Эдвард Эрлих - Месторождения и история

• Название: Месторождения и история
• Автор: Эдвард Эрлих
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2016
• ISBN: 978-5-00071-481-2

Книга представляет собой попытку дать панораму процесса открытия и освоения месторождений полезных ископаемых и влияния, которое оказали эти открытия на социально-экономическую историю человеческого общества. Описание сопровождается рассказом о судьбе первооткрывателей. В значительно мере она опирается на известные автору по личному опыту истории открытия крупнейших месторождений России – алмазных месторождений Сибири, Норильска, Талнаха, редкометалльных месторождений массива Томтор.

---

Метеоритный дождь произошел 10 000 лет назад, с тех пор иннуиты в течение тысячелетий широко пользовались метеоритным железом для изготовления ножей, наконечников стрел и гарпунов. Они приходили к этому месторождению за десятки и сотни километров. Вместе с этим метеоритным дождем Век Железа начался для арктических племен намного раньше, чем для остального человечества. Можно с уверенностью сказать, что орудия, сделанные из упавшего с неба железа, помогли иннуитским племенам выжить в суровых условиях Арктики. Человеческая культура едина и сохранение каждого её элемента имеет непреходящее значение для всего человечества.

Болотное железо. Начало железной индустрии

Главным источником железа в Северной Европе являлись так называемые болотные железные руды, сформировавшиеся в болотах на постледниковых равнинах. Здесь, в ходе так называемой субатлантической фазы оледенения, создались условия, благоприятные для осаждения большого количества окислов и гидроокислов железа. Руды были представлены гетитом и лимонитом. Они были расположены прямо на поверхности, и можно было просто собирать их или, учитывая их пористую текстуру, добывать их просто лопатой. Особенности состава, в частности гидратированность железа, давали возможность получать первичный субпродукт губчатое (или кричное) железо. Прямо на месте, в ямах, в ходе разработки, оно прогревалось, перемешанное с древесным углем и позднее ковкой перерабатывалось в чугун.

Остатки рудников, добывавших болотную руду, найдены в Южной Англии в районе Уинд и в области Форест-оф-Дин, в Юрском хребте во Франции и Рейнском бассейне Германии. В Швеции до XVIII века включительно крестьяне выплачивали часть феодальной повинности кричным железом, которое они сами изготовляли.

В России болотные руды вплоть до XVI века были главным источником железа, в частности, для крупнейшего центра металлической промышленности в районе Тулы к югу от Москвы.

Секреты изготовления булата

Если классическая Греция может считаться высшим воплощением бронзового века, то воплощением века железного, безусловно, является Древний Рим. Но прежде, чем римляне стали изготовлять из железа свои доспехи, и знаменитые короткие римские мечи, произошло одно очень важное событие. Армия Александра Македонского вошла в Индию и столкнулась с армией царя Пора. Великий хорезмиец Аль-Бируни (973 – 1048) писал: «Никогда не было народа, который лучше разбирался бы в отдельных видах мечей, чем жители Индии. Будучи твердыми и прочными, они одновременно обладали большой упругостью и вязкостью. Клинки легко перерубали железные гвозди и в то же время свободно изгибались на 900 – 1200. На панцире царя македонские мечи не оставляли ни вмятин, ни царапин. По свидетельству историков, древнее европейское железное оружие было настолько мягким, что после двух-трех ударов уже гнулось и приходилось отходить, чтобы выправить клинок». Европейские мечи делались из недостаточно упругих и мягких низкоуглеродистых типов стали. Естественно, индийское оружие казалось европейцам чудом. Первым процессом обработки железа было его прокаливание, закалка.

Первоисточник технологии изготовления булата остается неизвестным – с одной стороны говорится, что секрет его изготовления был занесен в Пенджаб кузнецами племен, пришедшими с Гималаев, с другой о том, что он был завезен с Цейлона. Так или иначе, технология приготовления булата была завезена в Сирию, где он стал известен как дамасская сталь. Слитки литого булата в виде разрубленных лепешек вывозились в Дамаск. Но индийская сталь стоила очень дорого, и сирийские мастера изобрели сварной булат, создав первый в истории композиционный материал, состоящий из частиц твердой углеродистой стали в матрице из мягкой низкоуглеродистой стали. Славу этих клинков крестоносцы разнесли по всей Европе. Отсюда секрет булата был завезен в Андалузию и был использован готскими мастерами для изготовления клинков, получивших название толедских. Та же технология использовалась при изготовлении самурайских мечей. В середине XIX века секрет изготовления булата был заново открыт русским металлургом Павлом Аносовым (Белоус).

Освоение производства булата открыло путь для широкого применения железного оружия. Оно стало основой вооружения римской армии и без преувеличения дало возможность Риму покорить тогдашний мир.

Месторождения, несколько раз решившие судьбы Европы

Речь идет о железорудных месторождениях северо-западной Испании в Кантабрийских горах близ Бильбао. Испания играла роль сырьевого придатка Рима. Здесь налицо были все составляющие для интенсивного развития горнорудной промышленности – богатые месторождения, легко разрабатывавшиеся открытым способом, даровая рабочая сила – рабы, и, кроме того, они были удобно расположены на берегу реки Нервион, в 6 милях от берега океана. Это обеспечивало легкость транспортировки руды.

Именно эти месторождения были основным поставщиком железной руды, из которой делались короткие римские мечи и панцири римских воинов – основное вооружение римских легионов, обеспечивших все римские завоевания.

Еще Плиний Старший в своей Естественной Истории писал о том, что горы в Кантабрии целиком сложены железом. Образ целиком сложенных железом гор просто выражал обилие руд. Именно эти месторождения и послужили основным источником железа для вооружения римской армии. Из железа этих месторождений делались короткие римские мечи и панцири римских воинов – основное вооружение римских легионов, обеспечивших все римские завоевания. Но это было лишь началом поразительной истории этих месторождений. Когда арабы захватили почти всю Испанию, эти месторождения остались на крошечном плацдарме, оставшемся в руках христиан. Руда из района Бильбао использовалась толедскими мастерами для производства булата, секрет изготовления которого они заимствовали у своих противников-арабов («кто с мечом придет, тот от меча и погибнет»). Европа была спасена от арабского завоевания сталью из железа месторождений Калабрии. Из него же были выкованы мечи реконкисты.

Начиная с XVI века, железные руды Бильбао постоянно вывозятся в Англию. В елизаветинские времена использование металла, произведенного из руды Бильбао, становится столь обычным, что искаженное название города – Бильбо употребляется Шекспиром в «Гамлете» и «Виндзорских проказницах» для обозначения железных кирас (Железо). Позднее испанская руда стала основой английской черной металлургии, созданной в центре угольных месторождений Уэльса и Англии.

Спрос на эту руду особенно вырос, в связи с применением бессемеровского способа производства стали. Только теперь, после многих веков истории разработок, месторождения стали впервые разрабатываться в больших масштабах. За 1899 год вывоз руды в Англию составлял почти 4 млн. тонн, в Германию – 0.5 млн. тонн и около 75 000 тонн руды было вывезено в Соединенные Штаты. Разработка в этот период велась на не менее чем 204 рудниках. Месторождения отрабатывались карьерами, реже короткими горизонтальными выработками (Adams, 1902).

Падение, разрушение и разграбление Римской империи привело к тому, что основные технические достижения античного времени были утрачены. Их нужно было непросто восстанавливать, но как правило изобретать заново. Это в первую очередь касалось изготовления железных орудий.

Большая часть железа шла на производство оружия. Из него делались знаменитые каролингские (франкские) мечи. Сам факт обладания железным оружием считался знаком огромного военного преимущества (почти непобедимости). Сен-галленский монах-летописец рассказывает о том, как лангобардский король Дезидерий, увидев в 773 году со стен осажденной Павии ощетинившуюся железом армию Карла Великого, вскричал в изумлении «О, железо! Увы, железо!».

Даже в XII веке францисканец Варфоломей Английский говорит в своей энциклопедии «De propritabus rebus» о железе как о драгоценном предмете. Со многих точек зрения железо более полезно, чем золото, хотя скаредные души алкают золота больше чем железа. Без железа народ не смог бы защищаться от своих недругов или поддерживать господство общего права; благодаря железу обеспечивается защита невинных и карается наглость злых. Точно так же и всякий ручной труд требует применения железа, без которого нельзя ни обработать землю ни построить дом.

Недаром обработчики железа – кузнецы приравнивались по значимости к колдунам, обладающим священным знанием.

Железные орудия в основном использовались для обработки дерева, но постепенно стали считаться главным материалом для изготовления пахотных орудий. В написанной в середине IX века хронике первых нормандских герцогов Дудон Сен-Кантенский говорит, что эти князья дорожили плугами с железным лемехом и установили примерные наказания за кражу этих орудий.