк, а пушистый бархат! Такой
гетит так и называется «бархатная обманка».
А почему минерал назван гетитом? Какое отношение имел к
этому минералу гениальный немецкий поэт, Иоганн Вольфганг
Гёте, создатель бессмертного «Фауста»?
Оказывается, имел. Недаром Гёте, страстный коллекционер-
минералог, был избран членом Петербургского минералогического
общества.
Коллекция Гёте насчитывала 18000 экспонатов! Больше по-
ловины из них составляли минералы и горные породы. Среди
них и красивейшие минералы России: темно-алые гранаты — аль-
мандины, голубые, золотистые и зеленые бериллы, малахит, само-
родки золота и, конечно же, лиловый аметист с Волк-острова
с блестящими черными иголками. Тогда этот минерал назывался
игольчатой рудой или онегитом. Но еще при жизни поэта и фило-
софа-натуралиста его друг минералог Д. Г. Ленц предложил на-
звать этот красивый минерал с алмазным блеском (а точнее, его
рубиново-красную пластинчатую разность) в честь Иоганна
Вольфганга Гёте гетитом. Название не только привилось и при-
шлось всем по вкусу, но и распространилось и на игольчатые и
радиально-лучистые разности кристаллического гидроксида же-
леза. За ними оно и закрепилось, а красная чешуйчатая моди-
фикация —«рубиновая слюдка»— получила наименование лепидо-
крокит.
70
И гороховый камень (он же бобовник), и пачкающие руки
рыхлые охры, и лаково-черные гроздья и почки, и каскады сосу-
лек, и нежно-бархатные покровы и подушечки в трещинках и
пещерках, и блестящие веера, и алмазно-черные либо рыжие иго-
лочки и волоски в кристаллах аметиста — все это гидроксиды
железа. Более того, все это главным образом гетит или гидро-
гетит (если воды в нем побольше). Отчего же такое разнообразие
и несхожесть форм? Как же его запомнить и представить? Какой
же гетит настоящий? Настоящие все. А их облик зависит от
условий, в которых минерал возник. Попробуем мысленно взгля-
нуть на то, как это было.
Вот бобы, горошины, коконы — конкреции. Те, из которых по
горошинке копятся сотни, тысячи, а то и миллионы тонн железной
руды. Они возникают в холодной воде озер, болот, морских
лагун и просто в порах почв — из коллоидов: частички гидро-
ксида находятся во взвешенном состоянии и не соприкасаются.
Каждая из них имеет электрический заряд. Стоит появиться
электролиту или железобактериям, как эти частицы слипаются,
стягиваются в точках роста, и слой за слоем, скорлупка за скор-
лупкой возникают овальные и круглые горошинки и бобы.
Стоит взглянуть на сосульки и гроздья, и понятно, что они
стекали с каких-то стен и карнизов,— они так и называются
«натечные образования» и получаются из растворов, сочащихся
и стекающих по трещинкам и пещерам в корах выветривания,
зонах окисления. Там, где атмосферные воды вымывают железо
из окислившихся первичных минералов, начинают расти кристал-
лы гетита в виде тонких иголочек, но иголочки эти так плотно
срастаются в радиально-лучистые шары, что мы видим именно
сосульки и гроздья почек: ведь сферы растут не в пустоте, а в
каком-то тесном пространстве и вырастают лишь их полушария,
обращенные «лицом» к полости (они похожи по рисунку на рас-
пиленные и отшлифованные узоры малахита, но только коричнево-
рыжие). Их внешняя корочка так плотно сложена из тончайших
иголочек, что ее зеркально-гладкая поверхность блестит, как лак.
Частокол из сосулек растет параллельно, но вдруг одна при-
хотливо изгибается буквой «ф». Что это с ней? Или всемирный
закон тяготения ей не указ? Что за фантазии? Оказывается,
сплошь и рядом в рост этих фантазийных конструкций вмешивает-
ся другой мощный закон — сила поверхностного натяжения. Та
самая, которая скатывает в шарики капельки росы на листьях или
капельки ртути из нечаянно разбитого градусника.
Вспомните, какие они своевольные, эти капельки, и как трудно
их собрать! Похожая игра и здесь. То важнее закон тяготения, то
пересилит «сила капли»— закон и случай вместе порождают эти
окаменевшие мимолетности...
А вот нежнейшие иголочки и волосинки, торчащие прямо из
граней аметиста или законсервированные внутри кристалликов,
росли с легким подогревом: в хрустальных погребах альпийских
71
жил или «под занавес» раскристаллизации насыщенного газами
пегматитового расплава.
Иголочки гетита и кристаллы аметиста «стартуют» вместе, но
потом иголки гетита обгоняют в росте башенки аметиста и высо-
вываются «к финишу» за пределы их граней. А ровненькие вор-
синки «железного бархата» растут сквозь пористую рыхлую короч-
ку охряно-ржавого лимонита: растворы сочатся сквозь тончайшие
поры, которые служат как бы фильерами, вытягивающими иголки,
словно капроновые нити. Стало быть, форма кристалликов и их
сростков «кодирует» на своем каменном языке все события жизни
минерала. Изучить этот язык и перевести их рассказ в обще-
понятные слова и цифры дело не легкое, но интересное. Это от-
носится, конечно, не только к бурым гидроксидам железа, а ко
всем минералам вообще.
Еще больше, чем бурых гидроксидов, в природе красных руд
железа. Красный железняк — гематит (Fe2O2)— в числе немногих
других минералов составляет почетную азбуку минералогии.
В 325 г. до н. э. друг и ученик Аристотеля Теофраст в своей
книге «О камнях»— одной из первых книг по минералогии — так
пишет о гематите: «Гематит напоминает запекшуюся кровь».
Иссиня-вишневая окраска гематита в темных местах почти черная.
Здесь минерал отливает металлом, но сквозь черноту глухо про-
свечивает краснота, пробивается наружу красными примазками
и налетами. Но если название гематит произошло от слова
«айма»— кровь, то от самого гематита образовалось новое, живу-
щее и по сей день слово «гемма»— резной камень. Не только
в Египте и странах Двуречья, но и в античной Греции резные
камни были в повседневном обиходе, исполняя на свой лад функ-
цию замков и ключей. Все то, что мы привыкли запирать, греки
запечатывали личной печатью с резным камнем. Для изготовле-
ния таких печаток, обычно с заглубленным резным изображени-
ем, чтобы отпечаток был выпуклым, излюбленным материалом
наряду с халцедоном был как раз плотный гематит-кровавик,
давший резному камню название гемма.
Резной камень часто был не только «замком», но и амулетом.
Известно, что в древности гематиту, похожему на запекшуюся
кровь, приписывалась способность заживлять кровоточащие раны.
Знаменитый медик античности, современник Плиния,— Диоскур
писал о целебных свойствах камней, применяемых в медицине,
таких, как янтарь, лазурит, нефрит, малахит и гематит. Порошок
из гематита издревле использовался и для еще одного важного
дела — для полировки золотых и серебряных изделий. Впрочем,
абразивные свойства минерала, в отличие от медицинских, не по-
теряли значения и по сей день, равно как и применение гематита
в качестве красивого и своеобразного поделочного камня: плотный
гематит отлично принимает полировку.
«Черные камни по своей природе обладают совершенно особы-
ми чертами: вместо цветных тонов прозрачных самоцветов здесь
72
Орская яшма
возникает металлический блеск как результат энергетического
хаоса быстро двигающихся и неправильных атомов и ионов, меняю-
щих свои места и сочетания. В черном камне тона траура и смерти
сочетаются со сверкающим блеском цвета и жизни»,— писал при-
знанный поэт камня А. Е. Ферсман.
Способность стойко хранить цвет и передавать его другим ми-
нералам, в которые попадает хотя бы мельчайшая примесь гема-
тита,— важная черта его «характера». Ею определяется и такой
важный диагностический признак, как вишнево-красный цвет
черты минерала. Именно цвет черты позволяет быстро и надежно
отличить гематит от таких черных блестящих минералов, как
гетит или ильменит.
Какие разные живописные эффекты вызывает одна и та же
краска! Нежны пастельные тона газганского мрамора из Узбекис-
тана, напоминающие размывы перистых облаков или плесы на
вечерней реке. А его розовые зернистые разновидности похожи
издали на граниты. Торжественны и сами классические граниты.
Вспомните анфиладу восьмиметровых колонн Исаакиевского собо-
ра или грандиозный триумфальный Александрийский столп в Ле-
нинграде. Розоватые тона этих монументальных гранитных соору-
жений — это тона полевых шпатов, а они, в свою очередь, окраше-
ны именно тонкораспыленным гематитом.
Живописные узоры и сочетания цветов уральских яшм описать
словами невозможно. Убедительно воспевают их нерукотворную
живопись вазы, камины, мозаики во дворцах Ленинграда и его
пригородов. Вы вспоминаете, наверное, и фрагменты отделки яш-
74
мами станций столичного метро, и коллекции пейзажных яшм в
минералогических музеях или, например, на выставках «Удиви-
тельное в камне» в Москве. А ведь такие красивейшие яшмы,
как пейзажная орская,— пламенеющая багряными «облаками»,
«реками» и «языками пожаров», ленточная кошкульдинская,
чередующая дымчато-зеленые извивы и полосы с вишневыми,
нарядные, затейливые, парчовые и сарафанные яшмы Крыма, не
говоря уж о сургучной яшме, обязаны жаркими красками все тому
же гематиту. Гематит виновник и розовых колеров артикского
туфа, создающего колорит солнечных площадей Еревана.
Оранжевые и розовые сердолики Крыма и Средней Азии, об-
лачные джамбулские халцедоны, агаты-гелиотропы с их кровавы-
ми струйками и каплями, кораллово-красные прослои сильвина
и карналлита в соляных толщах и перламутрово-розовые лепестки
цеолитовых розеток и фестонов также окрашены гематитом.
Неожиданная красота искрящихся авантюриновых камней —
уральского кварцита «искряка» и «солнечных» полевых шпатов —
тоже рождена гематитом. Но тут его роль иная. Если всем упомя-
нутым нами красноватым и красным декоративным камням точеч-
ные включения гематита придавали цвет, здесь они дирижируют
особенным блеском камня — вспышками разноцветных искорок.
Словно салют крошечных искр, малиновых, розовых, бирюзовых,
наполняет объем камня праздничным мерцанием. Чуть повернешь
камень на ладони — и «зайчики» запрыгают, заиграют, будто пу-
щенные крошечными зеркалами. И вот оказывается, что ни «буд-
то», а точно: внутри кристалла полевого шпата заключены мель-
чайшие зеркальные пластиночки гематита.
Джеспилиты — особенные рисунчатые породы, не похожие ни
на какой другой декоративный камень. Собственно, их можно
считать и рудами (богатый рудный минерал гематит составляет
в них 70—90%). Их мрачноватая, траурная красота необычайна
и состоит в сочетании густо-красного пламенеющего цвета — тонко-
распыленного в кварце гематита и сплошного стально-серого,
темно-вишневого или лиловатого — собственно гематита с харак-
терным металлическим блеском. Тонкие струйки гематита, и
кроваво-красные, и черно-железные, смяты в плойчатые складки,
вспенились фестонами, изогнулись волнами. Цвет камня подобен
цвету затухающих углей кострища, таящих еще кое-где живые
искры отбушевавшего пламени. Но прежде всего гематит — руда
железа. Он содержит до 70% железа.
Итак, мы запомнили цвет минерала: железно-черный, стально-
серый с красноватым отливом или темно-темно-красный у самых
тоненьких просвечивающих пластинок. Запомнили темно-вишне-
вый цвет черты — диагностический признак гематита. Запомнили
полуметаллический или металлический блеск с синеватой или реже
радужной побежалостью. А какова форма выделений минерала?
Как и у гетита, она очень разнообразна и зависит прежде всего от
условий его образования.
74
Подобно гидроксидам железа, и гематит может входить в
состав морских осадков, образуя плотные залежи красных глин
и илов. Особенно много гематита возникало там, где гигантские
извержения древних вулканов происходили прямо в морях и вул-
канический туф осаждался вместе с илом.
Среди таких гематитсодержащих пород и руд заметное место
занимают яркие яшмы Алтая и Казахстана. А вот если вулкан
извергается не в море, а на суше, как, например, вулканы Камчат-
ки или Везувий, то там в самом жерле образуются корочки и на-
леты гематита. Его мелкие чешуйки и зернышки блестят, как
зеркальные, их называют спекулярит или железная слюдка. Та-
кой гематит известен, к примеру, в Западном Каражале, в Цент-
ральном Казахстане, а сплошной агрегат мелких чешуек имеет
прозвище железная сметана. На ощупь эта «сметана» и вправду
жирная и скользкая, пальцы от нее сразу становятся красными.
В пегматитах также может возникнуть гематит. Тут он образует-
ся при кристаллизации остывающего вещества пегматитов. Здесь
в полостях и трещинах возникают самые красивые и правильные
ромбоэдрические или толстотаблитчатые кристаллы гематита. Их
называют железным блеском. Лучшие кристаллы, украшающие
все музеи мира, известны из пегматитов острова Эльба. Им не
уступают по красоте разве только кристаллы из уральского место-
рождения Шабры, где гематит соседствует с тальком и серпенти-
ном.
Но самые оригинальные образования гематита — это, конечно,
железные розы. Тонкие, темно-красные, слегка изогнутые «лепест-
ки» раскрываются, как у живой махровой розы. В удивительных
уникальных созданиях сверкающий мир кристаллов близок миру
Кристалл гематита
Железная роза
75
лепестков и тычинок! Роза из гематита — это сложный, но законо-
мерный сросток тончайших пластинчатых кристаллов: пластинка
нарастает на пластинку по плавной спирали, снаружи пластинки
более крупные, внутри все более и более мелкие и тоненькие. Же-
лезные гематитовые розы, как и иголки гетита, произрастают в по-
гребках альпийских жил из едва теплых, медленно сочащихся по
трещинам растворов. Эффектные розы известны из месторождения
Сен-Готард в Альпах и из месторождений Урала.
Подобно гетитовой бурой стеклянной голове может образовать-
ся и гематитовая красная стеклянная голова. Внутреннее строение
обеих одинаково. Только тончайшие, плотно прилегающие иголоч-
ки состоят у красной головы из гематита. И потому их цвет
стально-серый, железо-черный с налетом темно-красного. Когда
осадочные железные руды подвергаются действию высокой темпе-
ратуры и давления при процессах горообразования, при метамор-
фических процессах, как говорят геологи (вы ведь помните, что
по-гречески «метаморфоза»—это превращение), толщи осадочных
пород преобразуются в совсем иные породы и по минеральному
составу, и свойствам. В процессе метаморфизма образуются колос-
сальные железорудные месторождения, подобные Курской магнит-
ной аномалии (КМА) или Кривому Рогу. В США подобное
месторождение имеется в районе Великих озер. В этих месторож-
дениях гематит — часто важный рудный минерал. И запасы его
едва поддаются исчислению. (Кстати сказать, и декоративные
руды джеспилиты — это тоже одна из разновидностей метамор-
фических красных железняков — распространены в КМ А.)
Из гематита испокои веков делают красную краску. Археолог,
профессор В. Е. Ларичев утверждает, что древнее искусство
живописи опередило изготовление металлов по крайней мере на
три десятка тысячелетий. У восточных отрогов Кузнецкого Ала-
тау, на берегу речки Белый Июс, около деревни Малая Сыя, им
изучено поселение каменного века, возраст которого составляет
34—35 тыс. лет. Живопись Малой Сыи не смогла преодолеть
колоссальную толщу веков. Ведь эти люди жили не в пещерах,
а в больших постройках из земли и дерева. Но краски, прекрасные
краски, красные, состоящие из оксидов железа, и зеленые — из
оксидов меди, были так заботливо припрятаны художниками пале-
олита, а после — наслоениями тысячелетий, что дошли до нас.
Все известные человечеству фрески каменного века написаны
безвестными художниками 15—20 тыс. лет назад: замечательные
бизоны Альтамирской пещеры, страшные и прекрасные, открытые
в Испании больше 100 лет назад; олени из пещеры Фон-Де-Гом
во Франции; мамонты из знаменитой Капской пещеры в Сибири;
антилопы, быки и охотники фресок Тассили в Алжире — все они
написаны красными и коричневыми оксидами и гидроксидами
железа!
Но и рудным минералом становится гематит еще в странах
древних цивилизаций — Египте и государствах Малой Азии.
76
Одним из важнейших рудных минералов железа остается гематит
и по сей день. Остался он и краской. И когда вы держите в руке
красный карандаш и под вашей рукой дерзкие солнечные лучи
бегут от улыбающегося солнца по всему листу, разгоняя тучи,
вспомните, что минерал гематит, красная краска гематит, из кото-
рой сделан грифель вашего карандаша, несет доброе чудо искусст-
ва без устали 35 тысячелетий!
Наверное, вы слышали и еще об одном важном и интересном
минерале железа, упомянутом выше,— магнитном железняке, маг-
нетите. Магнетит (FeFe2O4) содержит больше 72% железа. Но
самое интересное в нем — его природный магнетизм, свойство, по
которому, собственно, и был открыт этот минерал. Как сообщает
римский ученый Плиний, магнетит был назван в честь греческого
пастуха Магнеса. Магнес пас свое стадо возле холма над рекой
Хинду в Фессалии, и вдруг его посох с железным наконечником
и его подбитые гвоздями сандалии притянула к себе гора... Гора,
сложенная сплошным серым камнем. Минерал магнетит дал в свою
очередь название магниту, магнитному полю и всему загадоч-
ному и интересному явлению магнетизма, которое пристально
изучается со времени Аристотеля и по сей день. Среди книг, на-
писанных Аристотелем, есть специальное сочинение «О магните».
Ученый-алхимик и поэт раннего средневековья Марбод Реннский
(Ю35—1123 гг.) так писал о магните:
Камень, чье имя магнит, залегает в земле троглодитов;
Впрочем, не меньше того им богаты индийские страны.
Он узнается легко по бурому ржавому цвету
И по тому, как он тянет к себе железные вещи.
Первым его применил колдун Деэндор по преданью,
Ибо в делах колдовских ничто не сильнее магнита...
В XX в. проблемами магнетизма занимался известный физик
Пьер Кюри. Кюри установил, что магнит проявляет свою магнит-
ность лишь ниже определенной температуры. Если нагреть магнит
до этой температуры, магнитность пропадает и вновь восстанав-
ливается лишь после его остывания. Температура, до которой
магнит остается магнитом, получила название «точки Кюри».
Очень давно, уже в II в. до н. э., явление природного магне-
тизма было известно в Китае. Очевидно, именно это открытие на-
вело ученых Древнего Китая на идею создания компаса. Компас
в странах Востока имел в те времена вид маленькой тележки, на
которой сидел железный человечек и указывал протянутой рукой
на юг.
Магнитные свойства магнетита используются и сегодня, преж-
де всего для поиска месторождений. Именно гигантская магнит-
ная аномалия способствовала открытию грандиозного месторож-
дения в районе Курска, которое так и названо Курская магнитная
аномалия (КМА).
Облик минерала магнетита запомнить несложно. В сплошных
угловатых штуфах он напоминает каменный уголь. Железо-чер-
77
ный, чуть сероватый, тускло-блестящий, сильный лишь на гранях
(блеск у него не металла, а только полуметаллический), часто с
синей побежалостью, с неровным, кое-где раковистым изломом,
он поражает своей тяжестью. Плотность минерала 4,9—5,2. Ку-
сок магнетита размером с яблоко имеет массу до 1,5 кг. У него
сравнительно высокая твердость (5,5—6), т. е. на стекле он
оставляет четкую царапину. Но особенно характерны для магне-
тита красивые черно-серые кристаллы. Часто они довольно круп-
ные: от 1 до 4—5 см. Обычно их форма — октаэдр: четыре тре-
угольные грани сверху и четыре снизу связывают шесть верши-
нок. Кристаллики встречаются целыми компаниями, среди них то
и дело можно увидеть сростки. Особенно хороши и заметны крис-
таллы магнетита на фоне белого кальцита в рудах крупного место-
рождения Ковдор в Карелии. О том, как здесь образовался ги-
гантский, почти вертикальный столб магнетитовых руд, ученые
спорят уже много лет. Скорее всего это месторождение — резуль-
тат колоссального взрыва, где продвигающиеся по трубообразно-
му жерлу расплавленные массы земного вещества сопровождались
горячими вязкими растворами и газами.
Образуется магнетит и в магматических породах. Но в поро-
дах кислого и среднего состава, т. е. таких, где преобладает поле-
вой шпат, магнетит составляет лишь малосущественную примесь.
А вот в ультраосновных и основных, сложенных по преимущест-
ву железосодержащими силикатами, магнетит и его титанистая
разность — титаномагнетит — образуют мощные залежи руд. Та-
ковы крупнейшие месторождения Швеции — Кирунаваара и Лю-
оссавара. С магматическими породами основного состава (габбро-
амфиболитами) связано Качканарское месторождение в Свердлов-
ской области, Кручининское в Читинской области и ряд других.
Важны и интересны титан-магнетитовые руды тем, что в их состав,
помимо железа, могут входить примеси ванадия, титана, а также
платины.
Но, конечно, больше всего магнетита, хотя и не в таких краси-
вых кристаллах, входит вместе с гематитом в состав железистых
кварцитов. Это наиболее известные месторождения мира: место-
рождения КМА (и среди них Стойленское, Лебединское, Салты-
ковское, Михайловское и др.), месторождения Криворожско-
Кременчугского бассейна (Скелеветское, Ингулецкое, Ново-
криворожское и др.), Оленегорское и Кировогорское месторожде-
ния Карелии, Чаро-Токкинское месторождение на юге Якутии.
Крупнейшие железорудные месторождения за рубежом тоже
представлены железистыми кварцитами. Это месторождения
Лабрадора в Канаде, большая группа месторождений у озера Верх-
него (США), железорудный бассейн в штате Минас-Жерайс
(Бразилия), Бушвельд в Африке, бассейн Хамерсли в Западной
Австралии и во многих других странах.
Скарнами геологи называют кристаллические породы и рудные
зоны, возникающие там, где гранитная, а также сиенитовая или
78
диоритовая магма внедряется в толщи известняков или вулкано-
генно-осадочных пород. При этом на контакте возникает множест-
во новых минералов. Минералы часто распределяются в скарнах
волнообразными слоями, собранными в складки и крупные фесто-
ны. При полировке скарны выглядят поэтому очень красиво. На-
пример, закрученная, как спираль, полоса темно-зеленого хлорита
и буровато-зеленого пироксена — геденбергита, или фисташкового
эпидота, сменяется медово-желтой полупрозрачной кальцитовой
полосой, повторяющей всю игру зеленой волны. Лучистыми ко-
кардами нарастают на ее гребень призматические кристаллы
скаполита, амфибола или зернистые агрегаты красно-бурого гра-
ната андрадита. К таким полосчатым и пятнистым скарнам при-
урочено и магнетитовое орудение гор Благодать и Высокой на
Урале и Дашкесанское месторождение на северо-восточном склоне
Малого Кавказа в Азербайджанской ССР.
Скарны Дашкесана еще красивее и пестрее, чем уральские.
Кроме магнетита, граната и кварца, они содержат светло-зеленый
тальк, лиловый и розовый флюорит, блестящие латунно-желтые
сульфиды железа, розовато-серебристые сульфиды кобальта и
никеля и голубовато-серебристые молибдена и свинца, и такие
редкости, как рутил, шпинель, ортит, лучистые цеолиты. Словом,
больше сотни распространенных и десятки редких и редчайших
представителей минерального царства.
Нередко титаномагнетитовые руды бывают комплексными,
т. е., помимо магнетита, в них может присутствовать и апатит, и
оксид циркония — бадделеит или минералы, содержащие кобальт,
свинец, цинк, медь.
Сидерит, или железный шпат (FeCO3),— карбонат железа
(по-гречески «сидерос» или «зидейрос»— железо), тоже рудный
минерал. По внешнему облику — это самый антиметаллический ми-
нерал железа, а ведь испокон веков он был излюбленной железной
рудой, хотя металла сидерит содержит меньше, чем гетит, гематит
или магнетит (до 48%). Но эта руда чиста от примесей серы и
фосфора, и железо извлекается из нее просто и надежно. По-
вышает его ценность и часто встречающаяся в нем примесь мар-
ганца.
Словом, прекрасная руда. Однако внешне она больше похожа
на зернистый, необыкновенно тяжелый (плотность его 3,7—3,9)
и необыкновенно блестящий палево-желтый или серовато-желтый
мрамор. Это и понятно, ведь характерные кристаллы сидерита —
ромбоэдры. И ромбоэдры сидерита, конечно, в зернистом агрега-
те близки ромбоэдрам других карбонатов, скажем кальцита, из
которого слагается мрамор. Однако только на первый взгляд.
Присмотримся повнимательнее: кристаллы часто несколько изо-
гнуты, грани ромбоэдра прогнулись седлышком или, наоборот,
выгнулись чечевицей. И оттого спайность в сростке выделяется
резко, плоскости спайности словно разбивают кристаллы на сту-
пеньки,
г
79
Сидерит
А это что за прелесть? Снова словно цветущая гроздь! На
железные гематитовые розы эти сростки не похожи, хотя и они
по-своему железные. Но здесь не тонкие пластинки, а утолщенные
в центре лепестки («выросшие» из сильно сплющенных ромбо-
эдров); срастаются они не по 20—30, а всего по два, по три. Но
как красив весь сросток желтовато-кремовых лепестков, блестящих
перламутром, заполняющий всю полость трещины в рудной жиле!
А это что за «увядшие» лепестки? Почему у них кончик словно
подгорел? Приглядитесь: по трещинкам спайности словно про-
никает ржавчина. Ну, конечно, вы снова видите, как развивается
псевдоморфоза. По сидериту образуются оксиды железа — гетит,
гидрогетит, а иногда и магнетит, и тогда сидерит приобретает
магнитные свойства. Отличить сидеритовую руду от мрамора до-
вольно просто: только капните соляной кислотой — и по зернышку
сидерита постепенно расползется зеленоватое пятно FeCO3 (а каль-
цит, хотя и зашипит бурно, с пузырьками, цвета своего не изме-
нит).
Можно быстро отличить сидерит и так: в лучах ультрафиолето-
вой лампы он ярко светится, люминесцирует оранжево-красным
цветом.
В рудных жилах вместе с сидеритом встречаются золотистые
прожилки халькопирита и сверкающий темно-бурый или медовый
сфалерит (сульфид цинка), тяжелые, голубоватые блестки и мел-
кие кубики галенита — сульфида свинца.
На сидерите отлично подтверждается один неписаный закон
минералогии: если кристаллы крупные, правильные, эффектные,
80
чаще всего они и выросли «для красоты», и место им — в музей-
ной коллекции; руды здесь, как правило, не жди.
Лучшие кристаллы сидерита найдены в полостях гидротер-
мальных рудных жил (Кишбанья в Румынии, Пршибрам в Чехо-
словакий).
Но случается, сплошной сидерит слагает не просто прожилок
или даже жилу, а целую гору. Такая гора известна в Альпах, в
Штирии, на территории Австрии. Разрабатывают ее не одну сотню
лет. И сейчас вся она от подножия до вершины, словно лестница
великанов, поднимается уступами на 800 м. Каждая ступенька
высотой 1,5 — 2 м, а всего их больше 40!
Рассказывают, что когда-то, в давние-давние времена, железной
руды здесь не было, а в горе брали только белый камень. Как-то
пошли мужики посильнее за камнем, чтобы дом строить.
И вдруг видят в ста шагах маленький-премаленький человечек,
одетый ну точно как настоящий горняк: и с кожаным широким
поясом и со всем горняцким инструментом — кайлом, ломом и
прочим. Да это же Горный Дух по имени Винциг! («Винциг»
значит «крошка».) Стал Винциг долбить каелкой породу. Ударит
по белому камню, и как птички разлетаются в стороны красные
осколки. Мужики даже рты пораскрывали от удивления. Да так
и не успели закрыть: прямо перед ними вырос огромный Горный
Дух! «Чего вам тут надо? — говорит.— Что вы тут роете?»—
«Камень! — отвечают.— Домишко построить надо». Рассмеялся
выросший до небес Винциг. «На что вам простой камень! А золо-
та не хотите? Или железа? Выбирайте-ка сами: золото на год или
железо на века?»—«Железа! Железа! На века железа!»—закри-
чали изо всех сил мужики, стараясь перекричать друг друга.
«Ну тогда так, где я ударю, там и ройте, и железо не кончится
никогда!»
Не обманул людей Горный Дух, и по сей день работает рудник
Эрцберг (Рудная гора) в Штирийских Альпах.
Словно, правда, по волшебству оказался здесь сидерит: рудо-
носные железосодержащие растворы пропитали всю гору, сло-
женную первоначально карбонатом кальция, кальцитом, и нацело
заместили весь кальцит сидеритом. Только в самых верхних гори-
зонтах в пещерках и полостях снова мог кристаллизоваться карбо-
нат кальция. Но как! Здесь вместо плотной кальцитовой массы
выросли дендритовые сростки, но уже не кальцита, а другого
карбоната кальция — арагонита, похожие на причудливых зверей
или на сплетения ветвистых белоснежных кораллов. И хотя желе-
за в них нет, горняки назвали их «железные цветы». Гидротер-
мальный метасоматоз — так именуют ученые рудогенный процесс,
создавший это месторождение. Есть подобное месторождение и
на Урале — Бакальское. Вы уже помните, что в его верхних гори-
зонтах развивалась роскошная «железная шляпа». Подобное
месторождение известно и в Испании на Пиренейском полуострове
в районе Бильбао.
81
Ромбоэдры сидерита и их небольшие сростки встречаются
иногда и в пегматитах. Они известны в пегматитах Волыни на
Украине. Тут в пегматитовых жилах, пропитанных поздними
растворами, в трещинках и пустотках геологи встречают желто-
ватые блестящие ромбоэдры, их сростки и щеточки. Иногда из
пустотки круглой головочкой выглядывает сидеритовый шарик —
сферосидерит. Внутри он, как и другие сферолиты, ранее встречав-
шиеся нам в мире минералов, сложен тоненькими игольчатыми
кристалликами, растущими радиально.
Похожий сидерит, образующий не ромбоэдры, не кремовые
лепестки и не плотные зернистые массы, но и не маленькие шари-
ки, а гигантские сферолиты (подчас диаметром до полуметра!),
кристаллизуется в осадочных породах. Если он содержит примесь
магния, его называют сидероплезит. Сидероплезит и сферосиде-
рит слагают важные осадочные месторождения сидеритовых руд
в Шотландии, в Англии (Южный Уэльс), в ГДР (Гаале), в
СССР (в Восточном Забайкалье, Березовское). Скопления сферо-
литовых руд нередко приурочены к угленосным бассейнам. Их
встречают, например, у нас в Донбассе и в ФРГ (в Вестфалии).
Не встречались ли вам в Крыму на пляже Планерского смуглые
гальки, которые камнелюбы называют «полинезийцами»? Это как
раз конкреции сферосидерита, окатанные морем.
Как составная часть входит сидерит и в руды Керченского
железорудного бассейна, и в руды КМА.
Вы помните, что среди руд меди самые важные — это сульфи-
ды: золотистый халькопирит, борнит с нарядной пестрой побежа-
лостью, свинцово-черный халькозин — сульфид собственно меди
и потому самый богатый металлом. А есть ли в природе сульфи-
ды железа? Конечно. И не один. Во-первых, уже известные нам
халькопирит и борнит, помимо меди, содержат железо. Но больше
всего среди природных сульфидов сульфида железа. Пирит (FeS2)
получил свое имя от греческого слова «пирос»— огонь. Удар по
нему рождает искру, в древности кусочки пирита служили креса-
лом. Зеркальный блеск на гранях отличает пирит от других суль-
фидов. Еще ярче блестит полированный пирит. Зеркала из поли-
рованного пирита археологи находили в могилах инков. Поэтому
у пирита есть и такое редкое имя — камень инков. Во времена
эпидемий золотой лихорадки пиритовые блесточки в кварцевой
жиле, в мокром песке на промывальном лотке вскружили не одну
горячую голову. Еще и теперь начинающие камнелюбы принимают
пирит за золото. Но давайте вглядимся в него, прислушаемся к
пословице: «Не все то золото, что блестит!» Цвет пирита латунно-
желтый. Грани кристаллов пирита отливают сильным металли-
ческим блеском, а вот в изломе блеск более тусклый. И, как у
магнетита или гематита, можно разглядеть пленочку побежалости.
У магнетита она была синяя, а у пирита обычно бронзовая, крас-
новатая или мелькает кое-где пестренькая с розовыми и красными
переливами. И вот еще характерное свойство: твердость. Твер-
82
дость у пирита 6—6,5, он легко царапает стекло. Это самый
твердый минерал в классе сульфидов (не говоря о самородных
металлах!). Твердость его сказывается и в том, что у граней его
кристалликов всегда ровные красивые ребра. Единственный из
всех сульфидов, пирит поддается огранке, сохраняет остроту гра-
ней и блеск. Его гранят мелкими «розами» и потом обрамляют
драгоценные камни сверкающей каймой пиритовых «роз». Или
собирают ограненные кристаллики, сверкающие зеркальцами, в
одну головку, напоминающую прославленные «стальные брильян-
ты». Но гранить удается не всякий пирит, обычно он очень легко
окисляется и чернеет. Черный, зеленовато-черный у него и цвет
черты.
И все же самое характерное в облике пирита — форма крис-
таллов. Чаще всего это куб. От самых маленьких кубиков, гнездя-
щихся по трещинам, до кубов с высотой ребра 5 см, 15 см и даже
30 см! Двухпудовые кристаллы пирита встречались в Березовском
месторождении на Урале и в месторождении Акчатау в Централь-
ном Казахстане. Даже если учесть, что минерал тяжелый (его
плотность 5—5,2), такие кристаллы — гиганты! Оба эти месторож-
дения славятся великолепными торжественными латунно-золотыми
кубами пирита. Причем минералог' сразу вам скажет: вот этот
кристалл с Акчатау, а этот — с Березовского. Грани березовского
пирита «гравированы» резкими бороздками. По каждой из восьми
граней куба глубоковрезанная штриховка идет параллельно ребру
кристалла, причем так: у пересечения смежных граней штриховка
сходится под прямым углом. Однако грани акчатауских пиритов
лишь кажутся зеркальными, есть штриховка и на них, только
совсем другая. Если присмотреться к, казалось бы, гладким гра-
ням, видны тончайшие бороздки, ведь штриховка на гранях тоже
один из характерных признаков этого минерала. Конечно, чем
больше кристалл, тем грубее бороздки. Но не только кубами
бывают огранены кристаллы пирита, в арсенале этого минерала
имеются уже известные нам по магнетиту октаэдры. Для пирита
они довольно редки. Но зато пирит позволяет воочию полюбовать-
ся формой с таким названием — пентагондодекаэдр. «Пента»—
это пять, все грани у такой формы пятисторонние, а «додека»—
дюжина — всего их двенадцать. Эта форма для пирита столь
Штриховка
на кристаллах пирита
Кристалл пирита
пентагондодекаэдр
83
типична, что в старину даже получила название , «пиритоэдр».
Могут возникнуть и экземпляры, сочетающие грани разных форм:
куба и пентагондодекаэдра. Форма кристалла — его визитная
карточка. По ней минералоги определяют, в каких условиях,
при каких температурах и давлениях рос кристалл, кто были его
соседи. А среди соседей пирита встречаются и вольфрам, и золото.
Кристаллы пирита могут привести к золотоносным жилам.
Пирит — своеобразный «подопытный кролик» минералогии.
Каких только исследований на нем не проводили! Важна его
форма. Он возникает в самых разных природных условиях. Уче-
ные называют такие минералы «сквозными». Они «насквозь» про-
ходят все процессы кристаллизации, образуясь и из магмы, и из
паров, и из растворов, и из осадков. В гранях и их сочетаниях за-
печатляются условия образования минерала. Важны электриче-
ские свойства, например электропроводность. Пирит помогает
установить подлинную ориентировку жил и минералов в них в
момент кристаллизации.
Одно из самых изящных созданий каменного царства — мерца-
ющая пыльца пирита на гранях других минералов: на прозрачных
и молочно-белых башенках кварца и, самое красивое, на друзах
кальцита. Эти сооружения из перламутровых пластинок, напоми-
нающие фантастические карточные домики («папиршпата») или
сверкающие остриями копий розоватые друзы кальцита, красивы
и сами по себе. Но если некоторые из их граней оттенены еще и
золотистыми или радужными блестками тончайших кристалликов
пирита, вы немеете от восхищения.
Но ученый, подавляя эмоции, должен ответить на вопрос:
а почему так? Профессор минералогии Ленинградского горного
института Д. П. Григорьев посвятил годы выяснению того, как
именно зарождаются, растут, формируются и гибнут кристаллы
минералов. Он назвал эту интереснейшую ветвь минералогии
онтогенией минералов. Пиритовые присыпки на кристаллах кварца
и кальцита, показывающие, как были ориентированы растущие
кристаллы в давно окаменевшем рудообразующем потоке раство-
ра,— одна из важных и увлекательных страниц онтогении.
Но как ни типичны для пирита кристаллы различного габиту-
са, еще больше в природе сплошных сливных или зернистых масс
пирита: серного (или железного) колчедана. Именно колчедан и
служит рудой. Руда эта весьма ценная, хотя добывают из нее не
железо. Железа в нем немало — 46,5%, да извлекать его доро-
го и невыгодно, зато пирит — дефицитная руда химической про-
мышленности. 53,5% составляет в нем сера. Получают из этого
минерала серную кислоту. Оставшиеся после обжига железные
огарки часто добавляют в доменную шихту, чтобы железо все же
не пропало. Или делают из них краску. Но главный продукт
здесь — серная кислота. Имеет пирит и важное промышленное
значение как минерал, концентрирующий примеси редких и ред-
чайших химических элементов: кобальта, никеля, золота, селена,
84
таллия. Из медистых пиритов попутно извлекают медь. Для по-
лучения серной кислоты рентабельны только крупные месторож-
дения вулканогенного происхождения, а иногда и залежи и линзы,
образующиеся в осадочных породах. Формы выделения пирита
здесь иные. Кроме тонко-зернистых сплошных масс, встречаются
псевдоморфозы пирита, но не только по минералам, а по... расте-
ниям и животным, жившим в отдаленные геологические эпохи.
В угольных пластах встречаются обломки великолепных, словно
позолоченных, стволов деревьев и их ветвей или пиритизирован-
ные раковины моллюсков.
Особенно впечатляют великолепные витые раковины аммони-
тов, внутренние полости в которых словно «обсахарены» золотис-
тым сахарным песком. Здесь же, в осадочных породах, можно
встретить и пиритовые шары — сферолитовые конкреции. Впро-
чем, сферолиты и колючие сростки копьевидных кристаллов —
любимые формы не пирита, а его ближайшего родственника —
марказита.
Марказит тоже имеет состав FeS2. Но ионы кристаллической
решетки этой разновидности сульфида железа соединяются иначе.
Его внутренняя структура соответствует симметрии ромба. Другим
получается и внешний облик кристаллов. Смысл этого древнего
арабского названия утерян, но зато его синонимы лучистый кол-
чедан, копьевидный колчедан, гребенчатый колчедан говорят сами
за себя: именно лучистые, копьевидные и гребенчатые формы —
самые характерные для марказита. Еще более характерны для
марказита натечные формы: шары, корочки, почки. Как и пирит,
он «консервирует» раковины и стволики растений, сохраняя для
нас слепки давно исчезнувших форм жизни. Как и пирит, образу-
ет псевдоморфозы (в том числе и по пириту).
Марказит несколько отличается от пирита и цветом, но все же
в сплошных массах, сферолитах и в псевдоморфозах обычно без
специальных исследований их не различить. Серную кислоту,
разумеется, можно получить и из него, но марказит крупных
скоплений почти не образует.
И все же, если мы мысленно сложим вместе все оксиды, карбо-
наты и сульфиды железа и даже добавим все метеоритное железо,
когда-либо найденное на Земле, мы не получили бы и сотой доли
металла, таящегося в силикатах и пока, увы, не извлекаемого.
А может быть, и не увы! Ведь сколько великолепных красот по-
дарило железо, главный краситель природы, разноцветному миру
минералов, и особенно его самому многочисленному классу — клас-
су силикатов! Им окрашены в черный и зеленый цвета лучистый
пироксен эгирин, которого так много в породах Хибин, аккурат-
ные призмы черного турмалина — шерла, и синего турмалина —
индиголита, и оливково-зеленые призмочки эпидота — пушкинита.
Железо чернеет в темной слюде — биотите, которую вы находите
в гранитах на уроках природоведения и привычно различаете в
цоколях домов и монументов. Именно железо придает красные
85
и красно-бурые цвета зернышкам гранатов, альмандина и ан-
драдита, и нежный золотисто-зеленый хризолиту, драгоценному
оливину и его тезке уральскому гранату «хризолиту»— деман-
тоиду.
Какие бы темные зернистые породы вы не принялись раз-
глядывать — дуниты, сложенные оливином и пироксеном, или
габбро, где пироксен соседствует с полевым шпатом, или темно-
зеленые шелковистые змеевики, украшающие такие станции мос-
ковского метро, как Щербаковская и Преображенская,— всюду
черные, темно-зеленые, бурые силикатные минералы содержат
15—20% железа. Но в этой книге, посвященной главным образом
минералогии рудных минералов, мы не сможем уделить им дос-
тойного внимания. Извлекают железо пока только из одной груп-
пы железистых силикатов — хлоритов шамозита и тюрингита.
Темно-серый или черно-зеленый шамозит возникает в лагунах
древних морей. Поэтому он часто образует круглые горошинки —
оолиты, «бобовины». Тонкочешуйчатый оливково-зеленый тюрин-
гит возникает в процессе слабого метаморфизма осадочных место-
рождений железа. Эти руды известны во Франции, в ГДР и
ФРГ (откуда и их названия: шамозит от Шамозон в Лотарингии,
а тюрингит — от Тюрингии). Залежи шамозита часто замещены
типичными «железными шляпами». Из месторождений шамозита
наибольшей известностью пользуются железорудный бассейн в
Лотарингии, где шамозит встречается вместе с гетитом. А в
СССР — Халиловское месторождение на Южном Урале, Алапаев-
ское и Аятское на Северном и Среднем Урале. Самое известное
Керченит
86
месторождение тюрингита — Шмидефельд в Тюрингии (ГДР).
Есть этот минерал и в СССР в Караджале (Казахстан).
Невозможно не сказать несколько слов и о фосфате железа —
вивианите. Очень уж это приметный минерал. Порошковатый или
землистый вивианит выделяется интенсивной грязновато-синей
окраской. Из него делают недорогую синюю краску. Кристалли-
ческий вивианит образует красивые лучистые сростки. Они встре-
чаются в Керченском железорудном месторождении. Здесь его
называют керченитом. Звездочки и розетки керченита нередко
вырастают в пустых ракушках, встречающихся среди лимонита.
Ведь вы помните, что керченские железные руды образовались
на месте мелководных лагун. Здесь и жили некогда моллюски,
домики которых дали теперь не только надежное пристанище
хрупким звездочкам керченита, но и фосфор для образования
хрупких сростков керченита. И вивианит, и его разновидность
керченит — поздние гипергенные минералы. Они образуются за
счет железа, освободившегося при разрушении его гидратов, и
фосфора из костей и раковин бывших обитателей мелководья.
Для керченита особенно характерно такое любопытное свой-
ство: только что найденные кристаллики бывают нежно-голубыми,
прозрачными, но они быстро темнеют, превращаясь в зеленовато-
синие и даже синевато-черные. Часто зеленоватые и синие оттен-
ки можно увидеть в одной и той же блестящей звездочке.
На первый вопрос, почему, хотя железо на Земле самый рас-
пространенный металл, в минералах его «опознали» много позже,
чем золото или медь, и из чего же его получают, мы ответили.
Минералы, где металл налицо — самородное железо или сульфиды
(пирит, марказит, пирротин), фактически его рудой не являются.
Для железа самые главные руды—оксиды: красный железняк
гематит, магнитный железняк магнетит, гетит и гидрогетит (вхо-
дящие в состав лимонита или бурого железняка) и не менее важ-
ный, хотя и вовсе на металл не похожий карбонат сидерит. И на-
конец, из нескольких десятков силикатов железа только хлориты
тюрингит и шамозит могут тоже служить рудой железа.
Ответ на второй важный вопрос, определивший судьбу этого
металла,— как люди научились его получать — вы найдете в книге
А. А. Мезенина «Занимательно о железе» и в других изданиях,
список которых приведен в конце этой книги.
ОТКРЫВШИЕ
БРОНЗОВЫЙ
ВЕК
(ЦИНК, СУРЬМА,
МЫШЬЯК, СВИНЕЦ,
ОЛОВО)
Кто из старых сочетаний
Нечто новое сложил?
Кто, творцу равняясь, правит,
Необъятным царством сил?
Ф. Шиллер, «Песнь рудокопов»
ГЛАВА VIII
Огюст Роден — великий скульптор Франции, удивительный
мастер, владевший искусством дарить бессмертие едва уловимо-
му, мгновенному движению. Секрет Родена состоит, наверное, в
его умении подстеречь едва начавшееся, незавершенное, предостав-
ляя мысленное продолжение зрителю. Один из ранних шедевров
Родена — фигура выпрямляющегося юноши — называется «Брон-
зовый век». Название и окончательная композиция вещи пришли
не сразу. Первый вариант скульптуры, отлитой из бронзы, носил
название «Побежденный». Юноша, побежденный в бою, опирался
на бронзовое копье. После неудачного дебюта «Побежденного»
на выставке в Брюсселе Родену пришла идея убрать копье, лишить
фигуру подпорки. И неожиданно раскрылось удивительное, тре-
петное и точное движение — движение юного распрямляющегося
торса. Эффект был поразительный. Теперь скульптура обрела
новое значение. Мастер увидел в своем создании символ про-
буждающейся мысли и силы —«Бронзовый век» человечества.
Ведь именно бронзовый век явился временем осознания челове-
ком своих творческих возможностей. И не случайно он назван
бронзовым. Этот прекрасный, пластичный и прочный сплав по-
служил материалом орудий труда и металлом, донесшим до нас
шедевры пластики далеких веков.
Особенности минералогии меди, обеспечивавшие ей репутацию
«первого металла планеты», не исчерпываются свойствами ее
88
собственных минералов. Все знают, что у этого, во многих отно-
шениях превосходного металла имеются такие «недостатки», как
малая твердость и нестойкость во влажном климате. Но природа
и здесь внесла коррективы. Как вы уже знаете, в первичных
рудах при раскристаллизации растворов, несущих ионы металлов,
сера связывает свинец, цинк, подчас сурьму или олово. Возника-
ют полиметаллические (т. е. многометалльные) рудные жилы.
В них вместе с сульфидом меди — халькопиритом встречаются
сульфид свинца — галенит и сульфид цинка — сфалерит.
Могут встретиться и более редкие минералы: станнин (суль-
фид меди, олова и железа), буланжерит, джемсонит (сульфиды
свинца, сурьмы).
Из первичных месторождений свинец, цинк и другие металлы
вместе с медью переходят в «шляпу» уже в виде других, вторич-
ных соединений: каламина (гемиморфита), смитсонита (минералы
цинка), церуссита (минерал свинца). Естественно, что при раз-
работке таких близповерхностных окисленных руд в плавильные
печи тоже могли попасть кусочки словно бы посторонних метал-
лов. И — о чудо! Медь с примесью цинка превращалась в золото-
подобную очень пластичную латунь, полюбившуюся египетским
ювелирам. Примесь сурьмы придавала мягкой меди твердость
бронзы. Вносил свою лепту в качество сплава и свинец.
Древние бронзы Египта, Урарту, Ассирии, Закавказья часто
представляли собой сплав меди именно с сурьмой или со свинцом,
нередко добавлялся и мышьяк. Отчасти мышьяк и сурьма по-
падали в плавку из блеклых руд, встречающихся вместе с глав-
ным минералом меди — халькопиритом. Но существует у архео-
логов на этот счет и особое мнение. Его придерживается, в част-
ности, известный металловед В. А. Пазухин, исследовавший древ-
ние бронзы. Вы помните, какой таинственностью было окружено
в древности ремесло металлурга и кузнеца. Для удачной плавки
в плавильную печь под речитатив заклинаний добавляли самые
различные «надежные» средства. В ход шла подчас и кровь черно-
го козленка, и кровь молодого раба. Несомненно, в «колдовском»
зелье были и другие компоненты. Вполне вероятно, что в процес-
се тайного ритуала в плавку могли попасть и огнецветные мине-
ралы, такие, как темно-алая киноварь (недаром в переводе ее на-
звание означает «кровь дракона») или сульфиды мышьяка: оран-
жево-красный реальгар (по-арабски «рудная пыль») и блестящий
золотистый аурипигмент (т. е. «золотой цвет»). Вместе с ними
очень часто встречается и серебристый сульфид сурьмы — анти-
монит; вероятно, попадал в плавку и он. Польза от таких «колдов-
ских» добавок была самая реальная — металл становился более
твердым и прочным. Однако постепенно практика доказала, что
наилучшая добавка к меди — не свинец, не сурьма и не мышьяк,
а олово. Великолепные сплавы меди с оловом научились делать
на юге Апеннинского полуострова, в городке Бриндизи, на берегу
Адриатического моря. Их стали называть «медью из Бриндизи»—
89
бронзой. Однако олова в недрах Земли всегда было много мень-
ше, чем меди. В странах античного Средиземноморья его место-
рождений и вовсе не было. И корабли греков и финикийцев по-
тянулись к далеким островам Касситеридам за оловянным кам-
нем — касситеритом. Острова эти уже давно называют Британски-
ми, но блестящий хрупкий коричневый минерал касситерит до сих
пор остается основной рудой олова.
Зачастую ход развития металлургии в той или другой стране
определялся именно характером месторождений. Если в Передней
Азии, Египте, в Средиземноморье, на Кавказе в медные сплавы
поначалу добавляли сурьму или свинец, то в другом древнем
очаге металлургии — в Восточном Казахстане и на Алтае — таким
металлом испокон веков было олово.
Почти все крупные месторождения меди и олова открыты
здесь по следам древних чудских 1 выработок. Множество место-
рождений олова разрабытывалось здесь в эпоху бронзы. Изучив
следы чудских разработок, археологи воссоздали картину добычи
этого металла в древности.
В Восточном Казахстане древние горные выработки оловянно-
го камня касситерита тянутся полосой: с северо-запада на юго-
В старину считалось, что все древние выработки были сделаны народом,
называвшимся «чудь».
Кристалл касситерита
Аурипигмент
90
ж
восток от реки Убы через Калбинский и Нарымский хребты до
самой границы с Китаем. Касситерит здесь образует вкраплен-
ность и гнезда кристаллов в пегматитовых и кварцевых жилах и
в зонах гранитных пород, пропитанных рудоносными растворами
и парами. Нельзя не удивляться тому, как досконально знали
чудские рудознатцы свойства руды, как тщательно прослеживали
они сложную, извилистую форму рудных жил, как умело исполь-
зовали всевозможные знаки, указывающие путь к ним: и цвет,
и характер пород, и облик отдельных минералов, прежде всего
кварца, и рельеф местности, и даже обличье трав, цветов, кустар-
ников.
Как и сейчас, разработке месторождения предшествовала раз-
ведка. Сеть неглубоких ямок позволяла опытному глазу прики-
нуть, как добывать руду. Там, где жила выходит на поверхность,
велись открытые работы; когда же руда уходила в глубь горы,
рудокопы догоняли ее небольшими крутыми выработками — шур-
фами. Рудную жилу старались выбрать всю целиком, не трогая
пустой породы. А чем же работали чудские рудопроходцы ? Ору-
дия рудокопов бронзового века были здесь чаще всего из камня —
плотных зеленовато-серых габбро-диабазов й диоритов,— словом,
из тех плотных и мелкозернистых пород, какие обычно приносят
на берега быстрые алтайские реки. Среди инструментов имелись
и клиновидная кайла, и двусторонние кирки, и тяжелые, на пол-
пуда, каменные молоты, и каменные рудодробилки. Были легкие
костяные орудия из рогов, ребер и лопаток животных для мягкой
породы, часто окаймляющей рудную жилу. Считают, что делали
такой инструмент прямо на месте и форму его приспособляли
всякий раз к конкретным условиям выработки: где поуже, где по-
шире. Кончив работу, там же, в забое, их обычно и бросали.
Другое дело редкостные, дорогие бронзовые кайлы или ножи —
это была большая ценность. Даже если и сломается бронзовая
кайла, никто ее не бросит — металл тут же пойдет на переплавку.
Оттого встречаются они при раскопках редко.
Но как же все-таки камнем отбивали камень? Да еще такой
плотный и крепкий, как жильный кварц? Тут требовались вы-
думка и сложные навыки. Одним из главных приемов был «по-
жог»— костер. Языки пламени лизали породу забоя, а когда она
хорошенько раскалится, камень окатывали холодной водой. Лопал-
ся с треском, не выдерживал кварц, распадался на глыбы пегма-
тит. В трещины пород забивали каменной кувалдой деревянные
клинья, снова палили, снова лили воду, снова молотили кувалда-
ми — словом, труда не жалели. В тех странах, где бытовало раб-
ство, эту тяжелую работу выполняли рабы.
Центральный Казахстан и Алтай населяли в ту пору вольные
племена. И вот летом — в сезон — все племя подкочевывало со
стадами поближе к руднику, на промысел. Работали часто семья-
ми, в каждой выработке человек по десять. Дело находилось всем
от мала до велика. Старики, знающие все признаки руды, намеча-
92
ли горные выработки, молодые сильные мужчины дробили поро-
ду, вели проходку, женщины и подростки толкли руду каменными
дробилками, отбирали вручную темные зерна касситерита. На-
ходят следы ребячьих трудов и в самых сложных участках забоев,
там, где жила выклинивается и выработка вслед за ней становит-
ся все уже и уже. В такой щели взрослому и не поместиться, тут
кайлой наверняка орудовал мальчишка.
Весь день оставался паренек в темном холодном забое лицом
к лицу с горой, всей кожей ощущая ее каменное тело. Страшно!
Но только потянет за собой руда, тут не до страха — только бы
не потерять жилу, только бы на глаз, на слух, на вкус, на ощупь
все время ловить ее ускользающий след. Да и не сплошь страхи
в горе — немало и чудес: то сверкнет в свете лучинки, воткнутой
в расселину скалы, островерхий кристаллик, то раскроет лепестки
удивительный сиреневый цветок — сросток слюды, а то слюда
вдруг уставится на тебя со стены забоя круглым перламутровым
глазком. А как славно после работы в горе, наверху! Только после
подземного мрака и сырости расчувствуешь вполне теплую землю,
запах травы, ясное солнышко. Только здесь разглядишь добычу.
Вот они, кристаллы оловянного камня, темные, граненые, тя-
желые, очень тяжелые: ладонь ощущает тяжесть даже маленького
кристалла. Цвет их здесь черный, с коричневиной. Блеск сильный,
особенно на гранях. Запоминается и форма кристаллов: четырех-
гранные высокие, острые пирамидки сверху и снизу, а в середи-
не — короткий столбик, тоже граненый. А рядом два кристалла
срослись, выгнувшись коленом. Это коленчатый двойник. Впро-
чем, кристаллы с острыми пирамидальными вершинками характер-
ны именно для пегматитов.
Совсем другие по облику кристаллы касситерита вырастают в
кварцевых жилах. На Чукотском полуострове есть месторождение
Иультин, где издавна славятся жилы с отличными кристаллами
касситерита. Здесь сразу поражает их размер: 3—4 см не
редкость, уникумы вырастают до 10 см; растут они в пустотках,
забитых мягкой зеленоватой глинкой. Такой кристалл еле удер-
жишь в руке — он достигает нескольких килограммов. Другая
здесь и форма кристаллов: граненый столбик (призма) длиннее,
узкие продольные грани, одна к одной, скругляют острые углы
Двойник касситерита
Антимонит
93
призмы, не сразу и углядишь ее четыре основные грани. И голов-
ка кристалла совсем другая: она здесь не напоминает высокую
башенку, как в кристалликах из пегматитов, скорее уж это четы-
рехскатная крыша домика. Иультинский касситерит очень блестя-
щий, особенно ярко блестят кристаллы помельче. И вот что еще инте-
ресно: касситерит здесь темно-шоколадный, почти черный, но если
всматриваться в блестящую треугольную грань головки, тихонько
поворачивая кристалл, в какой-то миг в его глубине вспыхнут
яркие оранжево-красные лучи; их называют внутренние рефлексы.
В низкотемпературных кварцевых жилах касситерит образует
тонкие призмочки, похожие на черные иголки. Касситерит из
месторождений Приморья обычно имеет и вовсе своеобразный
облик: эти месторождения возникли из паров и горячих раство-
ров, сопровождавших извержения вулканов. Касситерит здесь
колломорфный, натечный. Его почки несколько напоминают на
первый взгляд гетит или пиролюзит, но они светлее, тяжелее, а
в распиле обнаруживается красивый фестончатый рисунок, по-
хожий на узоры малахита, только желтовато-бежевые.
В жилах Боливии и Юго-Западной Африки встречаются краси-
вые медово-желтые и светло-золотистые прозрачные касситери-
ты, пригодные для огранки. В ограненном виде они ярко свер-
кают, а золотые лучи внутренних рефлексов придают таким
ювелирным камням совершенно особый, сразу запоминающийся
облик.
’Из этих примеров ясно, что облик касситерита очень чуток
к условиям образования минерала. Ленинградские минералоги
разработали очень интересный метод, позволяющий по отдельным
кристалликам, найденным в россыпи или добытым при промывке
рыхлых пород, определить, вырос ли этот кристаллик в самых
глубинах рудного тела (тогда, значит, оно уже смыто, разрушено
до корней) или же он находился в момент кристаллизации в сред-
ней, а может быть, и верхушечной части рудного тела,— значит,
все, что глубже, наверняка уцелело. По форме кристаллов касси-
терита геологи могут определить, ждать им «вершки или кореш-
ки» месторождения: стоит вести его разведку или они опоздали
на каких-нибудь пару миллионов лет.
Заканчивая рассказ о касситерите, мы должны напомнить,
что это далеко не единственный, хотя и самый важный минерал
олова. Четыре тысячелетия — не малый срок. Запасы касситерита
не вечны. Сегодня геологам приходится искать ему хотя бы час-
тичную замену, и их взоры обращаются к соединениям олова, ни-
когда прежде не считавшимся рудой. Из 20 минералов олова
теперь статус рудных получили, помимо касситерита, содержащего
почти 80% олова, станнин (Cu2FeSnS4)—27,7%, тиллит
(PbSnS2)— 30.4%, франкеит (Pb5Sn3Sb2S)— 17% и цилиндрит
(Pb3Sn4Sb2S)— 25%. Однако детальное знакомство с этими мине-
ралами мы оставим до ваших студенческих лет, до вузовских
учебников минералогии.
94
Галенит с кварцем
Галенит с кальцитом
Здесь же нам предстоит узнать еще несколько минералов,
знакомых людям вот уже несколько тысячелетий. Ведь, как мы
помним, состав древних сплавов позволяет считать, что задолго
до начала нашей эры были известны некоторые минералы сурьмы,
свинца и цинка. Сурьма — существенный компонент древних
бронз.
Главный рудный минерал сурьмы — антимонит, пожалуй, са-
мый «элегантный» сульфид. Изящные друзы длиннопризматиче-
ских, часто чуть изогнутых кристаллов, легкие изгибы которых
повторяет глубокая штриховка вдоль граней, создают впечатле-
ние законченных скульптурных композиций, напоминающих
кристаллические цветы. Само название антимонит свидетельствует
об изяществе его сростков: оно происходит от греческих слов
«антос аммонос»—цветок. По древности происхождения с сурь-
мяными бронзами успешно спорят свинцовые. Народам Месопота-
мии и Египта свинец был известен уже шесть-семь тысячелетий
назад. В Британском-музее хранятся египетские статуэтки из
свинца, отлитые в 3800 г. до н. э. Самые древние бронзы из
раскопок в Средней Азии — это сплав меди и свинца.
Основной рудный минерал свинца — его сульфид (PbS) гале-
нит— содержит 86,69% металла. В его составе не редки ценные
примеси: серебро, висмут, селен. Выглядит галенит совершенно
как металл, и не заметить его в руде просто невозможно. Его сра-
зу же выдают сильный металлический блеск и тяжесть (плот-
ность 7,6). В отличие от сульфидов железа и меди галенит, как
и сам свинец, серый, точнее, голубовато-серый. Иногда с синей
пленочкой побежалости. Но самая яркая черта его облика —
блестящие ступеньки по поверхности скола. И вообще галенит —
это почти всегда серебристые тяжелые кубики (или параллелепи-
педы). И это вовсе не обязательно целые кристаллы. Чаще такой
облик имеют спайные выколки. Вы помните, что слюда расщепля-
ется на тончайшие листочки — у нее весьма совершенная спай-
ность. А у галенита спайность совершенная по кубу. Это значит,
что разбивается этот минерал не на бесформенные осколки, а на
аккуратные серебристые блестящие кубики. Впрочем, и его при-
родные кристаллы нередко кубические, иногда вершинки куба
притупляются треугольными гранями октаэдра. Возникает форма,
которую так и называют кубооктаэдр. Отличает галенит и такое
свойство: это минерал мягкий (твердость 2—3) и химически не
очень стойкий. На его гранях легко читается судьба кристалла:
здесь видны и мягкие с кругловатыми контурами ступеньки
роста, и извилистые контуры фигур растворения, и резкие блестя-
щие ступеньки плоскостей спайности на месте скола. В некоторых
месторождениях (Хальсбрюке, ГДР) на кристаллы галенита так
активно действовали поздние растворы, что от них остались до
наших дней лишь скелеты, похожие на серебристые морозные узо-
ры. Впрочем, самые частые и обычные для галенита выделения,
не имеющие вообще никаких признаков огранки,— это сплошные
96
массы зернистой, плотной разновидности свинчака. Масса таких
скоплений сплошной руды достигает десятков и сотен тонн.
И наконец, еще одна особенность главного рудного минерала
свинца. Он почти всегда встречается в компании с сульфидом ме-
ди — халькопиритом, сульфидами железа — пиритом и пирроти-
ном, но особенно тесно галенит срастается с сульфидами цинка.
Его вечный спутник зовется сфалерит (от греческого «сфалерос»—
обманщик), или попросту — цинковая обманка. Так прозван мине-
рал за непостоянство характера и меняющийся облик. Цвет сфале-
рита варьирует от почти бесцветного или медово-желтого до
черного. Эти крайности на первый взгляд так несхожи, что имеют
даже разные названия: клейофан — светлый сфалерит, почти
чистый сульфид цинка (ZnS) и марматит, его черная, железистая
разновидность. И все же, приглядевшись, замечаешь, что и медо-
вый, и коричнево-красный, и зеленовато-желтый кадмийсодер-
жащий, и темно-бурый или черный железистый черный сфалерит
во всем остальном, кроме окраски, схожи. Их отличает сильный
алмазный блеск — сверкание, особенно яркое на зеркальцах спай-
ности, отсвечивающих в сплошной массе сфалерита (спайность у
него в шести направлениях!). На гладких гранях кристаллов блеск
несколько слабее, зато здесь нас пленяет форма: она составлена
двумя тетраэдрами, так хорошо знакомыми нам по пакетам молока.
Сульфиды свинца и цинка образуются в гидротермальных
месторождениях, где они соседствуют с сульфидами железа и меди.
Как и касситерит, сфалерит нередко образуется в близповерх-
ностных вулканогенных месторождениях: здесь коллоидный
тонко-кристаллический сфалерит тесно срастается с галенитом,
халькопиритом, борнитом.
Сфалерит — кристалл
Сфалерит
4 Камень, рождающий металл
97
Церуссит (серый) с вульфенитом (оранжевый)
Сегодня, помимо цинка, из сфалерита попутно извлекают
ценные и редкие примеси — кадмий, галлий и индий. Как мы уже
знаем, в зоне окисления галенит и сфалерит разрушаются и за
их счет возникают новые, вторичные минералы свинца (церуссит,
вульфенит) и цинка (смитсонит, гемиморфит и др.).
Обычно вторичные минералы цинка светло-серые или белые.
Но в месторождениях Фуати (Конго), где минералы цинка тесно
ассоциируют с минералами меди, смитсонит окрашен ее примесью
в яркий голубой цвет. А вот церуссит и здесь серый, а вульфе-
нит, как ему и надлежит, оранжевый.
Ученые считают, что в Древнем Египте для получения латуни
использовали именно вторичные минералы цинка. Гемиморфит
в старину называли каламин (от «каламус»—тростник), а на
Руси -— галмей. Новенькая латунь так похожа внешне на золо-
то, что поначалу и ее создатели, египетские металлурги, приняли
ее за благородный металл, получающийся из меди, если добавить
в нее сверкающий белый камень — каламин. Не кроется ли здесь
начало легенд о превращении различных металлов в золото и о
таинственном «философском камне»?
Но хотя золотоподобную латунь выплавляли и в Древнем
Египте, и в Греции времен Гомера, и в Риме, где из латуни че-
канили монеты, цинк не входил в древности в семью метал-
лов. Его, как и сурьму и мышьяк, считали пасынком металлов —
полуметаллом. Лишь в X V111 в. металлург из Фрейберга
Иоганн Фридрих Хенкель доказал, что цинк — полноправный
металл.
98
Латунь и сейчас один из распространенных сплавов в метал-
лургии. Но пальма первенства принадлежит сегодня не латуни,
а новому сплаву цинка и алюминия — цинкалю. Цинкаль отлича-
ется замечательным свойством — сверхпластичностью. Металлурги
называют сверхпластичностью способность металлов и сплавов
к большим пластическим деформациям под действием очень
малых напряжений.
Сверхпластичный металл выдувается в пузырь не хуже жева-
тельной резинки, но после остывания обладает всеми свойствами
металла. А если выдувать в заранее заготовленную форму, можно
получить детали самой прихотливой формы.
Чтобы сделать такую привычную и необходимую вещь, как
чайник или кофейник, по принятой технологии, на заводе метал-
лоизделий приходится произвести не меньше 50 операций. Цинка-
левый чайник можно «выдуть» сразу, единым духом.
Немаловажно и такое обстоятельство: чтобы сделать заготовку
из сверхпластичного сплава, требуется в 100 раз меньшая мощ-
ность пресса.
Цинк составляет 22% цинкаля. Но это не единственный сверх-
пластичный сплав. В современной технике существует и магний-
цинк-циркониевый и алюминий-медь-циркониевый и алюминий-
цинк-кальциевые представители этого сверхвеликолепного семей-
ства.
В последние годы минералоги открыли природные сплавы —
самородную латунь и самородную бронзу. Сейчас их количества
ничтожны, но существует мнение, что на заре цивилизации по-
добных самородков было больше и древние металлурги могли
просто использовать их. Использовать-то, конечно, могли... Но вот
исследовать их состав — навряд ли.
А как развивалась дальнейшая судьба двух металлов, которым
люди обязаны самыми древними бронзами,— свинца и сурьмы?
Мягкий, тяжелый и сравнительно распространенный свинец
в древности применялся в сугубо мирных целях. Строителями
использовался он для закрепления каменных плит и заделки
швов между ними.
В 28 км от Еревана сохранились руины древней армянской
крепости Гарни. Построенная на скалистом обрывистом останце
высотой не меньше 300 м, окруженном глубокими ущельями и
узкими, заросшими кустарником долинами, крепость считалась
неприступной. В южной части останца располагался языческий
храм, построенный, как считают историки, во второй полови-
не I в. н. э. Храм, стоявший на высоком подиуме, построен из
чистотесаного темного базальта. И здесь при строительстве стен
крепости, как и во многих других постройках античного мира,
крупные каменные блоки скрепляли между собой металлом: и в
нижней, и в стоящей на ней плите просверливались отверстия и
заливались свинцом. Свинцовые штыри держали блоки намертво.
Но они послужили и причиной разрушения многих древних крепо-
99
стей. Долгие века свинец был мирным металлом, пока изобрете-
ние огнестрельного оружия не призвало его «под ружье»— из
свинцу научились отливать пули. Тогда-то свинец для войны
стали добывать не только из руд, нередко из-за свинцовых штырей
разбирались древние храмы.
В Риме из податливого мягкого металла отливали водопровод-
ные трубы. Римляне были прекрасными инженерами: при соору-
жении своих знаменитых водопроводов они для быстрого и точно-
го соединения труб и упрощения расчетов при проектировании
ввели их стандартизацию по диаметру и сечению. Однако хороши-
ми химиками они, очевидно, не были. Во всяком случае, никто из
них не предполагал, что соединения свинца крайне токсичны и
для водопровода никак не подходят.
В XX в. свинец из губителя здоровья превратился в одного
из его мощных защитников: свинцовые «крепостные стены»—
свинцовые экраны, камеры, чехлы ограждают людей: свинец ока-
зался металлом, непрозрачным для рентгеновских лучей и всех
видов радиации. И свинцовые преграды воздвигают во многих
аппаратах и приборах, начиная от свинцового чехла медицинской
кобальтовой пушки, стреляющей по раковым клеткам, до экранов
атомных реакторов.
Но самый главный потребитель свинца во всем мире — авто-
мобиль. Трудно и вообразить, сколько всевозможных автомоби-
лей, автобусов, грузовиков двигается по всем дорогам мира, и в
каждом есть аккумулятор, а решетки большинства аккумуляторов
делают из сплава свинца и сурьмы.
Гелиморфит (каламин)
100
Хрупкий серебристо-белый металл сурьма известен около пяти
тысячелетий; уже в 3000 г. до н. э. в Вавилоне из сурьмы из-
готовляли сосуды. Соединения сурьмы широко применяли в косме-
тике. Название" «сурьма» происходит от тюркского слова «сюр-
ме»— оно приблизительно означает «подвести брови черной крас-
кой» (на Руси так и говорили: «насурьмить брови»). Сурмленые
веки, подведенные черным кантом, нередки на портретах египет-
ских красавиц. С Востока и из Египта эта стойкая мода перешла
к красавицам Древнего Рима.
Много позже сурьмой увлекались алхимики: расплавленная
сурьма растворяет, подобно ртути, почти все металлы. Алхими-
ки, любившие иносказания, изображали ее в виде волка, пожира-
ющего, например, царя (царем металлов, естественно, считалось
золото). Именно такая картинка украшает трактат алхимика Ми-
хаила Мейра «Бегущая Атланта». Иллюстрирует она существо-
вавший в то время способ очистки золота от примеси меди и се-
ребра: при сплавлении с Sb2S3 серебро и медь связывались
серой и образовывали сульфиды, а золото легко извлекалось из
возникшего соединения с сурьмой, которая удалялась сильной
струей воздуха.
Есть в судьбе свинца и сурьмы перекрестки, снова сталкиваю-
щие этих древних знакомцев. Хрупкая твердая сурьма и пластич-
ный мягкий свинец отлично дополняют друг друга в сплаве, без
которого не проживет ни один человек. Ведь ни один из нас ни
дня не обходится без книги, журнала, газеты. А их печатают в
типографии. Расплавленная сурьма отличается от большинства
металлов уникальным свойством: она напоминает воду или, точнее,
лед, так как при затвердевании ее объем тоже увеличивается.
Поэтому все типографские отливки сплав, содержащий сурьму,
выполняет так точно, что потом эти отлитые из него шрифты
повторяют любые волосные линии букв, цифр, знаков. Еще в
XVI в. знаменитый немецкий металлург, медик, химик, Георг
Агрикола (Бауэр), живший во Фрейберге, писал: «Если путем
сплавления определенная порция сурьмы прибавляется к оло-
ву, получаете типографский сплав, из которого изготовляется
шрифт, применяемый теми, кто печатает книги». Сплав свинца,
олова и сурьмы — гарт — и сегодня незаменим в типографском
деле.
Еще один перекресток свинца и сурьмы — баббиты, сплавы,
названные в честь И. Баббита — создателя первого подшипнико-
вого сплава. Служба у подшипников нелегкая — непрерывное
вращение, непрерывное трение. Износу при таких условиях может
противостоять только соединение в едином веществе твердости и
мягкости. Антифрикционные свойства обеспечивают сплав олова,
меди и сурьмы, в структуре которого твердые частички сурьмы
погружены в пластичную основу свинца и меди. Сурьма отвечает
за твердость сплава, износоустойчивость, свинец и медь — за ма-
ленький коэффициент трения. Есть у сурьмы и свинца и самая
101
новая область применения — полупроводниковая техника. Здесь
металлы работают порознь: сверхчистая сурьма используется как
легирующая добавка к одному из классических полупроводников —
германию. Сверхчистый свинец сам является полупроводником.
И наконец, несколько слов об олове, классическом металле
классических бронз. Плавкое олово — металл припоев. Есть сплав
олова (16% Sn, 52% Bi и 32% Pb), который плавится в кипятке,
его температура плавления +96° С. Легкоплавкие сплавы олова
незаменимы в предохранителях электрических цепей. Издавна из
олова делали посуду — и солдатские кубки времен Александра
Македонского, и столовые сервизы вплоть до XVIII в. Увидеть
такую посуду можно в Таллине в музее — в городской ратуше.
Оловянные тарелки и бокалы хранятся и в селе Петровском,
близ Михайловского; здесь это реликвия, принадлежавшая семье
Ганнибалов, предков А. С. Пушкина по материнской линии.
Без олова не прожить ни морякам, ни геологам, ни географам,
ни космонавтам и вообще никаким путешественникам, ведь это
«главный металл консервных банок». Если вдуматься — роль его
в открытиях не шуточная! Пока, во всяком случае, заменитель
ему не найден, только белая жесть — тонкий лист железа, покрыто-
го оловом, способен хранить долгие годы мясо, рыбу, молочные
концентраты.
Об олове можно рассказывать еще и еще. Оно необходимо и
в текстильной промышленности (хлопок и шелковые ткани без
него не примут окраски), и при наведении красных и розовых
узоров на фарфор, и в военном деле — для дымовых завес.
Невозможно забыть и нашего с вами первого в жизни оловян-
ного знакомца — стойкого оловянного солдатика, героическая
история которого поведана нам Г. X. Андерсеном. Облик героя
и его мужественный нрав обеспечены свойствами олова, пластич-
ного металла, хорошо принимающего форму, и его стойкостью про-
тив коррозии (ни ливень, ни даже брюхо хищной щуки не по-
вредили ему!). А трагический финал его прекрасной истории —
костер, где смешались жар любви и жар пылающих поленьев,
костер, где наш герой плавился, держась до последнего прямо и
стойко,— разве это не прямое подтверждение легкоплавкости
олова — металла, открывшего бронзовый век?
ЖИДКОЕ
«СЕРЕБРО»
И ТЯЖЕЛОЕ
«СЕРЕБРИШКО»
(РТУТЬ И ПЛАТИНА)
«
Семь металлов создал свет
По числу семи планет:
Дал нам Космос на добро
Медь, железо, серебро,
Злато, олово, свинец...
Сын мой! Сера их отец!
И спеши, мой сын, узнать:
Всем им ртуть — родная мать!
Из записок алхимика,
перевод Н. Морозова.
(«В поисках философского камня»)
ГЛАВА IX
Воинственный крест средневековья перечеркнул античную культу-
ру. Водоворот истории захлестнул не только капители античных
храмов вместе с населявшими их богами. Надолго ушли в небытие
и вершины греческой и римской науки и искусства. Однако в
ковчег человеческого благоразумия угодили все же некоторые из
наиболее стойких достижений цивилизации. И в первую очередь
семь классических металлов: золото, серебро, медь, железо, олово,
свинец и ртуть.
С минералогией и историей освоения меди, золота, серебра,
железа, свинца и олова мы уже несколько познакомились. «Се-
ребряная вода»— ртуть — тоже была известна людям с давних
пор. В таблице Менделеева, как вы помните, ртурь названа «гид-
раргирум», т. е. «жидкое серебро». Такое название дал ей еще в
1 в. н. э. греческий врач Диоскорид. И действительно, этот сереб-
ристый металл, единственный из примерно 80 металлов, известных
на сей день, остается жидким при обычных условиях. Не просто
жидким, но необычайно подвижным. Подвижность ртутных капель
столь велика, что по-чешски ртуть так и называется «живая
вода». Но если ртуть заморозить, то при температуре —38,9°С
она превратится в твердые, ромбические, очень тяжелые кристал-
лы синевато-серого цвета. Облик самого распространенного при-
родного соединения ртути, ее сульфида — минерала киновари,
резко отличается от привычного облика большинства других суль-
103
фидов, как правило, металловидных. Это темно-красные (бруснич-
ного оттенка) полупрозрачные кристаллы с алмазным блеском. Их
форма — сплюснутые ромбоэдры или толстые трехгранные таб-
лички, сросшиеся в плоские друзы. Но чаще киноварь слагает
сплошные ярко-красные тонкозернистые массы или образует
порошковатые налеты. Киноварь выпадает из водных растворов
при сравнительно невысоких температурах; вместе с ней в место-
рождениях часто встречаются сульфид сурьмы — антимонит,
сульфид цинка — сфалерит, сульфиды железа — пирит и марказит,
а также минералы мышьяка — красный реальгар и золотой аури-
пигмент. z
В зоне окисления месторождений при разложении киновари
могут образоваться самородки — капельки самородной ртути.
Благодаря пористости пород зоны окисления эти капельки сте-
каются и образуют значительные по размерам «лужицы» (о по-
добном явлении речь идет в рассказе И. А. Ефремова «Озеро гор-
ных духов», правда, целое озеро ртути — это уже вымысел фан-
таста).
С давних времен и по сей день киноварь является единствен-
ным промышленным рудным минералом ртути.
На одном из древнейших киноварных рудников — Никитовке
на Украине — в горных выработках находили кайлы и молотки,
сделанные из камня. Не менее древним считается ртутный рудник
Хайдаркан в Ферганской долине (Средняя Азия). И здесь со-
хранились следы разработок: отвалы породы, глиняные светиль-
ники и реторты для обжига, руд, в полуобвалившихся выработ-
Киноварь
104
ках — скелеты погибших здесь горняков (работа в ртутных руд-
никах была уделом рабов-смертников).
Крупнейшее в мире месторождение ртути — Альмаден — на-
ходится в Испании. По свидетельству Плиния Старшего, Рим еже-
годно закупал в Испании до 4,5 т ртути. Вплоть до окончания
второй мировой войны на долю Испании приходилось до 80% ми-
ровой добычи руд жидкого металла.
В древности из киновари, задолго до самой ртути, приготов-
ляли яркую киноварно-красную краску. Но еще в античные време-
на было обнаружено главное свойство ртути — растворять метал-
лы, даже такие стойкие, как золото и серебро. И не просто раство-
рять. Медные предметы, покрытые таким раствором (амальгамой),
после испарения ртути становились словно золотыми. Тончайший
(всего в несколько микронов) слой позолоты накрепко прирастал
к их поверхности. Так золотили шпили дворцов, купола церквей
и соборов. В Петербурге в 1858 г. было завершено строительство
гигантского сооружения — Исаакиевского собора. Диаметр колос-
сального купола собора — 26" м. Свыше 100 кг червонного золота
было нанесено на полированные медные листы при помощи ртут-
ной амальгамы. История сохранила и еще одну цифру, страшную
цифру — свыше 60 рабочих - позолотчиков погибли в мучениях,
отравившись парами ртути...
И сейчас для золочения и серебрения различных изделий не-
заменимы ртутные амальгамы. Но техника безопасности при рабо-
те с этими чрезвычайно токсичными веществами шагнула далеко
вперед.
Способность ртути растворять золото используется и для из-
влечения тончайшей пылевидной вкрапленности золота из корен-
ных руд. Это же необыкновенное свойство в средние века способ-
ствовало превращению ртути в самое таинственное вещество —
мать всех металлов, ведь золото, серебро, да и любой другой
металл таял в ней и потом снова возрождался! Но раз есть мать,
скорее всего должен быть и отец. Отцом всех металлов был при-
знан сульфур — сера, ведь большинство металлов получают из
сульфидов. Все в природе родится от отца и матери. Значит,
именно соединение этих двух начал — матери металлов ртути и их
отца серы — должно быть тем таинственным «философским кам-
нем», который превращает в золото простые металлы.
Сульфид ртути — алая киноварь — вот чудесный и таинствен-
ный «философский камень»— так рассуждал крупнейший англий-
ский философ XIII в. и один из самых авторитетных алхими-
ков — Роджер Бэкон. Больше 20 лет провел Бэкон в темнице, в
полном одиночестве. Туда по велению папы Клемента IV заточи-
ли его монахи-францисканцы, дабы никто другой не узнал тайны
получения золота тогда, когда и сам Бэкон считал, что он совсем
близок к важнейшему открытию, цели работ всех алхимиков.
Бэкон написал в темнице трактат «Зеркало алхимии»— одну из
самых обстоятельных книг о превращении металлов.
105
«При других условиях из Бэкона вышел бы Ньютон современ-
ной химии, а теперь в его лице мы видим Ньютона, из которого
церковное самодержавие средних веков сделало больного мечтате-
ля, истинного отца последующего алхимического направления в
учении о строении вещества»—так писал об этом ученом другой
ученый и революционер, узник Шлиссельбургской крепости Ни-
колай Морозов.
Где еще применяется ртуть и ее соединения сегодня?
Ртутная соль гремучей кислоты — гремучая ртуть — употреб-
ляется для изготовления детонаторов. Ртутно-кварцевые лампы —
источник ультрафиолетового света, необходимого в медицине и
технике. Трубочки люминесцентных ламп также заполнены раз-
реженными парами ртути в смеси с аргоном.
Однако с тех пор, как был изобретен ртутный термометр,
пожалуй, главная и наиболее ответственная работа ртути — опре-
делять температуру. Ртутные столбики в медицинских градусниках
знакомы нам с детства, существуют еще и всевозможные лабора-
торные и технические термометры. Внутри тончайшей калибро-
ванной капиллярной трубочки движущийся столбик дистиллирован-
ной ртути неуклонно и беспристрастно фиксирует температуру
среды \ в том числе и температуру вашего тела. Но разбился
градусник — и крошечные ртутные шарики разбегутся по полу, а
собрать их, слить в большую каплю — очень трудно (пары ртути
ядовиты, оставлять ее капли нельзя!).
Как вы помните, золото символизировало Солнце, серебро —
Луну, медь — Венеру, железо алхимики посвящали Марсу, оло-
во — Юпитеру, а свинец — Сатурну. Мать металлов — ртуть —
за необычайную подвижность алхимики наградили символом Мер-
курия — самого подвижного, ловкого и деятельного римского бо-
жества. Ее называли седьмым завершающим классическую семер-
ку металлом. Алхимики, как мы только что узнали, считали ртуть
матерью всех металлов. В этом была своя логика. Ртуть так отно-
сится к металлу, как вода ко льду. Если вода — жидкий лед, то
ртуть — жидкий металл, а уплотнить ее до предела — получится
желанное золото — самый плотный из металлов, рассуждали они.
Итак, рассуждали алхимики, на небе семь планет, а на Земле семь
металлов и каждой планете соответствует свой металл, восьмого
быть просто не должно!
Но от столь стройной Гипотезы пришлось все же отказаться.
Испанские корабли доставили с берегов колумбийской реки Рио-
дель-Пинто еще одно, «странное» серебро, даже не серебро (по-
испански «плата»), а так—«серебришко»—платину. Ее ценили
в полцены серебра по массе! Платина из россыпей Рио-дель-Пинто
оказалась воистину «бесовским порождением»—плотнее и тяжелее
1 Если температура среды достигает —60°С, а то и —70°С, на помощь ртути
приходит редкий металл таллий. Температуру воздуха на станциях Арктики и Ан-
тарктиды измеряют при помощи сплава ртути и таллия.
106
золота, да и расплавить ее не удавалось. И не мудрено! Темпера-
тура плавления платины 4~1773,5°С.
Когда выяснилось (честь этого открытия принадлежала фаль-
шивомонетчикам), что тяжелую платину, в отличие от более легко-
го серебра, безнаказанно можно подмешивать в золото, привозить
в казну стали не чистое, а платинированное золото. «Гадкий»
«бесовский» металл, засоряющий королевскую казну, подвергся
жестоким преследованиям испанской короны. В 1735 г. был издан
королевский указ, повелевающий платину впредь в Испанию не
ввозить. При разработке россыпей в Колумбии повелевалось тща-
тельно отделять ее от золота и топить под надзором королевских
чиновников в глубоких местах речки, теперь уже называвшейся
Платино-дель-Пинто. А ту платину, которая уже привезена в
Испанию, всенародно и торжественно утопить в море.
Только через 43 года король отменил этот закон, сообразив,
что сам он тоже мог бы увеличить свою казну тем же способом!
Но, увы, к тому времени не менее 4 т драгоценного металла было
утоплено.
Освоить строптивый тугоплавкий металл удалось еще не ско-
ро — ни одна из существовавших & то время печей не мргла на-
греть платину до температуры плавления. Обходной путь к обра-
ботке платины нашли в 1827 г. петербургские инженеры П. Г. Со-
болевский и В. В. Любарский, предложившие свой оригинальный
способ обработки платины. Этот способ лег в основу современной
«порошковой металлургии». При химической обработке руд металл
приобретает вид серой пористой губки. Вот эту-то платиновую
губку было предложено формовать под прессом при температу-
ре + 1000° С. Результат получился великолепным—форма отче-
канивалась на металле идеально.
Приоритет в обработке платины позволил России стать пионе-
ром и в важной сфере применения платины как валютного метал-
ла. Смелая идея и детальный проект чеканки платиновой монеты
принадлежали царскому министру финансов Е. Ф. Канкрину.
Николай I милостиво согласился одобрить этот фантастический
по тем временам, но очень уж соблазнительный для казны проект.
Но при условии, если непоколебимый международный авторитет
подтвердит его реальность. И авторитет нашелся. В лице экспер-
та предстал знаменитый немецкий географ и геолог, академик
А. Гумбольдт. Гумбольдт специально совершил экспедицию на
Алтай и Урал, оценил уральскую платину по достоинству
и одобрил идею Канкрина. П. Г. Соболевскому была поручена
труднейшая проблема технологии обработки металла, которую он
успешно разрешил. И чеканные платиновые монеты увидели свет.
Изобретенный в России способ обработки платины применяется
и сегодня. С 1828 по 1845 г. в Петербурге чеканились платиновые
монеты достоинством в 3, 6 и 12 рублей. Всего было отчеканено
1 млн. 400 тыс. рублей платиновых денег, на них пошло около
15 т платины. Однако со смертью энтузиаста платиновой валюты
107
Канкрйна чеканка прекратилась... Но с той поры платина навсегда
вошла в малочисленную семью валютных металлов. Воскресили
славу русской платиновой монеты уникальные платиновые рубли
и червонцы, специально выпущенные к Московской Олимпиа-
де 198Q г.
Одна из загадок в истории освоения металлов состоит в том,
что вождь ацтеков Монтесума еще в 1520 г. прислал в подарок
испанскому королю полированные платиновые зеркала. Значит,
индейцы доколумбовой Америки умели обрабатывать платину
более *чем за 300 лет до европейцев! А может быть, и раньше...
В природе платина, подобно золоту, сконцентрирована почти
исключительно в самородном виде. Но облик самородной платины
ускользающе неприметен. У нее словно нет надежных, «опорных»
диагностических свойств: меняются оттенки цвета — серовато-
серебристые, свинцово-серые, желтоватые, черноватые. Меняется
блеск — то яркий, то тусклый. Не особенно характерна и форма
зерен: встречаются и угловатые, и крючковатые, и чешуйки, и
пластиночки, и мелкие округленные зернышки, и самородки. На
Урале самородки платины достигают 8—9 кг. Одни из ее само-
родков своей гладкой поверхностью похожи на свинцовые слитки,
а другие состоят из древовидных сростков мельчайших кристал-
ликов, срастающихся в своеобразную губчатую массу. Изменчиво
и такое обычно постоянное свойство, как магнитность: минерал
бывает и сильно магнитным, и вовсе не магнитным. Единственно
надежным признаком оставалась тяжесть. Воистину платина —
«чадо тяжести»! Наконец, английский химик и минералог
У. X. Волластон всерьез занялся неоднородностью платины. Со-
брав коллекцию различных зерен платины, он тщательно класси-
фицировал их и досконально изучил. Первое, что установил Вол-
ластон, звучало парадоксально: обычная самородная платина в
чистом виде как раз и представляет наибольшую редкость! Кро-
потливо исследовал Волластон свою коллекцию. К 1805 г. он
обнаружил еще один парадокс: платиной нередко считаются зерна,
вовсе не содержащие этого элемента,— зерна осмистого иридия
(вскоре из этих зерен оба элемента осмий и иридий и были из-
влечены впервые). Но преобладающая масса металловидных
серых зернышек все еще не поддавалась пониманию исследовате-
ля, их свойства все еще оставались расплывчатыми. Колебался
даже их химический состав: 80—85% платины, 7—15% железа, а
остальное палладий, иридий, родий, никель, медь, свинец в самых
разных соотношениях.
И тут Волластона осенила смелая догадка: несмотря на все
различия, все разновидности представляют единый минерал,
но это не просто минерал-металл, это минерал-сплав! Природный
сплав платины и железа со множеством мелких примесей! Оттого
так колеблются его свойства: изменчивость и есть их постоянное
свойство! За смешанный непостоянный состав Волластон назвал
обычную природную разновидность платины поликсен (с грече-
108
ского это означает «много чужих»). Очень уж многопримесным
оказался наиболее распространенный в природе платиновый сплав.
Сегодня, помимо пяти главных минералов платиновой группы:
ферроплатины, палладистой платины, поликсена, самородного
палладия и осмистого иридия, известно еще множество более
редких. Это в первую очередь платинистый иридий, иридистый
осмий — невьянскит, сысертскит (название по г. Невьянску и ре-
ке Сысерть), потарит (HgPt). О том, что платина придает золоту
сероватый оттенок, делает его «гнилым», знали еще испанские
фальшивомонетчики времен покорения Америки испанцами. Но
только в 1845 г. в россыпях Бразилии на месторождении Порпец
было найдено природное «гнилое золото»— порпецит (паллади-
стое золото). На острове Борнео и в Закавказье было выявлено
платинистое золото, иридистое и родистое золото. Существует и
минерал ауроосмирид, в нем 52% иридия, 25% осмия и 19% зо-
лота.
Последние десятилетия развеяли легенду об абсолютном «бла-
городстве» платины: минералоги открыли, что незначительная
часть этого благородного металла и металлов платиновой группы
все же концентрируется в природных процессах в соединениях
мышьяка (сперрилит), серы (куперит), сурьмы (стибиопаллади-
нит), висмута (монгенит). А также в виде сульфидов, антимони-
дов, арсенитов.
Но все же главной формой ее концентрации и по сей день
признается поликсен. Приурочена вкрапленность поликсена к
ультраосновным породам. Здесь она встречается вместе с хроме-
том, оливином и хромдиопсидом.
Платина обладает замечательным сочетанием свойств. По хими-
ческой стойкости она не уступает золоту. Ее электро- и теплопро-
водность лишь чуть меньше, чем у серебра. А по твердости, меха-
нической прочности и жаропрочности она далеко превосходит все
остальные благородные металлы. Эти свойства позволяют широко
применять платину и ее сплавы в современной технике?
Одна из классических почетных «профессий» платины —
служба в палате мер и весов. В 1789 г. одним из первых декретов
революционного правительства Франции было решение ввести
твердую метрическую систему. В качестве единицы длины авто-
ритетная комиссия геометров, географов, геодезистов постановила
считать метр — одну десятимиллионную часть четверти длины
Парижского географического меридиана. В 1797 г. был изготовлен
первый платиновый эталон метра —«архивный метр». Рядом с ним
в архиве воцарилась гиря — платиновый цилиндр, эталон массы
одного кубического дециметра воды (при +4°С) из реки Сены.
Тираж «главных» метров (31 штука) и «главных» килограммов
(40 штук) в дальнейшем был в точности воспроизведен в плати-
ноиридиевом сплаве (иридий еще более повышает такое важное
для «эталонов» свойство, как стабильность и стойкость против
коррозий) и доставлен в различные страны.
109
Платиновый метр, правда, в последние годы уступил свой
важный пост оранжевому лучу криптона 1 и перебрался на жи-
тельство в исторический музей. Но «главный» килограмм — пла-
тиноиридиевая цилиндрическая гиря уже больше века блестя-
ще справляется со своей ролью, сверкая в темноте сейфа Ленин-
градского всесоюзного научно-исследовательского института метро-
логии имени Д. И. Менделеева.
Служба мер и весов — лишь одна из многих, выполняемых
платиной и ее сплавами. Достаточно вспомнить фильеры — кол-
пачки с мельчайшими дырочками, сквозь которые продавливаются
нити синтетической пряжи, тигли для выращивания рубинов для
лазерной техники, ответственные электроконтакты, детали химиче-
ской аппаратуры и хирургические инструменты.
Необыкновенным свойством отличаются стекла с тончайшим
слоем платины — односторонней прозрачностью, т. е. с освещенной
стороны они выглядят как обычное зеркало, а с теневой — совер-
шенно прозрачны.
Важное и ответственное применение нашли сплавы платины
с иридием в медицине: «...из сплавов платины с иридием были
изготовлены зажимы электродов электрических стимуляторов
сердечной деятельности. Электроды вживляются в сердце чело-
века, страдающего стенокардией; в теле больного находится и кро-
хотный приемник, присоединенный к электродам и генератору
с кольцевой антенной... Как только начинается приступ стенокар-
дии, больной включает генератор. Поступающие при этом в коль-
цевую антенну импульсы передаются в приемник, из него — на
электроды, а затем через платиноиридиевые зажимы — на нервы,
которые заставляют сердце работать активнее».
Тяжелая платина и легчайший бензин — что общего может
быть между ними? Оказывается, платина способствует получению
высококачественного бензина. В процессе расщепления нефтей на
различные углеводороды и в дальнейшем, при получении высоко-
октановых бензинов, применяются катализаторы из сплавов пла-
тины. Каталитические свойства металлов платиновой группы
используются и при получении азота — важнейшего компонента
азотных удобрений.
Низкие концентрации платины в месторождениях, трудоем-
кость добычи, конечно, затрудняют ее применение в технике,
однако новая технология открывает перед платиной все новые
и новые горизонты.
1 В 1960 г. за эталон метра была принята длина, равная 1650763,73 длины
волны оранжевого излучения атома изотопа криптопа-86.
КВАРТЕТ
ЖИВОПИСЦЕВ
И
МЕТАЛЛУРГОВ
(ХРОМ, МАРГАНЕЦ,
ВАНАДИИ, ТИТАН)
Камень — чудо природы и тайна
ее.
Э. Межелайтис
ГЛАВА X
Кончается февраль, март у ворот. А зима и не глядит на кален-
дарь. Мороз кусает щеки. Метель метет без устали. Нет зиме ни
конца, ни краю.
Так думаю и я и смотрю на снег за окном.
«Есть конец! И край есть!»—словно прошелестело рядом.
Гляжу, да это крокус, оранжевый огонек весны. Поднял над
цветочным горшком шесть лепестков, шесть язычков пламени.
А ведь малыш прав! Как ни мети метель, но за ее горами-сугро-
бами притаилась весна. И тогда склоны гор, словно зарей, засве-
тятся оранжевыми крокусами.
Есть свой «крокус» и в мире камней. Цвет утренней зари
(«моргенрот»)—так назвал отец описательной минералогии
А. Г. Вернер яркий, оранжево-красный цвет крокоита. Минерал
состава РЬСгО4 назван крокоитом именно в честь крокуса. Мине-
рал крокоит — это минерал-цветок. Металла из него не выпла-
вишь и даже брошки не сделаешь — очень он хрупок и твердость
мала — 2,5—3. Но какая радость увидеть в трещинке или пустот-
ке выветренной свинцовой руды сверкающие оранжевые кристаллы.
Словно колючим плащом устланы стенки такой пещерки блестя-
щими иголочками крокоита. Они маленькие, часто до сантиметра:
с четверть спички и такие же тонкие. Но как ярко сверкают их
острые головки! Как затейливо срастаются кристаллы! Блеск у
крокоита алмазный. Призмочки кристаллов пронизывают друг
111
друга вершинками. То топорщатся оранжевыми ежами, то неров-
ным заборчиком растут вокруг латунных кубиков пирита или
кристаллов шеелита.
На свете минералов великое множество. Но если выстроить
их не по классам химических соединений, не по типам структуры
кристаллических решеток, а просто по красоте, то наш новый
знакомец крокоит непременно попадет в первый десяток.
Нашли его на Урале в Березовском месторождении еще во
времена Ломоносова. Тогда его именовали «красная свинцовая
руда». «Березовские копи,— писал в те времена академик
П. С. Паллас,— разрабатываются с 1752 г. В них наряду с золотом
добываются серебро и свинцовые руды, а также находят замеча-
тельный красный свинцовый минерал, который не был обнаружен
больше ни в одном другом руднике России. Эта свинцовая руда
бывает разного цвета (иногда похожего на цвет киновари), тяже-
лая и полупрозрачная... Иногда неправильные пирамидки этого
минерала бывают вкраплены в кварц подобно маленьким рубинам.
При размельчении в порошок она дает красивую желтую краску».
Минералу крокоиту, не рудному и не ювелирному, суждено было
сыграть немалую роль в науке. Крокоит причастен к важному от-
крытию. Почти 200 лет назад, в 1797 г., французский химик
Луи Никола Вокелен открыл в нем новый элемент — металл
хром. Хром — главный живописец царства минералов. Если в
Крокоит
112
минерале есть этот элемент-хромофор (т. е. буквально: несущий
цвет, по-гречески «хромия»—окраска), то, как правило, он краси-
во окрашен и часто носит титул драгоценного камня.
Именно хром придает зеленый цвет изумруду и редкому
ярко-зеленому гранату уваровиту, хром «разжигает» огненные цве-
та рубина и схожего с ним граната пиропа. Он превращает не-
взрачный породообразующий пироксен диопсид в «сибирский изу-
мруд»— хромдиопсид. Он же придает оранжевую окраску кроко-
иту.
В природе хром часто сопровождается другим элементом-
живописцем— ванадием. Если хром и ванадий встретились в од-
ном минерале, они подарят такому счастливцу редкостную не-
обычную окраску, например такую, как у фиолетового корунда —
«восточного аметиста». Причина загадочной окраски александрита,
зеленого при солнце и малинового при свечах, тоже в сочетании
трехвалентного хрома с трехвалентным ванадием. Но чаще мине-
ралы-соседи делят эти элементы между собой, одному достается
хром, другому — ванадий. Так, в зоне окисления первичных руд
при разрушении сульфида свинца — галенита возникают и ярко-
оранжевый хромат свинца — крокоит (РЬСгО4) и ярко-желтый
или вишнево-бурый ванадат свинца — ванадинит Ph5(VO4)3Cl.
Множество красных и розовых минералов окрашено марганцем.
Это еще один и притом очень энергичный хромофор. Все видели,
как несколько крупинок марганцовки окрашивают в розовый цвет
литровую бутыль воды. Вот так же десятые и даже сотые доли
процента марганца вызывают ярко-розовый цвет турмалица-ру-
беллита и малиновый цвет турмалина-сибирита. Марганцем окра-
шены и минералы редких металлов: бледно-розовый берилл —
воробьевит, сиреневая литиевая слюдка — лепидолит и сиренево-
розовый литиевый пироксен — сподумен (кунцит). Если марганца
побольше — цвет ярче, интенсивнее: ярко-розовый у карбоната
марганца — родохрозита; «цвета семги», розовый с оттенком
оранжевого у марганцового граната — спессартина, темно-красный
у прозрачного мангантанталита.
А вот самый розовый минерал марганца знают, пожалуй, все.
Если спросить москвичей и гостей столицы, какая из всех станций
метро самая нарядная, многие ответят: «Маяковская!» Особенно
те, кого и посреди многолюдья подземных анфилад завораживает
красота камня. Торжественно-праздничный облик станции «Мая-
ковская» рождается от сочетания зеркально-блестящих арок из
нержавеющей стали с их обрамлением из румяного уральского
самоцвета — родонита. На оксид марганца в нем приходится
больше половины всего состава. Красота родонита необычна:
мягкие розовые с коричневинкой тона этого камня резко оттеняют-
ся бархатно-черным, словно наведенным тушью рисунком. Пятна
и размывы кое-где сменяются узорами: ветвящиеся «деревья» и
«кусты», сложенные и приготовленные для костра «ветки». Как
возникли эти четкие черные линии и ажурные силуэты растений?
113
Перед нами снова дендриты. Но если дендриты меди, серебра, зо-
лота были объемными, как скульптура, тончайшие дендриты окис-
лов марганца плоские, словно гравюра. Они так и называются
«пленочные дендриты», развиваются такие причудливые минераль-
ные формы по плоскостям тончайших трещинок. Оказывается,
когда марганца много, минерал становится черным. Дело тут не
только и, пожалуй, не столько в количестве, сколько в качестве —
в валентности ионов марганца: в черных оксидах пиролюзите и
псиломелане марганец четырехвалентен, а в розовых обычно двух-
или трехвалентен.
Редкая сиреневая окраска, вероятно, обусловлена марганцем
в его высшей валентности (7-|-).
И примерно так же дело обстоит с хромом. Изумруды, руби-
ны, гранаты и другие яркие минералы содержат лишь примесь
хрома, а если хрома совсем много — десятки процентов, минерал
поглощает весь спектр солнечных лучей и становится темно-бурым,
а то и вовсе черным. Таков оксид хрома и железа — хромит —
главная руда хрома. Ведь железо, если оно присутствует в боль-
ших количествах, как темный экран, гасит все цвета! Воистину
«железный занавес» всему разноцветному. И самые черные — это
руды хрома — хромиты, руды марганца — пиролюзит и псило-
мелан (вад) и руды ванадия — ванадийсодержащий титанмагнетит.
Хотя, пожалуй, схожи хромиты и руды марганца лишь черно-
той. Все остальное — от облика до происхождения — у них раз-
лично. Хромиты — это группа минералов с общей форму-
лой (MgFe)(CrAlFe)2O4.
Турмалин-сибирит
114
Родохрозит
Собственно хромит FeCr2O4 — это минерал метеоритов. В зем-
ных рудах преобладает магниевая, алюминиевая, железистая
разности: магнохромит (Mg,Fe)Cr2O4, алюмохромит (Fe,Mg)
(Сг,А1)2О4 и хромпикотит (Mg,Fe)(Cr,Al)2O4. Во всех этих мине-
ралах от 20 до 60% окиси хрома. Образуются они в глубинных
магматических породах, состоящих из оливина,—- дунитах. Словно
горошинки черного перца, выглядывают округлые или слегка
угловатые крапинки хромитов из серо-зеленой породы. Впрочем,
бывают эти зернышки и мелкими, как молотый перец, и совсем
крупными, как орехи. Изредка встречаются на Полярном Урале
и гнезда сплошного сливного хромита. Подобно оксидам других
металлов, образовавшимся в глубинах Земли (скажем, магнети-
ту), хромиты отличаются высокой твердостью (5,5—7,5) и плот-
ностью (4,2—4,8). Вместе с ними в дунитах встречается ярко-
зеленый хромсодержащий гранат-уваровит и самородная платина.
В СССР известны крупнейшие в мире месторождения хроми-
тов на Северном и Южном Урале. А за границей хромиты добы-
вают в Зимбабве (Юго-Восточная Африка), в Новой Каледонии
(неподалеку от Австралии) и на Кубе. В Греции хромиты обна-
ружены на священной горе Олимп.
Если руды хрома образовались в горячих недрах Земли, то
залежи марганцевых руд возникли в глубинах океанов и морей
или, подобно гидроксидам железа, в мелководных лагунах, а то
и вовсе на поверхности земли — в железомарганцевых шляпах.
Оксиды и гидроксиды марганца были известны еще в античной
Греции. Черные, как магнетит, и такие же тяжелые, оксиды
115
марганца сразу отличались одним признаком: магнитными они не
были! И потому им присвоили имя магнезия 1. Под этим именем
античные авторы Теофраст и Плиний описывают их как «не-
магнитную железную руду». И уже тогда рудам марганца находи-
ли своеобразное применение: если стекло варится не из идеально-
го белого песка, а из обычного, желтенького, оно получается зе-
леным, буро-зеленым, коричневатым — короче, цвета бутылки.
Такой цвет нравится не всем и не всегда. Добавка оксидов мар-
ганца освобождает стеклянную массу от примеси железа, и стекло
получается чистым, бесцветным. Оттого минерал диоксид марган-
ца (МпО2) получил название пиролюзит (от греческих слов
«пир»—огонь и «люзио—мытье). Уже античный мир знал, что
добавкой марганца можно не только избавить стекло от бу-
ро-зеленого цвета, но и придать ему приятный фиолетовый от-
тенок.
Но в тонкостях минералогии целой компании марганцевых
оксидов люди не могли разобраться довольно долго; лишь во вто-
рой половине XVIII в. из водного оксида марганца — псиломела-
на — был извлечен элемент марганец.
Оксиды и гидроксиды марганца образуют черные конкреции,
гроздья, почки, сосульки — словом, нечто очень похожее на формы
1 Не путать с «белой магнезией» алхимиков — оксидом магния.
Родонит
выделения минералов железа гетита и лимонита. Похоже и то, что
в строении этих агрегатов принимают участие сразу несколько
минералов марганца: и безводный пиролюзит МпО2, и псиломелан,
имеющий более длинную формулу,— ВаОМпО4МпО2 • /1Н2О (из
которой видно, что в состав минерала марганец входит в разной ва-
лентности, а воды может быть то больше, то меньше). Входит в
состав таких коллективных образований и более «упорядоченный»
вернадит МпО2 • Н2О, существование которого было предсказано
академиком Вернадским, и манганит МпО(ОН). Оксиды и гидро-
ксиды марганца, подобно сходным минералам железа, возникают
в особых «марганцевых шляпах»—черных зонах окисления карбо-
натных и силикатных руд марганца.
Есть и совсем особый тип железомарганцевых конкреций.
Внешне они похожи на перепеченную в золе картошку: тоже
буро-черные, тоже верхняя корочка порой отходит, как подгорев-
шая кожура, а под ней открывается еще один слой, тоже темный,
бурый или серый. Назвать эти создания красавцами трудно. Но
вот уже больше ста лет с ними связаны дерзкие мечты: при виде
этих бурых шариков геологи грезят глубинами океанов...
21 декабря 1872 г. из английской гавани Ширнесс вышел кор-
вет «Челленджер». «Узнать все об океане»,— гласило задание
Британского адмиралтейства, врученное капитану судна корвета
Нэрсу и научному руководителю экспедиции Уайвиллу Томсону.
Что именно вкладывало в емкое слово «все» адмиралтейство Бри-
тании, сказать трудно, во всяком случае это давало право вникать
во все интересное.
И одним из самых интересных результатов плавания «Челлен-
джера» оказались странные буровато-черные кругляши, поднятые
с 3-километровой глубины, со дна Тасманова моря. 15% их состава
приходилось на железо, еще 25% — на марганец. Исследователи
заявили, что необычайный улов, поднятый в Тасмановом море,—
явление не исключительное, подобные конкреции встречались им
и в других морях. Это подтвердил в 1879 г. полярный исследова-
тель Адольф Эрик Норденшельд. За два коротких полярных лета
1878—1879 гг. он впервые в мире прошел из Атлантики в Тихий
океан Северным морским путём. В Карском море, а потом в море
Лаптевых исследователь тоже обратил внимание на бурые, как
он считал, железные конкреции. Норденшельд впервые задумал-
ся о возможности их практического использования для получения
металла.
И все же около ста лет конкреции со дна океанских глубин
оставались не более чем одной из волнующих загадок природы,
пока ресурсы моря не превратились в постоянный сильнодействую-
щий магнит. Пристальное внимание к ним в 60—80-е годы XX в.
позволило установить, что, помимо железа и марганца, конкреции
содержат значительные примеси меди, кобальта, никеля и состоят
главным образом из смеси гидроксидов железа и марганца —
гидрогетита, псиломелана и др.
117
Но что самое главное, площади дна, где, словно на старинной
булыжной мостовой, кругляш к кругляшу уложены эти уникаль-
ные рудные образования, только в Тихом океане занимают более
16 млн. км2—это более 2/3 территории СССР!
А если провести хотя бы самый ориентировочный подсчет по
всему Мировому океану, необъятная площадь этого исполинского
«рудного поля» приближается к площади всех континентов
Земли!
Пока более детальные исследования проводились в Тихом
океане. Запасы железомарганцевых конкреций на его дне, по са-
мым скромным подсчетам советских специалистов, составляют
0,9ХЮП т- Американские ученые провели подсчеты, предполо-
жив, что глубина рудного слоя конкреций не должна быть мень-
ше 1 м. Они получили и вовсе ошеломляющую цифру — поряд-
ка 100 млрд, т! А это значит, если перевести их на запасы метал-
ла, на дне Тихого океана покоится истинный клад, заключающий
не меньше 20 млрд, т марганца, около 9 млрд, т никеля, 5 млрд, т
меди и около 3 млрд, т кобальта. Это на порядок больше, чем во
всех месторождениях континентов. Пока эти черные клубни на-
поминают заманчивый, но «зеленый» виноград; взять их с глу-
бин 5—6 км непросто и недешево. Сейчас их называют «рудами
будущего». Но будущее не за горами... Оно всегда начинается
завтра. А сегодня кто-то из вас, ребят, читающих эти строчки,
может задуматься всерьез и решиться посвятить именно свое
будущее этой, одной из сложнейших и интереснейших., задач гео-
логии моря. И будущее станет на шаг ближе...
Псиломелан
118
Однако вернемся из глубин океана на землю и приглядимся
еще к одному минералу марганца — манганиту.
Манганит отличается тем, что, помимо участия в составе
«коллективных» натечных форм, он образует замечательные соб-
ственные лучистые сростки столбчатых кристаллов в рудных
жилах вместе с баритом, кальцитом и гетитом. Особенно красивы
сростки из месторождений Ильфельд в Гарце и Ильменау в Тю-
рингии (ГДР).
Свое отличие есть и у вернадита. Как показали исследования
последних лет, именно этот гидроксид марганца расписывает ро-
зовый родонит удивительными «ветками», «хворостом», «лесенка-
ми» и прочими чудесными узорами.
Оксиды марганца — хорошие, богатые руды, и практически
весь марганец получается из них, ведь они содержат от 40 до 60%
этого металла. Такие месторождения марганца, как Чиатурское и
Никопольское, известны всем. В них оксиды марганца представ-
лены оолитами и черными конкрециями. Есть среди минералов
марганца и свой черный самоцвет — криптомелан (К2Мп8О16).
Почки криптомелана хорошо принимают полировку и глядятся
как черные глубокие зеркала. У этого угольно-черного блестящего
камня и среди камнелюбов находится немало ценителей.
Если хром получают главным образом из хромитов, а марга-
нец— из конкреций, сложенных оксидами и диоксидами (пиролю-
зитом, манганитом, псиломеланом), то основные руды ванадия —
это железные руды, особенно титаномагнетитовые, в которых
ванадий может составлять несущественную по количеству при-
месь, но представлять главную ценность таких обогащенных ва-
надием железных руд. Магнетитовые и титаномагнетитовые вана-
диевые руды приурочены к массивам ультраосновных и основных
пород — дунитам, пироксенитам, габбро. Такие месторождения
известны в Канаде, а у нас — на Урале. В Африке, Австралии
Южной Америке, т. е. в районах жаркого климата, в зоне окисле-
ния месторождений свинца, цинка и меди образуются яркие и
блестящие ванадаты этих металлов — ванадинит, обычно темно-
красный или желтый, и деклуазит, вишнево-красный, красно-
бурый, а то красновато-черный. Месторождения эти маленькие
по запасам, но удобны для извлечения металлов.
Четвертый важнейший элемент-хромофор — титан. Это он
окрашивает голубые и синие сапфиры, он придает синюю окраску
единственному сопернику сапфира — прозрачному ярко-синему
циозиту-танзаниту. Примесь титана вызывает у многих породо-
образующих минералов интересное оптическое свойство — плео-
хроизм, т. е. изменение окраски при повороте камня. Особенно
четко это явление наблюдается в поляризованном свете, под микро-
скопом. Но в отдельных случаях оно видно и простым глазом.
Как и другие хромофоры, титан вызывает окраску не только у
природных, но и у многих синтезированных соединений. Человек
использует титан не только как прекрасный конструкционный ме-
119
талл, но и как основу многих пигментов в лакокрасочной про-
мышленности. Главная краска на основе титана — титановые
белила. Но есть и еще одна, тоже очень важная. Таким привыч-
ным выглядит в синем небе серебристый самолет... «Самолетную»
краску знает каждый, и каждому интересно узнать, что покрытие
самолетов — это пигментный диоксид титана. Неудивительно, что
и собственный минерал титана — рутил, природный оксид тита-
на (TiO2), окрашен ярко. Это видно уже из его имени: по-латыни
«рутилус»—рыжый, красный. Так назвал его тонкий знаток цвета
минералов А. Г. Вернер.
Не ошибусь, если скажу, что о волосатиках наслышан каждый,
кто только начал заниматься минералогией. Что говорить о знато-
ках-коллекционерах: они бережно хранят и лелеют волосатики в
своем «золотом фонде»!
«Штука ослепительно потрясающая»,— написал о волосатике
увлеченный минералогией забойщик из Макеевки Леонид Сим-
бирцев. Трудно с ним спорить: еле видные тончайшие (много
тоньше паутинки) золотистые нити рутила слегка изогнуты и за-
ключены в горном хрустале. На Западе их издавна называют
«волосы Венеры». На Востоке считают священными волосками из
бороды пророка. Более толстые и четкие медно-красные и бронзо-
во-золотые стрелы пронизывают кристаллы кварца прямолинейно,
как лучи. У этих волосатиков есть свое название —«стрелы Аму-
ра».
Лучистое сияние «звездчатых» сапфиров и рубинов зависит
от включений иголочек рутила, причем в кристаллах этих мине-
ралов иглы рутила срастаются в центре в виде шестилучевой
звезды.
На первый взгляд трудно и представить, что этот диковинный
минерал может быть рудой. Однако именно рутил один из руд-
ных минералов титана. В технике используется и сам рутил: рути-
ловый порошок идет на обмазку электродов при электросварке.
Правда, необходима существенная оговорка: металлурги, конечно,
не имеют дела ни с дивными «волосами Венеры», ни со «стрелами
Амура». Нитевидный габитус имеют кристаллы рутила, выросшие
в альпийских жилах 1 вместе с кварцем, эпидотом, лучистым гети-
том. Вообще же рутил — широко распространенный минерал.
Он встречается и в магматических породах, и в пегматитах, и в
кварцевых жилах, и в кристаллических сланцах. Его сравнитель-
но высокая твердость (6) и плотность (4,2—4,3) позволяют
рутилу сохраниться и в россыпях. Титано-циркониевые россыпи
и толщи рутилсодержащих метаморфических пород служат тита-
новыми рудами. Но в этих породах рутил выглядит совсем по-
другому. В кварцевых жилах это темно-серые и темно-бурые
1 Альпийские жилы — трещины в горных породах с наросшими на стенки
кристаллами минералов, образовавшимися за счет переотложения водными раство-
рами вещества вмещающих пород.
120
Рутил
столбики с квадратным сечением, заканчивающиеся с обоих кон-
цов четырехгранными пирамидками. Вдоль ребер кристаллы
часто исштрихованы бороздками. Особенно характерный признак
рутила, заложенный уже в его кристаллической решетке,— спо-
собность его кристаллов к двойникованию. Двойнички срастают-
ся под углом 120 или 60°, образуя «коленца» или «сердечки».
Иногда в минералах, содержащих примесь титана, например в
слюде, вырастает сеточка тонких кристалликов рутила—«сагени-
товая решетка», и листочек слюды тогда похож на зарешеченное
окошечко светелки.
Однако гораздо чаще, чем рутил, встречается в породах
ильменит FeTiO3. Он-то и является главной рудой титана и
сырьем для получения ферротитана (сплава железа с 10—15% ти-
тана). Как видно из названия, он был впервые описан на Южном
Урале, где его толстотаблитчатые и пластинчатые кристаллы
железо-черного цвета были встречены вместе с бурыми кристал-
ликами циркона в нефелин-сиенитовых пегматитах Ильменских
гор. Позднее геологи установили, что ильменит очень распростра-
ненный минерал, только обычно он образует не кристаллы, а
пластинчатые или вытянутые зернышки, вкрапленные в породу:
его встречают в габбро, в диабазах, в пироксенитах и в сиенитах
121
(в гранитах он редок); очень широко распространен ильменит в
метаморфических породах. Подобно рутилу, при разрушении
горных пород ильменит сохраняется в россыпях. Прибрежные
титано-циркониевые россыпи с ильменитом, рутилом, лейкоксе-
ном, цирконом —«черные пески»— это один из главных источни-
ков получения титана и циркония там, где океан столь щедр на
многокилометровые пляжи. У нас в стране таких пляжей нет, но
есть другое: массивы щелочных пород, содержащие вкрапления
еще одного характерного титанового минерала — перовскита
(CaTiO3)—или его разновидности лопарита, обогащенной ниоби-
ем. Облик перовскита легко запоминается. Это четкие, блестящие,
обычно мелкие, черные или темно-серые кубики, несущие на гра-
нях тоненькую штриховку. Особенно своеобразен облик лопарита.
Как и для рутила, для него очень характерны двойники: про-
растающие друг друга кубики. В некоторых массивах Кольского
полуострова этих, обычно редких, минералов так много, что они
могут извлекаться для получения ниобия и титана.
Рутил, ильменит, минералы группы перовскита — наиболее
важные рудные минералы титана, но, пожалуй, самый распростра-
ненный титановый минерал — силикат титана — титанит, Или сфен,
имеет к руде косвенное отношение. Как правило, он составляет
рассеянную вкрапленность в горных породах или незначительные
по масштабу, хотя подчас и очень эффектные, выделения кристал-
лов вдоль трещинок в породах или в кварцевых жилах.
И все же в Хибинах есть удивительные горные породы —
луявриты, в которых сфен составляет до 16%. Это уже может
представлять интерес и для металлургов. Попадая в россыпи, сфен
обычно разлагается, превращаясь в лейкоксен: тонкую белесо-
желтую смесь оксидов титана с кварцем. В этом виде полностью
замещенный оксидами сфен более приемлем для металлургии и
вместе с ильменитом и рутилом входит в рудный концентрат.
Но если для металлурга сфен — минерал не слишком перспектив-
ный, то у минералогов он в чести. Особенно сфены из крупно-
кристаллических нефелиновых пород Хибин, где они окружены
массой других интереснейших и красивых минералов: малиновым
эвдиалитом, лучистым бронзово-бурым астрофиллитом, черным
игольчатым эгирином, зернистым зеленым апатитом. Сфен здесь —
необходимый и характерный участник. А так как породы эти
слагаются крупными выделениями кристаллов, легко разглядеть
и сфен: скопления его бурых угловатых зерен обычно словно за-
жаты вдоль границ других, более крупных кристаллов. Но эффект-
нее всего сфен в жилах альпийского типа. Именно здесь он пол-
ностью оправдывает свое имя, ведь по-гречески «сфен»— клин.
Аккуратные «конвертики» сфена в сечении клиновидны. Здесь,
в альпийских жилах, сфен полупрозрачный, с ярким алмазным
блеском, медово-желтый, красноватый или травяно-зеленый.
«НЕЧИСТЬ»
В СЕМЬЕ
МЕТАЛЛОВ
(НИКЕЛЬ
И КОБАЛЬТ)
Старый Ник, насмешливый и
любопытный гном, тогда еще
проживавший в Саксонии, любил
поддразнивать горняков и неред-
ко подсовывал им вместо полно-
ценной руды похожий на нее
минерал, из которого не удава-
лось выплавить ни меди, ни
металла вообще.
А. Я. Кипнис
ГЛАВА XI
Так уж устроено в природе: если близки свойства химических
элементов, то похожи и их природные соединения — минералы.
Зачастую и встречаются они вместе, в одних и тех же рудах.
Сходство ближайших родственников железа — кобальта и нике-
ля— удивительным образом начинается с имени: Кобольд и Ни-
кель— прозвища горных гномов. Кобольд, или Кобальт1,— гном,
поселившийся в Рудных горах, приспособился воровать серебро
прямо из руды, превращая добрую серебряную руду в бесполез-
ную и даже «вредную», ее так и звали кобальт. А Ник, Никель —
имя другого шкодливого гнома, особенно охотно портившего мед-
ные руды.
Эти негодные руды горняки прозвали купферникель, т. е. ни-
келера медь, что звучало бранью — чертова медь. На вид сквер-
ный «кобальт» так же мало отличался от серебряной руды, как
и «купферникель» от хорошей медной; но стоило лишь этим бесов-
ским камням попасть в плавку, как поднимался страшенный чес-
ночный смрад. Вся плавка шла насмарку! Подмастерья и мастера
разбегались, заранее зная, что прока все равно не будет: металла
не выплавишь, только отравишься, ведь «запах чеснока — признак
мышьяка».
1 Имя Кобольд из собственного превратилось в нарицательное: горных гномов
называют кобольды.
123
Вот так и вышло, что из всех элементов таблицы Менделеева
как раз эта пара блестящих родственников железа, поселившихся
впоследствии в соседних номерах таблицы (№ 27 и № 28), были
названы именами озорных гномов Кобальта и Никеля. Именно из
этих «испорченных зловредными гномами» руд были впервые по-
лучены новые металлы — кобальт и никель.
Но об этом чуть позже, а сейчас вернемся в XVI в., когда
Никель и Кобальт слыли еще гномами, а о новых металлах и не
слыхали... Зато в любом деле, где чуть что не ладилось, при-
выкли сваливать вину на нечистую силу, на колдовство. Тогда
колдовство считалось в порядке вещей. Вспомните, именно за
колдовство и ересь сожгли французскую героиню Столетней
войны Жанну д’Арк и великого астронома Джордано Бруно.
Серьезная опасность со стороны инквизиции грозила таким ги-
гантам эпохи Возрождения, как Галилео Галилей, Мигель Серван-
тес. Бесчисленные безымянные для потомства «ведьмы» и «колду-
ны» веками — от раннего средневековья вплоть до XVI в.— по-
лыхали в «очистительном» огне костров инквизиции.
И вот в это-то время, а точнее, в XVI в., возникло и осталось
жить среди горняков предание о человеке, имевшем мужество
увлечься «кобальтом»— рудой с безнадежно дурной репутацией.
Случилось это в Верхних Рудных горах, в Шнееберге. Горняц-
кое счастье словно оставило рудокопов, и народ стоном стонал от
проделок Кобальта, похищавшего серебро прямо из руд. Как-то
пришел в Шнееберг юноша по имени Кристоф Шюрер, сын апте-
каря из Вестфалии. Скоро и дело ему нашлось на рудном дворе,
потому что парень знал толк в химии. Спустя недолгое время по-
любилась ему девушка Анна, дочь литейного мастера. И ей чуже-
земец пришелся по сердцу. Отец Анны дал согласие на свадьбу.
Все, казалось бы, шло отлично. Уж и свадьбу назначили на бли-
жайший праздник рудокопов. Но, пока Кристоф ждал радостного
дня, беда подкарауливала его. А все из-за химии! Решил он упо-
требить пресловутый кобальт на что-нибудь дельное. И вот в ма-
ленькой плавильне при руднике он тайно от всех стал ночами
возиться с этой дурной рудой. _Да так прилежно, ночь за ночью,
опыт за опытом... Только рудничному люду в Шнееберге не по-
нравилось такое дело. Решили люди, что пришлый парень верно
алхимик, чернокнижник, а то и фальшивомонетчик! И вот поста-
новили ночью захватить пришельца прямо на месте преступления.
Собрался народ, рудный мастер, литейный мастер, подмастерья,
присяжные, и пошли за Шюрером, чтобы арестовать его и судить.
А суд над колдунами был тогда скорым! Поднялись на гору,
в его тайную мастерскую, а Кристоф сам встретил их на пороге.
Радостный, глаза сияют. Как удивился и испугался бедняга, когда
на его руках защелкнули наручники, когда вокруг посыпались
оскорбления и угрозы: «Вор! Колдун! Чернокнижник!» И все же
Кристоф сумел сдержаться: «Люди! Остановитесь! Сперва взгля-
ните, а потом судите! На счастье, я успел все кончить. И уверен,
124
от моего дела польза будет и вам, и всей стране!» И с этими
словами юноша показал целый чан великолепной ярко-синей
краски тончайшего помола. Тут пришло время удивиться одно-
сельчанам. Теперь все хотели узнать секрет чудесной лазури.
Кристоф все честно показал и объяснил. Рассказал, что удиви-
тельная синяя краска получается из руды, где, как считалось,
и таится кобальт. Ну, разумеется, все были рады, и больше всех
его невеста и ее отец — литейный мастер. Тяжкое обвинение
сняли с юноши, в глазах всего народа он выглядел теперь героем.
Синйй кобальт, принесший славу Кристофу Шюреру, поначалу
так и звали «блаувуидер»—синее чудо. Потом назвали его смаль-
та (или шмальта). Легенда эта абсолютна достоверна: секрет
получения синей кобальтовой краски из руд Шнееберга в Саксо-
нии действительно был открыт в XVI в. Шюрером, как об этом
повествует старинная легенда. Известно, что в Нюренберге рецепт
Шюрера был приобретен голландскими купцами. Знаменитые
голландские фаянсовые изразцы с синими корабликами и мельни-
цами расписаны именно этим глубоким синим кобальтом.
Синие кобальтовые смальты появлялись, исчезали и вновь
возникали неоднократно. Они были известны в Ассирии и в Древ-
нем Египте. В Египте из них отливали священных жуков-скара-
беев, почти не отличимых от вырезанных из драгоценного мине-
рала лазурита. Потом секрет синей кобальтовой керамики и эмали
был утерян. И знаменитый голубой «кобальтовый» фарфор ввози-
ли из очень далекого в те времена Китая.
Вновь секрет синей окраски стекла и фарфора стал известен
лишь в XIII в. в Венеции.
Венецианские дожи тайно переправили все стекольные мастер-
ские на уединенный остров Мурано. Ведь кобальтово-синее вене-
цианское стекло не имело тогда конкурентов на мировом рынке
и стоило баснословно дорого, тем более что за этим великолепным
стеклом числилась, помимо его красоты, репутация немедленно
обнаруживать яд, если он подмешан в налитый в сосуд напиток,—
свойство в средние века весьма актуальное. Тогда же был издан
тайный указ, запрещавший стеклоделам под страхом смерти
уезжать с острова Мурано, и, как известно из истории, этот
приказ действовал не только на бумаге...
В 1520 гч за 20 лет до Шюрера, секрет синей краски был
раскрыт в Германии. Но своей синей краски страна не получила:
ее открыватель Вейдхаммер продал патент... в Венецию. И моно-
полия дожей снова восторжествовала, на сей раз ценой подкупа.
Эти факты придают открытию Шюрера еще большую ценность.
Но вот что любопытно: не все соли кобальта так стойко, веками,
тысячелетиями, хранят свой глубокий синий цвет. Есть и другие
кобальтовые краски.'Их отличительная способность диаметрально
противоположна: они меняют цвет на глазах.
В «Популярной библиотеке химических элементов», в очерке
Б. И. Казакова о кобальте приводится такая иллюстрация этого
125
ребристый оттенок. Никелевый двойник кобальтина — герсдор-
фит (NiAsS) — по форме кристаллов похож на кобальтин, но
его стально-серый цвет никогда не бывает розоватым.
Есть минералы кобальта и никеля, вовсе не содержащие серы,
чистые арсениды: саффлорит CoAs2 и раммельсбергит NiAs2.
От других арсенидов никеля и кобальта их нетрудно отличить по
форме кристаллов — тоненькие серебристые призмы, часто сраста-
ющиеся в звездочки и сферы. Но между собой они почти неразли-
чимы! Минералоги безошибочно распознают их по хроматографи-
ческой реакции: в азотной кислоте соли никеля приобретают
нежно-яблочно-зеленый цвет, а соединения кобальта — ярко-
розовый.
Так же точно приходится поступать, чтобы разобраться и в
следующей паре минералов-близнецов, точнее, «тройняшек». Из
них более богаты кобальтом скуттерудит (CoAs3) и смальтин
(шмальтин, CoNiFeAs3±2), он-то, видимо, и входил в синюю ко-
бальтовую краску Шюрера — смальту. Близкий минерал никеля —
хлоантит NiAs3. Кристаллы и у этих минералов очень схожие:
блестящие, хрупкие, серые или оловянно-белые кубики или окта-
эдры. Легко спутать эту троицу, и в зернистых массах помогает
различить их химия. Но даже из названия никелевого близнеца
(«хлоантес» по-гречески означает «зеленящий», «зеленеющий»)
видна способность минерала зеленить. Пользуется хроматографией
и сама природа: природные яблочно-зеленые руды никеля — один
из вторичных минералов, глиноподобный силикат гарниерит
(Ni6Si4O10(OH)8) встречается обычно в коре выветривания
ультраосновных пород (Урал, Новая Каледония) в форме земли-
стых корок, но иногда там можно увидеть и лучистые сростки
тонких кристалликов и натечные почковидные формы голубовато-
зеленого или синевато-зеленого цвета.
Гарниерит образует совместно с другими очень близкими ни-
кельсодержащими силикатами (непуитом и ревденскитом) значи-
тельные скопления, пригодные для разработки. Назван этот мине-
рал в честь французского геолога и минералога Ж. Гарнье, на-
чальника горного департамента в Новой Каледонии. Ему по-
счастливилось открыть необычное месторождение нового и уже
весьма ценившегося металла. Кроме Новой Каледонии, гарние-
рит — землистый, нежно-зеленый силикат никеля — часто встре-
чается в некоторых месторождениях Урала, в Австралии, на остро-
ве Мадагаскар и на Кубе, там, где аридный климат способствовал
энергичному выветриванию и окислению ультраосновных пород,
содержащих никель: дунитов, перидотитов, серпентинитов.
Есть и еще один красивый минерал, окрашенный соединения-
ми никеля, но не являющийся рудой. Это хризопраз — нежно-
зеленая разновидность халцедона. Хризопраз прекрасно полирует-
ся и стойко держит свой приятный, свежий цвет.
...Так что химическую реакцию с получением разноцветных
солей никеля и кобальта природа нередко производит сама, без
128
нашего вмешательства, оставляя на нашу долю лишь восхищенное
созерцание. Особенно четко это видно на еще одной паре минера-
лов аналогичного состава: один из них никелевый, а другой ко-
бальтовый. В зоне окисления первичных кобальто-никелевых руд
вместо металловидных серебристо-белых, трудноразличимых арсе-
нидов кобальта и никеля «расцветают» их арсенаты. Именно рас-
цветают, их испокон веков так и называют: кобальтовые цветы
и никелевые цветы. Цветы никеля впервые были описаны мине-
ралогами тоже в Саксонии в месторождении Аннаберг, оттого они
и названы аннабергитом. Состав минерала—Ni3[AsO4]28H2O.
Он отличается весенним яблочно-зеленым цветом. По присутствию
аннабергита можно узнать и находящиеся рядышком первичные
труднодиагностируемые минералы никеля. Аннабергит похож на
зеленоватые охры, его кристаллики — тоненькие зеленые иголоч-
ки, даже скорее волосинки — встречаются редко, чаще это зем-
листые массы. А вот у цветов кобальта — эритрина (от греческого
«эритрос»—красный) — более распространены. Хороши они не
только темно-малиновым или ярко-розовым цветом. Тонкие бле-
стящие пластинки таких кристаллов нередко собраны в лучистые
«соцветия». Но все же чаще и эритрин образует землистые розо-
вые корки, очень похожие на засохшую краску.
Помимо «специальных*» мышьяково-никель-кобальтовых руд,
встречающихся, как мы уже знаем, в Рудных горах Центральной
Европы, на Кавказе, в Канаде, важным источником никеля и ни-
келевых сплавов служит пентландит —«коллективный» сульфид
никеля и железа — железоникелевый колчедан [(Fe,Ni)9S8].
Он очень похож на халькопирит и пирротин. Отличается петлан-
дит лишь темным буроватым оттенком и неожиданным, сравни-
тельно редким для сульфидов свойством: совершенной спайностью
в четырех направлениях, по октаэдру. Своих кристаллов этот ми-
нерал почти никогда не образует. И даже отдельные скопления его
редки. Чаще всего это неправильные зерна, вкрапленные в халько-
пирит или пирротин. Огромные запасы пентландит-халькопири-
товых руд, содержащих никеля вдвое больше, чем меди, были
еще в прошлом веке открыты при прокладке Тихоокеанской
железной дороги в Канаде. Но долгое время никак не удавалось
разделить никель и медь. Именно эта особенность пентландит-
содержащих руд в конце концов послужила толчком для рожде-
ния нового оригинального сплава никеля и меди — монель-ме-
талла.
Президент Международной никелевой компании полковник
Амброз Монель подал смелую идею: вовсе не разделять эти
металлы, выплавлять естественный «натуральный сплав». Знаме-
нитый монель-металл, получивший имя энергичного полковника,
сейчас один из главных материалов химического машиностроения.
Металлурги создали много марок монель-металла, но основа у
них общая: 60—70% никеля и 28—30% меди, т. е. соотношение
их остается таким же, каким оно было в руде.
129
5 Камень, рождающий металл
Железа в земной коре, как мы помним, примерно 5%, никеля
почти в тысячу раз меньше — 0,0058%, а кобальта еще меньше —
всего 0,00018%. Впрочем, как считают ученые, и никель, и кобальт
в земной коре лишь гости из глубины. Это доказывается и строе-
нием метеоритов, и анализом многих проб лунного грунта, и
скважинами глубокого бурения, и в первую очередь составом наи-
более глубинных пород, проникших сквозь сверхглубокие раз-
ломы на поверхность Земли.
Интересно, что глубоководные железомарганцевые конкреции
океанского дна содержат примерно 20% марганца, 15% железа и
по 0,5% никеля, кобальта и меди. Общие запасы кобальта в них
почти вдвое больше, чем на суше.
Геохимики предполагают, что гипотетическое ядро Земли со-
стоит из железо-кобальто-никелевого сплава, содержащего 90,85%
железа, 8,5% никеля и 0,6% кобальта. Тогда именно там сосредо-
точена почти вся масса этих металлов. Для никеля эта предполага-
емая масса составляет около 17 • 1019 т (из всего имеющегося на
планете 17,4 • 1019 т). Конечно, степень проникновения металла
в нашу жизнь, доля его участия во всеобщем процессе, именуе-
мом научно-техническим прогрессом, во многом определяется его
долей в составе именно доступной нам части земного шара — зем-
ной коры — кладовой всех наших ресурсов. Но вот что интересно.
Первые шаги кобальта и никеля во многом повторяют путь желе-
за. Вы помните, при первом знакомстве человека с железом, со-
стоявшемся в палеолите, т. е. 35—30 тысячелетий назад, минера-
лы железа оказались великолепными красками: красными, рыжи-
Аннабергит и эритрин
130
ми, желтыми, бурыми. Они пережили десятки тысячелетий и до-
несли до нас ритмичный топот бизоньего стада, пересекающего,
как степи, стены и своды Алтамирской пещеры в Испании, и мерную
поступь мамонтов, пасшихся в Башкирии вокруг Капской пещеры.
Минералы железа открыли нашему предку магию цвета и тайны
собственного сознания, упоение властью над стихией пламенею-
щих красок. А кобальт? Его роль в земной коре и вправду роль
пигмея, гнома: всего 18 г на 1 т породы. Но и его путь к человеку
начался с краски — с небесно-синего жука скарабея, современника
фараонов, с голубого фарфора поднебесной империи и синего
венецианского стекла. Этот синий-синий след тянется сквозь века,
начиная с лазурных скарабеев, уютной голландской печки, синей
венецианской вазы или гжельской чашки и до синих огней аэро-
дрома, встречающих прилет каждого самолета.
Цикламеново-розовые краски на основе солей никеля появились
много позже. Зато в другой роли — роли ювелирного металла —
именно никель прилежно пошел по стопам железа и во многом
опередил его. Несмотря на уникальность метеоритного железа и
его высочайшую ценность, железо как драгоценный металл дав-
ным-давно сошло на нет под натиском золота, серебра, платины.
А никель, дебюту которого способствовали именно ювелиры, усто-
ял в этой роли до сей день, правда с оговорками. Ибо вначале
собственно никель, ясно блестящий, принимающий и хранящий
полировку металл, казался привлекательным сам по себе. Наши
прабабушки носили украшения из никеля. Хотя чистый никель
ковкий и тягучий, малейшая примесь серы делает его хрупким,
что и мешает механической обработке металла.
Декоративные свойства никеля снова вывели его на арену, но
уже как необходимый ингредиент «серебровидных» сплавов.
Самый древний из них пактхонг (или пекфонг) выплавляли
в Китае еще в III в. до н. э. Этот сплав состоял из меди, никеля
и цинка. Никель, «отбеливая» красноту медй, придавал сплаву
благородный облик серебра. В XIX в. в Европе фабриканты сто-
лового серебра объявили конкурс на создание «нового серебра»—
более дешевого, но внешне не отличимого сплава. Премию получил
Мельхиор Шарье, а сплав получил его имя «мельхиор» (в отли-
чие от древнего китайского пактхонга и нового европейского ар-
гентана мельхиор не содержит цинка, в нем присутствует до 1%
марганец). Однако мельхиор не только красивый декоративный
металл. Он отлично выдерживает удар струи и применяется в
машиностроении для изготовления клапанов и кранов.
Широкое поле деятельности открылось перед никелем лишь
после того, как были установлены его антикоррозийные свойства:
никелированные металлы стойко переносили действие влаги и
температуры. Для изготовления химической аппаратуры никель,
не боявшийся таких «агрессоров», как концентрированные рассолы
и расплавы солей, горячие щелочи, фтор, хлор и бром, оказался
одним из самых перспективных металлов.
131
Великое множество никельсодержащих сплавов трудится на
мирных фронтах НТР. Это конструкционные никелевые и хромо-
никелевые сплавы. Среди них жаропрочный сплав с элегантным
названием «инконель»— один из главных материалов ракетной
техники. Этот «аристократ» содержит лишь малую долю железа,
его основу составляют никель с добавкой хрома. Нихром (15% Сг,
60% Ni)—сплав с высоким сопротивлением — не знает конкурен-
тов в электронагревательной технике, от кипятильника до про-
мышленной муфельной печи.
Платинит платины не содержит, но может заменить ее в машинах
химической и текстильной промышленности. Важно, что коэффи-
циент температурного расширения платинита тот же, что у стекла
и платины.
Есть сплавы, использующие такое уникальное свойство нике-
ля, как его «музыкальность»: стержень из никеля в переменном
магнитном поле достаточной частоты становится источником
ультразвука. Впрочем, это свойство, пожалуй, имеет больше от-
ношения не столько к «музыкальности», сколько к магнитности.
Среди магнитных никелевых сплавов на первом месте достоин
упоминания пермаллой (FeNi3). Тонкие напыленные пленки пер-
маллоя — главный элемент машинной памяти, сердечники из пер-
маллоя можно обнаружить, разобрав любой телефонный аппарат.
Магнитность — это уникальное свойство — ярко проявляется при
обычной температуре лишь у трех элементов железной триады
периодической системы Менделеева: железа и его ближайших
родственников — никеля и кобальта. Поэтому все три металла
широко используются при изготовлении магнитных материалов.
Во второй мировой войне зловещую известность приобрели не-
мецкие магнитные мины, «сами» устремлявшиеся под днище про-
плывающих кораблей. Их основой служила магнитная кобальтовая
сталь.
Кобальт — самый сильный магнит из железной триады. Маг-
ниты из кобальтовых сплавов — магнико (магний, алюминий, ко-
бальт) и альнико (алюминий, никель, кобальт) — гораздо сильнее
привычных железных: магнит массой 100 г в состоянии удержи-
вать груз 50 кг! Но бывают и более сильные — из самарий-ко-
бальтовых сплавов.
«Сила» кобальтовых магнитов заключается и в том, что их
труднее всего размагнитить: железо размагничивается при темпе-
ратуре +769°С, никель — много раньше, уже при +358°С. Ко-
бальт же только при нагревании до + 1130°С теряет свою магнит-
ность.
Кобальтовые стали — лучшие магнитные материалы, они не
размагничиваются не только от нагревания, но и от вибрации.
Есть и еще одно семейство кобальтсодержащих суперсплавов.
Они появились в начале века и были названы стеллиты (от
«стелла»—звезда). В этих «звездных» сплавах кобальт, хром и
вольфрам тоже вытеснили железо. Один из лучших стеллитов на-
132
половину состоял из кобальта. Стеллиты явились основой сего-
дняшних сверхтвердых быстрорежущих сталей.
Многим известна фраза автомобильного «короля» Г. Форда:
«Если бы не было ванадия, то не было бы и автомобиля». В свое
время это было справедливо. Но не хуже звучит и фраза Б. И. Ка-
закова, автора книги «Баллада о металле» (Алма-Ата, 1966):
«Если бы не было кобальта, то не было бы и эмалированной
кастрюли». И это сказано не ради красного словца! Долгое время
эмаль никак не хотела «прирастать» к кастрюлям и мискам, от-
скакивала, пока не изобрели хитрую уловку — двухслойную эмаль.
Первый слой, прилегающий к железной основе, содержит всего
лишь 0,6% кобальта, но и этого оказывается достаточно, чтобы
ионы кобальта, диффундирующие при нагреве внутрь чугунного
или железного слоя, намертво «приварили» эмаль к посуде.
Есть у кобальта и еще одно свойство, открывающее ему уни-
кальное поле деятельности. Помимо обычного кобальта, в природе
существуют 12 радиоактивных его изотопов. Наиболее известный
кобальт-60 по мощности радиоактивного излучения почти в 60 раз
превосходит радий. Крупицы изотопа кобальт-60 помещают в
специальные пушки. Зарядом кобальтовой пушки медики бомбар-
дируют ткани злокачественной раковой опухоли: кобальт-60 не
дает больным клеткам разрастаться, ликвидируя очаги одной из
самых страшных болезней человечества. Но кобальтовая пушка
не единственная его служба в медицине. Как утверждают врачи,
около 4% кобальта содержится в веществе сырой печени (или в
витамине В12Х спасающем людей при злокачественном мало-
кровии.
Добавка 1 мг соединений кобальта в 1 кг пищи сельскохозяй-
ственных животных (например, коров и овец) сильно повышает
содержание гемоглобина в крови, а резкий дефицит кобальта в
кормах вызывает анемию. Ученые считают, что биологические
функции кобальта связаны с кроветворным процессом.
ТУЧКА,
ОБЕРНУВШАЯСЯ
РУДОЙ
(АЛЮМИНИЙ)
А за окошком в первом инее
Лежат поля из алюминия.
А. Вознесенский
ГЛАВА XII
Жестокое, знойное лето выдалось в тот год во всей Греции. За-
суха палила посевы и пастбища. Голод гнал толпы измученных
людей в Орхон, столицу маленькой страны Беотии, к царскому
дворцу. В горячем мареве пыли крики ослов и жалобное блеяние
овец сливалось с детским плачем. Страх терзал царя Атаманта.
На что решиться? Как остановить, унять, как охладить мрачную
лавину толпы?
На злое, страшное дело решилась Ино, новая молодая царица.
Она давно ждала этого дня. Темные слухи ходили в народе, го-
ворили, что царица сама поджаривала перед севом зерна пшени-
цы, боги лишь довершили остальное: не зазеленели весной всходы
пшеницы и ячменя. Теперь она может насытить свою мститель-
• ную нелюбовь к пасынку и падчерице — детям царя от слезливой,
непостоянной Нефелы... Ино вытолкнула детей Нефелы на суд
разгоряченной толпы, обезумевшей от зноя, голода, полчищ мух
и слепней. «Вот виновники вашей беды. Богам неугодно видеть
их здесь, в Беотии. Отдайте детей Нефелы в жертву, и ваши поля
оросит благословенный дождь».
...Казалось, ничто не может спасти Геллу и Фрикса. Вот уже
жертвенные венки оплели их плечи... И тут с небес на выручку
детям прямо на жертвенный холм белым облаком спускается их
мать — Нефела. Прохладное, влажное облако окутало все сплош-
ной белой пеленой. Когда же туман рассеялся, толпа замерла.
134
Смятые цветы лежат возле жертвенных камней, жертвенный огонь
угас. А высоко в небе нестерпимо блестел на солнце золоторунный
красавец баран, улетая в открытую бездну неба и моря, сливших-
ся в одну синеву. Прижавшись, замерли на его спине дети. За мо-
рем в далекой Колхиде надумала Нефела спрятать своих чад от
гнева Ино. Но не могут небожители предугадать, как слабы дет-
ские руки, как малы силы смертных. С непростительной беспеч-
ностью посадила Нефела детей на золоторунного барана и от-
пустила одних через два моря из Греции в далекую Колхиду.
Фрике, старший брат, сильнее, серьезнее — он и долетел. А млад-
шая сестренка Гелла засмотрелась в морскую синеву, разжала
руки и камнем полетела вниз, в бездну.’ Море Геллы — Гелле-
спонт — так назвали пролив между Средиземным и Черным мо-
рем. А бедная беспечная тучка Нефела изошла слезами, растаяла
в воздухе... Но ее имя навеки осталось в прекрасных греческих
мифах и... в минералогии.
Однажды, в 1800 г., когда в тонком стакане с раствором со-
ляной кислоты французский минералог и кристаллограф Рене
Жюст Гаи увидел легкое облачко кремнезема вокруг мгновенно
помутневших, только что полупрозрачных белых кристаллов, он
вспомнил, должно быть, тучку Нефелу и назвал в память о ней
нестойкий белый минерал нефелином.
Кристаллы нефелин образует сравнительно редко. Первый раз
их нашли в выбросах вулкана Везувия. В округлых пустотках
лавы, оставшихся от газовых пузырей (миндалинах), тоже можно
было увидеть полупрозрачные шестигранные таблички. Но здесь,
в застывших лавах, минерал гораздо чаще образует вкрапления
в сплошной темной породе, не очерченные строгими гранями.
Однако в памяти минералога при слове «нефелин» возникает
не солнечное итальянское небо, а суровые фьорды Норвегии, по-
селок Лаурвик, хибинские тундры или залесенные склоны Иль-
менских гор возле города Миасса. Там этот минерал слагает целые
массивы горных пород. Некоторые из этих пород так и называют-
ся по месту находки: лаурвикит, хибинит, миаскит. Минерал не-
фелин имеет здесь совсем другой облик: зеленовато-серые, почти
квадратные в сечении кристаллы словно погружены в потоки чер-
ных иголочек эгирина. Меняется и весь облик самого нефелина:
микроскопические включения того же эгирина или роговой обман-
ки придают ему сизовато- или зеленовато-серую окраску. Точеч-
ные включения гематита окрашивают некоторые разновидности
нефелина в кирпично-красный цвет.
Нефелин в породе был бы очень похож на полевой шпат, если
бы не такая «главная» черточка его внешности: свежая поверх-
ность выделений нефелина всегда словно влажная, будто только
что лизнула его тучка 11ефела или попросту смазали его маслом.
Отсюда и второе название нефелина — элеолит, масляный камень.
Есть у нефелина и еще одно существенное отличие от полевых
шпатов: сколько ни верти в руках кусочек нефелиновой породы —
135
не блеснет зеркальце спайности. Ее нет у нефелина. Но тогда он
похож на кварц? Верно. Похож. Цвет в общем серый, блеск жир-
ный, спайности нет. Как отличить? Не очень трудно. У нефелина
всегда есть какой-то отчетливый оттенок: синеватый, зеленоватый,
красноватый. И, главное, нефелин гораздо мягче. И легче под-
дается выветриванию. Если кварц всегда торчит на выветрелой
поверхности породы, скажем гранита, выпуклыми зернышками,
то выветрелая поверхность нефелинового сиенита словно изрыта
оспинками: белесые ямочки на нем — это и есть полуразрушен-
ные выветренные выделения нефелина. Кстати, эти белесые
пленки тоже отличают нефелин от кварца: кварц очень устойчив
и химически, а нефелин легко замещается вторичными минерала-
ми — ярким, как яичный желток, канкринитом или белесыми це-
олитами.
Есть и еще одно запоминающееся отличие —«компания» экзо-
тических Кольских или ильменских минералов, сопровождающих
нефелин: бурый или медово-желтый сфен, светло-зеленый зерни-
стый апатит, черные иголки и целые лучистые «солнышки» эги-
рина или «звезды» золотисто-бурого астрофиллита. А если по-
везет, увидишь среди них багряные капли эвдиалита — лопарской
крови. Особенно впечатляет эта, как говорят минералоги, «ассо-
циация минералов», если они встречаются в крупных выделениях.
Тут кристаллы нефелина достигают 5 см, а «звезды» астрофилли-
та— и 15.
Суровой красотой Севера пленяют породы, сложенные этими
минералами. Нефелиновые глыбы, зеленовато-серые или буро-ро-
Нефелин
136
зовые по окраске, похожи на тяжелые, набухшие тучи. Как нельзя
лучше вписываются они в пейзаж Заполярья. Известны нефели-
новые породы и в других местах нашей страны: на Украине,
в Красноярском крае, Саянах, Туве, Якутии и других местах.
Спокойные й своеобразные окраски нефелина в сочетании с
четким графическим рисунком породы нередко привлекают взгляд
художников-камнерезов. Среди разнообразных изделий резчиков
по камню мягко поблескивают серыми глазками шкатулки и вазы
из хибинита. Изредка встречаются среди зеленых нефелинов на-
стоящие ювелирные камни. Отшлифованные кабошоном, они из-
лучают спокойный, слегка шелковистый блеск, светлый поясок
неуловимо скользит, переливаясь по округлой поверхности камня.
Такой световой эффект обусловил симпатичное прозвище подоб-
ных самоцветов — кошачий глаз.
Но сейчас нефелин, содержащий 32—34% оксида алюминия,
справедливо претендует на важные роли в рудной промышлен-
ности. А ведь нефелин — минерал породообразующий! Это значит,
что запасы его очень и очень велики. Долгое время его использо-
ванию препятствовала дороговизна переработки таких руд. Но
сейчас научились рентабельно извлекать из нефелина алюминий,
при переработке из него можно извлечь и такие ценные элемен-
ты-примеси, как рубидий и цезий. Освоение энергии сибирских
рек позволяет взглянуть на проблему совсем другими глазами.
Особенно если «углядеть», что при переработке нефелина можно
попутно получить и такой ценный продукт, как соду, ведь нефе-
лин — это алюмосиликат натрия.
В решении этой проблемы большую важность приобретают и
калиевые «родственники» нефелина — лейцит и кальсилит. Свое-
образной красоты нефелина они не имеют, зато из них попутно
с алюминием можно получать калийные удобрения, так необходи-
мые сельскому хозяйству. Эти богатые калием породы Сибири —
источник еще одного дефицитного вида сырья —- калиевого поле-
вого шпата. Именно без него не сделать ни тончайшей фарфоровой
чашки, ни электроизоляторов для высоковольтных ЛЭП. Именно
такие вот лейцитовые и кальсилитовые породы нашли недавно гео-
логи неподалеку от трассы Байкало-Амурской магистрали. Будет
на БАМе новое месторождение алюминиевбй руды!
Алюминий. Удивительно сложилась судьба этого самого рас-
пространенного на Земле металла! В земной коре его почти в
2 раза больше, чем железа, в 5 тыс. раз больше, чем свинца, и
примерно в 20 млн. раз больше, чем золота! Алюминий, кремний,
кислород — вот три подлинных кита, на которых стоит, а точнее,
из которых состоит земная твердь. Ведь не только фельдшпатои-
ды нефелин и кальсилит, но и сами полевые шпаты, как слюды,
многие пироксены, амфиболы и вообще большинство других поро-
дообразующих минералов (разумеется, кроме чистого кремнезе-
ма— кварца)—это кристаллические постройки на основе кремния
и алюминия. Да и большое количество конструкций, созданных
137
человеком, немыслимо сейчас без этого легкого «крылатого» ме-
талла: от 2/3 до 3/4 каждого самолета, от 1/20 до 1/2 каждой
летящей в Космос ракеты сделаны из алюминия. Не обойдутся
без него и строители судов, мостов, небоскребов. На постройку
только одного 20—30-этажного небоскреба расходуется до 100 т
алюминия! Но не меньше, чем на ракеты и небоскребы, тратится
алюминия... на шоколадные обертки! Да! Упаковка шоколада,
конфет, масла, творожных сырков, сухого молока, сублимирован-
ного мяса и множества других ценных продуктов производится
во всем мире в алюминиевую фольгу.
А ведь всего 100 лет назад алюминий стоил дороже золота.
Алюминиевые пуговицы! Такую роскошь могли позволить себе
лишь очень состоятельные люди. Алюминиевые ложки! Их вместо
«простых» серебряных употребляли лишь, коронованные особы.
В то время алюминий именовался очень торжественно—«се-
ребро из глины». Первые серебристые крупицы элементарного
металлического алюминия впервые представил немецкий химик
Ф. Велер в 1827 г. Первый слиток такого «серебра» был получен
французским ученым и промышленником Сен-Клер Девилем и
демонстрировался в 1855 г. на Всемирной выставке в Париже.
В чем же секрет недоступности вездесущего алюминия? Как
удалось ему столько тысячелетий прятать от человека свое «ме-
таллическое лицо», оборачиваясь то гранитной скалой, то сколь-
зкой глинистой тропинкой, то кровавым рубином королевской
короны, то глиняной крынкой простого пастуха?
Геохимия объясняет такое «странное» его поведение. Алюми-
ний — активный элемент и просто не способен оставаться без-
действующим, инертным в разнообразных минералообразующих
процессах. Он не образует самородки, подобно золоту, платине
и серебру. Долгое время считалось, что на Земле вообще невоз-
можно встретить алюминий в виде самородного металла. Но новые
открытия одно за другим опровергли это категорическое заявле-
ние. Вы помните солнечный гелий? Тот самый элемент, который
открыли сначала на Солнце, а лишь потом на Земле. (Потому он
и назван гелием, в честь бога Солнца Гелиоса.) А вот самородный
алюминий впервые был открыт на Луне! Маленькие серебристые
шарики металла, блестевшие среди других шариков в космической
пыли лунного грунта, оказались металлическим алюминием. Но
в том же году ученые нашли его в вулканических породах, в прин-
ципе очень близких лунным,— в базальтах Сибирской платформы.
Редкие серебристые блестки в толщах базальта позволяют ученым
взглянуть на алюминий по-новому. Может быть, мы сможем из-
менить наши взгляды и на происхождение этого металла и рас-
ширить его поиски?
Но для металлурга пока все остается по-прежнему. Судьбу ме-
талла определяют его соединения, минералы. И в первую очередь
ни полюбившийся нам нефелин, ни кальсилит, а гидроксиды алю-
миния. Атомы алюминия чрезвычайно легко отдают свои внеш-
138
ние электроны кислороду, т. е. окисляются. И соединений алю-
миния с кислородом, особенно с кислородом и кремнием, сотни.
Очень богата алюминием белая глина —- каолин, да и любая рыжая
глина на одну треть состоит из алюминия, хотя в ее облике и
свойствах ничего нет от металла. Многие из «благородных» мине-
ралов алюминия, вам, наверно, известны. И кроваво-красный ру-
бин, и синий сапфир, и древний работяга — твердейший абразив
корунд, и винно-желтый топаз, и нежно-розовая шпинель, и голу-
бой шестоватый кианит — это букет алюмосодержащих «цветоч-
ков»1. А «ягодки»? На «ягодки», пожалуй, и вправду похожа
главная алюминиевая руда — боксит, а точнее, не на ягоды, а на
бобы или фасоль, но только не на металл. Пестрые, в горошек,
бокситы самые запоминающиеся, часто «поисковые», а по качеству
самые богатые и самые лучшие землистые, плотные, коричневато-
красные, похожие внешне на обычные песчаники и сланцы, но
только не на привычную руду!
Известно, что некогда знаменитые бокситы уральского место-
рождения Красная Шапочка были открыты еще до революции,
когда алюминий еще не представлял особого интереса. Они береж-
но хранились в коллекции, собранной академиком Е. С. Федоро-
вым, под этикеткой «бедные железные руды». Ведь бокситов
тогда еще вообще не знали в нашей стране. И только при ревизии
месторождений Урала в 30-е годы догадались проанализировать
эти образцы на алюминий. ч
Результат превзошел все ожидания: «бедные железные руды»
оказались богатейшими рудами алюминия, первыми отечествен-
ными бокситами.
Боксит — не минерал. Это постоянная ассоциация нескольких
тесно сросшихся мельчайших выделений минералов, главным
образом гидроксидов алюминия — диаспора, бемита и гиббсита
(гидраргиллита).
Разглядеть крошечные кристаллики гидроксидов алюминия
в бокситах практически не удается. Лучше всего видны они в из-
мененных нефелиновых породах. И особенно в таких, где сами
кристаллы нефелина достигают крупных размеров: 8—10 см. Та-
кие породы встречаются на Урале и в Хибинах. В трещинках и
маленьких кавернах нефелиновых кристаллов дотошные минера-
логи разглядели форму и особенности неуловимых гидроксидов
алюминия. Здесь они хорошо отличаются друг от друга: шести-
сторонние пластиночки гидралгиллита (гиббсита) и цветом, и
перламутровым блеском похожи на светлую слюду. Иногда плас-
тинки срастаются в звездочки или шарики. Сплющенные ромбо-
эдры бемита, светло-желтые или оранжевые, по форме напомина-
ют чечевицу, а диаспор образует заостренные копьевидные или
пирамидальные кристаллики в трещинках пород, и не только
1 Подробнее о самоцветах, содержащих алюминий, см. в кн.: Здо-
рик Т. Б. Приоткрой малахитовую шкатулку. М., 1979.
139
нефелиновых. Диаспор — частый минерал еще одного типа бога-
тых алюминием метаморфических порода так называемых вторич-
ных кварцитов и кристаллических сланцев (андалузитовых или
кианитовых). Это тоже потенциальные руды алюминия. Однако
собственно в бокситах минералоги различают отдельные состав-
ляющие их минералы лишь с колоссальным трудом. Нередко
они вовсе неразличимы. И тогда используют замечательное
свойство кристаллических решеток минералов избирательно по-
глощать электромагнитные колебания не только в видимой части
солнечного света, но и в инфракрасной. Специальная аппаратура
надежно фиксирует спектр поглощения любого минерала. И тут
спектр поглощения каждого минерала выглядит по-своему. И спе-
цифический характер инфракрасного спектра поглощения является
надежной уликой, констатирующей присутствие минерала, нераз-
личаемого не только простым глазом, но и под микроскопом.
Еще один важный минерал алюминия — алунит. В качестве
руды он используется совсем недавно, но вот в качестве квасцов
или протраве тканей перед крашением, при обработке кожи это
соединение известно с античных времен. По свидетельству Плиния
Старшего, квасцы имели и «оборонное» значение: бревна крепост-
ной стены, пропитанные квасцами, делались огнестойкими. Алу-
нит, водный сульфат калия и алюминия, изредка подобно нефе-
лину, образует мелкие кубические кристаллики в пустотах изме-
ненных лав. Но гораздо чаще это плотные землистые или волок-
нистые агрегаты светлого желтого или розоватого цвета, напоми-
нающие каолинит или светлый боксит.
Колоссальная трудность освоения алюминия, на столетие ото-
двинувшая его широкое использование, заключалась в том. что
«выплавить» этот металл из руды (точнее, из глинозема — оксида
алюминия, который получается из руд на первом этапе), как
медь или свинец, почти невозможно: бокситы плавяФся при тем-
пературе около +2000°С, а сам алюминий соединяется с кисло-
родом, «сгорает» уже при 900°C! Как же быть? Нельзя ли
разорвать атомы алюминия и кислорода еще как-нибудь, не плав-
кой? Какие силы держат их вместе? Электрические, конечно!
Ведь частички алюминия заряжены положительно, а кислорода —
отрицательно. Значит, и действовать на них надо электричеством!
Такой метод называется электролиз. При электролизе отрицатель-
но заряженные частички кислорода выделяются на угольных ано-
дах, а частички алюминия с положительным зарядом притягивает
сама электролизная ванна: к ней подведен отрицательный заряд.
Но и этот способ не давал возможности получения промышлен-
ных количеств металла, пока к бокситам не научились добавлять
фтористое соединение криолит.
Криолит — минерал, внешне очень похожий на лед, он сильно
снижает температуру плавления и увеличивает электропроводность
расплава. В природе он считался очень редким. Получают его
искусственно — из флюорита, другого, гораздо более распростра-
140
Боксит
ненного минерала, содержащего фтор. Недавно советские геологи
обнаружили большое месторождение криолита, и тоже в зоне
БАМа.
В недалеком будущем это месторождение, возможно, станет
промышленным источником природного криолита.
Однако классический метод получения алюминия электроли-
зом криолито-глиноземного сплава в последние годы вынужден
слегка потесниться, чтобы дать место новому в металлургии
алюминия: на Днепропетровском алюминиевом заводе впервые
в мире освоено промышленное получение алюминиево-кремниевых
сплавов силуминов 1 методом прямого восстановления природных
бокситов и алюмосиликатов в мощных рудотермических печах
(тут успешно «тает» и «облачко»—нефелин и его родственники —
лейцит и кальсилит). Ценными в этом методе оказались и считав-
шиеся прежде вредными примеси циркония и титана. Их минера-
лы всегда присутствуют в лейцитовых и нефелиновых рудах.
Такая примесь тормозила использование алюмосиликатного сырья.
Оказалось, что при рудотермическом способе незначительная до-
бавка циркония способствует кристаллизации мелкозернистого
и оттого более пластичного и прочного силумина. Но как бы ни
1 Силумины—это сплавы легких металлов на основе алюминия. Они отлича-
ются высокой прочностью и стойкостью во влажной и морской атмосфере.
141
был хорош силумин, алюминия он не заменяет. Однако сам алю-
миний, как и все другие металлы, используется не в чистом виде,
и ему полезны тщательно подобранные примеси. Сейчас в кон-
струкциях, особенно в самолетостроении, чаще других применяют
дуралюмин, или дюраль,— сплав алюминия с медью, магнием и
марганцем. Дуралюмин — великолепный прочный конструкцион-
ный металл. Однако не зря говорится, что и на солнце есть
пятна. Есть пятна и на дюрале. Это пятна коррозии. Дюраль
легко корродирует. Чтобы спасти конструкции из дюраля от этого
зла, его листы покрывают пленкой чистого алюминия (плаки-
руют).
Сложным оказался путь алюминия к человеку. Встречаются
на этом пути и вовсе непостижимые зигзаги. По свидетельству
римского ученого и писателя Плиния, в 1 в. н. э. некто принес
императору Тиберию чашу, изготовленную из очень легкого белого
«серебра», полученного из глины. Император забеспокоился, не
подорвет ли умение делать деньги прямо из глины мощь государ-
ственной машины, и, на всякий случай, приказал отрубить изо-
бретателю голову, согласно закону «об оскорблении величия рим-
ского народа». Это известие пришло из Древнего Рима. Не исклю-
чено, что это легенда... А вот гробницу китайского военачальни-
ка Чжоу-1 жу, жившего в III в. н. э., исследовали совсем не-
давно. Неоднократно повторенный спектральный анализ светлого
металла, образующего рельефный орнамент гробницы, показал,
что он на 85% состоит из алюминия. Был ли известен древним
секрет электролиза или они владели искусством скоростной плав-
ки с очень точной дозировкой состава шихты (о том, что можно
получить алюминий и так, узнали только в 1949 г.), пока неиз-
вестно. И это лишь пример того, как сложны пути познания,
подчас воскрешающего вечные, но однажды забытые истины.
взгляни
НА
ЛАМПОЧКУ
(ВОЛЬФРАМ,
МОЛИБДЕН)
Светить всегда, светить везде...
В. Маяковский
ГЛАВА XIII
Каких только ламп не бывает на свете! Самые маленькие — микро-
минилампочки загораются в механизмах электронно-вычислитель-
ных машин. Лампочки чуть больше зерна пшеницы глотают па-
циенты, если врачу необходимо воочию увидеть: что же все-таки
болит у больного! А самые огромные лампы-солнца?! Прожекторы
маяков пробивают лучом плотную мглу океана. Софиты заливают
светом сцену, где радуются и страдают герои пьес. Юпитеры
слепят глаза, плавят грим на лицах киноактеров, чтобы потом уже
другие, более скромные лампочки кинопроекторов перенесли нас
с вами в гущу захватывающих кинособытий.
Есть еще лампочки карманных фонарикор и сигнальные лам-
пы кораблей и самолетов, не боящиеся вибраций и атмосферных
перипетий. И даже мини-лампочки наручных часов! И все же са-
мые главные лампы на свете — те, которые, чуть смеркнется, изо
дня в день загораются в квадратиках окон всех домов на всем
белом свете... Им нет числа...
А впрочем, все же есть — в мире ежегодно выпускается не-
сколько миллиардов электроламп.
Так взглянем на свою лампу. Глаза сразу слепнут, и по по-
толку плывут розовые и голубые змейки, повторяя изгибы спира-
ли. Еще бы, ведь спираль (нить накаливания) обыкновенной
электрической лампочки раскалена до 4~2500 °C! При такой тем-
пературе светоотдача в 1000 раз больше, чем при «прохладной»
143
температуре плавки стали. (Все познается в сравнении: 4~1400°С
рядом с 4~2500°С почти прохлада!) Какой же металл способен на
такие ежедневные подвиги? Вольфрам!
Вольфрам — первый металл по тугоплавкости: он плавится
лишь при + 3410°С! А закипает лишь при температуре поверх-
ности Солнца +6000°С! Светоносный вольфрам имеет немало
других талантов. И среди них главный — твердость. Придавать
твердость сплавам — его главная роль в технике. Впервые этот
талант вольфрама проявился во время первой мировой войны.
Утром 15 сентября 1916 г. в районе Альбер-Перрона на реке
Сомме англичанами была предпринята первая в мире танковая
атака. Первой реакцией врага была тотальная паника. Но вскоре
ситуация резко переменилась; броня перестала делать экипаж не-
уязвимым: немецкие снаряды нового образца с бронебойной го-
ловкой из вольфрама легко прошивали ее насквозь. Тогда англи-
чане выставили вольфрам против вольфрама — ввели этот металл
в состав броневой стали. В отчаянной схватке устояла и выиграла
сражение броня.
И снова вольфрам во главе снаряда: из вольфрамовых сплавов
конструируются головки американских баллистических ракет.
Твердость часто сопровождается хрупкостью. Тогда конструкторы
решили соединить самое твердое и хрупкое с самым упругим и
мягким — вольфрам и каучук. Вискеры — игольчатые монокрис-
таллы вольфрама — придают твердость и долговечность баллонам
автомашин, работающих на горных дорогах, ведущих ежедневные
бои с трением на крутизне и каменном грунте.
Неоднократно выигрывал вольфрам самые разные мирные и
военные бои... Главный из них — бой за скорость. Начался этот
бой еще в 1864 г., когда англичанин Роберт Мюшет добавил
вольфрам в инструментальную сталь и сразу выиграл во времени
обработки металла новыми резцами, позволявшими резать металл
в 7 раз быстрее. Сегодня вольфрамовые стали, применяемые в
металлообрабатывающей промышленности, помогли увеличить
скорость резания до 2000 оборотов в минуту! Фантастика!
Твердые металлокерамические сплавы — еще одна страница в био-
графии вольфрама.
Спекание порошковой смеси карбидов вольфрама, титана, ни-
обия, тантала рождает твердые сплавы необычайной прочности.
Если кузнечный штамп из лучшей легированной стали способен
произвести не более 10 тыс. ударов, твердосплавный штамп вы-
держивает более миллиона.
Все слыхали про твердый сплав с названием победит. Прослав-
ленный победит — пионер в своем деле. Он был изготовлен в
1929 г. на Московском электроламповом заводе. На 9/10 победит
состоял из карбида вольфрама и на 1/10 — из кобальта. Победи-
товые резцы, сверла, коронки буров для проходки твердых пород
решили множество важных хозяйственных вопросов эпохи первых
пятилеток.
144
Никола Карно, французский физик-теплотехник, один из со-
здателей термодинамики, в трактате «Размышления о движущей
силе огня» впервые установил, что коэффициент полезного дей-
ствия любой тепловой машины зависит от разности внутренней
и внешней температур. Конструкторы моторов стремились увели-
чить рабочий диапазон температур сколько можно. Но при темпе-
ратуре около 4"1000°С даже самые стойкие сплавы начинают
размягчаться и корродировать. Металлургам пришлось создать
принципиально новые жаростойкие электросплавы на основе таких
дефицитных металлов, как титан, цирконий, ванадий, ниобий, тан-
тал, молибден и пионера термостойкости — вольфрама. Проблему
моторов, впервые поставленную Карно, решили жаростойкие ме-
таллы.
Сегодня по широте проникновения в самые разные сферы
науки и техники у вольфрама мало соперников: от таких сложных
вещей, как дуговые термовакуумные печи, миниатюрные прокат-
ные станы размером со средний чемодан или двигатели реактивных
самолетов, до наших домашних лампочек и крошечных шариков
в шариковых ручках, победивших благодаря вольфраму «вечное
перо».
Но вот что удивительно. Как и железо, медь, кобальт, экстра-
металл вольфрам начал свое знакомство с человеком с мира кра-
сок! Еще в XVII в. в Китае умели делать поразительно красивый
фарфор цвета персика. Нежный цвет персика рождался соедине-
ниями вольфрама. В наше время древний секрет императорского
китайского фарфора разгадан и вольфрамовые пигменты активно
«вольф»—волк! А «рам»—пена, копоть.
Странное слово! Оно возникло в средние века,
что рудокопам встречались словно «заговоренные»
используются в красках, лаках и эмалях.
А что за странное имя у этого столь щедро одаренного метал-
ла? Ведь по-немецки
«Волчья Узён
Вы помните,
руды серебра и меди? Точно так же обстояло дело и с оловом.
Бывало, оловянная руда при выплавке металла покрывалась
желто-серой пеной. Если в плавку ^опадал, неприметный серо-
желтый камень, ценное олово уносилось серой пеной. Металлурги
говорили, что «вольфрам похищает олово, как волк овцу». Заме-
чательный шведский химик Карл Вильгельм Шееле, уже обеспе-
чивший себе к тому времени лавры бессмертия открытием кисло-
рода, азота, марганца и хлора, установил, что «волчья Чюна»
является солью неизвестной еще кислоты. |ОнА назвал соединение
«тунгстен»—тяжелый камень. (Высокая плотность — еще один
характернейший признак вольфрама и его минералов. 1 cmL из
вольфрама достигает более 19 г.) Но в минералогш^^^от влажней-
ший рудный минерал вольфрама (CaWO4) получил другое имя —
шеелит, в честь Карла Вильгельма Шееле. И именно из этого ми-
нерала два года спустя испанские химики братья д с^луяр впервые
получили новый элемент. Свое имя «вольфрам» новый металл
приобрел в память о дурной славе «волка — пожирателя овец».
145
Подчас необычайно выглядит вольфрамовый рудник. Гиганты
машины хватают ковшами-пастями глыбы руды. Крутится кару-
сель груженных рудой и опустошенных «БелАЗов» и «КрАЗов»
в слаженном ритме — словно в заводной игрушке великана!
И вдруг заминка: исчезло рудное тело — не видна на глаз тонко-
распыленная вкрапленность рудного минерала вольфрама шеелита.
На помощь приходит физика: в ультрафиолетовых лучах люми-
несцентной лампы шеелит светится: стена забоя расцветает светя-
щимися голубыми точками. Голубое волшебно-люминесцирующее
свечение — самая яркая особенность одного из основных минера-
лов вольфрамовой руды — шеелита. Этот минерал имеет привычку
прятаться среди похожих на него серых, кремовых или зеленовато-
желтых полевых шпатов и кварца. Отличается шеелит формой
кристаллов: они напоминают сплющенные октаэдры. Блеск у него
алмазный или жирный. Но главное отличие шеелита — тяжесть.
Тунгститом называют и сейчас шеелит в Англии. Твердость
шеелита меньше твердости кварца и полевых шпатов, к тому же
он очень хрупок. Шеелит может быть вкрапленным в отдельные
участки кварц-полевошпатовой породы, а может встречаться и в
виде сплошных шеелитовых жил. Высокая плотность удерживает
минерал в песке речных долин.
Второй из главных минералов вольфрама — вольфрамит.
Столбчатые (и пластинчатые) кристаллы вольфрамита трудно
Вольфрамит
146
Молибденит
спутать с другими минералами. В пустотках рудных жил они как
блестящие черные лопатки торчат между островерхих кристалли-
ков кварца, а в самих кварцевых жилах словно наконечники ко-
пий нацелены от кромки жилы (зальбанда) к ее центру.
Для вольфрамита (Fe,Mn)WO4—железомарганцевой' соли
вольфрамовой кислоты — характерно переменное содержание же-
леза и марганца. В разных месторождениях, в разных рудных те-
лах, на разной глубине одного и того же рудного тела могут
кристаллизоваться и внешне разные вольфрамиты — от темно-
коричневых марганцевых до черных железистых. Некоторые мар-
ганцевистые разности слабо просвечивают. Вольфрамит, богатый
железом, слабо магнитен. Чисто марганцевая разность гюбнерит
отличается красноватым цветом и сильным полуметаллическим
блеском.
И в технике, и в рудных телах вольфрам часто неразлучен со
вторым важнейшим из жаростойких металлов — молибденом.
Молибден — металл, живущий под чужим именем. Назван он
был по его сульфиду — минералу молибдениту — это логично.
Но сам-то молибденит назван так явно по недоразумению, ибо
слово «молибдос» означает по-гречески «свинец». Правда, в древ-
ности так называли не только свинец, но и свинчак (мелкозерни-
стую свинцовую руду, тонкоагрегатную разновидность галенита),
а заодно и сходные серые тонкозернистые мажущиеся камни —
графит и молибденит.
Надо сказать, что в кристаллах все три минерала различаются
довольно просто. Галенит образует блестящие темно-серые куби-
147
ки. Молибденит кристаллизуется в виде несовершенных шести-
гранных табличек, гибких и мягких под пальцами, которые легко
можно расщепить ногтем на тонкие листочки, и на пальцах при
этом остается голубовато-серый, жирный на ощупь порошок. Гра-
фит же вообще очень редко образует кристаллы1. Но в мелкозер-
нистом агрегате эти минералы очень похожи, и их путали не толь-
ко античные и средневековые натуралисты и рудознатцы, это и
до сих пор «любимые» ошибки студентов.
Чтобы различать эти три минерала, нужен всего клочок бума-
ги. Галенит ее рвет (его твердость 2), а голубоватая черта молиб-
денита отчетливо отличается от серой графита. Свойство молибде-
нита и графита — хорошо чертить бумагу — определило их специ-
альность — в старину из них изготовляли карандаши. Молибде-
новых голубовато-серых карандашей давно не делают. Пластич-
ность молибденитовых чешуек используют при производстве вы-
сокотемпературных смазок.
Основная сфера деятельности молибдена — легирующие до-
бавки к сталям. Близость кристаллической решетки железа и мо-
либдена позволяет им образовать твердые растворы, причем уста-
новлено, что даже незначительная добавка молибдена способствует
медленному росту зерен стали в период кристаллизации металла,
обеспечивая ему равномерную мелкозернистую структуру. Эта
особенность молибденовой стали дает великолепный эффект —
с возрастанием твердости возрастает и вязкость металла. Неда-
ром молибден, как и вольфрам, долго называли «военным» ме-
таллом: броня танков и кораблей, стволы орудий, бронебойные
снаряды — основные потребители молибденосодержащей стали.
Только «военным» этот металл был задолго до появления танков
и пушек: легендарные самурайские мечи, секрет которых в Япо-
нии хранился веками, содержали природную примесь молибдена.
В настоящее время основной потребитель молибденовых ста-
лей — авиация.
И еще одно важное применение молибдена. Вы ведь помните,
каким мягким, жирноватым на ощупь является природный ди-
сульфид молибдена — молибденит? Это же свойство сохраняется
и у его искусственно выращенного родственника. И оказывается,
что это вещество может служить великолепной твердой смазкой
подшипников и других механизмов там, где обычные смазки от-
казываются работать, например при температуре —90°С в Антар-
ктиде.
1 Розетки и чешуйки графита похожи на молибденитовые, но не эластичны.
Чтобы различить их, на помощь приходят также их различная плотность и цвет
черты.
БОГИНЯ
СМАРАГД
И МЕТАЛЛ
КОСМИЧЕСКИХ
РАКЕТ
(БЕРИЛЛИЙ)
О пастбища и нивы!
Ваш отблеск и поющее сиянье
в мерцанье изумруда вечно живы.
Я. Врхлиикий
ГЛАВА XIV
Эта удивительная богиня не была похожа ни на одно известное
прежде божество: на алтаре храма покоился прозрачный густо-
зеленый кристалл размером с яйцо страуса. Солнечный свет на-
полнял весь его объем светящейся зеленью такого веселого, такого
радостного оттенка, словно богиня Смарагд и впрямь излучала
жизненную силу. Словно и впрямь ей были подвластны непро-
ходимые заросли сельвы и посевы маиса. Имя этой необычной
богини и описание ее облика встречаются в хрониках XVI в., со-
ставленных испанскими монахами, которые сопровождали конкис-
тадоров в Перу, Колумбии, Мексике.
До нас дошел рассказ о том, что покоритель Мексики Эрнан-
до Кортес привез испанскому королю пять удивительных резных
изумрудов, изображавших фантастические растения, рыб, зве-
рей — символы созидающей жизненной силы. Бразильские индей-
цы называли этот камень «тепостон»— сын горы, колумбийские
«тап-и-акар»— зеленый камень. «Эсмеральда»— стали называть
его испанцы.
Миниатюрная каравелла, вырезанная из цельного колумбий-
ского изумруда, над ней вместо солнца изумрудный крест — не
правда ли, весьма выразительный символ колонизации Амери-
ки под эгидой христианства, маленький шедевр испанского юве-
лира XVI в., ныне хранящийся в Золотой кладовой Эрми-
тажа?
149
С тех пор, как конкистадор Хименес Кесада впервые увидел
изумруды в руках пленного индейца, а было это, согласно исто-
рическим хроникам, 12 марта 1537 г., борьба за самоцветы Колум-
бии и Бразилии не утихает по сей день. Не слишком богомольных
и не всегда грамотных конкистадоров сопровождали воинствен-
ные католические монахи. Христовы пастыри с похвальным
рвением заносили победы меча и креста в хроники. В этих старин-
ных документах вперемешку с легендами, вроде легенды о богине
Смарагд, попадаются и подлинные странички истории освоения
изумрудных копей Южной Америки. Мы узнаем, что награблен-
ные изумруды Перу и Мексики вывезли за океан. Но ни в Перу,
ни в Мексике испанцам долго не удавалось найти месторождений
изумрудов. Индейцы тщательно маскировали все подходы к место-
рождениям «священного» камня.
Наконец, в отчете от 1 января 1564 г. испанский наместник
в Колумбии Диез Венеро де Лайва сообщил своему королю Кар-
лу V, что в 30 лигах (лига составляет около 5,5 км) от города
Санта-Фе-де-Богота, в провинции Мюзо, с «божьей помощью»
были открыты изумрудные копи. Наместник называет имя перво-
открывателя — Хуан де Пенагос. Де Пенагос первым обратил
внимание на удивительный факт: в куриных зобах в селениях Ка-
лима и Мюзо попадаются мелкие зеленые камешки.
Больше четырех веков мужественные индейцы Мюзо и Калиме
вели борьбу за сокровища предков: в историю вошли и отчаян-
ные набеги, и отравленные стрелы, и спрятанные, заваленные
камнями, заплетенные быстрорастущими лианами выработки. Руд-
ники зеленого камня неоднократно переходили из рук в руки.
И если знаменитое месторождение Мюзо (или Мусо) испанцы
нашли, захватили и эксплуатировали с XVI в., то другое, второе
по величине месторождение Колумбии — Чивор, известное еще во
времена конкистадоров под названием Сомондоко, потом благода-
ря неустанным усилиям индейских племен было якобы «забыто»:
скрылось под изумрудным плащом вечнозеленой сельвы более чем
на 300 лет! Второй раз. месторождение открыли только в начале
нашего века.
Не менее жестоко ведется борьба за колумбийские изумруды
и сейчас, когда «на смену ядам и заклинаниям пришел закон
Смита и Вессона 38 колибра», как пишет в своих воспоминаниях
советский геолог А. А. Беус, консультировавший разведку изум-
рудов в Колумбии.
Изумруды Колумбии и Бразилии надолго затмили зеленые
камни Старого Света, а ведь в Старом Свете изумруды были из-
вестны и ценимы еще в Ассирии и Древнем Египте. Археологи
находили их на египетских мумиях в виде традиционных амуле-
тов-скарабеев. Были встречены изумруды и при раскопках Герку-
ланума и Помпеи, древних римских городов, засыпанных вулка-
ническим пеплом Везувия. Известно, что эти зеленые самоцветы
особенно нравились легендарной царице Клеопатре, правившей
150
Изумруд
в Александрии (69—30 гг. до н. э.). Клеопатра имела обыкнове-
ние в знак особой милости дарить придворным вельможам свое
изображение, выгравированное на изумруде. До нас дошло даже
легендарное название исторических выработок Египта: «копи ца-
рицы Клеопатры». В Аравийской пустыне на расстоянии 200 км
от Нила и около 35 км от Красного моря протянулась полоса
древних копей. Возле местечка Джебель-Забарах, где по несколь-
ку лет не выпадает ни капли воды, уже в 1816 г. были найдены
остатки грандиозных горных работ. Некоторые выработки так
велики, что в них могли одновременно работать до 400 рабов, а
отдельные шахты достигали глубины 200 м.
Известно, что после египтян и греков изумрудные копи раз-
рабатывали римляне, арабы и турки вплоть до середины XVII в.
Каков же он на самом деле, этот легендарный драгоценный изум-
руд, одолевший красотой и ценой даже алмаз? В чем его при-
влекательность? Прежде всего в живом и насыщенном цвете,
сочетающемся с ясным блеском, прозрачностью—«водой», так ха-
рактерной для всех бериллов вообще. Ведь изумруд — это не что
иное, как окрашенная примесью хрома и прозрачная травяно-зеле-
ная разновидность минерала берилла, самого расИространенного
природного соединения металла бериллия.
151
Очень интересное свойство изумруда — менять оттенок цвета
при повороте камня. Посмотришь поперек кристалла — цвет теп-
лый, свежий, «травяной», повернешь и посмотришь вдоль оси —
появилась характерная «изумрудная» сининка. Это свойство ме-
нять оттенок окраски в зависимости от поворота кристалла по
отношению к источнику света отличает все бериллы, но у бледно-
окрашенных кристаллов оно почти не заметно, зато у изумрудов
проявляется очень четко.
Кристаллы берилла часто имеют красивую правильную форму.
Это шестигранный столбик (призма), обычно не очень длинный
и довольно толстый. Длина такого столбика нередко достигает
7—8 см. Но все крупные кристаллы, как правило, мутны и не-
прозрачны, потому что обычно содержат мелкие включения дру-
гих минералов: чешуйки слюды или иголочки черного турмалина,
очень часто их замутняют маленькие газовые пузырьки. Лишь
отдельные участки крупных кристаллов по своей чистоте и про-
зрачности достойны огранки.
Дороги изумруды не только из-за своей красоты, но и потому,
что они очень редки. Бериллы возникают в месторождениях,
связанных с гранитными массивами — в гранитных пегматитах.
Особенно красивые — в пустотах этих пегматитов, например в
пегматитах Украины. Встречаются они и в зонах, «пропитанных»
растворами и парами, отходящими от горящей гранитной магмы,—
Берилл
в грейзенах и в связанных с ними кварцевых жилах, а то и просто
в некоторых гранитах, особенно богатых парами и газами.
Но изумруд — совсем особенный, редкий берилл. Зеленый
цвет придает ему незначительная примесь хрома. А элементы
бериллий и хром почти никогда не встречаются в одних и те^же
породах: в гранитной магме хрома практически нет. Зато этим
химическим элементом богаты темные ультраосновные породы,
сложенные силикатами железа и магния: оливином, пироксеном.
Но в них не образуются бериллы. Значит, чтобы возник хром-
содержащий зеленый берилл-изумруд, нужно, чтобы в одной и той
же точке земной коры встретились ультраосновные породы и бо-
гатая парами и растворами гранитная магма. Такая встреча —
большая редкость. Но если она все же состоялась, тогда в зоне
контакта их могут возникнуть новые редкие породы — слюдистые,
тальковые и хлоритовые сланцы с линзами и жилами кварц-
полевошпатовых, плагиоклазовых и кварцевых пород. В них-то
и встречаются изумруды, хромсодержащие бериллы, почерпнув-
шие бериллий из гранитной, а хром из ультраосновной магмы.
Именно так «устроены» месторождения Африки и Урала и един-
ственное небольшое месторождение Хабахталь, известное в Евро-
пе в Австрийских Альпах. А вот изумруды месторождений Мюзо
и Чивор образовались по-иному. Их сопровождают такие типич-
ные жильные минералы, как прозрачный кальцит (карбонат
кальция), магниевый карбонат доломит, горный хрусталь, пирит.
Видимо, трещинки в черной сланцево-карбонатной толще, про-
низанной изумрудоносными жилами, послужили просто удоб-
ным местом для отложения из гидротермальных растворов всей
этой компании минералов. Источником хрома могла послужить
толща черных сланцев, а источник бериллия нужно искать глуб-
же — в подстилающих эту толщу измененных магматических по-
родах.
Но ценятся не только зеленые бериллы-изумруды, с давних
времен нравились людям и нежно-голубые камни. Вообразите на
миг голубое небо над голубым морем. Что голубее — море или
небо? Наверное, море, когда в нем отразилось небо, а в небе
светило солнце!
Есть на свете камень, который так и называется: «аквама-
рин»— вода морская (ведь по-латыни «аква»—вода, а «мари-
нус»—морской). Но вода морская даже и на солнышке не одина-
кова. Зачерпните море ладонью — какая вода? Совсем бесцветная.
А зайдите поглубже — поголубела. А на горизонте, там, где море
и небо сливаются, морская вода синеет, как василек. Таков и ак-
вамарин. Он тоже бывает разным: чем ярче, тем лучше! Василь-
ково-голубые аквамарины привозят с далекого острова Мадагас-
кар или из Австралии. В Бразилии нашли однажды самый боль-
шой аквамарин в мире. Он был как бочонок: длиной почти пол-
метра, шириной — немногим меньше, а масса его—110,5 кг!
Снаружи он был зеленоватый, а внутри чисто-голубой! Горы,
153
окаймляющие озеро Байкал, издавна славятся нежно-голубыми
кристаллами. Одним кончиком эти кристаллы прирастают к стен-
ке трещинки, рассекающей горную породу,— грейзен, а их свобод-
ные концы топорщатся, как щетина гигантской щетки. Такие
сростки кристаллов в минералогии так и называются щетки. Сами
кристаллы в щетках длинные, стройные, как карандашики. Иногда
они напоминают узкие граненые стаканчики: шесть блестящих
граней заканчиваются плоской крышечкой. Аквамарин цвета
морской синевы издавна считался талисманом моряков. Море-
плаватели Греции и Рима верили: «волшебный» камень-талисман
охранит от бурь и принесет победу на море. На голубом камне
вырезались символические знаки: морские животные, рыбы, ко-
рабли,— чтобы он лучше помогал. Сохранился талисман римского
императора Октавиана Августа, который прославился победами на
суше и на море.
На его аквамарине вырезана такая сцена: сам Октавиан в
кипучих волнах правит четверкой морских коней гипокампов —
головы у них лошадиные, а туловище заканчивается, как у драко-
нов, мощными змеиными хвостами.
Очень ценились в древности и бледные, почти бесцветные
аквамарины. Не столько за красоту, сколько за прозрачность:
из них шлифовали стекла для очков и зрительных труб.
Но бериллы бывают не только зелеными, голубыми или бес-
цветными. Встречаются и золотисто-желтые бериллы — гелио-
доры. В их названии спрятался солнечный свет: ведь как вы, на-
верное, помните, Гелиос — греческий бог солнца! Очень редко
бывают и розовые бериллы. Голубые аквамарины, золотистые
гелиодоры, зеленые изумруды — все эти замечательные самоцве-
ты — ближайшие родственники. Но в природе минералам редко
удается вырасти такими красочными, такими прозрачными. Го-
раздо чаще даже шестигранные кристаллы обыкновенного берил-
ла, «стаканчики» бывают мутными, едва зеленоватыми, а то и
белыми. Что уж говорить о мелких зернышках этого минерала,
которых и не видно, хотя их-то в природе как раз и больше всего.
Их ищут тогда особым прибором — бериллометром. Стрелки
бериллометра «чувствуют» этот ценный минерал в руде, даже
когда он и не заметен. Ценный? А что же в берилле ценного,
когда он мутный и белесый? В руде? Какая ж это руда? Долгое
время действительно разрабатывались пегматитовые жилы лишь
с крупными кристаллами берилла, нередко массой до тонны, а
в «Занимательной геохимии» А. Е. Ферсмана есть фотография
18-тонного берилла! Но аппетиты современной техники нельзя
удовлетворить только за счет этих гигантских уникумов. Как по-
казывает сегодняшний опыт эксплуатации месторождений, вполне
выгодны (как говорят, рентабельны) и крупные по запасам и
богатые по содержанию бериллия рудные тела с мелкой вкрап-
ленностью. И не только берилла, но других минералов бериллия —
фенакита, бертрандита, хризоберилла, эвклаза. В пегматитах и
154
изумрудоносных слюдитах эти минералы часто выглядят как насто-
ящие самоцветы: драгоценный хризоберилл — это александрит,
удивительный минерал, зеленый при дневном свете и малиновый
при свете свечи или электрической лампочки; прозрачные бесцвет-
ные кристаллы фенакита в огранке сверкают почти как бриллиан-
ты, а голубой эвклаз не уступает по красоте аквамарину.
В рудах те же минералы смотрятся иначе. Они возникают в
процессе пропитки горных пород рудоносными гидротермаль-
ными растворами. Кристаллизация из более холодных и более
щелочных растворов изменила габитус кристаллов: излюбленные
формы выделения фенакита здесь шарообразные лучистые сол-
нышки и розетки, а иногда и сплошные шары — сферолиты.
В компании с фенакитом часто встречаются лиловый флюорит*
и розовый полевой шпат. А эвклаз и хризоберилл более редки,
обычно они образуют тонкую вкрапленность мелких светлых
зернышек. Их тоже трудно различить без бериллометра. Из него
на породу направляется искусственное радиоактивное облучение,
и минералы бериллия сразу дают о себе знать, испуская пучок
нейтронов, который улавливается счетчиком прибора. Ведь берил-
лий при бомбардировке его а-частицами интенсивно излучает
нейтроны.
155
Рудные минералы бериллия — силикаты. По облику и хими-
ческой природе они, конечно, не похожи на рудные минералы
таких металлов, как медь, свинец, молибден,— ничего «металли-
ческого» в них нет, зато металлический бериллий — всем метал-
лам металл! Посудите сами. Алюминий плавится уже при 4"660°С,
а бериллий может «терпеть» почти в 2 раза больше: до -|-12840С!
При +800°С он еще прекрасно работает. Но при этом удивитель-
ный металл в два раза легче, чем алюминий. Значит, и самолет
из бериллия был бы в два раза легче. Целиком самолетов и ракет
из него не делают — это было бы очень уж дорого. Но множество
деталей: обшивка ответственных отсеков или днища космических
кораблей, антенны космических ракет и спутников, всевозможные
тонкие радиоэлектронные приборы — нуждаются для своего из-
готовления в легком, твердом и жаропрочном бериллии. Много
раз летал этот металл на Луну, на Марс, на Венеру и вокруг
Земли. Но есть у него дела и на Земле. Бериллий — металл, не
знающий усталости. Стальную рессору можно согнуть и отпустить
800 тыс. раз, а рессору из бериллиевой бронзы 20 млрд, раз,
практически бесконечно. Прокатанная бериллиевая бронза по
прочности почти не уступает стали, сохраняя врожденные пре-
имущества бронз: высокую электро- и теплопроводность, легкость
обработки, низкий коэффициент трения.
Бериллиевые бронзы — один из главных конструктивных ме-
таллов приборостроения для авиации и космических летательных
аппаратов. Эти сплавы бывают двойные (бериллий и медь) и
тройные (бериллий, никель, медь). Их уникальные свойства.—
Фенакит (сферолит)
156
Эвклаз
большая упругость, прочность, устойчивость против коррозии,
высокий предел усталости и еще одно, совсем необычайное — они
не искрят при ударе. Значит, из таких бронз можно делать ин-
струменты, работающие во взрывоопасных условиях. Незамени-
мую службу несет бериллий и в таких принципиально новых
энергосистемах XX в., как атомные реакторы. Само создание
реакторов стало возможным только после того, как человек на-
учился управлять потоками частиц, извергающихся при сгорании
ядерного топлива. И именно бериллий оказался способным за-
медлить скорость тепловых нейтронов, отразить их и вернуть в
активную зону реактора.
Сегодня бериллий оправдал надежды, возложенные на него
замечательным минералогом и геохимиком, энтузиастом освоения
минеральных богатств нашей Родины А. Е. Ферсманом: «Берил-
лий — один из замечательных элементов огромного теоретическо-
го и практического значения... в помощь современным металлам
авиации — алюминию и магнию — придет и бериллий».
ЛЕГЧЕ
ПРОБКИ
(ЛИТИЙ)
Вспомним о металле литии. Ведь
его удельный вес 0,53, то есть
как у пробки.
А. Е. Ферсман
ГЛАВА XV
Век научно-технической революции задает темп всей нашей жизни.
Мы научились быстро ходить и с первого урока устного' счета
учимся быстро соображать. И все же, как это ни парадоксально,
не менее важно научиться постигать и медленно... Огромная ра-
ковина зала консерватории фокусирует звуки концерта в каждой
ушной раковине, и нас заполняет закодированное в музыку ощуще-
ние жизни, пережитой Бахом и Бетховеном, Моцартом и Шопе-
ном. Ощущение, переданное нам в ритме и темпе, свойственном
их веку. Наше дело настроиться на этот темп...
В полотнах великих живописцев языком красок выражены,
словно сфокусированы в полихромных линзах, истины жизни и
гармонии. Мы только должны уловить из всех бесчисленных
вариантов их восприятия созвучный и понятный нам: в голубых,
розовых и алых красках Возрождения или в сплетении мимолет-
ностей солнечных бликов, пойманных на полотнах художников-
импрессионистов... Или настроиться торжественно в лад* чистым
краскам и плавным ритмам старинных художников-иконописцев
Москвы, Пскова, Новгорода...
И почти так же точно, так же внутри единой симфонии звуков,
красок и форм чувствует себя минералог, сосредоточенно уйдя в
жизнь камней, непосредственно на месте их возникновения, там,
где природа более всего щедра и откровенна. Но сколько бы
месторождений ни удалось увидеть на своем веку, нельзя пере-
158
стать изумляться тому, что на каждом из них все минералы как-то
удивительно сливаются в общую гармоничную гамму, все, даже
такие пронзительные, как диоптаз: изумрудно-зеленыи диоптаз
Заира соседствует с бирюзово-голубым, не менее ярким, калами-
ном, и оба они как-то уравновешиваются оранжевым вульфенитом
и еще, конечно... ослепительным африканским солнцем...
Совсем другая, приглушенная мелодия красок раскрывается
под ласковым небом юга Украины, мелодия пегматитов: ее ведут
золотисто-розовые топазы, им вторят золотисто-зеленые бериллы
и золотисто-коричневый кварц — здесь все согласно, как в оркест-
ре, где каждый инструмент на свой лад ведет партию в общей
мелодии.
Если пегматиты Украины хочется сравнить с нежными соната-
ми Шопена, то только с радостной гармонией музыки Моцарта
перекликаются переливающиеся, как перламутровая раковина,
краски, бесконечно изящные формы минеральных чудес пегмати-
тов солнечного Казахстана. Здесь, словно в концертном зале,
словно перед полотнами гениального художника, приникаешь к
вечному. Сосредоточиться и вникнуть в темп природы, ритмы
роста кристаллов — вот задача!
Гармония красок в минералах этих пегматитов строится на
игре, на переливах и переходах: голубые тонкие струи огромного,
как фонтан, сростка бериллов начинаются с бледно-голубого, по-
том белеют и светлеют, а концы кристаллов становятся из белых
бледно-розовыми. Тонкие сиренево-розовые призмочки турмалинов
окаймлены светлой зеленью. Окраска кристаллов полихромного
турмалина меняется зонами: то вдоль кристалла, то поперек, а
иногда- в одном кристалле и в целом сростке не меняется вовсе,
ведь сросток турмалина словно розовая астра, а рядом, в каких-то
20 м, «распустились» зеленовато-голубые лучистые венчики —
и это тоже турмалин. Турмалин с примесью лития и марганца.
Марганец здесь главный живописец.
Но один из самых ценных компонентов — литий.
Впрочем, в турмалине количество лития не превышает первых
процентов, турмалин здесь как яркая стрелочка, указывающая на
светлые, белые, не очень-то различимые минералы лития: петалит,
сподумен, амблигонит и на единственный рудный минерал редчай-
шего щелочного металла цезия — поллуцит.
Среди металлов сегодняшнего дня особое место занимает
весьма своеобразный элемент — литий. Незаурядные качества вы-
двигают его на первые призовые места среди металлов: литий
первый по легкости — он в 5 раз легче алюминия ив 15 раз
легче железа, первый по удельной теплоемкости, первый в ряду
напряжения металлов. На вид это довольно обычный металл —
серебристо-белый с ярким блеском, правда, очень мягкий (режет-
ся ножом!). Увидеть подлинный облик лития можно только в
вакууме или в масле: на воздухе он активно соединяется с азотом
и кислородом и покрывается белой пленкой.
159
Естественно, уникальные свойства лития и его положение в
периодической системе Менделеева влияют на облик его природ-
ных соединений. Тут литий держит еще одно первенство, как
самый литофильный из химических элементов. Когда знаменитому
шведскому химику И. Я. Берцелиусу ученый А. Арфведсон пока-
зал новый щелочный элемент, только что полученный из петали-
та — белого, похожего на полевой шпат камня, Берцелиус предло-
жил назвать новую щелочь литионом. Со временем это имя транс-
формировалось в более короткое — литий. Берцелиус очень точно
угадал и каменную душу элемента: большинство минералов ли-
тия — аналоги самых распространенных породообразующих мине-
ралов, таких, как пироксены и амфиболы, слюды и хлориты. Кри-
сталлическая структура большинства минералов лития аналогична
структуре их породообразующих аналогов, только место железа
в них занимает литий. Основной рудный минерал лития — пиро-
ксен сподумен.
Сростки кристаллов светло-серого, розоватого, а иногда зеле-
новатого или серо-желтого литиевого пироксена в руде напомина-
ют порой свалы досок — кристаллы в них плоские, часто сужа-
ются к одному концу и обычно неровно, как щепки, обломаны в
торце. Да и по размеру они часто не уступают доскам, а бывают
и больше. Например, их длина достигает в пегматитах Дакоты
Лепидолит.
Сподумен в породе
160
(США) 12 м. Со сподуменом в пегматитах часто соседствует
изученный А. Арфведсоном петалит, напоминающий полевой
шпат не только внешним видом, но и структурой. Рядом видишь
обычно сиреневую слюду лития — лепидолит. Тонкие сиреневые
чешуйки лепидолита срастаются в сплошной слюдистый агрегат,
пронизывают кристаллы полевого шпата и кварца. Они-то, соб-
ственно, и создают неповторимый колорит этих пегматитов. Но
особенно эффектны лепидолитовые розетки с их изогнутыми ле-
пестками и затейливые скорлуповатые шары, получившие назва-
ние по фамилии русского горного инженера Е. Н. Барбота де
Марни «барботовы глазки».
Прозрачные разновидности сподумена — голубовато-зеленый и
светло-зеленый гидденит и сиренево-розовый кунцит — это уже не
руда, а драгоценные камни. Их окраски нежны и своеобразны.
Если смотреть в торец кристалла, то сиренево-розовый цвет его
интенсивный и живой; если же взглянешь на кристалл, лежащий
плашмя, цвет его словно тает на глазах. Это явление — плео-
хроизм — проявляется у сподумена очень ясно. Но огранщики
изучили фокусы камня и гранят его, поставив торцом. Розовая
окраска кунцита, как и окраска розового турмалина, вызывается
примесью марганца, причем очень незначительной: 0,6—0,4%.
Тяжелый белый или светло-серый фосфат лития — амблигонит
LiAlPO4 |_POJ(ОН)—образует в пегматите крупные гнезда с
Сподумен (кристалл)—-
Гидденит и кунцит
темно-серой оторочкой позднего железисто-марганцовистого лити-
евого фосфата трифилина. Характерно, что активный, энергичный
литий не довольствуется своими 25 минералами и при первой
возможности «забивается» в кристаллические решетки таких по-
родообразующих минералов, как полевые шпаты, пироксены, и
прежде всего слюды, вытесняя калий и натрий.
Мы знаем 25 собственных минералов лития,. но промышлен-
ность использует пока только пять из них: прежде всего сподумен
и петалит, а иногда лепидолит, амблигонит и тонкочешуйчатую
темно-серую литиевую слюду циннвальдит. Циннвальдит добы-
вают в Циннвальде, в Рудных горах, где он часто сопровождает
минералы олова и вольфрама в грейзенах.
Литий добывают также из природных рассолов — рапы соля-
ных озер (наряду с солями калия, натрия и магния). В последние
годы литий добывают из подземных рассолов в хребте Сильвер
Пик (штат Невада, США) и из так называемых саларов. Сала-
ры — это бессточные солончаковые котловины. Они есть в Атака-
ме (Чили) и в Боливии. Очень богаты салары литием. Но это
богатство латиноамериканских стран добывают фирмы США.
Уникальность свойств лития открывает возможность его при-
менения в весьма специфических условиях. Известно, что при со-
единении ядер тяжелых изотопов водорода — дейтерия и трития —
высвобождается колоссальная энергия. Эта термоядерная реакция
лежит в основе водородной бомбы. Реакция проходит при колос-
сальной температуре и в жидкой среде. Вещество, жидкое при
такой температуре,— это дейтерид лития-6. Кроме того, легкий
163
изотоп лития (литий-6) является единственным промышленным
источником второго компонента реакции — самого дефицитного
изотопа водорода — трития (бомбардировка лития-6 нейтронами
приводит к возникновению трития и инертного газа гелия), так
что в реакции термоядерного синтеза литий-6 играет «первую
скрипку». Много лет ученые во всем мире, и особенно в нашей
стране, работают над тем, чтобы сделать термоядерную реакцию
управляемой. Решение этой проблемы позволило бы решить энер-
гетическую проблему. Пока же работу разного рода выполняет в
основном второй и значительно более распространенный изотоп
лития — литий-7. Литий может служить прекрасным теплоносите-
лем в мирных ядерных реакторах, большая разница между темпе-
ратурой плавления и кипения позволяет литию оставаться жид-
костью в очень широком диапазоне температур.
И еще одно весьма современное свойство отличает литий: не-
обычайно высокая теплотворная способность открывает перспек-
тивы использования лития как ракетного топлива на сверхдаль-
них космических трассах.
А нет ли у лития более земной, повседневной работы? Есть.
Высокая реакционная способность, сродство к водороду, азоту,
кислороду позволяют литию проявить прекрасные качества дегаза-
тора и раскислителя черных и цветных металлов. Сплав лития
со свинцом — банметалл, изобретенный взамен более дефицитного
олова, служит хорошим антифрикционным материалом. Алюми-
нию литий придает повышенные антикоррозийные и механические
свойства, а сверхлегкий, плавающий на воде сплав лития с магни-
ем — мечта авиаконструктора.
Карбонат лития в алюминиевой промышленности применяется
при получении металлического алюминия методом электролиза
криолито-глиноземного расплава и особенно при рафинировании
алюминия — получении алюминия высокой частоты. Введение
(непосредственно в электролизную ванну) 4—5%-ной добавки
карбоната лития в состав промышленного электролита, содержащего
75—90% криолита, 5—12% фторида алюминия, 1 —10% глино-
зема и 2—10% (обычно 2—3%) флюорита, дает такой эффект:
производительность электролиза повышается на 7—10%, расход
электроэнергии при этом понижается на 10%, а расход соединений
фтора сокращается на 25%. Это очень важно, если помнить, как
разрушителен фтор: его отходы в атмосферу губительны для расте-
ний и животных.
Настоящую революцию вызвало применение лития в керамике.
Изделия из литиевой керамики не изменяются в объеме при
любых скачках температуры: коэффициент ее термического рас-
ширения— нуль! Поэтому из литиевой керамики изготовляют
такие ответственные жаростойкие детали, как сопла турбин реак-
тивных двигателей. Делают такую керамику главным образом из
петалита: в этом минерале количества и лития и кремния таковы,
будто природа готовила их по заданному рецепту.
164
Поллуцит (кристалл)
Интересные области применения находят и другие неметалли-
ческие соединения лития. Современная химия разработала колос-
сальный спектр различных полимеров, подчас не уступающих,
а часто превосходящих по свойствам такие традиционные материа-
лы, как сталь, латунь, стекло. Но разрешить проблему соединения
этих материалов с металлами и между собой — задача сложная.
«Ядерным клеем» здесь служат соединения лития.
Гидрид лития — белое кристаллическое вещество — спас жизнь
многим морякам и летчикам, потерпевшим аварию в море. Коли-
чество водорода, вырабатываемое этим соединением, столь велико,
что однагдве таблетки при соединении с водой мгновенно наполня-
ют газом плавучие средства — спасательные жилеты, плотики,
сигнальные шары.
Органические соединения лития типа стеарита составляют
основу смазочных материалов, надежно работающих на морозе
при температуре —60°С и на жаре при 4~160°С. Идеальная
смазка для вездеходов, бороздящих Арктику, Африку и Антарк-
тику! Не обходится без лития и современная астрономия — линзы
из монокристалла фтористого лития прозрачны не только для
лучей видимого спектра, но и для ультрафиолетовых лучей. И еще
литий радует нас с вами каждый праздник, когда вечернее небо
расцветает огнями салюта: яркие сине-зеленые звездочки—-огни
сгорающих солей лития.
165
Золотисто-солнечный полужидкий металл цезий, живущий
обычно в запаянных стеклянных капсулах, тоже мог бы лидиро-
вать в группе редких металлов, но совсем в других областях. Это
первый элемент, открытый путем спектрального анализа. Собст-
венно, и свое название он получил по небесно-голубому цвету
характерных для него спектральных линий (по-латыни «цезиус»—
небесно-голубой ).
Цезий — второй по легкоплавкости металл после ртути (его
температура плавления +28,5°С). Но главную роль в его судьбе
играет очень большой ионный радиус, не позволяющий цезию
занять место в кристаллических решетках металлов, поэтому це-
зий — рекордсмен по малочисленности природных соединений.
Если литий образует 25 минералов, цирконий — около 30, берил-
лий — 43, а ниобий и тантал — около 90, то цезий концентриру-
ется почти исключительно в одном алюмосиликате — поллуците1,
рыхлый каркас которого выдерживает его «громоздкие» ионы.
Этот полупрозрачный или молочно-белый минерал чрезвычайно
похож на кварц, на белый полевой шпат, а еще больше — на бес-
цветный берилл, и отличить его можно разве по обилию трещи-
нок, по специфическим тонким серо-сиреневым прожилкам лепи-
1 Второй цезийсодержащий минерал — авогадрит — образует лишь тонкие
норошковатые возгоны при извержениях вулканов.
Поллуцит в породе
166
на
долита, да по характерному искрящемуся блеску. Вместе со спо-
думеном, ^еталитом и лепидолитом поллуцит встречается в литие-
вых пегматитах в виде угловатых глыб-блоков между другими
минералам^ Плохо образованные кубические кристаллы были
встречены только в пустотках пегматитов на острове Эльба, где
они росли вместе с призматическими, тоже полупрозрачными и
бесцветными кристаллами петалита касторита (там эти очень по-
хожие минерал^ и получили свои имена в честь мифических
близнецов Поллукса и Кастора).
Исключительн^ высокая реакционная способность цезия (
воздухе он немедленно самовоспламеняется) позволяет использо-
вать его при изготовлении газопоглотителей для удаления послед-
них следов воздуха из вакуума в приборах.
Но главное свойство элемента цезия, нашедшее ему применение
в современной технике,— необычайная чувствительность к свету
и даже к инфракрасным и ультрафиолетовым лучам. Благодаря
этому цезий широко используется в фотоэлементах.
Ученые объясняют чуткость цезия к свету так: благодаря
самым большим размерам атома и низкому заряду ядра (цезий
одновалентен) он имеет самое малое значение потенциала иониза-
ции из всех химических элементов. Именно это свойство цезия
используется в фотоэлементах (цезии ионизируется любым из-
лучением, даже инфракрасным, не говоря уже о видимом свете).
По той же причине цезиевая плазма является самой низкотемпе-
ратурной - и используется в качестве «затравки» в плазменных
магнитогидродинамических (МГД) генераторах, работающих в
основном на поташе (К2СО3). Сейчас у нас (в Рязани) началось
строительство первой мощной промышленной МГД-установки для
прямого преобразования тепловой энергии в электрическую
(с очень высоким КГ1.1). В ближайшем будущем М ГД-генерато-
ры получат, несомненно, широкое развитие, позволяя экономить
обычное энергетическое топливо.
( ловом, потребность техники в цезии так стремительно растет
из года в год, что геологи опасаются, сможет ли один поллуцит
удовлетворить их.
ДОЖДАВШЕЕСЯ
ЗВЕЗДНОГО
/ ЧАСА
(ЦИРКОНИЙ, ТАНТАЛ,
./ НИОБИЙ)
В камне натянуты жилы пру-
жин —
Мой камень не спит.
И. Зиедонис
ГЛАВА XVI
Для того чтобы металл получил подлинное признание, необходим
его тесный союз с техникой. Но наивно было бы думать, что, как
только ученый приносит в мир техники новый металл, конструк-
торы сразу находят применение его необыкновенным свойствам.
Тугоплавкий (температура плавления больше 4~3000оС),
кислотоупорный и высокопрочный металл тантал был открыт в
1802 г. (по признанию его первооткрывателя А. Экеберга, с «тан-
таловыми муками»), а получен в чистом виде только спустя сто-
летие. Еще более полувека «пылился» тантал на полочке чистой
науки, пока сверхтехника нашего времени не потребовала от ма-
териалов сверхвозможностей. К примеру, сопла ракет и межпла-
нетных кораблей выбрасывают раскаленные газы, температура
которых достигает +3300°С. Для охлаждения их в полете при-
меняются так называемые криогенные жидкости — вещества, осно-
ву которых составляют расплавленные щелочи. Перепад темпера-
туры в процессе охлаждения составляет 1425°С. И все же на-
шлось вещество, способное стабильно работать и в этом аду —
карбид тантала. Есть у карбида тантала и отличное земное ремес-
ло: сверхтвердые сплавы для металлорежущих ч инструментов.
Скорость обработки металла на станках, оснащенных подобным
инструментом, повышается на порядок.
И все же тантал стремится в небо! Танталовые конденсаторы
в радиоаппаратуре ракет и спутников имеют микроминиатюрные
168
размеры, а в полете весит и иголка! Проблема дальнейшего
уменьшения современных транзисторов целиком зависит от ис-
пользования танталовых конденсаторов. В этой области тантал
вне конкуренции.
И еще одно необычайное свойство обнаруживает этот удиви-
тельный металл: он сживается с тканями организма! Танталовы-
ми нитями можно сшивать сухожилия, нервы, сосуды, на тантало-
вую сетку наращивается живая мускульная ткань, из тантала
моделируют кости черепа и позвоночника.
Тантал не подвержен коррозии ни в кислоте, ни в щелочи.
Лучшего конструкционного материала и не могли бы пожелать
создатели химической аппаратуры, или аппаратуры для получения
синтетического волокна.
Во всех природных соединениях тантала вместе с ним при-
сутствует и его «двойник»—ниобий. Виднейшие химики XIX в.
(Берцелиус, Экеберг и др.) около 40 лет сомневались — имеют ли
они дело с одним или с двумя элементами. Поэтому элемент пери-
одической системы № 41 больше века имел два названия: колум-
бий, данное ему первооткрывателем Чарлзом Гатчеттом (ниобий,
содержащий минерал колумбит, был привезен из Америки), и
ниобий, полученное от Генриха Розе при втором рождении эле-
мента 43 года спустя. Розе сумел убедить научный мир в сущест-
вовании двух сходных, но самостоятельных элементов.
По идее Розе, название «ниобий» подчеркивало родственное
отношение элемента с танталом, равно как и горестную судьбу
металла, который так долго не мог обрести самостоятельность
(в античной мифологии страдалица Ниобея, потерявшая в течение
одного дня шестерых сыновей и шестерых дочерей, приходилась
родной дочерью титану Танталу).
Лишь в 1950 г. Международный союз чистой и прикладной
химии утвердил за элементом название «ниобий», оставив назва-
ние «колумбит» за минералом, в котором он впервые был уста-
новлен.
Но сложная судьба ниобия, то вовсе не имевшего имени, то
получившего сразу два, не изменилась с его вторичным и оконча-
тельным рождением. Оказалось, что при всей близости свойств
ниобий всегда несколько уступает своему двойнику: температура
его плавления высока (Ц-2460°С), но ниже, чем у тантала, устой-
чивость против агрессивных химических реагентов и биологических
сред велика, но меньше, чем у тантала.
Нашлись, однако, и у ниобия преимущества перед танталом:
в природе его почти в 10 раз больше, чем тантала, значит, он
гораздо дешевле, а кроме того, он в 2 раза легче тантала. Теперь
металлургия, которой тантал несколько «не по карману», при-
меняет ниобий для легирующих добавок. Небольшие — всего
0,03—0,1%—добавки ниобия не только придают стали антикорро-
зийные свойства, термостойкость, жаропрочность, но и резко
улучшают ее * механические характеристики, повышая прочность
169
и вязкость. Особенно ценно это при изготовлении труб большого
диаметра для нефте- и газопроводов, ведь таким трубам при-
ходится выдерживать большие внутренние напряжения в услови-
ях жары и заполярной стужи. Медь с примесью ниобия становит-
ся тверже при высоких температурах, молибден, титан и цирко-
ний также приобретают жаростойкость и жаропрочность. Сплавы
олова и других металлов с ниобием являются сверхпроводни-
ками.
Естественно, что такой набор «личных» качеств вызывает инте-
рес к этому металлу не только у металлургов, но и у конструкто-
ров таких современных отраслей, как авиация, ракетная и косми-
ческая техника, химическое машиностроение. Уникальное свойство
ниобия — отсутствие заметного взаимодействия с ураном при тем-
пературе до -|-И00оС—позволяет использовать его в атомном
машиностроении и в качестве защиты от радиации, а устойчи-
вость к биосредам, как мы уже знаем, в восстановительной хирур-
гии.
Элементы-родственники тантал и ниобий неразлучны в приро-
де: нет минералов тантала, не содержащих ниобий, как нет мине-
ралов ниобия, не имеющих хотя бы примеси тантала. Почти 90%
всех известных минералов тантала и ниобия составляют тантало-
ниобаты — сложные оксиды тантала и ниобия. Черные, темно-
коричневые, реже красновато-коричневые и бурые тантало-ниоба-
ты часто отличаются еще и специфическим смолистым блеском
поверхности излома. Большая плотность позволяет им накапли-
ваться в россыпях. Чаще всего можно наблюдать их в виде мелких
Танталит — колумбит
170
Манганотанталит
зерен, рассеянных в породе или группирующихся в виде нечетких
полос и линз.
Основными рудными минералами тантало-ниобатов являются
лишь немногие1: колумбит (танталит), пирохлор (микролит или
гатчеттолит), воджинит и лопарит. Кристаллики тантало-ниоба-
тов обычно очень мелки (1—2 мм, а часто и десятые доли милли-
метра). Пирохлор и его танталсодержащие родственники образу-
ют октаэдры или реже кубы; для лопарита характерны взаимо-
прорастающие кубические кристаллы—«лопаритовые двойники»;
колумбит и танталит образуют мелкие уплощенные призматиче-
ские кристаллы с острой головкой, но в пегматитовых жилах
встречаются сростки колумбита и танталита до 5 и даже до
10—20 см.
Долгое время природные сокровищницы пегматитов были
главными источниками получения этих металлов. Но и здесь за
последние десятилетия произошли изменения. Помимо пегматитов,
появились танталовые месторождения мелковкрапленных руд,
главным образом гранитов, но, разумеется, не любых, а прошед-
ших специальную обработку рудными растворами.
1 В скобках даны танталовые разности.
171
Пирохлор
Пристальное внимание к ниобию и танталу минералогов и гео-
логов во всем мире, особенно усилившееся в последнее десяти-
летие, привело к уточнению доли этих элементов в земной коре.
Процентное содержание ниобия в земной коре увеличилось с
1939 г. почти в 10 раз!
Серебристо-белый цирконий по праву может быть назван ме-
таллом атомного века. Это один из тех редких металлов, которые
по размерам добычи обогнали многие из обычных цветных метал-
лов, такие, как молибден, олово, вольфрам. Ежегодная добыча
цирконового песка за рубежом приближается к 700 тыс. т.
Одно из характерных свойств циркония — малое сечение
поперечного захвата тепловых нейтронов — позволяет ему претен-
довать на роль конструктивного металла ядерных реакторов. Жа-
ропрочность (температура плавления +1860°С) в соединении
с коррозионной устойчивостью подтверждает справедливость
«претензий» циркония. Если бы не одно «но». В природных со-
единениях цирконий всегда сопровождался гафнием, во многом
похожем на него, кроме главного — отношения к нейтронам (по-
перечное сечение захвата нейтронов у гафния очень высокое).
И достаточно цирконию иметь 1,5% примеси гафния, как его кон-
структивные возможности ухудшаются в 20 раз!
Немало пришлось потрудиться химикам и металлургам, прежде
чем в атомных реакторах появились циркониевые оболочки стерж-
ней и другие конструкционные детали. Коррозионная устойчи-
вость позволяет использовать цирконий в химическом машиностро-
ении или, например, для такой детали, как наконечник фильера,
172
тянущего нить ацетатного шелка — кислая среда в этом процессе
сменяется щелочной, лишь весьма благородные металлы или алма-
зы способны вынести такие перемены.
Еще одна важная область применения циркония — современная
металлургия, требующая стойкости и прочности от стали не толь-
ко на воздухе, но и в агрессивных средах, не только при высоких,
но и при низких температурах. В этих случаях небольшая доза
циркония оказывает магическое действие. От добавки циркония
не отказываются и цветные металлы: магниевые сплавы с цинком
и цирконием отличаются очень высокими механическими свойст-
вами при малом удельном весе и используются самолетостроите-
лями.
Открыт цирконий в 1789 г. в драгоценном цейлонском цирко-
не. Первооткрыватель этого элемента — М. Клапрот. Великолеп-
ные прозрачные и ярко сверкающие цирконы славились еще в
древности. Весьма ценился этот камень и в Азии.
Гиацинт — драгоценная пламенно-оранжевая или огненно-ко-
ричневая, красно-коричневая прозрачная разновидность минерала
циркона. Как видно из названия («циркон» от персидских слов
«цар» и «гун»—золотой цвет), теплые золотистые тона вообще
характерны для этого минерала. Помимо гиацинта, на уже при-
вычном нам «острове сокровищ»— Шри-Ланке — есть еще одна
особенно ценимая ювелирами разновидность — прозрачные соло-
менно-желтые камни, называемые «жаргон». Как и гиацинт,
жаргон отличается сильным блеском (показатели преломления
циркона очень высоки, их два: больший — 2,000, меньший—1,950)
и яркой бриллиантовоподобной игрой. Поэтому водянопрозрач-
ные цирконы или экземпляры с легким желтоватым оттенком
долгое время не отличали от алмазов.
При прокалывании в восстановительных условиях многие
цирконы приобретают великолепную густо-голубую или зелено-
вато-синюю окраску и эффектное имя: «старлит»—камень-звезда.
Итак, циркон — эффектный драгоценный камень — оранжевый,
соломенно-желтый, зеленый, изголуба-синий — блестит и играет
как алмаз (гиацинт, жаргон, старлит). А вы когда-нибудь слыха-
ли о них? Не ошибусь, если скажу, что больше половины ребят
вовсе о таких камнях не слышали.
Призматический
кристалл циркона
Бипирам идальный
кристалл циркона
Почему? Разве циркон так уж редок? Да не сказать, скорее
наоборот, силикат металла циркония (ZrSiO4)—циркон — один
из самых распространенных акцессорных минералов. Виталий Ип-
политович Соболевский, автор книги «Замечательные минералы»,
утверждает даже, что «в любом месте Советского Союза в течение
часа»... «можно собрать коллекцию минералов, представленных
великолепными кристаллами», в том числе и циркона — только
маленькими. И это совершенно справедливо для цирконов. Они
встречаются в гранитах, гнейсах, но особенно часто — в породах,
богатых натрием: сиенитах и нефелиновых сиенитах, альбититах
и в щелочных гранитах. В пегматитовых жилах нефелиновых сие-
нитов постоянными спутниками циркона являются щелочные тем-
ноцветные минералы (эгирин, или жгирин-авгит, щелочные амфи-
болы), полевой шпат, часто образующий в пегматитах гигантские
кристаллы, главным образом в сиенитовых пегматитах. Такие
породы известны в Норвегии (Хиттере) и в США (Северная
Каролина), а у нас — в Ильменах и в Вишневых горах на Урале.
Маленькие, в доли миллиметра, кристаллики циркона иногда
можно заметить простым глазом. Почему? В породе их обычно
окаймляют темные колечки, называемые «плеохроичными двори-
ками». Такое колечко выделяется на зеркальце слюды или на по-
левом шпате. Возникает оно из-за интересных особенностей со-
става минерала.
Цирконы часто представлены небольшими правильными крис-
таллами характерной изящной формы. Мотив их кристаллической
решетки, а соответственно и форма кристаллов подчинены четвер-
ной оси симметрии. Кристаллики циркона относятся к тетраго-
нальной сингонии. В сечении у них — квадрат. А сам кристалл
состоит из тетрагональной призмы (иногда по ребрам она при-
туплена второй,такой же призмой) и тетрагональной же бипира-
миды, завершающей призму с обеих концов. Еще более эффектны
кристаллы с двумя дипирамидами по концам: одна на вершинках,
а другая только притупляет грани между призмой и верхней
пирамидкой.
И вот что интересно. Циркон очень чутко реагирует на усло-
вия кристаллизации. В кислых породах, например в гранитах и
пегматитах, у кристаллов циркона обязательно развиты и призма
и бипирамидальные головки, а вот при возрастании щелочности
растворов призмочка исчезает из огранки, тетрагональные би-
пирамидки смыкаются основаниями и внешне кристалл очень на-
поминает октаэдр. А если циркон возник при сравнительно низких
температурах, форма его совсем иная: он, как и многие другие
низкотемпературные минералы, образует сферолиты, или малень-
кие розетки из тончайших микропризмочек.
Ювелирные крупные цирконы очень редки. Фактически их
добывают только в россыпях Индокитая (Кампучия, Таиланд,
Вьетнам), Шри-Ланки (Ратнапура), Австралии (Квинсленд и
Новый Южный Уэльс) и Тасмании, а также Мадагаскара. Но
174
дело не только в величине кристаллов. У нас в Ильменах и в
Хиттере в Норвегии встречаются и большие цирконы. Но они
хрупки, трещиноваты и непрозрачны. И тут ничем не поможешь.
Эти кристаллы подверглись саморазрушению. Как говорят мине-
ралоги, метамиктному распаду. Дело в том, что в состав цирконов
входят заметные примеси радиоактивных элементов — урана и
тория (если эти примеси особенно велики, такой разновидности
минерала присваивают даже особое название—«малакон»). Радио-
активное излучение разрушает кристаллическую решетку минера-
ла, и, хотя внешне кристалл вполне правильный (с гранями, с
острыми ребрышками, с целой головкой),— это фактически уже
не кристалл, а бесструктурная масса. Разбейте такой кристаллик,
и на раковистом изломе вы увидите вместо характерного для
циркона алмазного блеска блеск капельки смолы — типичный
признак метамиктного состояния вещества. Оно характерно и для
многих тантало-ниобатов. Эти же примеси радиоактивных веществ
вызывают разрушение не только самого циркона, но и соседних
минералов — они причина появления «плеохроичных двориков»
и редкой годности цирконов для полировки.
Помимо циркона, путь к промышленному освоению открылся
для второго важного минерала циркония — его оксида бадделеи-
та (ZrO2); в карбонатитах он часто бывает полезным спутником
пирохлора.
Интересно, что в современной технике часто находит примене-
ние не только металлический цирконий, но и его концентрат —
«цирконовый песок». Такой необычный песок получают из при-
брежно-морских россыпей Восточной Австралии, Южной Индии,
полуострова Флорида (США). Он с успехом применяется в литей-
ном деле: если формовочные пески содержат примесь циркона,
или бадделеита, литье получается точным, качественным и изделие
уже не нуждается в дальнейшей обработке.
Познакомившись с судьбами столь многих камней, рождаю-
щих металл, невольно вспоминаешь о первом.
Ну а как же наш первый камень — прапредок всех руд? Не-
ужели его место в музее, в зал^дх палеолита и неолита? Нет!
Основа кремня — чистый кремень? («чистый»—это значит, что на
его 999999 атомов может быть только один «чужой» атом!). Он
прекрасный полупроводник, незаменимый в электронике. Получа-
ют его, правда, не из кремней, а из кварцитов и жильного кварца.
А «нечистый» кремний? Это—-оконное стекло в вашем доме,
бетон новостроек и, конечно, прекрасные самоцветы — лиловый
аметист, дымчатый раухтопаз, горный хрусталь, прихотливо мер-
цающий опал и все халцедоны, агаты, яшмы и декоративные
кремни самых невероятных цветов и оттенков.
О РУДНОМ
ЦВЕТКЕ,
НЕТАЮЩЕМ
ЛЬДЕ
И ДРУГИХ
ПОМОЩНИКАХ
МЕТАЛЛУРГОВ
Держу невиданный кристалл:
Как будто множество зеркал
соединило грани
И каждый быстрый поворот
Все новую с собой несет игру и
сочетанье.
М. Кузмин
ГЛАВА XVII
Испокон веков стучатся люди в каменную грудь Земли кувалдой
и киркой, кайлой и лопатой: отдай свои сокровища, открой бес-
ценные клады! Испокон веков тяжек был труд рудокопа. Утром,
еще затемно спускался он под землю по шатким приставным де-
ревянным лесенкам. Десять лесенок вниз, двадцать, тридцать, до
полсотни. Там, в глубине, остается он один на один с каменной
громадой горы. Вот примостился рудокоп на мокром уступе и
бьет породу кувалдой. Изо всех сил, изо дня в день. Бьет, а сам
глядит в оба. Тускло, неровно горит масляная лампа, а рудная
жила капризна, как бы не потерять ее след в породе. Ухо при-
выкло слушать каждый звук: и на слух отличается руда от пустой
породы. И чудится рудокопу, что в своем одиночестве он не один
в горе, подчас страх закрадывается в его душу: нет ли тут по-
близости злого Никеля? Мало ли болтают о нем старики за
кружкой пива! А уж Кобольды! Чуть замечтаешься, и начнут
шкодить: как примутся играть в прятки, того и гляди корзину с
рудой опрокинут. Бывает и похлеще: жилу рудную запрячут —
ищи-свищи! А то фитиль задуют, лесенки опрокинут— выбирайся
как знаешь. Но бывает, что хорошему человеку подскажут: ищи
тут! А счастливцу достается встретить в забое рудный цветок.
Чудесно оживает тогда темный каменный колодец! На влажной
серой стене горят, переливаются в язычках пламени перламутро-
вые лепестки — кристаллы рудного цветка. Пламя как живое
176
колышется, лижет стену острый язычок огня, выхватывая пунцо-
вые жаркие грани, а в глубине кристалла вспыхивают искры.
А то рудный цветок отливает зеленью, словно хочет напомнить
зеленую траву там, наверху, на солнышке! Но нет нежней «цвет-
ка» фиолетового, цвета апрельской фиалки. Иногда фиолетовые
кристаллы растут кубиками. Но вот чудеса — если уронить кубик,
он непременно расколется, да как хитро: упал один прямой с
квадратными гранями, а подберешь целую горсть мелких с косы-
ми треугольниками «граней». Но это не грани: кристалл расколол-
ся по спайности. Его осколки так и называются «спайные выкол-
ки». Но в рудном цветке пленяет не только красота. Еще издавна
было известно, что вслед за «цветком» пойдет и руда: оловянная,
или свинцовая, или цинковая!
Так и «цвел» веками прелестный и давно известный горнякам
минерал без имени, лишь с кличкой «цветок». Нечестные ювели-
ры нередко гранили эти разноцветные камушки и продавали за
другие, драгоценные, а между собой называли их обидно: фальш-
рубин, фальш-изумруд, фальш-аметист! Горняки же так и звали
этот камень «цветком», пока не попал он однажды в печь вместе
с рудой. Тут-то и оказалось, что есть у камня свой особенный
секрет: он не только легко плавится сам, но и руда с ним вместе
плавится легче, течет, отдавая металл. За это минерал назвали
«плавень», «плавиковый шпат». Минералоги называют его флюо-
рит, от латинского слова «флюор»— текучий.
И, вспоминая о разных камнях, «рождающих руду»,— о ми-
нералах, содержащих в своем составе различные металлы, нельзя
забывать и о таких необходимых и активных участниках выплавки
металла, как минералы-флюсы, минералы-плавни. Первый из
них — флюорит — главный флюс металлургического процесса,
особенно в цветной металлургии. Свойство флюорита облегчать
плавку связано с тем, что в его состав входит один из самых
активных химических элементов — фтор. Состав минерала выра-
жается простой формулой — CaF2. Но в средние века и эпоху
Возрождения точного состава минерала еще не знали, хотя людям
было известно и еще одно уникальное свойство флюорита: если
добавить кусочек флюорита в серную кислоту, он быстро растает,
растворится в ней. Но смесь получается «адская»: любое стекло
растворяет, как льдинку! Тут уже взялись за флюорит стекло-
делы: тончайшие узоры, целые сцены пиров, охоты или войны
наносили при помощи «плавика» на стекло и хрусталь кубков и
ваз. Долго считалось, что во флюорите таится какой-то особый
всеразъедающий элемент — фтор давал о себе знать и «не откры-
тый». Но только лет через 200 после первых опытов этот ядови-
тый химический элемент удалось извлечь и изучить. Назвали
фтором его не зря: по-гречески «фторос» означает «разрушение».
Магические кристаллы флюорита, таящие в своей прозрачной
хрупкости разрушительные силы, «раскрывающие» руду и вы-
водящие металл, растворяющие хрусталь, как сахар, превращались
177
Кристаллы флюорита
подчас в символ неразгаданных сил природы. Великий художник
немецкого Возрождения Альбрехт Дюрер жил в XVI в. в Нюрен-
берге и был сыном златокузнеца. И сыном своего века — века
мыслителей и творцов. С детства постиг Дюрер тайны отцовского
мастерства. С детства стремился и к постижению тайны гармонии
мира как живописец, рисовальщик, гравер.
На знаменитой гравюре Дюрера «Меланхолия» изображен
крылатый гений в состоянии углубленного созерцания. Худож-
ник словно пытается запечатлеть невыразимое: движение мысли
вслед за истиной, то близкой, то снова ускользающей. Фигура
гения окружена массой символических предметов: тут и знаки
быстротекущего времени — песочные часы и колокол, возвещаю-
щий конец усилий, и атрибуты труда — рубанок, пила, клещи,
циркуль и линейка, и символы непостижимости мира — округ-
лость шара, «магический квадрат»— образ неразрешимой матема-
тической задачи и, наконец, четко очерченный кристалл. Но что
это — геометрическая абстракция или реальный кристалл реально-
го минерала? Профессора Ленинградского горного института
Д. П. Григорьев и И. И. Шафрановский, измерив углы точно на-
черченного художником кристалла, доказали, что изображен под-
линный кристалл флюорита — минерала, который Дюрер, конеч-
но же, часто видел в мастерской отца и наверняка применял и
сам при травлении металлических досок для гравюр. Но и для
него флюорит был прекрасным рудным цветком, овеянным орео-
лом тайны, естественным воплощением еще неразгаданных загадок
мироздания.
178
Сегодня мы знаем о флюорите немало. Известен не только
его состав, но и мельчайшие примеси. Нередко они служат гео-
логам сигналом о том или ином рудном минерале, который сопро-
вождается флюоритом. Изучена кристаллическая структура мине-
рала, а ведь именно ею объясняется, например, такое свойство
флюорита, как весьма совершенная спайность в четырех направле-
ниях, из-за которой он раскалывается на правильные октаэдры.
Мы знаем и причину разнообразных окрасок минерала \ а также
причину особого физического явления флюоресценции — свечения
под действием солнечных лучей, которое и название получило по
флюориту.
Не обходится без флюорита — минерала, содержащего фтор,
и техника наших дней. И сейчас плавиковый шпат помогает из-
влекать металл из руды. И сейчас он применяется в травлении
стекла или металла. Флюорит и по сей день — основной вид
сырья для получения плавиковой (фтористоводородной) кислоты
и ее соединении.
Но новая техника требует все больше новых материалов. Рань-
ше о таких конструкторы и не мечтали! Сейчас ученые создали
соединения фтора и углерода — фторуглероды. Про эти вещества
говорят, что у них «алмазное сердце» и «шкура носорога». «Броня»
из фторуглерода защищает двигатели космических ракет от спе-
циальных, часто очень едких горючих веществ.
Но поглядите вокруг себя! Любите вы спеть песню, а потом
послушать, как повторит ваш голос магнитофонная лента? Тогда
вам особенно интересно узнать, что магнитофонная лента делает-
ся из фторопласта, а для изготовления фторопласта нужен флюо-
рит. Фторорганические вещества отличаются уникальной хими-
ческой стойкостью и механической прочностью. Не приходилось
ли вам увидеть такое чудо: знойный июльский денек, и вдруг
мимо цветущих лип летит с трамплина лыжник? Летит и легко
приземляется у подножия горы. Только эта «летняя» гора покры-
та не снегом, а скользкими фторопластовыми пластинками. Наши
продукты питания хранятся в холодильнике, а холод в нем под-
держивает фреон — тоже фторорганическое соединение.
А кристаллы флюорита? Нужны и они. Есть тайна и у крис-
таллов. В темноте, когда нет лучей видимого света, предметы все-
таки светятся, только мы этого не ощущаем, не видим. Они ис-
пускают и отражают тепловые инфракрасные лучи, недоступные
нашему глазу. Но приборы с оптическими линзами из флюорита
«видят» и чутко «чувствуют» их. Они позволяют фотографиро-
вать в темноте. Это особенно важно для астрономов, чтобы изу-
чать «погасшие звезды». А летчикам и морякам подобные при-
боры помогают прокладывать путь в полной темноте и в ту-
мане.
1 Подробнее о флюорите как о поделочном камне см.:3дорик Т. Б . При-
открой малахитовую шкатулку. М., 1979, с. 123—132.
179
Флюорит — спайный выколок
Для получения многочисленных сплавов цветной металлургии
флюорит необходим сегодня по-прежнему, но все же не стоит за-
бывать, что и медь, и латунь, и разнообразные бронзы вошли в
обиход до того, как человечество разгадало секрет рудного цветка,
ставшего первым флюсом металлургии.
А вот с алюминием все обстояло по-другому. Как вы помните,
первые крупинки элементарного металлического алюминия —«се-
ребра из глины» были получены датчанином Г. X. Эрсте-
дом (1825 г.) и немцем Ф. Велером (1827 г.). Открытие металла
состоялось, но размеры этих «слитков» были с булавочную голов-
ку. С. К. Девиль демонстрировал на Всемирной выставке в Париже
в 1855 г. уже настоящий слиток массой в несколько килограммов.
Однако стоил 1 кг алюминия 1000 марок — в 5 раз дороже сереб-
ра! И только через 60 лет, когда почти одновременно американ-
ский студент Ч. Холл и французский инженер П. Эру, независи-
мо друг от друга, изобрели современный способ производства
алюминия путем электролиза криолитно-глиноземного расплава,
алюминий превратился в металл индустрии и техники.
Именно минерал криолит дал алюминию крылья, сделав его
первым металлом авиации и машиностроения. Каков же собой этот
криолит? И что это за соединение?
Криолит — довольно редкий минерал. В его состав, как и в
состав флюорита, входит всемогущий фтор, собственно и облегча-
ющий электролиз и снижающий температуру расплава, а значит,
и расход энергии и стоимость металла. Состав минерала выражает-
ся формулой Na3AlF6. В названии криолита отражен его внешний
180
облик — оно образовано от греческих слов «криос»— лед и
«литое»—камень: очень уж похож этот минерал на нетающий лед.
Пластинчатые агрегаты и особенно сплошные массы криолита и
вправду почти не отличимы от него: легкий леденистый блеск,
белый, редко коричневатый цвет, неровный излом, маленькая
твердость, хрупкость — все его внешние признаки подчеркивают
такое сходство. Но еще больше — легкоплавкость. Его можно рас-
плавить в пламени свечи. Возникает этот минерал в малораспро-
страненных щелочных породах пегматитах и гранитах, богатых
натрием. Самое известное месторождение криолита — Ивигтут
в Западной Гренландии. В СССР месторождения этого минерала
имеются в Ильменских горах на Урале, в Туве и в Читинской
области. Однако в природе этого минерала очень мало, и ученым
пришлось создать синтетический криолит. Основное сырье в этом
процессе — широко распространенный фторид кальция, рудный
цветок флюорит. Значит, и в процессе получения алюминия флюо-
рит — важный компонент, помогающий получить металл из руд
алюминия.
И наконец, нельзя не упомянуть о главном плавне черной
металлургии — об известняке. Вы помните, что для получения
чугуна в домну загружается шихта, состоящая из железной руды,
кокса и известняка. Из руды в чугун попадает железо, кокс на-
сыщает его углеродом и создает необходимую для плавки темпе-
ратуру. А зачем же известняк? В доменном процессе именно из-
вестняк играет роль плавня, т. е. вещества, снижающего темпера-
туру плавления руды и выносящего в шлаке вредные примеси,
в первую очередь серу. Известняк не минерал, это мономинераль-
ная горная порода, т. е. порода, сложенная одним минералом —
кальцитом, углекислым кальцием СаСО3. Подобно кварцу, кальцит
необычайно многоликий минерал. В известняке кальцит осадоч-
ного происхождения.
Множество различных живых существ обитают в водах Миро-
вого океана и населяли его когда-то. Это и фораминеферы с их
удивительными ажурными фонариками, и морские губки с остры-
ми шипами — спикулами, и кораллы, и морские лилии, и все-
возможные моллюски. Углекислый кальций для своих скелетов
и своих домиков они извлекают прямо из воды. И затем, погибая,
Спайность во флюорите
Двойник флюорита
181
вносят свой посильный вклад в миллионы тонн карбонатной мас-
сы, осаждающейся на дне океанов и морей ежегодно. Гигантские
горные хребты и высочайшие вершины — это всего лишь остатки
известняковых толщ, отложившихся в древних морях Мирового
океана. Состоят эти толщи из микроскопических зернышек каль-
цита.
Температура и давление превращают осадочные породы —
известняки — в толщи красивых зернистых мраморов, которые со-
стоят главным образом из кальцита. Но на этом роль кальцита
не кончается. Углекислые растворы, словно гидравлические «лиф-
ты», выносят из недр Земли ионы металлов — сульфиды цинка,
свинца, сурьмы, ртути в рудных жилах часто сопровождаются
крупными и эффектными кристаллами кальцита. Здесь в пусто-
тах рудных жил возникают самые красивые и разнообразные по
форме кристаллы кальцита. Впрочем, наиболее совершенный по
структуре и самый прозрачный кальцит — исландский шпат —
кристаллизуется в альпийских жилах и в миндалинах лав и туфов.
В нем сочетаются все идеальные свойства минерала кальцита:
бесцветность, прозрачность, перламутровый блеск, прекрасная
спайность и двупреломление. Бесцветность и прозрачность в по-
яснениях не нуждаются (можно только добавить, что бывают и
нежно-голубые, и светло-розовые, и красивые чайно-желтые крис-
таллы исландского шпата). Совершенная спайность — это общее
свойство кальцитов, в том числе, естественно, и менее прозрачных:
крупнокристаллические кальциты всегда раскладываются по ром-
боэдру на аккуратные пространственные «ромбики». А вот с та-
Криолит
182
ким свойством, как двупреломление, мы еще не встречались.
Это свойство просто завораживает любого новичка. (Давайте
здесь для простоты договоримся называть длинное выражение
выколок по спайности просто «кристалл», но не забудем, что это
разные вещи!) Теперь проведем на бумаге жирную линию и свер-
ху положим «кристалл» кальцита. Чудеса! Линии уже две. И обе
словно немного парят выше бумаги, где-то внутри кристалла.
Теперь повернем, и что это? Одна осталась на своем месте, зато
другая сдвинулась и перемещается вслед за кристаллом. Вот она
слилась с нижней, вот вслед за дальнейшим поворотом снова от-
делилась и разместилась уже с другой стороны.
Из-за наличия у этого бесцветного и прозрачного минерала
двупреломления стало возможным создание микроскопов для изу-
чения вещества в поляризованном свете.
Изучение вещества в поляризованном свете — один из важных
методов минералогии и родственной ей петрографии, науки о гор-
ных породах, позволяющий детально определить их оптические
свойства.
Не случайно в разговоре о минеральных флюсах — флюорите
и слагающем известняк кальците — мы вспомнили и об их удиви-
тельных оптических свойствах и красоте их облика. Минералы
многогранны не только буквально. Многогранны, многообразны
и их свойства, и именно от человека зависит разумное хозяйское
использование этих свойств.
оглянись,
И—В ПУТЬ!
(ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ)
Вот и подходит к концу наше путешествие в мир камня, рождаю-
щего металл. Путь не был легким. Пришлось подниматься в горы
Хибин, где светят золотистые солнца астрофиллита и черные
солнца эгирина, где в светло-зеленом зернистом апатите струйка-
ми и гнездами алеет «лопарская кровь», минерал циркония, эвдиа-
лит. Спускаться в «мрачные пропасти Земли»—- рудники, где нам
навстречу раскрывались подземные клады, хранящие прозрачные
шестигранные бериллы, латунно-золотые кубы пирита, стрельча-
тые конструкции из иголок антимонита. Подчас тропа приводила
нас в пустыни: в изнуряющем зное Азии и Африки расцветали
самые яркие цветы минерального мира — пронзительно изумруд-
ный диоптаз, лазурный африканский смитсонит, красновато-медо-
вый вульфенит. Наш путь уводил нас в глубь веков, вслед за
первыми рудознатцами, первопроходцами рудного дела. Иной раз
мы сбивались на боковые тропки сказок и преданий, которые во
все века возникали вокруг камня, рождающего металл. А порой
вслед за металлами космического века, рожденными в недрах Зем-
ли, мы устремлялись в необъятные просторы Космоса. Ведь нам
было интересно проследить весь путь металлов старейших, исполь-
зуемых тысячелетиями, и новых, применяемых в технике лишь по-
следние четверть века: от момента их зарождения в недрах Земли
до превращения в необходимые звенья бесконечной цепи нашей
цивилизации.
И сейчас, когда нам пришло время расстаться, пусть на проща-
ние будет нечто прощальное:
Волшебной лампой Аладдина
осветит книжка мир старинный.
Какие хитрые секреты
таят обычные предметы:
Блестят в солонке минералы!
Снежинки — это же кристаллы!
Фольга, скрывавшая конфету,—
Металл такой же, как в ракетах.
Таит его простая глина,
сестра сапфира и рубина!
Напомнит конник оловянный
залив Касситерид туманный;
оттуда олово везли
триеры, греков корабли.
184
А коль споткнешься, милый книжник,
Не думай, что виной булыжник,
и тут всесильная Природа
тебе подсунула породу!
Ты книжку взял, и пробежало
не знаю сколько, но немало
часов... Теперь иди один,
и не робей — как Аладдин!
И все же, конечно, не совсем в одиночку. С вами теперь уже
известные камни и еще неизвестные, но ждущие знакомства книги.
Если эта книжка попалась вам в руки случайно, ну что же,
будем надеяться, что и тогда вы вынесли из нее кое-что полезное.
Какое-то впечатление об облике минералов, какие-то сведения о
том, как они образуются в природе и как осваиваются человеком.
Вряд ли случайный читатель пойдет специально в библиотеку за
следующей книгой о минерале или металле. Но ведь есть среди
вас и такие ребята, у которых просто страсть из одной книжки
«плыть» в другую. Лоцией в необразимом книжном мире пусть
будет для них список литературы.
Итак, разыщите и прочтите следующие книги о металлах и
минералах:
Казаков Б. И. Баллада о металле. Алма-Ата, 1966.
Мезенин Н. А. Занимательно о железе. 2-е изд. М., Ме-
таллургия, 1977.
Венецкий С. И. Рассказы о металлах. 2-е изд. М., Метал-
лургия, 1978.
Венецкий С. И. О редких и рассеянных. М., Металлур-
гия, 1980.
Валентинов А. А. Что нового в Старом Осколе? М., Ме-
таллургия, 1979.
Шалимова Н. И. Черная металлургия — что это? М., Ме-
таллургия, 1980.
Родзинский Л. П. Серебристый кудесник. М., Металлур-
гия, 1979.
Николаев Г. И. Магний служит человеку. М., Металлур-
гия, 1978.
Савицкий Е. М., Клячко В. С. Металлы космической
эры. М., Советская Россия, 1978.
Капустинская К. А., Макерня А. А. Металл из
камня надежды. М., Атомиздат, 1975.
Николаев Г. И. Металл века. Днепропетровск, 1975.
Розен Б. С. Чудесные добавки. Л., Государственное изда-
тельство детской литературы, 1967.
Руттен М. Я. Три триады и шесть невидимок. М., Про-
свещение, 1980.
Величко Е. А. и др. За рудой в глубины океана. М.,
Недра, 1980.
185
Локерман А. А. Рассказ о самых стойких. М., Знание,
1982.
Беккерт М. Мир металла. М., Мир, 1980.
Популярная библиотека химических элементов. 2-е изд. Кн. 1,
II. М., Наука, 1977.
Ребятам, любящим археологию и историю, интересно узнать
как можно больше об истории изучения металлов. Им, наверное,
понравятся такие книги:
Брашинский И. Б. В поисках скифских сокровищ. М.,
Наука, 1979.
Вадецкая Э. Б. Сказы о древних курганах. М., Наука,
1981.
Лесков А. М. Курганы: находки, проблемы... Л., Наука,
1980.
Максимов М. М., Горнунг М. Б. Очерк о первой
меди. М., Недра, 1976.
Максимов М. М. Очерк о золоте. М., Недра, 1977.
Максимов М. М. Очерк о серебре. М., Недра, 1979.
Че р ных Е. Н. Металл — человек — время. М., Наука,
1972.
Особенно должны понравиться ребятам, коллекционирующим
монеты, книги М. М. Максимова — известного нумизмата. Он
очень интересно рассказывает в них не только об освоении этих
металлов, но главным образом об истории чеканки монет.
Книга А. А. Локермана «Загадка русского золота» посвящена
истории открытия и освоения золота в России. Перу этого же ав-
тора принадлежит и новая книга об отечественной платине, самом
«молодом» из благородных металлов по времени открытия и осво-
ения.
Любознательные ребята с интересом откроют книгу профессора
Б. Н. Гракова «Ранний . железный век» (Изд-во Московского
университета, 1977).
Немало новых книг собственно по минералогии:
Дав В. Н. Аметист лихие думы отгоняет. Мурманск, 1981.
Бордон В. Е. Этот самый обыкновенный кварц. Минск,
Наука и техника, 1980.
Жабин А. Г. Жизнь минералов. М., Недра, 1980.
Здорик Т. Б. Приоткрой малахитовую шкатулку. М., Про-
свещение, 1979.
Дерягин Б. В., Федосеев Д. В. Алмазы делают хими-
ки. М., Педагогика, 1980.
Полезную книжку «Коллекционирование минералов» написал
опытный и увлеченный коллекционер и знаток минералов
Б. 3. Кантор (М., Недра, 1982).
Но, конечно, интереснее всего раскрывающаяся лишь перед
самыми любознательными бессмертная книга Природы: ее лишь
начни читать, не оторвешься всю жизнь.
СЛОВАРЬ СПЕЦИАЛЬНЫХ ТЕРМИНОВ
Амфиболы — группа (семейство) минералов: силикаты магния, железа, алюминия,
натрия, кальция. Широко распространены во многих изверженных и метаморфи-
ческих породах.
Аридный — сухой, засушливый, пустынный (о климате, географической зоне,
ландшафте пустынь или полупустынь).
Бертрандит — водный силикат бериллия, один из его главных рудных мине-
ралов.
Бипирамида — многогранник; состоит из двух пирамид с вершинами, обращен-
ными в противоположные стороны.
Бисквит — кусочек неглазурованного фарфора, который используют для опре-
деления цвета черты (тонкого порошка) минерала.
Брекчия — крупнообломочная горная порода, состоящая из остроугольных
обломков и цементирующего их материала различного минерального состава.
Вкрапленники — крупные выделения минералов, погруженные в стекловатую
или мелкозернистую основную массу породы. Особенно характерны для многих
вулканических пород (порфиров, порфиритов) и некоторых глубинных пород (на-
пример, гранитов, имеющих порфировидную структуру).
Вольфрамит — минерал, руда вольфрама.
Габбро — глубинная магматическая порода плагиоклаз пироксенового состава.
Габитус — внешний облик кристаллов, обусловленный неодинаковой степенью
развития их граней. Различают пластинчатый, таблитчатый, призматический,
шестоватый, игольчатый, бипирамидальныи, изометрический и другие габитусы
кристаллов.
Галенит—минерал, сернистый свинец, главная руда свинца; синоним —
свинцовый блеск.
Гематит—минерал, оксид железа, входит в состав красных железняков —
железных руд.
Гентгельвин — минерал, силикат бериллия и цинка, руда бериллия.
Гетит — минерал, гидроксид железа, входит в состав бурых железняков (же-
лезных руд). Назван в честь И. В. Гёте (1749—1832), великого немецкого поэта,
интересовавшегося также ботаникой, геологией и минералогией.
Гипс—минерал, водный сернокислый кальций, широко распространен в не-
которых осадочных породах, в месторождениях солей и корах выветривания, из-
редка встречается в гидротермальных рудных жилах.
Гнейс — широко распространенная метаморфическая порода слюдисто-кварц-
полевошпатового состава и сланцеватого сложения с линейной ориентировкой ми-
нералов.
Горная порода — природный минеральный агрегат более или менее постоян-
ного состава, слагающий самостоятельное геологическое тело в земной коре или на
других планетах; по происхождению различают магматические (изверженные)
глубинные и излившиеся, осадочные, метаморфические, метасоматические породы.
Гранит—широко распространенная глубинная магматическая порода кварц-
полевошпатового состава с биотитом, мусковитом, иногда роговой обманкой или
пироксеном.
Грейзены — метасоматические породы, состоящие из кварца, слюды, топаза,
флюорита, турмалина, нередко с касситеритом, вольфрамитом, бериллом и др.
Часто сопровождают рудные кварцевые жилы с минералами олова, лития, берил-
лия, вольфрама, молибдена.
Двойник — сросток двух кристаллов одного минерала в закономерной взаим-
ной кристаллографической ориентировке.
Диагностический признак — характерная особенность минерала, позволяющая
определить (диагностировать) его.
Диоптаз — минерал, водный силикат меди; синоним — аширит.
Додекаэдр — многогранник, ограниченный 12 гранями.
187
Друза — агрегат кристаллов, наросших на общее основание, например на
стенку жеоды или открытой трещины в горной породе.
Жеода — полость с наросшими на ее стенках друзами кристаллов.
Железный (серный) колчедан — минерал, синоним -— пирит, сернистое желе-
зо, сырье для получения серной кислоты.
Жила — плитообразное геологическое тело, возникшее в результате заполне-
ния трещины минеральным агрегатом. Чаще всего это гидротермальные образо-
вания.
Зона окисления — самая верхняя, приповерхностная часть месторождения,
в составе которой преобладают оксиды, гидроксиды, кислородные соли и водные
силикаты металлов.
Известняк — распространенная осадочная горная порода, состоит в основном
из кальцита с примесью других минералов (в том числе минералов кремнезема,
глинистых и др.). В результате перекристаллизации при метаморфизме превра-
щается в мрамор или в так называемый кристаллический известняк.
Касситерит — минерал, диоксид олова, оловянная руда.
Кварциты — породы, состоящие в основном из кварца и частично халцедона,
широко распространены в некоторых районах, чаще всего осадочного или метамор-
фического происхождения.
Кимберлит — ультраосновная магматическая порода, алмазоносная, выполняет
так называемые кимберлитовые трубки (в Африке, Якутии, Индии и др.).
Киноварь — минерал, сернистая ртуть, главная ртутная руда.
Колчеданы — общее название твердых сульфидов железа, меди и др. (на-
пример, пирита, пирротина, арсенопирита, халькопирита).
Конкреции — минеральные стяжения в осадочной породе в виде желвака,
шара, почки, диска, в разрезе обычно имеют радиально-лучистое, иногда также
концентрически-скорлуповатое строение.
Копи — старые, обычно открытые горные выработки.
Кристалл — твердое тело, способное самоограняться, т. е. принимать естест-
венную правильную геометрическую форму в результате закономерного (регуляр-
ного) расположения составляющих его частиц (атомов, молекул, ионов), которые
образуют пространственную кристаллическую решетку.
Кристаллография — наука, изучающая кристаллы и кристаллическое состоя-
ние вещества, подразделяется на геометрическую кристаллографию, физическую
кристаллографию и кристаллохимию.
Легирующие металлы — легирующие химические элементы, обычно металлы
(хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий, ниобий, марганец, титан), небольшие
добавки которых способны существенно изменять структуру и свойства чугуна,
стали, бронзы и других сплавов (повышать их механическую прочность, износо-,
жаро-, коррозионную стойкость и т. д.).
Метаморфизм — глубокое изменение породы (например, превращение извест-
няка в мрамор, глинистых пород — в гнейсы и пр.) в результате воздействия по-
вышенных температур и давлений при участии растворов.
Метаморфизм контактовый — изменение вмещающих пород близ контакта
магматических тел.
Метасоматоз — замещение минералов другими минералами в процессе вза-
имодействия горных пород с гидротермальными растворами, магматическими газа-
ми или поверхностными водами.
Минералы — природные химические соединения, представленные приблизи-
тельно однородными по составу и свойствам телами и образующиеся при различ-
ных физико-химических процессах в глубинах или на поверхности Земли, Луны
и других небесных тел.
Оливин — породообразующий минерал, железисто-магнезиальный силикат.
Палласово железо, палласит — железо-каменный метеорит, состоящий из
никелистого железа и оливина.
Парагенетическая ассоциация — совместное нахождение минералов, обуслов-
ленное одновременностью их образования. Важное понятие в минералогии, петро-
графии, геологии.
Пегматит — горная порода, обычно весьма крупнозернистая, чаще всего кварц-
полевошнатового состава с большим количеством слюды, кристаллами драгоценных
188
камней, кварца, флюорита или минералами редких элементов (лития, бериллия,
цезия, тантала и др.)- Пегматиты кристаллизуются на поздних этапах магматиче-
ских процессов, образуя жильные тела.
Пинакоид — в кристаллографии простая форма из двух параллельных граней.
Пироксены — группа (семейство) минералов, силикаты железа, магния, иногда
также кальция, натрия или алюминия и лития.
Пироксенит — глубинная изверженная порода, состоящая в основном из же-
лезисто-магнезиальных пироксенов.
Полевые шпаты — группа (семейство) минералов, каркасные алюмосиликаты
калия, натрия, кальция (иногда бария). Важнейшие породообразующие минералы.
Попутные компоненты — полезные компоненты, присутствующие в рудах в
столь низких концентрациях, что их извлечение становится целесообразным лишь
попутно, в ходе переработки руд с целью получения других (основных) компонен-
тов. Обычно бывают представлены редкими элементами и играют важную роль
в проблеме комплексного использования минерального сырья.
Природное травление кристаллов — их растворение в естественном залегании
с образованием закономерных фигур — углублений на гранях, например треуголь-
ников травления на гранях кристалла берилла.
Псевдоморфоза — кристалл, замещенный новообразованными минералами, но
сохранивший первоначальную форму. Известны также псевдоморфозы по органи-
ческим (растительным и животным) остаткам и др.
Радиолярии — микроскопические морские организмы. Кремнистые скелеты
радиолярий — звездчатые, шарообразные и других форм, всегда ажурные — явля-
ются породообразующими как в современных морских, океанических илах, так и
в некоторых древних кремнистых породах, например яшмах.
Ромбоэдр — замкнутый многогранник из шести граней, простая кристалло-
графическая форма тригональной сингонии, в отличие от шестигранника (куба с
квадратными гранями), грани ромбоэдра имеют форму ромбов.
Руда — природное минеральное образование, содержащее металлы (или по-
лезные минералы) в таких формах и концентрациях, при которых их извлечение
с целью промышленного использования технически возможно и экономически
целесообразно.
Рудный минерал — минерал с высоким содержанием металла, входящий в
состав его руд и могущий (при наличии достаточных скоплений) служить источни-
ком промышленного получения этого металла, а иногда и других (попутных) цен-
ных компонентов.
Сагенит — чаще всего кварц с сеткой, образованной срастанием под углом
60° двойников игольчатых кристаллов рутила (иногда также хлорита и др.).
Сиенит — глубинная магматическая бескварцевая порода, состоящая главным
образом из полевых шпатов, амфиболов, пироксенов, биотита.
Силикаты — самый многочисленный и разнообразный класс минералов, в их
числе большинство главных породообразующих минералов: полевые шпаты, слюды,
амфиболы, пироксены и др. Многие силикаты являются ценными полезными иско-
паемыми.
Силикаты каркасные — подкласс силикатов, кристаллическая решетка которых
представляет собой трехмерный каркас из тетраэдрических кремнекислородных
и алюмокислородных групп (например, полевые шпаты).
Скарны — породы, состоящие из гранатов, пироксенов и некоторых других
силикатных минералов, содержащих кальций, магний, железо, алюминий. Образу-
ются при высокотемпературных метасоматических процессах путем замещения из-
вестняков силикатами вблизи контактов гранитных массивов и других магмати-
ческих тел.
Сланец — осадочная или метаморфическая порода с характерным сланцева-
тым, плитчатым сложением (расщепляется, раскалывается на параллельные тонкие
плитки). По составу выделяют сланцы глинистые, слюдяные, хлоритовые, талько-
вые и др. Кристаллические сланцы — наиболее широко распространенные древние
метаморфические породы.
Спайность — свойство минералов раскалываться по определенным кристалло-
графическим направлениям с образованием более или менее гладких и блестящих
поверхностей.
189
Спекулярит — минерал, синоним железного блеска.
Ставролит — минерал, силикат алюминия и железа, характерен для метамор-
фических пород.
Сульфиды — класс минералов, сернистые соединения тяжелых металлов.
Сфалерит — минерал, сернистый цинк, главная цинковая руда; синоним —
цинковая обманка.
Сферолит — шарообразный сросток тончайших минеральных волокон с ра-
диально-лучистым внутренним строением, может быть сложен одним или двумя
минералами.
Твердый раствор — однородное твердое вещество, состоящее из двух и более
компонентов, не образующих между собой химических соединений.
Тетраэдр — простая кристаллографическая форма кубической сингонии, мно-
гогранник, ограниченный четырьмя гранями, представляющими собой равносторон-
ние треугольники.
Тетраэдр кремнекислородный — основной элемент кристаллической решетки
силикатов, состоит из иона кремния в окружении четырех ионов кислорода, рас-
положенных по углам тетраэдра.
Торевтика — искусство художественной обработки металла—ковка, чеканка,
гравировка и т. д.
Трапецоэдр — кристаллографическая простая форма, многогранник, ограни-
ченный трапецевидными гранями.
Тройник — закономерный двойниковый сросток трех кристаллов одного ми-
нерала.
Трубка взрыва — овальный в сечении трубообразный канал внедрения лавы,
насыщенной газами и образующей брекчии. Часто с трубкой взрыва связывают
происхождение кимберлитов и алмазов.
Турмалин — минерал, силикат, содержащий бор, встречается в пегматитах
и грейзенах, прозрачные, цветные разновидности — ювелирные камни.
Ультраосновные породы — глубинные магматические породы, состоящие из
одних темноцветных минералов (оливина, пироксенов, роговой обманки); сино-
ним — гипербазиты.
Фенакит — минерал, силикат бериллия, один из его главных рудных мине-
ралов.
Халькопирит — минерал, сульфид меди и железа, главная медная руда.
Хризолит — минерал, прозрачная, золотисто-зеленая разновидность оливина,
драгоценный камень.
Штокверк—рудное тело неправильной формы, образованное густой сетью
различно ориентированных рудных прожилков, которые пронизывают вмещающие
породы, обычно также содержащие вкрапленность рудных минералов; штокверки
характерны для месторождений меди, молибденов, вольфрама, золота, редких ме-
таллов.
Шурф — сравнительно неглубокая вертикальная горная выработка, пройденная
с поверхности земли.
Эвтектика — смесь двух или нескольких твердых фаз, например минералов
кристаллизующихся совместно при фиксированных температуре и давлении и в
строго определенных количественных соотношениях. Горные породы и минераль-
ные агрегаты, явившиеся продуктами эвтектической кристаллизации, характери-
зуются специфическими структурами, например письменные граниты — кварц-
полевошпатовая эвтектика.
Электрум — природный золото-серебряный сплав, янтарно-желтого цвета; со-
держит более 20% серебра.
Элит — минерал, водный фосфат меди, похож на малахит.
Яшма — кремнистая порода пестрых окрасок, ценный поделочный камень.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие................................................ 3
«Минера»— камень, рождающий металл (Введение) . . 7
Глава I. Когда началась минералогия? (Кремень —
предшественник металла)......................... 9
Глава II. «Копье, заощренное медью» (медь) ... 13
Глава III. Самая нарядная руда (продолжение рассказа
о меди)........................................ 18
Глава IV. Солнечный минерал-металл (золото) ... 35
Глава V. Серебряная веточка (серебро)................... 44
Глава VI. Капнувший с неба (железо).................... 56
Глава VII. Земное обличье звездного металла (продол-
жение рассказа о железе)................................. (fl
Глава VIII. Открывшие бронзовый век (цинк, сурьма,
мышьяк, свинец, олово)..................................... 88
Глава IX. Жидкое «серебро» и тяжелое «серебришко»
(ртуть и платина)........................................ 103
Глава X. Квартет живописцев и металлургов (хром,
марганец, ванадий, титан)................................. 111
Глава XI. «Нечисть» в семье металлов (никель и ко-
бальт ).................................................. 123
Глава XII. Тучка, обернувшаяся рудой (алюминий) . . 134
Глава XIII. Взгляни на лампочку (вольфрам, молибден) 143
Глава XIV. Богиня Смарагд и металл космических ракет
(бериллий)........................... 149
Глава XV. Легче пробки (литий)................. 158
Глава XVI. Дождавшиеся звездного часа (цирконий, тан-
тал, ниобий).............................................. 168
Глава XVII. О рудном цветке, нетающем льде и других
помощниках металлургов.................................... 176
Оглянись, и — в путь! (Вместо заключения) 184
Словарь специальных терминов............................. 187
90 к.
МОСКВА «ПРОСВЕЩЕНИЕ»