Медь и человек

Министерство образования Республики Башкортостан

МКУ отдел образования МР Учалинский район

МБОУ СОШ № 6 села Миндяк

МАН РБ

Секция географии

Медь и человек

Автор проекта:

Хисаметдинов Марсель

ученик 11 класса

Руководитель:

МустафинаД.С.

учитель географии

Учалы 2015

 Предисловие

     Почему именно медь стала первым металлом, оказавшимся в руках человека? Почему ей суждено было сыграть столь важную роль в развитии человеческого общества? Меня эти вопросы заинтересовали после того как в прошлом году для нас была организована  в ГОК города Учалы экскурсия. Много интересного я узнал и увидел тогда. Еще больше появилось и вопросов. При поиске ответов на них  я познакомился с разной информацией, мне они показались очень интересными и важными, так как у нас в Учалинском районе наше благополучие зависит именно от меди.  Изучать и знать об этом цветном металле, поэтому считаю делом чести для любого учалинца.

      В своей работе я попытался собрать самые интересные факты и истории связанные  с поиском, добычей медных руд, рассказать о применении металла, вспомнить людей, которые посвятили свою жизнь работе в данной области, о месторождениях и судьбах рудников и простых тружеников- горняков, о связи богатств недр с растениями-гидами, о роли этого элемента для живых организмов и многое другое.

        В работе использованы научно-популярные книги таких известных ученых-геологов как Ферсмана А.Е., Муталова М.Г., замечательная и очень познавательная, увлекательная книга о металлах - истории их открытия, физических и химических свойствах, их роли в нашей с вами жизни Венецкого С.И. , произведения уральского сказочника Бажова П.П., конечно Интернет –ресурсы.

«Иногда мне кажется, что главной резиденцией
сказочной Медной горы был не Средний Урал,
а его юг. Именно здесь задолго до начала нашей 
эры она показала степным племенам медь».
Е.Пермяк

1.  Каменный век сдал полномочия эпохе меди

         В начале 50-х годов английский археолог Джеймс Меллаарт проводил раскопки на Анатолийском плоскогорье в Турции.  Оказалось, что когда-то здесь находилось поселение древних земледельцев и скотоводов. Радиоуглеродный анализ позволил определить время существования этого поселения: примерно 6500-5700 годы до н.э. Восемь с половиной тысячелетий! Столь почтенный возраст Чатал-Хююка не мог не вызвать огромного интереса к этому памятнику неолитической эпохи. Наибольшую научную ценность, пожалуй, имели не они, а маленькие медные вещицы, найденные на одном из самых нижних (а значит, и самых ранних) горизонтов раскопок: мелкие шильца, крохотные бусинки и трубочки, служившие украшениями для женской одежды. Эти невзрачные на вид окислившиеся и позеленевшие крупицы меди были древнейшими на тот момент металлическими изделиями, которые удалось найти на нашей планете.

      Почему именно медь стала первым металлом, оказавшимся в руках человека? Почему ей суждено было сыграть столь важную роль в развитии человеческого общества?

       Вместе с золотом, серебром, железом, оловом, свинцом и ртутью медь входит в "великолепную семерку" металлов, известных людям с незапамятных времен. Из этих семи древнейших металлов лишь три - золото, серебро и медь - встречаются на Земле в самородном состоянии. Но золото и серебро попадались нашим предкам довольно редко, а медь значительно чаще,  иногда в виде весьма солидных самородков. Так, в середине прошлого века в районе Великих озер (Северная Америка) был найден сросток крупных медных глыб массой примерно 400 тонн.

    А нужда в этом металле была - и немалая. Преимущества меди перед камнем в качестве материала для орудий труда, оружия, предметов быта оказались столь очевидны, что древний земледелец, скотовод или охотник не мог их не заметить. Еще бы: металл сравнительно легко менял форму, его можно было сплющить, заострить края, проделать в нем отверстие. Медь начала теснить позиции камня и вскоре прочно вошла в жизнь первобытных людей: каменный век сдал полномочия эпохе меди.

             К этому времени уже во многих местах земного шара добывали медную руду и из нее выплавляли медь. Особой известностью пользовались рудники острова Кипр, которому, как полагают, медь и обязана своим латинским названием "купрум". Русское же слово "медь", по мнению некоторых ученых, происходит от слова "смида" - так племена, населявшие когда-то европейскую часть территории нашей страны, называли всякий металл.

         Упоминания о меди можно встретить в самых ранних литературных источниках. Гомер описывает в "Илиаде". По мнению ученых-египтологов, во втором тысячелетии до н.э. металлургия меди достигла в Египте солидных масштабов. Но в последующем пострадала от... энергетического кризиса, охватившего в те далекие времена этот регион. Используемые в качестве топлива для медеплавильных печей пальмы и белые акации, росшие по берегам в дельте Нила, были полностью вырублены и сожжены. Потеря оказалась невосполнимой, и выплавка меди сошла на нет.

2. "Медь из Брундизии"

      Медь внесла заметный вклад в развитие материальной культуры, но еще более важную роль суждено было сыграть сплаву меди с оловом - бронзе. Этот замечательный сплав обладает рядом преимуществ перед чистой медью: большей твердостью и прочностью, упругостью, остротой лезвия, меньше подвержен коррозии, лучше заполняет литейную форму. Вслед за недолгой эпохой меди на нашей планете воцарился бронзовый век.

    Человек познакомился с бронзой, по-видимому, в четвертом тысячелетии до н.э.: именно так датируют ученые самые ранние бронзовые орудия, найденные в Иране, Турции, Месопотамии. Однако свое название бронза получила значительно позже. Один из древнейших морских портов Италии Бриндизи в античные времена (тогда он назывался Брундизием) был конечным пунктом Аппиевой дороги, по которой в порт поступала добываемая в стране медь различных месторождений. Отсюда начинался путь этого металла во многие государства. Но медь редко была чистой; как правило, металл представлял собой сплав меди с оловом. Он мог получаться естественным путем в процессе плавки, поскольку в тех месторождениях, откуда была "родом" медь, ей обычно сопутствовало олово. Кроме того, в порт постоянно заходили греческие суда, перевозившие олово с Британских островов; вполне вероятно, здешние металлурги подметили, что сплав двух металлов, пути которых пересекались в Брундизии, обладает хорошими свойствами, и освоили его массовое производство. Вскоре этот сплав - "медь из Брундизия" (по-латыни "эс Брундизи") - повсюду стали именовать бронзой.

             Время сохранило для нас великолепные бронзовые скульптуры, рожденные много веков назад, - "Марк Аврелий", "Дискобол", "Спящий сатир" и другие. Некоторые статуи из бронзы отличались гигантскими размерами. В начале III века до н.э. был создан, например. Колосс Родосский - достопримечательность древнего порта на острове Родос в Эгейском море. Эта 32-метровая статуя бога Солнца Гелиоса, возвышавшаяся у входа в гавань, считалась одним из семи чудес света. К сожалению, грандиозное творение скульптора Хароса просуществовало лишь немногим более полувека: землетрясение разрушило статую и она была продана сирийцам как металлолом.

    Искусными мастерами в области бронзового литья были японцы. Огромная фигура Будды в храме Тодайдзи, созданная в VIII веке, весит более 400 тонн. Чтобы отлить такую уникальную статую, требовалось поистине выдающееся мастерство и высокий технический уровень литейного дела.

И в более поздние времена медь и бронза продолжали верно служить искусству ваяния. Вспомните хотя бы знаменитого "Медного всадника" - бессмертное творение французского скульптора XVIII века Этьенна Мориса Фальконе. При входе в нью-йоркскую гавань высится 46-метровая статуя Свободы, созданная в конце прошлого столетия другим французским скульптором - Фредериком Огюстом Бартольди. Для ее сооружения потребовалось 225 тонн листовой меди. 

         Казалось бы, какое отношение это все имеет к Южному Уралу? Как выяснилось самое прямое. Дело в том, что медь для статуи Свободы была изготовлена у нас, на Южном Урале. Открытие это сделал Уфимский профессор, член-корреспондент Академии горных наук РФ, академик РБ Миниахмет Муталов. Давно было известно, что медь для статуи Свободы фарнцузы закупили в России. Но где? профессор Муталов перевернул массу исторических источников, потратил уйму времени и пришел к выводу, что медь, которая пошла на изготовления скульптуры была произведена на Южном Урале, а точнее в Башкирии.

       Муталов даже высказал предположение, что скорее всего это Верхоторский или Воскресенский медеплавильные заводы, что на реке Тор, притоке Белой. Вот так вот, удивительное как говорится рядом.

Хотя многие ставят под сомнение эту версию и утверждают, что на самом деле медь французы закупили все-таки в Норвегии.

        Ни один иметалл не мог конкурировать с бронзой по силе и продолжительности звучания. До наших дней дошло множество старинных бронзовых колоколов - от маленьких бубенчиков до набатных исполинов.

3.  Латунь, яр-медянка, "медная зелень"

 Наряду с бронзой, человеку с давних времен известен и другой замечательный медный сплав - латунь: в ней в роли союзника меди выступает цинк. Упоминания об этом сплаве оставили нам еще египетские жрецы, которые, видимо, были первыми в истории науки алхимиками: в рукописях, найденных при раскопках одной из гробниц в Фивах, содержались секреты "получения" золота из меди. Как утверждали авторы этих священно-химических "монографий", стоило лишь добавить к меди цинк - и она тут же превращалась в золото (по внешнему виду латунь действительно напоминает золото). Правда, у такого "золота" был недостаток: на его поверхности появлялись зеленоватые "язвы" и "сыпь" (в отличие от золота латунь не могла сопротивляться вредному воздействию кислорода). Чтобы устранить это "заболевание", по мнению жрецов, требовались усердные молитвы и сильнодействующие заклинания.

        Разнообразное применение находили в старину и соединения меди. Произведя анализы древних фресок, химики обнаружили в них уксуснокислую медь - она служила ярко-зеленой краской, называемой яр-медянкой. Рецепт приготовления ее в Древней Руси был несложен: "Возьми сыр козий, да меду пресного, да положи в медный сосуд и наклади туда меди и покрой медью. Запечатай крышку тестом и поставь на печь на две недели". И все дела! Неизвестно, как изготовляли яр-медянку древние римляне, но такая краска найдена в настенной живописи терм (бань) римского императора Тита, во фресках античного города Помпеи, погребенного под слоем лавы и пепла при извержении Везувия около двух тысячелетий назад.

     Среди товаров, которыми торговали в те времена александрийские купцы, большим спросом пользовалась парфюмерная краска "медная зелень". С ее помощью модницы наводили на глаза зеленые тени - тогда это считалось проявлением тонкого вкуса. Впрочем, история повторяется, и сегодня такой "грим" снова вошел в моду.

4. Медь России и Петр Первый

 Медные рудники, обнаруженные на территории нашей страны, насчитывают несколько тысячелетий. При раскопках в Закавказье, Средней Азии, Сибири, на Алтае археологи находили медные и бронзовые ножи и топоры, наконечники стрел и щиты, шлемы и украшения - многочисленные изделия, созданные задолго до нашей эры.

        В начале XVI века в Москве давали продукцию такие "оборонные предприятия", как "Пушечная изба" и "Пушечный двор", где отливали бронзовые орудия разных калибров. В отливке орудий русские мастера достигли совершенства. Шедевром литейного искусства по сей день считается 40-тонная Царь-пушка, отлитая из бронзы в 1586 году Андреем Моховым. Другой замечательный памятник техники - бронзовый Царь-колокол массой более 200 тонн - был отлит в 1735 году мастерами отцом и сыном Материными и предназначался для колокольни Ивана Великого. Кстати, купол этого памятника архитектуры XVI века покрыт позолоченными листами из чистой меди. Медными листами отделана и южная дверь Успенского собора - главного храма Древней Руси.

       Меди в России не хватало. Особенно остро дефицит меди сказался во время войны со шведами (любопытно, что на протяжении всей войны Россия покупала медь и железо в... Швеции). В бою под Нарвой в 1700 году - русские войска потерпели тяжелое поражение. Петр I, понимая необходимость создания мощной артиллерии, наряду с увеличением выплавки меди, принимает решение о реквизиции у церкви бронзовых колоколов и других изделий. Несмотря на возражения церковников, Петр I пускает всю бронзу на военные цели.

       Полтавский бой подтвердил мудрость Петра: шведские войска, располагавшие лишь несколькими орудиями, были сокрушены огнем десятков русских бронзовых пушек. Разгром шведов имел важнейшее значение для последующего развития русской экономики.

5. XIX век  и  медь Урала

         Десятки медеплавильных заводов возникают на Урале, на Алтае. К концу XIX века медь выплавляли уже на Кавказе и в Казахстане. К началу XX века значительная часть медной промышленности России находилась в руках иностранных концессий. В 1913 году было произведено лишь 17 тысяч тонн рафинированной меди. Это ни в коей мере не соответствовало потребностям страны.

    Гражданская война и интервенция Антанты свели производство меди фактически к нулю. Многие медные рудники были разрушены или затоплены, заводы замерли: не было ни рабочей силы, ни материалов, ни топлива.

     Для осуществления Ленинского плана электрификации страны нужна была медь, много меди. 5 мая 1922 года дал первую продукцию восстановленный Калатинский (ныне Кировградский) медеплавильный завод. Дату пуска этого предприятия можно с полным правом считать днем рождения советской цветной металлургии. В годы первых пятилеток и в послевоенное время были сооружены многие другие медеплавильные предприятия. Сейчас медная промышленность - одна из ведущих отраслей  цветной металлургии.

6. Применение меди

     В каких же областях современной техники применяют медь - один из самых древних металлов, известных человеку?

      Важнейшие свойства меди - ее отличная электропроводность и теплопроводность. Только один металл обладает еще более высокими показателями этих свойств - серебро. Но этот металл дорог и не может так широко использоваться в промышленных целях. Вот почему медь по праву называют главным металлом электротехники.

      Технологи, занятые сегодня обработкой меди, как и их далекие пещерные предки, ценят этот металл за его высокую пластичность: из него можно получить тончайшую фольгу в несколько раз тоньше папиросной бумаги.

      Еще одно ценное свойство меди - ее немагнитность. В Екатеринбурге  на Обсерваторской горе стоит деревянный дом, сооруженный еще в 1836 году для метеорологических и магнитных наблюдений. Чтобы устранить помехи для многочисленных приборов, при строительстве дома не было использовано ни единого железного гвоздя - только медные.

     Медь можно встретить в трансформаторе и автомобильном двигателе, в телевизоре и радиоприемнике, в сложнейших электронных устройствах и металлообрабатывающих станках. Из нее изготовляют детали химической аппаратуры и инструмент для работы с взрывоопасными или легковоспламеняющимися веществами, где нельзя применять "искрометную" сталь. Пары меди - главные действующие лица так называемых импульсных лазеров, на основе которых созданы уникальные лазерные микроскопы: они позволяют проецировать на экран увеличенное в 15 тысяч раз изображение мельчайших объектов.

      Медь и ее сплавы имеют солидный стаж работы в строительстве. Еще в средние века этот металл служил кровлей для замков и церквей. Листовой медью покрыт, например, знаменитый королевский замок в Эльсиноре (Дания), где принц датский Гамлет по воле великого Шекспира решал волнующую дилемму: "Быть или не быть?" В современную архитектуру удачно вписываются орнаменты и другие декоративные элементы из меди. Примеру древних египтян, сооружавших медные водопроводы, последовали создатели одного из самых высоких зданий в мире - Эмпайр стейт билдинг в Нью-Йорке: на водопроводную систему этого небоскреба высотой 381 метр пошло свыше 200 тонн меди. Из листовой меди, на которую нанесено золотое покрытие, изготовлены, детали контура и ажурного обрамления каждой из пяти рубиновых звезд, украшающих башни Московского Кремля.

      Число медных сплавов, используемых в различных сферах человеческой деятельности, постоянно растет.

    Из алюминиевой бронзы (сплав меди примерно с 5 % алюминия) в наши дни делают, в частности, монеты. Впервые на Руси медные монеты были введены в середине XVII века.

    Это событие в 1662 году привело в Москве к восстанию, вошедшему в историю под названием "Медного бунта". Непосредственным поводом к восстанию послужила замена серебряных денег медными, что вызвало повышение цен на хлеб и другие продукты. Измученный длительной войной с Польшей и Швецией, испытывавший крайнюю нужду из-за частых неурожаев и больших налогов народ восстал. Царь сумел подавить "Медный бунт" и жестоко расправился с восставшими, но медные монеты все же пришлось изъять из обращения.

     В середине XVII века необычные медные монеты были изготовлены в Швеции: они представляли собой массивные прямоугольные пластины, весившие около 20 килограммов . Эта "мелочь" попала в руки ученых сравнительно недавно, когда водолазы нашли на дне Балтийского моря остатки средневекового судна, на борту которого оказалось несколько таких монет.

    Похожие деньги, правда, меньших размеров, выпускались и в России. В 1725 году в обращение вошли медные рубли в виде квадратных пластин массой 1,6 килограмма. В наши дни эти уникальные деньги ценятся у нумизматов на Вес золота.

7.Малахит

     В природе довольно много медных минералов. Пожалуй, самый красивый из них - малахит. Крупные залежи этого чудесного зеленого камня с неповторимыми узорами таят в себе недра седого Урала. В 1835 году здесь была найдена глыба, весившая 250 тонн. Золотые руки уральских мастеров-камнерезов превращали малахит в изделия сказочной красоты - шкатулки, вазы, столы, колонны. В Малахитовом зале  Эрмитажа можно увидеть огромные вазы из этого камня-самоцвета.

8. Союз геологии и ботаники - геоботаника

          В последнее время все более прочным становится союз геологии и ботаники - так называемая индикационная геоботаника. Еще П.П. Бажов, воспевший в своих замечательных сказах каменные сокровища Урала, писал о волшебных цветах и травах, открывающих людям кладовые золота, железа, меди. Корни многих растений, уходя в глубь земли, вытягивают из нее, словно насосы, растворы минеральных веществ. И если поблизости залегают руды какого-либо металла, содержание его в корнях, стеблях, листьях окажется явно выше нормы. При этом у каждого растения есть свое лакомое блюдо: кукуруза и жимолость неравнодушны к золоту, фиалки предпочитают цинк, полыни по вкусу марганец, сосна питает слабость к бериллию. Повышенное содержание в растении того или иного элемента служит сигналом для геологических поисков, которые довольно часто завершаются открытием месторождений. Так, с помощью зеленых друзей найдены залежи меди в Узбекистане и на Алтае. 

     Связь между растением, почвой и подпочвенной породой оказалась настолько тесной, что по внешнему виду или химическому составу некоторых растений можно было судить, какие руды залегают в месте их произрастания. Ведь растению совсем небезразлично, какая порода находится под почвой, на которой оно выросло. Подземные воды постепенно в той или иной мере растворяют металлы и, просачиваясь наверх, в почву, поглощаются растениями. Поэтому травы и деревья, растущие над залежами меди, будут пить медную воду, а над залежами никеля — никелевую. В каждом листочке отложатся микроскопические количества бериллия или тантала, лития или ниобия, тория или молибдена.

     В Алтайских горах, где издавна велись разработки медной руды, часто можно встретить многолетнее травянистое растение с узкими сизоватыми листьями, над которыми поднимается неясное облако многочисленных бледно-розовых цветков. Это качим Патрэна. Иногда качим образует большие заросли, которые тянутся широкими полосами на несколько десятков километров. Оказалось, что в большинстве случаев как раз под зарослями качима и залегает медная руда. Поэтому геологи, прежде чем начать подземные работы, составляют карты распространения качима и по картам определяют места предполагаемых медных месторождений. Мощный деревянистый перекрученный корень качима уходит глубоко в землю. Он насквозь пронизывает почву и по трещинам в подстилающей породе добирается до подземных вод, в которых растворена медь. Медная вода поднимается вверх, к сизым листьям и легким цветкам. С июня по август заросли качима кажутся с самолета розовым кружевом, накинутым природой на выжженные степные каменистые склоны. На аэрофотоснимках это кружево обозначится четкой полосой, указывающей места, где залегает медная руда.

    "Большое видится на расстоянии", - сказал поэт. С ним, должно быть, полностью согласны геологи, которые, чтобы лучше рассмотреть Землю, пользуются в наши дни космической фотосъемкой. Находящийся на искусственном спутнике или орбитальной научной станции аппарат с помощью "фотоглаза" внимательно изучает земную поверхность, а работающая с ним в дуэте электронная вычислительная машина, в память которой заложены типичные геологические "пейзажи", подсказывает, на что следует обратить особое внимание.

10. Медь как   биоэлемент

     Представляет интерес еще одна сторона деятельности меди, но уже не как металла. Она принадлежит к числу так называемых биоэлементов, необходимых для нормального развития растений и животных. В ее "обязанности" входит ускорение химических процессов, протекающих внутри клеток. При отсутствии или недостатке меди в растительных тканях уменьшается содержание хлорофилла, листья желтеют, растение перестает плодоносить и может погибнуть. Не случайно медный купорос широко применяют в сельском хозяйстве.

      Из представителей животного мира наибольшие количества меди содержат осьминоги, каракатицы, устрицы и некоторые другие моллюски. В крови ракообразных и головоногих медь, входящая в состав их дыхательного пигмента гемоцианина, играет ту же роль, что железо в крови других животных. Соединяясь с кислородом воздуха, гемоцианин синеет (потому-то у улиток "голубая кровь"), а отдавая кислород тканям - обесцвечивается. У животных, стоящих на более высокой ступени развития, и у человека медь содержится главным образом в печени. При недостаточном поступлении меди с пищей у человека развивается малокровие, появляется слабость.

     Должно быть, поэтому многие народы приписывают меди целебные свойства. Непальцы, например, считают медь священным металлом, который способствует сосредоточению мыслей, улучшает пищеварение и лечит желудочно-кишечные заболевания (больным дают пить воду из стакана, в котором лежат несколько медных монет). Один из самых больших и красивых непальских храмов носит название "Медный".

      Польские ученые установили, что в тех водоемах, где присутствует медь, карпы отличаются крупными габаритами. В прудах или озерах, где меди нет, быстро развивается грибок, который поражает карпов.

       Если карпы неравнодушны к меди, то более солидные обитатели подводного мира акулы терпеть не могут этот элемент, точнее его соединение с серой - сульфат меди. Широкие эксперименты по проверке этого антиакульего препарата были проведены в США в начале второй мировой войны, когда от торпед и бомб тонуло немало кораблей и нужда в надежном средстве защиты от акул была велика. В решении этой проблемы приняли участие многие ученые и охотники на акул. Успех экспериментов превзошел все ожидания: акулы с жадностью хватали приманки» без сульфата меди и за версту обходили контрольные приманки с препаратом.

11. Бактерии добывают медь

        С биологическими процессами связан и один из способов добычи меди. Еще в начале нашего века в Америке были закрыты медные рудники в штате Юта: решив, что запасы руды уже иссякли, хозяева рудников затопили их водой. Когда спустя два года воду откачали, в ней оказалось 12 тысяч тонн меди. Подобный случай произошел и в Мексике, где из заброшенных рудников, на которые все махнули рукой, только за один год было "вычерпано" 10 тысяч тонн меди.

         Откуда же берется эта медь? Ученым удалось найти ответ. Среди многочисленных видов бактерий есть такие, для которых любимым лакомством служат сернистые соединения некоторых металлов. Поскольку медь в природе обычно связана с серой, эти бактерии неравнодушны к медным рудам. Окисляя нерастворимые в воде сульфиды меди, микробы превращают их в легко растворимые соединения, причем процесс протекает очень быстро. Так, если при обычном химическом окислении за 24 дня из халькопирита (одного из медных минералов) выщелачивается лишь 5 % меди, то в опытах с участием бактерий за 4 дня удалось извлечь 80 % этого элемента. Как видите, сравнение технико-экономических показателей явно в пользу микротружеников. Оговоримся, что в описанном случае им были созданы практически идеальные условия для работы: температура среды колебалась от 30 до 35 °С, минерал был измельчен и постоянно перемешивался с раствором. Но есть немало экспериментальных данных, свидетельствующих о неприхотливости бактерий: они охотно занимались любимым делом даже в суровых условиях Севера, например на Кольском полуострове.

    Особенно полезно участие бактерий на завершающей стадии эксплуатации рудников: ведь в выработанных месторождениях, как правило, еще остается от 5 до 20 % руды. Но добыча этих остатков не оправдывается экономически, а подчас и вовсе невозможна. А вот бактериям ничего не стоит добраться до медных кладбищ и подобрать все крохи с барского стола.

        Микроорганизмы можно использовать и для переработки отвалов. На мексиканском месторождении Кананеа, где добыча меди ведется уже более ста лет, возле шахт скопились огромные отвалы породы - десятки миллионов тонн. И хотя содержание меди в них было совсем незначительным, их попробовали орошать шахтной водой, которая затем стекала в подземные резервуары. Из каждого литра этой воды удалось извлечь по 3 грамма меди. Всего же только за месяц из "ничего" было добыто 650 тонн металла.

       Исследования, проведенные в Институте микробиологии Академии наук СССР, показали, что вкусы промышленных бактерий довольно разнообразны: помимо меди, с их помощью можно извлекать из земных недр железо, цинк, никель, кобальт, титан, алюминий и многие другие элементы, в том числе такие ценные, как уран, золото, германий, рений. Ученые института доказали возможность получения путем бактериального выщелачивания редких металлов галлия, индия, таллия.

      Биометаллургические процессы весьма перспективны. Уже сейчас подземное выщелачивание - самый дешевый способ получения меди: людям не приходится опускаться под землю, отпадает необходимость в заводах по обжигу и обогащению медной руды. Всю эту сложную работу охотно выполняют миллиарды крохотных "металлургов", которые, словно сказочные гномы, днем и ночью без устали трудятся, помогая людям получать нужный металл.  

           Еще Петр I приказал на севере нашей страны добывать со дна озер знаменитую "копеечную" руду для производства пушек. Ее создали... микробы. В ближайшее время в промышленности начнут широко применяться микробы как активные "производители" ценных металлов. Каких-нибудь двадцать лет тому назад это казалось фантастическим, а сегодня люди научились направлять и интенсифицировать деятельность этих невидимых "металлургов". Сейчас в ряде мест земного шара, закачивая в уже брошенные (в связи с истощением) шахты воду, насыщенную микроорганизмами, получают уран, медь, германий и другие металлы в промышленных масштабах. Нет сомнения, что использование микробов в гидрометаллургии сделает ее одной из ведущих отраслей промышленности конца нашего столетия. Культуры микробов, окисляющие соединения серы и других элементов, явятся одним из наиболее совершенных и дешевых металлургических "агентов", да к тому же это производство легко полностью автоматизировать".  

12. Башкирский медный  пояс

 Не зря Урал называют Поясовым Камнем, как в воду глядят. Но если быть точнее, Камень наш скорее многопоясовый, поскольку сложен из множества четко выраженных меридиональных поясов.

Пояс железный обнаруживается по всем известным  горам – Качканару, Благодати, Высокой, Магнитной и многим другим. Параллельно железному располагается медный – от города Ивделя Свердловской области до города Гая Оренбургской. Золотой пояс наиболее выражен в долине верхнего течения реки Миасс. Всемирно известен яшмовый пояс, простирающийся от города Миасса до города Орска. Это мы упомянули небольшую часть Среднего и Южного Урала, а сколько поясов на Северном и Приполярном Урале, и вообразить трудно. Не забудем южную оконечность Урала – Мугоджары, о богатствах которых известно очень немного. Но предмет нашего внимания - небольшой отрезок уральского медного пояса – башкирский медный пояс, который находится в юго-восточной Башкирии, а также захватывает небольшой кусочек Оренбургской области под городом Орском.

Общая протяженность описываемого ниже участка Урала – где-то 3-3,5 сотни километров. Медные месторождения представлены двумя рудными узлами – Учалинским и Подольским , они известны еще с XVIII века, но масштабная их эксплуатация началась только  после Второй мировой войны.

        Самая северная часть медного пояса Башкирии находится в Учалинском районе.

           УЧАЛИНСКОЕ МЕДНОКОЛЧЕДАННОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ, расположенное на  северо- востоке Башкортостана в Магнитогорском мегасинклинории открыто в 1939 году  геологами треста “Башзолото” и института “ВИОГЕМ” (Санкт-Петербург). Оно именовалось ранее Юшалинским, было известно в 80-е гг. 19 века как железорудное.  Первооткрыватели : Л.А.Баженов, И.М.Гарипов, А.И.Демчук, М.И.Долгаль, Х.А.Шафеев.  

        Учалинский рудник первоначально был прииском, добытую здесь золотосодержащую руду мыли на перколяционном заводе. После войны рядом разведали медно-цинковую руду, поэтому рудник потребовалось реконструировать. С 1954 года начали открытую разработку Учалинского карьера. С 1968 года на полную мощность заработала обогатительная фабрика, добываемые медно-цинковые руды оказались богатыми, и их обогащение позволило получить достаточно качественные концентраты. Получаемые из руды медные и цинковые концентраты долгие годы обеспечивали сырьем медеплавильные комбинаты Среднего Урала и Челябинский цинковый завод. УГОК занимает третье место в стране по выпуску медного концентрата, еще здесь добывают более двух третей российского цинка.

Пришло время,  рудные запасы истощились, добычу прекратили, карьер на момент закрытия  был огромен: 900х1800 м и в глубину 380 м. Однако нашли более глубоко залегающие рудные тела и здесь же заложили Учалинский подземный рудник.

Недалеко от Учалов в Челябинской области отыскали новое месторождение - Узельгинское и открыли второй карьер - Молодежный. Здесь также разведали новые, более глубоко залегающие  месторождения, и естественно, что комбинат  перешел на подземную разработку рудных запасов. Сейчас в эксплуатации находятся три подземных рудника. Минерально-сырьевой базой комбината, являются, разрабатываемые Учалинское, Молодежное и Узельгинское месторождения, разведанные - Озерное, Западно-Озерное, Чебачье, Талганское и находящееся в разведке Ново-Учалинское месторождение.

Теперь комбинат в плановом порядке занимается поиском новых источников сырья. Разведано и разрабатывается открытым способом Султановское месторождение медно-цинковых руд, находящееся на восточной окраине Челябинской области. Таким образом, постоянно взыскиваются возможности пополнения рудных запасов и осваиваются новые месторождения.        

За годы работы продукция предприятия поставлялась на 69 предприятий страны, а также в Болгарию, Вьетнам, Венгрию, Италию, Румынию, Югославию и Финляндию.

Такова эволюция Учалинского ГОКа – от открытых горных работ к подземной добыче руд. И постоянный поиск сырьевых ресурсов.

13. Ученые о медных месторождениях Южного Урала

     Богатства района оказались настолько значительны, что привлекли к себе внимание выдающихся ученых академиков А. П. Карпинского (1834г.), А. Е. Ферсмана (1935г.), А. М. Заварицкого (1939-42 гг.) и других..
      Первые сведения об использовании рудных богатств Учалинского района были получены археологами при раскопках в бывшей Тунгатаровской волости, близ истока реки Урал.
     В селах Поляковка, Вознесенка, Кирябинка Учалинского района более 200 лет назад существовали меднорудные шахты. В XIX веке добывались бурые железняки, которые в небольших количествах доставлялись на Тирлянский завод для плавки на железо, однако из-за высокого содержания серы добыча железняков была прекращена. В этом же XIX веке в Учалинском районе были открыты россыпные и коренные месторождения золота.

       Одним из первых исследователей Сибайского медноколчеданного месторождения, открытого в 1913 году, был молодой геолог Заварицкий. В 1920 году он писал: "Разведочные канавы к осени 1916 года, когда эти разведки мною были осмотрены, обнаружили присутствие железной шляпы, имеющей более 400 метров по простиранию и до 100 метров в ширину... Буровые скважины обнаружили на глубине медь, золото, серебро".

      Кропотливому исследованию башкирских колчеданов Заварицкий до конца своей жизни уделял самое пристальное внимание. Основные выводы о происхождении и размещении колчеданных руд Урала он сделал на примере Сибайского и Учалинского медноколчеданных месторождений. Его идеи о строении этих месторождений Урала оказали большую помощь в их открытии не только уральским геологам, но и разведчикам недр Алтая и Кавказа, где месторождения подобного типа встречаются часто.

         В 2007 году ректорат Санкт-Петербургского горного института и научная общественность города на Неве обратились с просьбой к Правительству Башкортостана об установлении в Уфе памятника Александру Заварицкому и присвоении его имени одной из улиц города.

         Это было бы достойной данью благодарности первому академику Башкортостана за все сделанное им для республики и страны.  Принято решение проводить ежегодные научные чтения  в день рождения первого академика Башкортостана Александра Николаевича Заварицкого -14 марта.

...Давно стал достоянием истории медный век, но человек не расстается с медью - своим старым и преданным другом.

Заключение

     Почему именно медь стала первым металлом, оказавшимся в руках человека? Почему ей суждено было сыграть столь важную роль в развитии человеческого общества?

Из всего рассказанного ответить на поставленный вопрос можно так:

1. это один из самых распространенных в земной коре элементов,
2. довольно легко можно обнаружить по косвенным  внешним признакам,
3. может находиться в природе в виде огромных самородков,
4. металл сравнительно мягкий и податливый при обработке,
5. обладает отличной электропроводностью и  немагнитностью,
6. может образовать сплавы  с разными  металлами,
7. медные минералы очень красивые, можно использовать как поделочные камни и даже в парфюмерии,
8. медь можно получить довольно дешевым способом- с помощью бактерий. Биометаллургические процессы весьма перспективны.

     Потому медь стала локомотивом человеческой цивилизации, дала начало новому веку, веку орудий труда из металла, что в последующем привело к возникновению машинного производства т.е. промышленности, а значит техники и машин, без которых мы сейчас не представляем свою жизнь.

Литература и источник интернет:

1. Бажов П.П. Избранное. Ср.-Уральское кн. изд-во, 1978
2. Владимир Растяпин . Медный пояс Башкирии. ,  06 июня 2012

3. Муталов  М.Г. Волшебные минералы. , Уфа, БКИ, 1988

4. Муталов  М.Г. Правда и легенды о камнях уральских. – Уфа, Б К И, 1992

5. Венецкий С.И.  Рассказы о металлах. Медь, сменившая камень.

                                            http://allforchildren.ru/rasmet/me12.php

6. Учалы – золотая колыбель. Краткая энциклопедия города и района.Уфа: Китап, 2003
7. Ферсман А.Е.   В мире камня., 2004
8. Сайт Учалинского ГОК

9. Сайт города Учалы.