Занимательная геохимия. Химия земли - Александр Евгеньевич Ферсман

сейфах и банках и лишь незначительная часть которого теряется, распыляясь. Железо неустойчиво на поверхности Земли, в окружающей нас обстановке; мы сами знаем, как оно легко покрывается ржавчиной. Достаточно мокрый кусок железа оставить на воздухе, чтобы он очень скоро покрылся ржавыми пятнами; достаточно не окрасить железную крышу масляной краской, чтобы уже через год ржавчина проела в ней огромные дыры. Мы находим в земле железные орудия старых веков, превращенные в бурые водные окислы; копья, стрелы, броня — все это гибнет, подчиняясь великому химическому закону окисления железа под влиянием кислорода воздушной стихии. И перед человечеством стоит задача исключительной важности — бороться за сохранение железа.

Человек не только улучшает качества металла теми добавками, о которых я говорил, — он покрывает железо слоем цинка или олова, превращая в жесть; хромирует и никелирует ответственные части машин, красит его различными красками, обрабатывает фосфорными солями. Различными методами борется человек, стараясь предохранить железо от окисляющей деятельности окружающей нас влаги и кислорода. И надо сказать, что ему это очень трудно дается; он придумывает новые методы, применяя цинк, кадмий; он выискивает вместо олова другие заменители. Но природные химические процессы идут стихийно; и чем больше будет человек добывать железа из земных недр, чем шире он будет развивать черную металлургию, тем все важнее будет задача охраны этого металла.

Как странно говорить об охране металла — железа, когда, казалось бы, его так много около нас. А между тем недавно собирались большие геологические конгрессы, где геологи, подсчитав запасы железных руд, указывали на грядущий железный голод; они предсказывали, что через 50–70 лет иссякнут мировые месторождения и человечество должно будет заменить этот металл другим. Они говорили о том, что бетон, глина и песок заменят железо в строительстве, промышленности и жизни. Но время течет, и как будто уже приближаются годы истощения запасов, а геологи открывают все новые и новые месторождения железа. Запасы железных руд в Советском

Союзе вполне удовлетворяют нашу промышленность, и не видно конца новым открытиям их.

Железо принадлежит к важнейшим металлам мироздания. Мы видим его линии во всех космических телах, они сверкают нам в атмосферах раскаленных звезд, мы видим атомы железа, бурно мятущиеся на солнечной поверхности, они падают к нам ежегодно на землю в виде тонкой космической пыли, в виде железных метеоритов. В штате Аризона, в Южной Африке, у нас в бассейне Подкаменной Тунгуски упали грандиозные массы самородного железа, этого важнейшего металла мироздания. Геофизики утверждают, что весь центр Земли состоит из массы никелистого железа и что наша земная кора есть такая же окалина, как те стекловидные шлаки, которые вытекают из доменной печи во время выплавки чугуна[40].

Но для промышленности недоступны еще ни грандиозные массы железа из космоса, ни залежи в глубинах нашей планеты, — мы живем и работаем на тоненькой пленке Земли, и нашей металлургии приходится рассчитывать лишь на те несколько сотен метров глубины, из которых современное горное искусство позволяет извлекать железные руды.

Между тем геохимики раскрывают нам историю железа. Они говорят о том, что даже земная кора на 4,2 % состоит из железа, что из металлов только алюминия больше в окружающей нас природе, чем железа. Мы знаем, что оно входит в состав тех расплавленных масс, которые в виде оливиновых и базальтовых пород застывают в глубинах как самые тяжелые и первозданные породы.

Мы знаем, что сравнительно мало железа остается в гранитных породах, о чем говорят их светлые — белые, розовые, зеленые — краски. Но на земной поверхности сложные химические реакции все же накапливают огромные запасы железной руды. Одни из них образуются в субтропиках, там, где периоды тропических дождей сменяются яркими солнечными днями знойного лета, где все растворимое вымывается из горных пород и образуются большие скопления — корки руд железа и алюминия.

Мы знаем, как на дно озер северных стран, например нашей Карелии, бурные воды, содержащие органическое вещество, приносят весной огромные количества железа из разных горных пород; на дне озер, куда стекают воды, осаждаются горошинки или целые стяжения железа при участии особых железных бактерий… Так, в болотах, морских глубинах, в течение долгой геологической истории нашей Земли образовались скопления железных руд; и нет никакого сомнения, что в ряде случаев животная и растительная жизнь оказала свое влияние на образование этих месторождений.

Так образовались крупные Керченские месторождения; так образовались, по всей вероятности, и огромные запасы железных руд Кривого Рога и Курской магнитной аномалии.

Руды этих двух последних месторождений так давно были отложены водами древних морей, что горячее дыхание глубин успело изменить их строение, и вместо бурых железняков, как в Керчи, мы видим здесь измененные черные руды, состоящие из железного блеска и магнитного железняка.

Странствование железа не прекращается на земной поверхности. Правда, в морской воде его накапливается очень мало; и правильно говорят, что эта вода практически совершенно не содержит железа. Однако в особых, исключительных условиях даже в море, в мелководных заливах отлагаются железистые осадки, целые железорудные залежи, которые встречаются и в ряде древних морских отложений. Так образовались наши знаменитые железорудные месторождения на Украине близ Хопра, Керчи и Аяти. Но на земной поверхности — в ручьях, реках, озерах, болотах — всюду странствует железо; и растения всегда находят для себя этот важный химический элемент, без которого невозможна растительная жизнь.

Базальтовые образования. Исландия

Попробуйте лишить железа горшочек с цветами, и вы увидите, что цветы скоро потеряют свои краски и запах, листья сделаются желтыми, начнут сохнуть. Тот живительный хлорофилл, который создает всю силу живой клетки, который извлекает углерод из углекислоты, отдавая кислород воздуху, — этот хлорофилл без железа существовать не может, так как присутствие последнего является необходимым условием для его образования.

Так в растении, в живом организме завершается круговорот железа на Земле, и красные кровяные шарики в крови человека являются одним из последних этапов в странствовании этого металла, без которого нет ни жизни, ни мирного труда.

Стронций — металл красных огней

Кто не знает красивых бенгальских огней или ярких ракет, красные искры которых медленно потухают в воздухе, сменяясь столь же яркими, но зелеными огнями! В наши большие праздники тысячами огней переливаются, горят яркие свечи, вращающиеся солнца, шипящие ракеты ночных фейерверков, разгоняя красным или зеленым, желтым или белым светом ночную тьму. Эти же красные огни ракет поднимаются над морем с кораблей в минуту грозной опасности, они сбрасываются с самолетов для ночной сигнализации, они переговариваются