Александр Кондратов - Была земля Арктида
Вечная мерзлота не только, как думали вначале, результат суровых сибирских зим и жестоких морозов. Она является наследием эпохи ледников. Вспомните замороженные трупы мамонтов и волосатых носорогов, чей возраст равен десяткам тысячелетий. Значит, в ту пору еще более сильные, чем сейчас, морозы промораживали грунт — и за истекшие тысячелетия этот грунт так и не оттаял. Вечная мерзлота в ледниковую эпоху охватывала огромные территории Евразии и Северной Америки, но после того, как климат стал теплее, исчезла в средней полосе России, в Западной Европе, в центральной и южной части Северной Америки. И все-таки пространства, охваченные ею, достаточно велики. Благодаря природным «холодильникам» сохраняются до наших дней трупы мамонтов, волосатых носорогов, диких лошадей и бизонов в Сибири и на Аляске.
Благодаря вечной мерзлоте до нас дошли не только великолепные экспонаты «мамонтовой фауны». Суровый климат Северо-Восточной Сибири позволил сохраниться и другим реликтам ледниковой эпохи — так называемым «едомам», или «ендомам», загадку которых лишь совсем недавно удалось решить советским ученым-мерзлотоведам. И решение ее послужило «ключом» ко многим другим загадкам «мамонтовой фауны», «мамонтовой флоры» и исчезнувшего «мамонтова материка».
«Едомный комплекс»
Словом «едома», то есть «съеденная земля», в Якутии называют характерный рельеф: блоки земли, охваченные вечной мерзлотой, разъединенные «клиньями» льдов. Иногда же, особенно на побережье; арктических морей, лед бывает столь мощным, что «клиньями» выглядят столбы земли, расположенные в строгом порядке шахматной доски в многометровой толще льда. Порой же, особенно в предгорьях, тонкие, хотя и уходящие на несколько десятков метров в глубину, жилы льдов пронизывают толщу замерзшего грунта.
Как образовались едомы? Сначала творцом их считался Северный Ледовитый океан. Но, как показал анализ, остатки морских организмов отсутствуют и во льдах, и в грунте, образующем едому… Может быть, толстые «клинья» и тонкие «жилы» льдов едомы — это остатки древних ледников, погребенные землей и законсервировавшиеся на тысячелетия благодаря суровому климату? Такая гипотеза господствовала в науке около ста лет. Однако в середине нашего века «ледниковую» гипотезу пришлось отвергнуть.
После этого долгое время единственно правильным объяснением происхождения едом считалась гипотеза, связывающая их с деятельностью сибирских рек. Мощные разливы рек и озер несли с собой массу ила. Мороз сковал воды — вот и образовались едомы, где земля — это смерзшийся ил, песок и галька, что несли речные и озерные воды, а лед — это замерзшая вода.
Но ведь климат в ледниковую эпоху был сухим, и реки мелели, а то и вовсе исчезали! Откуда же было взяться такому количеству воды, чтобы образовалось великое множество едом на территории Северо-Востока Азии и Аляски, если миллионы тонн влаги шли на образование «ледяных лишаев» Гренландского и Лаврентьевского щитов? И почему в замерзших «илах» едом нет ни костей рыб, ни раковин водных моллюсков?
Именно так поставил около 10 лет назад этот вопрос С. В. Томирдиаро и выдвинул совершенно новую для науки концепцию, по которой едомы — это сибирский мерзлотный эоловый лесс. Наиболее полно эта новая концепция была впервые изложена в его книге «Вечная мерзлота и освоение горных стран и низменностей», изданной в 1972 году в Магаданском книжном издательстве. Смелость издательства оправдалась. Сейчас эту концепцию признала и наша и зарубежная наука, а сам С. В. Томирдиаро защитил соответствующую докторскую диссертацию, но вначале это был полный переворот в сложившихся у геологов и географов представлениях, заявление, что огромные равнины Якутии покрывают не речные илы, а древняя ветровая пыль, что и самих рек-то здесь в то время почти не было, а были сухие степи и полупустыни — все это вызвало одну из самых бурных в науке дискуссий. От исследователя потребовалось проведение обширных экспедиций в Арктике для детальных исследований о дом и слагающего их вещества, как в природе, так и в самых современных лабораториях. Огромную помощь в этой необычной ситуации, поддержку в проведении этих обширных и дорогостоящих работ оказал ему директор Северо-Восточного комплексного НИИ в Магадане академик Н. А. Шило.
Льды и блоки грунта, зажатые во льду многих арктических едом, подвергли тщательному анализу. Оказалось, что их образуют мелкие, размером от одной сотой до пяти сотых миллиметра, частицы, которые легко могли переноситься Ветром. А песка или гальки, так характерных для отложений в руслах рек, обнаружить не удалось, несмотря на то что «едомная земля» уходит в глубину до 35–45 метров… Многие другие анализы также показали, что не замерзшие речные потоки образовали едомы, а несомая ветром и осевшая на мерзлой земле лессовая пыль.
Толщи лесса хорошо известны по долинам европейских рек Рейн и Дунай, они есть на Украине и в Средней Азии. В Северном Китае они достигают мощности в сотни метров, и в лессе вырублены селения и храмы. Лабиринт катакомб Киево-Печерской лавры, в которых заживо погребали себя во имя Христа фанатики-монахи, также вырублен в толще лесса днепровского правобережья. Но лесс Хуанхэ отличен от лессов Рейна или Днепра. Толщи лесса Северного Китая образовывали в течение последнего миллиона лет пыль и мелкозем, несомые ветрами из пустыни Гоби. Лессы Западной Европы и Украины обязаны своим происхождением ледниковому периоду и необычной для этих мест теперь сухости климата. Это не просто «эоловый», рожденный ветрами, пустынями и полупустынями лесс, это лесс «холодный», образовавшийся в условиях сильных морозов и вечной мерзлоты.
«Иногда можно прочитать, что лесс — единственная на земном шаре осадочная порода, однородная и неслоистая на огромном протяжении и в мощных толщах, — пишет С. В. Тормирдиаро, внесший решающий вклад в решение “загадки едом”. — А перед нами вторая порода такого характера, тот же лесс, только содержащий в себе лед. Это подтвердили наши многолетние исследования. Оказалось, что на скованных вечной мерзлотой равнинах Якутии и Чукотки сохранился остаток того льдистого лесса, который еще 10 тыс. лет назад покрывал обширные равнины Западной Европы, Украины и Западной Сибири. Новый радиоуглеродный метод определения абсолютного возраста пород убедительно свидетельствует: лессы Европы, Якутии, Чукотки и Аляски формировались в одно и то же время. На западе с окончанием ледникового времени оттаяла вечная мерзлота, растаяли подземные льды, уплотнился и обсох лесс. И только погребенная в нем пыльца арктических трав и кустарников, кости овцебыков да отпечатки вытаявших ледяных жил свидетельствуют о суровой климатической обстановке его образования».
Как образовывался покров особой лессово-ледовой породы, когда-то покрывавший огромные территории Евразии и Северной Америки, а ныне сохранившийся лишь в Якутии, на Чукотке и Аляске и известный геологам как «едомный комплекс»?
Ярко светившее солнце делало летом почву сырой, растапливая ее верхний слой. Мириады пылинок и мелкозема прочно «приклеивались» к грунту, из года в год наращивая слой лесса. Но вот наступала зима с ее жестокими «ледниковыми» морозами (рекордный перепад температур в наше время, например в Якутии или Туве, достигает ста градусов, при шестидесятиградусных морозах зимой и сорокаградусной жаре летом; в ледниковую эпоху этот перепад достигал на «мамонтовом материке» 150–160 градусов!).
Вечная мерзлота под действием страшных холодов разрывалась глубокими трещинами. В эти трещины, называемые морозобойными, весной и в начале лета прямо из воздуха засасывались водяные пары, ведь в это время температура мерзлоты гораздо ниже, чем у прогревшегося приземного воздуха. В результате стенки трещин начинали действовать как домашний холодильник — на них оседала масса ледяных кристаллов, так называемая глубинная изморозь. Из года в год росли по этим трещинам ледяные жилы, пронизывающие толщу вечной мерзлоты порой на многие десятки метров в глубину.
«Снеговые пробки» возникают во всех пробитых в вечной мерзлоте буровых скважинах, шахтах, штольнях благодаря изморози, застывающей влаге, что содержится в атмосфере. В принципе такой «снег» может образоваться даже в самых сухих и жарких пустынях, стоит только искусственно охладить до температуры ниже нуля поверхность типа холодильного элемента в замораживающих установках и защитить ее от лучей солнца. В условиях вечной мерзлоты такими «холодильными поверхностями» являются стенки глубоких морозобойных трещин. Лучи солнца не проникают туда даже летом, а образовавшаяся изморозь прессовалась в течение веков. Кристаллы изморози и вода весеннего снеготаяния и являются тем материалом, из которого формировались жильные льды, пронизывающие лесс якутских и чукотских едом. И они могут так сильно разрастаться, что «прослойкой» кажется уже не ледяной клин, а сам грунт. («Мощность жильных льдов может быть различной, — пишет о едомах С. В. Томирдиаро. — Наблюдаются покровы с жилами, достигающими ширины 7–8 м, и тогда грунтовые блоки оказываются как бы взвешенными во льду, и известны покровы с весьма тонкими жилами, которые, несмотря на обычно большое вертикальное падение (30–40 м), достигают в ширину всего 1,8–2,3 м, и тогда лессовая толща резко преобладает над льдом».)
