Рудольф Баландин - Вернадский: жизнь, мысль, бессмертие
Далее следует изложение минералогии земных вод, по объему превышающее пятьсот страниц. По содержанию труд этот действительно не имеет себе равных в гидрогеологии и минералогии. Он интересен, пожалуй, для всякого образованного человека. Конечно, отдельные разделы могут всерьез заинтересовать только специалистов, и все-таки читать ее легко, а круг затронутых в ней вопросов имеет непосредственное отношение к жизни приповерхностных областей нашей планеты. Ведь именно здесь находится, можно сказать, царство воды, а значит, и жизни (хотя область распространения природных вод — включая льды и подземные воды — значительно обширнее биосферы).
Итак, любознательный читатель может обратиться непосредственно к произведению Вернадского.
Еще одно направление гидрогеологических исследований привлекло внимание ученых в значительной степени благодаря трудам Вернадского. Оно получило название гидрогеотермия — наука о закономерностях теплового режима подземных вод, его изменениях и взаимосвязях с геотермальной энергией недр и тепловыми особенностями земной коры.
«Огромное значение в энергетике земной коры, — писал Вернадский, — имеют переносы водами тепловой энергии из глубоких слоев земной коры в стратисферу и в биосферу. Должен быть учтен и обратный процесс — перенос холодных масс водных растворов и твердых… их фаз. Это процесс планетного xapaктepa…»
По свидетельству советского ученого Н. М. Фролова, автора наиболее полного труда по гидрогеотермии, полученные им выводы являются «…по существу развитием весьма плодотворных и опередивших на многие годы свое время идей В. И. Вернадского…». Вот главные из этих выводов: термический режим земной коры нельзя изучать без учета той колоссальной роли, которую играют в нем подземные воды в силу своих исключительных свойств — высокой теплоемкости и подвижности. Эта роль выражается в переносах огромных масс тепла и вещества по разрезу и в плане, что прежде всего приводит к пересмотру существовавших ранее представлений о масштабах влияния инсоляции на термический режим недр Земли, о мощности развития слоев переменных температур, сложившихся под влиянием теории молекулярного теплообмена; благодаря наличию методов расчета зависимости между скоростью фильтрации подземных вод и температурой системы «порода — вода» гидрогеотермические методы исследований могут быть основой при решении многих задач теории и практики в области геологических наук.
Глубинному теплу Земли — геотермальной энергии — до сих пор посвящается немало более или менее фантастических гипотез и домыслов. Каковы источники этой энергии? На каких глубинах располагаются ее «генераторы»? Убедительных ответов на эти вопросы нет. Да и к разряду каких ресурсов относить геотермальную энергию! Как-то непривычно именовать ее полезным ископаемым.
Действительно, с одной стороны, энергию, тепло — хотя бы и подземное — вряд ли сочтешь ископаемым. С другой стороны, однако, носителями геотермальной энергии являются, скажем, горячие (термальные) воды и пар — своеобразная продукция недр, извлекать которую обычно приходится так же, как и другие жидкие или газообразные полезные ископаемые.
Гидрогеотермия — наука очень перспективная как с теоретической, так и с практической точек зрения. Она позволяет исследовать геотермальную энергию в ее конкретном проявлениии — в связи с динамикой термальных вод.
До сих пор это обстоятельство недостаточно учитывается теоретиками и практиками. А ведь для народного хозяйства «даровая» гидрогеотермальная энергия может приносить огромную пользу, особенно в нашей стране, где на обширнейших пространствах Сибири и Заполярья климатические «ресурсы тепла» весьма ограничены.
Вот, например, зона, примыкающая к трассе Байкало-Амурской магистрали. Известно, что она на значительном протяжении проходит в области сплошного или островного развития вечной мерзлоты. Казалось бы, здесь суровые климатические условия усугубляются вековым холодом недр. Однако такое мнение требует существенного уточнения.
По данным сибирских гидрогеологов, северо-западнее Байкала, по обе стороны строящейся магистрали, прерывистыми цепочками тянутся горячие источники. От берегов Байкала они переходят в долины рек Верхняя Ангара, Муя, Куанда, Чара, Олекма и др. Еще более значительные запасы геотермальной энергии в виде термальных вод приурочены к глубоким частям межгорных впадин — Кичерской, Верхнезейской. По прогнозам гидрогеологов, здесь расположены крупные водоносные горизонты с температурой воды около ста градусов. Выходит, сибирская природа щедра не только на лютые зимние морозы и вечную мерзлоту, но и на круглогодичное тепло подземных вод. А вот используется геотермальная энергия в Сибири пока еще плохо.
Однако очень важно, что мы начали обращать внимание на гидрогеотермальную энергию, стали изучать ее, картировать. И нет сомнения: в ближайшем будущем «водяное отопление» сибирских недр будет подключено к жилым домам, хозяйственным и промышленным предприятиям, теплицам, бассейнам…
Таков путь теоретической идеи до практической ее реализации. И надо ли напоминать, что в гидрогеотермии первые, наиболее плодотворные теоретические идеи были высказаны полвека назад В. И. Вернадским.
… Раз уж речь у нас зашла о Центральной Сибири и вечной мерзлоте, в толще которой, подобно горячей крови, постоянно движутся термальные воды, то следует упомянуть еще одну группу идей Вернадского, связанную не с подземным теплом, а с вековым холодом земных недр.
МЕРЗЛОТОВЕДЕНИЕ
Имеются разные определения гидросферы — водной оболочки Земли. С учетом единства природных вод гидросферой следует считать не только Мировой океан, но всю область вод атмосферных, наземных и подземных.
Еще в 1763 году М. В. Ломоносов справедливо и образно отметил очень важную географическую закономерность: «Знатная обширность поверхности земной занята льдами и снегами. Включая плавающие по морям, склоняющимся к полюсам, густые льдов паромы и у берегов торосы, должно принять в рассуждение по всему свету седые вершины гор высоких, вечною зимой обладаемых, и некоторые ровные места, с которых никогда снег не сходит, какие примечены между Леною и берегами Охотского моря… На Южной половине света бывает стужа сильнее, нежели на нашей полуночной».
К чести Ломоносова, он не остановился на перечислении фактов существования обширных областей, где господствует стужа. Он обобщил эти сведения и написал о «морозном слое атмосферы» — слое «вечной зимы», господствующей над нашими головами. Этот слой «около полярных поясов, то есть на 66 1/2 градуса, лежит уже на Земле».
