книги из ГПНТБ / Кудельский, А. Новеллы о воде

Совершив это небольшое путешествие в мир, где числа еще удивляют, снова вернемся к океану, на дне которого только в камнях «булыжной мостовой» хра­ нится 28 (!) миллиардов тонн железа. Какая грандиоз­ ная дорога в будущее!

Пока человек делает только первые шаги в освоении морского дна. Но уже далеко в море ушли эстакады, с которых ведется бурение на нефть и газ вдоль берегов Австралии, в Мексиканском и Персидском заливах. Только в первой половине 1967 года на морских про­ мыслах Саудовской Аравии, Ирана, Кувейта и Омана до­ быто 140 миллионов тонн нефти. Исключительное значе­ ние для Европы приобрели в последние годы нефтяные и газовые месторождения Северного моря, где только за­ пасы газа составляют 500—700 миллиардов кубических метров.

В Советском Союзе, морские берега которого протя­ нулись почти на 100 тысяч километров, особенно широ­ ким фронтом ведется бурение на нефть и газ на Каспий­ ском и Охотском морях. Высоко перспективными для по­ исков нефтяных месторождений признают геологи аква­ тории Черного, Балтийского и почти всех других морей, омывающих нашу страну с севера и востока.

В прибрежных районах многих стран ведется интен­ сивная добыча строительных материалов, таких, как пе­ сок, гравий. Например, в США их ежегодная добыча пре­ вышает полмиллиарда тонн, причем стоимость готовой продукции не превышает 1 доллара за тонну.

Из россыпных месторождений морских и океаниче­ ских побережий добывают алмазы (Юго-Восточная Африка), олово (Индонезия, Таиланд), золото, платину и тяжелые минералы (Австралия, Тасмания). Морские россыпи — богатейшее сырье для извлечения титана, циркония, гафния, урана, тория, лантана, церия, хрома, вольфрама. Со дна Токийского залива японцы добывают высококачественную железную руду. Только в 1965 году добыча магнетитовых песков здесь составила 400 тысяч тонн (при среднем содержании железа 56 процентов и окиси титана 12 процентов).

В Англии, Канаде, США и Японии ряд угольных месторожденй разрабатывается под морским дном, многие годы ведется скважинная добыча' серы со дна Мексикан­ ского залива. На морском дне добывают медные руды,

300 граммов в одном литре! Это уже не вода, воду вы­ пило яростное солнце. И это, строго говоря, даже не рас­ сол. Это, как говорят физико-химики, своеобразный рас­ плав солей многих металлов, искаженный присутствием молекул воды. Гидрогеологи, химики и технологи такие жидкости называют рапой.

Поражают воображение богатства, заключенные в рапе. Только в Мертвом море, например, растворено 22 миллиарда тонн хлористого магния, 11 миллиардов хло­ ристого натрия (поваренной соли), 6 миллиардов тонн хлористого кальция, 2 миллиарда хлористого калия и 980 миллионов тонн бромистого магния. Этого количе­ ства солей вполне хватило бы для удовлетворения миро­ вой потребности в течение 100 лет.

Заводы на Мертвом море в настоящее время извле­ кают только хлористый магний и бром.

Еще более грандиозная кладовая минеральных бо­ гатств подарена человеку природой в виде Кара-Богаз- Гола. Его площадь около 12 тысяч квадратных километ­ ров, глубина не превышает 3,5 метра. Дно залива выст­ лано отложениями различных солей (галит, астраханит, эпсомит), в рапе растворено в 54 раза больше минераль­ ных веществ, чем в Каспийском море.

Свыше 250 миллиардов тонн солей накоплено в Кара-

и эпсомит. Недавно туркменские 'Гидрогеологи подсчи­ тали, что в рассолах и рапе залива сосредоточено боль­ шое количество брома. На базе минеральных богатств Кара-Богаз-Гола намечено строительство бромного заво­ да, в Красноводске предполагается построить завод пластических масс.

Другим естественным хранилищем химического сырья •в нашей стране является Сиваш. В одном литре сивашской рапы содержится 250 граммов различных солей. Из нее добывают окись магния, соду, бром и, конечно же, поваренную соль, за которой сюда на волах добира­ лись еще чумаки.

Сиваш — хранилище многоэтажное. Под его дном на глубине 1000—1700 метров теологи обнаружили горячие соленые воды с высокой концентрацией таких ценных элементов, как бром и йод.

ные запасы (70 миллиардов тонн), йода содержится все­ го 1,75 миллиграмма в одном литре. Совсем немного.

Но вот в подземных водах тех районов, где есть нефть, йода гораздо больше — и 5 и 10 миллиграммов в литре. Известны воды, йода в которых содержится даже 50—80 миллиграммов в литре. Такие воды есть в Пред­ кавказье, Западной Туркмении, Белоруссии. Однако они не являются сырьем для получения йода, их чересчур ма­ ло. На заводах по извлечению йода используются чаще всего подземные воды, содержащие от 18 до 26—36 мил­ лиграммов в одном литре, реже 100—150 миллиграммов (Япония, Ява).

Среди вод непромышленного значения гидрогеологам и геохимикам известны воды с уникальным количеством йода. В Северной Италии, например, в районе города Пармы издавна известен соленый источник Сальза-Мад- жоре, в воде которого растворено 550 (!) миллиграммов йода в одном литре. На 100 миллиграммов йода меньше в каждом литре подземных рассолов бассейна Парадокс

странах его добыто свыше 4—5 тысяч тонн. Цены на кри­ сталлический йод в США в этом году составляли около 4400 долларов за тонну. Вдвое дороже стоимость чистого йода для нужд фармацевтической промышленности.

5. ЗЕМНОЙ ШАР И ЯБЛОКО. БОГИ И ЛЮДИ

Если мысленно уменьшить земной шар до размера яблока, то толщина кожицы яблока достаточно точно выразит пропорцию между размером Земли и толщиной коры, плывущей по раскаленным волнам мантии. На этой зыбкой и хрупкой скорлупе сотни миллионов лет назад зародилась живая материя, и вот уже несколько милли-

о нов лет дрейфует в свое загадочное будущее челове­ ческое общество. У него была пора младенчества, про­ шло детство и юность. В пору зрелости оно расправля­ ет плечи, пробует прочность космических берегов и с удивлением рассматривает зыбкий плотик, на котором так долго плыло. Внимательные глаза с живым интере­ сом ощупывают каждый выступ, каждую ложбину и про­ боину в днище, вглядываются в глубины огненного океа­ на, что-то взвешивая, что-то прикидывая и что-то вспо­ миная.

В этих воспоминаниях нет места мощным пароксиз­ мам, разорвавшим земную кору при рождении вулкана Пюи Саркуи. Сознанию неандертальцев оказалось не под силу донести память об этом событии до последую­ щих поколений. Но уже доносят легенды о битве Юпите­ ра с титанами и гибели титана Энцелада под тяжестью Этны. Это от его предсмертных конвульсий из ее чрева вырываются снопы огня. Вспоминаются страшные пляски горячей воды и грязи в языках багрового пламени на Флегренских полях близ Неаполя, где Вергилий поме-

етил вход в царство мертвых и где силой воображения невзрачный ручей преобразился в реку мертвых Стикс - Сотни лет страх и незнание заселяли огнедышащие недра богами. И, как сами боги, недра были таинствен­ ны, жестоки и недосягаемы. Но шло время, мелел ручей Стикс, дряхлели могучие боги и к потаенным кузницам хромого Гефеста все чаще стали приходить любопытные

люди.

6. „КРАСНЫЙ УГОЛЬ"

С 28 декабря 1943 по сентябрь 1945 года двадцать четыре высококвалифицированных японских специалиста наблюдают «роды» четырехсотметровой горы Сева СиньДзань на склонах знаменитого вулкана Усу (Хоккайдо),, а в силу примечательного стечения обстоятельств на об­ ратной стороне планеты мексиканский крестьянин в это же время с ужасом обнаруживает, что на его кукуруз­ ном поле неожиданно начинает расти дымящийся конус. За шесть лет вулкан поднялся на 400 метров и по имени погребенного под его лавами селения стал называться. Парикутин.

14 ноября 1963 года. В этот день началось изверже­ ние вулкана Сюртсей у южных берегов Исландии. Уже 15 ноября высота вулкана составила 138 метров, и он •на целых 8 метров поднялся над уровнем моря. В концегода здесь уже был остров длиной 900 и шириной 750метров. Высота вулканического конуса достигла 130 ме­ тров.

Колоссальна энергия вулканических процессов. Со­ гласно подсчетам профессора Г. С. Горшкова, общее ко­ личество энергии, выделившейся за год во время извер­ жения вулкана Безымянного, составило 3,6-1023 эргов, или 3,6 квадрильона киловатт-часов! Если сравнить энер­ гию этого извержения с проектной мощностью исполин­ ской Саянской гидроэлектростанции на Енисее — 6 мил­ лионов 400 тысяч киловатт, станет особенно понятной, мечта человечества об использовании энергии земных недр.

Но так уж устроен человек: от мечты до ее осуще­ ствления у него один шаг. И этот первый шаг к исполь­ зованию подземной энергии человеку помогла осущест­ вить все та же вода.

Есть в вулканических областях горячие источники, периодически -извергающиеся в виде фонтанов,— гейзеры. Температура воды гейзеров 60—99 градусов, каждый из них выбрасывает струю воды через строго определенный промежуток времени. Так, «Большой гейзер» в Ислан­ дии действует через каждые 24—30 часов, а гейзер «Ве­ ликан» на Камчатке — через 2 часа 46 минут.

Периодичность извержений гейзеров объясняется тем, что на некотором удалении от магматических очагов стекающая сверху вода накапливается в подземных ре­ зервуарах и, нагревшись здесь через некоторое время до критической температуры, претерпевает мгновенное па­ рообразование. Происходит взрыв. Силой взрыва пере­ гретая вода и пар выбрасываются на большую высоту. Например, гейзер «Старый служака» в йеллоустонском национальном парке в США регулярно через каждые 53—70 минут выбрасывает струю нагретой до 90 граду­ сов воды на высоту 42 метра. Почти на сорокаметровую

Много гейзеров в Исландии, целые десятки гейзеров известны в Новой Зеландии в долине Вайкато, вокруг озера Ротомагана. Около 13 тысяч гейзеров и очень го­ рячих источников" находится в Йеллоустонском парке и в Японии. В 1941 году свыше 20 гейзеров было обнару­ жено геологом Т. И. Устиновой на Камчатке близ вулка­ на Кихпиныч.

Велика энергия гейзеров и ее стараются использо­ вать как можно полнее. На перегретых пароводяных сме­ сях вот уже полвека работают тепловые геотермальные электростанции Тосканы в Италии. Общая мощность электростанций, построенных в Лордерелло, Кастельнуово, Люстиньяно и других местечках, превышает 4 мил­ лиарда киловатт-часов. Попутно из горячих вод и сжи­ женных паров извлекаются борная кислота, хлористый аммоний, бура и некоторые другие продукты.

Такие же электростанции работают в Японии, Новой Зеландии, Исландии, Калифорнии. В Исландии горячие воды используются также для теплофикации населен­ ных пунктов, промышленных и тепличных предприятий. Благодаря теплу недр здесь, почти у Полярного круга, выращиваются в достаточном количестве овощи и фрук­ ты, зреют виноград, ананасы и бананы.

В нашей стране на Камчатке построена опытно-про­ мышленная Паужетская геотермальная электростанция. Мощность станции невелика, всего 5 тысяч киловатт, од­ нако ее успешная эксплуатация позволяет думать, что на Камчатке и на Курильских островах за геотермальными электростанциями — будущее.

Геотермальные электростанции построены в вулкани­

получить такое количество энергии на тепловых электро­ станциях (ТЭЦ), необходимо сжечь около 3 миллионов тонн угля, на перевозку которого потребуется 60 тысяч пятидесятитонных железнодорожных платформ. Поэтому энергия геотермальных "электростанций самая дешевая в мире, в 10—20 раз дешевле коммерческого тока, посту­ пающего в энергосети от разных источников (дизельные электростанции, ТЭЦ) . «Красным углем» называют лю­ ди жар земных недр, приводящий в движение турбины геотермальных энергетических установок.

Горячие воды, пригодные для энергетического и хо­ зяйственного использования, находят «е только в вулка­ нических районах, но и в недрах областей недавнего (ко­ нечно, в геологическом понимании)' вулканизма, напри­ мер на Кавказе, в Крыму. Известны горячие или, как их называют, термальные воды даже в тех местах, на кото­ рые вулканическая деятельность никогда не распростра­ нялась. Только залегают они здесь гораздо глубже.

По мере углубления в недра Земли температура гор­ ных лород и циркулирующих в них подземных вод повы­ шается. Число метров, на которые надо опуститься, что­ бы температура возросла на 1 градус, называется геотер­ мической ступенью. Величина геотермической ступени не везде одинакова. В вулканических районах она измеря­ ется первыми метрами или даже долями метра, в устой­ чивых, так называемых платформенных, областях вели­ чина ступени может достигать 40—60 метров. Средняя же величина геотермической ступени принимается рав­ ной 33 метрам.

Зная величину геотермической ступени, можно для каждого интересующего нас района определить, на какой глубине залегают термальные воды. Так, например, в районе города Переславля-Залесского при средней вели­ чине ступени 40 метров воды с температурой около 100