 |
В начале 50-х годов английский археолог Джеймс Меллаарт проводил раскопки на Анатолийском плоскогорье в Турции. Находок оказалось немного, и ученый решил прекратить поиски. Покидая Анатолию, Меллаарт не знал, вернется ли он сюда когда-нибудь. И уж конечно он не мог и предположить, что спустя всего несколько лет ему суждено именно здесь совершить открытие, которое специалисты расценят как сенсацию в мировой археологии. Все же нет-нет да и всплывали в памяти археолога два больших холма в долине реки Коньи, до которых у него так и не дошли руки. Что-то заставляло его мысленно возвращаться туда, где среди солончаковых степей высились эти холмы, носившие название Чатал-Хююк.
В начале 50-х годов английский археолог Джеймс Меллаарт проводил раскопки на Анатолийском плоскогорье в Турции. Находок оказалось немного, и ученый решил прекратить поиски. Покидая Анатолию, Меллаарт не знал, вернется ли он сюда когда-нибудь. И уж конечно он не мог и предположить, что спустя всего несколько лет ему суждено именно здесь совершить открытие, которое специалисты расценят как сенсацию в мировой археологии. Все же нет-нет да и всплывали в памяти археолога два больших холма в долине реки Коньи, до которых у него так и не дошли руки. Что-то заставляло его мысленно возвращаться туда, где среди солончаковых степей высились эти холмы, носившие название Чатал-Хююк.
И вот осенью 1958 года Меллаарт снова приехал сюда и вместе с коллегами приступил к раскопкам восточного холма Чатал-Хююка. И что же? Находки посыпались одна за другой. Холм словно торопился расстаться со своей тайной, которую ему пришлось хранить долгие столетия. Оказалось, что когда-то здесь находилось поселение древних земледельцев и скотоводов. Радиоуглеродный анализ позволил определить время существования этого поселения: примерно 6500-5700 годы до н.э. Восемь с половиной тысячелетий! Столь почтенный возраст Чатал-Хююка не мог не вызвать огромного интереса к этому памятнику неолитической эпохи.
Это открытие имело огромное значение для науки. И хотя вскоре после описанных событий к востоку от Конийской долины в верховьях реки Тигр группа американских и турецких археологов нашла остатки древнего поселения со следами меди и медной руды, которое оказалось примерно на пять веков старше Чатал-Хююка, именно этот двугорбый холм анатолийского плоскогорья, отодвинувший чуть ли не на три тысячелетия в глубь времен предполагаемую границу возникновения на Земле металлургии, вошел в историю археологии как одна из самых замечательных ее страниц.
Вместе с золотом, серебром, железом, оловом, свинцом и ртутью медь входит в "великолепную семерку" металлов, известных людям с незапамятных времен. Из этих семи древнейших металлов лишь три - золото, серебро и медь - встречаются на Земле в самородном состоянии. Но золото и серебро попадались нашим предкам довольно редко, а медь значительно чаще, причем иногда в виде весьма солидных самородков. Так, в середине прошлого века в районе Великих озер (Северная Америка) был найден сросток крупных медных глыб массой примерно 400 тонн. На поверхности металла сохранились следы каменных топоров, с помощью которых еще во времена неолита человек отбивал от глыб куски меди, чтобы использовать ее для своих нужд.
К этому времени уже во многих местах земного шара добывали медную руду и из нее выплавляли медь. Особой известностью пользовались рудники острова Кипр, которому, как полагают, медь и обязана своим латинским названием "купрум". Русское же слово "медь", по мнению некоторых ученых, происходит от слова "смида" - так племена, населявшие когда-то европейскую часть территории нашей страны, называли всякий металл.
Медь в древности была известна не только на небесах, но и на грешной земле, причем порой этому металлу отводилась довольно необычная для того времени роль. В 30-х годах нашего века при раскопках под Багдадом немецкие археологи нашли странный глиняный сосуд, внутри которого находился медный пустотелый цилиндр с сильно окислившимся железным стержнем.
Исследователи, изучавшие багдадскую находку, пришли к смелому выводу: этот прибор, в который древние арабы заливали щелочной раствор, служил источником электрического тока и использовался древними ювелирами для электролитического золочения металлических изделий. Если эта версия правильна, то, значит, первый гальванический элемент создан "электротехниками" Двуречья за два тысячелетия до опытов Гальвани и Вольта.
Искусными мастерами в области бронзового литья были японцы. Огромная фигура Будды в храме Тодайдзи, созданная в VIII веке, весит более 400 тонн. Чтобы отлить такую уникальную статую, требовалось поистине выдающееся мастерство и высокий технический уровень литейного дела.
Сохранился датированный 1673 годом документ, согласно которому олонецкий воевода должен был очистить дорогу от рудника до завода длиной в полторы версты. Несколько раньше, в 1652 году, казанский воевода сообщил царю, что медной руды "сыскано много' и заводы... к медному делу заводим".
Но вот беда: всякая монета, находясь долгие годы в обращении, постепенно изнашивается. Эта участь постигла и шиллинги Генриха VIII, на которых был изображен сам король. Поскольку наиболее выдающейся деталью металлического королевского лица на монете был нос, то и страдал он от изнашивания в большей степени, чем другие, менее выпуклые элементы портрета. Серебро на кончике носа стиралось, беззастенчиво обнажая медь. Вот почему Генриха VIII при жизни начали именовать в народе "Старым медным носом". Это прозвище до сих пор в ходу у нумизматов.
А разве не заманчива идея "командировать" этих тружеников в труднодоступные глубинные горизонты, где хранятся несметные рудные богатства? Ведь чтобы добыть их, горнякам приходится порой опускаться в глубь Земли на сотни метров, а кое-где, как, например, в заполярном Талнахе, на руднике "Таймырский", даже на полтора километра.
Попробуем пофантазировать и представим себе геомикробиометаллургическое предприятие будущего.
Далеко в толщу Земли погружены трубы, по которым к рудной породе подводится нужный биораствор. Проходя через породу, раствор обогащается теми или иными металлами, а поднимаясь затем на поверхность, "прихватывает" их с собой. Остается лишь извлечь металлы из раствора и превратить в слитки, изделия или какую-либо другую металлопродукцию.
В начале 50-х годов английский археолог Джеймс Меллаарт проводил раскопки на Анатолийском плоскогорье в Турции. Находок оказалось немного, и ученый решил прекратить поиски. Покидая Анатолию, Меллаарт не знал, вернется ли он сюда когда-нибудь. И уж конечно он не мог и предположить, что спустя всего несколько лет ему суждено именно здесь совершить открытие, которое специалисты расценят как сенсацию в мировой археологии. Все же нет-нет да и всплывали в памяти археолога два больших холма в долине реки Коньи, до которых у него так и не дошли руки. Что-то заставляло его мысленно возвращаться туда, где среди солончаковых степей высились эти холмы, носившие название Чатал-Хююк.
И вот осенью 1958 года Меллаарт снова приехал сюда и вместе с коллегами приступил к раскопкам восточного холма Чатал-Хююка. И что же? Находки посыпались одна за другой. Холм словно торопился расстаться со своей тайной, которую ему пришлось хранить долгие столетия. Оказалось, что когда-то здесь находилось поселение древних земледельцев и скотоводов. Радиоуглеродный анализ позволил определить время существования этого поселения: примерно 6500-5700 годы до н.э. Восемь с половиной тысячелетий! Столь почтенный возраст Чатал-Хююка не мог не вызвать огромного интереса к этому памятнику неолитической эпохи.
Вскоре археологи развернули здесь систематические работы, и фортуна не заставила долго ждать себя: были найдены неплохо сохранившиеся хижины, домашние очаги, предметы обихода. Щедрым оказался Чатал-Хююк и на произведения искусства древних мастеров: настенные цветные фрески, барельефы, изящные статуэтки, керамические изделия. Но все же наибольшую научную ценность, пожалуй, имели не они, а маленькие медные вещицы, найденные на одном из самых нижних (а значит, и самых ранних) горизонтов раскопок: мелкие шильца, крохотные бусинки и трубочки, служившие украшениями для женской одежды. Эти невзрачные на вид окислившиеся и позеленевшие крупицы меди были древнейшими на тот момент металлическими изделиями, которые удалось найти на нашей планете.
Поначалу Меллаарт предположил, что медь, послужившая здешним жителям материалом для их поделок, имела самородное происхождение. Но Чатал-Хююк приготовил археологам и историкам металлургии еще один сюрприз: рабочие, проводившие раскопки, натолкнулись в тех же нижних слоях на кусок медеплавильного шлака. Стало быть, мастера Чатал-Хююка умели не только обрабатывать самородную медь, но и выплавлять этот металл из руд.
Это открытие имело огромное значение для науки. И хотя вскоре после описанных событий к востоку от Конийской долины в верховьях реки Тигр группа американских и турецких археологов нашла остатки древнего поселения со следами меди и медной руды, которое оказалось примерно на пять веков старше Чатал-Хююка, именно этот двугорбый холм анатолийского плоскогорья, отодвинувший чуть ли не на три тысячелетия в глубь времен предполагаемую границу возникновения на Земле металлургии, вошел в историю археологии как одна из самых замечательных ее страниц.
Почему именно медь стала первым металлом, оказавшимся в руках человека? Почему ей суждено было сыграть столь важную роль в развитии человеческого общества?
Вместе с золотом, серебром, железом, оловом, свинцом и ртутью медь входит в "великолепную семерку" металлов, известных людям с незапамятных времен. Из этих семи древнейших металлов лишь три - золото, серебро и медь - встречаются на Земле в самородном состоянии. Но золото и серебро попадались нашим предкам довольно редко, а медь значительно чаще, причем иногда в виде весьма солидных самородков. Так, в середине прошлого века в районе Великих озер (Северная Америка) был найден сросток крупных медных глыб массой примерно 400 тонн. На поверхности металла сохранились следы каменных топоров, с помощью которых еще во времена неолита человек отбивал от глыб куски меди, чтобы использовать ее для своих нужд.
А нужда в этом металле была - и немалая. Преимущества меди перед камнем в качестве материала для орудий труда, оружия, предметов быта оказались столь очевидны, что древний земледелец, скотовод или охотник не мог их не заметить. Еще бы: металл сравнительно легко менял форму, его можно было сплющить, заострить края, проделать в нем отверстие. Медь начала теснить позиции камня и вскоре прочно вошла в жизнь первобытных людей: каменный век сдал полномочия эпохе меди.
Постепенно накапливая опыт обработки меди, человек достиг в этом деле заметных успехов, о В гробнице одного из египетских фараонов, жившего примерно в середине третьего тысячелетия до н.э., был найден большой котел, изготовленный из листа расплющенной меди.
Вслед за тем люди научились плавить медь и отливать из нее простые изделия. И хотя древнейшая известная археологам медная отливка - топор - насчитывает почти шесть тысячелетий, надо полагать, что по-настоящему техникой литья человек овладел лишь после того, как "прошел курс" горячей обработки металла.
К этому времени уже во многих местах земного шара добывали медную руду и из нее выплавляли медь. Особой известностью пользовались рудники острова Кипр, которому, как полагают, медь и обязана своим латинским названием "купрум". Русское же слово "медь", по мнению некоторых ученых, происходит от слова "смида" - так племена, населявшие когда-то европейскую часть территории нашей страны, называли всякий металл.
Упоминания о меди можно встретить в самых ранних литературных источниках. Гомер описывает в "Илиаде", как античный бог-труженик Гефест - кузнец по профессии - выковывает из меди победный щит герою Троянской войны Ахиллу: "Сам он в огонь распыхавшийся медь некрушимую ввергнул..." Согласно древнегреческим мифам, титан Прометей, похитивший у богов огонь и передавший его людям, был по приказу Зевса прикован к скале медной цепью.
Медь в древности была известна не только на небесах, но и на грешной земле, причем порой этому металлу отводилась довольно необычная для того времени роль. В 30-х годах нашего века при раскопках под Багдадом немецкие археологи нашли странный глиняный сосуд, внутри которого находился медный пустотелый цилиндр с сильно окислившимся железным стержнем.
Исследователи, изучавшие багдадскую находку, пришли к смелому выводу: этот прибор, в который древние арабы заливали щелочной раствор, служил источником электрического тока и использовался древними ювелирами для электролитического золочения металлических изделий. Если эта версия правильна, то, значит, первый гальванический элемент создан "электротехниками" Двуречья за два тысячелетия до опытов Гальвани и Вольта.
По мнению ученых-египтологов, во втором тысячелетии до н.э. металлургия меди достигла в Египте солидных масштабов: в стране в то время действовало не менее тысячи медеплавильных печей. Однако затем, как свидетельствуют многочисленные исторические документы, производство этого металла резко сократилось. Неужели египтяне перестали нуждаться в меди? Недавно эту загадку удалось решить: археологические раскопки показали, что древнеегипетская медная "промышленность" пострадала от... энергетического кризиса, охватившего в те далекие времена этот регион. Используемые в качестве топлива для медеплавильных печей пальмы и белые акации, росшие по берегам в дельте Нила, были полностью вырублены и сожжены. Потеря оказалась невосполнимой, и выплавка меди сошла на нет.
Медь внесла заметный вклад в развитие материальной культуры, но еще более важную роль суждено было сыграть сплаву меди с оловом - бронзе. Этот замечательный сплав обладает рядом преимуществ перед чистой медью: большей твердостью и прочностью, упругостью, остротой лезвия, меньше подвержен коррозии, лучше заполняет литейную форму. Вслед за недолгой эпохой меди на нашей планете воцарился бронзовый век.
Человек познакомился с бронзой, по-видимому, в четвертом тысячелетии до н.э.: именно так датируют ученые самые ранние бронзовые орудия, найденные в Иране, Турции, Месопотамии. Однако свое название бронза получила значительно позже. Один из древнейших морских портов Италии Бриндизи в античные времена (тогда он назывался Брундизием) был конечным пунктом Аппиевой дороги, по которой в порт поступала добываемая в стране медь различных месторождений. Отсюда начинался путь этого металла во многие государства.
Но медь редко была чистой; как правило, металл представлял собой сплав меди с оловом. Он мог получаться естественным путем в процессе плавки, поскольку в тех месторождениях, откуда была "родом" медь, ей обычно сопутствовало олово. Кроме того, в порт постоянно заходили греческие суда, перевозившие олово с Британских островов; вполне вероятно, здешние металлурги подметили, что сплав двух металлов, пути которых пересекались в Брундизии, обладает хорошими свойствами, и освоили его массовое производство. Вскоре этот сплав - "медь из Брундизия" (по-латыни "эс Брундизи") - повсюду стали именовать бронзой.
Но медь редко была чистой; как правило, металл представлял собой сплав меди с оловом. Он мог получаться естественным путем в процессе плавки, поскольку в тех месторождениях, откуда была "родом" медь, ей обычно сопутствовало олово. Кроме того, в порт постоянно заходили греческие суда, перевозившие олово с Британских островов; вполне вероятно, здешние металлурги подметили, что сплав двух металлов, пути которых пересекались в Брундизии, обладает хорошими свойствами, и освоили его массовое производство. Вскоре этот сплав - "медь из Брундизия" (по-латыни "эс Брундизи") - повсюду стали именовать бронзой.
Любопытное изображение технологического процесса изготовления отливок из бронзы обнаружено в египетской гробнице, относящейся к середине второго тысячелетия до н.э. Трое рабочих (должно быть, рабов, поскольку за ними наблюдает надсмотрщик с палкой) подносят металл к горну, где происходит плавление. Видны плавильные тигли, кучки древесного угля, корзина, в которой он доставлен в "литейный цех". Двое рабочих, обслуживающих мехи, и третий - с "кочергой" разводят и поддерживают огонь в горне. При помощи прутьев двое рабочих извлекают тигель с расплавленной бронзой из горна и переносят к литейной форме - здесь ведется разливка. Древний художник сопроводил рисунки текстом: иероглифы поясняют, что изображена отливка больших бронзовых дверей для храма, причем металл по указанию фараона доставлен из Сирии.
С давних пор бронза пришлась по душе ваятелям. Время сохранило для нас великолепные бронзовые скульптуры, рожденные много веков назад, - "Марк Аврелий", "Дискобол", "Спящий сатир" и другие. Некоторые статуи из бронзы отличались гигантскими размерами. В начале III века до н.э. был создан, например. Колосс Родосский - достопримечательность древнего порта на острове Родос в Эгейском море. Эта 32-метровая статуя бога Солнца Гелиоса, возвышавшаяся у входа в гавань, считалась одним из семи чудес света. К сожалению, грандиозное творение скульптора Хароса просуществовало лишь немногим более полувека: землетрясение разрушило статую и она была продана сирийцам как металлолом.
Искусными мастерами в области бронзового литья были японцы. Огромная фигура Будды в храме Тодайдзи, созданная в VIII веке, весит более 400 тонн. Чтобы отлить такую уникальную статую, требовалось поистине выдающееся мастерство и высокий технический уровень литейного дела.
И в более поздние времена медь и бронза продолжали верно служить искусству ваяния. Вспомните хотя бы знаменитого "Медного всадника" - бессмертное творение французского скульптора XVIII века Этьенна Мориса Фальконе. При входе в нью-йоркскую гавань высится 46-метровая статуя Свободы, созданная в конце прошлого столетия другим французским скульптором - Фредериком Огюстом Бартольди. Для ее сооружения потребовалось 225 тонн листовой меди.
В раннем "возрасте" бронза проявила недюжинные музыкальные способности и навек связала себя с колокольным звоном. Из каких только металлов и сплавов ни пробовали люди отливать колокола - из стали, чугуна, латуни, алюминия и даже из золота и серебра, - но ни один из них не мог конкурировать с бронзой по силе и продолжительности звучания. До наших дней дошло множество старинных бронзовых колоколов - от маленьких бубенчиков до набатных исполинов. Колокольным звоном - тревожным и радостным, праздничным и печальным - на протяжении столетий сопровождались важнейшие события нашей истории.
У некоторых народов о колоколах сложены волнующие легенды. Так, в Корее еще в VIII веке был отлит огромный 48-тонный колокол, звук которого необычайно красив. По преданию, дочь мастера, чтобы избавить отца от многочисленных неудач, бросилась в расплавленный металл и в нем застыл ее предсмертный крик. Но обычно мастера-литейщики обходились без таких жертв: меняя состав бронзы и размеры отливки, они создавали удивительные "стозвонные" колокола, звучавшие "во дни торжеств и бед народных".
Наряду с бронзой, человеку с давних времен известен и другой замечательный медный сплав - латунь: в ней в роли союзника меди выступает цинк. Упоминания об этом сплаве оставили нам еще египетские жрецы, которые, видимо, были первыми в истории науки алхимиками: в рукописях, найденных при раскопках одной из гробниц в Фивах, содержались секреты "получения" золота из меди. Как утверждали авторы этих священно-химических "монографий", стоило лишь добавить к меди цинк - и она тут же превращалась в золото (по внешнему виду латунь действительно напоминает золото). Правда, у такого "золота" был недостаток: на его поверхности появлялись зеленоватые "язвы" и "сыпь" (в отличие от золота латунь не могла сопротивляться вредному воздействию кислорода). Чтобы устранить это "заболевание", по мнению жрецов, требовались усердные молитвы и сильнодействующие заклинания.
Разнообразное применение находили в старину и соединения меди. Произведя анализы древних фресок, химики обнаружили в них уксуснокислую медь - она служила ярко-зеленой краской, называемой яр-медянкой. Рецепт приготовления ее в Древней Руси был несложен:
"Возьми сыр козий, да меду пресного, да положи в медный сосуд и наклади туда меди и покрой медью. Запечатай крышку тестом и поставь на печь на две недели".И все дела! Неизвестно, как изготовляли яр-медянку древние римляне, но такая краска найдена в настенной живописи терм (бань) римского императора Тита, во фресках античного города Помпеи, погребенного под слоем лавы и пепла при извержении Везувия около двух тысячелетий назад.
Среди товаров, которыми торговали в те времена александрийские купцы, большим спросом пользовалась парфюмерная краска "медная зелень". С ее помощью модницы наводили на глаза зеленые тени - тогда это считалось проявлением тонкого вкуса. Впрочем, история повторяется, и сегодня такой "грим" снова вошел в моду.
Медные рудники, обнаруженные на территории нашей страны, насчитывают несколько тысячелетий. При раскопках в Закавказье, Средней Азии, Сибири, на Алтае археологи находили медные и бронзовые ножи и топоры, наконечники стрел и щиты, шлемы и украшения - многочисленные изделия, созданные задолго до нашей эры.
В начале XVI века в Москве давали продукцию такие "оборонные предприятия", как "Пушечная изба" и "Пушечный двор", где отливали бронзовые орудия разных калибров. В отливке орудий русские мастера достигли совершенства.
Шедевром литейного искусства по сей день считается 40-тонная Царь-пушка, отлитая из бронзы в 1586 году Андреем Моховым. Другой замечательный памятник техники - бронзовый Царь-колокол массой более 200 тонн - был отлит в 1735 году мастерами отцом и сыном Материными и предназначался для колокольни Ивана Великого. Кстати, купол этого памятника архитектуры XVI века покрыт позолоченными листами из чистой меди. Медными листами отделана и южная дверь Успенского собора.
Шедевром литейного искусства по сей день считается 40-тонная Царь-пушка, отлитая из бронзы в 1586 году Андреем Моховым. Другой замечательный памятник техники - бронзовый Царь-колокол массой более 200 тонн - был отлит в 1735 году мастерами отцом и сыном Материными и предназначался для колокольни Ивана Великого. Кстати, купол этого памятника архитектуры XVI века покрыт позолоченными листами из чистой меди. Медными листами отделана и южная дверь Успенского собора.
Испытывая недостаток в меди, Россия вынуждена была постоянно вести поиски новых месторождений. В середине XVII века "для сыску медныя руды" в Олонецкий уезд был направлен купец Семен Гаврилов. Поездка оказалась удачной: руда действительно нашлась.
Сохранился датированный 1673 годом документ, согласно которому олонецкий воевода должен был очистить дорогу от рудника до завода длиной в полторы версты. Несколько раньше, в 1652 году, казанский воевода сообщил царю, что медной руды "сыскано много' и заводы... к медному делу заводим".
И все же меди не хватало. Особенно остро дефицит меди сказался во время войны со шведами (любопытно, что на протяжении всей войны Россия покупала медь и железо в... Швеции). В бою под Нарвой в 1700 году - русские войска потерпели тяжелое поражение. Петр I, понимая необходимость создания мощной артиллерии, наряду с увеличением выплавки меди, принимает решение о реквизиции у церкви бронзовых колоколов и других изделий. Несмотря на возражения церковников, Петр I пускает всю бронзу на военные цели.
Полтавский бой подтвердил мудрость Петра: шведские войска, располагавшие лишь несколькими орудиями, были сокрушены огнем десятков русских бронзовых пушек. Разгром шведов имел важнейшее значение для последующего развития русской экономики.
После победы под Полтавой Петр I проводит еще одну реформу. Развивавшаяся внутренняя торговля требовала дешевого денежного материала, способного вытеснить серебро, которое в качестве валютного металла было необходимо для внешней торговли. И снова в ход идут колокола: теперь их переливают уже не на пушки, а в медную монету.
В последующие годы производство меди в стране продолжает развиваться. Десятки медеплавильных заводов возникают на Урале, на Алтае. К концу XIX века медь выплавляли уже на Кавказе и в Казахстане.
К этому же времени относится и возникновение металлургии меди на Крайнем Севере (в бывшей Енисейской губернии). В 1919 году геолог Н.Н. Урванцев обнаружил в Норильске остатки медеплавильной печи. Выяснилось, что печь была сооружена в 1872 году, причем ее постройке предшествовали довольно интересные события.
О том, что на Таймыре есть медные руды, было тогда уже известно, но медеплавильная промышленность не могла развиваться из-за дороговизны строительных материалов, особенно кирпича. И вот в 1863 году купец Киприян Сотников решается на остроумный "ход конем". Он просит у енисейского губернатора позволения построить в селе Дудинка на собственные средства деревянную церковь. Разумеется, губернатор не мог отказать рабу божьему в этой священной просьбе - купцу было выдано соответствующее разрешение. Фокус же заключался в следующем. Губернаторской канцелярии не было известно, что в Дудинке уже существует церковь, притом каменная. Поэтому, быстро построив деревянную церковь, предприимчивый купец разобрал каменную и из ее кирпичей соорудил в 1872 году печь для выплавки меди - "прабабушку" современного гиганта цветной металлургии Норильского комбината, пущенного незадолго до Великой Отечественной войны.
К началу XX века значительная часть медной промышленности России находилась в руках иностранных концессий. В 1913 году было произведено лишь 17 тысяч тонн рафинированной меди. Это ни в коей мере не соответствовало потребностям страны.
Гражданская война и интервенция Антанты свели производство меди фактически к нулю. Многие медные рудники были разрушены или затоплены, заводы замерли: не было ни рабочей силы, ни материалов, ни топлива.
Вскоре дошла очередь до Балхаша. Уже осенью 1928 года (а не через 50 и не 100 лет!) в этот район был направлен поисковый отряд. И вот у подножья горы Бентау-Ата, там, где хотел "поковыряться" Уркварт, геологам удалось найти медь. Спустя несколько лет здесь было начато строительство "Медной Магнитки" - Балхашского горно-металлургического комбината. Стройка велась в исключительно тяжелых условиях. Нередко единственным видом транспорта служили караваны верблюдов, доставлявшие грузы за сотни километров. Но энтузиазм людей преодолевал все трудности и лишения. В 1938 году была получена первая медь Балхаша.
В каких же областях современной техники применяют медь - один из самых древних металлов, известных человеку?
Важнейшие свойства меди - ее отличная электропроводность и теплопроводность. Только один металл обладает еще более высокими показателями этих свойств - серебро. Но этот металл дорог и не может так широко использоваться в промышленных целях. Вот почему медь по праву называют главным металлом электротехники.
Технологи, занятые сегодня обработкой меди, как и их далекие пещерные предки, ценят этот металл за его высокую пластичность: из него можно получить тончайшую фольгу в несколько раз тоньше папиросной бумаги.
Еще одно ценное свойство меди - ее немагнитность. В Свердловске на Обсерваторской горе стоит деревянный дом, сооруженный еще в 1836 году для метеорологических и магнитных наблюдений. Чтобы устранить помехи для многочисленных приборов, при строительстве дома не было использовано ни единого железного гвоздя - только медные.
В 1952 году со стапелей финского города Турку сошла построенная трехмачтовая шхуна "Заря" - небольшое парусно-моторное судно, предназначенное для изучения магнитного поля Земли. Высокая точность измерений достигается тем, что число магнитных материалов в конструкции и оборудовании "Зари" сведено к минимуму. Крепления деревянного корпуса изготовлены из латуни; якоря, якорные цепи, большинство деталей судовых механизмов - из бронзы и немагнитных сплавов. Из латуни сделана даже спортивная штанга, с которой упражняются члены экипажа и ученые во время дальних океанских странствий.
Медь можно встретить в трансформаторе и автомобильном двигателе, в телевизоре и радиоприемнике, в сложнейших электронных устройствах и металлообрабатывающих станках. Из нее изготовляют детали химической аппаратуры и инструмент для работы с взрывоопасными или легковоспламеняющимися веществами, где нельзя применять "искрометную" сталь. Пары меди - главные действующие лица так называемых импульсных лазеров, на основе которых созданы уникальные лазерные микроскопы: они позволяют проецировать на экран увеличенное в 15 тысяч раз изображение мельчайших объектов.
Медь и ее сплавы имеют солидный стаж работы в строительстве. Еще в средние века этот металл служил кровлей для замков и церквей. Листовой медью покрыт, например, знаменитый королевский замок в Эльсиноре (Дания), где принц датский Гамлет по воле великого Шекспира решал волнующую дилемму: "Быть или не быть?"
В современную архитектуру удачно вписываются орнаменты и другие декоративные элементы из меди. Примеру древних египтян, сооружавших медные водопроводы, последовали создатели одного из самых высоких зданий в мире - Эмпайр стейт билдинг в Нью-Йорке: на водопроводную систему этого небоскреба высотой 381 метр пошло свыше 200 тонн меди. Из листовой меди, на которую нанесено золотое покрытие, изготовлены, детали контура и ажурного обрамления каждой из пяти рубиновых звезд, украшающих башни Московского Кремля.
Число медных сплавов, используемых в различных сферах человеческой деятельности, постоянно растет. Еще несколько десятилетий назад бронзой называли только сплавы меди с оловом, а сегодня уже известны алюминиевые и свинцовые, кремнистые и марганцовистые, бериллиевые и кадмиевые, хромистые и циркониевые бронзы.
Из алюминиевой бронзы (сплав меди примерно с 5 % алюминия) в наши дни делают, в частности, монеты.
Известно немало эпитетов и прозвищ, с которыми императоры, цари, короли и другие монаршие особы вошли в историю. Одним из них повезло: кому не лестно, например, остаться на века и тысячелетия Великим, Красивым или Грозным? А вот английский король Генрих VIII, правивший в XVI веке, вправе был посетовать на судьбу: он получил у своих подданных прозвище "Старый медный нос".
Причина столь "высокой" чести заключалась в следующем. При Генрихе VIII расходы двора были очень велики: на одних только официальных жен, сменявших друг друга (их у него насчитывалось полдюжины), пошло немало средств, да и войны с Францией и Шотландией потребовали значительных затрат. Все это привело к серьезному расстройству королевских финансов. Любвеобильный и воинственный монарх нашел "оригинальный" выход из положения: по его тайному указанию серебряные монеты начали чеканить из... меди, лишь сверху покрывая их тонким слоем серебра.
Но вот беда: всякая монета, находясь долгие годы в обращении, постепенно изнашивается. Эта участь постигла и шиллинги Генриха VIII, на которых был изображен сам король. Поскольку наиболее выдающейся деталью металлического королевского лица на монете был нос, то и страдал он от изнашивания в большей степени, чем другие, менее выпуклые элементы портрета. Серебро на кончике носа стиралось, беззастенчиво обнажая медь. Вот почему Генриха VIII при жизни начали именовать в народе "Старым медным носом". Это прозвище до сих пор в ходу у нумизматов.
В середине XVII века необычные медные монеты были изготовлены в Швеции: они представляли собой массивные прямоугольные пластины, весившие около 20 килограммов . Эта "мелочь" попала в руки ученых сравнительно недавно, когда водолазы нашли на дне Балтийского моря остатки средневекового судна, на борту которого оказалось несколько таких монет.
Похожие деньги, правда, меньших размеров, выпускались и в России. В 1725 году в обращение вошли медные рубли в виде квадратных пластин массой 1,6 килограмма. Вместе с рублями были выпущены и более мелкие квадратные монеты: полтины, полуполтины, гривны, пятаки и копейки. Пользоваться тяжелыми квадратными монетами оказалось не очень удобно, и выпуск их пришлось прекратить. В наши дни эти уникальные деньги ценятся у нумизматов на Вес золота.
Иногда же медные монеты, как ни парадоксально, оказываются намного дороже золотых. В Лондоне как-то с аукциона была продана маленькая медная монетка достоинством всего в 1 пенни. Но присутствовавшие в зале знали, что этому потускневшему кружочку металла отнюдь не "грош цена". В 1933 году монетный двор в Англии отчеканил всего шесть таких монет, причем пять из них хранятся в английском казначействе и Британском национальном музее, а шестая оставалась эти годы в частных коллекциях. Новому обладателю ее пришлось выложить на аукционе кругленькую сумму - 2600 фунтов стерлингов. Это более чем в полмиллиона раз превышает номинальную стоимость монеты.
В природе довольно много медных минералов. Пожалуй, самый красивый из них - малахит. Крупные залежи этого чудесного зеленого камня с неповторимыми узорами таят в себе недра седого Урала. В 1835 году здесь была найдена глыба, весившая 250 тонн. Золотые руки уральских мастеров-камнерезов превращали малахит в изделия сказочной красоты - шкатулки, вазы, столы, колонны. В Малахитовом зале ленинградского Эрмитажа можно увидеть огромные вазы из этого камня-самоцвета.
Богатые месторождения медных руд имеются в Африке - в Замбии и Заире. Любопытна история их открытия. В начале нашего века местный житель, охотясь на саблерогих антилоп-рон, ранил одну из них и стал преследовать ее, пока она не пала замертво на вершине скалы. Подойдя ближе, охотник увидел на скале изумрудно-зеленые прожилки. Отбитый камень он показал геологам и те установили, что природа спрятала здесь немалую часть своих медных кладов. Территория, на которой они находятся, получила название Меденосный пояс, а месторождение в Замбии, где была впервые найдена медь, с тех пор именуется Рон-Антелоп.
В честь меди в холле международного аэропорта замбийской столицы Лусаки установлен памятник - многотонная с зеленоватым налетом глыба медной руды. Такова своеобразная "визитная карточка" этого молодого африканского государства. А четырехгранный купол столичного здания, где располагается Национальное собрание Замбии, облицован огромными медными плитами, символизирующими природные богатства страны, фундамент ее экономики.
Небезынтересно отметить, что именно в замбийских меднорудных карьерах ученые обнаружили древнейшие на Земле следы жизни: в горных породах, насчитывающих миллиард лет, сохранились микрогалереи, проделанные многоклеточными организмами, которые примерно на 300 миллионов лет старше всех других самых "пожилых" представителей земной фауны, известных науке.
В отличие от Замбии, где меднодобывающая промышленность возникла лишь в нашем веке, на территории Швеции медные рудники действовали еще во времена викингов - тысячу лет назад. В музее города Фалуна, славившегося когда-то добычей меди, посетители невольно обращают внимание на довольно странный экспонат - огромную шляпу из этого металла. В далекие времена здесь жил шляпных дел мастер, видимо, знавший толк в рекламе. Он-то и заказал медянщикам цилиндр метровой высоты и, написав на нем "Изготовление шляп во дворе", выставил его для всеобщего обозрения и привлечения клиентов. Теперь надраенный до огненно-красного блеска оригинальный "головной убор" занял в музее почетное место среди предметов старины.
Есть медь и в другой стране на севере Европы - в Финляндии. Одно из недавно открытых здесь месторождений названо по имени его первооткрывателя - овчарки Лари, обученной профессии геолога. К сообщению о денежной премии, положенной за открытие, собака, как и следовало ожидать, отнеслась весьма сдержанно, зато ожерелье из сосисок, которым она была увенчана, доставило ей истинную радость.
В последнее время все более прочным становится союз геологии и ботаники - так называемая индикационная геоботаника. Еще П.П. Бажов, воспевший в своих замечательных сказах каменные сокровища Урала, писал о волшебных цветах и травах, открывающих людям кладовые золота, железа, меди. Корни многих растений, уходя в глубь земли, вытягивают из нее, словно насосы, растворы минеральных веществ. И если поблизости залегают руды какого-либо металла, содержание его в корнях, стеблях, листьях окажется явно выше нормы. При этом у каждого растения есть свое лакомое блюдо: кукуруза и жимолость неравнодушны к золоту, фиалки предпочитают цинк, полыни по вкусу марганец, сосна питает слабость к бериллию. Повышенное содержание в растении того или иного элемента служит сигналом для геологических поисков, которые довольно часто завершаются открытием месторождений. Так, с помощью зеленых друзей найдены залежи меди в Узбекистане и на Алтае.
"Большое видится на расстоянии", - сказал поэт. С ним, должно быть, полностью согласны геологи, которые, чтобы лучше рассмотреть Землю, пользуются в наши дни космической фотосъемкой. Находящийся на искусственном спутнике или орбитальной научной станции аппарат с помощью "фотоглаза" внимательно изучает земную поверхность, а работающая с ним в дуэте электронная вычислительная машина, в память которой заложены типичные геологические "пейзажи", подсказывает, на что следует обратить особое внимание. Тщательная расшифровка фотографий и практическая проверка участков Земли, показавшихся геологам интересными, дают неплохие результаты. Так, космическая геология уже позволила обнаружить в Пакистане неизвестные раньше запасы медных руд.
По железным и автомобильным дорогам, рекам и озерам, морям и океанам ежегодно перевозятся с мест добычи к металлургическим предприятиям миллионы тонн медной руды. Как ни странно, этот вполне безобидный груз порой неожиданно оказывается источником серьезной опасности. Так, сравнительно недавно медная руда стала... виновником аварии, которую потерпело норвежское грузовое судно "Анатина". Трюмы теплохода, направлявшегося к берегам Японии, были заполнены медным концентратом. Внезапно прозвучал сигнал тревоги: судно дало течь. Оказалось, что коварную шутку с моряками сыграл их груз: медь, содержащаяся в концентрате, образовала со стальным корпусом "Анатины" неплохую гальваническую пару, а испарения морской воды послужили электролитом. Возникший гальванический ток разъел обшивку судна до такой степени, что в ней появились пробоины, куда и хлынула океанская вода.
Представляет интерес еще одна сторона деятельности меди, но уже не как металла. Она принадлежит к числу так называемых биоэлементов, необходимых для нормального развития растений и животных. В ее "обязанности" входит ускорение химических процессов, протекающих внутри клеток. При отсутствии или недостатке меди в растительных тканях уменьшается содержание хлорофилла, листья желтеют, растение перестает плодоносить и может погибнуть. Не случайно медный купорос широко применяют в сельском хозяйстве.
Из представителей животного мира наибольшие количества меди содержат осьминоги, каракатицы, устрицы и некоторые другие моллюски. В крови ракообразных и головоногих медь, входящая в состав их дыхательного пигмента гемоцианина, играет ту же роль, что железо в крови других животных. Соединяясь с кислородом воздуха, гемоцианин синеет (потому-то у улиток "голубая кровь"), а отдавая кислород тканям - обесцвечивается. У животных, стоящих на более высокой ступени развития, и у человека медь содержится главным образом в печени. При недостаточном поступлении меди с пищей у человека развивается малокровие, появляется слабость.
Должно быть, поэтому многие народы приписывают меди целебные свойства. Непальцы, например, считают медь священным металлом, который способствует сосредоточению мыслей, улучшает пищеварение и лечит желудочно-кишечные заболевания (больным дают пить воду из стакана, в котором лежат несколько медных монет). Один из самых больших и красивых непальских храмов носит название "Медный".
Польские ученые установили, что в тех водоемах, где присутствует медь, карпы отличаются крупными габаритами. В прудах или озерах, где меди нет, быстро развивается грибок, который поражает карпов.
Если карпы неравнодушны к меди, то более солидные обитатели подводного мира акулы терпеть не могут этот элемент, точнее его соединение с серой - сульфат меди. Широкие эксперименты по проверке этого антиакульего препарата были проведены в США в начале второй мировой войны, когда от торпед и бомб тонуло немало кораблей и нужда в надежном средстве защиты от акул была велика. В решении этой проблемы приняли участие многие ученые и охотники на акул. Кстати, не остался в стороне и Эрнест Хемингуэй - он показал места, где сам не раз охотился на морских хищниц. Успех экспериментов превзошел все ожидания: акулы с жадностью хватали приманки» без сульфата меди и за версту обходили контрольные приманки с препаратом.
В действенности "антиакулина" поначалу усомнились австралийские специалисты. "Для наших акул (а австралийские хищницы считаются самыми кровожадными), - иронизировали они, - это вроде порошка от головной боли. Он послужит лишь острой приправой к жаркому". Однако когда в знаменитом Акульем заливе, у западного побережья Австралии, препарат был испробован, его эффективность вынуждены были признать даже самые отъявленные скептики.
С биологическими процессами связан и один из способов добычи меди. Еще в начале нашего века в Америке были закрыты медные рудники в штате Юта: решив, что запасы руды уже иссякли, хозяева рудников затопили их водой. Когда спустя два года воду откачали, в ней оказалось 12 тысяч тонн меди. Подобный случай произошел и в Мексике, где из заброшенных рудников, на которые все махнули рукой, только за один год было "вычерпано" 10 тысяч тонн меди.
Откуда же берется эта медь? Ученым удалось найти ответ. Среди многочисленных видов бактерий есть такие, для которых любимым лакомством служат сернистые соединения некоторых металлов. Поскольку медь в природе обычно связана с серой, эти бактерии неравнодушны к медным рудам. Окисляя нерастворимые в воде сульфиды меди, микробы превращают их в легко растворимые соединения, причем процесс протекает очень быстро. Так, если при обычном химическом окислении за 24 дня из халькопирита (одного из медных минералов) выщелачивается лишь 5 % меди, то в опытах с участием бактерий за 4 дня удалось извлечь 80 % этого элемента. Как видите, сравнение технико-экономических показателей явно в пользу микротружеников. Оговоримся, что в описанном случае им были созданы практически идеальные условия для работы: температура среды колебалась от 30 до 35 °С, минерал был измельчен и постоянно перемешивался с раствором. Но есть немало экспериментальных данных, свидетельствующих о неприхотливости бактерий: они охотно занимались любимым делом даже в суровых условиях Севера, например на Кольском полуострове.
Особенно полезно участие бактерий на завершающей стадии эксплуатации рудников: ведь в выработанных месторождениях, как правило, еще остается от 5 до 20 % руды. Но добыча этих остатков не оправдывается экономически, а подчас и вовсе невозможна. А вот бактериям ничего не стоит добраться до медных кладбищ и подобрать все крохи с барского стола.
Микроорганизмы можно использовать и для переработки отвалов. На мексиканском месторождении Кананеа, где добыча меди ведется уже более ста лет, возле шахт скопились огромные отвалы породы - десятки миллионов тонн. И хотя содержание меди в них было совсем незначительным, их попробовали орошать шахтной водой, которая затем стекала в подземные резервуары. Из каждого литра этой воды удалось извлечь по 3 грамма меди. Всего же только за месяц из "ничего" было добыто 650 тонн металла.
Бактерии "зачислены в штат" некоторых горнорудных предприятий и в нашей стране. Первая опытная установка по бактериальному выщелачиванию меди начала действовать еще в 1964 году на одном из крупнейших рудников Урала - Дегтярском. Здесь около отработанных карьеров и в отвалах обогатительной фабрики за много лет образовалось новое "месторождение" бедной медной руды. Ее-то и отдали во власть микроорганизмов. На их трудолюбие жаловаться не приходилось: дополнительно была добыта не одна тонна ценного металла. Сейчас в Дегтярске сооружена уже промышленная установка. Массовое "оформление" бактерий на работу происходит и на других предприятиях Урала и Казахстана.
Исследования, проведенные в Институте микробиологии Академии наук СССР, показали, что вкусы промышленных бактерий довольно разнообразны: помимо меди, с их помощью можно извлекать из земных недр железо, цинк, никель, кобальт, титан, алюминий и многие другие элементы, в том числе такие ценные, как уран, золото, германий, рений. Ученые института доказали возможность получения путем бактериального выщелачивания редких металлов галлия, индия, таллия.
Биометаллургические процессы весьма перспективны. Уже сейчас подземное выщелачивание - самый дешевый способ получения меди: людям не приходится опускаться под землю, отпадает необходимость в заводах по обжигу и обогащению медной руды. Всю эту сложную работу охотно выполняют миллиарды крохотных "металлургов", которые, словно сказочные гномы, днем и ночью без устали трудятся, помогая людям получать нужный металл.
А разве не заманчива идея "командировать" этих тружеников в труднодоступные глубинные горизонты, где хранятся несметные рудные богатства? Ведь чтобы добыть их, горнякам приходится порой опускаться в глубь Земли на сотни метров, а кое-где, как, например, в заполярном Талнахе, на руднике "Таймырский", даже на полтора километра.
Попробуем пофантазировать и представим себе геомикробиометаллургическое предприятие будущего.
Далеко в толщу Земли погружены трубы, по которым к рудной породе подводится нужный биораствор. Проходя через породу, раствор обогащается теми или иными металлами, а поднимаясь затем на поверхность, "прихватывает" их с собой. Остается лишь извлечь металлы из раствора и превратить в слитки, изделия или какую-либо другую металлопродукцию.
Известный ученый академик А.А. Имшенецкий писал:
"Огромную роль играют микроорганизмы в круговороте веществ в природе. Развитые в свое время В.И. Вернадским идеи геомикробиологии находят уже сейчас практическое применение. Известно, что микробы виновны в образовании ряда рудных ископаемых. Еще Петр I приказал на севере нашей страны добывать со дна озер знаменитую "копеечную" руду для производства пушек. Ее создали... микробы. В ближайшее время в промышленности начнут широко применяться микробы как активные "производители" ценных металлов. Каких-нибудь двадцать лет тому назад это казалось фантастическим, а сегодня люди научились направлять и интенсифицировать деятельность этих невидимых "металлургов". Сейчас в ряде мест земного шара, закачивая в уже брошенные (в связи с истощением) шахты воду, насыщенную микроорганизмами, получают уран, медь, германий и другие металлы в промышленных масштабах. Нет сомнения, что использование микробов в гидрометаллургии сделает ее одной из ведущих отраслей промышленности конца нашего столетия. Культуры микробов, окисляющие соединения серы и других элементов, явятся одним из наиболее совершенных и дешевых металлургических "агентов", да к тому же это производство легко полностью автоматизировать".
...Давно стал достоянием истории медный век, но человек не расстается с медью - своим старым и преданным другом.
Сергей Венецкий