Занимательная геохимия. Химия земли - Александр Евгеньевич Ферсман

пестрым ковром. В воде мелькали морские ежи с их красными иглами, большие пятилучевые звезды с извилистыми лучами, медузы всевозможных форм.

На дне прибрежной полосы, на камнях в бесчисленных количествах жили маленькие радиолярии; некоторые из них были прозрачны как стекло и состояли из чистого опала, другие представляли собой мелкие белые шарики не больше одного миллиметра, с маленьким стебельком, в три раза большим, чем туловище. Они сидели на камнях, на красивых зарослях мшанок, а иногда покрывали даже иглы морских ежей, путешествуя с ними по морскому дну.

Это были знаменитые радиолярии-акантарии, скелеты которых состояли из иголочек, числом от 18 до 32. Долгое время никто не знал, из чего они образованы, и только случайно было обнаружено, что они состоят не из кремнезема, не из опала, а из сернокислого стронция. Эти бесчисленные радиолярии накапливали в сложном жизненном процессе соль сернокислого стронция, извлекая ее из морской воды, и постепенно строили свои кристаллические иголочки.

Отмирающие радиолярии падали на дно моря. Так было положено начало скоплениям одного из редких металлов, который попал в прибрежные воды кавказских морей из размытых гранитных массивов, из тех белых полевых шпатов, которые, как вы все хорошо знаете, входят в состав гранитов Кавказа.

Может быть, мы бы никогда и не догадались о существовании этих акантарий в верхнеюрских морях и химикам не пришло бы в голову искать стронций в чистых известняках и доломитах наших каменоломен, если бы в те отдаленные геологические времена новое событие не нарушило покой старых осадков юрских морей.

Кавказ начал переживать новые пароксизмы своей вулканической деятельности. Вновь извергались расплавленные массы, началось образование горных хребтов, по трещинам и разломам на земную поверхность стали изливаться горячие пары и источники, а в районе Минеральных Вод, вздымая пласты меловых и третичных пород, возникали знаменитые лакколиты, горы Бештау, Железная, Машук и другие[41].

Горячее дыхание глубин пропитывало известняки, осадки гипсов и солей, они образовывали целые подземные моря и реки минеральных вод то холодных, то согретых еще дыханием земли; эти воды пронизывали по трещинкам доломиты и известняки в старых отложениях, своими химическими растворами заставляя их перекристаллизовываться и превратиться в тот красивый и прочный доломитовый камень, из которого строятся дома.

Под влиянием сложных химических реакций мельчайшие рассеянные атомы стронция, остатки радиолярий-акантарий переходили в раствор и вновь осаждались в пустотах юрских доломитов, вырастая в красивые кристаллы синего целестина.

Так в течение многих тысяч лет постепенно шло образование наших целестиновых жеодок, и сейчас, когда к ним проникают холодные растворы земной поверхности, кристаллы целестина блекнут, делаются непрозрачными, разъедаются их блестящие грани, а атомы стронция вновь начинают странствовать по земной поверхности в поисках новых, более устойчивых химических соединений.

И такая картина из истории наших кисловодских целестинов, которую я сейчас нарисовал, повторяется во многих районах нашей страны. Всюду, где на протяжении истории земной коры исчезали большие морские бассейны и образовывались мелкие моря и соляные озера, — там умирали шарики акантарий, и из маленьких иголочек когда-то живых акантарий в течение десятков миллионов лет вырастали кристаллики стронция. Сплошным кольцом целестиновых пород опоясаны горные хребты Средней Азии, в древнейших морях силура рисуются нам такие же кристаллы в Якутской республике, но самые крупные месторождения связаны с морями пермской эпохи, отложившими огромное количество целестина в известняках Поволжья и Северной Двины.

Я не буду вам рассказывать о том, что происходит дальше в земной коре с кристалликами целестина. Многие из них, как мы видели, вновь начинают растворяться, их атомы попадают в почву, уносятся водами, растворяются в безбрежных просторах океанов, снова накапливаются в соляных озерах и морских лиманах, снова образуют иголочки акантарий и снова, через миллионы лет, вырастут в новые кристаллы целестина.

В этой постоянной смене химических процессов, в сложной цепи природных явлений минералог и геохимик схватывает лишь отдельные разрозненные странички, отдельные звенья. Ему нужно опытным глазом, тонким анализом и глубокой научной мыслью проникнуть в сложные пути странствования атома в мироздании. Из отрывков он воссоздает целые страницы, из отдельных страниц он составляет ту великую книгу химии Земли, которая рассказывает нам от начала до конца, как странствует атом в природе, с кем он делит общие пути, где он находит свою спокойную или беспокойную смерть в виде устойчивых кристаллов, где рассеянные атомы вечно меняют своих спутников, то вновь переходя в раствор, то бесконечно рассеиваясь в великом просторе природы.

И геохимик должен понять эти сложные пути атома.

По мельчайшему кристаллику он должен добраться, как по тоненькой ниточке, до начала клубка. Разве мы можем сейчас говорить о начале истории атомов стронция?

Где и как зародились они в истории Вселенной?

Почему сверкают линии стронция в некоторых звездах с особой яркостью, что делают и откуда появились линии стронция в светящихся лучах Солнца? Как накопился этот металл в поверхностной земной коре, как собрался в расплавах гранитных магм, как вместе с кальцием накопился в белых кристаллах полевых шпатов?

Это все вопросы, на которые геохимик не может дать ответа. Он не может рассказать об этом так ясно, как я только что рассказал историю голубых кристаллов целестина в окрестностях Кисловодска. И так же мало он может рассказать и о последних страницах в истории атома стронция.

Долгое время человек не обращал на него внимания. Иногда пользовался им для красных огней, но для этого не надо было добывать много солей стронция из недр Земли. Но вот один химик нашел удачное применение стронция в сахарном производстве: он открыл, что стронций с сахаром образует особое соединение, сахарат стронция, и что его с успехом можно применить для очистки сахара от мелассы. И вот началось широкое использование этого металла, добыча его в Германии и Англии достигла крупных размеров. Но другой химик нашел, что стронций можно заменить более дешевым кальцием. Стронциевый метод оказался ненужным, и снова стали забывать этот металл, закрыли рудники и лишь кое-где, используя отбросы его солей, перерабатывали их для красных огней.

Но вот началась империалистическая война 1914–1917 годов. Потребовались в огромных количествах сигнальные ракеты. Красные огни, пронизывающие туман, сделались необходимыми для освещения пространств, для аэросъемки; солями редких земель и стронция стали пропитывать угли прожекторов. Стронций нашел новое применение.

Затем металлурги научились получать металлический стронций. Подобно металлическому кальцию и барию, он очищает черный металл от вредных газов и примесей.

Его стали применять в черной металлургии. Химики, технологи-металлурги и производственники вновь заинтересовались стронцием; и сейчас, когда я рассказываю о голубом минерале целестине, геохимики вновь разыскивают его месторождения, изучают