«Принцы» и «нищие» в царстве минералов
Шрифт:
Сравнительно недавно появился еще один гравитационный аппарат — винтовой шлюз. Пульпа — смесь воды и руды — стекает по спиральным лоткам. Здесь к силе тяжести добавляется центробежная сила, которая прижимает более тяжелые частицы к внешнему борту, где они попадают в ловушки, отводящие шлих в отдельный приемник. А легкий песок смывается к концу лотка. Через такой аппарат можно пропустить несколько тонн в час золотоносного песка и любой другой россыпи.
Концентрационный стол
Винтовой шлюз
Золото Сибири и Колымы
В первой половине XIX в. ехал из Иркутска в Якутск купец Шелковников. На стоянке Крестовая он узнал, что охотники-тунгусы покупают порох в фактории, а свинец добывают сами. Оказалось, что в русле р. Тонгуда лежит множество мягких желтых камней, таких же тяжелых, как свинец. Их легко округлить и использовать в качестве пуль. Купец смекнул, что в верховьях реки находится золотая россыпь, и организовал там золотой прииск.
Вскоре выяснилось, что на сибирских реках имеются золотые россыпи. По старинной эскимосской легенде, на Чукотке стоял Золотой Великан, такой высокий, что закрывал головой Луну. Лупа пожаловалась Хозяину пурги. Тот устроил невиданную пургу, которая свалила Великана. Ноги его оказались на Аляске, туловище упало на Чукотку и Колыму, а голова в Забайкалье. По другой версии, Великан разлетелся в обратном направлении: головой на Аляску, а ногами в Забайкалье; при этом у пего еще оказался хвост, попавший на Лену.
Купцы и старатели начали осваивать сибирское золото еще в конце прошлого века. Их суровый быт блестяще описан Вячеславом Шишковым в его книге «Угрюм-река».
В 1908 г. геолог Юрий Розенфельд, посланец купца Шустова, увидел на берегу одной из рек Колымского края мощные кварцевые жилы. Опробовал наносы и обнаружил признаки золота. Сами жилы Розенфельд не разрабатывал: не было оборудования. Он рассчитывал сделать это в следующем году. Но попасть на Колыму смог только через шесть лет. С ним шел старатель Сафи Шафигулин, по прозвищу Бориска. Он и нашел первое золото на Колыме. В его честь один из приисков был позже назван «Борискин».
Освоение Колымы началось после Октябрьской революции. В начале 20-х годов на Колыму и Чукотку было послано несколько крупных геологических партий. Руководил ими Ю. А. Билибин. В 1928–1929 гг. экспедиция Билибина обнаружила золотоносные россыпи. В 30-х годах были открыты месторождения олова, вольфрама, построены горнодобывающие комбинаты в Певеке и Иультине. Энергетическими центрами края стали Аркагалинская ГРЭС, работающая на местных углях, Магаданская ТЭЦ, Билибинская и Певекская теплоцентрали. Выросли поселки, города.
Суров и неприютен этот край. Короткое прохладное лето, дождливая весна и осень, дожди вперемежку со снегом. Зимняя пурга способна срывать железные крыши с домов, гонять по воздуху выхваченные из штабеля доски. Первые поселенцы ютились в землянках, тяжко страдали от холода, голода и цинги.
Но разворачивались, оборудовались, росли, как грибы, золотые прииски со странными названиями: «Фролыч», «Незаметный», «Комсомолец» на реке Чай-Урье; «Шайтан», «Безалаберный», «Геологический», «Эх-бы». В этих названиях смесь эпох и судеб, удач и превратностей старательского дела.
Вслед за экспедицией Ю. А. Билибина, доказавшей перспективность Колымского региона, в конце 30-х годов сюда приехали молодые геологи искать предсказанные учеными месторождения.
Трудное колымское золото было необходимо стране. В годы войны дальневосточные прииски объехал тогдашний вице-президент США Уоллес с целью прощупать платежеспособность Советского Союза по ленд-лизу. Пересыпая с ладони на ладонь золотоносный шлих, он говорил: «Да, это Клондайк!» Но он ошибался. Давно превратился в мертвый город Доусон: как только кончилось золото и золотая лихорадка, город опустел. Та же участь предрекалась и Магадану. Об этом писала «Нью-Йорк тайме» еще в июле 1939 г., когда поселок Магадан был преобразован в город.
В конце 50-х годов действительно стали беднеть и закрываться некоторые прииски.
Но геологическая разведка открыла новые запасы. Сейчас Магадан превратился в большой современный город и порт; через него идет поток грузов на Колыму, Чукотку, в Якутию. В Магаданском НИИ разрабатываются новые процессы и аппараты для переработки руд золота, вольфрама, олова и других полезных ископаемых, имеющихся на Дальнем Востоке.
Цена чистоты, постоянства и твердости
Есть тонкие властительные связи
Меж контуром и запахом цветка.
Так бриллиант не виден нам, пока
Под гранями не оживет в алмазе.
Три ипостаси углерода
Минералы самородного углерода столь различны и непохожи друг на друга, что непосвященному никогда в голову не придет заподозрить их в кровном родстве. Тем не менее алмаз и графит состоят из почти чистого углерода, а уголь — на 90 %. Уголь имеет органическое происхождение, но его роль как твердого полезного ископаемого очень велика, и он обогащается теми же методами, что и другие виды минерального сырья.
Графит состоит из тонких непрозрачных чешуек черного цвета, минерал этот до того мягкий и податливый, что его применяют в качестве смазки и в грифелях карандашей. Алмаз — самый твердый, прозрачный и сверкающий кристалл. Оба эти минерала существуют в природе, не проявляя сколько-нибудь заметной склонности переходить один в другой. Чтобы алмаз перешел в графит, его нужно нагреть до 1500 К без доступа воздуха. Обратный переход требует еще более жестких условий: температура не ниже 1500 К, давление выше 4,5 ГПа (45000 атм), среда — расплавленный металл и присутствие катализаторов. Свыше 200 лет люди пытались синтезировать алмаз из графита. В 1939 г. молодой советский физик (ему не было и 30 лет) О. П. Лейпунский опубликовал вычисленную кривую равновесия и условия перехода графита в алмаз. Но открытие Лейпунского было зарегистрировано только в 1971 г. К этому времени синтетические алмазы были получены в Швеции (1953 г., Э. Лундблад), США (1954 г., Г. Холл) и СССР (1960 г., Л. Ф. Верещагин).
Сравнительно недавно Б. Дерягин и Д. Федосеев показали, что алмаз можно синтезировать, сжигая углеводороды и конденсируя образующийся углерод на холодной поверхности. Это объясняет открытие астрофизиков, которые, изучая аномальное рассеяние света, доказали присутствие алмазов в межзвездной пыли. Оказалось, что алмазы в виде микроскопических кристалликов присутствуют в резине, при производстве которой получают сажу, сжигая углеводороды в плазмотронах. Исследуя кинетику этого процесса, ученые показали, что из плазмотрона вылетают алмазы, которые, сгорая, образуют сажу. Только ничтожная часть их — несколько каратов на автопокрышку — успевает охладиться и попасть в резину. Техногенный парадокс лег в основу изобретения способа напыления алмазного покрытия на металл. Толщина такого покрытия — около десятка атомов углерода, по твердость его — алмаз.
В недрах Земли подходящие условия для синтеза алмазов из углерода имеются в магме, представляющей собой расплав при высоких значениях температуры и давления на глубине свыше 80 км. Магматическая порода прорывается к поверхности Земли по трубкам взрыва. По названию первого алмазного рудника Кимберли в Южной Африке, открытого в 1871 г., трубки были названы кимберлитовыми; это название увековечило имя тогдашнего министра колоний Англии, совсем неповинного в этом величайшем геологическом открытии.