ХИМИЯ И ГЕОЛОГИЯ

К оглавлению
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 
68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 
85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 
102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 
119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 
136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 
153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 
170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 
187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 
204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 
221 222 223 224 

После дождей и таяния снега часть воды по трещинам в горных породах проникает в глубь Земли. Даже в крепких горных породах под почвой всегда очень много мелких трещин, ко­торые вытянуты в различных направлениях и соединяются между собой. По ним воды про­сачиваются и медленно движутся под землей в пониженные места, где часто выходят в виде источников — ключей. Эта вода не всегда так чи­ста, как кажется на вид. Когда вода проходит по трещинам в рудных телах, она частично растворяет химические соединения меди, цинка никеля, молибдена и других металлов и выносит их на поверхность. Если набрать из источ­ника воды и сделать химический анализ рас­творенных в ней веществ, то можно определить присутствие металлов и их концентрацию. Ис­следуя воду из разных источников, можно вы­яснить, в каком из них больше металлов. Значит, последний источник находится ближе других от месторождения полезного ископае­мого.

Химия нужна геологу для точного опреде­ления минералов. Например, он нашел кусок рыхлой породы, в которой виден какой-то крас­ный порошок. Что это такое? Минерал ртути — киноварь или окисленное железо? Они могут быть похожи по цвету. Определяя на глаз, можно ошибиться, а вот химический анализ поможет получить правильный ответ. Напри­мер, в Америке разрабатывали одно из место­рождений слюды и при этом породу, похожую на белый кварц, в течение длительного време­ни выбрасывали. Когда сделали химический анализ «отходов», то оказалось, что выбрасы­вали ценный минерал берилл.

Зная объем рудной залежи и содержание в ней металла, выявленного путем химических анализов, определяют запасы месторождения.

Химия помогает и в тех случаях, когда кажется, что искать месторождение совсем невозможно. Представьте себе равнины Ка­захстана, где воды почти нет, руды на поверх­ности нигде не заметно, а всюду видны только раскаленные солнцем граниты и другие гор­ные породы. Здесь геологи проходят парал­лельными маршрутами и берут через 50, 100 или 200 м куски пород. Набирают образцов очень много и затем делают химический анализ, а чаще — более быстрый, но менее точный —спектральный анализ. При спектральном анализе исследуемый минерал растирают в поро­шок и сжигают в пламени вольтовой дуги особого прибора — спектрографа. Свет от пла­мени вольтовой дуги проходит через стеклян­ную призму и разлагается, образуя спектр. Далее световые лучи попадают на стеклянную пластинку и фотографируются на ней. В зави­симости от того, в каком месте на пластинке получаются линии спектра и какую ширину они имеют, определяют, какие химические эле­менты и сколько их находится в исследуе­мой пробе.

Так узнают, в каком месте в породах со­держится больше всего металлов.

На глаз и даже в микроскоп, который уве­личивает в десятки раз, рудные частицы иногда не видны; содержатся они в очень и очень ма­лых количествах — обычно тысячных долях процента. Такие количества можно определить только с помощью точного анализа.

Ученые установили, что вокруг рудных месторождений в горных породах рассеяно рудное вещество, количество которого умень­шается по мере удаления от месторождений. Распределение рассеянного рудного вещества вокруг месторождения показано на рисунке (стр. 103). Рудные частицы (они изображены точ­ками) собираются возле залежи, как пчелы около своего улья: чем ближе к улью, тем их больше.

Допустим, что с помощью анализов удалось установить, что в породах всюду содержится 0,001% металла, а на одном каком-то участке его 0,002%. Следовательно, руду нужно искать там, где замечена повышенная «зараженность» участка металлом.