Илья Бутов. Исследование «вольфрамовых пружинок» из окрестностей поселка Бриакан (Хабаровский край) методами растровой электронной микроскопии и энергодисперсионного рентгеновского микроанализа

Чем являются таинственные вольфрамовые образования, найденные в нескольких областях России и Таджикистане?

История этих «пружинок» или «спиралек» официально началась в 1991 году, когда при промывке аллювиальных отложений из нескольких шурфов на реке Нарада, расположенной на Приполярном Урале, на некие непонятные образования наткнулись золотодобытчики. Однако это отнюдь не значит, что упоминаний о них не было раньше. По словам кандидата геолого-минералогических наук Е.В. Матвеевой, такие образования находили неоднократно не только на Урале, но и на Алтае и даже под Москвой [2]. Встречались сведения о таких находках, а также сростках колец и полуколец в районах рек Кожим, Балбаню и др. [3]. Попадаются сообщения об их обнаружении в Таджикистане при разработке золотых россыпей Дарваза [10]. Самая ранняя, упомянутая геологом Н. В. Румянцевым, находка микроскопической «пружинки» (размерами 0,01–0,003 мм) датирована 1984 годом.

В 1994 году К.Н. Котов (Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А. П. Карпинского) проводил изучение состава подобных образцов методом лазерной спектроскопии. Было определено, что исследованные им находки состоят из чистого вольфрама (устное сообщение К.Н. Котова). Датировать их было невозможно, получилось разве что связать их с рыхлыми аллювиальными отложениями без определения возраста.

«Спиральки», по различным данным, изготовлены из меди, вольфрама и молибдена. Медные спирали имеют размер до трех сантиметров, вольфрамовые и молибденовые – меньший размер, вплоть до микроскопических, невидимых невооруженным глазом «пружинок». В результате исследования обнаруженных артефактов было выдвинуто предположение, что они имеют рукотворное происхождение [5]. Многие из находок обладают пропорциями, соответствующими «золотому сечению». При этом нужно учитывать, что вольфрам и молибден – это металлы с высокой температурой плавления, и их обработка с такой степенью точности становится возможной только на определенном уровне развития технологий.

М.Ю. Сокерин с коллегами выделил пять морфологических типов этих образований:

1. Изогнутые и прямые спирали из круглых в поперечном сечении проволочек в форме цилиндрических пружин, длины спиралей – 0,6–1 мм, диаметр – 0,2–0,3 мм, ширина шага витков – 0,1 мм. Диаметр проволочки – 0,04–0,06 мм;

2. Отдельные витки подобных спиралей и полукольца с диаметром витков и колец 0,2–0,4 мм, диаметр проволочек – 0,02–0,06 мм;

3. Прямые и слегка изогнутые куски проволоки, изредка со сквозными отверстиями типа угольного ушка длиной 0,2–0,8 мм и диаметром 0,01–0,05 мм;

4. Шарики и каплевидные образования диаметром 0,1 мм;

5. Сложные образования типа сростков полуколец и прямых проволочек с шариками и каплевидными образованиями четвертого типа, также найден один образец в форме сростка спирали с проволочкой того же диаметра, что и диаметр самой спирали (тип штопора).

Из общего количества имеющихся образцов образования первого типа составляют 2%, второго – 83%, третьего – 10%, четвертого – 3%, пятого – 2%. Поверхность у образований первого типа и 20% второго – мелкоребристая, ребра ориентированы продольно, у всех остальных – сглаженная, как бы оплавленная, а в выделениях второго типа – с поперечными волнистыми участками. Торцы в первом случае имеют следы занозистого излома, во втором – «оплавлены». Цвет у образований с мелкоребристой поверхностью серебристый, у образований со сглаженной поверхностью – от желтого до фиолетового, напоминающий цвета побежалости, возникающие при закалке. Вероятно, часть образцов испытала высокотемпературное воздействие, что подтверждается характером сглаженной поверхности, цветом и данными рентгеноструктурного анализа [5].

Несмотря на то, что в последние годы интерес к этому феномену немного угас, как нам кажется, окончательная точка в их изучении еще не поставлена. Что это: результат каких-то природных процессов или следствие антропогенного загрязнения территории человеком? А, может быть, эти артефакты попали к нам из космического пространства?

Обстоятельства обнаружения спиралек, переданных в проект «Уфоком»

В 2017 году Александр Семенов, горный инженер, работающий начальником участка по добыче рассыпного золота на Дальнем Востоке в районе реки Керби (в 700 км от Хабаровска, в 20 км северо-западнее поселка Бриакан), наткнулся в пробах на странные инородные включения. Они были вымыты при доводке мелкого золота на лотках (т.е. при обогащении золотоносных песков, привезенных из карьера, на столах доводки золота). У включений просматривались четкие витки с одинаковым шагом.

Интересно, что концентрат, который доводился, добывали из золотоносных песков (после проведения вскрышных работ), а до этого на участке был выпилен лес (рис. 1). Нужно понимать следующее: технологический процесс золотодобычи включает в себя снятие на расчищенном участке от 6 до 10 м вскрышки (пустых пород), под которыми находится слой золотоносных песков (в среднем 1 м). Затем вся масса увозится на полигон для промывки песков. На последнем этапе концентрат собирают в одну емкость и ее увозят на участок, чтобы отделить золото от примесей. Легко увидеть, что из-за смешивания пород невозможно точно сказать, с какой именно глубины были подняты эти артефакты.

Рис. 1. Район обнаружения инородных включений. Фото А. Семенова.

По рассказам рабочих, при геологоразведочных и добычных работах им также попадались здесь керамические шарики и некие «микродетальки», однако сохранить удалось лишь спиралевидные находки, которые являются наиболее распространенными (2 группа по М.Ю. Сокерину). Анализ, проведенный в Сибирском федеральном университете, предварительно подтвердил, что это вольфрам (данные не опубликованы).

Находки были сделаны при промывке грунта.

Необходимо иметь в виду, что возраст слоя почвы, в котором были обнаружены артефакты реки Нарада и некоторых других районов, оценивается в несколько десятков, а, возможно, и сотен тысяч лет. Проблема заключается не только в том, что необходимых для создания таких «пружинок» технологий в древности не существовало. Находясь в почве в течение длительного времени, медь подвергается химическим процессам, разрушающим ее структуру. Даже века достаточно, чтобы медный предмет, лежащий в земле, получил значительные повреждения. Медные артефакты, обнаруженные в Ленском бассейновом округе, подобных повреждений не имели, однако «пружинки» из района поселка Бриакан были только вольфрамовыми, медных включений обнаружено не было.

Рис. 2. Одна из находок, предоставленная на анализ в проект «Уфоком».

В проект «Уфоком» были переданы несколько находок (рис. 2) размером около 3 мм, которые мы изучили с помощью передовых современных методик, не доступных многим еще в начале 2000-х годов.

Исследование находок методами растровой электронной микроскопии и энергодисперсионного рентгеновского микроанализа

Чтобы проанализировать структуру и элементный состав попавшего к нам артефакта, члены команды проекта «Уфоком» при содействии группы «Sirius» обратились в один из специализированных НИИ, сотрудники которого согласились помочь нам на условиях анонимности. Для получения изображений и определения элементного состава материала был использован растровый двухлучевой электронный микроскоп FEI Versa 3D, с одновременным энергодисперсионным рентгеновским микроанализом (EDS). Использованы следующие детекторы: ETD (детектор вторичных электронов Эверхарта-Торнли), ICE (высокоэффективный детектор конверсии ионов и электронов), ICD (внутриколонный детектор для режима замедления луча), CBS (детектор обратно-отраженных электронов). В качестве контроля нами были взяты спирали обыкновенной лампы накаливания (60 Вт).

Хотелось бы отметить, что распространенные в интернете микрофотографии «пружинок» не привязаны ни к одной научной публикации и зачастую сделаны на весьма устаревшем оборудовании. Мы вообще не можем быть до конца уверены, что в этих публикациях использованы фото именно аутентичных находок. Таким образом, новые данные уже сами по себе могут быть достаточно полезны для будущих исследователей (если таковые проявят интерес к этой сфере).

Растровая электронная микроскопия (РЭМ) показала микроструктуру деталей (рис. 3–5). Найденные нитевидные образования напоминают спираль из лампы накаливания. Обнаруженные в природных условиях спирали образованы нитями круглого сечения толщиной не более 100 мкм, с ясно видимыми продольными бороздами, которые аналогичны следам от волочения через фильеры на техногенных вольфрамовых спиралях. Нити закручены в левосторонние спирали диаметром около 250 мкм.

При изучении микроморфологии «природных» вольфрамовых нитей установлена, прежде всего, общая четкая ориентировка новообразований по продольным бороздам спирали (рис. 3). На внешней стороне одной из них хорошо заметны эпигенетические наросты (рис. 4 Б).

Рис. 3. РЭМ-изображения образцов при напряжении 2 кВ (режим детектирования вторичных электронов): A, Б, В – детектор ETD; Г, Д, Е – детектор ICE.

Таким образом, «спиралька» имеет монокристаллическое строение или представлена пучками параллельных нитей, последнее хорошо объясняет ребристую боковую поверхность агрегата. Правильность этого предположения подтверждает снимок излома спирали, на котором заметно, что внутреннее строение представлено пучком параллельных нитей толщиной порядка 0,1 мкм. Подобное внутреннее строение, обусловленное стапельной структурой, наблюдается у техногенных спиралей вольфрама при условии, что она никогда не подвергалась нагреванию. В случае нагрева (рабочая температура вольфрамовых спиралей порядка 2500–2800 °С) в течение первых минут за счет испарения происходит выравнивание ее поверхности, продольная штриховка исчезает полностью (рис. 9).

Рис. 4. РЭМ-изображения образцов при напряжении 30 кВ (режимы детектирования вторичных и обратно-рассеянных электронов): A, Б, В – детектор ETD; Г, Д, Е – детектор ICE.

Состав вторичных кристаллов и уплощенных прямоугольных и пагодообразных, представлен вольфрамом. Полученные данные позволили выявить природные вторичные кристаллы вольфрама, отлагающиеся на поверхности нитевидных агрегатов вольфрама неясного происхождения. Генезис «природных» нитевидных агрегатов вольфрама, служащих подложкой для эпигенетических образований, неясен.

Рис. 5. РЭМ-изображения поверхности образца, полученные с помощью детектора CBS (детектора обратно-отраженных электронов) при 30 кВ.

Энергодисперсионный рентгеновский микроанализ проводился при 30 и 15 кВ (каждое измерение в четырехкратной повторности). В спектрах фиксируются пики W (вольфрама), C (углерода) и О (кислорода) (рис. 6–7).

Рис. 6. Один из графиков распределения элементов в образце (по данным энергодисперсионного рентгеновского микроанализа), выполненного при 15 кВ. Справа – участок, где выполнено измерение.

Рис. 7. Один из графиков распределения элементов в образце (по данным энергодисперсионного рентгеновского микроанализа), выполненного при 30 кВ. Справа – участок, где выполнено измерение.

Более подробный элементный состав, определенный при помощи EDS-анализа, представлен на рис. 8. Можно заключить, что W находится в «спиральках» в виде карбида (карбид вольфрама).

Рис. 8. Одна из карт химических элементов, полученная с помощью EDS-анализа.

Во всем мире для получения вольфрамовой проволоки применяют только один метод – получение длинных зерен вольфрама, скрепленных внутри нити в единое целое присадками калия (так называемая стапельная структура, проволока марки «ВА»). Все попытки применить другой метод для достижения этой цели потерпели неудачу. На сегодняшний день считается, что вольфрамовую проволоку для работы в высокотемпературных условиях можно получить только таким способом. Для сравнения мы выполнили аналогичные измерения на образце из спирали накаливания лампочки на 60 Вт (рис. 9–10).

Рис. 9. РЭМ-изображения контрольных образцов при напряжении 2 кВ (режим детектирования вторичных электронов): A, Б, В – детектор ETD; Г, Д, Е – детектор ICE.

При сравнении «природных» образцов вольфрамовых нитей и проволоки марки «ВА», получаемой на современных заводах, заметно много общего. Продольная штриховка «природных» спиралей аналогична следам волочения через фильеры. Следы волочения исчезают после первых минут работы спирали, ее поверхность становится гладкой. Похожую картину мы наблюдаем и на «природных» спиралях, где хорошо заметно выравнивание внутренней части спирали. Здесь же видна граница, которую можно трактовать как стык, обусловленный стапельной структурой (рис. 9–10).

«Черепичная» структура поверхности большинства «природных» спиралей, очень напоминающая ступени роста на монокристаллах, идентична таким структурам на техногенных спиралях, что в их случае объясняется эффектом испарения вольфрама в процессе работы.

Рис. 10. РЭМ-изображения образцов при напряжении 30 кВ (режимы детектирования вторичных и обратно-рассеянных электронов): A, Б – детектор ETD; B, Г – детектор ICD.

Приведенные на рис. 11 и 12 спектры нити накала демонстрируют, что на ее поверхности также присутствует карбид вольфрама. Четко выделены пики W (вольфрама), C (углерода), О (кислорода) и Al (алюминия).

Рис. 11. Один из графиков распределения элементов в контрольном образце (по данным энергодисперсионного рентгеновского микроанализа), выполненного при 30 кВ. Справа – участок, где выполнено измерение.

Рис. 12. Один из графиков распределения элементов в контрольном образце (по данным энергодисперсионного рентгеновского микроанализа), выполненного при 30 кВ. Справа – участок, где выполнено измерение.

Более подробный элементный состав контрольного образца, определенный при помощи EDS-анализа, представлен на рис. 13.

Рис. 13. Одна из карт химических элементов, полученная с помощью EDS-анализа.

Таким образом, из полученных результатов следует, что образцы «пружинок» претерпели изменения в гипергенных условиях, выразившиеся в гидролизе и окислении их поверхности, о чем свидетельствует повышенное содержание кислорода в приповерхностных слоях этих образцов. По данным Е.В. Матвеевой, содержание кислорода в контрольных образцах нитей накаливания оказалось значительно меньше, чем у «природных спиралей». Одна из версий, объясняющих наличие «лишнего» кислорода, состоит в том, что вольфрамовые «пружинки» подвергались под землей определенной коррозии [5]. Однако в нашем случае серьезного превышения кислорода не наблюдалось. Все, что можно заключить, это то, что «спиральки» из района поселка Бриакан некоторое время пребывали в рыхлых отложениях. К сожалению, сделать какую-либо точную датировку, основываясь только на пиках кислорода, не представляется возможным, так как мы не имеем эталонных образцов, которые позволили бы установить математическую зависимость интенсивности пика кислорода в зависимости от времени пребывания объекта в природных условиях.

В результате анализа выявлено блочное строение образцов, что не противоречит их техногенному происхождению (структура, состоящая из взаимосцепленных длинных зерен, вытянутых вдоль оси проволоки – стапельная структура) и может подтверждаться внутреннем строением одной из надломленных спиралей.

Элементы тензодатчиков, используемых в ракетной технике

Эксперты в области обработки металлов неоднократно отмечали, что структура поверхности у многих спиралек напоминает аналогичные изделия, изготовленные по вполне земной технологии, что и в общем и целом подтвердило наше исследование. Ранее было высказано мнение, что по своей форме артефакты напоминают тензодатчики – элементы современных космических аппаратов. В этом случае их обнаружение именно на реках Приполярного Урала объясняется тем, что эта территория является районом выпадения ступеней российских космических аппаратов, запущенных с Плесецка или Байконура. Это объяснение, однако, оставляет открытым вопрос о том, почему были обнаружены именно фрагменты предполагаемых тензодатчиков, а не какие-либо другие крупные элементы. Кроме того, современные данные о географии находок свидетельствует о более широком их распространении, нежели это представлялось изначально. Тем не менее именно «космическая» версия на какое-то время стала доминирующей в среде исследователей этого феномена.

Для того чтобы визуализировать эту версию, мы нанесли на карту известные места обнаружения «вольфрамовых спиралек», а также составленные по данным открытых источников трассы запуска космических аппаратов и возможные поля выпадения боковых блоков 1-й ступени, обтекателя и ускорителей 2-й ступени (рис. 14).

Рис. 14. Карта, показывающая места находок «вольфрамовых пружинок», а также траектории и места выпадения фрагменов ракето-космических аппаратов. Составлена автором по данным открытых источников.

Из карты следует, что лишь одно или два места находок в Восточной Сибири с уверенностью можно соотнести с полями падения частей ракето-космических аппаратов (РКА). Однако даже учитывая, что часть траекторий запуска РКА могут не быть представлены в открытой печати, необъясненными остаются многочисленные находки, сделанные на Севере России, а также в Подмосковье и Таджикистане. Кроме того, как прокомментировал нашему проекту президент МОО НЦИ «Космопоиск» С.В. Александров, специалист по ракето-космической технике, соседство одного из мест находок с полями выпадения второй ступени также странно, так как на вторых ступенях плазмотроны никогда не ставятся. Также, по словам С.В. Александрова, на ракетных ступенях, которые падают в этих районах, тензодатчиков нет. Тензодатчики, определяющие деформацию конструкции, применяются только при наземных стендовых испытаниях. Предложение использовать их и в полете (для набора статистики и регистрации причин возможных аварий) выдвигалось и обсуждалось неоднократно, однако на практике так и не было реализовано. Возможно – только возможно! – тензодатчики будут стоять на ступенях многократного использования, но это произойдет не в ближайшие годы.

«Спиральки» вообще весьма отдаленно напоминают тензодатчики. Наконец, тензодатчик максимально крепко соединяется с деталью, деформацию которой он должен фиксировать, причем не в одной точке, а на некоей протяженности, и чем она больше, тем лучше. И очень сложно реализовать на практике такую ситуацию, чтобы датчик уцелел, а деталь – нет. Только если деталь полностью сгорит в атмосфере, а останется лишь вольфрамовый элемент, но в этом случае очень сложно объяснить находки медных деталей.

Если же «спиральки» – это части электроракетного двигателя, то такие ставятся не на ракеты, а на спутники, причем за редким исключением – на работающие на высоких орбитах, конкретно – на геостационарных (ГСО). Если они вообще падают, то это происходит (или произойдет в будущем) в районе экватора, да и сомнительно, что даже молибден-вольфрамовые части долетят до поверхности Земли целыми – при входе в атмосферу нагрев идет до 4–6 тыс. °C.

Единственный плюс «ракетной версии» в том, что она вроде бы объясняет высокотемпературные воздействия (до 3000 °C), которые, как было выявлено, присутствует на многих рассматриваемых здесь вольфрамовых деталях [5]. Впрочем, сама по себе вольфрамовая проволока уже предполагает, что она будет подвергаться таким воздействиям в деталях. Так, температура нити накаливания лампы достигает 2600–3000 °С. Можно с осторожностью предположить, что зафиксированные следы воздействия повышенных температур – в большинстве своем лишь следствие использования этой нити в различных изделиях, но не маркеры пролета ее через атмосферу.

Самородный вольфрам

Вторая по популярности версия, которая проникла и в некоторые академические работы [см., напр., 3, 7, 9], заключается в том, что обнаруженные «пружинки» могут являться самородным вольфрамом.

Одна из наиболее интересных «подверсий» этой версии, которую тщательно проверяла еще Е.В. Матвеева, заключается в том, что «спиральки» образовались в метеоритах и выпали на землю после их сгорания в атмосфере. Предположение строилось также на том, что при вхождении в атмосферу Земли на четвертой космической скорости происходит испарение легкоплавких веществ метеорита и «обогащение его поверхности такими элементами, как, например, иридий и вольфрам» [5]. Авторы гипотезы отталкивались от известного факта обогащения иридием (до 40 раз по сравнению с фоновым) маломощного осадочного слоя в пределах всей планеты на границе мел-палеогена, объясняемого столкновением Земли с крупным иридийсодержащим метеоритом диаметром около 10 км. В качестве ударных структур, связанных с этой катастрофой, рассматривались кратеры Мэнсон в Айове (США), Чиксулуб на Юкатане (Мексика) и, возможно, Карская структура (Россия). В результате взрыва в атмосферу планеты попал только тугоплавкий иридий, остальное вещество ударника испарилось. В составе железных метеоритов известен также и вольфрам (Зонг Пу-хе, 1988 год), причем в содержаниях вполне сопоставимых с содержанием иридия.

Эта «подверсия» с одной стороны объясняет широкий ареал таких находок, их обнаружение в стороне от известных трасс пролета и схода с орбиты РКА, а также вполне четко дает ответ на вопрос о высокотемпературном воздействии. Проблема в том, что этот вариант Е.В. Матвеева проверяла наиболее тщательно. Однако анализ публикаций на эту тему и консультации в лаборатории метеоритики ГЕОХИ РАН не дали положительных результатов. На сегодняшний день не известно ни одного метеорита, ни железного, ни каменного, в котором были бы отмечены находки самородного вольфрама в виде обособленных включений.

Другая «подверсия» этой версии заключается в том, что «пружинки» – это природные образования. В 1996 году М.И. Новгородова с коллегами проанализировала находки «самородного вольфрама», сделанные в долине реки Большая Полья (Приполярный Урал). Отчет попал в солидный научный журнал – «Доклады академии наук» [9], причем сама М.И. Новгородова – авторитетнейший эксперт в этой области и автор книги «Самородные металлы в гидротермальных рудах» [8]. На эту полузабытую ныне работу ссылаются некоторые исследователи, считающие закрученные «вольфрамовые пружинки» самородным металлом.

М.И. Новгородова с коллегами верно обращает внимание, что техногенное загрязнение проб было исключено, поскольку металлический вольфрам и его сплавы не входили в состав ни одного из используемых при бурении механизмов, оборудования и приборов, а сам поисковый район географически удален от каких бы то ни было промышленных предприятий на многие километры. Кроме того, основываясь на характерной структуре зерен самородного вольфрама в виде агрегата пористых микрокристаллов с элементами двойникования, она считает маловероятным и предположение о том, что источником металла послужила техногенная космическая пыль за счет разрушения плазмотронов космических ракет. По данным микрозондового анализа («Camebax» SX-50, аналитик А.И. Цепин) в составе «самородного вольфрама» содержится, мас.%: W 99.93-100.19, с примесями Са, Аl, Fе, Мn, Мg, Тi от 0,01 до 0,06, а также Мo до 0,11. Кислород, хлор и сера не обнаружены. Интересно, что по структуре самородный вольфрам идентичен его синтетическому аналогу (пр. гр. Im3m, а0 = 3,16 А). М.И. Новгородова с коллегами считают, что полученные ими данные позволили впервые установить две новые минеральные фазы: самородный вольфрам и оксид иттрия (рис. 15).

Рис. 15. Поликристаллический агрегат самородного вольфрама в изображениях, полученных с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ): а – общий вид агрегата с элементами кристаллической огранки зерен; б – пустоты в форме отрицательных кристаллов на поверхности зерен металла; в – энергодисперсионный спектр; г – микродифрактограмма самородного вольфрама; д, е – глобулярные наросты на поверхности исследуемого агрегата самородного вольфрама; ж – тонкие глобулы металла на краю его агрегата; з – включение железистого карбоната в самородном вольфраме (по М.И. Новгородовой и др., 1995).

Несмотря на ее авторитет, принимать работу М.И. Новгородовой необходимо все же с изрядной долей скепсиса. Хотя исследовательница пишет, что обнаруженные ей с сотрудниками зерна самородного вольфрама резко отличаются от вещества электродов по морфологии выделений и их внутренней структуре и характеризуются размерами 1–5 мм, серым цветом, металлическим блеском, а также неровным почковидным рельефом поверхности, эти данные были поставлены под сомнение ее же коллегами. По сведениям старшего научного сотрудника Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН В.М. Кирилловой, консультировавшей М.И. Новгородову, подобные соединения вольфрама с иттрием (с характерной внутренней структурой) применяются в электродах для высокотемпературной сварки [5].

Есть также подозрение, что М.И. Новгородова все же работала с фрагментами тех самых «вольфрамовых пружинок» и им подобных образований из пяти перечисленных выше типов, однако напрямую это не написала, опасаясь серьезной критики. Косвенно это можно заключить из того, что она пишет в другой своей работе: «Самородный вольфрам обнаружен в 1991 г. в тяжелых концентратах аллювиальных шлихов, опробованных в процессе поисково-разведочных работ на золото (Западная Сибирь) в виде мелких зерен неправильной формы, на поверхности которых имеются вростки пирротина. Результаты микрорентгеноспектрального анализа указывают на его высокую химическую чистоту. Содержание примесей Fe, Ca, Mn, Mg, Al, Ti составляет сотые доли процента. В одном из двух проанализированных зерен обнаружена примесь Mo (0,11%). Рентгенограмма: 2,226(10)(110); 1,577(7)(200); 1,2923(10)(211); 1,1188(8)(220);1,000(10)(310), индуцируется в структурном типе W (А2), пространственной группе Im3m, с параметром элементарной ячейки 3,157±0,005Å, близким параметру синтетического металла (3,16 Å)» [7]. Как уже отмечалось выше, именно в 1991 году и началась история «пружинок» на реке Нарада в Приполярном Урале, т.е. Западной Сибири, и найдены они были именно при промывке золота в аллювиальных отложениях. Таким образом, история могла в некотором роде закольцеваться: вначале М.И. Новгородова с коллегами исследовала «пружинки» и пружинкоподобные образования и ошибочно отнесла их к самородному вольфраму, затем другие при исследовании подобных вольфрамовых артефактов уже ссылались на эти данные и также считали возможным образование самородного вольфрама подобной формы.

Как пишут Н.А. Лаврик, Н.М. Литвинова, Н.А. Ван-Ван-Е, самородный вольфрам отмечается в виде единичных зерен (3 мкм) с треугольным сечением, как будто вогнутыми гранями и скошенными вершинками (рис. 16) [1]. О более сложных его формах авторы не упоминают. В свою очередь, А.Б. Макеев, С.И. Кисель, В.К. Соболев и др., хотя и отмечают присутствие самородного вольфрама в ореолах кимберлитовых трубок Архангельской алмазной провинции, но приводят данные о том, что именно вольфрам был наиболее редким (всего в 2 пробах из 50) из девяти обнаруженных здесь металлов [4].

Рис. 16. Зерно самородного вольфрама в бурых углях Ушумунского угольного разреза (по Н.А. Лаврик и др.).

Единственная сложная, «спиралевидная» форма самородного вольфрама упоминается в работе младшего научного сотрудника Дальневосточного геологического института Дальневосточного отделения Российской академии наук Е. И. Медведева. Статья опубликована в 2012 году в журнале «Молодой ученый» [6]. В числе прочего, автор приводит изображение самородного вольфрама, представляющего собой, по характеристике автора, «иерархический ряд организации нановещества: сфероид-спираль» (рис. 17, а).

Рис. 17. Микроспираль самородного вольфрама (а) с включениями вольфрамита (б), золота (в) и аурамальгамы (г) (по Е. И. Медведеву).

Е. И. Медведев одним из первых поднимает вопрос о причинах свертывания волокон вольфрама в спирали. Он отмечает, что, как и в случае с аурамальмой, здесь могут играть роль структурные особенности кристаллизующегося вещества. При этом состав сфероидов и спирали характеризуется присутствием W в количестве (мас.%) от 84,5 до 92,1, С – от 4,6 до 7,6, O – от 5,5 до 10,0. С нашей точки зрения, именно данные Е. И. Медведева наиболее интересны, но, к сожалению, мы не знаем точно, исследовал ли Е. И. Медведев природный самородный вольфрам или фрагменты тех самых пресловутых «пружинок». Микрофотографии вроде бы свидетельствуют, что эти артефакты отличаются по своей структуре от «пружинок» и действительно могут свидетельствовать о неких процессах, заставляющих в природной среде скручиваться в подобные глобулы. Однако в материалах, посвященных обнаружению данных включений, говорится о том, что некоторые из них оканчивались «шариками и каплевидными образованиями» [5]. Очень похожую «капельку» мы можем увидеть и на рис. 17 а. Наш образец такой капли не имел, так что утверждать однозначно, что мы снова столкнулись с закольцевавшимися данными, здесь пока нельзя, как и говорить, была ли сторонняя рецензия на этот материал в журнале. При обсуждении этого материала на «Минералогическом форуме» один из участников, представившийся как «соавтор открытия настоящего самородного вольфрама», обратил внимание, что карбид вольфрама, приведенный на фотографиях в этой статье, «совершенно точно техногенный». Таким образом, по его словам, и «колечко» может иметь техногенную природу. Интересно также, что размер этого сфероида в материале указан не был, тогда как размеры других самородных сфероидов самородного железа и меди приведены и составляли 10 мкм.

С учетом данных по морфологии других дисперсных самородно-металлических частиц (цепочечных, стопочных, петлевидных и т. п.), одним из таких процессов, приведших к появлению «“минипружинок” техногенного облика», по мнению члена-корреспондента НАН Украины из Института геологических наук А.Е. Лукина, могли являться «взрывные процессы кимберлитообразования», а сами артефакты могли быть переотложены при размыве разновозрастных толщ, вмещающих кимберлитовые тела [3]. Согласно мнению геолога Н.В. Румянцева, высказанному в частной беседе, эти артефакты могли возникнуть в то время, когда в ареале их обнаружения еще была сильная вулканическая активность. Такие мнения имеют право на существование, но не до конца понятно, работали ли сами авторы этих гипотез с пресловутыми «минипружинками» или строят свои предположения на описании их в интернете и «желтых» газетах.

К настоящему времени самородный вольфрам описан еще очень слабо и некоторые работы в этой области следует весьма критически оценивать. Самородный вольфрам не упоминается в современных справочниках по минералогии, включая и обобщающие монографии по самородным металлам. Нет самородного вольфрама и среди минералов, утвержденных Международной минералогической ассоциацией (IMA) [цит. по 3]. Если бы он встречался так часто, как иногда упоминается, и ученые располагали столь большим количеством находок, почему практически отсутствуют статьи на эту тему, решительно непонятно. Пока же механизма естественного роста наноспиралей и их закручивания в сложные формы никто не предложил, но в случае, если такой способ организации вещества будет обоснован и подтвержден, – это будет огромный прорыв в кристаллографии и родственных ей дисциплинах.

«Мусор» различного генезиса

Теперь перейдем к еще одной версии, к которой склоняемся и мы после непосредственного изучения артефактов из окрестностей поселка Бриакан Хабаровского края. Версия строится на том факте, что образцы демонстрируют слишком много общего с современной вольфрамовой проволокой (см. результаты анализа). Практически единственным аргументом против этого почти всегда выдвигается большой возраст плейстоцен-четвертичного аллювия рек Приполярного Урала, из слоя которых эти нетипичные конкреции были извлечены (по разным оценкам, от 10 до 318 тыс. лет). Собственно, только это «мешает» отнести находки к современным изделиям.

Однако определение возраста артефактов все же может быть подвергнуто сомнению. В большинстве случаев они найдены в принесенном водой прибрежном грунте, о возрасте которого нельзя сделать точных заключений. В одном случае, когда датировка все же была возможна, слой, отделявший «древние» слои грунта от «современных», имел небольшую толщину, и датировка вполне могла быть ошибочной. Как рассказал нам А. Семенов, передавший находки для анализа, пласты земли, хоть извлекались с больших глубин, но в итоге смешивались, и говорить о точной глубине, с которой они были извлечены, невозможно.

Поскольку детальных археологических раскопок на территории обнаружения артефактов не проводилось, вопрос с датировкой нельзя считать окончательно решенным. Сложилась довольно интересная ситуация: таинственные образования тщательнее всего изучили геологи, однако археологи и почвоведы, которые бы могли исключить версию об инородных примесях, на эту тему статей не публиковали.

Можно предположить, что обнаруженные артефакты в большинстве своем являются «мусором» различного генезиса, представляющего собой как фрагменты электродов для высокотемпературной сварки, так и спирали накаливания из отработавших ламп, используемых в быту и строительной технике. Также это может быть мелкий вольфрамовый, молибденовый и медный мусор из различающихся по своему назначению деталей и оборудования, а также брак специализированных заводов, перемещающийся на большие расстояния с течением рек. Молибденовые образования также вполне закономерны, так как при производстве вольфрамовых нитей накала, в особенности спиральных и биспиральных, для получения первой спирали очень тонкую вольфрамовую нить наматывают на маленький молибденовый сердечник. Если этот мусор действительно попадает на большие глубины и проникает в золотоносные пласты, то задачей для возможного исследования будет разобраться в деталях и механизме этого процесса. Как представляется, это направление уже будет в большей степени интересно для экологов, а, возможно, позволит разработать палеоархеологам новые шкалы поправок для датирования других объектов, извлекаемых из соответствующих почвенных горизонтов. На сегодняшний же день вопросы, связанные с дрейфом загрязнений в литосфере, весьма перспективны, но еще не исследованы.

Ошибки и неверные интерпретации результатов в науке бывали и ранее, это не нечто из ряда вон выходящее. Например, в 2008 году стало известно, что криминалисты 15 лет безуспешно искали «неуловимую» преступницу, которая оставляла ДНК-следы в разных городах Германии, Австрии и Франции. В итоге выяснилось, что ДНК женщины находилась на ватной палочке, которыми берут пробы для анализа, а принадлежала она 71-летней польке, упаковывавшей эти палочки на фабрике. Никто долгое время не мог этого заметить, несмотря на то, что специалисты прорабатывали самые разные (а порой и фантастические) гипотезы и потратили на эту «погоню» не менее 14 тысяч человеко-часов и более 18 миллионов долларов. В нашем же случае для окончательного ответа требуется всего лишь совместный интерес к этой теме представителей нескольких смежных с геологией и минералогией дисциплин.

В процессе исследования находок нами сделано более 150 различных микрофотографий, которыми мы можем поделиться с заинтересованными исследователями (журналистов и блогеров просьба не беспокоить). Если вы серьезно заинтересованы в том, чтобы поставить все точки над i в этой нашумевший истории, свяжитесь с нами и мы поделимся нашими данными.

Литература:

1. Лаврик Н.А., Литвинова Н.М., Ван-Ван-Е Н.А. Самородный вольфрам и другие микроминеральные фазы вольфрама в углях и золе Ушумунского буроугольного месторождения и Сутарского проявления (Дальний Восток) // Вопросы геологии и комплексного освоения природных ресурсов Восточной Азии: материалы III Всерос. науч. конф. В 2-х т. Благовещенск: ИГиП ДВО РАН, 2014. Т. 1. С. 120–124.

2. Лескова Н. Пружины из параллельного мира // Труд-7. 2002. №182. С. 13.

3. Лукин А.Е. О самородном вольфраме в породах нефтегазоносных комплексов // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. 2009. №2. С. 121–130.

4. Макеев А.Б., Кисель С.И., Соболев В.К. и др. Самородные металлы в ореолах кимберлитовых трубок Архангельской алмазоносной провинции // Доклады Академии наук. 2002. Т. 385. № 5. С. 677–681.

5. Матвеева Е.В. Выводы из находок нитеобразных вольфрамовых спиралей в наносных отложениях реки Балбанмо. Анализ ЦНИГРИ №18/485. М.: ФГУП «ЦНИГРИ», 1996. 7 с. (рукопись)

6. Медведев Е.И. Самородные металлы в углеродсодержащих породах Фадеевского рудно-россыпного узла // Молодой ученый. 2012. № 11 (46). С. 134–136.

7. Новгородова М. И. Кристаллохимия самородных металлов и природных интерметаллических соединений // Итоги науки и техники. Кристаллохимия. Т. 29. М.: ВИНИТИ, 1994. C. 52–53.

8. Новгородова М.И. Самородные металлы в гидротермальных рудах. М.: Наука, 1983. 286 с.

9. Новгородова М.И., Недашковская Н.Н, Рассказов A.B. Трубкин Н.В., Семенов Е.И., Кошелев Б.Л. Самородный вольфрам с включениями оксида иттрия из аллювия р. Большая Полья (Приполярный Урал) // Доклады Академии наук. 1995. Т. 340. №5. С. 681–684.

10. Соболев О. В Золотых россыпях… пружинки URL: https://web.archive.org/web/20070928083645/http://www.khovar.tj/old/ilmdonish.php?id=2648&page=12. Дата обращения: 20.09.22.

Автор выражает благодарность А. Семенову за предоставленные образцы, а также М. Герштейну, С. Александрову и И. Подзоровой за консультации и помощь в работе над этим материалом.

Источник

• Ключевые слова: Илья Бутов,исследование «вольфрамовых пружинок»,из окрестностей поселка,Бриакан (Хабаровский край),методами растровой электронной