Сергей Шер - По страницам каменных летописей
Только когда мы тщательно изучили их под землей, мы убедились, что это не так. А зимой, исследуя камни под микроскопом и анализируя в лаборатории, мы поняли, что происходило в земных недрах.
Оказывается, сквозь слои зеленых песчаников и черных глинистых сланцев проникали растворы, содержащие в своем составе углекислоту. Эти растворы пропитывали камень, по мельчайшим трещинкам и порам проникали ко всем слагающим его минералам. И в подземной лаборатории начинались сложные химические реакции. Мы не видели их, но, изучая камни, смогли понять то, как они происходили. В результате этих реакций в песчаниках на месте одних минералов постепенно вырастали другие. Поэтому и изменялся цвет камня. При этих же реакциях образовывался и кварц, слагающий жилы. Так было найдено объяснение того, почему жилы сосредоточились там, где расположены бурые песчаники.
Но загадка образования кварцевых жил этим еще далеко не разрешалась. Неясно было еще, откуда взялись углекислые растворы, образовавшие жилы.
Может быть, углекислота выносилась из расплавленных магматических очагов при их застывании? Так считали некоторые геологи.
Для того чтобы выяснить этот вопрос, мы отправились туда, где на поверхность земли выходят граниты. Здесь уже не было подземных выработок, и нам пришлось изучать образцы камней на склонах гор, в обрывах рек и ручьев.
Долго не удавалось нам узнать, что происходит с измененными, пропитанными углекислотой песчаниками, около гранитных массивов. По одну сторону реки выходили на поверхность земли песчаники, а по другую — граниты. Самый интересный для нас участок был скрыт широкой, заболоченной речной долиной.
Время, которое мы отвели для похода к гранитам, подходило к концу. Уже три дня стояла наша маленькая двухместная палатка на берегу реки, которая с таким веселым шумом бежала по тайге и так упорно скрывала под своими наносами интересовавшую нас тайну. Мы уже думали, что придется возвращаться ни с чем. Но наконец мне посчастливилось. В отвалах одной из многих ям, отрытых в тайге медведем, я нашел камни, объяснившие многое. В этих камнях было отчетливо видно, как минералы, образованные поступавшей в песчаники углекислотой, при горячем дыхании гранитной магмы разрушались и замещались другими минералами. Это означало то, что связывать поступление углекислоты и образование кварцевых жил с внедрением гранитной магмы было нельзя.
Где же тогда искать источник углекислоты?
Его можно найти и вне гранитов. На глубине под песчаниками и глинистыми сланцами располагаются мощные слои известняков. Известняки — это как раз такие породы, основную часть которых составляет углекислота. Погруженные при движениях земной коры на большую глубину, они сильно нагревались, выделяя при этом углекислоту, которая поднималась вверх и пропитывала песчаники.
Вот, оказывается, каким сложным путем образовались кварцевые жилы.
Одна часть тайны рождения жил выяснена. Но еще не получен ответ на вопрос о том, откуда и как попало в жилы золото? Почему оно содержится не во всех, а только в некоторых жилах?
Золото из недр Земли выносили растворы, богатые не углекислотой, а серой. Пути, по которым поднимались эти растворы, только еще начинают выясняться. Много предстоит искать, много работать, много исходить таежных троп, чтобы узнать законы поступления в кварцевые жилы золота и научиться безошибочно определять и предсказывать, где под зеленым простором тайги скрыты от человека подземные сокровища.
Много и долго предстоит еще работать геологам и в других местах нашей страны, где встречается золото, потому что единого общего закона для образования всех кварцевых жил не существуем, почти бесконечно разнообразны пути образования природных сокровищ.
Великий круговорот вещества
Перед нами прошли отдельные картины «работы» гигантской подземной лаборатории. Мы видели, как в разных ее «отделах» происходят сложнейшие процессы, рождаются подземные богатства. В вулканических областях на поверхность земли изливается жидкая лава, мощными струями выходят газы, пары, горячие растворы. Под зелеными лесами, каменистыми горами и быстрыми реками в земных глубинах застывают различные изверженные породы.
Многое о работе гигантской подземной лаборатории узнали геологи. Но о некоторых вопросах они могут высказать пока только научные догадки — гипотезы.
Один из самых сложных вопросов, который встает перед учеными, изучающими изверженные горные породы, является вопрос о происхождении самой магмы.
Действительно, всегда ли существовало и существует и откуда берется то расплавленное, огненно-жидкое вещество, при застывании которого образуется все разнообразие изверженных пород?
Еще не так давно, несколько десятилетий тому назад, большинство геологов отвечали на вопрос о том, всегда ли существовала магма, положительно. Расплавленное, еще не успевшее остыть вещество земного шара заполняет недра нашей планеты, — говорили они. Но когда ученые научились глубже проникать своим научным взглядом в недра Земли, они увидели, что это не так. Оказывается, огненная магма «рождается», образуется время от времени в разных участках нашей планеты.
Но из чего образуется магма?
Геологи выяснили, что расплавляется далеко не всегда то вещество, из которого первоначально была сложена Земля. Нередко также расплавляются, превращаются в вязкую, нагретую до многих тысяч градусов огненную массу обычные пески, глины, известняки, которые образовались когда-то на поверхности, а потом при движениях земной коры опустились на глубину. Перед тем как расплавиться, осадочные горные породы проходят сложный и очень длительный путь изменений.
Под влиянием температуры и давления рыхлые породы уплотняются, превращаются в крепкие камни. Затем камни начинают преобразовываться, одни минералы в них заменяются другими. И только на большой глубине, где господствует очень высокая температура, камни наконец становятся жидкими, текучими.
Таким образом, не только изверженные горные породы, разрушаясь, превращаются в рыхлые, насыщенные водой осадки, но и эти осадки через миллионы и сотни миллионов лет вновь могут дать начало изверженным породам.
Чрезвычайно медленный круговорот вещества происходил и непрерывно происходит на нашей планете. В страшных огненных вихрях образуются горные породы. Неумолимое время разрушает их, превращает в отдельные крупинки, в песок, в глину. И вновь затем из песка и глины возникают крепкие, тяжелые камни и огненные расплавы.
Начало этого грандиозного процесса, рождение первого на Земле камня уходит в такое далекое прошлое, что даже геологические документы, которые имеют дело с сотнями миллионов лет, не могут рассказать о нем. Геологи еще не знают, не могут отличить от других горные породы, созданные из первичного вещества Земли.
Труднейшие проблемы стоят перед учеными, проникающими во все более и более глубокие тайны истории нашей планеты. Но сколько зато здесь интересных, манящих перспектив, как увлекателен трудный путь тех, кто познает великие законы природы и открывает на основании этих законов подземные сокровища.
РАЗВЕДЧИКИ НЕДР
Мы пробьемся сквозь дебри лесные,
Через горы проложим пути,
Все сокровища, клады земные
Мы найдем, если надо найти.
Из песни геологов
Книга о геологическом прошлом нашей Родины будет неполной, если не рассказать о работе тех, которые раскрывают страницы великой каменной летописи, проникают в тайны камня и, узнавая законы строения земных недр, находят скрытые в них подземные сокровища.
Когда говорят о геологах, вы представляете себе обветренных, загорелых людей с рюкзаками за спиной, которые карабкаются по крутым склонам гор, плывут, умело работая шестом, на легких лодках по бурным рекам или прокладывают путь караванам оленей. Такими обычно описывают геологов в книгах, показывают в кино.
Действительно, геологам часто приходится попадать в самые глухие уголки нашей Родины, пробираться по неведомым звериным тропам, ночевать у костров, преодолевать с опасностью для жизни бурные порожистые реки.
Но работа современных разведчиков недр очень и очень разнообразна. Геолог в наши дни сидит склоненным над микроскопом, исследуя строение камня, он работает со сложными физическими приборами для исследования глубин Земли, наблюдает с самолета за положением слоев горных пород, изучает в подземных горных выработках законы рождения ценных руд.
Только о некоторых сторонах интересной, хотя и трудной работы геологов будет рассказано в этой главе.
Рождение геологической карты
— А, геолог, разведчик недр! Ну как, удачно поработали, нашли что-нибудь? — с таким вопросом обратился ко мне однажды в поезде попутчик, узнав мою профессию.
