Лев Голосницкий - Путешествие в прошлое
Но на образование наносных террас и равнин расходуется лишь сравнительно небольшое количество материалов, переносимых водами рек. Главная же масса размытых горных пород и частиц почвы непрерывно уносится реками в моря и океаны и осаждается там на дно, образуя слои осадочных пород.
Ученые подсчитали объем сноса горных пород и почвы с поверхности материков всеми реками мира. Получилась потрясающе огромная цифра: 16 миллиардов кубических метров ежегодно. Это число так велико, что ничего не говорит нашему воображению. Попробуем сделать его наглядным.
Представьте себе пирамидальную гору, высотой 10 километров, со стороной у основания 2 километра. Объем такой горы составляет как раз около 16 миллиардов кубических метров.
Значит, можно сказать, что все реки мира ежегодно размывают до основания подобную огромную гору!
Грандиозная работа по размыву земной поверхности текучими водами происходила и в прошлом, во все периоды долгой истории Земли, длившейся сотни миллионов лет.
Целые горные страны, поверхностные слои целых материков были размыты бесчисленными древними реками и перенесены ими на дно океанов и морей.
Но, в таком случае, почему же сейчас материки возвышаются над уровнем океана и во многих местах покрыты высокими горными хребтами? Потому что земная кора не остается неподвижной. Под воздействием могучих внутренних сил отдельные участки земной коры испытывают медленные перемещения вверх и вниз. Подвижные области то опускаются и заливаются морем, то снова поднимаются по прошествии десятков миллионов лет.
Какие же силы передвигают и смещают огромные толщи земной коры?
Об этих внутренних силах Земли рассказывается в следующей главе.
Могучие силы, поднимающие и опускающие материки
Элементы, из которых состоит земной шар, имеют разнообразные свойства.
Одни из них, как, например, кислород, железо, алюминий и многие другие, обладают большой химической активностью, вступают друг с другом в бесчисленные химические соединения, образуя окружающий нас красочный мир твердых, жидких и газообразных минералов. Другие элементы встречаются в природе в свободном химическом состоянии. Таковы, например, золото, платина, газ гелий.
Атомы большинства элементов очень устойчивы. Во всех химических превращениях кислород остается кислородом, азот — азотом, никель — никелем.
Но в природе существуют также элементы — их называют радиоактивными, — которые способны самопроизвольно распадаться. Это уран, торий, радий и некоторые другие. Их свойства удивительны и необычайны.
Представьте себе, что вы пришли в лабораторию, где имеется радий. Не ищите его на полках среди многочисленных, хранящихся в банках химикатов. Он спрятан в изолированном подвальном помещении.
В металлическом шкафу лежит трубочка со щепоткой белого порошка. Этот порошок — соль радия. Радий — редкий металл, его добыча очень сложна. Чтобы получить крупинку радия, надо подвергнуть сложной химической переработке целый вагон руды, в которой он содержится.
На трубочку с радием вы можете посмотреть только издали. Брать её в руки опасно: радий испускает невидимые, очень опасные для организма лучи. При неосторожном обращении эти лучи могут причинить сильный ожог, причем действие ожога проявится не сразу, а спустя некоторое время: на коже образуются болезненные, долго не заживающие язвы. Но в ничтожных количествах радий оказывает целебное действие. Соль радия в количестве не более нескольких тысячных долей грамма может спасти жизнь больного раком. В этом случае невидимое излучение убьет клетки злокачественной опухоли, но не причинит вреда здоровой ткани.
Соли радия светятся в темноте и выделяют тепло. Щепотка этого вещества весом в один грамм может в течение часа нагреть до кипения 25 кубических сантиметров воды. Это немного — всего 1/8 стакана. Но тепло выделяется непрерывно. Пройдет пять, десять, двадцать лет, а порошок в трубочке всё так же будет светиться в темноте и нагревать окружающий воздух. И лишь через 1600 лет выделяемое тепло заметно уменьшится, так как к этому времени распадётся половина имеющегося количества радия: от одного грамма радия останется только полграмма.
А что происходит с распадающимися атомами радия? Они продолжают испытывать сложные превращения: сначала из них образуются лёгкий газ гелий и тяжёлый газ радон. Радон тоже радиоактивен. Уже к концу четвёртого дня распадается половина его атомов, образуются всё новые вещества, «живущие» то несколько лет, то несколько минут, то ничтожные доли секунды. Эта цепь превращений завершается образованием устойчивого элемента — свинца.
Но сам радий образуется в земле в результате радиоактивного распада элемента урана. Энергия, скрытая в недрах атомов урана, фантастически велика: один килограмм этого тяжёлого металла может дать столько энергии, сколько её получается при сжигании 1700 тонн бензина! Но выделяется она в природных условиях чрезвычайно медленно и незаметно. Любое количество урана уменьшается наполовину лишь по прошествии четырёх с половиной миллиардов лет.
В наши дни учёные нашли способ использовать энергию деления ядер урана. Его энергия нагревает реактор первой в мире атомной электростанции, построенной в Советском Союзе.
Радиоактивные элементы рассеяны во всей земной коре. Они находятся в почве, по которой мы ходим, в камне, скатившемся со склона горы, в целебной воде минерального источника. Содержатся они обычно в ничтожных количествах. Лишь с помощью точного химического анализа можно обнаружить их присутствие в каком-либо минерале.
Радиоактивные вещества рассеяны в недрах земли неравномерно. В сравнительно лёгких породах, например в гранитах, их больше, чем в тяжёлых глубинных породах, например в базальтах. Но и в гранитной оболочке земного шара, имеющей толщину 30–40 километров, распределены они тоже неравномерно. Радиоактивные элементы обладают способностью мигрировать, то есть странствовать в природе.
В одних местах они рассеяны в ничтожных количествах, в других заметно скапливаются. Очевидно, что там, где их больше, выделяется больше тепла.
Если очаг нагрева расположен на глубине десятков километров, накапливающееся тепло не может выйти наружу. Тепловая энергия начинает разогревать каменные породы. Разогрев происходит очень медленно, но непрерывно в течение сотен тысяч и миллионов лет. В конце концов породы раскаляются, температура их достигает тысячи и более градусов.
Сжатые огромным давлением вышележащих пластов, раскалённые породы находятся в твёрдом состоянии. Но иногда в земной коре образуется над зоной нагрева трещина. Тогда давление в этом месте уменьшается, раскалённые породы быстро расплавляются, из них бурно выделяются газы.
Расплавленная жидкая магма вместе с газами устремляется по трещине вверх и часто прорывается на поверхность. Тогда происходит извержение вулкана, нередко сопровождаемое землетрясением. На поверхность изливается огненно-жидкая лава. Потоки лавы стекают по склонам вулкана, сжигая на своём пути все, что способно гореть. Застывая, лава образует толщи кристаллических разноцветных гранитов, тёмных базальтов, стекловидного обсидиана.
Вулканические извержения изменяют рельеф суши: они образуют возвышенности в виде вулканических гор и лавовых покровов.
Но и в других частях земного шара вещество не остается в покое. Минералы, из которых состоит земля, очень неоднородны по составу, отличаются друг от друга плотностью, удельным весом, температурой плавления.
В недрах земли уже миллиарды лет идет процесс расслоения её вещества: лёгкие частицы медленно всплывают вверх, тяжелые опускаются вниз. Но разве могут более лёгкие вещества «всплывать», если Земля в целом твердая? Оказывается, могут. Секрет здесь в длительности процесса. Если мы ударим молотком по куску смолы, то расколем его на части. Но положим этот же кусок на доску, расположенную наклонно; через некоторое время смола под действием силы тяжести начнет медленно стекать вниз, как очень густая жидкость. Подобным же образом становится текучим и вещество в недрах земли, на которое длительно действуют силы тяжести и давления. Движущиеся частицы объединяются в крупные массы, нагретое вещество начинает «течь» внутри земли, хотя и очень медленно, целыми потоками.
Глубоко под землей, по которой мы ходим, под дном океанов, омывающих берега континентов, совершается неустанная работа могучих природных сил: образуются очаги расплавленной магмы, огромные массы веществ медленно перемещаются вверх и вниз. И эти процессы отражаются на поверхности земли: земная кора в разных местах то опускается, то поднимается вверх, сминается в гигантские складки горных хребтов, раскалывается трещинами при землетрясениях, заливается потоками лавы при вулканических извержениях.
