Точным определением минерала является следующее. Как узнать, какой это минерал

Много сокровищ хранит в своих недрах Земля. Их выявляют геологи. Вся наша жизнь тесно связана с использованием природных богатств. Взгляните вокруг: дом, в котором мы живем, сложен из камней, кирпичей и бетона, а сырье для них получено из земли. Машины, необходимые на производстве и в быту, сделаны из , руды которых добывают в земных недрах. А уголь, нефть? Если вспомнить об энергетическом кризисе, поразившем многие страны, то станет особенно ясной зависимость жизни человечества от горючих ископаемых, запасы которых ограничены и распределены неравномерно. , которые содержатся в земной коре?

Рано начали добывать свинец и использовать его для пуль, теперь же он крайне нужен и для экранов, защищающих от радиоактивных излучений. Но вот постоянный спутник свинца – цинк долгое время не использовался, да и сейчас он вроде пасынка в цветной металлургии – не очень-то вроде он и нужен, разве что для оцинкования детских ванночек, ведер, производства цинковых белил. Однако стоимость содержащихся в сульфиде цинка примесей редких элементов – индия и кадмия – сопоставима со стоимостью самого цинка! Так что и цинковые руды представляют большую ценность.

Известно, что открытие радиоактивных, редкоземельных и редких элементов произвело большую революцию в технике. И сейчас практически все элементы из таблицы Менделеева используются человеком.

Минералы как красители

Минералы издавна употреблялись как красители . Самые древние художники каменного века рисовали на скалах охрой диких животных – носорогов, мамонтов, а также сцены жизни – охоту, войны. Задолго до нашей эры (в третьем тысячелетии) развивалась совершенная по технике живопись Северной Африки, достигшая расцвета в фаюмских портретах (Египет, I–III век нашей эры), удивляющих реалистичностью и чистотой красок. И сейчас минеральные краски самые яркие и стойкие, чистые, например синий аквамарин , зеленая изумрудная зелень и волконекоит , ярко-красная киноварь , оранжевый аурипегмент и др.

Пресная вода

Пресная вода – это тоже дар Земли, наша ценность, которую нужно беречь и всячески охранять. С годами, особенно при энергичной промышленной деятельности человечества, происходит загрязнение водоемов и рек. Порубка лесов вызывает обмеление рек, а сооружение некоторых водохранилищ – наоборот, заболачивание обширных площадей некогда плодородных земель. Проблема сохранения ресурсов пресной воды и выявления запасов пресных вод, которые можно было бы получить путем бурения глубоких скважин для водоснабжения населения, сейчас является очень острой. Встает также задача кругооборота воды при промышленном использовании с возвратом ее снова в употребление.

Большое значение имеют как средство лечения людей. Ресурсы минеральных вод огромны. Производятся разведки дополнительных запасов этих вод. Минеральные воды получают свои с компоненты – соли кислот, щелочи и т. д. – при взаимодействии их на глубине с горными породами и выщелачивании из них элементов. образуются за счет вод, поступающих с больших глубин, и особенно часто встречаются в областях недавней вулканической деятельности. Горячие (термальные) воды и пар этих источников используются для создания электростанций, обогрева домов и теплиц (Камчатка, Исландия и др.).

Нерудные полезные ископаемые

Нерудные полезные ископаемые тоже очень разнообразные и значение этих минеральных образований ничуть не меньше, чем металлов.

Интереснейшим является асбест . Особенностью асбеста – водного силиката магния – являются его длиннопризматические трубчатые кристаллы, которые можно расщеплять на тончайшие «каменные нити». Толщина «асбестовых нитей» иногда менее 0,0001 миллиметра! Эти нити можно прясть. Асбест – жаростойкий материал . Эти его особенности были известны еще в древности.

Самые длинноволокнистые разновидности этого минерала (длина волокна больше 8 сантиметров) используются для производства тканей в сочетании с хлопковой пряжей. Особенно идет пряжа с асбестовой нитью для производства блестящих, а также тяжелых тканей, например для занавесей в театры.

Асбест присоединяют к хлопку для придания тканям не только красивого блеска, но и большей прочности. Асбест используют в производстве трансмиссионных ремней. Коротковолокнистый асбест идет на производство теплоизоляционных материалов. Некоторые разновидности имеют кислотоупорные свойства, их применяют для изоляции подводных кабелей , для изготовления асбестоцементных труб и плит.

Важны для техники кристаллы разных минералов из гидротермальных жил: кварца, кальцита, плавикового шпата . Прозрачные разновидности этих кристаллов используются при производстве оптических приборов .

Кальцитовые прозрачные кристаллы (исландский шпат) обладают сильным двойным светопреломлением. Эту особенность легко проверить. Рассматривая через прозрачный кальцитовый кристалл какое-нибудь пятно или букву на бумаге, можно увидеть вместо одного пятна два, их создали два отклоняющихся под углом луча, обладающие различной скоростью прохождения света. Это свойство кальцита, его двойное лучепреломление , используется в производстве специальных пластин для поляризационных микроскопов.

В кристаллах кварца, также применяемых в оптическом производстве, наоборот, ценится низкое двупреломление света: их используют для производства кварцевых клиньев, употребляемых для определения оптических свойств минералов. Из прозрачных кристаллов кварца изготовляют оптические линзы .

Очень большое значение имеет пьезоэлектрический эффект кварцевых кристаллов : при ориентированном давлении в них возбуждаются электрические заряды. Идеальные и хорошо сохранившиеся кристаллы прозрачного кварца употребляются для изготовления пьезокварцевых пластинок, стабилизаторов радиоволн, резонаторов эхолотов. Кварцевое стекло пропускает ультрафиолетовые лучи .

Красивые разновидности прозрачных кварцевых кристаллов применяются как поделочные камни и для украшений. Агаты – тоже минералы кремнезема – употребляются для подставок к точным приборам, для изготовления агатовых ступок и т. д. Словом, здесь используются разные свойства минерала: твердость, прозрачность, пьезоэлектрические свойства, особенности оптических свойств .

Третий минерал этой группы – плавиковый шпат , или флюорит , имеет уже более разнообразные сферы применения: в металлургии – для понижения температуры плавления металла, в химии – в производстве плавиковой кислоты, в оптической промышленности редкие в природе бесцветные и прозрачные кристаллы флюорита используются при производстве особо качественных оптических линз .

Толково собирать минералы - дело нелегкое и требует большого внимания. Разумно собирает минералы только тот, кто хорошо знает минералогию и вдумчиво относится к природе. При собирании растений, даже не зная хорошо ботаники, можно отличить главные отдельные виды и из многочисленных одинаковых растений одного и того же рода выбрать хороший экземпляр для гербария. Геолог или петрограф, собирающий, например, горные породы, из массы кусков камней должен лишь выбрать типичный (что тоже не всегда легко) кусок и придать ему желаемую форму.

Не так обстоит дело с минералом, то рассеянным в виде ничтожных, мельчайших частиц, то представляющим большие скопления. Один кусок одного и того же минерала не похож на другой, и различие между ними может быть столь значительным, что даже опытный минералог становится в тупик. Так, например, среди слоев гипса можно встретить в одном и том же месте огромное множество его разновидностей: то мелкозернистый, как сахар, алебастр, то жилковатый гипс, то отдельные прозрачные его кристаллы, то, наконец, сплошные массы разного цвета - белого, желтого, серого или розового. Можно в одном и том же месте набрать сотни разных кусков всё того же гипса, и все они будут мало похожи один на другой. Вот почему задача минералога в полевой работе очень сложна; он может хорошо и толково собирать только тогда, когда он знаком с основами и задачами современной минералогии. Эти основы должен знать и минералог-коллекционер и минералог-исследователь.

Каждый минералогический сбор носит различный характер, в зависимости от тех целей, которые он преследует. Иногда коллекционер-любитель собирает немногие, но хорошие и красивые штуфы, хорошо окристаллизованные минералы или отдельные кристаллы. Иногда молодой минералог-производственник собирает лишь полезные ископаемые, руды, соли или сырье, имеющее применение на заводе. Совсем иной характер носит собирание минералов в научных целях, где задача минералога собрать возможно полную и верную иллюстрацию минеральных процессов, идущих в каком-либо участке земли. В этом случае сборщик должен собирать красивые и хорошие штуфы, получить достаточно материала для химических исследований и собрать образцы, показывающие совместное нахождение различных тел и их взаимные переходы. Такой минералог-сборщик стоит перед рядом весьма трудных и часто мешкотных задач. Разграничить простое собирание и наблюдение или исследование очень трудно, да и нежелательно, и потому сознательное собирание минералов неизбежно превращается в зачатки научной работы. Конечно, собирание красивых кристаллов обычно очень заманчиво, и поиски красивых камней нередко делаются своего рода спортом, увлекающим, требующим внимательности, наблюдательности и упорства. Гораздо сложнее и менее привлекателен сбор некрасивых, часто илистых или землистых, минералов земной поверхности. Любитель камней обычно проходит мимо них и неохотно кладет их в свою коллекцию, но настоящий минералог, химик земной коры, неизбежно обратит на них особое внимание.

Работа минералога только тогда плодотворна, когда у него есть все необходимые инструменты для полевых работ. Иногда куски горных пород очень трудно разбивать или выбивать из них отдельные минералы, и потому подходящий, хороший молоток необходим для каждого минералога. Кроме молотков, для сбора камней необходимо иметь набор разных зубил. Применение нужного зубила иногда очень облегчает работу, экономит время и позволяет выделить из породы или из скалы какой-либо ценный кристаллик или образец.

Необходимый инструмент минералога - увеличительное стекло или лупа. При увеличении в восемь-десять раз лупа дает возможность лучше разглядеть мелкие минералы, входящие в состав горных пород, рассмотреть формы кристалликов и в значительной степени облегчает предварительное определение минералов.

Горный компас и минералогическая лупа.

Остальное снаряжение состоит из следующих предметов: записной книжки с карандашом, простого (лучше горного) компаса, прочного карманного ножа, рулетки или клеенчатого метра, или складного метра, нарезанных, связанных в стопочки и перенумерованных этикеток величиной не менее чем 6х4 сантиметра, большого количества оберточной бумаги (можно и газетной), некоторого количества мягкой, нескольких стеклянных баночек для сбора наиболее ценных и нежных кристалликов, зерен и т. д., коробочек различной величины и небольшого запаса дешевой ваты. Для сыпучих и зернистых тел очень важно иметь набор парусиновых мешочков с поставленными на них номерами. В такие мешочки можно складывать отдельные маленькие кристаллики, завернув их предварительно в бумагу; помещать мелкие образчики, взятые в одном и том же месте или отколотые от одного и того же штуфа, и т. д.

Для серьезных исследователей необходимы еще легкая фотографическая камера, барометр и набор цветных карандашей для геологических зарисовок. Нужно тщательно упаковывать и завертывать каждый образец в отдельную бумагу - это необходимейшее условие хорошего сбора. Никогда не следует заворачивать в бумагу вместе несколько образцов, как бы они малы ни были, а надо перекладывать их бумагой каждый в отдельности. Сколько раз из-за небрежности в упаковке погибал прекрасно собранный материал, например, известкового или плавикового шпатов. Необходима энергично рекомендовать всем в экскурсиях каждый образец заворачивать в две-три бумажки, но ни в коем случае не следует заранее складывать вдвое или втрое листы бумаги. Сложенную вдвое этикетку кладут к каждому образцу, но не непосредственно на штуф, а на первый слой бумаги. Хрупкие и нежные веточки кристаллов не следует непосредственно покрывать ватой, лучше сначала завернуть их в тонкую папиросную бумагу и только потом обложить слоями ваты, пакли или мелких стружек.

Набор инструментов и снаряжения для сбора минералов.

Все инструменты и материалы следует укладывать в хороший мешок, лучше всего приспособленный для ношения на спине (рюкзак). При пользовании таким мешком руки остаются совершенно свободными, что важно при экскурсиях в скалистых горных местностях. Тяжесть груза минералов, иногда очень значительная, распределяется более равномерно.

Не менее внимательно по возвращении из экскурсии необходимо перекладывать сбор из мешка в ящик для пересылки по назначению. Образцы, тщательно завернутые в бумагу, укладывают плотно один около другого, не оставляя пустых промежутков. Образцы ни в коем случае не следует прокладывать сеном, соломой или стружками, которые легко перетираются от тряски, и образцы будут биться один о другой. Необходимо, чтобы ящики не превышали веса в пятнадцать килограммов и были надежно сделаны из прочного материала. Надо всячески избегать укладки в большие, тяжелые ящики.

Конечно, при всяком сборе возникает вопрос: в каком виде и сколько брать? На эти вопросы трудно ответить с достаточной полнотой, так как правильный и хороший сбор минералогического материала дается лишь долгим опытом и большим знанием природы. Нужно известное художественное чутье, чтобы взятый образец по своим соотношениям форм и красок оттенял именно тот материал, для которого он взят. Надо стараться брать типичные образцы достаточных размеров, чтобы не вырвать минерала из той обстановки, в которой он находился в природе. При этом желательно образцы (за исключением, конечно, отдельных кристаллов) форматизировать, придавая им более правильную плоскопараллелепипедальную форму, причем за минимальный размер надо принять 6x9 см, а для минералов, образующих большие копления, 9x12 см.

Как часто из экскурсий приносят маленькие бесформенные осколки, которые не имеют ровно никакой ценности и только обременяют музеи и собрания! Но не надо впадать и в другую крайность и, из желания придать образцам единообразную форму, губить красивые и интересные штуфы, форматизируя их.

При сборах следует помнить, что в большинстве случаев по возвращении из экскурсии жалеешь, что взял слишком мало образцов. Лучше потом выбросить всё лишнее и малоинтересное, чем не собрать полного материала по какому-нибудь редкому минералу. Часто экскурсант берет мало какого-либо вещества в надежде, что он в другой раз вернется на это же место, но эти надежды далеко не всегда оправдываются, и сбор остается неполным, случайным и потому малоценным.

Все наблюдения в поле надо заносить на бумагу. В записной книжке экскурсанта к каждому собранному образцу следует записывать наблюдения над тем, много ли встречается данного минерала, или он исключительно редок, в какой он находится породе, взят ли он из самой скалы (породы), или из осыпи, - может быть, из галек ручья или наносов реки. Все эти наблюдения надо помечать тем же номером, который имеется на этикетке, приложенной к образцу. На этикетке помимо порядкового номера отмечают также время сбора, точное место нахождения и фамилию сборщика.

Полнота и точность записей в записной книжке - лучший показатель сознательного и толкового коллекционирования, и ценность каждого сбора находится в тесной зависимости от характера записи. Одним из губительнейших недостатков очень многих сборов, к сожалению - особенно коллекционеров-любителей, является надежда на свою память. Сколько интересных вещей оказались лишенными этикеток и потому обесцененными, сколько неточного и прямо ошибочного вносится позднее, когда по прошествии нескольких месяцев экскурсант по памяти, исправляет и дополняет то, что не было записано на месте! Надо помнить, что коллекцию может разбирать кто-нибудь посторонний, и потому всегда надо стремиться к такой точности и ясности записи, чтобы ею можно было легко пользоваться другому лицу.

Правильно сделанный сбор, при соблюдении всех этих условий, ценен во многих отношениях. Самим экскурсантам он дает представление о тех химических превращениях, которые шли раньше или идут в данной местности. Чем полнее картина, тем ценнее для науки и промышленности результаты сбора. Наша страна и особенно ее горные части, богатые минералами, настолько мало и плохо изучены в минералогическом отношении, что каждый новый и детальный сбор неизбежно дает новый материал для изучения. Поэтому каждый экскурсант может внести свой вклад в минералогическое исследование природных богатств Советского Союза. Но для этого мало собрать, записать, уложить и привезти материал - по возвращении следует систематизировать, определить его и сравнить с тем, что до сих пор было известно в данной области. В этом направлении крупные научные учреждения, как, например, Минералогический музей Всесоюзной Академии наук, охотно придут на помощь каждому экскурсанту и, по просмотре собранного материала, укажут, что наиболее интересно и на что надо обратить внимание в дальнейшем.

Вернувшись из экскурсии, никогда не следует откладывать разборки собранного материала. Пока еще память свежа, можно исправить много недочетов и сохранить коллекцию для будущего.

При такой обработке собранных коллекций результаты экскурсии не пропадут даром и иной раз смогут дать толчок для дальнейших исследований уже чисто научного или практического характера.

Заканчивая на этом советы по собиранию минералов, я не могу не вспомнить слов знаменитого швейцарского путешественника и геолога де Соссюра, который говорил, что «хорошо путешествует только тот, кто много знает и много размышляет». Каждому любителю, которому предстоят странствования в богатых минералами местностях, до поездки надо просмотреть с учебником минералогии в руках собрания каких-либо больших музеев и только после серьезной теоретической подготовки перейти к коллекционированию в самой природе. Но к этим словам Соссюра известный путешественник по Китаю Рихтгофен добавляет, что «среди всех инструментов, которые должны быть в руках исследователя, самым острым и самым важным является его глаз, от внимания которого не должны ускользать самые ничтожные явления, ибо в них лежит нередко основа крупных и важных выводов».

Как определять минералы

Когда минералы собраны и привезены домой, наступает новый, очень важный момент: надо их определить - выяснить из чего они состоят и как они называются. Это дело нелегкое, ведь мы знаем около трех тысяч различных минералов и их разновидностей, из которых, однако, только двести-триста встречаются более или менее часто.

Для того чтобы определить название камня, надо узнать прежде всего химический его состав, то есть установить, какие металлы и химические элементы в нем содержатся. Для этой цели в минералогии уже двести лет тому назад были придуманы очень хитрые и удобные способы. Главный инструмент для этой цели - паяльная трубка, изображенная на этой странице. Конец ее вставляется в пламя простой свечи или бензиновой горелки, а в самую трубку вдувают ртом воздух, который поднимает температуру до 1500°. Если щипчиками внести в горячее пламя кусочек стекла, то он расплавится; если внести кусочек кварца, то он останется без изменений, а тонкий кусочек полевого шпата оплавится в белую фарфоровую массу. Разные камни плавятся при разных температурах и этим они отличаются друг от друга. Затем берут минерал, толкут его в мельчайший порошок, смешивают с водой, помещают на кусочек древесного угля и направляют горячее пламя нашей паяльной трубки. Некоторые минералы при этом выплавляют шарики чистого металла - свинец, медь, серебро, другие дают на угле белые, желтые или зеленые налеты и т. д. Можно нагревать минералы в трубочках из стекла; тогда после прокаливания в огне паяльной трубки на стекле появляются капельки воды, черные или цветные налеты и т. д.

Паяльная трубка для определения минералов.

Каждый из этих опытов, как говорят химики, дает нам картину какой-либо химической реакции, а по ней мы судим о том, что содержится в нашем минерале.

Однако одной паяльной трубки мало; чтобы определить состав минерала, надо еще произвести химический анализ; для этого нужно иметь маленькие химические пробирки, агатовую ступочку, пузырьки с разными кислотами, тоненькую платиновую проволочку и т. д.

Иногда приходится размельчить минерал, истереть его в ступке, прокипятить в пробирке с разными кислотами или с водой. При этом одни минералы растворяются в воде, другие - нет; на одни действуют кислоты, выделяя из них пузырьки газа, на другие самая сильная кислота никакого действия не оказывает. По всем этим «химическим реакциям» мы можем сделать ряд важных выводов о природе минерала. Но часто этого еще недостаточно, чтобы определить название минерала. Надо еще изучить и разные физические свойства камня, определить его удельный вес и особенно твердость. Удельный вес трудно определить без особых весов, но это очень важный признак, которым минералы отличаются друг от друга, притом очень резко: одни такого же веса, как вода, а другие - в двадцать раз тяжелее. Но удобнее всего определять минералы по твердости. Их определяют по шкале твердости царапанием рядом образчиков, которые каждый минералог должен иметь у себя в особой коробочке. Тальк, гипс, известковый шпат (кальцит), апатит, полевой шпат, кварц, топаз, корунд, алмаз - так расположен ряд минералов в порядке увеличения твердости.

Умело применяя все эти способы, изучая камни при помощи паяльной трубки и по их химическим реакциям, можно научиться определять минералы: для этого существуют особые руководства (Н. К. Разумовского, Н. А. Смольянинова и других), в которых указано, как шаг за шагом минералог доходит наконец до определения названия камня. Тогда он читает о нем в книге, сравнивает цвет, блеск, формы, и если всё сходится, то можно быть уверенным, что определение минерала правильно. Теперь следует еще научно описать минерал и, зная его состав, связать с другими минералами, которые встречаются вместе с ним и вместе с ним изменяются в сложных явлениях окружающей нас природы.

Как надо составлять и хранить минералогическую коллекцию

После ряда экскурсий мы собрали много различных камней и минералов, совершенно точно руководствуясь строгими законами сбора, о которых было рассказано. Затем мы определили наши камни - дали им их настоящее название. Таким образом, у каждого камня теперь уже есть свой собственный паспорт: откуда камень родом, когда и кто его нашел, как он называется и каким камням он сродни.

Всё готово, чтобы составить коллекцию. Мы собирали ее вместе с товарищами по школе или по заводу, - давайте вместе и устраивать ее.

Это можно сделать в школе, где уже есть небольшой музей, или на фабрике или заводе. Тут нашему молодому коллективу любителей минералогии всегда помогут, если участники коллектива возьмутся за дело серьезно и не бросят его на полдороге, как это часто бывает. Собрал с увлечением, даже разобрал дома, а потом… через полгода забыл, всё смешалось, увлекся лыжами или ботаникою, а образцы в один прекрасный день оказываются в углу комнаты, покрытые пылью и сором.

Но вот всё готово для составления коллекции. Что нужно дальше сделать? Прежде всего надо обзавестись специальным шкафом для минералогических коллекций, - лучше всего, если наши коллекционеры умеют столярничать и сделают его сами. На этой странице вы видите такой шкафик - как бы комод: каждый ящик его невысок, сантиметров десять, не больше, а всего ящиков двадцать. В таком шкафу можно хранить до тысячи образцов камней, - это при умелом подборе уже большая коллекция. Если есть очень красивые камни, то хорошо было бы обзавестись и витриной со стеклянными стенками, - тогда можно часть камней и особенно кристаллов красиво выставить в таком шкафике-горке. Далеко не всегда можно обзавестись таким шкафиком с выдвижными ящиками, - тогда можно приспособить неглубокую полку, а чтобы камни не пылились, завесить ее занавеской или большими листами плотной бумаги. Пыль - сильнейший враг минералов: она так глубоко забирается во все извилины камня, что очистить камень далеко не просто, а мыть минералы не всегда можно, так как многие при этом растворяются и портятся.

Шкаф для минералогической коллекции.

Когда помещение для коллекции готово, появляется новая забота, каждый камень непременно надо положить в отдельную коробочку, края которой не выше одного или полутора сантиметров. Несколько одинаковых камней или кристаллов можно положить вместе в одну коробку, если все они одного происхождения. В каждую коробку кладут этикетку - вырезанную по величине коробки бумажку, на которой написано, чья коллекция, как минерал называется, где он был найден, с точным обозначением места находки. На оборотной стороне надо надписать, кто и когда нашел этот минерал.

На следующей странице дан образец такой этикетки Минералогического музея Академии наук. На тех подставках, на которых выставляют образец на показ, передняя сторона срезана наискось и на ней-то и делается надпись, но более коротенькая.

Этикетка для образцов коллекции.

Если камень пачкает бумагу (таковы, например, образцы графита, мела и пр.), то можно вырезать кусочек стекла по величине коробочки и покрыть им этикетку.

Теперь надо коллекцию занумеровать. Для этого лучше всего поступить так. Взять тетрадь и номер за номером, по мере поступления минералов, записывать название каждого образца, место находки и все другие сведения, которые указаны на этикетке. Тот же номер надо поместить и на этикетке и, вырезав аккуратно маленький бумажный квадратик, написать на нем номер и наклеить на минерал. При этом надо проявить много аккуратности - не запачкать камня клеем, а номерок приклеить где-либо сзади, незаметно, чтобы не портить красивого образца или кристалла.

Коробки с минералами следует разместить в определенном порядке. Здесь можно поступить по-разному.

Лучше всего разложить их в том порядке, в котором описываются минералы в руководствах по минералогии, и для этого можно взять какой-либо учебник. Можно поступить иначе, можно их разложить по месторождениям: в одном ящике все минералы Урала, в другом - Кавказа и т. д. Наконец, если хочешь составить производственную коллекцию, то очень удобно отдельно поместить все руды железа, цинка, меди и т. д. Можно менять порядок коллекции и устраивать «временные выставки», например, выбрать из коллекции все самоцветы и цветные камни и выставить их отдельно, потом подобрать, например, все минералы, которые образовались из расплавленных масс, минералы, которыми пользуются на заводе, которые встречаются около родного города, и т. д. Коллекция, как бы она ни была мала, не является чем-то мертвым, простым складом камня, над ней можно всё время работать и изучать ее.

У очень энергичных и увлеченных молодых минералогов коллекция может расти очень быстро, и скоро уже не хватит полок и коробок, а заказывать новые и денег нет, да и мест нет. Тогда надо заменить плохие образцы лучшими, отобрать всё наиболее интересное, - снова задача, к тому же нелегкая и мешкотная. Надо сравнить не только самые образцы, но и месторождения минералов и выбрать то, что наиболее интересно для коллекции и наиболее характерно. Часто для этого надо сравнить свои образцы с образцами в большом музее. Из минералов, которые мы выделили из нашей коллекции, получается то, что мы называем «дублетами», то есть образцами, которые мы можем передать другим для их коллекций, можем подвергнуть подробному изучению, растворить в кислотах, сплавить в огне и т. д.

Наконец, когда коллекция выросла и достигла нескольких сот образцов, появляются новые заботы, - у нас не хватает некоторых камней: например, есть все руды железа, кроме магнитного железняка, есть разные цветные камни, но нет малахита. Надо достать совершенно определенные образцы, или собрать их, или выписать их от знакомых, которые живут где-либо на рудниках, заводах, или, наконец, достать их в большом музее или в специальных магазинах учебных пособий.

Вы видите, что собирать коллекцию - дело хитрое. И только у того будет хорошее минералогическое собрание, кто очень заботливо относится к нему и проявляет энергию и инициативу.

Поиски и разведки полезных ископаемых

Я не могу не начать этой главы с замечательных слов М. В. Ломоносова, сказанных более полутораста лет тому назад:

«Пойдем нынче по своему отечеству; станем осматривать положение мест; и разделим к произведению руд способных от неспособных: потом на способных местах поглядим примет надежных, показывающих самые места рудные. Станем искать металлов, золота, серебра и прочих; станем добираться отменных камней, мраморов, аспидов и даже до изумрудов, яхонтов и алмазов. Дорога будет не скучна, в которой, хотя и не везде, сокровища нас встречать станут; однако везде увидим минералы, в обществе потребные, которых промыслы могут принести не последнюю прибыль».

Но к этому он еще прибавляет: «Минералы и руды сами на двор не придут, требуют глаз и рук для своего прииска».

В этих словах, в сущности, всё главное сказано для разведчика, и всё-таки кое-что мне хочется сказать и от себя.

Уже было рассказано, как должен молодой минералог собирать минералы, но мы ничего не сказали о сборе и поисках полезных ископаемых. Между тем именно поиски и открытие полезных ископаемых - основная цель минералогической работы. Плохим минералогом и плохим гражданином будет тот, кто, собирая минералы, не будет задаваться мыслью: что можно из нашего камня сделать и на что он пригоден?

За последние годы у нас в Советском Союзе получили широкое развитие экспедиции, экскурсии, поездки во время отпуска бригад молодежи со специальными исследовательскими целями - поисков полезных ископаемых.

Но искать и найти полезное ископаемое не так легко, и надо быть очень внимательным и вдумчивым минералогом, чтобы принести пользу в этом деле. Хороший поисковый работник должен прежде всего разобраться в геологии и минералогии местности. Тогда он сможет сказать, чего можно ожидать в этом крае и на какие полезные ископаемые вещества надо обратить внимание. В моей практике поисков я убедился, что хорошо ищет только тот, кто знает, что он ищет, кто знает, что должно быть найдено, и тогда он непременно найдет. Я вспоминаю - в детстве, когда мы искали грибы, всегда достаточно было найти первый белый гриб, чтобы со всех сторон из леса послышались голоса: «И у меня, и у меня».

Молодой минералог только тогда найдет полезное ископаемое, когда он, заранее изучив край (хотя бы по книгам), знает, на что ему надо обратить внимание и заострить свой глаз.

Но вот найдено «полезное ископаемое»: сине-зеленые потеки на скале говорят нам о присутствии меди, а отколотый молотком свежий кусок породы сразу обнаруживает золотистые блестки медного колчедана.

Но много ли этой медной руды здесь, - может быть, только отдельные кусочки для коллекции, а может быть, - здесь меди так много, что можно заложить целый рудник?

Начинается вторая очередь исследований - разведка. Приходят минералоги, геологи, геохимики, бурильщики и только что открытое месторождение начинают разведывать. Геолог составляет общую геологическую карту, чтобы знать, где какая порода; минералог изучает руду, смотрит, с какими породами она связана и где ее больше; геохимик собирает материал для анализов, берет, как говорят, «среднюю пробу» и пытается понять, как здесь образовалась медь, откуда она пришла, где следует искать ее запасы.

В это время разведчики проводят канавы, снимают верхний покров земли, очищают твердый камень, царапают бороздки. Там, где наносов много, они роют шурфы (ямы), твердые камни разбуривают бурами, закладывают в отверстия патроны с взрывчатым веществом, соединенные с длинным шнуром и, поджигая шнур, производят взрыв - «отпаливают» породу. Мало-помалу расчищается месторождение, маленькие блестки вытягиваются в целую жилку, по ней идут разведчики дальше, проникая всё глубже, изучая ее строение, ширину и изменения по мере углубления.

Потом начинается борьба с водою, которая заливает шурфы и шахты, ставятся водоотливы, насосы, привозят двигатели, паровичок. К месторождению прокладывают дорогу, вырубают лес, простые землянки сменяют рублеными домами. Вырастают кузница, конюшня, склады, гаражи. На месторождении уже готовятся вышки для буровых скважин. Сильные моторы заставляют врезаться в скалу коронку с алмазом, победитом или стальною дробью. Коронка врезается всё глубже и глубже, л внутри длинной трубы из глубин поднимаются вырезанные цилиндры пород - керны.

Мало-помалу маленькие находки превращаются в настоящее «полезное ископаемое». Геохимик определил его состав и происхождение, геолог вычислил форму и запасы, экономист подсчитал и то и другое вместе, - и после долгих полевых и лабораторных исследований решение готово:

«Месторождение меди достаточно большое, запасы на пятьсот-восемьсот тысяч тонн руды, содержание меди в руде удовлетворительное (1,5 процента меди), месторождение можно эксплуатировать дешевыми открытыми работами, железная дорога недалеко, вокруг много леса, воды».

Так кратко звучит заключение, и через годы маленький сверкающий кристаллик халькопирита под сине-зеленым потеком дает начало хорошему медному руднику.

Но не думайте, что всегда так кончается каждое открытие; гораздо чаще разведка приводит к отрицательным результатам: руды оказалось очень мало, жилка быстро выклинивается книзу - и пропадает.

Не огорчайтесь такими результатами; они неизбежны, они учат отличать маленькие находки от целого месторождения, они заставляют с большею энергиею искать и копать в другом месте.

Разведка - трудное, но интересное и полезное дело. Иди по этому пути, и если ты хороший и вдумчивый минералог, то принесешь огромную пользу стране и откроешь, после ряда неудач и разочарований, новые месторождения полезных ископаемых для нашей промышленности.

«Молодые хозяева Союза Советов, вы обязаны знать природные сокровища страны своей, рассеянные на поверхности огромной земли и скрытые в недрах ее», - так говорил молодежи Максим Горький.

В лаборатории минералога

Наша последняя совместная прогулка. Читатель уже достаточно устал от новизны впечатлений, новых слов, названий и стран.

Еще одно последнее усилие, чтобы проникнуть в самые тайники, где создается наука минералогия.

Мы в Москве, в здании геологического и минералогического института Академии наук, в том научном учреждении, где по путям, проложенным гениальным холмогорским крестьянином М. Ломоносовым, изучается камень точнейшими методами физики, химии и математики. Здесь его надо изучать самыми точными методами, измерять расстояния, которые в миллион раз меньше одного миллиметра, взвешивать такие количества, что нужно их взять миллион миллионов раз, чтобы получить один грамм.

Сначала пойдем в кристаллографический институт; здесь природные кристаллы измеряют на больших гониометрах, с точностью до секунд дуги - методы астрономии позволили применить ее законы к кристаллам. Через лупу, освещаемую лампочками, кристаллограф отсчитывает углы кристаллика величиной с булавочную головку, который, однако, покрыт сорока-пятьюдесятью мельчайшими блестящими площадками. Потом кристаллограф исследует свои кристаллы рентгеновскими лучами: в одной комнате получается ток в десятки тысяч вольт, по особым изолированным проводам проходит он в другую комнату, где через окно, как на рубке парохода, управляет процессом молодой исследователь. В рентгеновских лучах раскрывается внутреннее строение кристалла, и ряд пятен или колец на фотографической пластинке позволяет ученому разгадать с помощью сложных математических вычислений те ряды атомов, из которых построен кристалл.

Дальше в отдельной комнате, где искусственно поддерживается постоянная температура, особые ртутные регуляторы выравнивают температуру растворов в специальных сосудах, а сквозь стенки стеклянных банок виднеются огромные прозрачные кристаллы, искусственно выращенные в этих тепличках.

Пойдем в лаборатории института геологических наук. Здесь в минералогической лаборатории приготовляют тончайшие пластинки - толщиною в сотые доли миллиметра - шлифы. В особых микроскопах через шлифы пропускаются лучи то солнечного света, то отраженные лучи электрических ламп. Здесь изучается целый мир явлений светового луча, для которого незаметны ряды решеток; работа минералога должна быть особо тщательной, чтобы получить в своих вычислениях точность, которая выражается какою-то ничтожною дробью, миллиардными долями сантиметра. За эту точность он борется долгое время, и иногда после месяцев упорного труда ему удается добиться желанных результатов.

Зачем, спросите вы, ломать голову, портить глаза и тратить время из-за какой-то миллиардной доли сантиметра?

Как часто слышу я эти вопросы, и как много в них роковых заблуждений и вредных мыслей!

Величайшие законы мира открываются за последние годы именно в этих бесконечно малых величинах, миллионных и миллиардных долях сантиметра. Их отклонения от теоретических величин говорят нам о скорости движения небесных тел, о строении мельчайшего ядра атомов, о законах строения вещества, о притягивании световых лучей большими телами, о давлении света на мелкие частицы, о физическом сочетании времени и пространства, о тончайших ферментах жизни живого вещества и т. д. В величайшей точности наших приборов и наблюдений, в упорной борьбе за каждый новый десятичный знак лежит разгадка мира и великих сил, заложенных внутри атома. И управлять силами мира будет тот, кто первый постигнет эти цифры - где-то на двадцатом или тридцатом месте после нуля и запятой:

И мне хочется сказать нашим молодым исследователям: не спеши, будь точным и цени точно наблюденные и точно измеренные явления природы. Из этих кабинетов, где определяются удельный вес минерала, прохождение через него лучей света, его электрические и магнитные свойства, его форма, цвет, твердость, строение, пройдем дальше, в лаборатории геохимии. Если в минералогической мы боролись за точность измерения расстояний, то здесь ведется борьба за точность взвешивания, за точность веса. Мы входим в темные тихие комнаты специальных лабораторий: спектроскопической и рентгеновской. Большие приборы с трубками и трубами; слева пропускаются искры то ярких вспышек электрической дуги, то тихие разряды десятков тысяч вольт рентгеновского излучения. Здесь определяются ничтожные следы различных веществ - элементов - в наших минералах: взвешивают миллионные доли грамма, которые недоступны самым точным химическим весам, или открывают в минерале иногда двадцать-тридцать разных элементов, атомы которых запрятались в свободных промежутках кристаллической решетки. И хотя их очень мало, мы заставляем их хоть на миг сверкнуть спектральною линиею и этим обнаружить себя.

Из этих темных помещений перейдем в светлые, залитые солнцем химические лаборатории. Здесь - господство геохимика и минералога, здесь разгадывается прошлое минерала и намечается будущее в сложных процессах заводской деятельности. Здесь минерал разлагается на свои составные части, - то его сплавляют в платиновом или серебряном тигле в особых электрических печах, то кипятят в стеклянных или кварцевых стаканах с разными кислотами, то в больших платиновых чашках разлагают электрическим током, то в особых лодочках вставляют в длинные кварцевые трубки и нагревают до светло-красного каления. Длинный путь проходит минерал в химической лаборатории, и после каждого взвешивания на весах геохимик записывает: кремнезема столько-то, магния столько-то, фтора столько-то. Как трудны эти анализы, когда в минерале сплетено до тридцати различных элементов, как трудно отделить их друг от друга, и нередко проходит много недель, пока геохимик разгадает тайну минерала.

Разгадав ее, он переходит к новым задачам: теперь надо научиться использовать минерал в промышленности, указать, как извлечь на заводах ценные составные части и как и на что можно использовать минерал. И венцом трудов будет тот момент, когда геохимик в последней лаборатории - в экспериментальной - сумеет искусственно получить в колбе, тигле или печке минерал.

Мы кончаем обход научных институтов и идем отдыхать в Минералогический музей, где покорно на полочках ждут своей участи быть сваренными, сожженными и пронизанными жесткими лучами тысячи прекрасных минералов Земли.

Из прошлого науки

Кто хочет хорошо изучить какую-либо науку, тот должен не только знать ее, но и знать, как она создавалась и развивалась и кто были те крупные ученые, которые ее двигали вперед. Вот почему в этом очерке я хочу сказать несколько слов о трех крупных геологах и химиках нашей страны, сыгравших огромную роль в развитии минералогии.

Я говорю о Ломоносове, Менделееве и Карпинском , имена которых должны быть известны всем.

Жизнь и работа Михаила Васильевича Ломоносова относится к отдаленным временам: больше двухсот лет прошло со дня рождения и немногим больше полутораста лет после смерти этого гениального человека, из простого рыбака выросшего в титаническую фигуру ученого-академика. Ломоносова смело можно назвать первым русским химиком, геологом и минералогом. Многие из его научных идей только теперь входят в нашу науку. Он первый поднял вопрос о необходимости составить полный список минералов нашей страны и указал, какую огромную пользу принесет эта работа. Он первый внес в геологию точные данные химии, физики и математики и указал, что наука только тогда становится наукой, когда она опирается на точные данные математики.

Очень близка к Ломоносову фигура Дмитрия Ивановича Менделеева, величайшего химика прошлого века, который первый понял соотношение между отдельными химическими элементами. Он, расположив элементы просто по весу, создал свою бессмертную периодическую систему. Это гениальное открытие лежит в основе всей современной химии и минералогии; оно позволяет не только предвидеть ход химических реакций в лаборатории, но и подсказывает, какие элементы встречаются вместе, как вести поиски полезных ископаемых и что где искать.

И, наконец, третий гигант русской науки - Александр Петрович Карпинский, скончавшийся в 1936 году, многолетний президент Академии наук СССР, один из крупнейших геологов наших дней. Многие его замечательные работы посвящены Уралу, где он первый изучал его богатые месторождения. Но особенно важны для науки его работы по геологической истории нашей Российской равнины. Он сумел разгадать прошлые судьбы нашей страны, наметить те моря, которые в разное время заливали ее поверхность, и установить те катастрофы и разломы, которые нагромождали горные массы, вздымали целые континенты и открывали расплавленным массам доступ из глубин. Сейчас мы знаем, где что искать. Запомните эти три имени: Ломоносов - Менделеев - Карпинский.

М. В. Ломоносов - величайший русский ученый, первый русский химик, геолог и минералог (1711–1765 гг.)

Д. И. Менделеев - великий русский химик (1834–1907 гг.).

Академик А. П. Карпинский (1846–1936 гг.).

Акад. В. И. Вернадский (1863–1945 гг.) - крупнейший советский минералог и геохимик, изучавший влияние живых организмов на камни и химический состав растений и животных.

Последний совет

Что же должен делать читатель, если по прочтении наших очерков минералогия показалась ему наукой действительно интересной и он хочет познакомиться с ней поближе?

Постараюсь ответить такому читателю и не скрою, что буду очень рад, если много молодых читателей, преодолев все трудности этой книжки, доберутся до этой главы.

Начинающему минералогу надо помнить шесть заповедей:

1. Собирай минералы в природе и наблюдай их там.

2. Собирай и наблюдай минералы, которыми пользуется твой завод, фабрика, колхоз, совхоз.

3. Составляй коллекцию минералов.

4. Посещай минералогические музеи.

5. Выращивай дома кристаллы.

6. Читай книги по минералогии.

О первых пяти заповедях мы уже говорили; надо сказать кое-что и о шестой.

Что же прежде всего читать? Больших руководств по минералогии у нас много, но все они очень трудные (акад. Вернадского, Нечаева, Земятченского и др.), и потому их можно посоветовать только уже серьезно подготовленному читателю.

Для справок научного характера можем указать на следующие книги:

Э. С. Дана. Описательная минералогия. Перевод под ред. А. Е. Ферсмана и О. М. Шубниковой. Изд. ОНТИ, 1937, 422 стр.

A. К. Болдырев. Курс минералогии. 1936, 1050 стр.

B. А. Обручев. Полевая геология. I–II, 1932.

М. В. Самойло. Химическая жизнь земной коры. Изд. ОНТИ, 1934, 182 стр.

В. К. Агафонов. Настоящее и прошлое земли (части 1 и 2). 1932.

В. И. Вернадский. Очерки геохимии. 1934.

A. Г. Титов. Минералогия с основными сведениями по кристаллографии. Изд. Наркомпроса, М. 1941.

Из популярных книг отметим:

М. Ильин. Горы и люди. Рассказы о перестройке природы. Детиздат ЦК ВЛКСМ, 1936.

B. А. Варсонофьева. Жизнь гор. Изд. «Советской Азии», 1933 и 1935 года.

В. А. Варсонофьева. Происхождение Урала и его горных богатств. Изд. «Советской Азии», 1934, 294 стр.

Ф. Д. Бублейников. Рассказы о земле. Детгиз, 1944, 134 стр.

В. А. Обручев. Основы геологии. Госгеолиздат, 1947, 460 стр.

Л. С. Савельев. Следы на камне. Издание 2-е, Детгиз, 1946.

B. И. Соболевский. Замечательные минералы. Госгеолиздат, 1940. Москва - Ленинград, 233 стр.

Н. И. Ванеев. Золото. Металлургиздат, 1941. Москва, 155 стр.

Г. Григорьев и Г. Поповский. Рассказ о редких металлах. ГОНТИ, 1938.

Г. П. Гроденский. По Ильменскому заповеднику. Детгиз, 1951.

А. Г. Титов. Минеральные вещества как удобрение. Сельхозгиз, Москва, 1940, 110 стр.

Е. Л. Кринов. Метеориты. Издательство Академии наук СССР, 1951.

А. Е. Ферсман. Воспоминания о камне. Гослитиздат, 1940. (Третье издание - «Молодая гвардия», 1946.)

А. Е. Ферсман. Занимательная геохимия. Химия Земли. Детгиз, 1950.

А. Е. Ферсман. Рассказы о самоцветах. Детгиз, 1952.

А. Е. Ферсман. Мои путешествия. «Молодая гвардия», 1949.

Д. П. Григорьев, И. И. Шафрановский. Выдающиеся русские минералоги. Изд. Академии наук СССР, 1949.

А. В. Шубников. Как растут кристаллы. Изд. Академии наук, 1935, 175 стр.

C. С. Кузнецов. По горам и равнинам. Лениздат, 1947.

М. С. Шаскольская. Кристаллы. Детгиз, 1944.

А. А. Яковлев. В мире камня. Детгиз, 1951.

А. А. Яковлев. Минералогия для всех. 1947.

М. Жуков и А. Храмушев. Изучим богатства земли. Огиз, 1932.

С. Кузнецов. Геология в хозяйстве и на войне. 1932.

С. Кузнецов. Поиски полезных ископаемых. Ленингр. Обл. изд., 1935, 112 стр.

Ф. Д. Бублейников и Д. И. Щербаков. На поиски руд и минералов. ГОНТИ, 1939, 88 стр.

А. Е. Ферсман. Краткое руководство к собиранию минералов. Научно-техническое издательство, 1920.

Н. К. Разумовский. (Определение минералов по наружному виду и при помощи паяльной трубки. Горгеонефтиздат, 1933.

Н. А. Смольянинов. Как определяют минералы по внешним признакам. Москва, 1951.

A. Ставровский. Определитель минералов и горных пород по внешним признакам. (Пособие для учителей средней школы и кружков юных геологов-краеведов.) Учпедгиз, 1949.

П. Пилипенко и П. В. Калинин. Определитель минералов при помощи паяльной трубки. Госгеолиздат, 1947.

B. Ч. Музафаров. Определитель минералов и горных пород. Учпедгиз, 1950.

Много популярных статей по минералогии и полезным ископаемым молодой читатель найдет в журналах «Техника - молодежи», «Наука и жизнь», «Знание - сила», а также в более серьезном журнале Академии наук - «Природа».

Из старых популярных книг очень недурная, хотя и устаревшая - А. П. Нечаев. «Что говорят камни» (Ленинград, 1926); см. также А. Щелканов. «Драгоценные металлы и самоцветы» (Библиотека «В помощь школьнику», № 22, 1927, ГИЗ).

Но одного надо всё-таки не забывать, когда заинтересуешься камнем и захочешь им заняться посерьезнее: минералогия требует знания химии, физики и геологии, и хороший минералог должен быть хорошо знаком с этими основными науками. Прежде всего надо заняться химией, чтобы сделаться минералогом, - таков основной совет.

Однако читать минералогию и изучать кристаллографию нельзя просто по книге: не поймешь всего и не запомнишь; только когда чтение связано с первыми четырьмя заповедями, из этого занятия выйдет и толк и большое удовольствие.

Если это будет трудно и непонятно, то пойди в научное краеведческое общество или местный музей, которые имеются почти в каждом большом городе, спроси совета у учителей или напиши письмо: Ленинград, 187, набережная Кутузова, 6, Дом детской книги. Приложи в письме и свой почтовый адрес.

Будь сам активен и энергичен - это самое главное, и ты проникнешь в тайны минералогии и будешь полезен своей Родине. Вот мой последний совет.

Адреса минералогических музеев

1. Минералогический музей Академии наук СССР. Москва, Большая Калужская, д. 14–16.

2. Минералогический музей Геолого-Разведочного института. Москва, Моховая, д. 11.

3. Музей Горного института. Ленинград. Васильевский остров, 21-я линия, д. 2.

4. Геологический музей им. Чернышева, Ленинград. Васильевский остров, Средний проспект, д. 72-б.

Разные адреса

1. Бюро минералов Академии наук СССР. (Изготовление коллекций, подбор минералов для коллекций и научных исследований, приобретение минералов, собранных на местах, и т. д.) Минералогический музей Академии наук. Москва, Большая Калужская, д. 14–16.

2. Магазин учебно-наглядных пособий (ступки, лупы, химическая посуда, молотки и пр.). Министерство просвещения РСФСР. Москва, Театральный проезд, д. 7. Ленинград, Невский проспект, д. 13

3. Выписка изданий Академии наук СССР. Москва, Большой Черкасский переулок, д. 2. Академкнига. Отдел «Книга - почтой».

4. Центральная детская туристская станция Министерства просвещения РСФСР. Москва, 14. Сокольники, Богородское шоссе, д. 18/2.

5. Фабрика «Природа и школа» (изготовление минералогических коллекций, наглядно-учебных пособий и т. д.). Москва, 14. Сокольники, Богородское шоссе, д. 18/2.

Примечания:

Интересно отметить, что нередко сталактит растет вокруг цилиндрической трубочки, обволакивая ее сначала снизу.

Москва, 49, Большая Калужская улица, 14–16. Минералогический музей Академии наук СССР.