1 nuotr.Mūsų planeta, tik smiltelė kosmoso platybėse, suteikia mums visko, ko reikia - nuo maisto ir deguonies iki kuro ir žaliavų sudėtingiausiems technikos uždaviniams spręsti. Mes pripratome prie to, kad čia - kasama druska, ten - išgaunama nafta, dar kur nors - auksas. O juk kiekvienas toks atvejis yra veikiau anomalija.
Nafta
Šiandien nafta - vos ne pagrindinė naudingoji iškasena pasaulio ekonomikoje. Bet tokia svarbi ji tapo tik antrojoje praėjusio amžiaus pusėje, kai automobilių ir lėktuvų skaičius pradėjo augti geometrine progresija. Dėl staigaus naftos naudojimo augimo XX a. 7-me deš. ir po to 8-me deš.prasidėjusios pasaulinės degalų krizės iškilo klausimas, kuriam laikui užteks naftos atsargų. Norint apytikriai įvertinti jos išteklius dar neeksploatuojamuose telkiniuose, reikėjo suprasti, kaip atsiranda nafta, bet čia atsirado dvi pagrindinės viena kitai prieštaraujančios koncepcijos - biogeninė (organinė) ir neorganinė.
Pirmosios šalininkai naftos telkinius laiko tarsi geologinio masto komposto duobėmis: iš pradžių kaupiasi organinės nuosėdos, bakterijos jas skaido, jos tirštėja. Kai nuosėdų klodas labai lėtai nusileidžia į Žemės gelmes, per dešimtis ir šimtus milijonų metų augant temperatūrai ir slėgiui sudėtingos organinės medžiagos suyra ir virsta skystais angliavandeniliais. Nafta gimsta 3-4 km gylyje, kur temperatūra siekia iki 150 laipsnių C. Kadangi yra skysta, ji užpildo netankių uolienų poras ir plyšius, o dėl mažo tankio požeminiai vandenys ją stumia į paviršių, kol ji atsiremia į nepralaidžią kliūtį, pavyzdžiui, molio sluoksnį arba druskos kupolą. Tokie spąstai ir tampa naftos telkiniais. Jeigu angliavandeniliai įtraukiami giliau, į 4-5 km gylį, kur temperatūra siekia 180-250 laipsnių, vietoj naftos susidaro dujos. Pagal konkuruojančią teoriją, kurią iškėlė jau D.Mendelejevas, nafta susidaro dideliame gylyje iš neorganinės anglies ir vandenilio ir iškyla į paviršių.
Būtų galima manyti, kad tai įprastas mokslininkų ginčas, ir reikia patikrinti abi versijas. Bet viską smarkiai komplikuoja komerciniai ir politiniai interesai. Jeigu teisinga biogeninė teorija, nafta netolimoje ateityje išsibaigs, reikia ieškoti alternatyvos. Amerikietis geofizikas M.Kingas Habertas (M.King Hubbert) jau 1956 m. iškėlė „naftos piko" hipotezę: lengvai prieinamos jos atsargos bus greitai išsemtos, gavyba taps sudėtingesnė, todėl kils kainos ir mažės gavyba. Tačiau naftos pikas kol kas nėra pasiektas, o per pastarąjį pusšimtį metų pasaulyje atrasta keletas didelių telkinių.
O pagal neorganinę hipotezę naftos atsargos praktiškai neišsenkamos, ir net išnaudoti telkiniai gali vėl prisipildyti. Tai yra patogus požiūris naftą išgaunančių šalių biurokratijai. Metodologiškai biogeninė teorija yra gerokai patrauklesnė. Ji padėjo atrasti daugelį telkinių ir jos prognozės ne kartą pasitvirtino. Tačiau naftos mineralinės kilmės šalininkai postfactum visada sugalvodavo tam paaiškinimų. Šiaip ar taip, diskusija šia tema kol kas nėra galutinai baigta. Galbūt ją padės užbaigti visuotinis klimato atšilimas. Dabar jau visiems yra aišku, kad reikia baigti deginti iškastinį kurą, net jei jis dar ir nesibaigė.
Uranas
Uranas - sunkiausias iš lėtai skylančių radioaktyviųjų elementų ir vienas rečiausių elementų Žemėje. Kaip auksas ir kiti sunkieji metalai uranas susidaro sprogstant supernovoms.
Paradoksas yra tas, kad 1 tonoje Žemės plutos vidutiniškai yra 2-3 g urano, t.y. šimtus kartų daugiau negu aukso. Jeigu Žemės branduolyje ir mantijoje jo būtų tiek pat kiek plutoje, šiluma, išsiskirianti uranui skylant, mūsų planetą paverstų ištisiniu vulkaniniu pragaru. Tačiau nieko panašaus nevyksta, o neutrinų, išeinančių iš Žemės branduolio, registracija, rodo, kad urano ten yra tūkstantį kartų mažiau negu plutoje, ir tai maždaug atitinka jo dalį Visatoje. Išskiriamos šilumos vos užtenka, kad išorinis branduolys išliktų skystas ir palaikytų magnetinį lauką. Kodėl pusė viso Žemės urano liko sutelkta plonoje plutoje, o nenusileido į Žemės branduolį kaip geležis ir nikelis, iki šiol yra mįslė, kurios kol kas niekas negali įminti.
Pačioje plutoje uranas taip pat yra pasiskirstęs netolygiai. Turtinguose telkiniuose jo gali būti apie 1 kg/1 t rūdos. Šiuos netolygumus galima paaiškinti, ir nesunkiai. Kai kurios rūdos susiformuoja kaip aukso gyslos, t.y. nusėdant urano junginiams iš lydalų ir tirpalų. Bet yra ir biogeninio pobūdžio urano rūdų. Kitaip kaip auksas, uranas - chemiškai aktyvus elementas, lengvai sudarantis junginius su organinėmis medžiagomis ir besikaupiantis gyvuose organizmuose. Palaidojus atliekas organinės medžiagos suyra, o urano koncentracija gali augti.
Uranas - nepakeičiamas atominės energetikos pagrindas. Daugumoje atominių jėgainių energijai gauti naudojamas urano izotopas 235, kurio natūraliame urane yra vos 0,7 proc. Iš natūralių izotopų tik jis gali palaikyti branduolinio skilimo grandininę reakciją. Todėl uraną tenka sodrinti, didinant šio izotopo procentą. Jeigu jis bus naudojamas tokiu pačiu greičiu kaip dabar, prieinamų jo atsargų pakaks maždaug 100 metų.
Didžioji natūralaus urano dalis (99,3 proc.) (urano izotopas 238) kol kas nėra naudojamas. Jį taip pat galima paversti branduoliniu kuru, bet tam būtini FBRs tipo reaktoriai, o jų plataus naudojimo pasaulyje galima tikėtis tik amžiaus antrojoje pusėje.
Deimantai
Spindintis taurus deimantas yra neišvaizdaus pilko grafito „kraujo brolis" - abu sudaro gryna anglis, skiriasi tik jų kristalų gardelių struktūra. Natūralūs deimantai susidaro 150-800 km gylyje, kuriame yra reikiamas slėgis ir temperatūra. Ten cirkuliuoja anglies turtingi lydalai, kuriuose lėtai auga deimantai. 2018 m. amerikiečiai mokslininkai kai kuriuose deimantuose aptiko mikroskopinių ledo VII intarpų - ypatingos modifikacijos ledo, atsirandančio esant didesniam kaip 240 tūkst. atmosferų slėgiui, o tai atitinka maždaug 500 km gylį.
Į paviršių deimantai išmetami išsiveržiant vulkanams, kai magma automobilio greičiu prasiveržia pro uolienas. Daugelis deimantų tuo metu tikriausiai žūsta - virsta grafitu arba tiesiog sudega. Bet kai kurie kristalai lieka didelio tankio uolienose. Jų nuolaužos magmoje yra vadinamos ksenolitais, t.y. pašaliniais akmenimis. Jose it vokuose deimantai išlieka keliami į viršų. Kai vulkanas užgęsta ir jo kūgį suardo erozija, po juo lieka sustingęs magmos kanalas. Kai kuriuose, vadinamuosiuose kimberlito vamzdžiuose randama tiek deimantų, kad atsiperka persijoti milijonus tonų uolienų. Deimantų randama ir didelių meteoritų krateriuose, (impaktiniai deimantai, susidarę dėl smūgio lydantis uolienoms).
Tęsinys. Pradžią skaitykite ČIA
