Техника - молодёжи 1944-09, страница 20

Под напором гранитной магмы вспучилась и разбилась трещинами земная кора. По-следовательно, как показано на схематическом чертеже, выделяются при остывании магматического очага минералы, содержащие определенные химические элементы. Часть элементе осталась в граните, часть выделилась в мощной пегматитовой жиле, часть ~ в области контакта с кристаллическими сланцами_f часть — е трещинах зоны горячих жил. В более холодных участках земной коры элементы выносятся в

минеральных источниках.

роль при образование минералов, почему они и называются газами-мянерализато-рами.

Остывание магматического очага сопровождается рядом разнообразных химических превращений. В зависимости от условий этого процесса в самой магме к окружающих породах возникает при этом комплекс тех или иных минералов. Они обладают при этом настолько характерными особенностями и определенным минералогическим составом, что позволяют нам выяснить самый процесс и последовательность образования минералов.

Велика роль в этом отношении совсем еще молодой науки — геохимии, тесно связанно й в своем возникновению и развитии с именами крупнейших наших ученых, пользующихся мировою известностью, — академиками И. И. Вернадским и А. Е. Ферсманом. Геохимия изучает распространение и перемещение химических элементов Земли.

Следуя путем геохимического диализа, мы не только можем восстановить картину образования' данного месторождения, но даже указать, какие элементы, в какой последовательности и каких количественных соотношениях можно встретить поме-ре удаления от данного месторождения и по мере углубления в его недра.

Предположим, перед нами остывающий очаг гранитной магмы. В результате очень сложных процессов, изучение которых еще не закончено, часть минералов выделяется непосредственно из магматического расплава. К ним, например, относятся ценнейшее наше стратегическое сырье — магнитный железняк, часто содержащий титан, и ванадий — элементы, повышающие качество специальных броневых сталей, железный блеск,. хромит, С глубинами Земли, связаны также драгоценная платина, магний и никель. Из железа, хрома и никеля металлурги получают те чудесные хромонике-левые сплавы, которые определяют мощь танка и его устойчивость против бронебойных снарядов.

В местах соприкосновения магмы с окру* жаюхцимк породами происходит коренное изменение этих пород н образование так называемых контактовых рудных месторождений железа, меди, кобальта, вольфрама и молибдена.

Летучие газы к перегретые пары магмы по трещинам и разломам выносятся в окружающие породы. Там в непосредственной близости от остывающего очага обра

зуются характерные пегматитовые жилы, имеющие огромное промышленное значение. Они резко выделяются светлой окраской к крупнокристаллическим строением. Среди полевых шпатов» и юварца встречаются здесь огромные кристаллы слюды (до 16 кг весом), исключительной красоты и яркости «рудные иве тки!» — флюориты (плавиковый шпат), драгоценные самоцветы —бериллы, топазы, турмалины, редкие и радиоактивные элементы — ниобий, цирконий, церий, уран, торий, радий, вольфрам, молибден, олово, медь и др.

На более значительных расстояниях от остывающего очага магмы перегретые пары в связи с понижением температуры и давления превращаются в кипящие растворы, остывающие до мере приближения к поверхности Земли-, На стенках трещин и расколов выделяются из перегретых и пересыщенных растворов различные минералы жил — глубинных, средних и поверхностных.

В глубинных жилах накапливаются главным образом сернистые соединения* цветных металлов — свинца, цинка, меди. Жилы средней глубины отличаются большим содержанием золота, серебра и меди., а поверхностные, помимо золота и серебра, содержат еще ртуть и сурьму.

Еще древние рудознатцы отмечали не случайное, а определенно закономерное совместное нахождение некоторых минералов, например золото всегда приурочено к кварцевым жилам, свинцовые руды встречаются с серебряными, гипс —с каменной солью и т. д. Эта связь возникает в процессе рождения минералов и выявляется в закономерных линиях распространения химических элементов — от магматического очага до поверхности Земли. Геохимия дает в руки исследователя тот ключ, который помогает последовательно и, уверенно открывать богатства недр Земли.

Такие же закономерности рождения минералов и геохимические связи элементов найдем мы не только в таких магматических 'породах, как граниты, но также в осадочных н метаморфических породах.

С осадочными породами связано образование биолитов — минералов органического 'Происхождения. Исключительно- велика среди* них в деле обороны страны роль каменного угля и нефти — основы нашей промышленности и транспорта.

Словно осуществив гениальную фантазию Жюля Верна, мы, даже не совершая «путешествия к центру Земли», все же сумели при помощи «фонаря» — землетрясений —

рассмотреть строение нашей планеты и ознакомиться попутно с происхождением горных пород № минералов. Но мы еще не выяснили, много ли времени прошло с тех пор, «как образовались древнейшие порозы земной коры, и можно * ли вообще это узнать, хотя бы -приблизительно?

КАМЕНЬ И ВРЕМЯ

Есть, оказывается, такие чудесные камни— природные часы с заводом... на миллиарды? лет. И, заглянув, в такой чудесный камень, мьг можем более или менее точно определить запечатленное им время и сказать, когда он образовался.

Среди радиоактивных минералов особенно выделяются минералы, содержащие уран и торий. Часть атомов этих элементов само произвольно распадается и, выделяя гелий, постепенно в продолжение многих сотен миллионов лет превращается в свинец. Для урана, например, такая средняя продолжительность жизни, определяется приблизительно в 4Н миллиарда лет, то есть за этот долгий срок практически весь уран должен превратиться в свинец.

Перейдем теперь к подсчету времени. Зная, какое количество гелия и. свинца получается при радиоактивном распаде из одного грамма урана и тория в течение одного года, и определяя, какое количество гелия- и свинца приходится на один грамм урана или тория в данном минерале, кажется, уже совсем нетрудно определить их возраст.

Да, так именно с первого взгляда и ка* жется,.. Для этого надо только разделить вторую величину на первую, и, в частном мы получим долгожданный возраст. На практике же получается совсем иначе.

Действительно, скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается. Ведь са« ♦ мое-то количество урана и тория, не говоря уже о гелии и свинце, в породах и минералах весьма ничтожно. Определение их сопряжено с большими трудностями» и требует, кроме того, весьма чувствительной, а потому очень тонкой и сложной аппаратуры.

Здесь еще, кроме того,, много и других дополнительных трудностей, которые пришлось преодолеть ученым.

Определение радиоактивным методом наиболее древних геологических образований — пегматитовых жил северной Карелии — показало, что средний их возраст составляет около 1 600 миллионов лет. Что же касается самого возраста Земли, то он должен быть не меньше 3—4 миллиардов лет.

Насколько уточняются наши знания в определении возраста Земли, можно судить по тому, что еще приблизительно 50 лет назад знаменитый английский физик Том-сон рассчитал, что он равен всего 20—40 миллионам лет; Тогда еще не были известны явления радиоактивности, и Том-сон в определении возраста Земли исходил от скоростей отдачи тепла новорожденной Землей в мировое пространство.

Хотя определение возраста Земли этими другими методами выражалось как будто и внушительными цифрами, однако все же они были еще далеко не достаточны для того, чтобы в указанные сроки могли произойти такие коренные изменения в развитии жизни — от простейших организмов, до человека. Применение радиоактивного метода внесло* -значительную ясность в определение продолжительности процесса развития жизни на Земле и отдельных его звеньев.

Радиоактивный метод является огромным вкладо-м в познание тайн природы. Впереди предстоит еще много работы по ряду вопросов, связанных с Изучением Земли и ее недр. Много трудностей, которые .сейчас нам кажутся непреодолимыми, лежат на пути исследователей. Зато, конечно, неизмерима и радость ближайших открытий.