Растения указывают на близость полезных ископаемых
Например, самый обыкновенный прострел, замечательный тем, что цветы его меняют цвет, если под ним неглубоко залегает никель. У прострела цветы вместо обычных фиолетовых, становятся белые - значит неподалеку есть большие залежи никеля.
Прострел - не единственное растение, которое, помогает геологам разыскивать клады.
Как-то в самом центре дальневосточной тайги члены экспедиции обратили внимание на многокилометровую ольхово-березовую полосу. Это было удивительно. Кругом сосны, кедры, лиственницы и ни одной ольхи или березы , а здесь настоящий лиственный лес. "Копнули" геологи поглубже и нашли под этой полосой угленосные пласты.
В другой раз, на побережье Каспийского моря, внимание разведчиков недр привлекли буйно разросшиеся сорняки. В выжженной солнцем степи оказался настоящий оазис сорняков-гигантов, в пять-десять раз выше обычных растений. Вскоре нашлось в объяснение этому "чуду": под сорняками на небольшой глубине залегала нефть. Та самая нефть, которая, разлившись по земле, уничтожает всякую растительность, в микроскопических дозах стимулирует ее рост.
Среди растений есть прямо-таки "высококвалифицированные геологи". Вот, например, обитатель пустынь акантофиллум - самая заурядная колючка, на которую мало кто обращает внимание. Но стоит этой колючке попасть на землю, богатую серой, как вместо розоватых цветов у нее появляются белые. А там, где есть цинк и железо, листья акантофиллума приобретают желтоватый оттенок.
Даже обычные фиалки и анютины глазки помогают иногда открывать новые месторождения. Нужно только знать, что самые крупные цветы у этих растений встречаются на землях, богатых цинком. Ну, а если пышным цветом расцвел качим - растение из семейства гвоздик , - значит где-то поблизости есть медь.
Очень часто на близость полезных ископаемых указывает уродливое развитие растений. На почвах с обычным содержанием бора полынь, прутняк, солянка растут богатырями. Но стоит только им попасть в места, где концентрация этого элемента очень высока, как растения становятся карликами. А угнетенные низкорослые деревья однажды помогли геологам найти богатейшее месторождение железной руды.
В пустынях, где вода ценится на вес золота, растения-индикаторы помогают найти целые озера. У растений чия и песчаной вайды корни уходят глубоко в землю, до влажного грунта. Поэтому и стоят они среди желтой пустыни темно-зелеными островками. А вот солодка - крупное растение с темной зеленью и красно-фиолетовыми кистями цветов - не только поможет отыскать воду, но и подскажет, какая она: пресная или соленая. Если пресная - солодка цветет пышно, если соленая - слабо, и на листьях появляется светлый, белесоватый налет.
Сейчас у геоботаников накопилось немало сведений о растениях-кладоискателях и даже возникла целая наука "индикационная геоботаника". Она изучает растения, которые чутко, как барометр, реагируют на все изменения условий внешней среды и помогают людям раскрывать несметные богатства земных недр.
Самое настоящее золото, без обмана. Обнаружили это случайно. Химики поинтересовались, какие металлы останутся в золе, если сжечь стебли кукурузы. И, к своему удивлению, нашли там золото. Откуда? Естественно, из почвы. Бросились исследовать ее. Нашли золото и в почве, но совсем немного.
Выходит, кукуруза «неравнодушна» к благородному металлу? Да, так именно и оказалось. Питаясь различными веществами, а точнее говоря, растворами различных солей, находящимися в почве, растения, помимо самых необходимых для их жизни веществ - таких, как азот, калий, фосфор, кислород,- извлекают и многие другие элементы. Причем извлекают выборочно, можно сказать, каждое по своему вкусу.
Кукурузе, как уже сказано, нравится золото. Полынь предпочитает марганец, красный мухомор - ванадий. Фиалки обожают цинк. А растение, которое называют мохнатой грудницей, старается накопить в своем организме побольше никеля, но, что интересно, само при этом становится уродливым.
Однажды в Новой Зеландии произошла любопытная история. На одном из пастбищ для скота были посеяны кормовые травы. Урожай обещал быть неважным, растения стояли чахлые, низкорослые. И вдруг на поле произошло необычайное: среди желтеющей травы появились островки буйной ярко-зеленой растительности. Странно было то, что островки пересекали все пастбище так, словно по нему прошло какое-то неведомое существо, оставив на месте своих следов густую, высокую растительность.
Кое-кому из местных жителей это казалось настоящим чудом. Но когда разобрались, все объяснилось вполне естественным образом. Богатый фермер, хозяин соседнего пастбища, решил подкормить травы раствором солей молибдена. Работник, который проводил подкормку, обычно ходил домой через первое пастбище. В этот день он шел по траве в сапогах, забрызганных раствором молибдена. И там, где он ступал, вскоре поднялась буйная яркая зелень.
Дело в том, что добавки химического элемента молибдена в почву значительно ускоряют развитие растений, придают им новые силы для роста.
Какую роль в жизни растений играют различные элементы, наука еще доскоиальпо не знает. Правда, многое уже и выяснено. Хлопчатнику, например, очень полезен кобальт. Соли этого металла, внесенные на поля хлопчатника, увеличивают урожай на 4-6 центнеров с гектара. А некоторые лекарственные травы, получая кобальтовую пищу, растут прямо как на дрожжах - урожайность их возрастает в 4-5 раз!
Малокровие у людей известно всем. А у растений? Есть оно и у них. Это когда растению не хватает химического элемента магния. Летом, в самую пору расцвета природы, иной раз даже весной листья начинают терять свою зеленую окраску, желтеют и умирают. А причина в том, что корни растения перестали получать в необходимом количестве магний, который входит в состав хлорофилла.
Многим растениям для нормальной жизнедеятельности необходимы медь и бор, цинк и марганец...
Мы уже говорили о молибдене. Выяснилось, что без этого элемента нарушается азотный обмен растений. Небольшие количества молибдата аммония, всего лишь 100 граммов на гектар, внесенные с семенами пли путем внекорневой подкормки, дают поразительный эффект: урожай клеверного сена повышается на 8-10 центнеров с гектара, а урожай зерна, гороха, бобов и вики - на 4-5 центнеров с гектара. В урожае резко возрастает содержание белков.
Бесспорно, что и все другие химические элементы, извлекаемые растениями из почвы, в какой-то мере необходимы этим живым организмам, помогают им в борьбе за существование. Но сейчас нас интересует еще один вопрос, очень важный для народного хозяйства: а нельзя ли, пользуясь «привязанностью» некоторых растений к определенным химическим элементам, скажем, к тому же золоту, искать месторождения ценных металлов?
В самом деле, корни многих растений уходят на десятки сантиметров, на метры и даже десятки метров вглубь. Словно насосы, они оттягивают из земли растворы различных веществ. Ну, а если тут, совсем недалеко от поверхности, окажутся залежи цинка или марганца? Понятно, что произойдет. Стоит появиться тут фиалке, и она постарается насытиться любимым цинком до предела. А полынь, в свою очередь, не преминет вволю попитаться марганцем. И если сравнить содержание цинка и марганца в эчгих растениях, то оно окажется куда больше обычного.
Определить содержание металлов в растениях не так уж сложно. Для этого ветки и листья сжигают в особых электрических печах, а оставшуюся золу подвергают химическому анализу. Выяснилось, что в ней содержится, скажем, много марганца - ищите залежи этого элемента там, где были взяты для анализа цветы полыни.
Конечно, для таких поисков надо хорошо знать «вкус» различных растений. Геологи и ботаники теперь уже составили обширный список, заглядывая в который можно вести разведку многих полезных ископаемых. Так, помимо кукурузы, к золоту «питает слабость» жимолость. И если искать месторождение золота с помощью кукурузы вряд ли целесообразно - это растение сажает человек - то жимолость, выросшая в дикой природе, может навести на след золотых россыпей, пригодных для промышленной эксплуатации. Рассказывают, что по этому признаку золотоискатели Квинсленда, в Австралии, искали места, богатые золотом.
Замечено и такое: болотный хвощ способен накопить золота до 600 граммов и более в каждой тонне золы, тогда как в почве, где он произрастает, содержится всего 0,1 грамма на тонну.
Теперь уже сформировалась новая отрасль научного поиска - индикационная геоботаника, которая помогает геологам в поисках природных богатств. В Казахстане растения помогли обнаружить крупное месторождение меди. Сообщил об этом «качин патрена» - многолетнее растение с мелкими розовыми цветами, родственное всем известной гвоздике. С помощью наших зеленых друзей открыты залежи молибдена в Армении, никеля и кобальта па Южном Уралб и в Тувинской автономной республике.
Очень ценным веществом в наши дни является селен. Месторождений этого элемента немного. Селен очень дорог. И здесь помогло растение, правда совсем неожиданным образом. В один из засушливых годов фермеры Соединенных Штатов Америки перегоняли скот на новые пастбища. По пути внезапно начался падеж животных. Позднее был обнаружен виновник - им оказалась трава астрагал, которую ели животные в пути. А в ней обнаружили селен, который и отравил скот.
В золе свеклы и табака химики находят иногда другой очень ценный металл современности - литий. В некоторых морских растениях накапливается в сотню раз больше радия, чем содержится в окружающей воде. Даже обыкновенная сосна, если ее как следует «расспросить», может подсказать, где искать бериллиевые руды. Если она растет где-то в районе таких залежей, в ее коре вы обнаружите в 300 раз больше бериллия, чем на любом участке вокруг.
А есть и такие растения, которые уже своим внешним видом говорят специалисту о подземных кладах. Скажем, эмольция калифорнийская. Сизые цветы этого растения сигнализируют: «Здесь ищите медь». Посмотришь на них в другом месте, а они лимонного цвета,- значит, тут прячется цинк.
Помогают растения и при поисках подземных вод. Они могут даже подсказать, какая вода - обычная питьевая или минеральная - находится под ногами. Трава вейник и тростник - верный признак воды, залегающей не глубже метра под землей. Верблюжья колючка вместе с кустами тамариска указывает на присутствие минерализованной воды.
Даже отсутствие растительности может иной раз оказать геологу добрую услугу. Голая земля - признак того, что в этом районе может находиться месторождение платины...
Вот сколько «чудес» могут продемонстрировать нам обычные, всем знакомые растения, если проникнуть в их «химическую кладовую»!
Деньги не растут на деревьях, а вот золото может. Международная группа ученых нашла способ вырастить и собрать золото из сельскохозяйственных культур. Технология поиска золота под названием фитодобыча использует растения для получения частиц драгоценного металла из почвы.
Некоторые растения обладают природной способностью поглощать через корневую систему и накапливать в листьях и побегах такие металлы, как никель, кадмий и цинк. В течение многих лет ученые искали пути использования таких растений, называемых сверхнакопителями, для удаления загрязняющих веществ из окружающей среды.
Но о сверхнакопителях золота неизвестно ничего, так как этот металл практически не растворяется в воде, а потому у растений нет природного способа поглотить его частицы через корни.
«В некоторых химических условиях растворимость золота можно повысить искусственно», - отмечает Крис Андерсон, специалист по экологической геохимии и фитодобыче золота из Университета Мэсси в Новой Зеландии.
Получение золота
Пятнадцать лет назад Крис Андерсон впервые продемонстрировал общественности, что горчичное растение способно всасывать золото из химически подготовленной почвы, содержащей частицы этого металла.
Технология работает примерно так: найдите быстрорастущее растение с большим объемом надземной лиственной массы, такое как горчица, подсолнечник или табак. Посадите культуру в почву, содержащую золото. Хорошим местом могут оказаться кучи отходов или отвалы, окружающие старые золотоносные шахты. Обычные способы не могут обеспечить 100-процентную добычу золота из минералов, а потому некоторые объемы металла попадают в отходы. Когда растение достигнет максимальной высоты, обработайте почву химическим веществом, которое растворяет золото. Растение поглощает содержащую золото воду из почвы, в процессе «дыхания» из крошечных пор на поверхности листьев вода выступает, а драгоценный металл накапливается в биомассе. Осталось собрать урожай.
Однако поместить золото в сельскохозяйственную культуру – это самая легкая часть работы. Получение его из растения оказывается гораздо более сложной задачей, объясняет Андерсон.
«В растительном материале золото ведет себя иначе», - рассказывает ученый. Если растение сжечь, то какой-то объем металла останется в пепле, а некоторая его часть вообще исчезнет. Обработка пепла также составляет серьезную задачу и требует использования больших объемов концентрированных кислот , которые опасно транспортировать.
Золото, которое можно найти в растениях, представляет собой наночастицы, а потому оно является большой ценностью для химической промышленности, использующей наночастицы золота в качестве катализатора для химических реакций.
Золотой урожай
Фитодобыча золота никогда не заменит традиционные источники, говорит ученый. «Ценность этой технологии состоит в возможности возрождения загрязненных земель в районах золотодобычи», - добавляет Крис.
Химические вещества, использующиеся для растворения золота, заставляют растения впитывать и другие загрязнители из почвы, такие как ртуть, мышьяк и медь, а это распространенные элементы, присутствующие в отходах шахт и несущие опасность для людей и окружающей среды.
«Если нам удастся получить прибыль путем добычи золота из культур, восстанавливая в то же время почвы, то это окажется значительным достижением», - говорит Андерсон. В данное время он работает с исследователями из Индонезии над созданием экологически чистой технологии для малых фирм, использующих ручной труд при добыче золота, которая позволит снизить ртутное загрязнение в результате деятельности.
Однако некоторые ученые говорят, что экологические опасности, связанные с самим выращиванием золота, могут оказаться слишком серьезными. Ведь для растворения частиц золота в почве необходимо использовать цианид и тиоцинат – те же опасные химические вещества, использующиеся добывающими компаниями для получения золота из камней. Независимые агрономы уверены, что сам процесс может создать экологические проблемы.
Для того, чтобы найти месторождение «дикого» золота, нужно знать, что может указать вам на наличие драгоценного металла.
Узнайте все о геологии
Для начала, крайне важно узнать основные факты о геологии конкретной территории. Самое главное - знания о типах горных пород, которые сопутствуют золоту. Посмотрите данные о больших месторождениях и выясните, есть ли такие же в вашей местности. Часто золото находится в пределах одной породы или на местах столкновения двух пород.
Кстати, места столкновения пород наиболее перспективны для поиска. Как сообщают геологи, в таких «контактных точках» обычно ранее было высокое давление и температура, а это уже условия для появления и концентрации золота. Найти «контактную точку» можно по изменению цвета горной породы.
Сопутствующие породы
Встретив их, высока вероятность отыскать золотоносную жилу.
Это черные пески (магнетит, гематит). Золото почти всегда связано с железом. В реках с золотым песком часто перемешан черный песок. Так что черная, красноватая, или даже оранжевая почва - признак золота. Металлоискатели на таких почвах обычно «сходят с ума», выдавая море беспорядочных сигналов, поэтому лучше пользоваться специальными, созданными именно для поиска золота.
Затем, признаком золота может служить наличие кварца . Золотые жилы часто образуются внутри кварцевой породы. Но кварц - это второй по распространенности материал на поверхности Земли. Его можно найти где угодно. Но если кварц обнаружен в районах, где уже шла золотодобыча, это повод насторожиться. В отчетах о добыче золота часто встречаются фразы о золотых жилах в кварце.
Также отметим, что кварц, содержащий драгоценный металл, отнюдь не белоснежный, как мы привыкли. Из-за содержания того же железа кварц имеет несколько «ржавый» внешний вид с красноватыми и коричневыми пятнами.
Старицы рек и высохшие русла
Если учесть, что многие реки в Сибири золотоносные, имеет смысл поискать их старицы или высохшие русла. Поиск здесь не затруднен текущей водой, золотые самородки вполне можно найти металлоискателем. Но все же предварительно лучше выяснить, на каких реках мыли или моют золото особенно успешно. Высохшее русло может найтись в полукилометре от русла нынешнего.
Высокие берега
Еще можно поискать золото на высоких берегах золотоносных рек. Естественный процесс, когда русло реки углубляется, а наносы золота остаются выше отметки воды. И такие вот наносы часто остаются без внимания старателей, поскольку большинство золотодобытчиков сосредоточены вокруг кромки воды и на мелководье. Отложения на берегах остаются нетронутыми.
Русла древних рек
Бывает, что мало кто вообще знает, что некогда в данной местности протекала река. И пересохла она на закате Юрского периода, например. А тогда, 200 миллионов лет назад, река была золотоносна, несла тысячи грамм драгметалла в своих бурных водах. За многие миллионы лет рельеф местности изменился, например, на месте реки может образоваться возвышенность, а золото все же еще можно найти.
Накопление минеральных веществ в органах растений можно использовать для того, чтобы путем листового анализа - изучения золы листьев - выявить нехватку или избыток определенных элементов. Растения таким образом могут служить индикаторами содержания питательных веществ в почве, а также возможного наличия рудных месторождений.
На засоленных и содержащих соду почвах, в гипсовых впадинах, на почвах с повышенным содержанием тяжелых металлов и на отвалах пустой породы после промышленных разработок минеральные вещества могут оказывать на окружающую среду токсическое воздействие. Только немногие растения приспособлены к таким почвам. Некоторые из них способны накапливать ионы тяжелых металлов и пригодны для индикации таких почв.
Ярутка (Thlaspialpestre) встречается на почвах, содержащих цинк и кадмий. Она способна без вреда для себя накапливать в листьях эти металлы в количествах, в сотни и тысячи раз
Растения-индикаторы в природе
больших, чем на почвах с нормальным содержанием цинка и кадмия, соответственно, 25 г и 170 мг на 1 кг сухого вещества. Отмечена способность бобовых растений - астрагала (Astragalussp.), донника (Melilotussp.), клевера (Trifoliumsp.) - накапливать много молибдена. Минуартия (Minuartia verna) из семейства гвоздичных индицирует свинец и медь, а букашник (Jasione montana) из семейства колокольчиковых - мышьяк. В местообитаниях, содержащих много свинца, произрастают злаки: овсяница овечья (Festuca ovina) и полевица тонкая (Agrostis tenuis); на цинковых почвах-особые виды фиалки (Viola calaminaria), ярутки {Thlaspicalaminare) и смолевки (Silenesp.). Полынь холодная (Artemisia frigida) помогает найти вольфрам; гладиолус (Gladiolus sp.), качим (Gypsophila patrini), смолевка обыкновенная (Silene vulgaris) - медь.
На серпентиновых почвах (богатых Cr, Ni, Mg) встречаются папоротник костенец кли-. новидный(Asplenium cuneifolium), армерия приморс^А/г^га maritima), бурачок Бертолона (Alyssum bertolonii), кипарис Сар-джента (Cupressussargentii) и другие растения.
Кладоискатели используют способность представителей флоры обнаруживать драгоценные металлы. Имеются растения, указывающие на присутствие в почве золота, серебра, платины. В шишках пихты (Abiesalba) и сосны (Pinussilvestris), растущих на почвах с содержанием золота 0,00002%, его концентрация возрастает в пятьдесят раз. Еще более страстной любительницей золота оказалась кукуруза (Zea mais), не зря прозванная королевой полей. Из тонны золы кукурузных отходов можно извлечь до 60 г золота. Не менее активным накопителем золота оказался и неприметный хвощ (Equisetumsp.). Залежи серебряных руд в американском штате Монтана были
открыты благодаря эриогонуму (Eriogonum ovalifolium).
В наш атомный век открыта способность растений указывать месторождения урана. У сосен и можжевельников, растущих над залежами урана, в надземных органах отмечается повышенная концентрация этого элемента. Если в золе листьев содержание урана составит 2 части на миллион, то данное месторождение можно считать пригодным для промышленной разработки. Астрагал двухбороздчатый (Astragalus bisulcatus) и другие виды астрагала могут быть индикаторами селена, а так как селен ча
Растения-индикаторы в природе 25
Еще по теме Индикаторы месторождений полезных ископаемых:
- ОСОБЕННОСТИ ЛЕСОРАЗВЕДЕНИЯ НА ВЫРАБОТАННЫХТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ОЗЕРНОГО ГЕНЕЗИСА
- ЙОД В СФАГНОВЫХ МХАХ И ТОРФАХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БЕЛАРУСИ А. Э. Томсон, Г. В. Наумова, Н. Л. Макарова, Т. Ф. Овчинникова, Н. А. Жмакова