Железо с небес
Самое оригинальное образования гематита — это, конечно, железные руды. Тонкие, темно — красные, слегка изогнутые «лепестки «раскрываются, как у живой махровой розы. В удивительных уникальных созданиях сверкающий мир кристаллов близок миру лепестков и тычинок ! Наверное, вы слышали и еще об одном важном и интересном минерале железа — магнитном железняке, магнетите. Магнетит содержит более 72… Читать ещё >
Железо с небес (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Железо с небес.
Яркат'' - капнувший с неба — еще одно ныне забытое имя этого металла, данное ему в древности армянскими металлургами.Идея небесного железа очень долго владела умами. Вспомним, что среди богов Олимпа особым уважением пользовался хромой кузнец Гефест, падая на остров Лемнос, сломал ногу. Вслед за ним упала с неба и его чудесная наковальня. Та самая на, которой бог — кузнец ковал божественные доспехи, оружие и украшение богам и героям Эллады. Гефест обучил кузнечному ремеслу всех жителей Лемнуса, и они стали наилучшими в Греции кузнецами…
Этот вечный сюжет — «небесные» кузнечные инструменты, боги — кузнецы — появляется в мифах и легендах многих народов. В старинной Ипатьевской летописи, отразившей языческие верования древних славян, рассказывается, что в царствоние бога Сварога «упали с небес клещи, начали ковать оружие, а до того билися камнем и палицами «. Сохранились «божественные «кузнецы и в христианских легендах славян. Это Косьма и Демиан, а то и единственно славный богатырь Косьмодемьян. Сильным и храбрым был Косьмодемьян: сам выковал волшебные клещи, сам схватил ими страшного врага змея прямо за язык, не разжимая клещей, подтащил его Косьмодемьян к железному плугу, запряг чудовище и вспахал землю! У великого народа — хлебопашца пахарем становился и «небесный кузнец «.
В древнем мире этот редкостный небесный металл ценился очень высоко, и самое почетное по возрасту изделие — это не оружие, не орудие труда, а … бусы из прокованных пластинок метеоритного железа. Этим бусам не меньше 6 тыс. лет. Их нашли в Египте, в поселениях раннего медного века. А носили эти бусы в те времена, когда в Египте еще не было фараонов, — в IV — III тысячелетиях до н.э., но и в эпоху великих династий, во временах самых прославленных фараонов Древнего Египта, железо оставалось драгоценным металлом. Сохранился папирус одного из фараонов с просьбой, обращенной к правителю хеттов — народа жившего в Малой Азии — поменять золото, которого в Египте «столько, сколько песка в пустыне», на железо.
Хетты первыми открыли секрет получения железа. Отсюда железо поступало в другие страны. Вот перед нами письмо на глиняной табличке, написанной больше 3 тыс. лет назад. Написал его хеттский царь Рамзесу II. В письме он сообщает, что выслал целый корабль, груженный «чистым железом» и еще подарок — железный меч. Железо из метала драгоценных изделий превратился в металл войны. На стене усыпальницы Рамзеса III можно увидеть целую батальную сцену. Воины сражаются копьями и мечами.
Но у одних оружие выкрашено оранжевой краской, а у других — голубой. Это «небесный металл» — железо, новое достижение военной техники того времени. Именно в царствование Рамзеса II в Египте осваивалась выплавка железа.
Ученые предполагают, что именно страны Малой Азии, где проживали племена хеттов и халибдов, были местом возникновения черной металлургии. Хетты записывали все самое важное на глиняных табличках. Сохранились хеттские таблички четырех тысячелетней давности с географическими описаниями мест добычи разных металлов и их руд. О железе и там сказано, что происходит оно … с неба.
Из стран Малой Азии «тайны» изготовления железа распространились в Египет, Ассирию и Палестину. В Европу железо пришло из Малой Азии .
Многократно упоминается железо в гомеровском Эпосе. Например, в «Илиаде» написано, что на похоронах Патрокла, его друг Ахилл устроил состязания у погребального костра в память героя. Среди призов упомянуты кусок золота и кусок железа, которого земледельцу должно хватить на пять лет .
Историки считают, что лишь к VII веку до н.э. железо широко распространилось по всей Европе, вытесняя бронзу. А примерно с 1000 года н.э. в Европе начался железный век .
Железа на нашей планете очень много. Но как же тогда случилось, что так долго длился каменный век? И сменился он не железным, а медным, а потом бронзовым. Почему? Оказывается, угадать железо в его минералах вовсе не просто. Ну, конечно в самородном железе, как и в самородном золоте или самородной меди, обличье металла налицо. Самородное железо на свежем изломе блестит, как серебро или платина, ему присущи серебристо — серый цвет, ковкость. Высокая плотность — тяжесть ощущается даже в самых маленьких его осколках: масса самородного железа подчеркивает его принадлежность к классу самородных металлов в отличие от самородков благородных металлов легко окисляются с поверхности и всегда одеты в черно-бурую рубашку. Их истинный цвет можно увидеть лишь на изломе. Отличается железо и сильными магнитными свойствами: стрелочка компаса сразу «оживает» в его присутствии. Однако самородного железа на Земле очень мало; почти всегда это не руда, а и вправду «драгоценный» по редкости минерал. И действительно правы были наши далекие предки, назвав его небесным и звездным: среди находок самородного железа преобладают метеориты .
Преобладают? Есть, но встречается еще реже, чем уникальные гости из космоса. Там, где на поверхность изливаются наиболее тяжелые, подкорковые слои земного вещества, образуются базальты, тонкозернистые породы, сложенные главным образом силикатами железа и магния. В промежутках между кристалликами этих минералов и встречаются мелкие зернышки самородного железа. В отличие от метеоритного его называют теллурическим. А минерал земного самородного железа назван аваруит. Чаще всего его зернышки не имеют правильной формы, это вкрапления округлых капель. Иногда в пустотах пород различимы мелкие кристаллики или «проволочки» — бисероподобные образования железа. Лишь вблизи города Кассель в Германии и в местечке Уифак на острове у западного берега Гренландии встречены значительные скопления самородного железа. В месторождении Гренландии масса железа достигает нескольких тонн. Это единственное в мире месторождение самородного железа. Базальт здесь извергался на поверхность через залежи каменного угля .
Когда вы держите в руках осколочек метеорита, даже такого который считается сплошь железным, фактически вы видите в нем смесь двух минералов: менее никелистый — камастит, образовал сросток пластиночек, а более никелистый — тэкит, заполнил все «окошечки» между пластинками камастита.
Прошлифовав любую поверхность метеорита и протравив ее кислотой, вы обязательно увидите красивый геометрический орнамент из косопересекающихся полосок — камастита на фоне более светлого тэнита. Впервые эти узоры увидел и изучил ученый Акоис Видманштетт, так они и называются «видманштеттовы фигуры». Случилось это после того, как 22 мая 1808 года вблизи местечка Штаннрн упал железный метеорит .
А ведь еще в просвещенном XVIII веке ученые мужи настолько утратили веру в возможность падения метеоритов, что даже убрали их из музеев, дабы не срамиться перед публикой. Какая же убежденность понадобилась замечательному путешественнику и ученому-натуралисту П. С. Палласу и ученому — химику Э. Хладни, чтобы осмелиться возвестить о космическом происхождении огромного 600 — килограммового метеорита. Этот огромный метеорит был найден в 1749 году на горе Темир, между Красноярском и Минусинском. П. С. Паллас в 1775 году привез его из Сибири. «Палласово железа» было первым детально изученным метеоритом, вновь убедившим ученый мир в неразрывной связи Земли и космоса .
Метеорит П. С. Палласа был одним из наиболее крупных. Но самый большой известный железный метеорит упал в Мексике. Суммарная масса его обломков — 100 с лишним тонн ! Но и это не предел. На весь мир известна Чертова долина в Аризоне — кратер диаметром 12 тыс. метров и глубиной почти 200 м. Подсчитано, что масса упавшего сюда метеорита была около 10 миллионов тонн. В легендах индейцев навахо метеорит превратился в духа огня, сошедшего с неба на Землю.
«Небесный металл» поддается только холодной обработке — расплавить его почти невозможно. И все же существует оружие из метеоритов! Это кинжал с золотой рукояткой, найденный при раскопках шумерского города Ура. Кинжал был изготовлен предположительно в 3100 году до н.э. Есть предметы и более позднего времени. Это две сабли и наконечник пики индийского властителя и две шпаги: русского царя Александра I и романтического героя Южной Америки С.Боливара.
Самая настоящая и самая давно известная железная руда, безусловно, знакома и вам. Все, кто видел железо, помнит и то, как выглядит ржавчина. Стоит не защитить любой железный гвоздик или винтик от влаги и они моментально покрываются ржавым налетом: на их поверхности образуется рыхлый слой гидроксида железа, — это часть одна из самых распространенных его руд.
На месторождениях железа часто возникают мощные зоны «проржавелых руд и пород». Уральские горняки придумали им меткое прозвище — «железные шляпы «. С такой шляпы начинается часто разработка месторождений. И лишь «сняв шляпу», можно добраться до первичных руд. Известное Бакальское месторождение на Урале как раз такая вот «лимонитовая железная шляпа «на сидеритовых рудах. Рыхлый землистый, ржаво-рыжий лимонит называют еще бурым железняком. Но в отличие от ржавчины на гвозде лимонит в природе образуется не только на готовом железе. Само название «лимонит «хотя оно относится к охряно-желтому минералу, к лимону никакого отношения не имеет, а происходит от слова «леймон», что по гречески означает «мокрый луг», «болото». Оттого и лимонитовые руды нередко называют болотными, озерными, луговыми, а то еще и бобовыми.
Именно в болотах, озерах и на морском мелководье возникают необычные на вид лимонитовые руды. Лимонит таких руд и вправду напоминает не то бобы, не то мелкие птичьи яйца или коконы каких-то неведомых бабочек. Как же возникают диковинные формы ?
Ученые установили, что гидроксиды приносятся в водоемы поверхностными водами в виде коллоидных растворов. Морская вода — это, по существу, слабый раствор электролитов: она насыщена парами хлора и щелочных металлов. Коллоиды в ней «свертываются», и вот тут-то и происходит зарождение хлопьев и шаров ржавчины. Вспомните, если вы варили клейстер или кисель: чуть зазеваешься — и вся кастрюлька полна комков. Вот такой «кастрюлькой» с комками и оказался морской бассейн, в котором сформировались руды Кергенского месторождения. Примерно так же выглядит и руда знаменитого железорудного месторождения в Эльзасе — Лотарингии. В водах болот и пресных озер электролитов нет. Электрохимические реакции здесь не протекают. Их роль выполняют бактерии: они свертывают, скатывают «бобовины «гель гидроксидов. Крупных месторождений железные «окатыши «из озер и болот не образуют, но зато именно такие руды верой и правдой служили не одну сотню лет нашим предкам.
В Чехии и Словакии природа создала словно выставку произведений абстрактной скульптуры из лимонита, гетита и гидротетита экстракласса. Здесь в местечке Затуняк, «железная шляпа» сопровождается развитием пустоток, пещерок, трещин, в которых гидроксиды могут свободно и с полной фантазией кристализоваться.
Каких только форм не образует здесь гетит! И гигантские гроздья почек, словно покрытые черным лаком и грандиозные сростки сосулек, какое-то фантастическое соединение органа с глыбой сосулек мартовского льда и блестящие «шишки» гетита, достигающие размера детского плеча!
Еще больше чем бурых гидроксидов в природе красных руд железа. Красный железняк — гематит — в числе немногих других минералов входит в почетную азбуку минералогии. В 325 году до н.э. друг и ученик Аристотеля Теофраст в своей книге «О камнях» так пишет о гематите: «Гематит напоминает запекшуюся кровь». Иссиня — вишневая окраска гематита в темных местах почти черная. Здесь минерал отливает металлом, но сквозь черноту глухо просвечивает краснота, пробивается наружу красными мазками и налетами. Известно, что в древности гематиту, похожему на запекшуюся кровь, приписывалась способность заживлять кровоточащие раны. Знаменитый медик античности, соратник Плиния Диоскур писал о целебных свойствах камней, применяемых в медицине, таких как янтарь, лазурит, нефрит, малахит и гематит. Порошок гематита издревле использовался и для еще одного важного дела — для полировки золотых и серебряных изделий .
Самое оригинальное образования гематита — это, конечно, железные руды. Тонкие, темно — красные, слегка изогнутые «лепестки «раскрываются, как у живой махровой розы. В удивительных уникальных созданиях сверкающий мир кристаллов близок миру лепестков и тычинок ! Наверное, вы слышали и еще об одном важном и интересном минерале железа — магнитном железняке, магнетите. Магнетит содержит более 72% железа, но самое интересное в нем — его природный магнетизм, свойство по которому, собственно, и был открыт этот минерал. Как сообщает римский ученый Плиний, магнетит был назван в честь греческого пастуха Магнеса. Магнес однажды пас свое стадо, и вдруг его посох с железным наконечником и его подбитые гвоздями сандалии притянула к себе гора… Гора сложенная сплошным серым камнем.
Минерал магнетит дал в свою очередь название магниту, магнитному полю и всему загадочному и интересному явлению магнетизма, которое пристально изучается со времен Аристотеля по сей день.
Магнитные свойства магнетита используются и сегодня — прежде всего для поиска месторождений. Именно гигантская магнитная аномалия способствовала открытию грандиозного месторождения в районе Курска, которое так и названо Курская магнитная аномалия.
Сидерит, или железный шпат — карбонат железа. По-гречески «сидерос», или «зидейрос», что значит «железо». По внешнему облику это самый антиметаллический минерал железа.
Случается, сплошной сидерит слагает целую гору. Такая гора известна в Альпах, в Штирии, на территории Австрии. Разрабатывают ее не одну сотню лет. И сейчас вся она, от подножия до вершины словно лестница великанов, поднимается уступами на 800 м. Каждая ступенька высотой 1,5 — 2 м, а всего их больше 40!
Рассказывают, что когда-то в давние времена, железной руды здесь не было, а в горе брали только белый камень. Как-то пошли мужики за камнем, чтобы дом построить. И вдруг видят в ста шагах маленького — премаленького человека, одетого ну точно как настоящий горняк: и с широким кожанным поясом и со всем горняцким инструментом — кайлом, ломом и прочим. Да это же Горный Дух по имени Винциг! «Винциг» — значит «крошка». Стал Винциг долбить кайлом породу. Ударит по белому камню и как птички разлетаются в стороны красные осколки. Мужики рты пораскрывали от удивления .
Да так и не успели закрыть: прямо перед ними вырос огромный Горный Дух! «Чего вам тут надо?» — говорит. -«Что вы тут роете»?
«Камень», — отвечают. — «Домишко построить надо».
Рассмеялся выросший до небес Винциг — «На что вам простой камень? А золота не хотите? Или железа? Выбирайте-ка сами: золото на год или железо на века?» «Железа! «Железа! На века железа! — закричали изо всех сил мужики, стараясь перекричать друг друга. «Ну тогда так: где я ударю, там и ройте, и железо не кончится никогда !».
Не обманул людей Горный Дух — и по сей день работает рудник Эрцберг в Штирийских Альпах!
Т.Здорин, кандидат геолого-минералогических наук.