Океан. Выпуск седьмой - Виктор Фомин

Из сказанного следует, что на определенном этапе формирования лика Земли возникли океанические впадины, естественно, не все сразу. Они заполнялись не за счет конденсации влаги из атмосферы при остывании нашей планеты, а сразу же при образовании дна океанов водой, которая вытеснялась на поверхность из недр Земли за счет вулканической деятельности. Напомним, что молекулы воды входят в состав многих минералов. Это так называемая кристаллизационная вода. Прогрев минералов всегда сопровождается потерей кристаллизационной воды.

Сейчас уже почти ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что если не единственным, то, во всяком случае, главным создателем Мирового океана был взрывной и лавовый вулканизм. В его сложном процессе и накапливалась первородно соленая океанская вода — колыбель земной жизни. Океан, рожденный в огне и пламени вулканов, уже первоначально был соленым.

Соленая океанская вода — огромный природный кладезь различных химических веществ. Уже в глубокой древности люди владели искусством получения из нее поваренной соли. Египтяне выпаривали соль в прибрежных лагунах под лучами палящего солнца. В Испании и Португалии осаждали ее в искусственных испарительных бассейнах. В Шотландии и на севере Руси, где солнце не очень щедро на тепло, вываривали соль из воды на огне.

В отдаленные от побережий районы Африки и Азии соль доставляли караваны, идущие по неприкосновенным и тщательно охраняемым путям. Там торговцы обменивали ее у местных жителей на равное по весу количество золотого песка. В Римской империи солью нередко расплачивались с наемниками. В том же Древнем Риме без соли не обходились никакие жертвоприношения. В африканских странах она считалась амулетом, предохраняющим от всяких бедствий.

В наше время океан без какого-либо для себя ущерба ежегодно отдает людям не менее восьми миллионов тонн соли, что составляет примерно одну треть от общей ее добычи. Получение соли из океанской воды довольно затяжной процесс. В природе полное испарение воды с выпадением в осадок содержащихся в ней химических соединений происходит в исключительных случаях. Это происходит в мелеющих замкнутых заливах и лагунах. Интересно, что находящиеся в океанской воде химические соединения при ее испарении выкристаллизовываются в определенной последовательности. Сначала выпадают в осадок известковые соединения и окиси железа, затем осаждается гипс, потом раствор концентрируется до тех пор, пока из него не начнет выделяться поваренная соль. При дальнейшем испарении из раствора отлагается английская соль и т. д.

Это свойство используется в промышленной добыче соли, которую ведут в основном в искусственных многоступенчатых бассейнах. В одних бассейнах удаляют нежелательные соединения, в других — осаждают требуемый продукт. Устройство соледобывающих бассейнов возможно лишь в теплых и достаточно сухих странах. Подобный способ неприменим, например, на жарком побережье Гвинейского залива из-за очень высокой влажности воздуха.

В наши дни хлористый натрий идет не только на пищевые цели, он еще является ценным сырьем для промышленности. Природа, как бы предвидя это, позаботилась о практически неисчерпаемых запасах соли. В одном только Мировом океане ее столько, что при современных темпах потребления хватит на полтора с лишним миллиарда лет. Это не считая его тайных кладовых, о существовании которых стало известно лишь сравнительно недавно.

В 1961 году геофизики обнаружили под дном Средиземного моря структуры, похожие на знакомые по суше соляные купола. Возник вопрос: что же это есть на самом деле? Очень необычной казалась возможность существования в удаленных от берега глубоководных участках моря погребенных в толще дна соляных отложений. В 1970 году в районы расположения куполообразных структур вышло американское океанографическое судно «Гломар Челленджер», оборудованное установкой для глубоководного бурения. Заложенные с него скважины вскрыли там под мощными напластованиями илов каменную соль морского происхождения. По заключениям геофизиков, ее месторождения имеют широкое распространение и большую толщину.

Откуда могли взяться в недрах дна Средиземного моря огромные залежи соли? Напрашивался один ответ: море когда-то отделилось от Атлантики и пересохло, а потом вновь было заполнено водой океана. В пользу такого мнения ученые привели убедительные доводы. Они даже подсчитали, что с прекращением доступа воды через Гибралтарский пролив море должно было испариться примерно за тысячу лет.

Открытые учеными хранилища соли — еще один резерв этого ценного пищевого и промышленного сырья, об истинных запасах которого на Земле мы, скорее всего, имеем весьма приближенные представления.

Соль широко известное соединение, добываемое также и на суше. А вот бром фактически «океанский» элемент: свыше девяноста девяти процентов этого вещества сконцентрировано в Мировом океане. Океанская вода является самой выгодной «рудой» для получения брома, поскольку его высвобождение из наземных отложений, а здесь он в чистом виде не встречается, сопряжено с большими техническими трудностями.

Как только стало известно о наличии в океанской воде золота, сразу начали появляться многочисленные проекты его добычи. Большой интерес к нему проявила в свое время Германия. Известный немецкий химик Фриц Хабер надеялся, что его страна расплатится с репарационными долгами первой мировой войны благородным металлом, который будет добыт по его методу из вод океана. Однако золото ускользнуло от него словно мираж — промышленный способ его получения оказался совершенно нерентабельным.

Неудача Фрица Хабера не охладила пыла «золотоискателей». Попытки извлечь из океана благородный металл не прекращаются и по сей день. Уж очень заманчива перспектива овладеть несметными сокровищами Нептуна. Опробовались способы, основанные на электролизе. В недалеком прошлом обратили внимание на избирательную способность некоторых обитателей океана накапливать в себе редкие металлы. Кстати, многие элементы сначала нашли в живых и растительных организмах и только потом уж в океанской воде. Из ряда организмов сумели выделить вещество, аккумулирующее золото. Его смешали со ста литрами океанской воды, чтобы выделить из нее этот металл. В результате такой процедуры удалось получить четырнадцать тысячных миллиграмма золота. Недавно пробуксировали в океане контейнер с очень активной ионообменной смолой. Процеженные через него пятнадцать тонн воды отдали смоле девять сотых миллиграмма золота.

Многолетние старания энтузиастов не принесли пока сколько-нибудь заметного промышленного эффекта в изъятии у океана драгоценного металла. И не удивительно. Несмотря на грандиозность общего количества, его концентрация ничтожна — всего лишь восемь тысячных миллиграмма в кубометре воды. Неудачи энтузиастов нельзя считать бесплодными — хотя золотого тельца они не поймали, зато благодаря труду этих людей наука обогатилась оригинальными методами исследования химического состава вод океана.

Богатства в океане скрыты не только в толще воды. Его дно тоже кладезь многих необходимых человечеству веществ. При современных темпах добычи ряд месторождений, таких, как газовые, нефтяные и некоторые рудные, в недалеком будущем окажутся исчерпанными. Поэтому начало резко возрастать внимание науки многих стран к минеральным ресурсам, дна Мирового океана. В изучении полезных ископаемых океанского дна сделаны лишь первые шаги, но и они уже показали грандиозность запасов ряда крайне необходимых современной индустрии металлов и других химических соединений.

На моем рабочем столе есть небольшой кубик из органического стекла. В нем запаян черный с металлическим отливом камешек, по форме и размерам похожий на голубиное яйцо. На кубике выгравирована надпись: «Никель, медь, кобальт, марганец. Глубина 5100 метров. Тихий океан». Это железо-марганцевая конкреция — память об экспедиции, в которой она была поднята дночерпателем на борт исследовательского судна.

Конкреции представляют собой природные образования округлой формы с высокой концентрацией минеральных веществ. Они состоят преимущественно из окислов железа и марганца. Кроме того, они содержат небольшие количества кобальта, цинка, никеля, молибдена, свинца… Всего в этих образованиях обнаружено до 27 химических элементов.

Впервые железо-марганцевые конкреции на дне Атлантического, Индийского и Тихого океанов были обнаружены в 1873—1876 годах экспедицией на океанографическом судне «Челленджер», снаряженной Королевским географическим обществом Англии.

Любопытно строение конкреций. Внутри их обычно есть ядро. Это обломок либо породы, либо снесенного штормом с острова коралла, наконец, зуб акулы или еще какой-либо посторонний предмет. Инородное ядро покрыто материалом, формирующим конкрецию, который сложен в виде разного оттенка концентрических сфер, напоминающих в разрезе кольца роста на спиле дерева.