Рассказы о самоцветах - [19]

Точное определение геохимии как науки было впервые дано в нашем Союзе, хотя ее положения наметились больше 100 лет назад еще в трудах швейцарского ученого Шенбейна (1799–1868). Основные ее проблемы были поставлены в нашей стране, и хотя ее экспериментальные основы были заложены сначала в Норвегии школой Гольдшмидта, хотя корни этих идей наметились еще в достижениях американских школ, однако основная формулировка ее законов и проблем принадлежит прежде всего нашему русскому академику В. И. Вернадскому и его школе.

Вторая наука (исторически первая) — минералогия. По концепции русских исследователей, минералогия призвана изучать химические соединения земной коры — молекулы, кристаллические решетки, коллоидальные обломки этих решеток или аморфные тела — в конкретных условиях земной коры.

Минералогия в течение двух с половиной тысячелетий своего существования была наукой описательной, и только благодаря точности ее достижений она подошла к пониманию природы минерала по существу (мы не должны забывать огромную роль точного факта, накопленного исследователями всех народов и всех веков).

Минералогия, изучающая минерал во всех его свойствах — кристаллических, физических, механических и кончая химическими, изучающая его не как самодовлеющее тело, а как часть неразрывного целого единой земной коры, именно сейчас подошла в нашей стране к постановке ряда важнейших и глубочайших проблем науки. Как мы знаем, минерал образуется из сочетания нескольких элементов Земли. Почему же таких сочетаний в природе нам удалось узнать всего лишь около 3 тыс., да и среди них обычными являются только 400? Очевидно, что существуют специальные законы минералогии, которые суживают это число и которые вызывают в природе только строго определенные комбинации элементов.

Минералы оказались не разбросанными без какой-либо системы или порядка, — наоборот, подобно тому как существуют законы распределения элементов, существуют законы и распределения самих минералов.

И сейчас благодаря применению ряда положений менделеевского закона в сочетании с законами кристаллохимии и энергетического учения о кристалле мы подходим к необычайной по важности задаче: в каждой природной системе элементов при данных условиях могут быть намечены те минералы, которые последовательно возникают при ее кристаллизации. Трудно сейчас оценить огромное научное и техническое значение этого прогноза, скрытого в теории парагенезиса.

Таким образом, в нашей стране на наших глазах вместо старых, неясных представлений прошлого наметились точные задачи минералогии как науки о минерале, его свойствах и его истории в земной коре.

Каковы же задачи изучения культуры камня в свете этих новых идей в годы развития технической химии и техники, в годы совершенно новых представлений о задачах всего естествознания?

Современная культура камня

Изучение свойств камня во всей их сложности и разнообразии — такова одна из важнейших проблем современной минералогии. Не только история его образования и роста в земной коре, а сама природа камня, его внутренняя структура, различные свойства, используемые промышленностью, наконец его синтез.

Культура камня потребовала за последние десятилетия совершенно новых технических приемов. Появились целые заводы искусственного камня, целые предприятия, фабрики, связанные с обработкой кристаллов.

Основной задачей этих предприятий было использование самых разнообразных специфических природных свойств — прозрачности, оптических свойств, радиопроводимости, электропроводимости, теплопроводности, огнеупорности, прочности, стираемости и т. д. и т. д. Благодаря этому расширилось применение самых различных минеральных тел: горного хрусталя, корунда, флюорита, исландского шпата, янтаря, талька и др. И все это менялось и расширялось в связи с развитием самой техники, изменениями в потребностях и типах объектов.

Культура камня, сменившая старое искусство огранки и обточки, потребовала, таким образом, постановки и новых проблем, организации новых производств. И среди самых замечательных минералов техники на первом месте оказался в XX в. алмаз, который сделался важнейшим фактором промышленного значения. Достаточно вспомнить о замечательной буровой технике, о возможности получения при помощи алмаза тончайших нитей вольфрама — таких, что один метр проволоки после протягивания превращается в 12 км.

За последние десятилетия наметился и другой путь — путь синтеза. Нет никакого сомнения, что изучение природы минерала и образования его в земной коре — все это постепенно приводило к воспроизведению тех сложных процессов, которые протекают в глубинах Земли и медленно и постепенно создают чистый, прозрачный кристалл. Поэтому понятно, что проблема синтеза оказалась одной из важнейших задач минералогии в целях создания минерала определенных свойств.

Во всех странах был создан ряд специальных заводов и фабрик. Одни из них, как завод Биттерфельд в Германии, пытались воссоздать твердый камень, в частности алмаз; другие стали выращивать различные кристаллы; третьи занимались проблемой воссоздания сверкающего самоцвета — рубина, сапфира, александрита, изумруда, шпинели, бирюзы и многих других. Эти самоцветы, полученные синтетическим путем, по своей чистоте и красоте могут даже соперничать в некоторых случаях с камнями земных глубин; получены даже искусственные керамические краски из многоцветных шпинелей, корундов. За последние годы наметился исключительный рост производства синтетического камня, которое достигло перед началом войны 250 млн. каратов, т. е. около 50