Зеленая разведка

Зеленая разведка

Подземные клады находили по-разному. Одни искали долго и упорно, другие встречались как бы сами собой.

Крупнейшие алмазные месторождения Африки открыли дети, игравшие блестящими камешками на берегу р. Оранжевой. История русских алмазов начинается в 1829 году с находки уральского паренька Павлика Попова. Через год в корнях вывороченного бурей дерева на берегу р. Токовой крестьянин Кожевников увидел зеленые камни - первые уральские изумруды. Другое месторождение самоцветов помогла найти... лиса. Алмазное месторождение - трубка "Мир" - было обнаружено по высыпке кимберлита - алмазоносной породы, выброшенной из лисьей норы.

"Рудные месторождения на территории нашей страны люди стали искать очень давно - 5 тыс. лет назад. За пристрастие к геологии и горному делу древний народ назвали чудью. В III тыс. до н. э. геологи и горняки искали, находили и разрабатывали медные, оловянные, золотые, серебряные и железные руды. Занимались добычей металлов и скифы.

Расселение славян по Русской равнине сопровождалось освоением минеральных богатств. Начало поиску обычно давали случайные находки "ключа соленого, образцов руд, краски вохры, каменьев диковенных, следов Древних разработок или же вообще сумнительных мест".

Старинный девиз геологов гласит: "Mente et malleo" - "Умом и молотком". С расширением деятельности геологической службы все меньше счастливых одиночек открывало месторождения, а сам поиск все больше отличался от розыска пиратских сокровищ. Только иногда удавалось геологу ударом молотка отбить кусок найденной руды, а чаще приходилось разыскивать залежи, скрытые под поверхностью земли и называемые геологами слепыми. Геологи учились "видеть" сквозь землю. О том, что им это удалось, свидетельствует постоянное расширение минерально-сырьевой базы страны.

Для поисков полезных ископаемых используется сейчас много разных методов, включая услуги авиации и искусственных спутников Земли. Среди них есть два, словно пришедших из русских сказок, где героям всегда помогали животные и растения наших лесов.

Все мы знаем, что во время Великой Отечественной войны специально обученные собаки разыскивали мины и снаряды, не только зарытые в землю, но и замурованные 6 бетон. А можно ли научить собаку искать руду? Оказывается, можно.

Целый ряд минералов и горных пород имеет специфический запах, таковы, к примеру, мышьяковистые и сульфидные руды. Специальные тренировки на полигонах Карелии показали, что собаки способны обнаруживать сульфидные руды под поверхностными наносами мощностью 12 м. Наиболее прилежными поисковиками стали восточноевропейские овчарки, фокстерьеры и метисы. После тренировки (от недели до месяца) собака, идущая с проводником, приближаясь к рудному телу, начинает обнюхивать землю, беспокоиться и рыскать, продолжая идти вперед до контакта с вмещающими породами. Пройдя зону контакта, собака возвращается и отмечает место залегания руды: лает или роет лапами землю.

Несколько лет назад в печати сообщалось об изготовлении "электронной собаки" - высокочувствительного устройства для восприятия запахов, чувствительность которого приближается к обонянию настоящей собаки. Может быть, со временем такие электронные рудоразыскные помощники геологов также будут использоваться при поисковых работах.

Поиски руд всегда проводят на так называемой перспективной территории, размеры которой нередко значительно превышают площадь европейского государства средней величины. Руда находится на глубине, поэтому проходить горные выработки и бурить скважины, чтобы "рассмотреть" подземелье в таких огромных масштабах, порой по бездорожью, иногда по болотам очень тяжело. Даже находка золотого месторождения не окупит всех затрат на поиски, ведь перспективность есть необходимое, но недостаточное условие успеха - район может оказаться пустым. И так иногда бывает. Достоинства четвероногих помощников в таких условиях очевидны, так же как и использование растений.

Издавна растения помогали находить в пустынных районах самое ценное для таких мест полезное ископаемое - воду. Это было довольно просто, ведь своим присутствием зелень указывает близость воды. Более чем на тысячу километров протянулась по цепочке оазисов Пальмовая дорога в Сахаре, следуя прихотливым условиям распространения грунтовых вод в этом районе.

Растения в пустыне обнаруживают не только присутствие влаги, они показывают глубину залегания и качество грунтовых вод, уровень их минерализации. В северных районах Сахары показателем неглубоко залегающиx пресных вод служит фисташка атлантическая, в центральных районах присутствие пресных вод на глубинах в несколько десятков метров отмечают различные виды акаций.

Заросли тростника в пустынных местах сопутствуют глубоко залегающим подземным водам, к качеству которых тростник довольно равнодушен. Напротив, черный саксаул любит пресную воду и в условиях достаточного увлажнения вырастает в красивое зеленое дерево. Черный саксаул способен пользоваться водой, залегающей на глубине до 40 м, но в таких случаях он образует хилую кустарниковую поросль, не имеющую ничего общего с большими деревьями, растущими в оазисе и ботанических садах Средней Азии. Угнетение черного саксаула происходит и в том случае, если воды достаточно, но она соленая.

В пустынных районах нередко образуются характерные подземные скопления воды в виде небольших линз, которые можно заметить по присутствию песчаной полыни, верблюжьей колючки, вайды и др. Особенно эффективно такие зеленые острова фиксируются среди голых пустынных пространств при помощи аэрофотоснимков.

Ученые выяснили также, что растения проявляют чувствительность не только к количеству и качеству воды, но и к химическому и минералогическому составу горных пород, на которых они растут. Например, североуральские дремучие елово-пихтовые леса располагаются на кристаллических сланцах, а светлые сосновые боры имеют под своими корнями горные породы, богатые минералом оливином. Орхидея - венерин башмачок - на побережье Онежского озера явно предпочитает расти на карбонатных породах.

Растения соответствуют не только горным породам, но и рудам. На Сахалине ольхово-березовые леса сопровождают выходы угленосных пластов среди меловых пород, занятых хвойным лесом. На Алтае медно-полиметаллическим рудам сопутствует качим Патрэна - растение из семейства гвоздичных. А вот как использовали растения древние геологи.

Раньше все железо получали исключительно из болотных и озерных руд. Вот что сказано по этому поводу в древнем эпосе "Калевала":

И в берлоге, под водою, 
Распростерлося железо, 
. . . . . . . . . . . . .
Между пнями двух деревьев, 
Между трех корней березы.

Береза упомянута совсем не для красного словца. Академик В. М. Севергин в начале XIX века по поводу болотных руд Белоозера писал, что руду, "отыскиваемую под березняком и осинником, почитают лучшею, потому, что из оной железо бывает "мягче", а под ельником - "жестче". Само присутствие железной руды в болоте также определяли с помощью березы. Кусок бересты опускали в воду, и если в болоте была руда, железо разъедало наружную часть коры до внутренней гладкой кожицы.

Сейчас болотные железные руды не ищут и не добывают - литейному производству нужна руда более высокого качества. А метод поисков полезных ископаемых при помощи растений применяется и в наши дни. Известно более 60 видов растений, которые являются ботаническими индикаторами, - среди них листостебельные мхи, с помощью которых норвежские и шведские геологи открыли несколько рудных месторождений.

Кроме ботанических индикаторов, геологи и геохимики используют биогеохимические индикаторы - растения, накапливающие рудные элементы.

Грибники мухомор не жалуют, а вот сибирские шаманы в недалеком прошлом эту поганку почитали священной. Перед началом ритуального камлания шаман ел мухомор или пил настой из них, чтобы должным образом подготовить себя к шаманскому обряду. Считалось, что мухоморная еда способствует общению с богами и духами. В преданиях хантов и манси шаман назывался мухомороедящим человеком: "Бог пошел, шамана привел. Большой котел с мухоморами на огонь повесил. Шаман ворожить стал, мухоморы ест, в бубен бьет, ворожит". Дурманящее действие мухомора объясняется присутствием алкалоида мускарина и исключительной любовью этого гриба к химическому элементу селену. Мухомор накапливает селен в концентрации, в 100-200 раз большей, чем его присутствует в почве. В своем селеновом чувстве мухомор не одинок. Мухоморские вкусы разделяет страшное растение наших лесов - его родная сестра бледная поганка. Причем в том же лесу, на той же земле растут белые, подосиновики, подберезовики и другие вполне съедобные грибы, совершенно равнодушные к селену.

Тем самым подтверждается правило, что всякий живой организм обладает признаками своего собственного образа жизни. Одним из таких признаков служит элементарный химический состав растений.

Присутствие различных химических элементов в растениях установили сравнительно недавно (всего около 350 лет назад), хотя пользоваться этим свойством растений люди стали гораздо раньше. Еще в VII веке китайский император Канси издал указ, обязывавший каждого жителя Мукдеиской провинции съедать в год по 5 фунтов морской капусты для профилактики зобной болезни. Сейчас мы знаем, что лечебное действие морской капусты (ламинарии) определяется высоким содержанием в ней иода, который ламинария усваивает из морской воды.

Лечение растениями было раньше основным способом борьбы с недугами. С незапамятных времен использовали травы для заговоров и рецептов волхвы, ведуны, колдуны и знахари. В Московском государстве травами и лекарствами из трав торговали в зелейных лавках, а при Иване Грозном в Кремле открылась царева аптека и появился Аптекарский приказ, ведавший аптечными и медицинскими делами. Позднее, при Алексее Михайловиче, начались государственные заготовки Диких лекарственных трав и их культурное разведение на аптекарских огородах, один из которых находился на территории Александровского сада, другой - в Немецкой слободе, в Лефортове. При Петре I крестьяне исполняли ягодную повинность, собирая лесные ягоды и лекарственные травы.

Беленой лечили ревматизм, липовым чаем спасались от простуды, ромашку употребляли от головной боли, пустырник - против биения сердца, чабрец помогал от кашля, толокнянка - от болезней почек, мята - от тяжести желудка, подорожник прикладывали к ушибам, крапивой пользовали раны, патоку свороборинную из плодов шиповника принимали для восстановления сил. И только совсем недавно ученые установили, что лекарственные растения, обладающие биологически активными соединениями, характеризуются избирательным накоплением химических элементов. Например, ландыш, содержащий сердечные гликозиды, накапливает марганец, а женьшень, кроме марганца, концентрирует молибден, стронций, медь и ванадий. Накопление химических элементов обнаруживают многие растения: например, сосна любит бериллий, а некоторые астрагалы предпочитают селен. Растения часто оказываются более чуткими индикаторами на присутствие рудной залежи, чем почва, поскольку корневая система способна проникать на значительную глубину, где циркулируют подземные воды, дренирующие рудную залежь.

Геологи также заметили, что растения, которые растут над рудными залежами, отличаются в своем развитии и росте. "На горах, в которых, руды или другие минералы родятся, растущие дерева бывают обыкновенно нездоровы, то есть листы их бледны, а сами низки, кривлеваты, сувороваты, суковаты, гнилы и прежде совершенной старости своей подсыхают", - писал М. В. Ломоносов. Такое плачевное состояние растительности вызвано избыточным содержанием рудных металлов в почве, покрывающей залежи полезных ископаемых. Например, от избытка в почве бериллия у сосен вырастают уродливые метелкообразные ветви, урановая интоксикация приводит к нарушению пропорций органов, возникновению гигантских и карликовых видов, а высокие концентрации цинка подавляют рост растений. Другое дело, если рудная залежь находится на достаточной глубине, тогда концентрация металлов в почве и соответственно в растениях будет небольшой. Растение вырастает вполне обычным, только его ветви, корни и ствол получат рудного элемента, естественно, больше, ней на безрудной, или, как говорят геологи, на пустой территории. Поэтому присутствие повышенных концентраций рудных элементов в растениях можно использовать при поисках полезных ископаемых. Чтобы узнать, как лучше собирать образцы растительности, сначала выясняют, в каких растениях и каких органах собирается больше нужного металла. Сибирские геологи установили, что такие деревья, как лиственница, ольха и береза, концентрируют золото в старых органах - коре, корнях, древесине. Содержание золота в листьях и хвое в несколько раз меньше. А "рекордсменами" по золоту стали ветви, листья и корни болотного багульника, голубики и брусники. Аналогичные определения выполнены и для других металлов. Мхи и лишайники оказались наиболее чуткими индикаторами на присутствие руд винца и цинка. Отсюда ясно значение вида и органов растений при проведении поиска. Выяснив это, поступают следующим образом.

Перспективную зону делят на квадраты, как в игре в морской бой. А затем начинают "тянуть" разведочные линии, т. е. брать пробы растительности с определенными интервалами. Параллельно с отбором проб ведут их предварительную обработку прямо на месте, по-геологически - "в поле", хотя кругом может быть не поле, а лес. Обработка эта достаточно проста. Собранные образцы растительности сжигают, получают зольный остаток, или золу, которую везут в лабораторию, где подвергают дальнейшему анализу. Результаты анализов наносят на карту. Если руда есть, повышенные концентрации образуют сгущение, которое показывает форму рудного тела или залежи.

Недавно советские геохимики Ф. П. Кренделев и Ю. Ф. Погребняк, справедливо считая березовые леса с наиболее распространенными на территории СССР, предложили использовать для поисков рудных скоплений золота и цинка содержание этих элементов в березовом соке. Проверку возможностей предлагаемого способа провели на одном из золоторудных проявлений в Забайкалье, обнаружив максимальные концентрации в соке берез, растущих над рудными жилами.

Еще более убедительные результаты авторы получили для цинка на колчеданно-полиметаллическом месторождении. Другая, весьма перспективная возможность применения биогеохимического метода показана М. В. Ивашовым по результатам исследований в лесных районах Дальнего Востока. Исходным моментом явилось широкое распространение в таежной зоне сухостойных деревьев, вызванное лесными пожарами и другими антропогенными факторами. Оказалось, что содержание рудных элементов в сухих деревьях в десятки раз выше, чем в живых растениях. Причина такой разницы проста. При высыхании древесины происходит относительное накопление химических элементов в результате удаления влаги. Проследив установленный эффект для серебра, олова и молибдена, автор считает, что биогеохимическое опробование древесного сухостоя может иметь положительные результаты при выявлении биогеохимических аномалий.