| Мало кому из наших современников приходилось видеть настоящие заявочные столбы, которыми лихие таежные бродяги в былые времена столбили свое право на открытие подземных кладов. Мне повезло — одну из таких старых заявок я обнаружил в 1968 году во время экспедиции по горной системе Черского. Сегодня столб из долины реки Серечен украшает экспозицию геологического музея Северо-Восточного комплексного НИИ ДВНЦ АН СССР в Магадане. Именно эта находка, датированная 1915 годом и интересная уже сама по себе, позволила приоткрыть еще одну страницу истории освоения Северо-Востока нашей страны. Ведь обычно подобные заявочные столбы ставили золотоискатели, а этот кто-то из безвестных старателей установил у проявлений обнаруженного им гипса. Ошибка?
ПРЕДСТАВЛЯЕМ ГЕРОЯ ПОВЕСТВОВАНИЯ
Можно ли остаться равнодушным при виде массивных сахаровидных глыб гипса и ангидрита? Хороши столбчатые, пластинчатые, игольчатые и волокнистые абсолютно прозрачные кристаллы чистого гипса. Нередко можно встретить похожие на мрамор разновидности голубовато-серого, светло-серого и светло-коричневого цвета, с полосчатым или пятнистым рисунком на поверхности сколов. Такие нарядно расцвеченные образцы гипса особенно ценятся у мастеров-камнерезов. Изумляют своей красотой мерцающие розовые тонковолокнистые селениты, принесшие мировую славу уральским умельцам. Привлекает к себе внимание крупнокристаллический прозрачный серебристый гипсовый шпат, который в народе называют «марьино стекло»...
Гипс и его ближайший родственник ангидрит — минералы из группы сульфатов — достаточно широко распространены в природе. Они тесно связаны с карбонатными породами — известняками и доломитами, нередко переслаиваются с ними. Все это осадочные образования. Они рождались из морской воды при интенсивном ее испарении в теплых мелководных лагунах. Гипс выпадал при относительно небольшой солености, а при ее повышении начинал образовываться ангидрит. Именно поэтому они так часто встречаются вместе. В геологической истории нашей планеты условия для образования гипса и ангидрита создавались неоднократно на протяжении многих миллионов лет, начиная с ранних этапов формирования ее поверхностной слоистой оболочки.
Нетрудно убедиться, что гипс (CaSOfX Х2Н2О) и ангидрит (CaSOi) практически одинаковы по своему качественному химическому составу, если не считать двух молекул воды в первом из них. А не учитывать эту воду ни в коем случае нельзя. Привычная всем нам вода пропитывает любую горную породу по порам, межзерновым пространствам и трещинам и, замерзая и оттаивая в них, способна разрушить самые крепкие монолиты. В гипсе же, кроме такой воды-разрушителя, содержится 20,9 % другой воды, которая входит в состав самого минерала и тесно связана в нем молекулярными силами с частицами сернокислого кальция. Она не способна ни к растворению, ни к замерзанию, ни к перемещению под воздействием силы тяжести. Лишь выйдя из состава минерала, а это происходит при нагревании, такая вода превращается в обычную, со всеми ее свойствами. Зато сам термически обработанный гипс существенно меняется — теряет кристаллические свойства и рассыпается в порошок. Именно этот материал, называемый гипсовым вяжущим, сыграл важнейшую роль в развитии нашей цивилизации.
ХЛЕБ СТРОИТЕЛЬСТВА
В незапамятные времена люди заметили, что обожженный на костре гипс при соединении с водой охотно поглощает ее, превращаясь сначала в тестообразную массу, а затем в камень. Такое превращение происходит за каких-нибудь 20—30 минут. Гипсовая масса, твердея, увеличивается в объеме, сохраняет его при высыхании и плотно прилегает к любой, даже очень сложной форме, позволяя снимать с нее точные слепки, что сыграло не последнюю роль в литейном деле.
Но первая и, пожалуй, самая главная область применения гипса — строительство. Этот материал, обычно в смеси с известью,— один из самых первых надежных и дешевых видов цемента.
Стены и полы в храмах и гробницах, украшения саркофагов, сосуды, статуэтки и другие изделия из гипса, изготовленные руками древних мастеров, находили и продолжают находить археологи в Египте, Эфиопии, Иране, других странах, а в СССР — в Северном Причерноморье, Приуралье, Средней Азии и на юге Сибири широко использовались гипсовые вяжущие, а также естественные гипс и ангидрит и во все последующие эпохи. Крепкий зернистый гипсо-ангидритовый камень употреблялся наряду с известняком при кладке стен и фундаментов в средневековой Европе. Из вяжущих материалов на основе гипса изготовляли даже искусственный мрамор. Этот материал наряду с естественными облицовочными камнями умело использован в отделке интерьеров Зимнего дворца и других шедевров архитектуры Ленинграда, Петергофа, Пушкина. И сегодня из зернистого гипса вырезают различные декоративные детали и облицовочные плитки, которыми украшены мно гие современные общественные здания — вокзалы, гостиницы, магазины у нас и за рубежом.
И все-таки львиная доля, примерно четыре пятых добываемого в наше время гипса идет для приготовления различных вяжущих материалов. Наибольшее распространение среди них получил строительный, или, как его еще называют, штукатурный гипс. Из этого дешевого и экономичного материала готовят стеновые панели и блоки, перегородки, плиты покрытий и перекрытий, архитектурные детали, сухие штукатурные смеси со специальными добавками для механизированной обработки больших поверхностей и многое другое.
ПРОСТОЙ РЕЦЕПТ
Производство гипсового вяжущего на удивление несложно. Раньше для приготовления этого материала куски гипса сыпали на угли костров, разведенных в вырытых в земле ямах. Сегодня этот процесс немногим усложнился. Измельченный природный гипсовый камень нагревают при температуре 140— 190 °С в течение нескольких часов в варочных котлах, вращающихся печах или других емкостях. Во время нагрева гипс теряет полторы молекулы своей кристаллизационной воды и превращается в полуводную разновидность — практически готовый для широкого использования ценнейший строительный материал.
Технология получения медицинского и формовочного гипса, используемого для изготовления форм и моделей в керамической, авиационной, автомобильной промышленности и точном машиностроении, практически такая же, только исходным материалом служит самый высокосортный гипсовый камень.
Несколько иным способом получают другую разновидность гипсового вяжущего — высокопрочный гипс. Его готовят, обрабатывая гипсовый камень насыщенным паром под давлением. Это несколько более энергоемкий процесс, зато получаемый материал становится намного прочнее. Высокопрочный гипс используют там, где требуется вяжущее с быстрым схватыванием и твердением, например, для изготовления железобетонных конструкций.
Нетрудно убедиться, что высокопрочный гипс представляет собой полиморфную разновидность ангидрита. Именно это открывает возможность новых безобжиговых технологий получения вяжущего из природного ангидрита, который пока еще используется явно недостаточно.
В процессе обжига гипсового камня при температурах от 600 до 1000 °С из него уходит вся кристаллизационная вода и образуется так называемый «мертвый» гипс, потерявший свои ценные вяжущие качества. Оживить его, придать активность помогают различные добавки — катализаторы, особенно известь. Из такого «реанимированного» гипса изготовляют бетоны для наземных сооружений, смеси для строительных растворов, наливные бесшовные полы, подоконные доски, ступени и другие строительные элементы, отличающиеся высоким сопротивлением истиранию, морозостойкостью, хорошими тепло- и звукоизоляционными качествами.
Области использования гипса и ангидрита поистине неисчерпаемы. Без них не могут обойтись бумажная, химическая, стекольная, металлургическая и многие другие отрасли хозяйства.
АДРЕСА ПОДЗЕМНЫХ КЛАДОВЫХ
Крупными месторождениями гипса и ангидрита располагает США, Канада, Франция, Испания и другие страны. В России ежегодно добывают около 13 млн т гипсового сырья. Однако активно эксплуатируется менее трети разведанных месторождений, большей частью в европейской части нашей страны. Многие месторождения приходится разрабатывать подземным способом. При этом значительная часть сырья теряется. Например, на Новомосковском месторождении в Тульской области работы идут на глубине более 130 м. Около 66 % запасов остается в поддерживающих кровлю выработок целиках и межкамерных пространствах.
Значительны запасы гипса и ангидрита в Приуралье, особенно в Пермской и Оренбургской областях, а также в Башкирии. Здесь гипс и ангидрит нередко слагают целые горы, образуют скалистые утесы по берегам рек. Это районы классического развития карста со множеством знаменитых пещер, гротов, таинственных подземных коридоров, провалов.
К востоку от Урала гипсовое изобилие кончается. Здесь единственная мощная база по производству вяжущих — Заларинское месторождение в Иркутской области. Именно этим материалом снабжаются вся Восточная Сибирь и Дальний Восток.
В КРАЮ ГИПСОВОГО ДЕФИЦИТА
Несметные природные богатства таит в своих недрах Дальний Восток. Осваивать их в этот некогда необжитый край едут люди. Строятся новые города и поселки, горнодобывающие и промышленные предприятия. Эта огромная стройка просто не может обойтись без местных материалов. Но везли и продолжают везти сюда за тридевять земель не только технику и металлоконструкции, но и строительный лес, кирпич, цемент, известняк, гипс. Гипсовый дефицит ощущается в Восточной Сибири давно. Если в первые годы освоения, когда здесь не было ни дорог, ни поселков, ни собственной энергетики и промышленности, такое положение было вынужденным и его можно было оправдать, то сегодня это непозволительная роскошь. Строительная индустрия Северо-Востока страны обязана иметь свой собственный цемент, известь, гипс и другие строительные материалы. Реальные предпосылки для этого есть: геологи открыли месторождения цементного сырья, кирпичных глин, вулканического пепла, облицовочных камней, пес- чано-гравийных пород.
В Восточной Якутии, на берегу реки Серечен — левого притока Рассохи белые, лишенные растительности сопки-«альбиносы», сложенные светло-серыми и голубоватыми гипсами, ангидритами и гипсо- ангидритовыми породами, образуют гряду протяженностью около 14 км. Они резко выделяются на окружающем фоне и хорошо видны даже на мелкомасштабных космических снимках. В поверхностной зоне выветривания повсеместно распространен рыхлый землистый гипс. Именно он, по-видимому, привлекает сюда снежных баранов, нуждающихся в минеральной подкормке. Серпантинами их троп опоясаны склоны гипсовых сопок. Эти сопки — идеальные объекты для добычи гипса.
Весь мир использует в строительстве гипс. Для его производства не нужны сложные энергоемкие агрегаты. При отделке зданий материалами на основе гипсового вяжущего практически сводятся к нулю непроизводительные «мокрые» процессы. Из гипса удобно изготовлять литые наружные стены небольших домиков, животноводческих комплексов, складских помещений.
Сереченский гипс очень нужен не только Магаданской области и Восточной Якутии, но и Камчатке, Сахалину, Приморью. Хватит его и для экспорта в страны Тихоокеанского бассейна, особенно в Японию, не имеющую своего гипса. Не случайно безвестный старатель установил свой заявочный столб именно на гипсе! |