История Земли в 25 камнях: Геологические тайны и люди, их разгадавшие

Богатство оловянных рудников сделало их заманчивой мишенью, и в 1497 г. король Генрих VII поднял налоги на добычу для оплаты своих войн в Шотландии, что нарушило предыдущие правила, установленные станнарными судами. Разгневанные горняки Корнуолла подняли восстание против короля, их силы в течение нескольких недель прошлись по южной Англии, практически не встречая сопротивления. Они двинулись на север в Бристоль, затем на восток и отступили только после сопротивления в Кенте на юго-востоке Англии. Наконец, 17 июня 1497 г. корнуоллские повстанцы столкнулись с 25-тысячной армией, поддерживавшей короля, в битве у Дептфордского моста. Этого моста и поля боя давно нет, здесь сейчас юго-восточные районы Лондона. Войско повстанцев было намного меньше сил противников и, не имея кавалерии и артиллерии, оказалось в явно невыгодном положении. Корнуоллские лучники какое-то время сдерживали королевские войска, пытавшиеся перебраться по мосту, однако из-за неопытности бунтовщики оставили подкрепления вдалеке от переправы, поэтому после захвата моста королевская армия легко разрезала войско повстанцев на части: погибло до 2000 человек.

Корнуоллские оловодобытчики

Эта битва была последним открытым восстанием корнуоллцев против короны, однако жители Корнуолла поныне остаются полным достоинства и несгибаемым народом, со своим особым диалектом и местной культурой. Они всегда отделяли себя от других жителей Британии, и их собственный черный флаг с белым крестом гордо развевается по всему Корнуоллу. Множество укромных бухт и местечек в Корнуолле делали его превосходным местом для контрабандистов, пытавшихся уклониться от королевских налогов и пошлин, поэтому здесь хватало моряков, не ладивших с законом. Они послужили источником вдохновения для «Пиратов Пензанса» – знаменитой комической оперы Артура Салливана и Уильяма Гилберта.

В XVIII и XIX вв. олово требовалось уже не для бронзового оружия. Оно использовалось в пьютере – сплаве, где к олову (85–90 % состава) добавляли медь, сурьму или свинец; из пьютера изготавливали миски, кружки, блюда и другую утварь. Однако больше всего олова требовалось для консервных банок и оловянной фольги, которые были необходимы для герметичного хранения продуктов. Фактически, можно сказать, олово изменило ход современной войны и позволило появиться великим империям в эту эпоху. Жестяная тара обеспечивала питание армии и флоту во время дальних плаваний и походов, а ведь именно получение достаточного количества продовольствия всегда было проблемой для военной логистики. Собственно, жестяные банки были изобретены по запросу самого Наполеона Бонапарта. Как говорил Наполеон, «армия марширует на своем животе»[16].

Олово использовали для множества других орудий и предметов, поскольку этот металл было легко плавить, разливать и обрабатывать и он не подвергался коррозии. Целые поколения европейских мальчишек играли с оловянными солдатиками; один из них описан в сказке Ганса Христиана Андерсена «Стойкий оловянный солдатик». До распространения алюминиевой фольги именно оловянная фольга применялась обычно как для герметизации контейнеров, так и в электротехнических устройствах. За это время «корнуоллский оловодобытчик» стал распространенным мемом британской культуры, сравнимым с «валлийским угольщиком». Сейчас олово в ограниченных количествах по-прежнему в ходу – особенно в качестве стойкого к коррозии покрытия для стальных контейнеров и припоя для электроники. Например, в Apple iPad используется от 1 до 3 граммов олова: ведь всего лишь в двух его компонентах 7000 точек пайки. Олово по-прежнему является самым важным металлом для большинства производимых сегодня электронных устройств.

Однако замена оловянной жести и фольги алюминием уменьшила значимость олова в современном мире. Месторождения Корнуолла слишком истощились, чтобы обеспечить рентабельность в условиях снижения цен и падения рынка, поэтому его рудники с 1920-х гг. начали закрываться. Кроме того, колоссальные месторождения олова нашли в Перу и Боливии, что сделало этот регион мировым лидером в добыче олова на протяжении большей части XX в. Затем значительные месторождения были найдены в Китае, Австралии, Малайзии и других странах. Огромные залежи этого металла нашли в Конго, и в результате за их эксплуатацию взялись разнообразные агрессивные повстанческие группировки, сражающиеся со своими правительствами в Африке. В настоящее время большая часть мирового олова поступает из Индонезии, Китая и Малайзии.

Откуда взялось олово?

Основным источником олова в Европе были территории вокруг Девона и Корнуолла. Олово здесь непосредственно связано с интрузиями[17] каменноугольных и пермских гранитных пород (например, в Дартмуре и в Лендс-Энде). Это произошло во время Герцинской складчатости[18], когда части микроплиты, известной под названием Арморика, столкнулись с южной Англией, сминая ее породы, в которые затем проникала магма, выплавляемая в корневых частях воздымавшегося горного хребта.

Эти интрузии сопровождались многочисленными близповерхностными жилами, образованными обогащенной рудным веществом магмой. Они также перегревали подземные воды, которые просачивались через окружающую девонскую породу, захватывали редкие элементы, а затем осаждали их в жилах, обогащенных этими минеральными веществами, создавая гидротермальные месторождения. Такие жилы богаты медью, свинцом, цинком и серебром, но больше всего район известен как одно из крупнейших в мире месторождений олова, представленного касситеритом (оксидом олова, или SnO2) – минералом, название которого восходит к древней легенде об островах Касситеридах. Касситерит – поразительный металлический серебристо-серый минерал, который может образовывать кристаллы сдвоенные, а иногда и бипирамидальной формы, выглядящие как две пирамиды, соединенные друг с другом основаниями (рис. 3.2).

Рис. 3.2 Кристаллы касситерита (оксида олова) в форме двойников. Источник: Wikimedia Сommons

Хотя сегодня оловянные рудники Корнуолла большей частью закрыты, их можно посетить и получить представление о некогда преисполненной гордости мощной отрасли, которая способствовала развитию промышленного могущества Британии. Исторический оловянный рудник, открытый для экскурсий, – шахта Гивор в Корнуолле, которая находится к северу от Лендс-Энда, самой западной точки Британии. Она функционировала с 1840-го по 1990 г., выдав за это время более 50 000 тонн олова, и в период своего расцвета была одной из крупнейших в отрасли шахт Великобритании. В 1880-х гг. на одной этой шахте работало почти 200 оловодобытчиков; на пике же здесь трудилось 270 человек. Сегодня этот участок живой истории признан ЮНЕСКО объектом Всемирного наследия[19]; экскурсии по бывшим местам добычи проводят люди, которые сами некогда здесь работали, а также их сыновья.

Добыча олова всегда была опасным и грязным занятием. Даже открытый способ приводил к спорам из-за леса, воды и пастбищ. Все подземные работы велись в узких шахтах, которые уходили глубоко в землю, следуя за рудными жилами. Самая заметная достопримечательность оловянной шахты Гивор – надшахтный копёр (рис. 3.3), на котором крепятся машинное оборудование и шкив с тросами. С их помощью под землю опускали клети с шахтерами и оборудованием, а поднимали на поверхность вагонетки с добытой рудой. Когда-то люди вгрызались в твердую породу, используя кирки и лопаты, но со временем с помощью гидравлических буров и молотков стали делать отверстия-шпуры для размещения в них динамита. Такое бурение порождало огромное количество каменной пыли, и шахтеры жили недолго, потому что их легкие поражал силикоз. Постепенное внедрение буров с водяным охлаждением решило проблему каменной пыли и снизило уровень смертности у горняков.

Рис. 3.3 Надшахтный копёр в музее оловянной шахты Гивор (Корнуолл). Фото автора

В конце дня шахтеры укладывали заряды в шпуры, затем покидали шахту и взрывали динамит. За ночь пыль оседала, и на следующее утро они возвращались к работе, загружая всю руду и пустую породу в небольшие вагонетки для транспортировки на поверхность. Чтобы добраться до рудных жил или удалить воду, приходилось прорывать множество горизонтальных туннелей (штреков), а эти туннели горняки соединяли вертикальными стволами, которые помогали им добираться до более скрытых жил и использовались для дренажа. От главного ствола шахты надо было пройти несколько коротких горизонтальных туннелей, чтобы достичь рудоносной жилы и обработать ее методом обрушения. С годами Гивор добиралась до все более глубоких жил, некоторые из них находились уже под Атлантическим океаном и за много миль от входа в шахту. В конечном итоге общая длина системы туннелей составляла почти 85 миль (примерно 135 км); многие из этих туннелей следовали за оловянными жилами под дном океана и требовали постоянной откачки морской воды. Другие шахты – например, Долкоат, уходившая на 1067 м вниз от земли, – относились к числу глубочайших в мире в 1920-е гг.

Когда вагонетки с породой поднимали на поверхность, сырую руду отправляли в штемпельную мельницу, которая измельчала породу и превращала ее в подобие песка. Затем требовалось отделить ценную руду от бесполезного материала. Большую часть времени сырье промывали водой, которая отсеивала более плотные металлосодержащие минералы от легкой по сравнению с ними пустой породы. На старых рудниках использовалось несколько больших, заполняемых водой промывочных ям; их выкладывали глиной и использовали для отделения плотных металлов от более легких минералов.

Чтобы добраться до олова, требовалось переработать огромное количество рудной породы. На рудниках Корнуолла концентрация металла обычно составляла 1 % или меньше, так что для получения одной тонны чистого олова необходимо было добыть сто тонн сырья.

На более современных оловянных шахтах, таких как Гивор, имелось здание с сотнями магнитных сепараторов (рис. 3.4), которые управляли движением измельченной руды на рифленом промывочном столе. Магнитное поле под верхней частью стола удерживало магнитные минералы, входящие в состав руды, в то время как немагнитные минералы смывались в зону сбора отходов. Затем концентрированный металлический остаток собирали и отправляли на плавильный завод, где его плавили и разделяли на отдельные металлы (олово, медь, цинк), а затем изготавливали из них слитки, которые шли на рынок. Одним из недостатков корнуоллского горнодобывающего района было отсутствие угля и другого топлива, необходимого для плавильных заводов, поэтому для конечной плавки приходилось отправлять переработанную руду в другие места.

Рис. 3.4 Магнитный сепаратор на оловянной шахте Гивор. Рифление стола помогает отделить тяжелое олово и другие металлы от пустой породы. Магниты под столом концентрируют металлосодержащие минералы в верхней части стола, а безрудный материал стекает с его нижней части. Фото автора

Крах оловянной империи

Оловянные шахты Корнуолла становились все менее и менее прибыльными к началу XIX в., когда, как уже говорилось, в Боливии и Юго-Восточной Азии нашли более богатые и рентабельные месторождения. Тем не менее добыча олова продолжалась в Корнуолле на протяжении большей части ХХ столетия. Цену на олово частично поддерживал мировой картель – Международный совет по олову, который регулировал производство этого металла по всему миру, чтобы сохранять его дефицит и повышать значимость на товарном рынке. При необходимости он скупал излишки в Корнуолле или Малайзии, поддерживая тем самым рентабельность продаж.

Однако спрос на олово неуклонно снижался, и во многих товарах его заменил дешевый алюминий. Добыча в Корнуолле обходилась дороже, чем в развивающихся странах. В конце концов у Международного совета закончились деньги, необходимые для скупки излишков олова, и в октябре 1985 г. картель внезапно распался, несмотря на несколько попыток его возродить. Сейчас цена на олово намного ниже – вследствие ограниченного спроса на него и дешевизны этого металла, добываемого в странах с низкой заработной платой. Эта ситуация опасна для горняков, особенно в Индонезии, где разрабатываемые месторождения находятся все глубже и все больше связаны с риском. Рудокопы, по-прежнему использующие кирки и лопаты, работают всего за 5 долларов в день, и никто не вводит правила техники безопасности – например, террасирование карьеров, предотвращающее обвалы. В 2011 г. на этих рудниках погибал примерно один рабочий в неделю, однако здесь по-прежнему не стремятся регулировать работу шахт или повышать их безопасность.

Крах мирового оловянного картеля привел к прекращению добычи олова в Корнуолле и Девоне. Последней работавшей шахтой Девона была шахта Хемердон недалеко от Плимптона, просуществовавшая до 1980-х гг. Последний оловянный рудник Корнуолла в Саут-Крофти закрылся в 1998 г. Во время экскурсии по шахте Гивор последняя и самая трогательная остановка – бывшая шахтерская раздевалка, где многие рабочие оставили снаряжение и одежду после своей последней смены, когда в 1986 г. хозяева без предупреждения закрыли предприятие. Горняки и экскурсоводы до сих пор жалуются, что богатые инвесторы, владельцы и торговцы из картеля извлекли прибыль благодаря инсайдерской информации перед внезапным обвалом цен, однако рабочих никто не уведомил о ситуации, а после закрытия предприятий у них не стало будущего. Надпись возле одной из шахт в Корнуолле, появившаяся примерно в 1999 г., гласит:

Корнуоллские парни руду добываютИли тянут упорно рыбацкие сети.Но когда здесь закончатся олово с рыбой,Чем займутся тогда корнуоллские дети?

Путешествие по населенным призраками холмам Корнуолла и посещение давно заброшенных горнодобывающих предприятий – отрезвляющий опыт. Это заключительный этап в долгой истории металла, который положил начало бронзовому веку, помог промышленной революции, дал возможность прокормить большие армии и флоты с помощью консервов в жестяных банках и до сих пор остается одним из самых важных металлов в современной электронике. Мы живем не в бронзовом веке, но олово по-прежнему необходимо – даже в компьютерный век.

04. «Ни следов начала»: необъятность геологического времени

Угловое несогласие

Разум, кажется, кружился, заглянув так далеко в бездну времени…

Джон Плейфер

В начале…

В течение почти 2000 лет многие ученые считали руководством по происхождению и истории Земли Библию, истолковывая ее текст буквально. Еще в середине XVIII в. естествоиспытатели полагали, что Земле всего несколько тысяч лет, она совершенна и неизменна – за исключением порчи, вызванной грехом Адама. Не случись этого грехопадения, согласно церковному догмату, мир был бы совершенен и неизменен. Выдающийся натуралист и геолог Джон Вудворд (1665–1728) высказал в 1695 г. типичное для той эпохи мнение: «Земной и водный шар до сих пор находится почти в том же состоянии, в котором его оставил Всемирный потоп; и это продолжится до времени его окончательного разрушения и распада, сохраняя ту же цель, для которой он был первоначально создан».

Библейские догмы диктовали представления о возрасте Земли. Например, в 1650 г. Джеймс Ашшер (1581–1656), архиепископ Армагский, использовал возраст патриархов в Библии, чтобы вычислить, что Творение произошло 23 октября 4004 г. до н. э. Другой ученый, Джон Лайтфут, определил и время – 9 часов утра. Ни тот, ни другой не объяснили, как можно установить дни и ночи до того, как появились Солнце и Земля. Конечно, Библия не дает согласованных сведений о том, сколько времени прошло между Творением и Всемирным потопом, не говоря уже о последующем времени, поэтому пришлось делать определенные предположения. Тем не менее оценка Ашшера являлась вершиной научного подхода для его эпохи и учитывала то, что было известно об истории евреев, вавилонян, персов, греков и римлян. Это была честная попытка, и мы должны ее уважать – хотя сегодня нам известно, что она занизила время существования Земли примерно в миллион раз.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Сноски

1

Здесь и далее перевод Е. Поникарова, если не указано иное.

2

Греки отождествляли этот район с Флегрейскими полями (от др.-греч. φλέγω – «гореть») – местом гигантомахии, в греческой мифологии сражения олимпийских богов и гигантов. – Здесь и далее примечания переводчика, если не указано иное.

3

В квадратных скобках здесь и далее примечания автора.

4

Античная поговорка, в разных вариантах встречающаяся у Эсхила, Вергилия, Теренция, Фукидида.

5

Письма Плиния Младшего / Изд. подг. М. Е. Сергеенко, А. И. Доватур. М.: Наука, 1982. Книга VI, письмо 16 (Серия: Литературные памятники). С. 105–106.

6

Там же. Письмо 20. С. 108–110.

7

Самолеты в момент извержения вулкана находились на аэродроме близ Помпеев, где они базировались. Это непоправимое повреждение бомбардировщиков от стихии стало самой крупной небоевой потерей союзников во Второй мировой войне. – Прим. ред.

8

Оригинальные немецкие названия Ötztal и Ötzi.

9

Слайс – пластина океанической коры, срезанная пологими тектоническими нарушениями и надвинутая на континент. – Прим. науч. ред.

10

Англ. pillow lava eruption. – Прим. ред.

11

В переводе с латыни gabbro – «ровный», «гладкий». – Прим. ред.

12

От лат. accretio – «приращение, увеличение». – Прим. ред.

13

Книга Пифея «Об океане» до нас не дошла; сохранились лишь упоминания о ней у других авторов.

14

Диодор Сицилийский. Историческая библиотека. Книга V, глава 22. Пер. О. П. Цыбенко. Белерий – современный мыс Лендс-Энд на оконечности Корнуолла. Бабка – кость надкопытного сустава. Иктис – скорее всего, нынешняя гора Святого Михаила: это островок в заливе Маунтс-Бэй в Корнуолле, который соединяется с материком во время отлива.

15

От лат. stannum – «олово». Имеется в виду так называемое Станнарное право (англ. Stannary law), распространявшееся начиная со Средневековья исключительно на добытчиков олова в Корнуолле и Девоне. Все труженики этой отрасли в королевстве выводились из-под судов любой другой юрисдикции. Формально свод этих правил до сих пор остается частью законодательства Великобритании, хотя практически уже не имеет значения. – Прим. ред.

16

Фраза в такой форме, приписанная Наполеону, впервые появилась только в 1862 г. в американской газете The Springfield Daily Republican. До этого в 1858 г. Томас Карлейль приписал Фридриху Великому близкий по выражению афоризм: «Армия, как змея, двигается на своем животе».

17

Интрузия – внедрение магматического расплава в твердые породы, а также само тело, образовавшееся при застывании такой магмы.

18

Герцинская (варисцийская) складчатость – период тектонических процессов с середины девона до начала триаса.

19

Объектом Всемирного культурного наследия ЮНЕСКО признан Горный ландшафт Корнуолла и Западного Девона. С 2006 г. частью этого комплекса стал и бывший рудник Гивор. – Прим. ред.