Тому, кто пишет курсовую или реферат по геологии пригодится эта наша статья. А кому нужны курсовые по экономике, ищите на сайте завтрасессия.ком.

Около 10 лет назад на Южном Урале (месторождение Кемпирсай) сооружалась шахта «Молодежная», начиналась разработка уникальных хромитовых месторождений. Почти сразу же проходчики обнаружили пузыри бесцветного воспламеняющегося газа, это был водород. Установили постоянное наблюдение за содержанием водорода в атмосфере рудника. Выяснилось, что газ поступает неравномерно, в течение некоторых месяцев ежесуточно выделяется до 20 м3 водорода, а бывают и «бедные» периоды —всего 0,1 м3 в сутки.

Появление больших количеств водорода в шахте — событие само по себе довольно редкое, но здесь есть и другая загадка. Этот водород оказался одним из самых легких на земном шаре, по атомной массе он близок к космическому.
Природный водород встречается в виде смеси двух стабильных изотопов, легкого водорода — протия и тяжелого — дейтерия.

Атомная масса протия —1, а дейтерия — 2. Чем больше в газе содержится дейтерия, тем он тяжелее. Конечно, слова тяжелее и легче можно было бы взять в кавычки, потому что примеси дейтерия обычно крайне малы. Средняя атомная масса земного водорода почти не отличается от 1 потому, что в земном водороде не 7000 атомов легкого изотопа приходится только один атом дейтерия. В составе космического водороде дейтерия еще меньше. Современные приборы, используемые для изотопного анализа газов, жидкостей или твердых образцов, дают возможность очень точно измерять соотношение тяжелого и легкого изотопов водорода и регистрировать самые небольшие различия в содержании дейтерия.

Сотрудники Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского определили изотопный состав газовых струек водорода в шахте, исследовали содержащие водород горные породы, а также поверхностные и шахтные воды. Оказалось, что водород воды и минералов в шахте и возле нее по изотопному составу вполне соответствует известным нормам, а вот газ, который выделяется в шахте, слишком легкий, в нем почти так же мало дейтерия, как в том водороде, который заполняет межзвездное космическое пространство.

Одно время советские исследователи считал и, что кемпирсайский водород — уникальное явление. Совсем недавно появились новые сведения: еще в трех местах на Земле обнаружен очень легкий водород. Его нашли в почвенных газах на юго-западе Японии, в районе активного разлома Ямасаки. В Азии на территории Омана, где в пустыне на поверхность выходят грунтовые воды, легкий водород содержится в воде, в пузырьках газа. И, наконец, в США, в штате Канзас» где газ, поступающий из скважины, содержит более 50 процентов водороде.

Ученые пытаются понять, почему подземный водород этих четырех необычных месторождений такой легкий. Уже высказано множество предположений.

Возможно, это законсервированный в ультраосновных породах остаток остывшей магмы, ее газовой фазы. Можно допустить и другое: легкий водород образовался здесь, на месте, в породах коры при разложении воды под действием природной радиации. Некоторые исследователи предполагают, что это газ биологического происхождения — легкий водород могут выделять бактерии, населяющие горные породы, их жизнедеятельность связана с биохимическим разложением минералов. Существуют и другие гипотезы. Однако окончательно происхождение легкого водорода ни для одного из известных месторождений пока не выяснено.

Что касается легкого водорода в шахте Кемпирсая, то безусловно можно сразу же отвергнуть его биологическое и радиационное происхождение. В газах этой шахты практически отсутствуют углекислый газ и метан — обычные спутник и биохимических процессов. Содержание урана и тория здесь ничтожно, поэтому и естественная радиация так мала, что ею можно пренебречь. Анализ показал, что водород в шахте по изотопному составу резко отличается от мантийного, который удалось обнаружить в виде микроскопических включений в кимберлите. Значит, уральский легкий водород не может быть остаточным магматическим газом.

Не исключено, что водород здесь имеет геохимическое происхождение,— выделяется при окислении пород, содержащих железо. Есть и еще гипотеза, она связывает появление легкого водорода с дыханием земных недр.

Загадка шахты Кемпирсая ждет своего решения. Окончательный ответ будет иметь и практическое значение, он позволит прогнозировать загазованность рудника на ближайшие годы.