Месторождения и история - Эдвард Эрлих

Литература

История меди и бронзы.

Милюков П. Н., 1995, Очерки по истории русской культуры, т. 1. Москва, Издательская группа Прогресс, Культура. Издательство газеты «Труд».

Франс А., 1958, «Сады Эпикура», Собрание сочинений, в 8 томах. Художественная литература, Москва, том 3.

Эрлих Э., 2005, Олово Корнуолла и бронзовый век Европы.

Эрлих Э. 2006, Месторождения и история. СПб, Издательство политехнического университета, 176 стр.

Глава 1.5. Железо – месторождения небесного металла

В журнальном варианте этот очерк назывался «Железо – металл индустриального века», чем подчеркивалась роль его в развитии индустрии. Обычно небесными (или «крылатыми») называют те металлы, что идут в авиапромышленность, т. е «по области применения». А первым, истинно небесным металлом, было именно железо, добываемое из железных метеоритов. Метеориты во всех смыслах выступали в роли месторождений. Их надо найти, «разработать», то есть извлечь из них металл и, наконец, изготовить из металла изделия.

Учитывая громадность объекта и связанных с ним проблем, я откровенно боялся за него браться. Поэтому-то железорудные месторождения и их роль в истории человечества были опущены в моей брошюре «Месторождения и история». К написанию этого очерка меня подтолкнул мой школьный товарищ, ныне израильский журналист, Миша Хейфец. Ну, а раз окунувшись в тему, мне оставалось лишь следовать материалу.

Этимология названия «железо» повсеместно носит явственные указания на метеоритное происхождение металла. В древнем Египте оно называлось би-ни-пет (коптское бенипе), что в буквальном переводе означает небесная руда. В эпоху первых династий Ур в Месопотамии железо называли ан-бар (небесное железо). В папирусе Эберса (ранее 1500 лет до н. э.) оно называется «артпет» (металл небесного изготовления). Древнегреческое название, также как и северокавказское зидо, связано с уцелевшем в латинском языке слове sidereus (звездный от Sido – звезда). В древнем и современном армянском языке железо называется еркат, что означает капнувшее (упавшее) с неба. Немецкий филолог Фик сопоставляет славянское «железо» с санскритским ghalagha (расплавленный металл) Другой этимологический ряд связывает слово железо со свойствами металла, производя корень «лез» или «рез» от слова лезо (лезвие). Химическое название элемента Ferrum связано со словом ferreus (нечувствительный, непреклонный, крепкий, твердый.

В Средиземноморье Железный Век пришел от хеттов (малоизвестного «народа мастеров», которые первые освоили производство железа). Производство железа стоило дорого, дороже чем золото. Поэтому оно было недоступно для массового производства. Оно было материалом, из которого изготовляли культовые предметы, дорогие подарки. Железные изделия найдены в захоронениях IV–V тысячелетий до н. э. В Дели стоит колонна, изготовленная в IV–V веке до н. э. из железа. Это так называемая Кутубская колонна или колонна Махарсули была поставлена в эпоху царя Чандрагупты (381–414 годы н. э.). Высота ее 7.3 метра, ширина у основания 42 см, вверху – 30 см. Вес колонны более 6.5 тонны. На колонне нет никаких признаков сварочных швов. За более 1500 лет существования металл ее не несет никаких следов ржавчины. Хеттский царь выслал Рамзесу Второму в подарок корабль, груженный чистым железом, и железный меч. В гробнице Тутанхамона (XIV век до н. э.) найден железный кинжал. Гомер в 23-й песне Илиады упоминает о том, что Ахилл подарил железный диск дискоболу, победившему на соревнованиях, на поминках его друга Патрокла. Состав железа всех древних изделий аналогичен или очень близок к составу метеоритного железа – в нем велика примесь никеля. Использование железа началось задолго до наступления «века железа». Век железа мог наступить только несколько сот лет спустя, после того, как были освоены методы получения металла из вполне земных источников. Но много позже начала «века железа» воспоминания об особых качествах изделий из небесного железа и вера в особые магические его свойства привело к тому, что Джехангир (четвертый император из династии Великих Моголов) приказал изготовить нож, меч и два кинжала из железа метеорита, упавшего 10 апреля 1621 года. Сегодня «небесное» происхождение железа, из которого изготовлены наиболее ранние железные изделия, почти общепризнано. О нем можно прочесть даже в наиболее общих обзорах сведений об этом металле.

Ни одно описание роли минерального сырья в истории не может считаться полным, если не будет включать обзора истории железорудных месторождений.

Железо – воплощение индустрии. Его использование характеризуется массовым спросом. Характерная для железа необходимость массового производства продукции обусловила тесную зависимость открытия и особенно освоения месторождений от создания необходимой инфраструктуры, в частности, сети дорог обеспечивающих возможность строительства и вывоза готовой продукции к потребителю. Так что важнейшим элементом их истории является создание крупных индустриальных компаний, способных обеспечить стабильность собственности, финансирования, сбыта продукции, и, желательно, полный цикл металлургического производства от добычи руды до выплавки и первичной обработки металла.

Железо один из самых распространенных элементов на Земле. Металл, который мы называем железом, даже в простейшем случае представляет собой сплав железа как химического элемента с углеродом. И свойства металла резко меняются в зависимости от соотношения этих двух элементов. При концентрации углерода менее 0.3 % получается пластичный тугоплавкий металл, за которым и закрепляется название его основного ингредиента – железа. При концентрации углерода более 2.14 % получается чугун. Металл хрупкий, легкоплавкий, удобный для литья, но не поддающийся обработке ковкой. При концентрации углерода более 0.3 %, но менее 2.14 % получается сталь, которая в отличие от железа и чугуна поддается закалке, в ходе которой приобретает большую твердость.

Потребность в железе теснейшим образом связана с развитием и освоением технологии его производства и методов обработки. Железные орудия резко увеличили производительность труда. С применением железных топоров рубка деревьев ускорялась в 3 раза по сравнению с медными топорами и в 10 раз по сравнению с топорами каменными.

И, конечно же, железо давало огромные преимущества при использовании в производстве вооружений. Недаром в первую очередь железо использовали имперские державы древности – Ассирия и Рим. Так что игра стоила свеч, создание технологии выплавки и обработки железа сулило огромные преимущества. Так начался Век Железа, длящийся уже несколько тысячелетий. В ходе его железо последовательно становилось металлом мечей, панцирей и колесниц, металлом рельсов и стальных кораблей, и, наконец, металлом космических ракет и шаттлов, но это по-прежнему был Век Железа. В ходе этого процесса, естественно, менялись требования к металлу, технология его производства. В соответствии с изменением технологии менялись и требования к месторождениям железных руд. Век Железа пришел в разные районы по-разному и в разное время. Широкое применение железа в промышленности стало возможным только после разработки промышленных (или ремесленных) методов его обработки, обеспечивающих получение нужных свойств металла. История железорудных месторождений может быть понята только с учетом одновременного влияния всех этих факторов.

Месторождение, посланное небом

По иронии истории Железный век впервые пришел к самым примитивным племенам. Самое поразительное месторождение метеоритного железа, разрабатывавшегося в течение 10.000 лет, было обнаружено в Гренландии. В 1818 году английская экспедиция Джона Росса встретила в Гренландии в районе мыса Йорк иннуитов, пользующихся железными орудиями. При этом во всем регионе какие-либо признаки железного оруденения отсутствовали. Источник железа для изготовления орудий оставался неясен вплоть до 1894 года, когда американская экспедиция Роберта Пири обнаружила три огромных железных метеорита (Тент, весом 31 тонна, Женщина, весом 3 тонны, и Собака, весом 0.4 тонны). Иннуиты тщательно скрывали местонахождение источников железа и только благодаря хорошим отношениям с местным населением и богатым подаркам, в частности ружьями, Роберт Пири смог уговорить одного из них проводить его на остров Савиксоах, где они находились.

Рис. 1.5.1. Остаток метеоритного месторождения Анигхито в Бруклинском музее естественной истории.

Транспортировка метеоритов заняла три года. Для нее Пири соорудил первую и единственную в Гренландии железную дорогу. В итоге метеориты были доставлены в порт Бруклин штата Нью-Йорк, и Пири продал их за 40 000 долларов Нью-Йоркскому музею естественной истории, где они хранятся по сей день. Позднее была сделана еще серия находок. В 1913 году был найден еще один обломок весом 3.4 тонны, названный Савик I. Летом 1955 года один геолог нашел обломок весом 48 кг, названный им Туле. В 1961 году был найден обломок весом 7.8 кг, названный Савик II. В 1963 году датским ученым Вангом Бухвальдом был обнаружен двадцатитонный обломок, названный Агпалилик (Человек), ныне хранящийся в геологическом музее Университета Копенгагена (Дания). И, наконец, в 1984 году охотники на полуострове Джеремайа обнаружили обломок весом 250 кг, названный Тунорпут. Общий вес всех найденных в Гренландии обломков составляет 58.2 тонны. Это – остаточные после 10 000 лет эксплуатации запасы этого совершенно уникального месторождения. Состав всех найденных обломков характерен для железных метеоритов. Помимо железа они сдержат значительное количество никеля (7.58 %), примеси галлия (19.2 ппм), германия (36.0 ппм), иридия (6.0 ппм). Сравнение состава обломков привело Бухвальда к выводу о том, что обломки, найденные у мыса Йорк, идентичны обломкам, найденным у древнего поселения на полуострове Кнуд в Канаде. Обломок весом 1.6 кг, названный Акпоньон, был, по всей видимости, привезен сюда за 600 км.