НА ГЛАВНУЮТЕКСТЫ КНИГ БКАУДИОКНИГИ БКПОЛИТ-ИНФОСОВЕТСКИЕ УЧЕБНИКИЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКАФОТО-ПИТЕРНАСТРОИ СЫТИНАРАДИОСПЕКТАКЛИКНИЖНАЯ ИЛЛЮСТРАЦИЯ

Библиотечка «За страницами учебника»

Наш дом — Земля (серия «Эврика», строение Земного шара). Радкевич Е. А. — 1984 г.

Наш дом — Земля. — 1988 г.

Серия «Эврика»
Екатерина Александровна Радкевич

Наш дом — Земля

*** 1984, 1988 ***


DjVu

1984



DjVu

1988



PEKЛAMA Заказать почтой 500 советских радиоспектаклей на 9-ти DVD. Подробности...

Выставлен на продажу домен
mp3-kniga.ru
Обращаться: r01.ru
(аукцион доменов)



 

      Полный текст книги

 

Герой Социалистического Труда, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, член-корреспондент Академии наук СССР Екатерина Александровна Радкевич известна у нас в стране и за рубежом как специалист по рудным месторождениям и металлогении.
      Широкий круг вопросов, связанных с тематикой Дальневосточного геологического института, которым она бессменно руководила 18 лет, обусловил интерес Екатерины Александровны к общим проблемам геологии, происхождения и истории развития нашей планеты.
      В основу книги легли многолетние наблюдения автора во время многочисленных геологических маршрутов, экскурсий и путешествий в разных районах нашей страны и за рубежом.
      Живой рассказ о различных геологических явлениях и событиях (извержения вулканов, сели, землетрясения, цунами, песчаные бури), очевидцем которых была Екатерина Александровна, помогает ей ярко и конкретно показать разные стороны современных геологических процессов.


      ОГЛАВЛЕНИЕ
     
      Как я стала геологом. (Вместо предисловия) 3
      Часть I. ЗЕМЛЯ ВО ВСЕЛЕННОЙ
      Глава 1. Земля как космическое тело
      Глава 2. Планета Земля 14
      Глава 3. Глубинное строение Земли 13
      Глава 4. Развитие взглядов на происхождение Земли и других планет солнечной системы 22
     
      Часть II. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЗЕМЛИ
      Глава 5. Начало начал 29
      Глава 6. Жизнь. Летопись планеты 36
     
      Часть III. ГЕОЛОГИЯ ВОКРУГ НАС
      Глава 7. Работа ветра 54
      Глава 8. Роль воды в преобразовании планеты 61
      Глава 9. Действие подземных сил 69
     
      Часть IV. ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ЗЕМНАЯ КОРА
      Глава 10. Осадочные породы
      Глава 11. Магматические (изверженные) породы 83
      Глава 12. Метаморфические породы 103
     
      Часть V. ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ
      Глава 13. Горы старые и молодые 113
      Глава 14. Деформация горных пород 115
      Глава 15. Спор фиксистов и мобилистов 120
     
      Часть VI. ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ
      Глава 16. Минеральное царство 131
      Глава 17. Минеральное сырье и технический прогресс 144
      Глава 18. Будущее минерального сырья 156
      Глава 19. Как образуются руды 159
      Глава 20. Наука металлогения 172
      Глава 21. На поиски руд 182
      Глава 22. У металлогенической карты Тихоокеанского пояса 187
      Глава 23. Минеральные ресурсы морей и подводные кладовые минерального сырья 194
      Глава 24. Берегите Землю! 201
      Вместо послесловия 204

     
     

      КАК Я СТАЛА ГЕОЛОГОМ (Вместо предисловия)
      Как и почему я стала геологом? Отчасти случайно. Приехала в Ленинград сдавать на географический факультет, этнографическое отделение, чтобы специализироваться по узбекскому фольклору, и вдруг ни с того ни с сего передумала и подала в Горный институт. Тогда меня привлекала романтика. Одно название чего стоит: геолого-разведочный факультет. Ведь только подумать — далекие странствия, неизведанные места, путешествия — до чего все это увлекательно! Околдовал меня и внешний вид здания: старые, замшелые стены, классические колонны, а на подходе к нему энергичные, куда-то спешащие студенты, в основном мальчишки.
      Так всегда и считала, что выбор мой произошел случайно, как это нередко бывает у восемнадцатилетних девчонок, которые рвутся в разных направлениях и не могут себя определить. Однако на самом деле, как я сейчас вижу, он был отнюдь не случайным. Эта мысль о закономерном выборе профессии пришла мне в голову только недавно, когда я по приглашению биологического факультета Ташкентского университета прилетела отметить столетие со дня рождения моей матери Ольги Николаевны Радкевич — ботаника, одного из первых сотрудников этого университета. Конечно же, это мама предопределила мой интерес к геологии, который таился где-то подспудно и вдруг внезапно проявился.
      Моя мама — курсистка Высших женских курсов — в свое время сама очень увлекалась геологией. Она слушала блестящие лекции А. Ферсмана, который рассказывал о красоте минералов, зажигал студенток темпераментным изложением удивительной картины минералообразования. На тех же курсах читал лекции и В. Вернадский. Лишь чистая случайность отвела мою мать от геологии: у нее не хватило дыхания, чтобы дуть в паяльную трубку и выплавлять металлический шарик из исследуемых минералов. Она стала ботаником, но интерес к геологии в ней не угас.
      Наряду с занятиями в Среднеазиатском университете она была преподавателем естествознания в школе, где я училась. И вот тут-то вновь прорезались ее геологические увлечения. Она водила нас на экскурсии в предгорья окрестностей Ташкента, где мы с увлечением отколачивали геологическими молотками образцы пород и азартно обсуждали вероятную историю былого развития этой области. Вот, например, эти галечники образовались в береговой зоне. Выше они сменяются песчаниками, возникшими из песка в прибрежной зоне моря или океана, а еще выше — слоями глин. Очевидно, во время их отложения море распространялось далее на су-
      шу, берег отодвигался, и на дне моря осаждались уже легкие мелкие глинистые частички.
      Я делала в классе доклады о вулканах и землетрясениях, причем особенно мне нравилось Тихоокеанское вулканическое кольцо — его я с большой любовью вычерчивала на картах. Конечно, я тогда не предполагала, что стану геологом и, более того, буду работать как раз в Тихоокеанской области, подниматься на высочайшие вулканы и даже находиться около них во время извержений.
      Читала с увлечением толстые книги, которые были у нас дома, — Неймеера, Мушкетова, Ога, Вернадского. Все казалось необычайно интересным, однако мысль о том, что я сама стану геологом, никогда не приходила в голову.
      Ко вот я геолог. Более 55 лет работаю в геологии, объездила много стран, осмотрела много рудных месторождений, опускалась в глубочайшие рудники, поднималась на высочайшие горы. Годы идут, а увлеченность геологией не слабеет, и не было часа, чтобы я пожалела о выбранной профессии.
      С первых дней в Горном институте меня ждали интересные открытия. Особенно привлекал геологический музей. Там были выставлены коллекции красивых раковин, которые позволяют геологам определять время формирования пластов пород, отличать более древние от молодых. А как блистательны были выставки минералов — ярких и блестящих свинцовых, цинковых, медных руд. Поражала воображение огромная пластина самородной меди, которую уральские горняки назвали образно «медвежьей шкурой». Она висела на стене музея. Глядя на нее, можно было представить, как были богаты в начале разработок , медные рудники Урала. Вот драгоценные камни, вот образцы золота, вот ветвящиеся сложные фигуры самородков серебра! Все чаровало глаз. Конечно, прошло много времени, пока я узнала названия всех этих минералов, их свойства и смогла определять при поисковых работах.
      Первые же экспедиции были очень интересны. Нелегко, конечно, поначалу. Девушек в институте училось мало, и к ним старые преподаватели относились довольно скептически. Когда я, наслушавшись удивительных рассказов нашего преподавателя геологии Павла Александровича Грюше о полевых экспедициях, взмолилась:
      — Возьмите меня!
      Он сказал:
      — Нет, девушек не беру.
      — Почему же?
      — Они не приспособлены к среднеазиатским условиям.
      — Что вы, я вполне приспособлена, я ведь выросла в Средней Азии и даже язык узбекский знаю.
      Как ни удивительно, но это решило мою судьбу: взяли в экспедицию... только переводчицей. А потом была экспедиция на Памир — уже рабочей-караванщицей. Конечно, при всем этом я находила время заниматься геологией.
      Иначе обстоит дело с работой женщин в геологии теперь. В геологических институтах и экспедициях, особенно в камеральных группах, занимающихся обработкой и анализом собранных материалов, значительную часть, иногда больше половины, составляют женщины.
      Позади трудные годы учебы. И опять встает вопрос: кем же все-таки быть? Оказывается, геология — это не одна наука, а множество связанных наук, комплекс наук о Земле. Интересно, ко-
      нечно, стать палеонтологом и заниматься исторической геологией, восстанавливая по маленьким изящным ракушкам далекое прошлое Земли и время образования горных пород... А еще интересней быть минералогом, геохимиком, работать с красивыми минералами, которыми мы всегда любуемся в музеях. Какие же они в горных выработках яркие и блестящие в свете горняцких лампочек! Привлекает также и собственно техническая специальность — разведка месторождений. Именно в ней можешь себя проявить по-настоящему как горный инженер и дать наибольшую пользу стране. А быть геофизиком и изучать глубинное строение Земли или расположение скрытых рудных залежей в глубоких горизонтах тоже интересно.
      Таким образом, к концу учебы мы уяснили, что геология — наука многоплановая: с одной стороны, историческая, с другой — естественная, она связана с химией (минералогия, геохимия), и с физикой, и математикой (геофизика, кристаллография), и с космологией (происхождение планет), и с горным делом. Я стала инженером-разведчиком и всю жизнь изучала руды.
      ...А горы по-прежнему манят меня. Да, я с детства любила горы, вероятно, еще с тех пор, когда пятилетней девочкой сопровождала маму в ее ботанических экскурсиях по склонам Кавказских гор. Через плечо у мамы висела папка, а в руках кинжал для выкапывания растений. И позднее, когда мы переехали в Среднюю Азию, горы дразнили меня своей обманчивой близостью. Хотелось добежать до них, взлететь на одном дыхании по крутым склонам, добраться до снежных шапок.
      Шли годы. Я пускалась в самостоятельные экскурсии в горы, собирала красивые камешки — серебристые слюдяные сланцы, в речушке находила пестрые, как голубиные яички, гальки гранита. Это были мои сокровища. А позднее я увлекалась скалолазанием — взбиралась на скалы лучше многих мальчишек. Не было страха перед высотой и головокружения, что потом мне помогало при сложных маршрутах на Памире. Действительно, я не случайно стала геологом, к этому вела привычка к горам с раннего детства.
      Быть геологом, конечно, нелегко, и для этого, помимо интереса к делу, нужны особые качества: терпение, упорство в преодолении препятствий и трудностей и настойчивое стремление к цели, к своей, пусть недосягаемой, вершине. Я бы не сказала, что обладаю всеми этими качествами, но стараюсь укреплять их, что позволяет и на восьмом десятке лет не очень отставать в работе от моих молодых коллег.
      Так вот, с малого детства я прикоснулась к геологии. Да и вы, вероятно, знаете о геологии больше, чем может показаться. Я слышала по телевидению очень интересные и содержательные ответы на конкурсе юных геологов. Правда, это были ребята, занимающиеся в геологических кружках при Московском университете и Московском геолого-разведочном институте. Но, наверное, никто из вас не остается равнодушным к красоте камней. Вы видите их в облицозке метрополитена и стен Дворцов культуры. Я не говорю о красоте драгоценных и полудрагоценных камней, которые можно увидеть в витринах музеев и как украшения — в повседневной жизни.
      Не проходите равнодушно мимо камней, они многое вам могут рассказать о прошлом нашей планеты и о геологической истории мест, где вы живете...
      Отряд геологического института в Приморье на Дальнем Востоке, где я работаю, изучает оловянные месторождения. Это очень
      важно. Надо уточнить происхождение оловянных руд и закономерности их распределения, чтобы эффективнее вести поиски. Помочь геологам-производственникам, среди них есть аспиранты-заочники. А нам немалую помощь оказывают школьники — ученики школы «Юный геолог», которую организовали сотрудники института Анатолий Михайлович и Дина Константиновна Кокорины.
      Я выехала в рудный район для консультации наших сотрудников и аспирантов, работающих на рудниках и в экспедициях Министерства геологии. И случайно застряла: не летят из-за погоды самолеты. Досадно! Утешаюсь тем, что хожу с ребятами в маршруты, рассказываю понемногу о геологии, вспоминая свои детские школьные геологические экскурсии и увлечения. А по вечерам поем у костра, глядим на бесконечное звездное небо.
      Почему же все-таки не летят самолеты?..
      Собираемся назавтра пойти в маршрут — искать руды. А почему бы нам их не найти? Обнадеживающие признаки руд в одной из долин уже известны.
      Представьте, что и вы отправились с нами. Идем вверх по ручью и внимательно смотрим на валуны в его русле. Вот мелькнуло что-то белое, наверное, это кварц. Подняли, разбили молотком. Действительно, кварц! А ведь в кварцевых жилах встречаются разные полезные минералы и руды. Вот еще один валун, теперь уже большой. Наверное, мы находимся ближе к месту, откуда свалились обломки кварцевой жилы. А еще далее, вверх по ручью, не стало кварцевых обломков — где-то «потеряли след».
      Возвращаемся, снова смотрим в бортах долинки. Действительно прозевали! Именно здесь по боковому распадочку проступают куски кварца. Нами овладевает азарт. Ребята начинают колотить все камни подряд в надежде увидеть если не золото, то хотя бы похожий на него пирит. И вскоре мы находим куски не только кварца, ко и руды, покрытой коркой бурого железняка, который образовался при окислении железистых минералов. Дальше — больше. И вот мы почти у цели. Дружно раскапываем молотками россыпь интересных для нас камней и «выходим» на рудную жилу.
      День прошел не зря! Мы наносим обнаруженную рудную точку на карту, собираем тщательно образцы, пишем для них этикетки, заворачиваем в оберточную бумагу и складываем в мешочки, Никак нельзя ничего спутать: потом мы будем изучать эти пробы и наверняка откроем в них что-нибудь интересное.
      А в палаточном лагере идет обработка материалов, переписка дневников и приведение в порядок собранных образцов. Дина Константиновна под микроскопом изучает шлифы руды и дает ребятам на них взглянуть. Перед ними открывается удивительная красота минералов в поляризованном свете микроскопа. Особенно красив и ярок касситерит — оловянный камень, руды которого мы много лет изучаем. Под микроскопом «наш» касситерит, который в рудах встречается в виде черных или коричневатых кристаллов, в тончайших прозрачных пластинках-шлифах переливается всеми цветами радуги — красным, зеленым, оранжевым, желтым. «Я обязательно буду минералогом», — заявляет Света. «А я поисковиком — разведчиком недр», — говорит Павел.
      Вечером мы сидим у костра. Мечтательно глядим на звезды, такие далекие и манящие. «Вот бы полететь к звездам», — вздохнул кто-то из ребят. «Ну да, даже летя со скоростью света, до них не доберешься», — отвечают ему. Все-то они знают, наши ребята. Я рассказываю о необъятности нашей вселенной, в которой,
      как маленькая пылинка, затерялась наша Земля.
      Я знаю — многие из участников таких экскурсий уже стали геологами, пойдут в геологию, наверное, и эти. С ними — этими мечтателями, будущими открывателями тайн Земли и космоса — и с их сверстниками, а может быть, взрослыми людьми, в ком еще не угасла детская любознательность, я и пытаюсь поделиться всем тем, о чем не успела рассказать в ночных беседах у костра, ответить на вопросы, которые рождаются у ищущих ответа любознательных ребят, вопросы, которые сыплются по типу детской счита-лочки для запоминания школьной грамматики: «Где, куда, когда, откуда, как, зачем и почему?»
      Я расскажу о вселенной, о ее происхождении, но более подробно — о нашей Земле, процессах, на ней происходящих, образовании руд и методах их поисков. Естественно, это будут далеко не исчерпывающие ответы. По самым важным вопросам существуют различные точки зрения, одни и те же факты объясняются геологами по-разному. Но все же есть и бесспорные положения геологической науки, которые используются при поисках и проверяются на практике. А что касается до гипотез, то их во всякой науке множество. В столкновении разных мнений мы как раз и приближаемся к истине, которая всегда остается не познанной до конца.
     
      ЧАСТЬ I
      ЗЕМЛЯ ВО ВСЕЛЕННОЙ
     
      ГЛАВА 1. ЗЕМЛЯ КАК КОСМИЧЕСКОЕ ТЕЛО
      Наш дом — Земля. Знания о Земле, ее форме, размерах, строении, положении среди других планет непрерывно расширяются. Успехи наук приносят много новых сведений. Мы сейчас знаем, что Земля лишь ничтожная пылинка мироздания, одна из маленьких планет небольшой звезды — Солнца, которое входит в Галактику — огромное скопление 100 миллиардов звезд. Но есть и другие галактики, объединяемые в более крупную звездную ассоциацию — метагалактику.
      Большие успехи астрономии благодаря совершенствованию телескопов, применению астрофотографии, точных физических методов исследований — спектрального, рентгенохимического, радиохимического и других анализов — позволяют все глубже проникать в тайны вселенной.
      Человека всегда привлекало звездное небо. И теперь,
      вырываясь изредка из плена городской цивилизации, как и наши первобытные предки, часами сидевшие у костров (у них для этого было предостаточно времени), мы глядим на чудесное таинственное небо. И в глубокой древности люди, несомненно, замечали сложные по форме скопления звезд — созвездия. А Солнце, дарующее свет, тепло и жизнь, обожествляли. Да и наши предки, славяне, всего тысячу с небольшим лет назад поклонялись Солнцу — всесильному Яриле. Звездам и особенно планетам, блуждающим по небосводу (их рано научились отличать среди неподвижных звезд, не меняющих своего относительного расположения), приписывали колдовские свойства. По расположению их гадали, предсказывали события, судьбы людей.
      Из наблюдений за светилами рождались не только суеверия, но и практические знания. В странах древних цивилизаций (Египет, Междуречье, вероятно, Китай) уже в III тысячелетии до нашей эры жрецы наблюдали за небом. Они составляли календари, точно определяли число суток в году, а по фазам Луны выделяли месяцы. Сначала это были лунные календари, позднее — солнечные.
      По календарям ориентировались в сроках полевых работ, а в Египте предсказывали разливы Нила, которые приносили на обширную долину плодородный ил. Наблюдения над положениями звезд и планет использовали древние мореплаватели и путешественники. Словом, начатки практических знаний по астрономии с первых этапов древних цивилизаций играли уже важную роль.
      Общие же представления о положении небесного свода относительно Земли складывались у всех народов примерно одинаково: Земля — центр мира, Солнце существует для ее обогрева, Луна и звезды — для освещения в ночные часы. Иначе человек, с присущим ему эгоцентризмом всегда помещавший себя в центре всего сущего, и думать не мог. Эти же геоцентрические представления (Земля — центр мира) вошли в основу религий и, как ни странно, продержались в них и до наших дней.
      Обобщение практических знаний о звездном небе легло в основу астрономии античного времени. Это была уже наука. Составлялись карты звездного неба, высказывались, правда наивные, но иногда в общем правильные заключения о положении Земли в мировом пространстве. Начало общих теоретических представлений о мире
      положили философы-материалисты Древней Греции, а математики античного мира подходили уже и к определению формы Земли. Так, последователи Пифагора полагали, что Земля — шар. Это помогало лучше понять природу солнечных и лунных затмений. А некоторые ученые утверждали, что Земля вместе с Луной, Солнцем и другими планетами вращается по сферам вокруг некоторого огненного центра. Это был уже отход от геоцентрических представлений, по которым центром мира считалась Земля.
      Еще более определенно высказывался против геоцентрических представлений александрийский ученый Аристарх Самосский (первая половина III века до нашей эры). Он доказывал, что не Солнце движется вокруг Земли, а Земля вращается вокруг Солнца. Этого ученого называют «Коперником древности».
      Но позже в той же Александрии, величайшем научном и культурном центре эллинизма, крупный ученый Клавдий Птолемей (III век до нашей эры), известный своими капитальными трудами по астрономии, вновь вернулся к геоцентрическим представлениям. Высокий авторитет этого ученого, оставившего после себя многотомные труды с обобщением астрономических знаний того времени, «повернул» науку снова к геоцентризму. Сам Птолемей, правда, допускал возможность и гелиоцентрических представлений, но считал геоцентрические более удобными для практических целей. Составленные им карты звездного неба многие столетия служили верой и правдой путешественникам. Здесь мы встречаемся со сравнительно частым в науке случаем, когда, несмотря на ошибочность теоретических выводов, приводимые для их обоснования факты и обобщения эмпирического материала играют в науке и практике важную роль. Геоцентрическая концепция Птолемея утвердилась на тысячелетия главным образом потому, что она отвечала учению церкви.
      Лишь в XVI веке нашей эры гениальный поляк Николай Коперник возвестил миру, что не Солнце «ходит» вокруг Земли, а Земля вращается вокруг Солнца. Так было заложено начало современных гелиоцентрических научных представлений. Предполагают, что Копернику были известны представления древних, и в том числе Аристарха Самосского.
      Идеи Коперника долго не могли проложить себе путь — они противоречили учению церкви о сотворении
      мира! Защитников новых научных представлений сжигали на кострах, отлучали от церкви. В памяти человечества останется сожженный инквизиторами на костре за пропаганду идей Коперника мученик науки Джордано Бруно (1548 — 1600), провозгласивший множественность миров. Мы чтим великого ученого Галилео Галилея (1564 — 1642), первым увидевшего в сделанный им телескоп спутники Юпитера, хотя потом инквизиторы вынудили Галилея отказаться от своих замечательных наблюдений и научных выводов.
      После открытия немецким астрономом И. Кеплером (1571 — 1630) законов движения планет и вычисления их орбит, а И. Ньютоном (1662 — 1727) закона всемирного тяготения идеи Коперника получили новую жизнь. С этого времени и утвердились основы научной планетологии и космологии. Особенно бурно развиваются знания о вселенной и небесных телах в наше время — век космических исследований.
      Вселенная — весь мир — это сочетание двух типов концентрации материи: разреженного космического пространства (один атом в кубическом сантиметре!) и сверхплотных сгущений материи в звездах. Звезды удалены друг от друга на огромные расстояния, в миллионы раз превышающие их диаметр. Они группируются в скопления — галактики, а эти последние в еще более крупную ассоциацию — метагалактику звезд и туманностей. Галактики имеют разные формы — удлиненные, линзовидные, шаровидные.
      Наиболее изучена наша Галактика. Она имеет спиралевидную уплощенную форму с ответвлениями — рукавами. Большая часть звезд сосредоточена в осевой зоне, близкой к плоскости симметрии Галактики. И именно там пролегает известный всем Млечный Путь, скопление бесчисленного множества звезд. В нашей Галактике их около 100 миллиардов.
      Звезды неодинаковы по размерам, светимости, «возрасту». Среди них есть сверхгиганты, гиганты, звезды средних размеров и маленькие — карлики.
      В своем развитии звезды проходят разные стадии. Возникнув при сгущении материи и ее разогреве, звезды достигают сверхвысоких температур. В них происходят термоядерные реакции с превращением водорода в гелий, ведущие к дальнейшему разогреву, сгоранию и излучению энергии и материи в мировое пространство.
      Со временем звезды гаснут. Может быть, многие из тех блестящих звезд, какие мы видим сейчас на небосводе, давно уже погасли, и до нас доходит их далекий свет. А другие звезды только появляются при новых взрывах и сжатии материи. Эти новорожденные звезды называют новыми и сверхновыми.
      По светимости (яркости) и стадиям развития звезды делят по классу: O-B-A-F-G-К-М. Для запоминания этого ряда придуманы фразы, где каждое следующее слово начинается с буквы звездного класса. По английски это звучит мило: «О, Be A Fine Girl, Kiss Me!»), «О,
      будь хорошей девочкой, поцелуй меня»); по-русски — по-смешному нелепо: «Один Бритый Англичанин Финики Жевал, Как Морковь».
      Цвет звезд меняется с изменением светимости от голубого к белому, желтому и красному. Самые высокотемпературные звезды — сверхгиганты группы О — В. Для звезд группы О характерно свечение в ультрафиолетовой части спектра, проявление ионизации некоторых элементов, атомы которых расщепляются на ионы. Звезды следующих групп имеют более низкую температуру на поверхности: В — от 25 000 до 12 000 градусов; А — от 11 500 до 7 700; F — от 7 600 до 6 100; G — от 6 000 до 5 000; К — от 4 900 до 3 700; М — от 3 600 до 2600 градусов.
      Состав звезд более или менее сходен: во всех преобладают водород и гелий. Со временем в результате термоядерных реакций водород превращается в гелий. Прочие элементы (их не менее 60 из числа известных на Земле) составляют в звездных атмосферах не более 5 процентов.
      Наше Солнце — звезда небольшой величины — желтый карлик, относится к группе G. Его температура около 6 000 градусов в поверхностных слоях. Возраст 10 миллиардов лет.
      Солнце находится ближе к окраине Галактики и расположено между рукавами его спирали. От ближайшей звезды — Проксимы Центавра Солнце удалено на большое расстояние. Если мы условно примем размеры этих звезд за булавочные головки, то расстояние между ними в том же масштабе будет 40 километров — вот какова удаленность звезд друг от друга.
      Изучение спектров далеких звезд показывает смещение спектральных линий в сторону длинных волн, красной части спектра. Это считается признаком удаления звезд от нас. Вывод о «разбегании» галактик послужил основанием гипотезы о расширяющейся вселенной. Предполагают, что 30 миллиардов лет назад произошел взрыв сверхплотного скопления материй, после чего разлетелись сгустки материи с образованием звездных миров. Имеются, впрочем, и другие гипотезы, например пульсации вселенной с чередованием сжатия и расширения, неравномерного в разных ее участках.
     
      ГЛАВА 2. ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
      Земля — одна из внутренних планет солнечной системы, расположенных на относительно небольшом расстоянии от Солнца. Это (Меркурий, Венера, Земля, Марс) так называемые каменные планеты, состоящие из твердых, в основном силикатных пород. Размеры Земли и расстояние ее до Солнца принимаются при сравнении с другими планетами за единицу.
      Земля — несколько сплющенный у полюсов эллипсоид с экваториальным радиусом 6 378 и меридиональным — 6 357 километров. Разница радиусов незначительна по сравнению с перепадами земного рельефа (до 20 километров) между океаническими впадинами глубиной более И километров и высочайшими горами — выше 8 километров (Эверест).
      Земля — третья от Солнца планета. Средний радиус ее орбиты 150 миллионов километров. Расстояние от Солнца не столь близкое, как у горячих планет Меркурия и Венеры, и не столь удаленное, как у холодного Марса. Земле достаются умеренно теплые солнечные лучи.
      В этих условиях быстро происходило охлаждение земной атмосферы, из водяных паров образовалась вода, возникла гидросфера — водная оболочка Земли, какой лишены другие планеты. А гидросфера под живительными лучами Солнца породила жизнь, которая в дальнейшем способствовала обогащению земной атмосферы кислородом. С расцветом жизни возникла биосфера, появился венец ее творения — человек, а с ним ноосфера — область активной деятельности человека, которая представляет также важную геологическую силу. Таковы многие следствия выгодного положения Земли относительно Солнца.
      Планета Земля имеет и другие только ей присущие особенности.
      Ось вращения Земли наклонена к плоскости ее орбиты под углом 20 градусов. Как и почему возник этот наклон и как он сам влиял на распределение масс в Земле? Этот вопрос пока не находит ответа. Наклон оси со временем мог меняться в зависимости от распределения материковых масс. Предполагают, что даже небольшого подъема одного только Южноамериканского континента было бы достаточно, чтобы изменить этот наклон. А таких подъемов и погружений материков в истории Земли было множество. В этой же Южной Америке 10 миллионов лет назад поднялись гигантские хребты Анд высотой 5 — 6 километров. Примерно в то же время возникли высочайшие Гималаи.
      Используя наблюдения палеонтологов над нарастаниями различных коралловых зон, отвечающих суточным и годовым колебаниям температур в морях, В. Белоусов приходит к выводу, что в кембрии (500 миллионов лет назад) сутки были короче: в них было 20 часов, а не 24, и Земля вращалась быстрее. 4,5 миллиарда лет назад земные сутки составляли всего 2 часа. Видимо, в период своего образования еще небольшая по объему Земля вращалась еще быстрее. В будущем же ожидается постепенное замедление скорости вращения.
      Смена времен года в связи с вращением наклоненной к орбите Земли вокруг Солнца вызывает ритмичное выпадение различных осадков из вод, например, слоев плодородного ила в почвах Нила, а в областях недавнего оледенения — микрослоистых ленточных глин. По чередованию слойков с крупнозернистым и тонкозернистым материалом можно подсчитать длительность образования толщи, подобно тому как возраст деревьев подсчитывают по кольцам нарастания. Было бы только терпение!
      Для геологии большое значение имеют и ритмичные явления более крупного масштаба, например вращение Солнца по орбите в Галактике с циклом около 200 миллионов лет. С этими движениями связывают периодические возобновления активных тектонических процессов. Влияет на Землю и прохождение вблизи солнечной системы комет, которые следуют по своим сложным путям в Галактике, роев (?) метеоритов и вспышек «в окрестностях» Галактики сверхновых звезд. Разнообразные космические и планетарные явления могут оказывать влияние на геологические процессы и развитие жизни, вызывая смену одних организмов другими. Таким обра-
      зом, Земля — порождение космоса — продолжает испытывать влияние космических процессов.
      Необыкновенная особенность Земли, отличающая ее от многих планет солнечной системы, — сильное магнитное поле. Земля — это гигантский магнит. Магнитосфера Земли играет большую роль в «ограждении» живых организмов от пагубного влияния поступающих от солнца корпускулярных излучений. Может быть, именно магнитосфера «подарила» Земле драгоценное сокровище — жизнь, обеспечив ее защиту.
      О существовании земного магнетизма знает каждый, это можно проверить, взглянув на стрелку компаса. Компас был изобретен в Китае в глубокой древности и тысячелетиями верно служил мореходам и путешественникам. Он всегда указывает положение севера. Правда, это будет положение магнитного, а не географического полюса, который отстоит от магнитного на некотором расстоянии. Эту поправку на магнитное склонение всегда учитывают моряки, геологи и все путешественники.
      В чем же причина чудодейственного магнитного поля Земли? Упрощенно принимают, что в ядре Земли несколько эксцентрично по отношению к его центру располагается магнитный диполь наподобие магнитного стержня с двумя полюсами разных знаков. Он-то и определяет положение магнитных силовых линий вокруг Земли. Установлено, что Северный полюс блуждает, «след» его имеет котлообразную форму. В настоящее время полюс движется к Северной Америке со скоростью 11 сантиметров в год.
      Магнитологи доказывают, что изменения в положении магнитных полюсов были и в прошлом. Эти выводы основываются на изменении ориентировки магнитных минералов, заключенных в породах. Минералы-ферромагнетики (например, магнетит), железные опилки над магнитом располагались в породе, расплаве или осадке, подчиняясь силовым линиям магнитного поля Земли, причем такое расположение сохранялось длительно. Это и позволяет выяснить прежнее положение магнитных полюсов.
      Палеомагнитологами установлено удивительное явление. Они доказывают, что в прошлом полюса неоднократно меняли свои знаки: Северный становился Южным, а Южный — Северным, причем периоды относительно устойчивого положения знака полюсов длились от 0,7 до 1,4 миллиона лет.
      Приписывают полюсам и другие удивительные «поступки». Палеомагкитологи утверждают, что в прошлом происходили и далекие устойчивые перемещения полюсов: например Северный был некогда в районе современной Австралии! Основанием для таких выводов служат те же данные об изменении ориентировки магнитных минералов (оказывается, в разновозрастных толщах она разная!), что и позволяет предположить изменение положения магнитных палеополюсов в различные периоды развития Земли.
      Эти представления некоторыми исследователями оспариваются. Те же данные палеомагнитологов используются и для вывода о больших горизонтальных перемещениях плит земной коры. Сторонники этой гипотезы доказывают, что не полюса мигрируют, а движутся сами материки. Это, по их мнению, и вызывает несоответствие ориентировки древних магнитных минералов современному положению магнитных силовый линий. Спор пока не решен, и вопрос остается открытым.
      Интересная особенность Земли — ее тепловой режим. Поверхность нашей планеты обогревается Солнцем, но тепло проникает вглубь не более чем на 200 метров. С глубиной же начинает действовать другой его источник — тепловой глубинный поток. Он поступает от расплавленных масс, при радиоактивном распаде и, может быть, от остаточного запаса тепла, который законсервировался в глубинах Земли еще с момента ее образования (сжатия, притяжения тяжелых элементов к центру, сопровождавшихся общим разогревом планеты).
      Так или иначе, с глубиной температура Земли закономерно повышается. Расстояние в метрах; в пределах которого происходит повышение температуры на один градус, называется геотермической ступенью, а повышение температуры в градусах на каждые сто метров — геотермическим градиентом. Эти величины меняются от района к району. В среднем геотермический градиент составляет от одного до трех градусов на сто метров, местами достигая десяти градусов. Он, как считалось, ниже в древних складчатых геологических областях и выше в областях молодого вулканизма.
      Мне приходилось спускаться в глубокие рудники Мексики. На глубинах более 600 метроз температура в водоотводных трубах достигла 53 градусов! Представляете, как тяжело в таких условиях горнякам. Они работают в забое не более четырех часов, затем после четырехчасового отдыха на поверхности снова спускаются в забой. Одежда в такой горячей подземной бане, естественно, минимальная. Очевидно, в этом районе позднетретичной и четвертичной вулканической деятельности еще сохранился запас тепла в близзалегающих магматических камерах. Столь же велико повышение температуры с глубиной в руднике Пршибрам в Чехословакии.
      Еще более высокий геотермический градиент близ ныне действующих вулканов, где на глубине 40 — 60 километров и менее находятся очаги горячей расплавленной массы — магмы. При выходе на поверхность температура магмы достигает 1300 градусов, а на глубине, как показывают расчеты, — 1500. Более высоким, чем предполагали, оказался геотермический градиент в районе сверхглубокой Кольской скважины, пересекающей древнейшие породы. Вместо ожидаемых 100 градусов на глубине 10 тысяч метров температура равна 180.
      Подземное тепло — важный энергетический источник будущего. Оно и сейчас используется на тепловой электростанции Камчатки. Применяется оно и для обогрева жилищ и парников. Ясно также, что из-за высокой температуры нам не удастся проникнуть в очень большие глубины Земли.
     
      ГЛАВА 3. ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ
      Земля неоднородна по своему составу, на глубинах ее, как предполагают, находятся тяжелые плотные массы. К этому выводу еще в прошлом веке пришел известный французский ученый А. Добре. Он отметил, что вычисленная Ньютоном в 1736 году (по отношению объема и массы) плотность Земли значительно больше, чем плотность горных пород, известных нам на ее поверхности (удельный вес гранитов 2,8 грамма в кубическом сантиметре). А следовательно, рассуждал этот ученый, на глубине должны находиться значительно более тяжелые массы. Чтобы представить возможный состав глубинных недр Земли, А. Добре в середине прошлого века обратился к метеоритам. Он считал, что метеориты образовались из обломков разрушенных планет, похожих на Землю, и поэтому по ним можно представить й состав нашей Земли.
      Среди метеоритов — космических тел, падающих на Землю, — уже давно были известны разные их типы:
      металлические или железные, содержащие, кроме железа, также никель; железокаменные и преобладающие — каменные. По мнению Добре, именно такой разнородный материал и слагает нашу Землю. Тяжелый материал из железа и никеля сконцентрировался в ядре планеты, которое было названо «нифе» (никель — железо). Оболочку ядра, сложенную тяжелыми силикатами железа и магния, сходными по составу с каменными метеоритами, — «сима» (силиций и магний). Подобные породы действительно находят среди ультраосновных (бедных кремнекислотой) силикатных пород — перидотитов, встречающихся в глубинных трещинах земной коры. Самую внешнюю легкую оболочку назвали «сиаль». Для нее характерны породы типа гранитов, богатых алюминием и кремнеземном.
      С момента открытия Добре зонального строения Земли — представления о металлическом ядре и силикатных оболочках — прошло много времени, но основные положения предложенной им схемы сохранили силу. Остались и старые термины, геологи говорят о симатиче-ской и сиалической оболочках Земли. Эти представления подтвердились исследованиями геофизиков.
      К сожалению, мы не можем, подобно героям Жюля Верна, проникнуть в центр земного шара и выйти к своим антиподам. Там температуры в тысячи градусов! Но в наших руках «умные» аппараты, которые помогают исследовать глубины Земли.
      Основной метод изучения земных недр — глубинное сейсмическое зондирование — основан на изучении распространения сейсмических волн при искусственных взрывах или землетрясениях. Скорость их распространения закономерно возрастает от 5 километров в секунду во внешней оболочке Земли до 11 в ее центре, что объясняется повышением плотности земных масс с глубиной. На этом фоне отмечаются и «скачки» — перепады скоростей, отвечающие внутренним поверхностям разделов сфер различной плотности.
      Современная, модель глубинного строения Земли, по данным сейсмических исследований, такова. В центре Земли находится твердое металлическое ядро, отвечающее представлениям о «нифе» и сходное по составу с железными метеоритами. Внутреннее ядро облекается внешним ядром тоже металлического состава, но жидким (в нем не распространяются, как это происходит в твердой среде, поперечные сейсмические волны). Предполагают, что именно в этой жидкой оболочке и находится генератор магнитного поля Земли.
      Советские ученые С. Монин, О. Сорохтин и Л. Зо-неншайн недавно высказали предположение, что на границе внешнего ядра с облекающей его твердой оболочкой (мантией) происходит стягивание тяжелых металлических элементов к центру Земли, что приводит к разрастанию металлического ядра планеты, и идут процессы плавления и химического разделения расплавов. Эти же авторы предполагают, что у границы внешнего металлического ядра находится оболочка из окислов железа.
      Широко распространено представление, что мантия Земли состоит из силикатов железа и магния. Мантию сравнивают с каменными метеоритами или хондритат ми (метеоритами, состоящими из округлых шариков — хондр), в составе которых участвуют железомагнезиальные силикаты, а также с ультраосновными, бедными кремнеземом породами типа перидотитов. Их находят в глубинных частях долин на континентальных склонах океанического дна и в массивах ультраосновных пород, образованных из глубинных расплавов, поднимавшихся по трещинам, или таких же твердых пород, выдвинутых из мантии по глубоким трещинам под действием тектонических сил. Внешне мантию можно представить как серовато-зеленую породу типа змеевика, который применяют в скульптуре и в архитектуре.
      В мантии выделяют две части: нижнюю и верхнюю. Граница между ними не очень отчетлива. В верхней мантии примечателен один слой на глубине 100 — 120 километров от поверхности Земли, где резко падает скорость сейсмических волн. Полагают, что здесь лежит ослабленная зона частичного плавления — астеносфера. Считают, что именно она ответственна за многие процессы, зарождающиеся в глубинах Земли: внедрение расплавов, тектонические движения земной коры и др.
      Выше астеносферы располагается литосфера — верхняя твердая оболочка, объединяющая верхнюю часть мантии и земную кору. Границу коры и мантии Земли устанавливают по четкой поверхности раздела, отмеченной перепадом скоростей сейсмических волн. Эта поверхность названа по имени ее первооткрывателя югославского геофизика Мохоровичича поверхностью Мохо, или поверхностью М. В океанах она находится на глубинах 5 — 10, на континентах в среднем 50 километров. Выше, как полагают, лежит «базальтовый слой»
      (скорость распространения волн здесь такая же, как в базальтах), а еще выше — «гранитный слой», тоже названный условно по сравнению скоростей распространения волн с типовыми в гранитах. Самую внешнюю оболочку образует осадочный слой.
      Главную часть Земли — */г ее радиуса и более 60 процентов массы — составляет мантия. Это отвечает и большему распространению каменных метеоритов, из которых, как считают, возникла мантия. В два раза меньше по массе ядро (радиус внутреннего твердого ядра 1271, а поперечник жидкого внешнего — 2200 километров.). Ничтожно мала мощность земной коры — всего V200 радиуса Земли, тонкая пленка на ее поверхности! И еще тоньше осадочная внешняя оболочка.
      Лишь ее мы знаем более или менее детально. Она сложена знакомыми нам осадочными породами: песчаниками, глинистыми сланцами, известняками, прорывающими эти толщи гранитами и другими изверженными породами.
      Геологи по природе своей деятельности наблюдатели-эмпирики. Им хочется любое неизвестное самим увидеть и, если возможно, — пощупать. Конечно же, надо бурить! Тогда мы проверим, правы ли геофизики. Можно было бы пробурить земную кору, чтобы пересечь границу Мохо. Какие-нибудь 5 — 10 километров не проблема! Достичь загадочной мантии! Такова ли она, как мы ее представляем?
      Нб сначала решили достичь базальтового слоя — самого настоящего. Считалось, что он залегает близко и чуть ли не выходит на поверхность в районе Кольского полуострова. Там и была заложена первая сверхглубокая скважина.
      Результаты бурения оказались неожиданными. Там, где по геофизическим данным предполагались базальты (базальтовый слой), скважина пересекла светлые архейские гнейсы. Она идет и все дальше по ним на глубине уже более 12 километров. Исчез базальтовый слой! Это уже геологический детектив! Пропали базальты — опорный слой, по которому строили выводы о глубинном строении Земли и о мощности ее верхних оболочек.
      Удивительна эта Кольская скважина. Большое впечатление производит ее огромное надскважное сооружение, умные устройства для манипуляций при подъеме и опускании труб, где роль человеческих рук сведена до минимума. Шутка ли — скважина опустилась глубже
      12 тысяч метров. А в керне все одни и те же породы — светлые гранитогнейсы!
      Удача это или неудача, ведь скважина не подсекла ожидаемого базальтового слоя? Я считаю — большая удача!
      Данные бурения заставляют осторожнее относиться к геологической интерпретации данных, получаемых при геофизических исследованиях, учитывая, что повышенные скорости распространения сейсмических волн на глубине могут вызываться разными причинами. И не только увеличением плотности пород, влияние которой и раньше предполагали, но также и особенностями тектонического строения и геологической истории исследуемого участка. В районе Кольской скважины на плотность пород повлияли и тектонические нарушения — крупная пологая трещина зоны надвига. При движении по ней горных масс породы были сильно уплотнены. Словом, причины, вызывающие изменение скоростей распространения сейсмических волн, могут быть различными. Информацию от них следует интерпретировать осторожно.
      Выяснить глубинное строение Земли можно при сочетании геологических наблюдений, бурения сверхглубоких скважин и разносторонних геофизических исследований. А глубоких скважин будет еще много. Некоторые из них пройдут до предполагаемой границы М и помогут установить, чем же она определяется: сменой состава пород или скачком в степени их уплотненности. А отсюда последуют и более широкие выводы о строении и происхождении Земли.
     
      ГЛАВА 4. РАЗВИТИЕ ВЗГЛЯДОВ НА ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЗЕМЛИ И ДРУГИХ ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
      Вопросы происхождения планет давно занимали умы исследователей. В основном наметилось две линии развития таких взглядов — одни исследователи предполагали первично «холодное» происхождение планет; другие — «горячее», путем отрыва огненных «кусков» солнечного вещества или нагрева холодных частиц вблизи Солнца.
      Идею образования планет из сгущений холодной материи еще в XVI веке высказал французский математик и философ Р. Декарт, объяснивший возникновение небесных тел вихревым движением материи. Позже ж. Бюффон, французский естествоиспытатель, иностранный член Петербургской академии наук, предложил «горячий» вариант происхождения планет солнечной системы, которые образовались, по его теории, при отрыве от Солнца части его массы пролетавшей кометой.
      В том же XVIII веке параллельно развивались еще две гипотезы происхождения планет — П. Лапласом, французским математиком и астрономом, тоже иностранным членом Петербургской академии наук, и независимо от него немецким философом И. Кантом, почетным иностранным членом Петербургской академии наук. История науки связала имена двух последних ученых. Их теория происхождения Земли из разреженной материи (возврат к Декарту) стала именоваться теорией Канта — Лапласа, хотя в деталях воззрения этих авторов расходились.
      Лаплас считал, что планеты образовались из разреженной материи, из горячей туманности, в центре которой возникло наше Солнце. Охлаждение и уплотнение привело к увеличению скорости вращения и отделению от туманности серии вращающихся колец, на которых в дальнейшем и оформились планеты.
      Космогоническая гипотеза Канта исходит из представления об изначально холодном веществе, сгущавшемся из разреженной межзвездной материи. И по Канту, и по Лапласу, Земля, как и другие планеты, пережила стадию разогрева при уплотнении и последующего охлаждения.
      Сходные идеи в то же примерно время высказал русский философ-самоучка И. Ертов, который изложил их в специальной записке, поданной в Академию наук.
      Теорию образования Земли, получившую название планетезимальной, изложили в 1901 году Ф. Мультон и Т. Чемберлен. По их мнению, планеты возникли в спиральной туманности из бесчисленного множества твердых малых космических тел (планетезималей), которые, вращаясь вокруг центрального ядра — Солнца, сталкивались и скапливались в сгустки. В разреженной туманности при нагреве солнечными лучами происходило плавление вещества и возникали сначала легкоплавкие металлические шарики, которые, притягиваясь друг к другу, сконцентрировались в железоникелевом ядре планеты. Позднее кристаллизовались железосиликатные шарики (хондры), которые образовали облегающую ядро мантию Земли.
      В 1916 году Д. Джинс вернулся к «горячей» гипотезе образования Земли, возрождавшей идеи Ж. Бюффона, — отрыва Земли от Солнца. По Джинсу, около Солнца проходила звезда вдвое большей, чем оно, величины, и прш ливной волной оторвался огромный солнечный протуберанец — выступ на его поверхности, который и распался на части, давшие начало планетам. Сначала это были жидкие расплавленные шары. Внутренние планеты были маленькими, плотными; внешние представляли большие газовые шары малой плотности (Юпитер, Сатурн и др.). Гипотеза Джинса была отвергнута. Однако споры между сторонниками «холодного» и «горячего» происхождения Земли на этом не прекратились.
      Идеи о холодном образовании Земли уже значительно позднее, в 1943 году, развивал и математически обосновывал академик О. Шмидт и др. По этой теории, разделение вещества произошло еще во вращающемся облаке, наиболее тяжелые частицы металлов оказались в центре этого облака, легкие расположились по периферии и образовали мантию и земную кору.
      Одновременно со Шмидтом и несколько позже эту «холодную» концепцию развивал голландец Берлаг. Активным сторонником этих идей в настоящее время является видный голландский ученый М. Ван Беммелен.
      На возможность дифференциации вещества еще в космосе указывал А. Ферсман. Эта версия возрождается в настоящее время петрологами, изучающими происхождение Земли с позиций физико-химических процессов. Наиболее активным последователем этого направления является известный американский геофизик М. Рингвуд.
      Таким образом, представление о распределении вещества по зонам Земли объясняется либо разделением его еще в пылевидном облаке в результате гравитации, либо при последовательном выпадении частиц разной тяжести. И тот и другой варианты дают рациональное объяснение причин изменения плотности земного вещества с глубиной.
      Особый интерес представляют в свете гипотезы о последовательном выпадении более легких частиц на земную поверхность идеи голландца Донна, который в 1965 году предположил, что первоначально вокруг Земли было три кольца, состоявших из пылевого материала и астероидов. Ближайшее кольцо притянулось к Земле, образовав слой рыхлого материала мощностью 65 километров. За счет двух внешних колец возникла
      Луна. Эти же идеи поддерживает в настоящее время голландский ученый М. Ван Беммелен, который, правда, говорит о трех пылевых кольцах, подобных Сатурно-вым, из которых ближайшее было притянуто к Земле и рассыпано по ее поверхности.
      Представление о наиболее позднем выпадении вещества, из которого сформировалась земная кора, развивается и в гипотезе о так называемых углистых хондритах, обогащенных водой и углеродом. Эту гипотезу защищает, в частности, советский ученый, член-корреспондент АН СССР В. Барсуков. Он предполагает, что именно эти обогащенные водой метеориты, которые и сейчас находят среди падающих на Землю небесных тел, явились основой верхней части земной коры и дали материал для будущего зарождения жизни. Однако этому интересному предположению противоречат последние данные о находках так называемой организованной материи в углистых хондритах.
      М. Рутен допускает, что углистые хондриты, сравнительно редкие среди метеоритов, на самом деле являются обломками другой планеты, а их органические соединения — свидетели внеземной жизни. Таким образом, вы видите, сколько противоречивых мнений и идей высказывается по такому важному вопросу, как причина зонального строения Земли.
      Но на этом противоречия не кончаются. Большая часть исследователей признает, что после образования Земля в результате сжатия, а также распада коротко-живущих радиоактивных элементов разогрелась. Именно это сжатие дало толчок массовому вулканизму в ее верхней оболочке.
      Представления о масштабах этого разогрева различны. Кант и Лаплас считали, что Земля представляла собой расплавленный шар, а горы возникли при ее охлаждении, как морщины на усыхающем яблоке. А. Виноградов говорит о частичном плавлении вещества в некоторых зонах, которое приводило к подъему летучих и легких элементов к внешней оболочке и способствовало созданию ее легкой гранитной коры.
      В последнее время высказываются представления, близкие к идеям Канта и Лапласа о всеобщем расплавлении Земли. Их защищают петрологи — такие, как австралиец М. Рингвуд, а также наш соотечественник член-корреспондент Академии наук СССР А. Мараку-шев. По Рингвуду, представлением о всеобщем расплав-
      ленном состоянии Земли легче объяснить разделение ее вещества с опусканием тяжелых составных частей ближе к ядру. По его мнению, это более реальный способ, чем разделение вещества по тяжести в газо-пылевом облаке.
      Следует отметить, что, приняв гипотезу о значительном расплавлении Земли на большие глубины, можно было бы понять и происхождение систем планетарных разломов, образующих правильную сеть. Подобные же закономерные системы трещин усматриваются и на Марсе. Внешне такая сетка планетарных разломов напоминает трещины сокращения (контракционные), которые возникают при остывании лав.
      Как долго длился этот период формирования первичной Земли и ее дифференциации по удельному весу? Предполагают, что в течение 0,5 — 1 миллиарда лет, а по другим представлениям — четверти миллиарда лет.
      В определении длительности этого срока нам уже сейчас могут помочь и радиогеологические данные. Так, уже известны породы возрастом около 4 миллиардов лет и среди них явно осадочные. А это значит, что 4 миллиарда лет назад была гидросфера и формировались осадки. Образование гидросферы на раннем этапе развития легче представить, следуя идее Донна и Ван Беммелена о выпадении частиц самого верхнего слоя значительно позже формирования самой планеты.
      По Ван Беммелену, в это время уже могла образоваться атмосфера из водяных паров, а затем и гидросфера за счет ледяных кристаллов. Тогда, но его мнению, океан покрывал Землю, и из него лишь местами торчали вершины одиночных вулканов, из которых изливалась лава, рожденная в более глубоких, разогретых, оболочках Земли. Дальнейшая эволюция протекала при сочетании вулканических явлений и образовании осадков за счет разрушения вулканических конусов и переотложе-ния материала на дне океана.
      Есть и другая гипотеза происхождения Земли: образование ее из сгустка солнечной материи и уплотнение в основном газового (плазменного) вещества. В доказательство приводят «газовое дыхание» Земли: выделение из глубин гелия и водорода.
      Однако большая часть исследователей все же придерживается прежних представлений Канта и Лапласа о возникновении Земли из твердых частиц.
      Рассматриваются две модели такого становления:
      гомогенная — единовременно сформировавшееся облако из твердых частиц и последующая дифференциация при уплотнении с образованием оболочек различной плотности (гипотеза академика О. Шмидта), и гетерогенная, учитывающая возможность последовательного выпадения сначала металлических, затем силикатных составляющих Земли (модель академика А. Виноградова), и в заключение — выпадение самых легких углистых хондритов, послуживших материалом для верхней сиа-лической оболочки и доставивших на Землю органические соединения — кирпичи будущей жизни (модель
      В. Барсукова и др.). Вариант гетерогенной модели представляет гипотеза голландцев Донна и Берлага, поддерживаемая М. Ван Беммеленом, о падении на Землю бывшего спутника (предполагается, что сначала их было три!), образовавшего сплошной покров рыхлого (типа лунного реголита) материала в верхней оболочке.
      Канадские «докембристы» предлагают свой вариант образования сиалической континентальной коры. Как считает М. Гудвин, она образовалась на месте интенсивного падения метеоритов во время метеоритной бомбардировки в первый этап становления Земли. Поток метеоритов падал не повсеместно, а на ограниченной площади, взрыхлил ранее образованную протокору, измельчил ее материал, после чего последовали дальнейшие преобразования, приведшие к созданию сиалической коры под воздействием газов и растворов, поступавших из глубин. Именно так возник первичный материк — Пангея, окруженный океаном, где процессы образования сиалической материковой коры не проходили.
      Мы видим, сколько интересных идей рождает проблема начальных этапов развития Земли. Считают, что эта проблема частично может быть решена при изучении других планет. Однако едва ли этот метод окажется универсальным для объяснения всех особенностей развития Земли. Наша планета во многих отношениях уникальна по положению относительно Солнца, раннему рождению атмосферы и гидросферы, определивших дальнейшую эволюцию самой верхней оболочки Земли — земной коры.
     
      ЧАСТЬ II
      ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЗЕМЛИ
     
      ГЛАВА 5. НАЧАЛО НАЧАЛ
      Мы рассказали о происхождении Земли по современным представлениям. Но как же из бесформенного газово-пылевого облака с гигантскими астероидами и мельчайшей пылью могла образоваться наша планета?
      Много космических, планетарных, уже собственно геологических и биологических событий в конце концов привело к созданию нашей Земли — уникальной планеты с ее атмосферой, гидросферой и жизнью. Признаки первичного материала, из которого образовалась протоземля, уничтожены временем. Мы, может быть, найдем их на Луне, на иных планетах или астероидах.
      Начало развития Земли как твердого тела — это «лунная стадия». Холодная планета, изборожденная воронками падающих метеоритов. Для этого времени характерны свои процессы и свои позднее не повторявшиеся закономерности: удары метеоритов вызывали дробле-
      ние твердого материала Земли, плавление вещества при температурах до 1000 градусов. Воздействовал на земную поверхность и так называемый солнечный ветер, бомбардировка ядерными частицами и космическое излучение. Материал перемещался по земной поверхности, и возникал первый рыхлый слой Земли, подобный тому, что нашли на Луне, но наверняка более мощный.
      Следы следующей стадии — первичного вулканизма мы можем обнаружить в древнейших вулканических породах и по ним проследить, как развивалась Земля после начала разогрева, массовых излияний лав, образования атмосферы, сперва углекислой с водяными парами (?), затем с кислородом, гидросферы с образованием осадочных пород и, наконец, зарождения и развития жизни. Естественно, чем глубже мы пытаемся проникнуть в прошлое Земли, тем меньше достоверных фактов и больше простора гипотезам.
      Историю развития Земли и ее стадии геологи восстанавливают, изучая последовательность отложений земных слоев и геологических явлений, приводивших к их образованию.
      Основное, давно установленное правило геологии: чем глубже (ниже) лежит слой, тем он древнее. Есть, впрочем, и исключения при «перевернутом» залегании слоев, но все же в основном это правило верно.
      Для воссоздания ранних этапов развития Земли геологи обращаются к древнейшим породам, немым свидетелям тех бурных геологических процессов, которые разыгрывались в самом наидалеком прошлом Земли. Какие же объективные данные позволяют определять возраст пород и отличать древнейшие толщи от более молодых?
      Для сравнительно недавних образований, возрастом от 570 миллионов лет и менее (в масштабе земного времени это не так уж много), применяется палеонтологический метод — определение относительного возраста пород по захороненным в слоях окаменелостям — остаткам былых организмов, которые закономерно сменяли друг друга в процессе эволюции жизни на Земле. Но это только для самого последнего этапа — фанерозоя (явной жизни), который начинают с кембрийского периода. Все более раннее время истории Земли — огромный интервал длительностью в 4 миллиарда лет — собирательно называют докембрием. Теперь докембрий расчленен на крупные подразделения, чему помог радиологический метод определения возраста пород и минералов. Этот метод — одно из следствий великого открытия радиоактивности супругами Кюри — дал в руки геологии мощный инструмент для изучения прошлого Земли. Поскольку скорость радиоактивного распада для каждого элемента известна, по соотношению количеств исходного и новообразованного элементов можно установить радиологический возраст породы.
      Наиболее удобны элементы, скорость распада которых «соизмерима» с масштабом земного времени. Геологи для определения возраста используют такие радиоактивные элементы, как уран и торий, превращающиеся со временем в свинец, или выясняют соотношения разных изотопов свинца — это так называемые свинцовый метод. Широко применяют калий-аргоновый метод: определение отношения количества калия в породе и новообразованного из него аргона, или рубидий-строн-циевый метод, основанный на превращении атомов стронция в атомы рубидия. Эти элементы, имеющие долгое время распада, позволяют устанавливать возраст в миллионы и миллиарды лет. Для короткого же интервала в тысячелетия применим радиоуглеродный метод. Теперь в руках геологов есть хронометр, позволяющий определить возраст пород и время проявления различных геологических событий.
      Наиболее древний возраст — 4,6 миллиарда лет — установлен для одного из метеоритов, он и принимается как возраст Земли и других планет. Земные породы дают меньшие цифры — 3,5 — 3,7 миллиарда лет, некоторые до 4 миллиардов.
      Каковы же были самые древние горные породы?
      Древнейшие вулканические породы первичной коры были богаты железом и магнием и бедны кремнеземом. Однако со временем происходило преобразование земной коры. На поверхности под влиянием горячей атмосферы, состоящей из паров серной кислоты, фтористых и хлористых соединений, происходило разложение твердых пород первичной базальтовой «скорлупы», облекавшей Землю. Базальты разрушались, а с появлением при охлаждении атмосферы первых водных потоков происходило растворение железистых и магнезиальных соединений и снос их во впадины, заполненные водой. На месте оставались труднорастворимые соединения кремнезема (SiCb) в виде порошкообразных и желеобразных масс, а также сравнительно малоподвижного глинозема — окиси алюминия (А1203). Таким образом, уже в водных бассейнах шло разделение вещества на более кислое и легкое (кремнезем, глинозем) и основное — тяжелое (железо-магнезиальные составные части), формировались толщи кремнистых отложений, которые позднее, при перекристаллизации, превращались в кварциты — породы, состоящие из кварца.
      На глубинах тоже протекало разделение вещества при осаждении кристаллизующихся более тяжелых минералов — железа и магния — и обогащении остатков расплавов более легкими, богатыми кремнеземом. Уже на ранних этапах развития земной коры изливались не только базальтовые тяжелые — основные лавы, но и более кислые. Легкие составные части этих глубинных расплавов поднимались по направлению к поверхности и в составе растворов. Эти горячие растворы, обогащенные кремнеземом и щелочами, тоже разлагали первичные базальты, и на месте железомагнезиальных силикатов формировались щелочные полевые шпаты, а также кварц. Так возникали граниты, образующие купола, или начальные ядра будущей гранитной оболочки Земли. Гранитные купола начали развиваться уже на очень раннем этапе развития планеты — около 3 или 3,5 миллиарда лет назад.
      Вместе с тем и на глубине происходило расплавление первичной коры, отделение кислых легких гранитных расплавов, их подъем по трещинам в верхние горизонты земной коры. С этим массовым проявлением гранитизации, которое особенно характерно для периода около 2,5 миллиарда лет назад, связана концентрация разнообразных полезных ископаемых — редких металлов (тантал, ниобий, бериллий, олово). Это был грандиозный и неповторимый период «отдачи» огромных масс рудного материала, поступавшего вместе с расплавами из мантии, испытавшей в то время наиболее интенсивную эволюцию.
      Гранито-гнейсовые купола окружались зеленокаменными поясами — прогибами, сложенными измененными базальтами. Эти два типа образований и составляли первичную оболочку Земли. Вскрываются эти глубинные породы первых этапов в наиболее древних структурах. В нашей стране на Алдане и в Становом хребте. Широко развиты в Африке, Западной Австралии, Южной Америке — континентах, чрезвычайно богатых разнообразными полезными ископаемыми.
      Как следует из сказанного, земная кора длительно развивалась под влиянием глубинных и поверхностных процессов. Извержений огромных масс вулканических продуктов, по подсчетам вулканолога Е. Мархинина, с избытком хватило бы на весь объем известной сейчас сиалической континентальной оболочки! Разрушение первичных пород приводило к накоплению мощных толщ осадков обломочного, химического и органического происхождения.
      Мы не можем точно определить вклад различных процессов в формирование земной коры. Еще меньше у нас данных о процессах ее возможного разрушения при погружении на большие глубины. Именно эта проблема является главной в решении вопроса о происхождении океанов, их первичности или вторичности. Существовали океаны вроде Тихого начиная с ранних этапов развития или возникли на месте бывших, позднее уничтоженных континентов? Если океанов раньше не было, то где помещался тот огромный объем воды, которую заключает сейчас, например, гигантская Тихоокеанская чаша?
      Несомненно, со временем количество воды увеличивалось за счет вулканических извержений, но, видимо, не в такой степени, чтобы компенсировать весь этот грандиозный объем. Что же касается внутриконтинен-тальных морей, которые периодически заливали материки, особенно северные, то их глубина была не столь значительна, чтобы вместить этот объем водной массы. Отсюда следует, что, вероятно, уже изначально образовавшиеся при формировании Земли неровности и были теми впадинами, которые вмещали массы воды.
      В позднем протерозое (рифее?) образовались глубокие планетарные разломы в результате всеобщего раздробления Земли и заложились протяженные, длительно развивавшиеся прогибы — геосинклинали. При этом произошло разделение земной коры на главные тектонические элементы: устойчивые древние кристаллические массивы — платформы и разделяющие их подвижные зоны — прогибы, или геосинклинали, в которых накапливались вулканиты, морские осадки, а после смятия слоев в складки и воздымания оформились горные сооружения.
      Существует общепризнанная периодизация развития Земли. Самые крупные подразделения истории Земли — это эоны: катархей (4,5 — 4,6 — 3,5 миллиарда лет), ар-хей (3,5 — 2,6 миллиарда лет), протерозой — в нем выделяются сейчас: афебий (нижний и средний протеро-
      зой — 2,6 — 1,7 миллиарда лет) и рифей (верхний протерозой — 1,7 — 0,57 миллиарда лет), фанерозой (0,57 миллиарда лет и поныне).
      Продолжительность каждого зона близка к миллиарду лет; она меньше в коротком, еще не завершившемся фанерозойском зоне, в котором выделяются и более дробные подразделения — эры, а в них периоды или системы, а также отделы и ярусы.
      Рубежи и границы эонов (этапов), эр и систем нередко совпадают по времени с проявлениями интенсивных деформаций земной коры, охватывающих обширные регионы или всю Землю. Их было множество. Мы будем говорить о важнейших. Намечается периодичность этапов развития — ритмы с интервалом около 200 миллионов лет. Эта ритмичность отражена в чередовании трансгрессий (наступления) и регрессий (отступления) моря, связанных с плавными колебаниями земной коры, в периодическом проявлении интенсивной складчатости, смене климатических условий и характера осадков. Причина этих перемен может быть связана с процессами в космосе, возможно, с влиянием облаков звездной пыли, через которые Солнце проходит периодически при своем движении в общей звездной системе Галактики. Периоды проявления складчатости с последующим изменением положения суши и морей, изменениями климата отмечаются и сменой живых организмов, что определяет и границы более поздних фанерозойских геологических систем. Что же повлияло на повсеместное возникновение жизни в древних морях Земли? Остывание морей? Особенности их солевого состава или вспышка сверхновой звезды?
      Земля длительно испытывала интенсивные тектонические движения. Наступление вод на платформы (трансгрессии) нередко совпадало с воздыманием соседних с ними геосинклинальных прогибов, и происходило как бы «переливание» вод на прилегающие равнины.
      Такова была древняя история Земли. Со временем менялись формы структурных элементов: от пологих
      куполов и облегающих их кольцевых прогибов до протяженных, сравнительно прямолинейных геосинклиналей, определивших направление более поздних складчатых цепей.
      В докембрии неоднократно проявлялись и интенсивные тектонические движения. А. Монин выделяет 19 тектоно-магматических эпох, из которых 15 прояви-
      лись в докембрии. Три эпохи докембрия, не получившие названия, выделены О. Сорохтиным. Некоторые из эпох тектоно-магматической активности были глобальными и наблюдались по всей Земле, другие — лишь на некоторых ее участках.
      На рубеже докембрия и фанерозоя (времени явной жизни) проявилась многофазная байкальская складчатость.
      К ранним геосинклинальным системам относятся байкальские прогибы, окаймляющие первичные древние платформы, а затем и возникшие вдоль разломов в протерозое Монголо-Охотская, и, возможно, Средиземно-морская зоны. Вдоль последней были моря системы, называемой Тетисом, которая с перерывами продолжает развитие и доныне. Тектоническая широтная зона Тети-са, протянувшаяся от запада Европы до востока Азии (Гималаи), отделила северный главный материк — Лавразию — от южного — Гондваны. Меридиональная ветвь этого пояса пролегла к северу по системе разломов Уральской геосинклинали, которая уже в протерозое разделила Русскую и Сибирскую платформы. Дугообразно изгибаясь, меридиональная структура Урала продолжается в горно-складчатых системах Южного Тянь-Шаня. Широтные разломы разделили Лавразию на востоке, отделив Сибирскую платформу от Китайской.
      Складчатые пояса, возникшие вдоль этих подвижных, длительно развивавшихся зон разломов, прослеживаются и теперь в горно-складчатых, сооружениях главнейших структурных зон Земли.
      В фанерозое возник более молодой Тихоокеанский горноскладчатый пояс, разделилась на части Гондвана. Но первые и главные структурные элементы Земли были заложены все же в докембрии (протерозое), в период главного всеобщего раздробления жесткой земной коры планеты.
     
      ГЛАВА 6. ЖИЗНЬ. ЛЕТОПИСЬ ПЛАНЕТЫ
      Как и когда возникла жизнь на Земле?
      Вопрос о происхождении жизни, как и о происхождении планеты в целом, является дискуссионным. Несомненно, что жизнь на Земле зародилась уже очень давно — слои древних пород обогащены органическими соединениями.
      Одноклеточные бактерии, представляющие началь-
      ную стадию развития жизни, не могли оставить о себе много памятников-отпечатков. Поэтому древнейшие слои — это преимущественно немые страницы в летописи Земли. Применение новых методов исследования, в частности электронного микроскопа, вероятно, поможет глубже проникнуть в тайны развития древнейшей жизни. В последнее время поступили сообщения об открытии отпечатков одноклеточных организмов и в древнейших толщах, которым 3,6 миллиарда лет.
      Свидетелями былой интенсивной жизни в океанах являются так называемые строматолиты — ветвящиеся колоннообразные сооружения, которые служили оболочкой развивавшихся в этот период сине-зеленых водорослей. Именно они населяли древние моря нашей планеты в период не менее чем 2,5 миллиарда лет назад. Формы построек строматолитов менялись со временем, и это позволяет по их ископаемым остаткам датировать древние морские отложения.
      От одноклеточной бактерии
      И до рожденья человека
      Миллиарды лет нужны материи,
      Менявшейся от века к веку.
      В движенье общем по спирали
      Иные роды вымирали,
      Другие поднимались выше
      Под благодатной неба крышей.
      Животные, обитавшие в древних морях, почти не оставили следов своей жизни. Летопись Земли уже определенно начинается с кембрия (570 миллионов лет). В кембрийских слоях находят много окаменелых животных — более 1500 видов! Главные из них трилобиты — членистоногие, похожие на современных ракообразных. Они обладали твердым панцирем, предохраняющим от нападения врагов. Эти «рыцари», защищенные панцирем, тоже не появились внезапно. Недавно обнаружили отпечатки их предков, беспанцирных — «голых» трилобитов.
      Остатки трилобитов дошли до наших дней в виде хорошо сохранившихся окаменелостей. Их овальные, похожие на медальоны панцири находят теперь во многих отложениях. Но в свое время открытие их было сенсацией. Трилобиты обнаружил в 1835 году в осадках Кембрийских гор Уэльса (Англия) английский ученый А. Седвик. Седвик и слои назвал кембрийскими, а жи-
      вотных — трилобитами. Это название отражает и трехчленное строение панцирей, состоящих из осевой части и двух боковых сегментов. На три части разделен панцирь трилобита и поперек. Это голова, тело и хвост. Кроме того, у трилобита множество поперечных, не связанных между собой полосок (сегментов) — оснований ног.
      Трилобиты ползали по дну моря, могли сворачиваться в клубок благодаря отсутствию твердого сочленения между сегментами. Они смотрели на морской мир, колыхающиеся ленты водорослей круглыми, выпуклыми глазами. У одних была пара глаз, у других — множество, третьи (очевидно, глубоководные) были вообще без глаз — слепые. Мы подробно рассказываем о трилобитах, потому что это первые дошедшие до наших дней остатки животных, наиболее важные окаменелые организмы, позволяющие «читать» первые страницы летописи Земли; были у них и соседи — другие животные, тоже оставившие свой след в окаменелостях.
      Время в истории Земли, начиная с кембрия, стали называть фанерозоем (явной жизни), а огромный интервал до него длительностью около 4 миллиардов лет — докембрием.
      О докембрии мы уже говорили. Теперь поговорим о фанерозое, который расчленяется уже детально на временные интервалы.
      В фанерозое выделяются эры: палеозойская (древней жизни), мезозойская (средней жизни) и кайнозойская (новой жизни). А в эрах устанавливаются системы: в палеозое — кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, пермь; в мезозое — триас, юра, мел; в кайнозое — палеоген, неоген и четвертичный период. Расскажем коротко об этих приодах.
      Кембрийский период (570±30 — 500±15 миллионов лет) — поворотный этап развития жизни на Земле: появились скелетные, панцирные, раковинные организмы, и именно их остатки, хорошо сохранившиеся до наших дней, позволяют определить относительный возраст слоев осадочных пород.
      В кембрии были широко распространены моря. Они окаймляли древние массивы суши. Продолжали развитие широкие и протяженные геосинклинали, возникшие еще в протерозое, — Средиземноморская и ее рукава — меридиональный Уральский, отделивший Русскую платформу от Сибирской, и широтный Монголо-
      Охотский, разделивший Сибирскую и Китайскую платформы. Море заливало и платформы: Сибирскую, большую часть Китайской и Русской.
      В кембрийских геосинклиналях отлагались вулканические и обломочные породы — песчаники, глинистые сланцы, за счет раковин животных возникли мощные толщи известняков. Сообщение между морями, заливавшими обширные площади, было причиной широкого расселения животных и в общем однотипного состава обильной морской фауны.
      Своеобразны синие кембрийские глины платформенного «чехла» в окрестностях Ленинграда. Мы видели их во время геологической экскурсии на станцию Поповку. Название станции всем хорошо знакомо по строчкам С. Маршака из его знаменитого стихотворения «Вот какой рассеянный»: «Это что за остановка? Бологое иль Поповка?» Так вот, близ этой известной всем поколениям ребят Поповки мы увидели много интересного. Там были прекрасные разрезы осадков: кембрийские, ордовикские, силурийские. Рассказывал нам о них П. Грю-ше — первый, кто ввел нас в «храм геологической науки»...
      Мы очень удивлялись, глины были мягкие и пластичные — впору лепить из них, как из пластилина. Спокойно пролежали они полмиллиарда лет, как объяснял Павел Александрович, потому что их подстилал жесткий Балтийский щит. Породы этого щита еще в глубоком докембрии были многократно деформированы, проплавлены огромными массивами гранитов и теперь уже не поддавались никакой складчатости. Лежавшие на их поверхности синие глины сохранились почти такими, какими были в кембрии.
      Но в то время как устойчивые древние блоки платформы «дремали в своем заколдованном сне», в кембрийских геосинклиналях — прогибах вдоль глубинных разломов — уже начинались значительные пертурбации. Вот там действительно проявлял свои силы Плутон.
      Вдоль разломов поднималась и извергалась лава, отлагались мощные толщи вулканических и осадочных пород. Позднее эти слои были сильно смяты в крутые складки (не то что сохранившие горизонтальное положение породы платформенного чехла). Многократно в эти зоны проникали глубинные расплавы, а из них кристаллизовались изверженные породы, сопровождаемые разнообразными рудными месторождениями.
      Особенно сильно проявлялась магматическая деятельность во время последних фаз байкальской складчатости. Байкальские складчатые пояса протягиваются в Прибайкалье (отсюда и название), в Становом хребте, в Туве, в Западной Сибири. Они заключают крупные месторождения железных, медных и других руд. Осадки же кембрийского возраста содержат месторождения солей и горючих сланцев.
      Ордовикский период, следующий за кембрийским (500 — 410 миллионов лет), был назван по племени ордо-виков, живших в древности в Уэльсе (Англия). В это время сохранились те же морские бассейны, что в кембрии, да и морская фауна, хотя она стала значительно разнообразнее. В морях продолжали жить трилобиты, но появились и новые животные. Особенно характерны для ордовика головоногие моллюски — ортоцерасы. С ними нас познакомил тоже Павел Александрович в геологическом разрезе платформенного чехла близ той же станции Поповки. Выше синих кембрийских глин, о которых мы уже говорили, там лежали светло-серые известняки, а в них были видны цилиндрические или конические тела — окаменелые ортоцерасы.
      Чтобы мы запомнили трудное название, Павел Александрович заставлял нас хором скандировать: «Ортоце-ратитовые известняки!» Мы дружно выкрикивали, как стихи, эти мудреные слова. Павел Александрович, видно, не очень доверял памяти легкомысленных студентов, и у него были свои методы вбивать нам в голову необходимые премудрости. Могу сказать, что методы вполне себя оправдали: ортоцерасы прочно закрепились в памяти. Потом мы могли их многократно наблюдать в виде включений в отполированных ногами прохожих плигах на панелях Ленинграда. Теперь, увы, каменные плиты сменил асфальт, и студенты Горного института лишены возможности изучать палеонтологию у себя под ногами!
      Позднее, уже во время летней практики в Фергане, Павел Александрович познакомил нас и с другими животными ордовикского периода — граптолитами. Мы выколачивали их изящные тонкие отпечатки в глинистых сланцах на склонах долины реки Исфайрам. Удивлялись необычной форме граптолитов, их нежные «веточки» на слоях глинистых пород походили на папоротниковые. Но это были не растения, а колониальные животные. Как объяснял Павел Александрович, формы граптолитов быстро, менялись за короткий период их существо-
      ваиия на Земле (всего какие-нибудь сто миллионов лет, что миг в геологическом масштабе!). Это и позволяет точно расчленять по возрасту ордовикские и силурийские слои и даже их отдельные ярусы (горизонты).
      Силурийский период (430 — 310 миллионов лет) был назван по племени силуров, населявших тот район Уэльса, где эти слои были впервые описаны.
      В силуре произошло значительное усложнение животного мира. Если в кембрии было известно 1500 видов животных, то в силуре их уже 15 000!
      Распределение суши и моря было близкое к тому, что в ордовике и кембрии. Так же далеко протягивались сообщавшиеся между собой геосинклинали, окаймлявшие приподнятые платформы. Временами на платформы (при их опускании) заходили морские воды, и из них отлагались мелководные осадки платформенных чехлов. А в геосинклиналях, унаследованных еще с кембрия или протерозоя, продолжались бурные события: извергались вулканы, привносившие с собой из глубин металлы.
      Важная особенность силурийского периода — выход животных из морей на сушу; первыми отважились на этот шаг многоножки и скорпионы. В пресных водоемах появились панцирные рыбы, а позднее (в девоне) они расселились в моря.
      Силурийский период дал много полезных ископаемых. Мне памятны маршруты по Уралу, где мы осматривали залежи пластовых медных руд в вулканических толщах. В осадочных силурийских породах есть месторождения фосфоритов и горючих сланцев.
      Конец силура ознаменовался переходом растений из воды на сушу (400 миллионов лет). Этот шаг сделали рипофиты — наиболее примитивные сосудистые тайнобрачные растения с листьями и без листьев, размножавшиеся как современные папоротники. Век рипофитов был коротким.
      В каледонскую фазу тектонических движений образовались системы складчатых сооружений Северного Тянь-Шаня, Северной Европы, Севера Забайкалья. Возникшие при этом горно-складчатые цепи присоединялись к платформам и, окружая, «нарастили» их. Произошло и общее воздымание многих платформ, сократились площади платформенных морей. Продолжалось изменение условий жизни в морях и на суше, определивших появ ление новых форм организмов. Таким образом, следую-
      щий за силурийским девонский период явился тем рубежом, на котором жизнь уже более активно завоевывала расширявшуюся в это время сушу.
      Девонская система (405 — 350 миллионов лет) была также открыта в Англии и названа по графству Девоншир (повезло же англичанам на открытия геологических систем!).
      В это время продолжали развиваться геосинклинали: обширная Средиземноморская, охватывающая и Центральную Европу, ее ответвления — Уральская, Монголо-Охотская, а также огромная геосинклиналь Арктическая. Среди головоногих моллюсков на смену цилинче-ским ортоцерасам пришли спирально закрученные аммониты, среди иглокожих широкое развитие получили морские лилии, похожие на цветки, раскачивающиеся на длинных расчлененных столбиках-ножках.
      Изменились и растения. Время рипофитов было коротким (20 — 30 миллионов лет), но очень важным этапом. В конце девона они исчезли совсем.
      В девоне получают широкое распространение и наземные водорослеподобные растения, встречавшиеся около водоемов и в болотах, затем травянистые плауновые, иногда достигавшие больших размеров, с толщиной стебля до одного метра. Появились в лесах предки будущих папоротников, хвощей и других растений, которые потом пышно разрослись в лесах уже боле позднего, карбонового, периода.
      Переселялись на сушу паукообразные насекомые, продолжали развиваться многоножки. Но главное изменение произошло у некоторых видов рыб! Они стали сухопутными странниками! Это были двоякодышащие рыбы, у которых за счет плавательных пузырей возникло подобие легких. Они уже могли дышать воздухом.
      Известно, что современные нам двоякодышащие рыбы способны переносить временные осушения водоемов. Они зарываются в ил и впадают в спячку. Наверное, эта их способность унаследована от далеких предков.
      Но наверняка не раз эта спячка чем-то нарушалась, и тогда рыбы вынуждены были жить на суше. Из плавательных пузырей образовались легкие. Готовы были для сухопутных странствий и начатки конечностей — жесткие выросты на месте грудных и брюшных плавников. Пользуясь ими, рыбы еще в водоемах ползали по дну. Теперь же они ползали и прыгали по суше от одной пересыхающей лужи до другой. А потом из этих плавников оформились ноги — это был очень важный этап в появлении сухопутных животных — амфибий (в девоне — панцироголовый стегоцефал), а затем и ящеров — прародителей всех более поздних позвоночных.
      В девонском периоде усилились тектонические движения, это были начальные фазы новой, герцинской складчатости. С магматическими породами этой фазы связаны месторождения многих металлов: хрома, железа, свинца, цинка, меди и золота.
      В результате складчатости и подъема суши во многих районах установился сухой климат и отлагались континентальные наземные красноцветные песчаники. В осадочных породах девонского возраста находятся месторождения нефти Русской и Североамериканской платформ, незначительные залежи каменного угля, а с выветриванием девонских известняков связаны месторождения бокситов — главной руды алюминия.
      Каменноугольная система, или карбон (350 — 285 миллионов лет), названная так по богатым, повсеместно распространенным залежам каменных углей в его осадках. Она также была открыта в Англии.
      Этот период отличался от девонского по распределению моря и суши: после кратковременного воздымания в карбоне последовали погружения материков на значительной площади. Море в нижнем карбоне продолжало существовать в обширных геосинклиналях — Уральской, Средиземноморской и других, продолжавших развитие. Но оно распространилось и далеко от них, на платформы, в частности на Русскую.
      Москвичи могут в этом убедиться, обследуя склоны оврагов верховий речки Чертановки близ микрорайона Теплый стан. Там в скалах, сложенных известняками, можно отыскать крупные, хорошо сохранившиеся толстостенные массивные раковины плеченогих (брахиопод). Да, в то время на месте нынешней Московской области было море! О московском карбоновом море напоминает и название одной из найденных в известняках Подмосковья брахиопод — Спирифер москвензис.
      В карбоновых морях сохранились многие виды животных, характерных для девона, другие получили большее развитие. Интенсивно развивались и множились простейшие — фораминиферы, особенно веретенообразные, удлиненные, как ячменные зерна, фузулины. За счет их мелких раковин образовались илы, потом превратившиеся в известняки.
      Руководящими формами для определения возраста; карбоновых слоев служат и некоторые брахиоподы, особенно Продуктус гигантус с толстостенными округлыми раковинами. Как мне помогли эти раковины в выделении карбоновых толщ при геологической съемке в Фергане! Их было множество в песчаниках — настоящие брохиоподовые кладбища.
      Большие изменения произошли на суше. В это время особенно разрослись леса. Деревья карбона, в основном размножавшиеся спорами, не походили на современные. Например, у сигиллярий не было даже настоящих листьев — только высокий ствол, а вверху узенькая, конусообразная «метелочка» из зеленых выростов, больше похожих на хвою, чем на листья. Но уже появились гигантские папоротникообразные и хвощи. Растительность влажных карбоновых лесов давала материал для торфа и будущих крупнейших месторождений каменного угля.
      Разнообразились и животные, населявшие сушу. Карбоновые леса были раем для насекомых. Великаном среди них была стрекоза меганевра, размах крыльев которой достигал 75 сантиметров. Насекомых появилось к этому времени множество: сотни видов одних только тараканов.
      Уже в карбоне, как ни странно,
      На свете жили тараканы.
      Хитры, увертливы, быстры,
      Они живут до сей поры.
      При этой стойкости «железной»
      Бороться с ними бесполезно!
      В карбоне продолжались движения герцинской складчатости с внедрением магматических пород и образованием руд. На Урале образовались железорудные месторождения горы Магнитной и другие. В Средней Азии, в Казахстане возникли многие месторождения меди, свинца, цинка, вольфрама. Очень большое значение в карбоновых толщах имеют месторождения каменного угля и антрацитов (Донбасс, Караганда), а также нефти и газа (Второе Баку Волго-Уральской области).
      Пермская система (285 — 230 миллионов лет) названа по Пермской губернии. Слои ее выделены профессором Петербургского горного института Д. Соколовым, название же им предложил английский ученый Р. Мур-чисон, путешествовавший в это время по России.
      Пермский период завершает палеозойскую эру. Перед ним в результате герцинской складчатости снова резко изменилось распределение суши и моря и общих физико-географических условий. На значительной площади произошло воздымание континентов, высохли моря, и образовались крупные горные цепи. На Сибирской платформе изливались базальтовые лавы.
      Воздымание обширных областей вызвало изменение климата и образование климатической зональности. В Средиземноморской зоне, примыкающей к геосинклинали Тетис, по-прежнему были тропики, а севернее протянулась обширная засушливая область, где отлагались континентальные красноцветные песчаники и глины, а также соли (у нас Соликамское месторождение, в Германии — Страсфуртское). В засушливых областях Европы в этот период исчезла папоротниковая растительность.
      В морях пермского периода продолжали жить животные, сходные с теми, что и в карбоне, но появились и новые их формы. В частности, еще большее развитие получили аммониты (головоногие моллюски), которые позднее, в триасе, станут важнейшими определяющими возраст формами.
      Продолжалось развитие жизни на суше: появились крупные земноводные и среди них огромные хищники (иностранцевия), а также промежуточные между земноводными и пресмыкающимися — батрахозавры, а в верхней перми — высшие звероподобные пресмыкающиеся. Некоторые из них имели уже признаки сходства с млекопитающими.
      Толщи пермских отложений в некоторых областях непосредственно переходят в сходные с ними по составу триасовые, и их тогда выделяют в одну пермо-триасо-вую серию (Северо-Восток СССР).
      Триас (230±10 — 195±5 миллионов лет) — первый период мезозойской эры — был назван так потому, что в осадках этой обнаруженной в Германии системы было отмечено три слоя.
      К началу триаса произошло осушение обширных территорий. Прежние геосинклинали северного материка Евразии прекратили свое развитие, на их месте поднялись горные хребты. Перестройка форм рельефа резко изменила состав организмов, что и позволяет разделять палеозойскую и мезозойскую эры.
      Вокруг Тихоокеанского бассейна на теперешних территориях востока Азии и запада Америки в триасе обра-
      зовались новые морские бассейны. Позднее именно в этих зонах возник Тихоокеанский складчатый пояс. В триасе проявилась новая складчатость, получившая название древнекиммерийской. В триасовое время, как предполагают, произошло раздробление Гондваны на Африкано-Бразильскую и Индо-Австралийскую части с возникновением Индийского океана.
      С магматизмом триасового времени связано образование многих рудных месторождений североамериканских Кордильер (медь, свинец, цинк, золото), юга Китая (олово, вольфрам, сурьма, ртуть), Малайзии, Таиланда, Индонезии и Вьетнама (олово и вольфрам).
      Юрский период (195±5 — 137±5 миллионов лет) назван по месту открытия слоев в Юрских горах Восточной Европы. Предшествующие юрскому периоду древнекиммерийские тектонические движения привели к воз-дыманию суши и многих горных сооружений (Забайкалье, юго-восток Китая) и резкому сокращению областей, занятых морями.
      В нижней юре значительно сузилась Средиземноморская геосинклиналь, но зато широко распространялись образованные еще в триасе геосинклинальные бассейны вокруг Тихого океана.
      В верхней юре море снова наступало на платформы — Русскую, Сибирскую, Китайскую. Для верхнеюрского времени установлена зональность в распределении осадков различного состава, связанная с климатической: в обширных морях Евразии образовались однообразные толщи песчаников и глинистых сланцев (Северо-Восток, Дальний Восток СССР), а в южной теплой Средиземной зоне отлагались известняки. Эта зона карбонатного осадконакопления захватывала широкую полосу: всю Центральную Европу, южную половину Восточно-Европейской равнины (Русской платформы), районы Средней Азии, юга Китая, Индокитая.
      Среди морских животных в юре, как и в триасе, широко были развиты аммониты, но уже другие их виды: двустворчатые моллюски, морские губки, ежи, кораллы. Но главная особенность юрского периода — развитие крупнейших ящеров. Некоторые достигали огромных размеров. Были среди них сухопутные (бронтозавр, диплодок), плавающие (ихтиозавр, плезиозавр) и летающие (птеродактиль). Жили в это время морские крокодилы, появились зубастые птицы (археоптерикс), сходные в некоторых чертах с ящерами.
      Как странен о воздухе парящий Зубастый хищный птица-ящер.
      Такое может лишь присниться —
      Чешуекрылый ящер-птица.
      Там бронтозавр хвостом громадным
      Глубокий пропахал овраг,
      Но это ящер травоядный,
      И он зверью совсем не враг.
      Громада — головой до неба —
      Ты топал, чешуей звеня.
      А может, если бы ты не был,
      Тогда бы не было меня?
      И ты. огромный, странный ящер,
      Быть может, мой далекий пращур?
      Появились и млекопитающие. Но это были мелкие животные, напоминающие нынешних грызунов. Очень медленно развивалась эта линия эволюции животного мира: расцвета млекопитающие достигли лишь в третичном периоде.
      В юре неоднократно возобновлялись тектонические движения и проявлялся магматизм в североамериканских Кордильерах, в Забайкалье, в Китае, на Кавказе. Из полезных ископаемых для юрского времени характерны залежи каменного угля и разнообразные рудные месторождения — хрома, железа, платины, золота, свинца, цинка, серебра, сурьмы и ртути, олова и вольфрама, особенно широко развитые в Тихоокеанском рудном поясе: в Забайкалье, Малайзии и Индонезии, береговых хребтах Северной и Южной Америки.
      Меловая система (110 — 70 миллионов лет) названа по слоям белого писчего мела в Европе. После новокиммерийской складчатости сокращаются площади, занятые морем, расширяются континентальные массивы, а геосинклинали сохраняются лишь в обрамлении Тихого океана и в зоне Тетиса.
      В связи с изменением географических условий резко меняется растительный мир. Леса, болота, луга принимают другой вид. Вместо широко распространенных мхов, хвощей, папоротников, хвойных растений Земля покрывается различными цветковыми, или покрытосеменными, растениями.
      В морях обитали разнообразные моллюски, в том числе с гигантскими раковинами. Аммониты достигали трех метров. В море плавали костистые рыбы и крупные пресмыкающиеся — ихтиозавры, плезиозавры, а в конце периода также мезозавры длиной до 12 метров.
      На суше продолжалось господство крупнейших яще-
      ров, в том числе крупных хищников, — это были тиранозавры. Появились гигантские травоядные — игуанодоны. Больших размеров достигали летающие ящеры — птеродоны с размахом крыльев до восьми метров. К концу мелового периода большое развитие получили млекопитающие — -мелкие животные, похожие на современных грызунов. С мелового времени обособилась и группа сумчатых млекопитающих, которые в дальнейшем получили распространение в Австралии и Южной Америке.
      В конце мелового* периода была «Великая верхнемеловая трансгрессия»: моря закрыли многие континенты, а затем на грани мелового и палеогенового периодов море отступило. Это проявилась новая — ларамийская — складчатость, особенно интенсивная в Тихоокеанском подвижном поясе. Быстрые смены событий: наступания (трансгрессии) и отступания (регрессии) моря не могли не сказаться на составе флоры и фауны, который резко изменился в конце мелового периода. В морях вымерли аммониты, полностью исчезли морские и наземные ящеры. Это изменение фауны и служит основанием для определения границ мезозойской и кайнозойской эр.
      В связи с ларамийскими тектоническими движениями образовались крупнейшие складчатые сооружения североамериканских Скалистых гор и южно-американских Анд, а также складчатые системы на востоке и северо-востоке СССР: Сихотэ-Алинская и Яно-Колымо-Чу-котская.
      Вокруг Тихого океана, особенно западной его части, возникли огромные вулканические пояса, протягивающиеся на тысячи километров вдоль глубоких разломов земной коры. К этому же периоду относится и образование крупных месторождений разнообразных металлов в обрамлении Тихого океана, и дальнейшее развитие Великого Тихоокеанского рудного пояса с богатыми концентрациями золота, серебра, меди, олова и вольфрама, свинца и цинка, сурьмы и ртути.
      Палеоген (67±3 — 25±1 миллионов лет) разделяется на три отдела: палеоцен, эоцен, олигоцен. Этот период во «многих отношениях отличен от предшествующего мелового. Во время проявления ларамийской складчатости площади, занятые морем, резко сократились, большое развитие получили наземные вулканические пояса вдоль крупных разломов земной коры. Однако на крайнем востоке Азии (Сахалин, юг Японии, Филиппины) и в зоне Тетиса (Кавказ, Карпаты, Альпы) еще продолжали развитие пояса ранее заложенных геосинклиналей.
      Резкое изменение в палеогене претерпел мир животных. Как мы говорили, полностью вымерли ящеры, которые населяли Землю более 200 миллионов лет. Какова же причина этого вымирания? Катастрофические космические явления? Изменения растительности — основы питания?
      Еще большее развитие получили млекопитающие. В эоцене появились хищники, копытные, грызуны, насекомоядные, а в Африке — первые хоботные и обезьяны. Обособленно развивалась фауна Австралии с ее своеобразным комплексом сумчатых: Австралия была уже отделена от других континентов морями. Как отмечает академик А. Яншин, в начале эоцена отделилась и Южная Америка, где возникала относительно примитивная фауна сумчатых и однопроходных.
      Растительность стала более близкой к современной, хотя сохранила еще в своем составе многие реликты меловых флор. Географическое распределение ее было иным, чем ныне. Например, в Западной Европе, Средней Азии, Казахстане и даже на Чукотке в середине палеогена (эоцен) произрастали тропические и субтропические леса с вечнозелеными пальмами, магнолиями и многими другими растениями, которые сейчас встречаются только в тропических и субтропических зонах земного шара. Климат был теплый, влажный. Все это способствовало накоплению материала для образования больших запасов углей.
      В конце эоцена на границе с олигоценом произошло резкое похолодание (температура воды в Мировом океане понизилась на 5 — 6 градусов Цельсия), что повлекло за собой и снижение температуры на многих участках суши. Вечнозеленые растения сменились листопадными. В конце палеогена вновь наступило некоторое потепление.
      С палеогеновыми отложениями связаны месторождения нефти и горючего газа (Северный Кавказ, Карпаты, Калифорния), а с магматическими породами — месторождения многих металлов, особенно в Тихоокеанском рудном поясе: олова, свинца, цинка и меди, молибдена. Этот период рудообразования был непосредственным продолжением верхнемелового — лара-мийского.
      Неоген (25± 1 миллионов лет), подразделяющийся на миоцен и плиоцен, отмечен замыканием молодых геосинклиналей и образованием складчатых зон Кавказа, Альп, Карпат, а также глыбовым воздыманием хребтов Тянь-Шаня, Анд, образованием складчатых поясов (Новая Гвинея).
      В начале неогена значительно потеплело, например в Средней Европе произрастали пальмы и другие вечнозеленые растения. Сравнительно теплый климат был и на востоке Азии, где росли широколиственные деревья. К концу неогена они уступили место холодолюбивым хвойным.
      В неогене, по А. Яншину, фауна уже близка к современной: появились предки современных медведей, собак, а также гиены, хоботные (мастодонты), гигантские тигры, трехпалые лошади. В Южной Америке, которая была до середины миоцена изолирована от Северной, развивалась своеобразная фауна гигантских неполнозубых, сумчатых, копытных, плосконосых обезьян. Но в середине миоцена установилась связь Северной и Южной Америки, и в Южную проникла более высокоразвитая североамериканская фауна. Сумчатые здесь вымерли. Они остались лишь в Австралии. Некоторые из австралийских сумчатых достигали огромных размеров.
      В Европе же и в Азии была распространена фауна степного типа, в травянистых степях паслись стада трехпалых лошадей — гиппарионов. Но главное — в неогене появился человек!
      К неогеновым осадочным толщам (миоцен) приурочены нефтяные месторождения Азербайджана, Туркмении, Сахалина, Ирака, Ирана, Румынии, Мексики, Венесуэлы. В миоцене, видимо, образовались некоторые окраинные моря.
      Граница третичного и четвертичного периодов до сих пор не установлена. Четвертичный период называли антропогеном, считая, что в этот период появился на Земле антропос (человек). Но вот само время появления человека твердо не установлено и по мере новых находок уходит все далее в глубь веков. Находки человекообразных существ (скорее человека, чем обезьяны) в Африке датируются более чем в четыре миллиона лет.
      Соответственно должна бы опускаться и граница четвертичного и третичного периодов. Если еще недавно началом четвертичного периода считали 500 тысяч или миллион лет, то сейчас этот важнейший рубеж истории Земли опускается до 4,2 — 3,8 миллиона лет. Новые находки и специальные исследования останков наших предков многочисленными методами позволят уточнить эту границу.
      А вопрос о времени появления человека немаловажен. С человеком пришли новые геологические процессы — искусственное изменение ландшафтов Земли, выведение новых форм животных и растений, а в заключение — интенсивное преобразование планеты в области, которую называют ноосферой.
      Особенность конца четвертичного периода — неоднократные оледенения, сменявшиеся потеплением в межледниковое время. В периоды потеплений происходило таяние льдов, повышался уровень Мирового океана. В холодные периоды животные приспосабливались к понижению температуры: появились одетые густой
      шерстью мамонты и шерстистые носороги.
      В четвертичное время происходила миграция растений и животных, а затем и людей через Берингийский мост из Азии в Америку. Именно приходом из Азии объясняют происхождение американских индейцев.
      Что же определяло смену живых организмов — фундамента исторической геологии? Периодическое повышение радиоактивности? Могло ли оказать влияние на развитие жизни такое катастрофическое происшествие, как предполагаемый взрыв планеты Фаэтон? Интересно, что именно в кембрийских слоях находят обильные стеклянные шарики — тектиты, которые, может быть, возникли при взрыве и дождем упали на Землю. Ведь этот период отмечен настоящей революцией животного мира — широким развитием и распространением животных, покрытых панцирем и укрытых раковинами. В какой мере это событие было связано с явлениями, происходившими в космосе, или оно просто отражало переход количества в качество — достижение определенного оптимального для такого развития организмов состава гидросферы?
      Но и сама эволюция живого мира определяла изменение атмосферы и гидросферы. Рожденный деятельностью растений кислород образовал защитную озоновую оболочку атмосферы, которая, предохраняя от пагубных для нее ультрафиолетовых лучей, позволила жизни выйти на сушу. Это был новый качественный скачок в развитии биосферы.
     
      ГЕОЛОГИЯ ВОКРУГ НАC
      Мы коротко рассмотрели изменения, которые претерпела наша Земля. В различных областях и краях нашей Родины они происходили по-разному.
      Жители Ленинграда могут представить себе древнейший этап, когда 2 — 3 миллиарда лет назад на месте их домов бушевали стихии, горели факелами множества вулканов, а над ними расстилались низкие, насыщенные вулканическими газами облака. А потом титанические силы смяли древние слои в складки, образовались, а затем и разрушились древнейшие горы, на выровненной поверхности отложились кембрийские синие глины и ордовикские известняки.
      А жители Подмосковья могут наблюдать следы более поздних событий — внутриплатформенные моря каменноугольного, юрского, мелового времени, о которых рассказывают окаменелые ракушки в известняках.
      Следы разнообразных процессов могут увидеть жи-
      тели Средней Азии: осадки палеозойских геосинкли-
      нальных прогибов, образование горных хребтов и их разрушение, отложение континентальных красноцветных песчаников и глин во впадинах, углей в верхней юре — нижнем мелу и новое затопление морем в верхнемеловое — палеогеновое время с образованием известняков. И наконец, в неогене — новое воздымание высочайших гор Тянь-Шаня с их снежными вершинами. Вот сколько событий произошло на месте теперешней Средней Азии!
      Даже вблизи своих жилищ дальневосточники могут увидеть смятые в крутые складки слои песчаников и сланцев, которые образовались из песков и глин, отлагавшихся в морях пермского, триасового, юрского и мелового периодов. А главное — мысленно представить грандиозные вулканические пояса мелового и палеогенового времени, когда извергались многие сотни и тысячи вулканов, изливались лавы, выпадали горячие пеплы и формировались вулканические толщи слоев в несколько километров.
      Жители Камчатки уже с рождения геологи. У них на глазах действуют вулканы, происходят извержения, землетрясения. Живут и дышат глубины Земли: у их
      дома еще не успокоился Плутон. Эта вечная смена событий и есть геология.
      Мы говорили о процессах далекого прошлого — об истории развития нашей Земли. Но геологические процессы продолжаются, мы видим их следы на каждом шагу: это деятельность воды, ветра, глубинных сил Земли, проявляющих себя в землетрясениях и вулканизме. Изучение современных геологических явлений помогает понять и процессы далекого прошлого. Как в прошлом, продолжают ныне действовать на Земле главные боги: Эол — бог ветров, Нептун — бог морей, Плутон — бог глубин, его подручный Вулкан — бог подземных сил. В их противоборстве происходят процессы разрушения, преобразования и созидания земной коры. Эти процессы изучает раздел физической геологии.
     
      ГЛАВА 7. РАБОТА ВЕТРА
      Наверное, самый старый из всех богов — Эол, бог ветров, он действовал с самого начала развития Земли. Ветер возникал еще на протопланетном этапе, когда под влиянием разницы температур по земной поверхности переносились вихри космической пыли.
      За длительную историю развития Земли накопились огромные массы (многие миллионы кубических километров) выбросов вулканов, в переносе которых по воздуху важную роль играл ветер. В описаниях современных извержений мы находим сведения о переносе пепла, окаменевших брызг извергавшейся лавы на расстояния во многие тысячи километров. Пути полета пепловых туч зависят от смены направления ветров.
      Мне пришлось наблюдать в 1973 году сложное перемещение пепла при извержении вулкана Тятя на севере острова Кунашир Большой Курильской дуги. С самого начала извержения над вулканом поднялась грибообразная черная туча, из которой сыпался пепел, сначала серенький, потом — черный. Ветер погнал ее к югу в Японию, а потом туча пошла обратно, к островам Малой Курильской дуги. Все острова на пути следования тучи были покрыты тонким слоем черного пепла.
      Перенос вулканического материала по воздуху совершался в истории Земли многократно. В районах прошлой вулканической деятельности, например в Приморье, где в позднемеловое время бушевали вулканы, накопились мощные толщи туфов, образованные из вулканических выбросов, разнесенных по воздуху на обширной площади. Мощность этих толщ, заполняющих главным образом впадины древнего рельефа, достигает нескольких километров.
      Но и в самых далеких от вулкана местах можно наблюдать «работу Эола», перенос ветром пыли и песка. Ураганы — суховеи — выветривают почвы полей, ветры передвигают пески в пустынях, выдувают на поверхности Земли большие впадины.
      Подъемная сила ветра очень велика, и тем больше, чем выше скорость ветра: при 20 метрах в секунду ветер переносит песок и гравий, при 30 — мелкие камни, вырывает с корнями деревья. Мне приходилось видеть, как ураганный ветер во время пожаров перебрасывал через долины на сотни метров факелы горящих деревьев.
      В 1983 году на востоке США пронесся катастрофический ураган — скорость ветра достигла 220 метров в секунду. В том же году в Индии выпал «дождь» из пресноводных рыб(!). Предполагают, что смерч вырвал их из водоемов. Ранее писали о дождях из лягушек, серебряных монет.
      9 июня 1984 года ураганные ветры, а в ряде районов и небывалые в этих местах смерчи, вызвавшие раз-
      рушения и даже человеческие жертвы, охватили территорию 18 областей и автономных республик РСФСР.
      А вообще бури довольно частое явление. По данным академика Д. Наливкина, за четыре года (с 1951-го по 1955-й) в Средней Азии пронеслось 3882 бури.
      Огромные пустыни только кажутся нам неподвижными, в них перемещаются гряды песков — барханы. На гребнях барханов, достигающих высоты до 70 — 100 метров, клубится перевеваемый ветром сыпучий песок, и эти серпообразные бугры все время передвигаются, гонимые ветрами, увлекая за собой массы песка.
      Легкие пылевые частицы переносятся ураганами в пылевых тучах на огромные расстояния. Например, массы пыли из Сахары достигают даже Русской платформы. Предполагают, что именно таким образом из массы перенесенных ветром мелких частиц возникали толщи лесса — плотной желтоватой породы четвертичного возраста. В Китае толщина лессовых слоев достигает 170 метров.
      Эоловые пески широко представлены и на побережьях морей — это дюны. Они тоже движутся под мощным напором ветра. Скорость перемещения песка в дюнах от нескольких сантиметров до 20 метров в год. Сами гряды дюн достигают высоты 200 метров.
      Нельзя не сказать и о разрушительной деятельности ветра. Вместе с другими поверхностными агентами, главным образом водой, он играет активную роль в разрушении каменных горных пород. Он шлифует камни ударами множества песчинок, выдувает рыхлые части пористых пород, которые потом уносятся в море водами рек. Недаром процесс разрушения горных пород на поверхности геологи называют выветриванием. При выветривании скалы расчленяются трещинами, возникают высокие, причудливой формы столбы, особенно характерные для гранитных пород. У подножия скал накапливаются щебень и песок. Движутся пески, наступая на поселения человека.
      Я была еще маленькой, когда мы приехали в Среднюю Азию на станцию по орошению пустыни. Станция стояла на краю Голодной степи. Степь лежала перед нашим домом: бескрайняя, безжизненная, покрытая желтым тонким сыпучим песком.
      Было ясное утро. Солнце ослепительно сияло на синем небе, и ничто не предвещало бури. Но вот внезапно налетел ураган. За окном повисла коричневая мгла.
      Песок засыпался в щели, бил по стеклам. Мама попробовала выглянуть за дверь, но тут же отпрянула: рот, нос, глаза, уши забивал песок. Платок, который сорвал у мамы с головы ветер, обнаружили потом на расстоянии нескольких километров от дома.
      Пролетела песчаная буря, насыпала валы песка у стен дома и заборов, и опять все стихло: на ярко-синем небе по-прежнему сияло солнце.
      А недавно мне довелось побывать в Африке. Вот там-то я и увидела воочию результаты работы ветров. Гигантский храм в древнем египетском городе Луксор, построенный при фараонах, был одно время нацело засыпан песком, и на песчаном холме арабы выстроили мечеть. Она, как на фундаменте, стояла на каменных плитах крыши древнего храма. Теперь храм раскопан и предстал во всем своем великолепии и грандиозности. Он немой свидетель мощи ветра пустыни.
      Чудом не погибла в Каракумах заблудившаяся среди барханных однообразных «волн» ушедшая в маршрут с пустынной научной станции ученица моей мамы Роня Василевская — студентка-практикантка из Среднеазиатского университета. Блуждая среди однообразных барханов, она три дня не могла найти обратную дорогу к станции. Бесполезными были и поиски, следы заметал песок. Она вышла к станции сама! Лишь исключительная стойкость и мужество тогда еще девочки Рони (позднее известного профессора Ленинградского университета Вероники Казимировны Василевской) спасли ее от гибели в пустыне.
      Теперь в пустынях работают крупные экспедиции геологов, геодезистов, биологов, археологов.
      Ориентироваться в пустыне помогают карты, составленные по аэрофотосъемкам. Аэрофотосъемка помогает выявлять признаки древних сооружений, замков, крепостных стен, каналов, русл и протоков былых рек, следов древних караванных путей. Небольшая тень на снимках, сделанных в пустыне при закатном свете солнца, позволяет различать неясные контуры сооружений, не улавливаемые при наземном обследовании. А потом проводятся раскопки. Они и открывают тайны древних поселений и сменявших друг друга эпох развития культуры: открываются многие сотни крепостей, городов, древних арыков. Так было открыто обширное Хорезмское царство оазисов.
      Работами археологических экспедиций члена-корреслондента АН СССР С. Толстова и его сотрудников восстановлена не только география поселений, засыпанных песками, но и история развития культуры в этой ныне мертвой обширной зоне пустынь.
      Под песками захоронены поселения различных эпох. Что же стало причиной их гибели? Внутренние междоусобицы? Налеты врагов? Наступление пустыни?
      Но пустыня часто только завершала гибель поселений. Пески заносили поселения, когда те приходили в упадок и оставлялись людьми после налетов врагов или при миграции и высыхании русл и протоков рек. Известно, что Амударья покинула свое русло Узбой. В прошлом она впадала в Каспий, а потом отошла от него и сама прорвалась к Аральскому морю. Со сменой русла отмирали каналы, оставляли свои поселения люди, надвигалась пустыня.
      Но пески не только губили человеческие поселения, засыпая их, они сохраняли для нас былые сооружения, которые позволяют воссоздать великую историю этого обширного пустынного края.
      Известно, что в области Средней Азии был свой центр появления человечества — об этом говорит находка академиком А. Окладниковым останков неандертальского мальчика в пещере Тешик-Таш. Систематические раскопки археологов устанавливают несколько временных срезов развития культуры.
      Самый ранний — неолитический (поздний каменный век — ш тысячелетие до нашей эры). Все население племени (рода?) жило в одном шатрообразном доме на берегу Амударьи. Дом стоял на вершине бархана (сейчас форма этого дома реконструируется по остаткам сооружения). Там жили охотники и рыбаки, они делали каменные и костяные орудия.
      Новый этап — бронзовый век. Приручение животных (II тысячелетие до нашей эры). Поселения скотоводов, воздвигавших длинные дома, а потом квадратные огромные загоны для скота. Сами люди племени численностью в тысячи человек жили в галереях среди толстых стен квадратного загона, охранявшего скот от набегов кочевников.
      Блистательный античный этап относится к VIII — VI векам первого тысячелетия до нашей эры. Он отмечен крупным градостроительством, сооружениями грандиозных каналов с их разветвленной сетью арыков. Города окружены обширными полями и садами, а сами
      оазисы — высокими стенами. Крупные высочайшие сооружения высотой в наши пятиэтажные дома и более сейчас освобождены от песчаных заносов и выступают во всем своем величии. Это было время великой Хорезмий-ской империи, влияние которой распространялось и за Урал. Она была связана караванным путем как с западными, так и с восточными странами (Китай).
      А как обнаружили, например, стены крупнейшего городского ансамбля Топрак-Кала? Они были нацело засыпаны песком. Ветер наносил к ним песок в течение 1,5 тысячи лет, и возникла песчаная гряда, в контурах которой лишь опытный глаз археолога уловил следы правильных искусственных сооружений. После раскопок перед глазами археологов предстало чудо античного зодчества — высокий дворец, жилые дома для крупных семей — родов, сохранившие скульптуры и фрески.
      Раскопки открывают и дальнейшие страницы истории. Взлет сменяется падением. Разложение рабовладельческого государства, переход к более прогрессивному феодальному строю, но вместе с тем раздробление страны, упадок ирригационных сооружений (не было рабов, чтобы копать и поддерживать каналы), ослабление связей между феодалами и натиск волны арабов, завоевавших страны Средней Азии в VII — VIII веках нашей эры.
      Новый расцвет цивилизации раннего средневековья XI — XII веков. Крупные города, научные школы Аль Бируни и Ибн-Сины и новое падение с нашествием Чингисхана. И все эти события отражены в памятниках архитектуры, которые были скрыты молчаливыми песками пустыни. Прочитали эту немую летопись событий лишь наши археологи.
      Но исследования археологов не только проникают в прошлое, это и ключ в будущее. По следам древних арыков, протоков и русл рек вновь направляется вода для орошения пустыни. По сухому Узбою — древнему руслу Амударьи пролагается великий Каракумский канал, который несет жизнь в мертвые пески, — возникают новые оазисы, растут города.
      Об этом пишет поэт В. Берестов:
      Следами затканный бархан.
      Мышей песчаных писк.
      Сухое русло Даудан,
      Лиловый тамариск.
      Бросают тощие кусты Коротенькую тень.
      И только пылью пахнешь ты,
      Пустынная сирень.
      А мы идем в горячей мгле По выжженным местам,
      Чтоб реку возвратить земле И запахи цветам.
     
      ГЛАВА 8. РОЛЬ ВОДЫ В ПРЕОБРАЗОВАНИИ ПЛАНЕТЫ
      Вода еще более активная сила, чем ветер. В преобразовании коры она играет огромную роль. Большие перемены приносит работа воды на суше, где непрерывно идет размыв горных пород. Особенно велика роль воды в преобразовании рельефа. Вода прорезает глубокие долины, размывает высокие горы. Недаром в пословице говорится: вода камень точит.
      Разрушительную работу воды можно наблюдать не только в горах, где бурные потоки влекут валуны и гальки — продукты размыва скальных пород, но и на равнинах. Здесь деятельность воды проявляется в образовании оврагов — врагов наших полей.
      Все происходит очень быстро. Сперва это промоины, возникшие на небольшом уклоне поверхности при паводке, потом щелеобразная маленькая долинка, голова которой, подвигаясь, врезается в равнину все дальше и дальше. В половодье со склонов долины стекают небольшие ручейки, возникают боковые притоки. Овраг начинает ветвиться, охватывает уже значительную площадь, и равнина расчленяется на долины и возвышенности. Ведь так называемые горы равнинных областей на са-мом-то деле чаще результат размыва поверхности водными потоками и речками.
      Проследим это на примере маленькой речушки Чертановки, берущей начало в ключах прудов санатория Узкое (район Теплого стана Москвы). Эта очень ма* ленькая речушка за долгие годы прорезала себе такую глубокую долину, что крутые склоны ее теперь настоящие горы. С них любят кататься московские лыжники. Речушка проложила себе путь сперва в рыхлом почвенном слое, потом прорезала и коренные породы, местами видны настоящие скалы на склонах. Так что москвичи могут в обрывах ее долины изучать геологию и выколачивать из известняков ракушки каменноугольного возраста.
      Что же говорить о жителях горных областей! Я уже рассказывала, как в школьные годы мы изучали геологию окрестностей Ташкента. И везде в горных областях, будь то Забайкалье, Дальний Восток, Средняя Азия, молодые исследователи могут изучать различные геологические явления, и прежде всего работу рек по развитию и усложнению современного рельефа.
      Говоря о разрушительной деятельности воды в предгорьях, нельзя не вспомнить о селях — потоках полужидкой глинистой массы, которые обрушиваются по долинам рек на жилые поселки. Мне вспоминается сель Алма-Аты 8 июля 1921 года. Небольшая речка Малая Алмаатинка, протекающая через город, в верховьях была подпружена горным обвалом. Под напором воды запруда прорвалась, и по долине потекла густая глинистая масса, которая несла с собой множество камней. Эта лавина полужидкой глины ворвалась в город, затопила улицы.
      Я была тогда девчонкой и помню, как все перепугались ужасного, накатывающегося волнами грохота. Его принимали за орудийный обстрел, а на самом деле это гремели огромные каменные глыбы размером в грузовик и более. И лишь когда, осмелев, хозяева дома, где я жила, выглянули сквозь щели ставней на улицу, они увидели, как от окон противостоящего дома протягивается тонкая полоска золотого отсвета. Это было отражение в воде.
      Мы услышали крики: «Спасите! Помогите!», — стук в ворота. Оказалось, что на нашей улице, развернувшись поперек нее, стоял дом. Так как дома там были в основном бревенчатые, то напор воды снимал их с фундамента, и они, как корабли, плыли вместе с жителями по улицам, превратившимся в реки.
      Уровень грунта в городе тогда поднялся на метр или полметра, и окна домов вплотную примыкали к слою твердой глинистой массы. Впаянные в глину огромные камни еще много лет убирали с улиц, применяя взрывные работы. Общее количество вынесенного материала, как подсчитали потом, достигало 3250 кубометров. Преобладала глинистая масса, и около 7 процентов составляли крупные обломки и глыбы.
      Большую работу выполняют подземные воды, пропитывающие верхнюю часть земной оболочки. Они прола-гают себе путь по пластам пористых пород, напитывая их влагой, текут по трещинам, как подземные реки,
      растворяя некоторые породы, например известняки, образуют бесконечные лабиринты и огромные полости — -пещеры, а в них озера.
      В результате истощения подземных вод, выкачиваемых для водоснабжения, произошло обрушение пород и образование больших провалов на юге США. Причем в провалы частично погрузились целые дома. Я вспоминаю и рассказ о том, как в пустоты среди известняков, как в бездну, проваливались грузовики в одном из рудных районов юга Китая.
      Большие изменения в ландшафты вносят наводнения. Мне вспоминается большой подъем (более 5 метров!) воды Амура в 1981 году, когда левый его берег был залит на большой площади. Вода закрыла с крышами поселки, а после ее отступления на полях остался слой глины.
      Разливы могучего Нила ежегодно разносили по широкой долине плодородный ил. Именно благодаря Нилу развивалась древняя сельскохозяйственная культура страны. Сейчас, правда, сток Нила регулируется Асуанской плотиной и ил уже от реки по полям развозят на телегах.
      Не только великие реки, подобные Амуру, Нилу, но даже и небольшие речушки превращаются во время ливней в бурные потоки. Так, во Владивостоке, где долины речек редко бывают больше 10 километров, при наводнениях массы воды, увлекающие камни, обрушиваются на низинные участки города. За какие-нибудь несколько часов вода намывает новый слой обломочного материала — глины, песка, камней — толщиной в метр и более. Велика сила воды.
      Бедствия, причиняемые водой, весьма разнообразны. Наводнения иногда превращаются в катастрофические потопы. Вспомним сказания всех народов и религий о так называемых всемирных потопах. Сильные потопы действительно бывали неоднократно. Основа для таких легенд есть! Ведь около 10 тысяч лет назад после таяния ледников вода в Мировом океане поднялась почти на 100 метров — это и был один из крупнейших всемирных потопов.
      Наступление воды на сушу происходит и во время так называемых цунами — огромной волны, которая поднимается в океане после землетрясений и несется на материк, буквально «слизывая» все, что встречается на пути. Я была свидетелем малого цунами на Дальнем
      Востоке в 1940 году, но и оно оставило неизгладимое впечатление. Далеко, на расстояние около километра, были выброшены на сушу катера. Волны выкинули много рыбы, которую гребли лопатами на телеги. Конечно, для рыбаков это удача, но рыбу было жаль. Катастрофическоенашествие цунами постигло город Северо-Ку-рильск, который в 1956 году фактически был смыт волнами. Выбросило сейнеры на сушу цунами в мае 1982 года. На Курилах высота волны достигала трех метров. Жители были заблаговременно предупреждены, и никто не пострадал. На страже постоянно стоит служба цунами.
      Человек ведет борьбу с морем, защищая сушу и отвоевывая у моря новые ее участки. Эта борьба идет постоянно в низменных странах, таких, как Голландия. Ведь треть этой страны составляет суша, отвоеванная у моря. Ее отгораживают от моря дамбы.
      Мне вспоминается путешествие по Голландии. Едем мы по шоссе среди зеленых лугов, на которых мирно пасутся коровы, а по каналам, дамбы которых подняты много выше суши, плывут катера и лодки. На фоне ярко-зеленой травы выделяются колоритные контуры ветряных мельниц. Эти остатки старины являются не только декорацией, но и активными участниками системы осушения опущенной равнины. Используя ветер, мельницы своими крыльями разгоняют туманы, что еще отмечал в свое время Карл Маркс, а в условиях современного энергетического кризиса практичные голландцы помышляют об использовании энергии ветра и для получения электроэнергии.
      Борьба с морем у голландцев длится тысячелетия. Римский географ Плиний Старший упоминает об обычае жителей побережья Северного моря селиться на искусственных островах, которые поднимаются более чем на десятки метров над уровнем моря. Известно, что валы ограждали низменную Голландию от моря в XIII веке.
      Плотины Голландии были сильно повреждены вовремя второй мировой войны в результате бомбежек. А в 1953 году подъем воды на четыре метра выше обычного уровня снова вызвал затопление обширных густонаселенных прибрежных равнин.
      Море наступает на сушу и при тектонических опусканиях прибрежных низменностей. В Японии я видела ворота храма, погруженные в воду на расстоянии более 100 метров от берега. Это произошло много веков тому назад.
      Вода не только разрушитель, но и великий созидатель. В водных бассейнах отлагаются толщи, из которых возникают осадочные породы. Она разрушает скалы твердых пород, тащит по дну рек валуны, гальку, песок и ил, отлагает их частью в отмелях и косах, но в основном доставляет к морю, где обломочный материал гостеприимно принимают морские волны. Они тоже про*-водят его обработку: обтачивают, мельчат, сортируют. Большую скорость обтачивания обломков пород морскими волнами мы наблюдали на каменоломне одного из островов Японского моря. Распиленные для строительных целей двадцать лет назад гранитные кубики под действием морских волн превратились в шары вроде футбольных мячей.
      Приливные и штормовые волны разрушают скалы, образуют в них по трещинам промоины, которые потом разделяют каменные колонны — столбы причудливой формы. Их нередко можно видеть на морском побережье. Воды моря пробивают по трещинам пещеры, туннели и арки в прибрежных скалах.
      Говоря о работе воды на земной поверхности, нельзя не вспомнить о деятельности ледников. Как вы знаете, в четвертичный период произошло похолодание, и льды распространялись далеко от современной полярной области. Они покрывали около 30 процентов всей су-, ши и 4 процента поверхности океана — площадь, втрое большую, чем современные полярные ледники. Мощные покровы льда перемещались на большие расстояния (до 48-й параллели) и несли на своей поверхности огромные валуны. После отступления и таяния ледников эти валуны — пришельцы с далекого Севера (геологи называют их экзотическими) можно встретить в Прибалтике, на полях Ленинградской области и других северных территорий нашей страны.
      В четвертичный период было несколько оледенений, разделенных межледниковыми периодами. Льды то наступали, то отступали. В периоды оледенений значительно понижался уровень Мирового океана, что существенно нарушало контуры суши и моря. Многократно между Азией и Америкой возникал сухопутный мост, так называемая Берингия. Тогда Евразия и Лавренция (Америка) превращались в один гигантский материк Лавразию. И сейчас на месте бывшей Берингдаи мелководье в морях
      Беринговом и Чукотском, где глубина достигает всего 45 — 60 метров. Ясно, что в период опускания уровня океана на 100 метров, предполагаемого для последнего оледенения, здесь явно была суша.
      Найдены под водой и следы древней береговой линии, и затопленные долины. Берингия простиралась с севера на юг от острова Врангеля до островов Алеутской дуги более чем на 1500 километров. По этому обширному мосту, который всякий раз возникал в периоды оледенения, совершалось сухопутное переселение растений, животных и человека с одного континента на другой.
      Изучение Берингии сейчас выделено в специальную науку — берингологию, которую развивают прежде всего гляциологи, а также географы, океанологи, биологи, антропологи, специалисты по четвертичной геологии. По проблеме Берингии проводятся специальные конференции и международные симпозиумы. Один из них происходил в Хабаровске в 1976 году.
      Ледники и сейчас занимают обширные площади полярных стран. А в Антарктиде мощная ледяная броня спаяла в одно целое множество островов.
      Современные ледники мы видим и в удалении от полярных областей на высоких горных хребтах, где они образуют ледяные реки, сползающие по долинам. В 1929 — 1930 годах мне довелось участвовать в первой советской Памирской экспедиции, обследовавшей высокогорную область хребтов Заалайского и Петра Великого. В задачу экспедиции, помимо геологических исследований, входила помощь альпинистам Н. Крыленко и тогда молодому Е. Абалакову в подготовке и штурму вершин — пика Ленина и пика Коммунизма. К вершинам вели ледяные реки — ледники, и нужно было определить их проходимость. Помимо известных тогда крупных ледников: Федченко, протянувшегося на 70 километров, Мушкетова, Танымас, там есть и много мелких. До Памирской экспедиции 1929 — 1930 годов они даже не были обозначены на карте.
      У меня сохранилось яркое воспоминание о гигантском леднике Федченко, который длинным широким языком спускался по корытообразной долине реки Сельда-ры, пропахивая себе в ней широкий путь. На поверхности ледника было множество черных продольных полос. Это поверхностные морены, возникшие в местах слияния ледников, поступавших из многочисленных притоков.
      А вот ледник Танымас был светлый, искристый, с ледяными горами и острыми шпилями — «пиками».
      Главным гляциологом у нас был Рогов. На нем, Федоре Федоровиче, лежала задача не только наблюдений за ледниками, но и определения их доступности для альпинистов. На подхвате у Федора Федоровича была зеленая молодежь. Мы тоже если, не изучали, то открывали ледники в вершинах рек, обозначенных на картах лишь голубым неуверенным пунктиром. Отмечали конечные морены ледников, а где удавалось, с безрассудной храбростью молодости поднимались по ним. Мой товарищ, рабочий ленинградской фабрики «Светлана» Борис Громилов, энтузиаст и мечтатель, однажды провалился в трещину, и лишь быстрая реакция спортсмена — мгновенно выброшенные в стороны за края трещины руки — удержала его от падения в трещину. Но в следующей экспедиции — 1930 года — этот замечательный парень героически погиб в схватке с басмачами.
      Тогда же беда поджидала не нас, а самого Федора Федоровича. Он со мной, как с помощником «на подхвате», переправился через Муксу, чтобы установить положение конечной морены ледника Мушкетова, сделать там отметку, а также чтобы определить возможности подхода альпинистов к пику Коммунизма.
      Ледник очень заинтересовал Федора Федоровича, и мы на нем задержались допоздна. Переходить Муксу вброд на лошадях Федор Федорович весьма опасался (он был близорук и ночью ничего не видел).
      Беспокойную ночь мы провели, пытаясь согреться под потниками коней. Поднялся ветер, начался ливень, а наутро мы не узнали знакомую Муксу: река вздулась, и вода залила обширную долину. Переправа закончилась трагически — Федор Федорович утонул. Его дневники с записями о леднике Мушкетова и информационными сводками об открытии других ледников, которые приносили ему молодые помощники, обнаружили в полевой сумке, привязанной к луке седла. Они были использованы в отчете начальником экспедиции Д. Никитиным, а также альпинистами. Помогли эти материалы и пограничникам, которые вели борьбу с басмачами.
      На высокой террасе Муксу насыпали холмик из камней и сделали надпись на камне: гляциолог Федор Федорович Рогов (далее стояла дата) погиб в Муксу.
      Другие ледники я наблюдала с самолета, пролетая над Гренландией, где в бликах лунного света искрились
      ледяные скалы и обрывы. Такие же сверкающие льды открывались и при перелете над Гималаями; было страшновато, казалось, самолет вот-вот упадет на ледяные громады.
      В горных областях лед в той же степени, кац и вода, является переносчиком каменного материала, а иногда и ценных минералов. Так, например, крупные морские золотые россыпи Аляски возникли за счет золота, принесенного ледниками к морю.
     
      ГЛАВА 9. ДЕЙСТВИЕ ПОДЗЕМНЫХ СИЛ
      Выросла я в Средней Азии, где часто происходили небольшие землетрясения. Это было привычно и потому не страшно, а в детстве даже интересно. При землетрясениях мы обычно выскакивали из дома.
      В катастрофические землетрясения мне попадать не приходилось. Но с каким содроганием и горем через десятки лет я смотрела на разрушенный старый Ташкент. Его захватило сильнейшее землетрясение 1965 года. К счастью, особых жертв оно не повлекло, не было и больших разрушений, но дома дали трещины, и их сносили целыми кварталами и районами. Странно было видеть, как пЬ зеленому полю катил трамвай, очертания бывших улиц можно было распознать только по рядам пирамидальных тополей, росших некогда вдоль тротуа-роз. Свою давнюю подругу я с трудом отыскала в палаточном лагере для потерпевших. А товарищ показывал мне обрушившийся угол своего жилища. К счастью, кровати детей стояли у противоположной стены!
      В моей памяти живы воспоминания людей, переживших Верненское землетрясение 1911 года. Было много пострадавших, трясло землю, как сообщается в литературе, на обширной территории и вдалеке от Верного (Ама-Ата).
      Это все тоже «геология около нас» — современные процессы, о которых мы зачастую узнаем не по книгам, а на собственном опыте.
      И. Резанов в своей книге «Великие катастрофы в истерии Земли» приводит сведения о наиболее крупных землетрясениях мира.
      Наиболее разрушительным оказалось Токийское землетрясение 1923 года. Города Токио и Иокогама в значительной их части были уничтожены. Поднявшаяся волна цунами высотой более 10 метров обрушилась на берег и довершила разрушения. 100 тысяч человек погибли, около миллиона остались без крова.
      Энергия Гималайского землетрясения 1950 года соответствовала энергии взрыва 100 тысяч атомных бомб! Не на шутку рассердился тогда Плутон! Землетрясение вызвало обвалы и оползни с объемом перемещенной массы до 2 миллиардов тонн. В долине Брахмапутры, в 100 километрах от Гималайских гор, автомашины были отброшены на 800 метров. Землетрясению сопутствовал гул, перешедший в грохот. Близ эпицентра люди не могли удержаться на ногах, а в ста километрах от него их шатало, как во время морской качки.
      Последствия гоби-алтайского землетрясения 1957 года изучали и описывали члены-корреспонденты Академии наук СССР Н. Флоренсов и В. Солоненко. Они обозначили на карте глубокие зияющие трещины и установили смещение горных масс по ним. Здесь переместился целый горный массив, состоящий из нескольких блоков, общая же площадь сдвинутой титаническими силами горной гряды была 1,5 — 3,5 квадратных километра. Смещение гряды по горизонтали составляло десятки метров, а по вертикали до 328 метров. При этом перемещении произошли большие обвалы, а в подпруженной долине образовались два озера.
      Катастрофическое землетрясение 1960 года разрушило многие прибрежные города Чили — огромная полоса суши вдоль берега шириной до 20 километров и протяженностью 500 километров опустилась на 2 метра.
      Землетрясения по преимуществу происходят в молодых складчатых горных областях, в сейсмических поясах — Тихоокеанском и Средиземном, где активно идут процессы складкообразования и горообразования. Установлено, что очаги (эпицентры) землетрясения, достигающие глубины 700 километров, находятся в пределах наклоненных к континенту зон, получивших по фамилиям выявивших их исследователей название зон За-варицкого — Беньофа.
      В пределах Тихоокеанской полосы высокой сейсмичности располагается и множество вулканов. Землетрясения бывают и в областях, где нет вулканов, и в зонах древней складчатости. В этих областях, например в Тянь-Шане и вдоль подвижной Байкальской зоны, после длительного покоя возобновились тектонические процессы.
      Не менее грозная сила, чем землетрясения, изверже-ния вулканов. Как мы говорили, вулканизм был главной действующей силой с момента образования нашей планеты. Но формы вулканических процессов со временем менялись. Сначала это были сплошные проплавления тонкой земной коры. Потом, с образованием достаточно прочной и мощной коры, вулканы возникали вдоль трещин, образуя вулканические пояса и гряды.
      В архипелагах вулканических островов происходил наиболее заметный «рост» земной коры — увеличение ее мощности при отложении вулканического материала и обломков от его разрушения.
      В подвижных поясах характер вулканических извержений со временем меняется. В начале образования гео-синклинального прогиба вдоль глубочайших трещин в морских бассейнах-прогибах образуются лавы и туфы основного состава типа железомагнезиальных базальтов из материала магм, поступавших с земных глубин, из мантии.
      На последующем этапе, после поднятия гряды островов, отлагаются вулканические породы среднего состава — андезиты и туфы — и наконец, после осушения морских бассейнов, складчатости, подъема горных сооружений, а иногда после их размыва — наземные вулканиты с отложением мощных толщ лав и туфов уже кислого состава, кварцевых порфиров. Такие пояса мелового возраста протягиваются на тысячи километров по азиатской, а еще более молодые, третичные, — по американской окраине Тихоокеанского пояса. Самые поздние базальтовые излияния связаны с глубинными трещинами, рассекающими земную кору.
      Вулканическая деятельность на сочленении континента и океана продолжается и сейчас, здесь пролегает на тысячи километров Тихоокеанский вулканический пояс, насчитывающий 526 вулканов, из них 328 действующих, а в водах Тихого океана находится более тысячи погруженных вулканических гор. Ровные плоские вершины некоторых из них показывают, что прежде вулканы поднимались над уровнем моря.
      В Тихоокеанском вулканическом поясе расположены крупные действующие вулканы Камчатки: Ключевский, Безымянный, Толбачик, Карымский, Шивелуч и другие; на Курильских островах — Алаид, Тятя; в Японии — знаменитая красавица Фудзияма.
      Множество вулканов в Зондском архипелаге, на Новой Гвинее, в Новой Зеландии. Много вулканов в при-тихоокеанской области Северной, Центральной и Южной Америки, особенно в последней, где конусы вулканов венчают собой высочайшую гряду Анд.
      Другой пояс вулканической активности — Средиземноморский. В нем находятся известные вулканы Этна на острове Сицилия, Везувий близ Неаполя. В нашей стране к этому подвижному поясу молодой складчатости и современной тектонической активности относятся высочайшие вулканические постройки Эльбруса (5642 метра), Казбека (5033 метра), а в Турции — Арарата (5465 метров).
      Пояс активного вулканизма протягивается из Исландии вдоль Срединно-океанического поднятия Атлантического океана.
      Наконец, особый тип представляет собой Африканский вулканический пояс, возникший в древнем кристаллическом материке по расколовшим его новейшим меридиональным глубоким разломам. Там 40 вулканов и самый известный из них — Килиманджаро (5895 метров).
      Вулканы («окна» в земные глубины) помогают нам представить глубинное строение Земли и процессы, происходившие начиная от ранних этапов ее развития. Изучение вулканов важно и в практическом отношении — с их деятельностью связано образование многих важных месторождений.
      Извержения вулканов прйвлекали внимание исследователей с древности. Описание катастрофического извержения Везувия, при котором был засыпан город Помпеи и погиб римский ученый Плиний Старший (79 год нашей эры), дал его племянник Плиний Младший.
      У меня перед глазами руины этого захороненного города, где после проведения раскопок можно гулять как по музею, но это грустный музей! Мы видим аккуратные дворики, входим в дома, где все сохранилось: и стены, и фрески на них. Кажется, хозяева только что оставили помещение. А в музее — слепки погибших. Их создавали, заливая гипсом полости в пепле, оставшиеся на месте сгоревших тел. Позы погибших показывают предсмертные муки: вот скрюченное тело мальчика, а вот тело собаки. Они погибли, когда на город внезапно обрушилась горячая туча пепла. Все было сожжено дотла. А потом город залили потоки жидкой грязи.
      Страшную гибель Помпеи изобразил на известной картине художник К. Брюллов. Рушатся колонны, в страхе бегут люди, но: «Все здесь смешалися — раб и патриций! Поздно надеяться, тщетно молиться!»
      Значительно более сильное извержение произошло в наши дни на Камчатке, когда в 1955 году «взорвался» вулкан Безымянный. Но, к счастью, людей вблизи вулкана не было. Это была сравнительно невысокая, ничем не примечательная сопка, как думали — потухший вулкан, который не удостоился даже названия, почему и остался Безымянным. Я попала на вулкан в 1960 году, когда можно было слушать лишь рассказы очевидцев извержения и наблюдать грандиозные его последствия.
      Во время извержения вершина вулканического конуса раскололась, и чуть не половина ее была выброшена высоко в небо, засыпав затем своими обломками широкую долину — Ключевской дол. Очевидцы рассказывают, что сначала произошел взрыв, после чего поднялся черный столб пепла высотой до 15 километров. Туча пепла распространилась на много километров до вулканологической научной станции Ключи. Крупные песчинки (размером 3 миллиметра), будто сильный град, били по стеклам. Пеплопад был настолько силен, что наступила непроницаемая мгла.
      Площадь, покрытая пеплом, достигала 400 километров в длину и 100 — 150 километров в ширину. Общий объем выброшенного материала был не менее 500 миллионов кубических метров. Таяние снега, покрывавшего вершину вулкана, вызвало появление грязевых потоков, которые заполняли жидкой грязью и каменными обломками широкую долину.
      Через несколько лет на месте былой цветущей долины мы увидели нагромождение пепла, вулканических глыб, а по окраинам этого хаоса чернели скрюченные, обгоревшие стволы деревьев.
      Удивила нас большая толщина слоя вулканических отложений. Долина речки, стекавшей с вулкана, была ранее полностью засыпана вулканическим материалом. Но вскоре речка вновь прорезала себе путь в рыхлых осадках в том же глубоком (глубиной 30 метров) узком каньоне. Здесь можно было воочию убедиться в большой скорости процессов как накопления, так и размыва осадков в районах активного вулканизма.
      Мы медленно поднимались по крутому склону вулкана по сыпучему пеплу; действительно, вулканическая пыль была похожа на пепел от костра. Ноги увязали по щиколотку. У кратера, на дно которого можно было
      подняться как на сцену, передняя стенка была сорвана. Там мы увидели дымообразные испарения. Вулкан продолжал «дышать» и «курить». В середине кратера вздымался застывший лавовый обелиск. Стенки обелиска постоянно трескались, и в щелях издали можно было видеть красный лавовый расплав. Из трещин выбрасывался новый пепел, который покрывал серебристым налетом камни, только вчера отмытые дождем. Можно было определить объем пеплопада за ночь.
      Как нам потом сообщили, лавовый андезитовый обелиск продолжает расти (сейчас он уже выше 300 метров), из трещин происходят новые выбросы пепла, но уже незначительные. Вулкан успокаивался, с выдавливанием из глубин лавового конуса происходила разрядка напряжений его глубинных сил. В первый этап взрыва из вулкана было выброшено 3 кубических километра вулканического материала.
      Конечно, мы побывали и у знаменитой Ключевской сопки — царицы камчатских вулканов. Подниматься на высокую гору не решились — это не простое восхождение! Мне вспоминается номер журнала «Огонек» за 1938 год. Там была помещена цветная фотография молодой девушки и написано, что первая женщина — комсомолка Соня Набоко взошла на Ключевской вулкан. Теперь Софья Ивановна руководитель работ по изучению образования минералов из горячих вод вулканического происхождения. Она всю жизнь отдала камчатским вулканам.
      С тех пор было много восхождений на Ключевской вулкан. Издали такой красивый и внешне мирный, он все же с коварными «повадками». Некоторые восхождения кончались гибелью отважных вулканологов. Особую опасность для них представлял камнепад — град камней. А происходил он потому, что снег на вершине вулкана подтаивал, и камни, лишаясь опоры, летели с нарастающей скоростью по склону. Временами из этого вулкана происходили извержения, в основном вдоль радиальной трещины Юбилейного прорыва. Там и сейчас можно видеть ряд маленьких вулканических конусов, они носят имена знакомых мне ученых — Карпинского, Заварицкого и других.
      Осторожно ступаем мы по таким неустойчивым, занозистым выступам черной застывшей базальтовой лавы. Жидкая лава здесь текла быстро, 400 метров в час. Катилась, подворачиваясь под себя, наподобие гусеницы трактора. Во время одного извержения Ключевского вулкана отважный вулканолог Попков с товарищем спускался на потоке лавы, производил измерения температуры лавы (до 1050 градусов) и отбирал пробы газов. Это был, конечно, рискованный спуск: тонкая горячая корка лавового потока могла проломиться. На этот раз все обошлось благополучно. Отважный исследователь погиб в Отечественной войне.
      На севере Малой Курильской гряды с группой участников вулканологического симпозиума мы поднимались на Эбеко. На вершине вулкана во впадине лежит изумрудное озерцо, а вблизи него на склоне есть дымящиеся сольфатары — белые сернистые струи, восходящие из недр. Над каждой струей высокий конус из самородной ярко-желтой серы. Очень хотелось заглянуть в вулканический «ключ», из которого бил поток сернистых газов, и набрать со стенок жерла этого конуса побольше красивых ярких образцов кристаллической серы. Мы задержались на горе и отстали от остальных экскурсантов.
      Быстро стемнело. Шли по тропе, откуда был виден сверкающий электрическими огнями город Северо-Ку-рильск, отстроенный после разрушительной волны цунами. Быстро наступила ночь, тропа потерялась, ее не мог найти и наш экскурсовод. С перевальчиков, куда мы, спотыкаясь, взбирались, продираясь через цепкий кедровник-стланик, огни Северо-Курильска видны, а вот из долин, которые мы переходили, бредя через ледяные речки, ничего не видно. Куда идти?
      Кто-то робко предложил переночевать на склоне и дождаться утра. Но у нас даже не было спичек для костра, а рядом льдистым слоем лежал еще не растаявший прошлогодний снег. Шли в направлении к звезде, которую наметили как ориентир. Поздно ночью, промокшие при переходах через речки, промерзшие до костей, добрались до лагеря. А там была паника, послали за нами спасательный отряд, который нас, естественно, не встретил: он шел по дороге, а мы «напрямик».
      Интерес к сольфатарам обошелся мне дорого, долго болели сожженные сернистыми испарениями миндалины.
      Очень было интересно наблюдать извержение вулкана Тятя на острове Кунашир на юге Большой Курильской гряды. Начало извержения совпало с нашим приходом на остров. Еще накануне в лучах заходящего солнца мы любовались этим красивейшим вулканом.
      Его идеальный конус наверху как бы срезан горизонтальной линией, а из этого «среза», из кальдеры (провала) в центре его, поднимался маленький молодой конус. Похоже было, что перед нами гигант — широкоплечий черкес в бурке! Ночью все закрыл туман, и лишь на рассвете мы с трудом на дюралевой лодке подошли к берегу и отправились к местным властям. Пока вели разговор о наших задачах, зазвонил телефон: сообщили, что началось извержение Тяти.
      Мы взяли на борт «Геофизика» вулканолога Е. Мар-хинина и его группу помощников, тоже находившихся на Кунашире, и направились к вулкану. У подхода к Тяте попали во мрак. Сеял как снег застилавший свет мелкий белесый пепел. Обошли мыс, чтобы высадиться у вулкана. Пеплопад продолжался. Над вулканом стоял высокий темный столб пепла, расширяясь вверху, как зонт или раскидистая пиния (сосна). Е. Мархинин попросил капитана определить угол наклона от палубы к верхней части столба пепла и установил его высоту — более 8 километров! Высадились на катере и «дюраль-ке» у поселка, но людей там не было, они уже эвакуировались.
      Печальная и странная картина открылась нашим глазам. Везде лежал пепел. Он покрывал слоем до 12 сантиметров планки забора, землю. Казалось, это зимний пейзаж, но только вместо белого снега — серый пепел. Под его покровом полностью скрывались согнутые в дугу кусты, гнулись толстые ветви деревьев. В поселке встретили нас покинутые домашние животные. Коровы плакали крупными слезами — набрякло вымя! Пришлось организовать дойку, потом поили лошадей, свиней и прочую скотину.
      Медведи, как мы потом отметили, бежали от вулкана. Улетали, собираясь стаями, водоплавающие птицы, тучи птиц затмевали солнце.
      Е. Мархинин ушел с помощником к вулкану, а мы отправились на судно и продолжали работы вдоль берега, брали донные пробы песка. Лишь в назначенное время приходили для связи с вулканологами по рации. Из жерла вулкана высоко поднялась черная туча, из нее сыпался уже не светлый, а черный пепел. Зигзаги ослепительных молний освещали ночью контуры грозной горы. Очень тревожились о Мархинине: прошли сутки, а его с помощником все нет. Наконец по радио услышали: «Пришел, устал, спит!» С большими трудностями
      пробирались вулканологи по восточному склону вулкана. Они шли в направлении, откуда вздымался черный столб пепла. Потом Евгений Константинович рассказывал, что они встречали на пути мертвых птиц, бедняги не успели улететь.
      Как восстанавливал потом историю извержения Е. Мархинин, сначала произошел взрыв на южном склоне и образовались две взрывные воронки, названные вулканологами маарами Влодавца и Радкевич. Они располагались вдоль названной цепью Плутона трещины длиной 300 метров. Из мааров выбрасывались камни до 20 тонн веса, нацело уничтожившие вековой лес. В удалении более мелкие камни содрали кору деревьев со стороны, обращенной к взрывам. Камни величиной со шкаф были выброшены вместе с вулканическими бомбами и пепловым раскаленным материалом. О высокой температуре этих выбросов свидетельствуют обожженные стволы деревьев и еще горячий при посещении Мархинина пепел в воронках взрыва. После образования мааров на восточном склоне вулкана произошел сильный взрыв, и возникли два кратера — Отважный и Пограничник. В дальнейшем здесь образовались два вулканических конуса из шлака объемом в 300 тысяч кубических метров.
      Перепоручив заботу о группе Мархинина кунашир-ским властям, мы ушли от вулкана, обошли остров и поплыли обратно вдоль Малой Курильской гряды. На расстоянии более 200 километров от места извержения на траве, на камнях лежал слой черного пепла.
      Общий вес изверженного вулканом материала Е. Мархинин определил в 200 миллионов тонн, а площадь распространения пепла — в 20 тысяч квадратных километров. Это извержение произошло после периода покоя: около полутораста лет Тятя дремал и считался потухшим вулканом, а после извержения 1973 года он и теперь продолжает проявлять признаки активности.
      Существует много описаний извержения вулканов. Крупнейшие из исторических — взрыв вулкана Кракатау в Зондском архипелаге. О нем рассказывает по литературным источникам И. Резанов в книге «Великие катастрофы в истории Земли».
      Вулканическая постройка горы Кракатау в самом начале извержения была сорвана, кратер обрушен. Взрывы сопровождались подземным гулом. Столбы пепла поднялись на высоту 30 километров, и пошел «дождь» из пепла. При последующих взрывах газы, пары, пепел и обломки пород были подняты на высоту 70 — 80 километров! Они рассеялись по площади 1 миллион квадратных километров. Огромные волны высотой до 30 метров обрушились на берега острова Ява, смывая все на своем пути.
      Ужасным было извержение вулкана Пеле на острове Мартиника: «Раскаленное облако, ставшее потом черным, окутанное сетью молний, валом покатилось с вулкана, все сжигая на пути». Считается, что раскаленная туча заключала смесь горящих газов и раскаленной лавовой пыли. Скорость движения достигала 500 километров в час. После этого извержения вулканологи выделяют особый тип огненных туч. Очевидно, с такими же тучами связано образование «спекшихся» туфов, широко распространенных среди позднемеловых вулканических пород Дальнего Востока.
      Эти извержения произошли в исторический период. Неизмеримо более сильные катастрофы были, вероятно, в прошлом. С одной из них (XIV век до нашей эры) связывается уничтожение описанной Платоном легендарной Атлантиды. По предположениям И. Резанова, причиной гибели Атлантиды было извержение вулкана Санторин.
      Вулканы доставляют в осадки морей огромные массы материала. Объем выброшенных вулканических продуктов 12 крупнейших извержений за время с 1800 года до наших дней составил, по подсчетам Е. Мархинина, 259,85 кубических километра! Мы не говорим здесь о размыве вулканических пород древних извержений, они тоже поставляют огромное количество материала в морские осадки. Но не только в твердом виде поступают в моря вулканические продукты. На тех же Курильских островах геологи определили, что ручей, стекающий со склона вулкана, где выбиваются сернистые вулканические газы, выносит в растворенном виде кремний, алюминий, калий, натрий, а также ртуть, свинец, цинк. Эти элементы попадают в морскую воду. Поступающий из вулкана кремнезем дает основу для жизни поглощающих кремний водорослей диатомей. Скопления остатков диатомей обогащают земную кору кремнеземом.
     
      ЧАСТЬ IV
      ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ЗЕМНАЯ КОРА
     
      ГЛАВА 10. ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ
      Верхняя оболочка земной коры сложена породами, различными по происхождению: осадочными, изверженными и метаморфическими.
      Осадочные породы образованы главным образом из осадков в водоемах. К представлениям о происхождении осадочных пород люди подошли не сразу. Например, итальянцы еще в XV веке считали, что известняки с морскими ракушками, обнаруженные в горах, образовались при всемирном (библейском) потопе. Против таких заблуждений высказался знаменитый исследователь и художник Леонардо да Винчи. Он утверждал, что на месте, где сейчас возвышаются горы, ранее было море. Впоследствии оно отступило, а слои с морски-
      ми ракушками были подняты, потому и находятся сейчас на высоких горах. Эти же идеи развивал затем М. Ломоносов в книге «О слоях земных».
      Среди осадочных пород выделяются обломочные породы, из обломков силикатных пород, органогенные, возникшие в результате деятельности организмов, и химические, образованные путем осаждения различных солей из морских и озерных вод.
      Обломочные породы преобладают среди осадочных — это вторичные образования. Они возникли за счет переотложения сносимых с суши обломков — продуктов разрушения других, более древних пород. В водных бассейнах, в длительно развивающихся прогибах они иногда слагают толщи мощностью в 10 и более километров. Представления о происхождении обломочных пород мы можем получить, наблюдая отложения осадков в современных водоемах, в основном у берега моря.
      Меня этот вопрос не перестает интересовать и доныне. В путешествиях по берегам дальневосточных морей или на катерах по прибрежным зонам во время работ по морской геологии я постоянно наблюдаю за образованием осадков. Обнаруживаются явные признаки сортировки материала по удельному весу и размерам, что приводит к образованию однородных слоев. На пляжах можно видеть, что на тонких слоях гравия и мелких галечников лежат пески, а выше илы или снова гравий.
      Такое же чередование слоев мы видим в обнажениях горных пород и в геологических разрезах прошлого. Часто это смена бесчисленного множества прослоек песчаника и глинистого сланца в мощных толщах осадочных пород. Конечно, сейчас эти древние слои расположены не горизонтально, как они отлагались первоначально в морском бассейне, а наклонно, потому что смяты в складки. В некоторых скалистых обрывах, где вскрываются толщи осадочных пород, можно видеть и формы этих складок, сложные или простые, похожие на гармошку или на пологие волны, — все зависит от силы процессов складкообразования, которые претерпели осадочные толщи.
      Среди осадочных пород встречаются галечники-конгломераты, зернистые песчаники, образованные из песка, тонкозернистые глинистые сланцы из ила. Каждый тип пород отражает условия осадконакопления: галечники отлагаются у самого берега, пески — подальше, а
      илы, из которых потом образуются глинистые сланцы, далеко от берега.
      Сложную группу представляют морские осадки, образованные из растворенных в морской воде солей. Они могут возникать непосредственно путем химического осаждения из воды там, где концентрация солей достигает определенного предела насыщения, например около выходов минерализованных вод вулканического происхождения или при испарении воды в полузамкнутых заливах и отшнурованных от моря озерах. Таким путем возникали прежде всего многие пласты известняков — пород, широко распространенных в осадочной оболочке. Они есть и в горных областях геосинклинально-склад-чатых сооружений, и на равнинах, куда некогда распространялись обширные внутриконтинентальные моря. Возраст известняков различный — от раннедокембрий-ского до современного.
      Древнейшие органические накопления известняков связаны с «постройками» строматолитов — продуктов жизнедеятельности сине-зеленых водорослей, выстилавших дно древнейших морей, начиная с протерозоя.
      Известняки возникают в сравнительно теплых водах и на небольшой глубине, где наиболее интенсивна жизнь. Они растворяются при погружении на большие глубины. При сохранении же оптимального уровня глубин и отсутствии «загрязняющего» осадки обломочного материала возникают мощные известняковые горизонты. Эти условия бывали во внутриконтинентальных морях, а также на поднятиях, удаленных от берегов.
      В прибрежных же зонах прошлого мы видим частое чередование слоев известняков и обломочных пород. Сам характер геологического разреза и смены пород позволяет восстановить особенности тектонического режима, глубины и температурных условий морей прошлого.
      Доказательство органического происхождения известняков найти нетрудно — в известняках часто встречаются остатки окаменелых организмов. Иногда можно видеть настоящие «кладбища» спрессованных ракушек, это так называемые ракушечники. Такое массовое скопление остатков погибших моллюсков может свидетельствовать о какой-то беде, может быть, сильной штормовой волне, выбросившей их на морской берег? Или быстрого осушения морского залива, когда животные не успели уйти в море? Или изменения химизма вод в бассейне? Но и при обычном режиме моря происходит большое накопление извести за счет останков умерших животных. В основном это раковины моллюсков, но местами большие объемы известняков создаются деятельностью кораллов-полипов, окружающих себя известковыми оболочками.
      Особенно большое породообразующее значение имеют постройки колониальных кораллов, создающих сооружения протяжением в сотни и тысячи километров, — барьерные рифы или кольцеобразные острова — атоллы, окружающие отмели или мелководные лагуны.
      Коралловые рифы характерны для тропических стран. Создающие их полипы обитают в теплой воде. Область их распространения — полоса, ограниченная широтами не более 30 градусов по обе стороны экватора. В то же время для развития кораллов нужны малые глубины вод — не более 40 — 60 метров. Приповерхностное обитание их отметил в своем путешествии еще Ч. Дарвин. Ископаемые кораллы могут служить индикаторами глубин и температур бассейнов, в которых они проживали. Температуру образования ископаемых кораллов теперь уточняют по соотношению изотопов кислорода в их известковой оболочке.
      Приуроченность кораллов к приповерхностной области морских вод объясняет рост их сооружений: кораллы надстраивают свои «дома» кверху. Таким образом и возникают известняковые массивы высотой в сотни метров. Высота отдельных коралловых «стволов» достигает до 10 метров и более — это уж настоящий «коралловый лес». При постоянном же уровне вод полипы, почкуясь, разветвляются по горизонтали, образуя частое переплетение «ветвей». Может быть, вам привозили в подарок из южных морей веточку кораллов знакомые моряки или туристы, побывавшие в тропических странах. Тогда вы представляете себе, как необыкновенно красивы коралловые постройки.
      Известно, что в сложных ветвящихся трубчатых известковых выделениях их жильцы, маленькие полипы, заселяют лишь очень небольшую верхнюю часть — окончания «веточек». Жилище полипа очень маленькое, иногда несколько миллиметров в поперечнике, но оно надстроено на ветвях кораллов, созданных многими предшествующими поколениями. Полип — активный строитель. Он сам окружает себя защитной карбонат-
      ной оболочкой, поглощая известь, растворенную в морской воде. Миллиарды маленьких строителей, мельчайшие существа — полипы создали красивейшие обширные сооружения.
      Особенно знаменит Большой Барьерный риф Восточной Австралии. Он тянется почти на тысячу километров параллельно берегу, но все же в удалении от него, где вода чиста и прозрачна и куда не проникают выносимые реками песок и илы. Пролетая вдоль восточного побережья, можно усмотреть в изумрудных водах белесую полоску — это риф. А если вам посчастливится самим попасть в экскурсию на риф (туда часто возят туристов), будете потрясены картиной подводного мира. В синеве вод вы увидите словно заколдованный каменный лес с высокими белоснежными ветвящимися «деревьями и кустами». Их переплетающиеся трубчатые «ветви» создают сложные узоры каменных кружев.
      На рифе кишмя кишат различные поселенцы. Их привлекает сюда обилие пищи, особенно разнообразных мельчайших организмов — планктона. Вы увидите, как среди ветвей кораллов плавают стайки рыб, а на дне — яркие оранжевые морские звезды, черные морские ежи, ощетинившиеся длинными колючками, и множество раковин. Все эти поселенцы-квартиранты со временем также внесут свой вклад в рифовые сооружения. Их раковины, скелеты станут дополнительным источником извести для образования известняка.
      В последнее десятилетие на австралийском Большом Барьерном рифе появились морские звезды, уничтожающие коралловые постройки. Сейчас идет борьба со звездами за спасение уникального кораллового заповедника.
      Но можно ли увидеть такую необыкновенную красоту рифов в породах прошлого? Нет — время стирает их. Геологи с трудом распознают признаки рифовых сооружений. Они уничтожены при перекристаллизации известняков и пластической деформации под давлением вышележащих толщ. И если наши далекие потомки или инопланетяне через десятки миллионов лет будут исследовать известняки нынешнего Большого Барьерного рифа, то увидят плотные сероватые породы, в которых не останется и следа чудесных сооружений маленьких строителей — колониальных кораллов. Впрочем, иногда строительство рифов, при постоянстве тектонических и гидродинамических условий, затягивается на десятки
      миллионов лет. Таковы, например, в Приморье известняковые массивы рифового происхождения, в которых находят фаунистические остатки от среднего карбона до нижней перми, а в других местах — в интервале среднего и верхнего триаса.
      Коралловые постройки разрушаются еще в море, и не только морскими звездами и рыбами, но и волнами. У меня и сейчас стоит перед глазами сверкающий, ослепительный белый пляж на юге Вьетнама с песком, образованным из кораллов. Много в нем и красивых веточек, и больших обломков, принесенных с кораллового низкого острова, белеющего неподалеку от берега.
      Но карбонатные породы могут иметь и другое происхождение. Некоторые из них отлагались химически в испаряющихся водных бассейнах. Особенно это характерно для докембрийских доломитов (карбонатов кальция и магния). Известняки образуются также из обломков размытых карбонатных пород, то есть имеют обломочное происхождение. Очень важно определять происхождение карбонатных пород и форму их массивов, поскольку они часто заключают крупные месторождения полезных ископаемых (свинец, цинк, стронций и др.).
      Столь же различным может быть происхождение кремнистых осадочных пород, которые слагают мощные пласты, особенно в глубоких прогибах геосинклиналь-ных областей. Кремнистые породы могут иметь вулканогенно-осадочное происхождение, возникая за счет кремнезема, поступавшего в море при вулканических извержениях. Такие типы их встречаются около былых вулканов. С кремнями подобного рода тесно связаны яшмы — красивейшие горные породы различного цвета — от черного, темно-красного до зеленого, серого, голубого. Чередование полосок и неправильных пятен различного цвета создает удивительный по красоте узор камня, напоминающий в одних случаях море и горы, в других — лес, цветы. Это дак называемые пейзажные яшмы. Они широко распространены на Южном Урале, на Алтае и издавно служат материалом для различных ювелирных поделок.
      Кремнезем концентрируется как путем химического осаждения из морских вод, так и при помощи живых организмов. Его поглощают мельчайшие диатомеи — очень красивые и сложные по форме водоросли. Они разнообразны, причем по их форме определяют возраст
      слоев. Падая на дно, они образуют илы, богатые кремнеземом.
      Поглощают кремнезем и простейшие одноклеточные животные — радиолярии, очень мелкие существа, населяющие большие глубины. Погибая, и они образуют илы, обогащенные кремнеземом. За счет таких илов возникают позднее слои кремней или кремнистых сланцев, нередко встречающиеся в осадочных толщах гео-синклинальных областей. Очень разнообразные по форме радиолярии тоже помогают точно определять относительный возраст пород. Концентрируют кремнезем и губки.
      Мы говорили о возникновении осадочных слоев, отложившихся из воды на дне водоемов или на суше в эоловых песках, наземных вулканических пепловых слоях. Первоначально это рыхлые пески, мягкие глины, илы или сыпучие пепловые накопления. Но в дальнейшем осадки уплотняются, происходит перекристаллизация, в них возникают новые минералы, и обычно мы встречаем на поверхности уже твердокаменные породы.
      Лишь при исключительных условиях, там, где слои отлагались на жестком древнейшем фундаменте и совсем не были деформированы, например на древних устойчивых кристаллических щитах, осадки сохраняют свою пластичность (вспомним кембрийские синие глины под Ленинградом, с которых мы начинали свой рассказ). А вот в районах молодого вулканизма, где из глубин выбиваются к поверхности горячие минерализованные воды, наоборот, даже совсем «молодые» пески иногда превращены в твердые камни.
      Такой редкий случай мне привелось видеть на острове Кунашир Южно-Курильской вулканической гряды. На пляже — песчинки, сцементированные минералами, отложившимися из бьющих из-под земли ключей горячих минерализованных вод. Песок был такой твердый, что лишь геологическим молотком мы отбивали из него образцы. Каково же было изумление, когда среди этого «песчаника» мы натолкнулись (не удивляйтесь!) на бутылку, которая датировала возраст этой твердой породы: не более чем пять лет!
      Вот как по-разному складывается судьба осадков.
      Но, как правило, осадки изменяются длительно. Под дазлением вышележащих толщ они обезвоживаются, уходит насыщавшая их вода, и остается плотный нерастворимый остаток, который со временем еще более уплотняется и превращается, особенно на глубинах, в твердую каменную породу: песок — в песчаник; глина — в глинистый сланец; известковый ил или скопление ракушек — в известняк. Их мы и видим на поверхности, куда эти породы воздымают глубинные силы Земли.
     
      ГЛАВА 11. МАГМАТИЧЕСКИЕ (ИЗВЕРЖЕННЫЕ ПОРОДЫ
      Магматические породы возникают из расплавов, извергающихся на поверхность при вулканизме или застывших на некоторой глубине. Само название «изверженные породы», таким образом, не вполне точно отражает происхождение: в эту же группу включаются породы, не только изверженные вулканами, но и закристаллизовавшиеся из магмы в глубинах Земли. В этом отношении более удачен английский термин — igneous (огненные породы).
      Состав и происхождение горных пород изучает наука петрография. Она родилась во второй половине прошлого века, когда изобрели поляризационный микроскоп, позволяющий в тонких прозрачных пластинах породы — шлифах по оптическим свойствам точно определять минералы. Это помогало выяснять их взаимоотношения и сложные процессы, которые происходили при образовании породы.
      В последние десятилетия процессы кристаллизации изверженных горных пород из силикатных расплавов изучаются и экспериментально: расплавляют горные породы или смеси химических соединений, соответствующие их составу, и наблюдают за последовательной кристаллизацией минералов при застывании расплава в разных условиях.
      Но главным источником знания о горных породах и их происхождении по-прежнему остаются геологические наблюдения, и прежде всего над современными процессами образования горных пород из лав. Еще в начале нашей эры жители Италии, свидетели извержения Везувия, знали, что изверженный огненный расплав при застывании превращается в твердый камень. Но эти знания не перешли тогда в другие страны, и даже в конце XVIII века знаменитый немецкий ученый А. Вернер считал граниты и базальты осадочными породами. Сторонников этого направления называли нептуниста-ми. Другие идеи утверждал шотландский ученыйД. Хеттон, который доказывал, что гранит — это изверженная порода. Его сторонников в честь бога глубин Плутона называли плутонистами.
      В опровержение ошибочных идей нептунистов внесли свой вклад русские ученые. В конце XVIII века В. Севергин доказывал, что базальт — это изверженная порода, а в начале XIX века активно боролся против представлений нептунистов профессор Петербургского горного корпуса Д. Соколов.
      По месту образования магматические породы разделяются на вулканические (эффузивные) и плутонические (интрузивные). Первые образуются при затвердевании продуктов извержения вулканов (лав, пеплов) на поверхности, вторые — при кристаллизации магмы на глубине.
      По составу породы и той и другой группы подразделяются в зависимости от процентного содержания главного породообразующего компонента — кремнезема (БЮг) — на ультраосновные (35 — 40 процентов), основные (40 — 52), средние (52 — 65) и кислые (60 — 70 процентов и более).
      Чем выше содержание кремнезема, тем кислее и светлее порода. Самые бедные кремнекислотой ультраосновные породы имеют окраску от темно-зеленых до почти черных. Они состоят из силикатов железа и магния — оливина, пироксенов и кислородных соединений железа и титана. Примеры их — перидотит, пироксе-нит, дунит. На поверхности эти породы мало распространены, но они слагают глубинную оболочку (мантию) Земли.
      Вещество мантии в виде расплавов ультраосновной магмы или в твердых выжатых пластинах проникает вдоль глубинных разломов в верхние горизонты Земли. После эрозии ультраосновные породы обнажаются на земной поверхности. Расплавы, излившиеся на поверхность, образуют ультраосновные вулканические породы — коматииты.
      С ультраосновными породами связаны разнообразные полезные ископаемые — платиноиды (платина, осмий, иридий и другие металлы платиновой группы), никель, медь, хром. Со щелочными разностями ультра-основных пород — кимберлитами, прорывающимися из больших глубин в трубках взрыва, связаны алмазы. При изменении ультраосновных пород возникают месторождения асбеста.
      Основные породы часто связаны с ультраосновными. Это более легкие, относительно кислые «выплавки» из ультраосновной мантии. В верхней части земной коры они распространены значительно шире, чем ультраос-новные.
      Типичный представитель плутонической основной породы — габбро. Эта зернистая темно-серая порода состоит из пироксенов, амфиболов и известково-натровых, богатых кальцием полевых шпатов.
      К группе основных относятся и полевошпатовые глубинные породы — анортозиты, состоящие в основном из богатого кальцием плагиоклаза — лабрадора. Эти породы встречаются в древнейших земных толщах, а недавно их обнаружили и на Луне. Другая более известная лабрадоровая порода — лабрадорит — знаменита своей исключительной красотой: мелкие кристаллики титанистого железняка — ильменита (FeTi03), включенные в плагиоклазы, искрятся и дают отсветы от граней кристаллов, что создает неповторимую игру цветов (иризацию) со сменой различных окрасок синего цвета. Темный траурный лабрадор применяют для надгробных памятников. Им облицован мавзолей В. И. Ленина.
      В подвижных поясах земной коры плутонические основные породы, как и ультраосновные, возникают на ранних стадиях развития геосинклиналей из расплавов глубинного мантийного происхождения.
      Главная эффузивная основная порода, вулканический аналог габбро — плотный, темный базальт, очень широко распространенный на земной поверхности. Как считают, он слагает нижнюю часть земной коры. Именно с базальтовых излияний началось формирование си-алической оболочки Земли.
      Базальтовые лавы изливались во все геологические эпохи: и в геосинклиналях на ранних этапах их развития, и на платформах, слагая обширнейшие плато так называемых траппов. Базальты — главные породы ложа океана и островных дуг; в последних они встречаются наравне с андезитами — средними по составу вулканическими породами.
      Основным породам свойственны свои комплексы рудных элементов: железо, ванадий, медь, титан. К этому типу приурочены крупные титановые месторождения Урала. С разрушением массивов основных пород связаны россыпи титановых минералов, как древних пале-
      озойских, так и современных, в том числе на шельфе океана и окраинных морей.
      Как и ультраосновные, интрузивные основные породы чаще образуют массивы вдоль глубинных разломов. Иногда они сопровождаются породами среднего состава, также производными основной магмы.
      Средние породы представляют переход к кислым. Они богаче кремнеземом, и соответственно в них меньше железомагнезиальных темноцветных силикатов и больше светлых полевые шпатов. Помимо известковонатровых плагиоклазов, появляются и калиевые полевые шпаты: ортоклаз, микроклин и в небольших количествах даже кварц. Пример плутонических пород среднего состава — диорит, а также гранодиорит, а вулканических — андезит, дацит.
      Диорит — темно-серая зернистая порода, состоящая из полевого шпата, темноцветных минералов (роговая обманка, пироксены, биотит). Этот камень очень красив, особенно в полировке. Жители Ленинграда могут составить представление о внешнем виде диорита по знаменитым фигурам атлантов, поддерживающих портик входа в Эрмитаж со стороны улицы Степана Халтурина. Тем, кто навестит Ленинград, обязательно надо познакомиться с этими замечательными скульптурами, а заодно получить предметный урок по геологии. Интересно, что у древних скульпторов Египта, строителей пирамид и ваятелей каменных бюстов фараонов, диорит пользовался особым почетом.
      Гранодиорит — еще более кислая и светлая порода, переходная к гранитам. В нем уже, кроме плагиоклаза, распространен калиевый полевой шпат, больше, чем в диорите, кварца — этого показателя высокой кремнеки-слотности породы.
      Эффузивный аналог диорита — андезит, зеленоватосерая плотная порода, характерная для неогеновых тихоокеанских вулканических островов, где по их распространению проводят «андезитовую линию». Развита она и среди неогеновых вулканитов Средиземноморского пояса.
      Дацит еще более светлая и кислая порода — эффузивный аналог гранодиорита.
      Со средними породами связаны рудные месторождения золота и серебра, меди и молибдена, свинца и цинка и других металлов.
      К кислым породам, наиболее богатым кремнеземом, относятся граниты и их вулканические собратья — кварцевые порфиры, липариты и другие кислые эффузивные породы.
      Гранит всем знаком еще по школьным учебникам. Там написано, что это зернистая изверженная порода, состоящая из полевого шпата, кварца и слюды. Сочетание разноокрашенных минералов придает гранитам «пестрый» вид: гранитные гальки похожи на крапчатые голубиные яички. На самом деле можно говорить и о деталях состава гранитов: слюды могут быть черными (биотит) или светлыми серебристыми (мусковит). Кроме слюды, встречается и роговая обманка. Различны бывают по составу и полевые шпаты. Обычно сочетание относительно кислого, бедного кремнеземом плагиоклаза и калиевого полевого шпата — ортоклаза. Но бывают и плагиоклазовые граниты (плагиограниты).
      Граниты издавна использовали при строительстве и сооружении памятников. В Древнем Египте из монолитов асуанского гранита, спущенных по Нилу, сооружались грандиозные колонны — обелиски. Один из них сейчас в Париже на площади Согласия, куда вывезен по велению Наполеона, другой — в Лондоне, третий — в Нью-Йорке. Одну из колонн (колонна Александра Македонского) и сейчас можно видеть в храме древнего египетского города Луксор.
      Египтяне из гранитов высекали и фигуры сфинксов, которые были приобретены русскими императорами и сейчас украшают набережные Невы в Ленинграде.
      Своеобразным красным гранитом рапакиви облицованы набережные Невы. Часто бывая в Ленинграде, я не перестаю удивляться своеобразной структуре породы с ее шаровидными полевошпатово-кварцевыми выделениями в мелкозернистой массе тех же минералов. Гранит широко применяется в облицовке метрополитенов и стен общественных зданий, и любителям камней представляется возможность ближе познакомиться с этой породой.
      Граниты распространены чрезвычайно широко. Процессы гранитизации играли большую роль в формировании земной коры, и сейчас большая часть древних кристаллических щитов сложена гранитами, отчего верхняя часть земной коры получила название гранитного слоя Земли. На самом же деле средний состав Земли ближе к гранодиоритам, чем к собственно гранитам.
      Очень широко распространены граниты в геосинкли-нально-складчатых поясах, где их массивы возникали в период складчатости и общего воздымания структур, а иногда и в послескладчатый период.
      Формы гранитных массивов бывают различными. В складчатых поясах это чаще удлиненные крупные массивы вдоль зон разломов. Массивы могут уходить на большую глубину (это батолиты) или имеют вид пластин, иногда межслойных, образованных при растекании магмы между слоями осадочных пород. При этом возникают грибообразные тела — лакколиты.
      На послескладчатом этапе развиваются так называемые малые интрузии — жилы (дайки), штоки — столбообразные крутые тела небольшого поперечного сечения, возникшие на пересечении трещин.
      Происхождение гранитов может быть различным: кристаллизацией из магмы, поступившей из глубин, образованной при плавлении осадков и древних кристаллических алюмосиликатных пород. Они могут возникать при замещении пород агрегатом минералов, характерных для гранитов, но выделившихся из горячих растворов.
      С гранитами связаны рудные месторождения олова и вольфрама, редких элементов — бериллия, лития, тантала, ниобия.
      Сложный комплекс минералов часто связан с пегматитами — крупнокристаллическими разностями гранитов. Пегматиты — очень своеобразные породы, состоящие, как и граниты, главным образом из калиевого полевого шпата, кварца и слюды, но очень крупнокристаллические, отличающиеся своеобразной структурой. Главные минералы — кварц и калиевый полевой шпат, выделяясь одновременно в параллельных, закономерно ориентированных сростках, имеют сложные и причудливые извилистые границы и образуют своеобразный рисунок, напоминающий древнееврейские письмена: пегматиты называют письменными гранитами, или еврейским камнем.
      Пегматиты встречаются в виде жил и трубчатых, пластовых, гнездообразных тел, часто зонального строения: по краям — оторочка крупнокристаллической слюды, затем главная зона срастаний кварца и калиевого полевого шпата, а в середине — «кварцевое ядро».
      Они отличаются крупными и даже гигантскими размерами кристаллов. Так, в одном полевошпатовом кристалле уральских пегматитов была даже проделана штольня! Огромные, как бревна, кристаллы образует литиевый пироксен (сподумен). Огромны бывают и пластины слюды. Именно из пегматитов добывалась в прошлом слюда для окон древними россиянами — московитами, отчего светлая слюда и получила название «мусковит».
      Пегматиты — глубинные образования. Они формировались в различные периоды развития Земли, но особенно характерны для древнейших эпох докембрия, когда образовались крупнейшие редкометалльные месторождения Африки, Южной Америки, Северной Америки, Индии (тантал, ниобий, олово, бериллий). Встречаются пегматиты и в складчатых поясах палеозойского возраста. На Урале в знаменитых Мурзинских копях, Изумрудных копях, Ильменском заповеднике, где издавна добывались драгоценные камни, поступавшие в фонд Российской державы. Известны пегматиты и в зонах мезозойского возраста (Забайкалье), но мало их в кайнозойских складчатых поясах.
      Классические исследования пегматитов принадлежат академику А. Ферсману, который рассматривал эти образования как результат кристаллизации и длительного преобразования гранитных расплавов, обогащенных летучими соединениями фтора, бора и хлора. Академик А. Заварицкий выдвинул гипотезу образования пегматитов путем замещения алюмосиликатных пород полевым шпатом, кварцем и слюдой при воздействии на них высокотемпературных водных растворов, насыщенных летучими и редкими элементами.
      Очевидно, как и во многих других случаях, истина здесь находится посередине. Пегматитовые тела с закономерными прорастаниями кварца и полевого шпата возникали из флюида, который по физическому состоянию представлял что-то промежуточное между собственно расплавом и подвижным концентрированным жидким раствором, насыщенным газами. После застывания «каркаса» из полевого шпата, кварца и слюды более поздние порции остаточных газоводных растворов изменяли пегматит, вызывали замещение ранее образованных минералов новыми. На месте калиевого полевого шпата развивался натровый (альбит), получали развитие топаз (минерал фтора), литиевая слюда и отлагались разнообразные рудные минералы. Значение этих процессов замещения в преобразовании пегматитов подчеркивал и сам А. Ферсман.
      Особый подкласс среди изверженных пород образуют щелочные породы. Их представители имеются как среди ультраосновного и основного, так и гранитоидно-го ряда. Эти породы приурочены к глубинным разломам активизированных платформенных сооружений. Они сопровождаются крупными концентрациями фосфора, редких земель и редких металлов. Хорошо известны месторождения хибинских апатитов, связанные со щелочными породами.
      Установление закономерных связей полезных ископаемых с определенными типами горных пород позволяет направленно проводить поиски месторождений.
      Непосредственно наблюдать образование горных пород из расплавов мы можем при вулканических извержениях, а затем по аналогии представлять процессы кристаллизации магмы и на глубине, хотя эффузивные и интрузивные породы имеют и существенные отличия: первые — массивные, часто стекловатые (обсидианы), вторые — крупнозернистые, кристаллизовавшиеся медленно при постепенном снижении температур.
      Однако между эффузивными и интрузивными породами есть и много сходных черт. И в тех и в других отмечаются зоны «закалки» — скрытокристаллической (а в вулканитах и стекловатой) породы, образованной при быстром их остывании в краевых частях магматических тел. С удалением от контактов степень раскри-сталлизации увеличивается. Переходы и взаимоотношения между эффузивными и интрузивными породами лучше всего наблюдать в вулканических комплексах.
      Образование вулканических пород при остывании лав мы видим в современных вулканах Курил и Камчатки. Такие же процессы происходили и в прошлом, когда возникали огромные вулканические пояса.
      А как же представить себе образование глубинных пород? Как убедиться, что нептунисты конца XVIII века ошибались, считая такие породы, как граниты и базальты, осадочными вроде глин и песчаников, а правы были плутонисты? Теперь в правильности взглядов плу-тонистов о происхождении изверженных пород из магмы может убедиться каждый.
      Представьте, что вместе с нашим маленьким геологическим отрядом вы исследуете вулканический пояс Сихотэ-Алиня, протянувшийся вдоль берега Японского моря и Татарского пролива на две с лишним тысячи километров. Толщи вулканических пород — кварцевых порфиров и туфов здесь имеют мощность более 2 километров, ширина пояса до 150 и более километров. Здесь извержены из глубин Земли огромные массы вулканического материала — более 200 тысяч кубических километров! Этот грандиозный объем вулканических толщ формировался длительно, на протяжении 50 миллионов лет. В позднемеловое и раннетретичное время, когда периодически возобновлялась вулканическая деятельность, изливались по трещинам потоки лав, главным образом кислого состава, высоко в небо из жерло-вин вулканов выбрасывались огромные тучи раскаленного пепла, разносимого ветром, слипавшегося и спекавшегося в слоистых толщах в твердые туфы.
      Но почему, говоря о глубинных интрузивных породах, мы опять вернулись к вулканическим? Дело в том, что в этом поясе, кроме эффузивных кварцевых порфиров, есть и интрузивные граниты. Образование этих типов пород чередовалось во времени, а местами они связаны постепенными переходами: на глубине в вулканических жерлах возникали и кристаллические породы, сходные с интрузивными.
      Итак, присоединяйтесь к нашей экскурсии по Прибрежному вулканоплутоническому поясу Сихотэ-Алиня.
      На маленьком ботике мы идем вдоль берега. Мы — это я, механик-моторист Вася и студенты-москвичи Дима и Валя. Идем вдоль высоких отвесных скал, сложенных белесыми кварцевыми порфирами и туфами. Породы лежат почти горизонтально, местами толщи вулканитов слабоволнисты. Время от времени на маленькой весельной лодке пристаем к берегу и берем образцы. Мы будем их изучать под микроскопом, отдадим на химический и спектральный анализы. Валя аккуратно заворачивает камни вместе с этикетками здесь же, на борту ботика.
      Но вот — стоп! Какая резкая смена пород: по вертикали светлые кварцевые порфиры сменились серыми породами, это уже граниты. Мы у контакта гранитного массива, надо осмотреть его подробнее. Далее пеший маршрут по берегу. Пробираемся среди развала круп-
      ных глыб, кое-где спускаемся в воду и бредем, не разуваясь, по скользким мокрым камням.
      Контакт действительно интересный. Он крутой — видно, что граниты прорывают вулканическую толщу. От массива отходят ответвления; жилы таких же гранитов, только мелкозернистых. И в самом массиве на контакте порода становится мелкозернистой, а затем в узкой зоне даже совсем плотной, скрытокристаллической, походит на эффузивную. Это зона закалки на контакте с холодными вулканитами. А кварцевые порфиры около контакта тоже меняются. Они становятся более плотными, твердыми за счет окварцевания, темными из-за мелких чешуек черной слюды — биотита. Значит, мы ясно установили, что граниты рвут толщи вулканических пород.
      На какой же глубине застыла здесь магма-неудачница, которой не удалось найти выход на поверхность? Мы знаем, что она застыла под экраном пологих вулканических толщ, видимо, на небольшой глубине: ведь толщина кровли здесь не свыше 2 километров (максимальная мощность перекрывающих вулканитов). Магма внедрилась между слоями вулканитов, образовав в них куполовидные вздутия. Гранит здесь — ближайший родственник кварцевых порфиров, их интрузивный собрат.
      Дима отважно карабкается по вертикальной скале, подтягиваясь за кусты, ищет для опоры ног мельчайшие трещины. Я «смотрю на его скалолазание с опаской. Вспоминаю, как несколько лет назад сотрудница Ленинградского геологического института Евгения Владимировна Быковская на таком же подъеме по вертикальной скале высотой более ста метров ухватилась вместо ветки... за змею! Та не замедлила с ответным ударом: ужалила обидчицу в руку.
      С Евгенией Владимировной тогда коллектором работал мой сын Радий. Общими усилиями они выбрались на верх скалы. Радий отсосал из ранки змеиный яд. Лишь через несколько часов они прибыли в больницу. Плечо распухло, но в конце концов все кончилось благополучно. А геологическая карта вулканического пояса, составленная при участии Евгении Владимировны, верой и правдой служит поисковикам и разведчикам, ее наблюдения дают ценный материал тем, кто изучает вулканические комплексы.
      Но мы отвлеклись от нашего маршрута. Теперь мы идем уже по берегу вдоль гранитного массива. В светлых гранитах видны округлые темные пятна — включения габбро и диоритов. Значит, еще раньше гранитов на глубине образовались другие породы. Они были раздроблены, и обломки захвачены поднимавшейся гранитной магмой. Теперь это ксенолиты — включения чуждых пород. Можно представить, что внедрение магмы было тоже растянуто во времени и заключало несколько событий: кристаллизацию ранних темных основных и средних пород и поздних кислых серых гранитов главной фазы. Но и серыми гранитами история формирования интрузивного комплекса не завершилась.
      Немного далее серые граниты секутся жилами красных: это уже новые порции магмы, поступившей из того же очага. Очевидно, более кислой и обогащенной калием (красный цвет породе придает обильный калиевый полевой шпат).
      Если пройдем дальше, наверняка встретим и самые молодые светлые граниты. Они тоже известны в этом районе, но мы их увидели только потом, в стороне от берега, в горе Судно.
      Судно необыкновенная, видимая издалека гора с горизонтальной плоской вершиной, которая и придает ей сходство с кораблем. Плоскую форму вершины обусловливает покров молодой лавы. А в основном гора сложена верхнемеловыми гранитами (возрастом 100 миллионов лет), которые обнажаются в крутом распадке на вертикальном интервале 400 метров. Граниты секут верхнемеловые вулканические породы, но сами перекрываются горизонтальным слоем раннетретичных лав.
      Интересно, что и в пределах массива можно увидеть переходы от крупнозернистого гранита внизу склона до порфировидного в верхней части обнажения. Очевидно, гранитный массив кристаллизовался на небольшой глубине и по степени раскристаллизации в верхней части тела, у кровли, приближался к типичным вулканическим породам. Затем маломощная покрышка древних вулканитов кровли массива была смыта поверхностными агентами (выветривание, деятельность всеуничтожающих вод), граниты были вскрыты (срезаны) эрозией, и уже много времени спустя на их размытой поверхности отложились третичные лавы нового магматического третичного цикла возрастом уже около 50 миллионов лет. Так вот длительно и сложно на протяжении 50 миллионов лет развивался пояс вулканических и интрузивных
      пород, который мы вслед за замечательным советским геологом Е. Устиевым относим к вулканоплутоническому.
      Евгений Константинович Устиев такие комплексы впервые наблюдал в меловом вулканическом прибрежном поясе Северо-Востока в Магаданской области. Аналог таких комплексов мы находим в Приморье. Я помню, как во время совместной с ним экскурсии он отмечал их развитие и в третичных вулканических поясах Карпат и подчеркивал их большую роль в формировании более древних палеозойских вулканических поясов (например, в Казахстане). Таким образом, тесная связь эффузивных и интрузивных образований в вулканоплутонических поясах прослеживается через всю историю Земли.
      Теперь мы изучаем вулканоплутонические комплексы Сихотэ-Алиня в Приморье, что очень важно не только в теоретическом, но и в практическом отношении: с породами этого комплекса связаны месторождения олова и вольфрама, свинца и цинка, золота и серебра. Словом, здесь тот случай, когда научные интересы неотделимы от интересов практических. Важно убедиться в непосредственной родственной связи эффузивных и интрузивных пород, чтобы перейти к более широким выводам об их происхождении, развитии магматических процессов во времени и прогнозам рудоносности.
      Итак, вернемся к нашему маршруту вдоль прибрежных скальных выходов кварцевых порфиров побережья Японского моря. Здесь как на ладони видны в вертикальном срезе все взаимоотношения пород.
      Материалы нашей экскурсии показывают родственные связи интрузивных и эффузивных пород. А это позволяет наблюдения над современными лавами без сомнений переносить и на магматические процессы прошлого, вплоть до глубинных интрузивных.
      Вместе с тем в нашем районе выявляется последовательная эволюция расплавов от основных (габбро) к средним (диориты и гранодиориты) и до кислых (граниты). Это позволяет подойти к обсуждению более общих вопросов эволюции магм.
      Итак, магма — это лава, застывшая на глубине. Мы можем мысленно представить ее как полыхающую оранжевыми и багровыми отсветами кипящую массу. Она насыщена летучими парами воды и разнообразными газами, пузырится и плещется. По трещинам выде-
      ляются из этого огненного очага газы, а сам расплав разделяется в глубинном очаге на различные по составу части. Легкие составляющие, как шлак, подымаются вверх, тяжелые спускаются вниз. Иногда погружаются ранее выделившиеся кристаллы железо-магнезиаль-ных силикатов. После их отделения остается уже более кислый расплав. Этим и другими путями происходит дифференциация магмы в глубинных очагах. Происходит изменение состава магмы и при загрязнении ее поглощенными вмещающими породами. Их усвоение (ассимиляция) вызывает появление так называемых гибридных пород, которые еще более усложняют картину развития интрузивного процесса.
      Но в крупных массивах граниты чаще все же бывают однородными. Большой объем гранитных тел и вулканических кислых толщ вулканоплутонических ассоциаций позволяет полагать, что источником кислых магм в основном является сиалическая кислая кора, переплавляющаяся под влиянием глубинной основной магмы, растворов и потоков тепла, поступавших из мантии Земли.
      А где же первоисточник и начало всех импульсов магматической активности? Здесь мы вынуждены вернуться к обсуждению вопросов, уже затронутых в начале книги, о глубинном строении Земли и эволюции земного вещества. Без повторов в обсуждении такой сложной проблемы нам никак не обойтись.
      Если мы более или менее достоверно узнали, как образуются горные породы из расплавов, и то неточно (вспомним разные процессы образования гранитов), то о происхождении самих магм мы знаем очень мало, скорее почти ничего, и вынуждены ограничиваться более или менее правдоподобными гипотезами, не противоречащими геофизическим данным.
      Мы уже знаем, что расплавленные очаги под вулканами находятся на разных глубинах — от 200 километров и менее. Эти очаги перемещаются кверху, что отмечают геофизики, предсказывающие и время ожидаемых извержений.
      Считают, что магмы поступают из астеносферного слоя — области мантии на глубинах 100 — 200 километров, где, судя по пониженной скорости распространения сейсмических волн, большую роль играет жидкая фаза глубинного вещества. В этой области и начинается пер-Еое разделение магм по составу. В астеносферу поступают относительно легкие базальтовые выплавки из ультраосновного твердого субстрата мантии, всплывающие кверху. Их выступы образуют так называемые ас-тенолиты, выдающиеся кверху в виде факеловых языков. Проникая при волнообразном движении литосферы еще выше по разломам, основная базальтовая магма достигает земной коры.
      Здесь на разных этапах развития подвижных зон процесс идет по-разному: крупные разломы — раздви-ги начальных ранних стадий развития геосинклиналей открывают доступ основной магме в геосинклинальные прогибы. Частично при раздвигах континентальных блоков, может быть, обнажается и сама мантия (?) или выжимаются ее твердые пластины. На этом этапе преобладают основные магмы, изливающиеся на поверхность (базальты) или выполняющие глубинные разломы (кристаллические габброиды и ультрабазиты).
      Иначе протекают процессы на поздних этапах развития геосинклинальных подвижных зон. С общим подъемом складчатых сооружений совпадает поступление кверху уже кислых магм и образуются массивы гранитов. Кислые магмы возникают при расплавлении земной коры, при внедрении глубинных мантийных расплавов под влиянием повышения температур. Этот новый расплав близок к гранодиоритам, которые отвечают среднему составу верхней оболочки земной коры. Чрезвычайно широкое распространение пород гранитной группы (граниты, гранодиориты) на континентах и отсутствие их в океанах позволяет считать их внутрикоровы-ми образованиями. При смешении разных типов магм (первичных и вновь образованных) возникают гибридные расплавы среднего состава.
      Процессы эволюции расплавов продолжаются и в вышерасположенных магматических резервуарах (в промежуточных очагах на пути следования кверху), и на месте застывания расплавов, здесь продолжается опускание тяжелой железомагнезиальной их части (железомагнезиальных силикатов), всплывание легких остаточных расплавов кверху и отжимание на заключительных этапах кристаллизации магмы поздних, обогащенных кремнеземом и летучими соединениями остатков, которые образуют кислые поздние граниты.
      Такой ход событий мы установили и в нашем учебном маршруте.
      Еще позднее возникают малые интрузии основных пород (дайки диабазов, базальтов) за счет того тяжелого осадка в магматическом очаге, с образования которого начиналась дифференциация магмы в глубинном бассейне. Эти дайки в нашем районе тесно переплетаются с рудными жилами. Они следуют по тем же трещинам, пересекая главную часть рудных жил и, в свою очередь, пересекаясь рудными прожилками самой поздней ассоциации минералов оловорудных месторождений.
     
      ГЛАВА 12. МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
      Метаморфические (измененные) породы слагают большую часть земной коры, в основном ее глубины, а также мантию. Изменение (метаморфизм) происходит в породах там, где меняются условия по сравнению с теми, что были при их образовании: повышаются температура и давление, на породы воздействуют различные растворы или проникающие через поры газы. Метаморфизму подвергаются все породы: осадочные, изверженные и метаморфические.
      При метаморфизме изменения в породах происходили чаще путем перекристаллизации минералов в твердом состоянии без плавления, реже с частичным, а на больших глубинах и с полным плавлением пород.
      Почему же возникает метаморфизм?
      Породы, погружаясь на глубину при складкообразовании или опускании по разломам, попадают в обстановку, отличную от той, в которой они образовались: в область высоких температур и давлений, при которых слагающие их минералы становятся неустойчивыми. Например, известняк, образованный в прошлом на поверхности Земли, попадая в не свойственные для его возникновения условия (на контакте с горячими интрузивными массивами или на глубине, куда погружается при тектонических движениях толщи), претерпевает перекристаллизацию. Основной его состав не меняется, только изгоняется при перекристаллизации примесь углистого вещества, и из плотного серого известняка рождается белоснежный кристаллический мрамор, искрящийся гранями кристаллов.
      Более сложные превращения происходят в песчанике, состоящем из различных минералов. По зернам пла-
      гиоклаза развивается слюда (мусковит), по калиевому полевому шпату — каолин, по темноцветным силикатам (роговой обманке, пироксену), а также по обломкам основных пород — железомагнезиальные хлориты. Эти новообразованные минералы наследуют химические элементы минералов-хозяев, на месте которых возникают (изохимический метаморфизм); добавляется на ранней стадии метаморфизма лишь вода, которая входит в состав новообразованных минералов. Последние имеют чаще листоватую или пластинчатую форму, и их кристаллы ориентируются параллельно ослабленным плоскостям под прямым углом к направлению давления, действующего на глубине вертикально.
      Так возникают сланцы, характерные для ранних стадий метаморфизма, проявляющегося на умеренных глубинах там, где породы пропитаны водами, проникающими через них. Эти нагретые воды и являются здесь главным агентом метаморфизма. По глинистым толщам возникают серебристые слюдистые сланцы (филлиты), по основным лавам и туфам — зеленые хлоритовые сланцы. Метаморфизм этого типа относят к фации зеленых сланцев, а процесс хлоритизации основных вулканитов называют зеленокаменным изменением.
      Развитие сланцеватости, параллельно-слоистой структуры, свойственной большинству метаморфических пород, вызвано ориентированным расположением минералов, особенно пластинчатых типа слюд, распластывающихся поперек направлений давления.
      Этот процесс уплощения вещества под действием давления можно представить на примере кубика пластилина, на который вы надавливаете пальцем. Кубик при этом уплощается и превращается в пластину. Тоже происходит и с минералами при метаморфизме, с той только разницей, что здесь наблюдается не растекание вещества, как у пластилина, а его перекристаллизация: на одних участках (со стороны действующего давления) кристаллы растворяются, на других (где росту кристаллов ничто не препятствует) нарастают, увеличивая кристаллы. Так происходит как бы растекание минеральных выделений, вытягивающихся в параллельные полосы. Особенно отчетлива сланцеватость в породах, содержащих пластинчатые водосодержащие минералы — слюды, хлориты, чешуйки которых располагаются параллельно.
      Как следует из сказанного, породы могут быть изменены в разной степени в зависимости от глубины и тектонических условий, где протекали процессы их изменения. Выделяются три зоны разной глубины с разной степенью изменения пород при региональном метаморфизме: верхняя — эпизона, средняя — мезозона и нижняя — катазона. По мере погружения пород на глубину прогрессивно меняется степень их метаморфизма. Это прогрессивный метаморфизм.
      О метаморфических образованиях верхней эпизоны метаморфической «колонки» мы говорили выше. Это в основном сланцы с водосодержащими минералами — слюдами, хлоритами — фации зеленых сланцев.
      При более значительном изменении условий, увеличении температуры или давления или обоих факторов (мезозона) появляются другие типы минералов: развиваются роговые обманки (амфиболы), а также полевые шпаты и другие безводные силикаты. Вода при повышении температуры и давления из минералов этих пород удаляется. Это амфиболовая фация метаморфизма.
      С еще большими погружениями (катазона) происходит перекристаллизация минералов. Под давлением минералы располагаются линейно, по плоскостям сланцеватости, причем возникают кристаллические сланцы, гнейсы и другие типы глубоко измененных пород.
      Глубокометаморфизованные зернистые породы ката-зоны без признаков сланцеватости относятся к гранули-товой фации (ступени). Гранулит — это зернистая порода из ортоклаза и кварца с примесью других минералов, образованная на больших глубинах, характерная для раннедокембрийских метаморфических комплексов. При высоких давлениях на глубине или в тектонически активных зонах образуется очень плотная порода — эклогит, состоящий из граната, пироксена и кварца (эк-логитовая фация). Предполагается, что эклогит развит и в верхней мантии.
      Появление в глубокометаморфизованных породах граната объясняется плотнейшей «упаковкой» атомов этого минерала. Предполагают, что на глубине под высоким давлением возникает и более плотная, чем кварц, разновидность кремнезема — стишовит. Такой минерал был получен в лаборатории молодым советским ученым Стишовым.
      Таким образом, устанавливается зависимость состава и структуры метаморфических пород от условий температуры и давления, то есть в основном от глубины, где протекали процессы метаморфизма. Само собой разумеется, важное влияние на состав метаморфических пород оказывает и исходная порода.
      Особый тип представляет так называемый ультраметаморфизм, когда все первичные признаки исходной породы полностью уничтожаются, происходит ее расплавление или замещение новыми минеральными агрегатами. Так, при плавлении глинистых сланцев, песчаников, а также древних гранитов и гнейсов возникают граниты.
      Почти полное преобразование пород производят и высокотемпературные минерализованные растворы, доставляющие из глубин новые комплексы элементов, например калий, кремний, летучие соединения фтора и хлора, которые, воздействуя на породы, вызывают отложение в ней новых минералов. При этом тоже возникают граниты. Примеры подобной гранитизации можно видеть вблизи интрузивных гранитных тел, где отмечаются прожилки полевого шпата, кварца, образующих зернистые агрегаты, а местами и крупные полевошпатовые кристаллы, развившиеся в массе осадочных пород. При сильном проявлении таких изменений возникают пегматиты — полосчатые породы, сходные по составу с гранитами, образованные на месте слоистых осадочных пород и сохраняющие их структуру в линейной ориентировке минералов.
      Процессы ультраметаморфизма особенно характерны для глубокоизмененных древних комплексов, но встречаются такие образования и в более молодых. При последовательном погружении толщ в глубины земли в них могут проявляться разные типы метаморфизма. А иногда метаморфизм возобновляется при новых вспышках тектонической деятельности (полиметаморфизм).
      В некоторых случаях происходит изменение уже ме-таморфизованных пород при подъеме их из зоны глубинного метаморфизма. Здесь тоже меняется состав минералов. В верхней зоне, насыщенной водой, проникающей через поры породы и по трещинам, появляются водосодержащие минералы. Те же слюды, хлориты, развивающиеся по глубокометаморфизованным гнейсам. Это проявление регрессивного метаморфизма (регрессия — возвратный ход процесса).
      В глубинной зоне широко представлены процессы гранитизации, причем граниты образуются чаще при глубинном метаморфизме (и плавлении) глинистых пород. В результате длительного преобразования земных толщ и возникла гранитогнейсовая верхняя оболочка земной коры.
      Мы рассказали о процессах общего, так называемого регионального метаморфизма на обширных территориях в результате общего погружения и повышения давления под нагрузкой вышележащих толщ.
      Большую роль играет и локальный (местный) метаморфизм. Это преобразование пород на контактах с расплавленными массами (контактовый метаморфизм) или в тектонических зонах смятия (динамометаморфизм).
      Контактовый метаморфизм особенно ярко виден около гранитных массивов. Пары и газы, потоки газово-водных растворов, выделяющиеся из остывающего расплава магмы, проникают в кровлю массива по порам и трещинам в породах, вызывая иногда их полное преобразование.
      По песчаникам и глинистым породам возникают роговики — плотные твердые породы, состоящие главным образом из кварца, слюды, полевых шпатов, иногда с гранатом, силлиманитом (AbSiOs) и другими минералами той же группы (кианит, андалузит).
      На месте известняков в контакте с гранитами при их перекристаллизации под влиянием высокой температуры возникают так называемые скарны — плотные породы из граната и пироксена. Состав скарнов уже существенно иной, чем известняков, из которых они образовались. Эти контактовые породы возникли за счет привноса кремнезема, окислов магния, железа, марганца, и лишь окись кальция (а иногда и магния) заимствовалась на месте из карбонатных пород.
      Часто скарны возникают уже после затвердевания гранитного массива в тектонических трещинах на его контакте. Здесь протекают сложные химические взаимодействия на контактах пород разного состава, элементы которых вступают в реакции между собой под воздействием горячих газово-водных окраинных растворов, поступающих из глубинных частей магматического массива. Растворы привносят разнообразные металлы, которые осаждаются в трещинах, замещая (вытесняя) скарнообразующие силикаты: пироксены, гранаты и Другие.
      Известны крупные месторождения железа этого типа. Таковы магнетитовые залежи в скарнах на Урале (гора Благодать, Магнитная), в Западной Сибири и в других рудных областях. Магнетитовые руды в скарнах — это важный источник добычи как в СССР, так и в других странах. Не меньшее значение имеют скар-новые месторождения меди, вольфрама (Тырныауз на Кавказе), свинца и цинка (Дальнегорская группа в Приморье).
      Таково значение контактового метаморфизма, при котором происходит полное замещение пород и обогащение их рудными элементами, поступающими в растворах из магматических тел. Это уже не изохимиче-ский процесс с сохранением общего химического состава породы при перегруппировке ее элементов, здесь происходит привнос многих, в том числе рудных, элементов из магмы и замещение породы иным по составу минеральным веществом. Такой процесс, когда бывшие минералы полностью замещаются новыми, иными по химическому составу, называется метасоматозом. Но метасоматические процессы протекают иногда наряду с собственно метаморфическим и на их фоне, поэтому и скарны относят к группе контактово-метаморфических образований.
      Термические изменения можно видеть и в связи с вулканическими процессами, когда толщи молодых осадков (туфов) пропитывают горячие минерализованные растворы, отлагающие новые соединения, главным образом кремнезема. Вспомним о гейзеритах Камчатки, о которых мы говорили ранее. Но такие же горячие воды проникают через толщи пород и на более глубоких горизонтах, содействуя их изменению.
      Кроме термального метаморфизма, известен также динамический — изменение пород под сильным ориентированным давлением. Такие изменения особенно характерны для протяженных и узких тектонических зон, По которым циркулировали проникающие из глубин растворы. Характерными динамометаморфическими породами служат так называемые голубые сланцы, в которых большое развитие получает щелочная роговая обманка (глаукофан). В рудных районах это термодинамометаморфические породы в узких зонах смятия с развитием слюдисто-хлоритовых пород, заключающих линзы сульфидных руд, богатых медью (Урал), со свинцом и цинком (Алтай).
      Существует представление, что чем древнее порода,
      тем сильнее она метаморфизована. Часто это действительно так. Большая группа метаморфических пород свойственна докембрию — таковы чарнокиты, гнейсы и граниты с определенным типом ромбического пироксена (гиперстена). Очень характерны для древнейших архейских комплексов серые плагиогнейсы. Они широко распространены на Кольском полуострове, где слагают обширные площади и уходят, как показали глубинное бурение и геофизические исследования, на глубину. Характерны для древнейших толщ зернистые гранулиты — породы из полевого шпата и кварца. Некоторые горизонты однотипных метаморфических пород протягиваются на большой площади, что позволяет сопоставлять различные геологические разрезы.
      Со временем типы процессов метаморфизма, вероятно, менялись. Предполагается, что в раннем архее были особые условия метаморфизма в молодой еще тогда земной коре.
      Специалист по метаморфическим толщам докембрия Дальнего Востока В. Шульдинер предполагает, что на раннем этапе развития Земли физические условия в верхних слоях земной коры и на поверхности были иными, чем. в последующее время. Земная кора развивалась в условиях высоких температур на поверхности под влиянием горячей атмосферы типа теперешней венериан-ской. Воздействие кислых газов, поступавших при массовых вулканических извержениях, содействовало быстрому изменению первичной земной коры, от которой до нас не сохранилось и следа. Самые ранние метаморфические породы протокоры не сохранились, они были уничтожены при наложении последующих процессов.
      Специфические условия глубокого изменения пород были на протяжении архея и раннего протерозоя, когда формировались гранитогнейсовые купола и окружающие их зеленокаменные прогибы. Наиболее интенсивный метаморфизм с привносом многих элементов из глубин был на участке воздымания, в гранитогнейсовых куполах, которые в основном образованы в процессе гранитизации. Подобные купола возникали и позднее — в фанерозое, но массовое их развитие относится к архею, когда был в основном сформирован гранитометаморфический слой земной коры. В это время происходило и плавление земной коры в зоне ультраметаморфизма с внедрением магматических массивов гранитов и образованием обильных пегматитов с богатейшей редкометалльной минерализацией.
      Таким образом, если не качественно, то количественно ранний докембрий отличался от последующих эпох интенсивным развитием глубокого метаморфизма земной коры.
      Примечательно, что в зеленокаменных архейских поясах метаморфизм проявлен иногда слабо. Так, вулканические породы зеленокаменных поясов Канадского щита по внешнему виду (и степени метаморфизма) сопоставимы с неогеновыми вулканитами Курильской островной дуги. Таким образом, степень метаморфизма далеко не всегда критерий возраста и глубинности: она зависит во многом от тектонических условий. Имеются и противоположные примеры высокой степени метаморфизма пород Камчатки. Некоторые из них по степени изменения похожи на архейские. Долго шел спор между геологами: к какому возрасту относить метаморфические толщи Срединного Камчатского хребта — к докембрию или мезозою. По-видимому, есть там и те и другие.
      Выясняется, что в тектонически активной зоне Тихого океана даже молодые меловые толщи в сильной степени затронуты метаморфизмом, сопоставимым с глубинными фациями. Особенно интенсивно такой метаморфизм проявлен в зонах глубинных разломов.
      В тектонически активной притихоокеанской области даже такие породы, как эклогиты, считавшиеся ранее сверхглубинными образованиями, типичными для мантии, на самом деле, как установил советский ученый А. Маракушев, встречаются и среди фанерозойских комплексов.
      Таким образом, степень метаморфизма зависит не только от глубины его проявления (и возраста пород), но и от тектонических условий, от наличия зон проницаемости, в которых по-разному реализуется влияние мантийных растворов и газов. Но тем н менее как главная тенденция процесса метаморфизма все же чаще наблюдается закономерная смена пород с глубиной и от молодых пород к древним: повышение степени их метаморфизма от эпи- к мезо- и катазонам метаморфической колонки.
      Итак, на поставленный нами вопрос: «Можно ли по степени метаморфизма определить относительный возраст?», — ответим: «Можно, только осторожно!»
      Ученые исследуют состав метаморфических пород и их минералов. По сочетанию минералов и тонким особенностям их состава определяют термодинамические условия, в которые попадала порода на разных этапах преобразования. Это позволяет восстанавливать историю геологических процессов и саму геохимию превращения вещества земной коры.
      Учение о метаморфизме — важная отрасль геологических наук. Она позволяет понять особенности процессов, протекающих в разных условиях, в том числе и на глубине, а также подойти к вопросу о природе той плотной части земной коры, которая условно (и, видимо, ошибочно!) именуется у геологов базальтовым слоем.
      Как уже было сказано, вместо предполагаемого базальта при бурении сверхглубокой Кольской скважины на глубине оказались метаморфические породы, лишь по плотности сходные с базальтами. Изучение метаморфических пород и их свойств, таким образом, может быть полезно для решения и общих тектонических проблем глубинного строения земной коры.
      Изучение метаморфических пород важно в практическом отношении. С метаморфическими породами связаны разные полезные ископаемые: образующиеся при метаморфизме месторождения слюды, графита, талька, глиноземсодержащие породы — руды на алюминий, а также драгоценные камни (сапфир, рубин) — прозрачные окрашенные разновидности корунда (окись алюминия). Контактовые скарновые месторождения заключают руды железа (гора Благодать, гора Магнитная) и многих цветных металлов (меди, свинца, вольфрама и др.).
      В общем семействе пород земной коры метаморфические являются важным их членом, особенно потому, что именно они слагают ее фундамент, большую часть литосферы, а возможно, и мантии Земли.
     
      ЧАСТЬ V
      ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ
     
      Более двух третей земной поверхности покрывают океаны и моря, и лишь одна треть ее занята сушей. Суша расположена в большей части на севере — обширная Евразия и связанная с ней еще в недавнее время Северная Америка. В южном полушарии находятся обломки древнего гипотетического материка Гондваны: Южная Америка, Африка, Австралия, Антарктида, занимающие менее 20 процентов общей площади континентов. Ранее некоторые ученые предполагали, что в начальные этапы развития Земли, когда ее объем был меньше, континентальная кора, как броня, обнимала всю Землю. При последующем расширении единая оболочка раскололась и образовались океаны, разделяющие «обломки».
      Как мы отмечали ранее, земная кора на материках и в океанах отлична. На материках она более мощная,
      особенно в районах высоких гор, которые своими «корнями» глубоко опускаются в мантию, подобно тому, как крупные плавающие айсберги уходят в воду глубже, чем мелкие. Это закон равновесия (изостазия). В отличие от континентов под океанами кора тонкая, лишенная «гранитного слоя».
      Строение материков, в свою очередь, неоднородно: выделяются два главных типа структурных элементов, отличные по истории развития, — устойчивые обширные платформы и подвижные узкие зоны — геосинклинали.
      Платформы представляют собой равнины (плат — плоский). Это спокойные, малоподвижные блоки земной коры: вся буйная активность глубинных геологических процессов здесь в далеком прошлом. Иногда, впрочем, происходит и в них активизация — возобновление тектонических движений.
     
      ГЛАВА 13. ГОРЫ СТДРЫЕ И МОЛОДЫЕ
      Там, где сейчас устойчивые платформы, ранее бушевали стихии: поднимались по разломам из глубин магмы, извергались потоки лавы, и слои неоднократно сминались в складки. Возвышались и снова разрушались высокие горы. Продолжалось это миллиарды лет, пока земная кора здесь не стала столь жесткой и несминаемой в результате проплавления ее гранитами и другими магматическими породами, что более не реагировала на тектонические силы. Это был уже устойчивый блок!
      Но древние горы разрушались, и их не щадило время, наступала старость, которой не избегают даже каменные исполины. Миллионы лет проводили разрушительную работу потоки вод, ветер, перепады температур, прежде чем были «срезаны» горные хребты и на их месте не возникли равнины. А затем бывшая горная область испытывала только плавные погружения и небольшие воздымания. При погружении на нее заходили воды из океана или соседних еще живых и подвижных зон — геосинклиналий, и возникали мелкие обширные моря. В них отлагались известняки (вспомним карбоновые толщи Подмосковья) и обломочные породы (при повторном перемыве обломков некогда разрушенных гор). Из этих новых наслоений возникал платформенный чехол, сложенный горизонтальными слоями и ныне слабоизмененных пород.
      Спокойно лежали устойчивые древние жесткие блоки, не нарушалось и залегание покрывавшего их платформенного чехла. Но это тоже до поры до времени. Бывали случаи возрождения тектонических движений вдоль разломов, и тогда при процессах возобновления движений (активизации) старые горы обретали вторую молодость. Но об этом мы поговорим позднее.
      Из-под чехла древнейшие исторические толщи на платформах выходят в приподнятых блоках — щитах. Изучая на этих выходах древнейшие породы, геологи получают представление о процессах далекого прошлого, великих пертурбациях и «революциях», которые здесь протекали многократно с самых ранних этапов геологической истории Земли.
      Пример разрушения старых гор мы видели в Арава-лийских горах северо-западной Индии. Выжженные солнцем холмы живо напомнили мне предгорья знойной Средней Азии...
      Удивительно было слышать рассказ индийского геолога о том, что миллиарды лет назад здесь были горы, такие же высокие, как сейчас Гималаи. А Гималаи-то вздыблены более чем на 8 тысяч метров совсем недавно, в третичное время, так же как и примыкающий к ним с севера Памир или расположенные далее горные цепи Тянь-Шаня.
      Мне хорошо знакомы молодые горы Центральной Азии с крутыми скалистыми склонами, глубоко врезанными долинами, по которым стекают стремительно быстрые горные реки. Много раз бывала в таких горах еще в детстве и потом, уже став геологом. Особенно памятно пересечение южного Тянь-Шаня и Памира в экспедициях 1929 — 1930 годов.
      Узкая караванная тропа вела через Алайский хребет в широкую Алайскую равнину, откуда открывался вид на Заалайский хребет, встающий на юге высокой стеной. Хребет этот венчали высочайшие снежные пики и среди них — пик Ленина, подступы к которому мы должны изучить, чтобы подготовить восхождение альпинистов Н. Крылова, Е. Абалакова, Н. Горбунова. Дальше — перевал через Заалайский хребет, где дух захватывает от высоты, южнее — глубокая долина реки Муксу, а за ней снова величественная стена хребта Петра Первого. Перепад рельефа до 3 тысяч метров.
      Мне довелось там подыматься по речкам, обозначенным на карте лишь бледным голубым пунктиром, открывать в их верховьях ледники. Памир был в большей части еще «белым пятном».
      В молодых горах, возникших на месте подвижных зон — геосинклиналей, я много работала и позднее. Вспоминаю вершины Вьетнама с их крутыми обрывистыми склонами, где в ущельях цепляется за скалы буйная растительность тропических джунглей, огромные хребты североамериканских Кордильер и Скалистых гор, высочайший Становой хребет юга Дальнего Востока. Как резко отличны эти молодые хребты, поднимающиеся как крутые ступени над плоскими платформенными равнинами, от старых пологих гор вроде Урала.
      Какие же силы вздымали эти величайшие горные сооружения и выводили к поверхности глубинные недра Земли?
      Причины таких процессов изучает теоретическая тектоника. Ей же принадлежит честь заниматься вопросами происхождения и глубинного строения Земли.
     
      ГЛАВА 14. ДЕФОРМАЦИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
      Слои осадков в морях и океанах, реках, а также на суше, пески, глины, илы, галечники первоначально, как вы видели на пляжах, берегах, отмелях рек, ложатся горизонтально или с небольшим уклоном. В горах же пласты осадочных пород идут наклонно, вертикально, или, как говорят геологи, «стоят на головах». Эти нарушения первоначального залегания пластов — результат постепенных, но длительных движений земной коры или процессов складчатости.
      Впрочем, предупредим, что принятое геологами слово «складчатость» не везде подходит к характеру деформации пород. Редко можно видеть плотно сжатые складки, сходные с теми, что получаются под утюгом на вашей одежде, обычно же это скорее волны, пологие или крутые, в которых смяты каменные пласты. Вогнутые части складчатой серии — синклинали, выпуклые — антиклинали, а переход между ними — крылья складок.
      Складчатые серии из многих антиклиналей и синклиналей образуют поднятые своды — антиклинории
      или впадины, зоны погружения — синклинории. В первых выходят на поверхность более древние породы, во вторых — молодые.
      Складки осложняются разломами — трещинами, по которым блоки пород смещаются вертикально (сбросы), горизонтально или косо «вбок» (сдвиги), или, наконец, при надвигании пластин одной на другую (надвиги).
      Велики были подземные силы, которые могли каменные слои сминать в гармошку, — все это работа неутомимого Плутона! По временам его активность возрастает, может быть, под влиянием космических причин (вспомним цикличность путешествия Солнца в Галактике). Периоды усиления движения земной коры отмечаются складчатостью. Это устанавливают по несогласному залеганию пород, когда нижележащие слои смяты иначе и обычно более сильно, чем вышележащие, отложившиеся на их срезанной и размытой поверхности.
      Деформации земной коры достигали наибольшей силы в определенные этапы развития Земли. Таких периодов складчатости было много в докембрии (полтора десятка), а в более близкое к нам время, в фанеро-зое, не менее пяти.
      Главные этапы складчатости с конца докембрия — это: байкальский (в позднем докембрии и нижнем палеозое), каледонский (в нижнем палеозое), варисский (в среднем-верхнем палеозое), альпийский (в мезозое и кайнозое). Последний, как наиболее близкий к нам и лучше изученный, расчленяют более дробно — на киммерийский (мезозой), ларамийский (на грани мезозоя и кайнозоя) и собственно альпийский (кайнозой). Нам эти дробные расчленения фаз молодой складчатости пригодятся в дальнейшем описании.
      Фазы складчатости выделяются и в более древних этапах, но мы не будем их перечислением осложнять наш и без того непростой рассказ.
      Отзвуки современных тектонических движений мы видим в катастрофических землетрясениях, особенно сильных в зонах молодой складчатости — в Альпийском поясе (например, катастрофическое землетрясение в Скопле, Югославия), а также в Тихоокеанском (крупное землетрясение в Чили). Но не остаются, как ни странно, спокойными и территории более древних складчатых областей, например, Средней Азии, где в результате активизации тектонических движений и подъема по разломам крупных геологических блоков уже в третичное время возникли высочайшие горные сооружения Памира и Тянь-Шаня. Движение в этой области продолжается и сейчас, о чем можно судить по всем памятным катастрофическим землетрясениям Ашхабада и Ташкента.
      Какие же силы, пусть постепенно и длительно, но в конечном счете интенсивно, перемещают и деформируют горные массы? Природу этих сил, а также форму складок, типы разломов изучает наука тектоника. Это тоже дочь геологии, и весьма серьезная. Ей под стать двигать (в уме) материки, вздымать горные сооружения, образовывать глубокие провалы земной коры.
      Тектонику изучают не только ученые-тектонисты, но и рядовые геологи в своей повседневной работе при составлении геологических карт, при разведке и эксплуатации месторождений полезных ископаемых.
      Живы воспоминания о наших исследованиях в Дальнегорском рудном районе Приморья. Долго мы «путались» с вопросом о последовательности напластования толщ, пород. Вся трудность была в том, что крылья складок наклонены в одну сторону и неясно, какой пласт древнее, какой моложе.
      Особый интерес представляло для нас положение в геологическом разрезе пластов известняка. На контактах (границах) известняков с другими породами в этом районе залегают свинцово-цинковые рудные тела, и поэтому уточнить форму известняков было очень важно для направления поисковых работ. Как будто все ясно: ниже триасовых известняков лежат пермские кремни, а выше — юрские песчаники и сланцы.
      Но вот приехали новые люди и стали изучать на плоскостях скола пластов следы ходов червей, некогда населявших море. По этим следам удалось установить настоящую верхнюю поверхность пласта. Пришлось нам изменить свои представления. Весь разрез оказался как бы перевернутым: те породы, которые мы считали древними, оказались, наоборот, самыми молодыми.
      Но на этом загадки и ребусы дальнегорской осадочной толщи не кончились, они встают перед геологами и сейчас. Какова природа известняков? Непрерывные это пласты или же разобщенные массивы типа рифов, которые формировались длительное время? Теперь доказывают, что это были рифы! Около них мы ищем руды.
      Да и в других районах в практической деятельности геологу всегда очень важно знать строение, и прежде всего складчатую структуру, особенно где полезное ископаемое приурочено к какому-то определенному пласту или горизонту. Там геологи очень часто тщательно вырисовывают на карте все детали складок, позволяющие отрабатывать, скажем, угольный пласт с учетом всех его сложных изгибов.
      Важно знать форму складок и при разведке руд. Мне, например, привелось видеть пластовое медное месторождение в Японии, где меденосный горизонт вскрывался в крыле синклинали. Его в виде овала тщательно закартировали геологи.
      Очень важно и изучение разломов. Без этого нельзя вести разведку или добычу полезного ископаемого. Представьте себе, что геолог разведывает жилу и вдоль нее пролагает штольню (тоннель). Кажется, все просто и ясно: идти вдоль жилы, держаться ее и никаких забот. Но вот беда, жила пропала! Что с ней?
      В забое поперечная трещина, и по ней продолжение жилы смещено, но куда, ломает голову геолог. Много труда и тщательных исследований в забое при свете тусклой горняцкой лампочки потребуется геологу, прежде чем он решит, в какую сторону повернуть разведочную разработку, чтобы найти смещенный блок. Ревниво наблюдают за этим и рабочие-горняки, высказывая свои предположения.
      Мы говорили о малой тектонике, с которой имеют дело геологи в повседневных исследованиях небольших участков, при составлении геологических карт, поисках и разведках полезных ископаемых. Но эти малые тектонические формы проявляются на фоне крупных и в связи с ними.
      Например, в Приморье, где расположен наш Дальнегорский район, влияли на образование складок крупные разло,мы — сдвиги. Гигантские разломы обрамляют Тихий океан. Они играли первостепенную роль и в образовании Тихоокеанского рудного пояса. Здесь установлены огромные сдвиги с горизонтальным перемещением в сотни километров. Таков, например, сдвиг Сан-Андреас в Калифорнии, крупный сдвиг в Новой Зеландии и в других областях. Современные движения с горизонтальным перемещением по таким сдвигам доказываются точными геодезическими и космическими съемкам и.
      Огромных размеров достигают и надвиги с перемещением одной толщи на другую по пологим, иногда почти горизонтальным поверхностям. Особенно они характерны для Средиземноморской альпийской тектонический зоны. Помню, как на угольном месторождении района Моравской Остравы в Чехословакии нам показали геологические профили и карты. По данным буровых скважин было совершенно очевидно, что древние породы здесь залегают выше молодых, то есть нарушен главный принцип стратиграфии, по которому вышележащий (налегающий) пласт должен рассматриваться как более молодой.
      Множество горизонтальных или пологонаклонных, надвинутых одна на другую чешуй, или пластин, карбонатных палеозойских пород, наподобие сдвинутой карточной колоды, мы видели в экскурсии через Скалистые горы в Канаде. При надвигании чешуй — тектонических пластин — друг на друга ширина полосы, ранее занятой пластами палеозойских известняков, по расчетам канадских геологов, сократилась на 250 километров! Таким образом, гигантские надвиги — это действительно вполне реальные формы тектонических нарушений, однако о масштабах перемещений идут постоянные теоретические споры.
      Теория главенствующего значения крупнейших надвигов действительно одно время получила в геологии большое распространение, ее пытались привлекать в 30-х годах и для объяснения строения восточных районов нашей страны, в частности Забайкалья. Однако применительно к нашим сибирским районам от этой теории отказались. Но для других областей иного геологического строения (Альпы, Карпаты, Скалистые горы, Атласские горы в Северной Африке) она находила подтверждение.
      В последние годы в связи с развитием новой гипотезы так называемой глобальной или плитовой тектоники многие геологи снова вернулись к представлению о большой роли надвигов — тектонических пологих пластин в строении горно-складчатых сооружений. Об этом мы расскажем позднее.
     
      ГЛАВА 15. СПОР ФИКСИСТОВ И МОБИЛИСТОВ
      В чем же причины деформации земной коры и как были направлены силы, которые вызвали образование
      складок, разного типа разломов и перемещение больших горных масс? Геологи сходятся во мнении, что движущей причиной всех деформаций являются силы, исходящие из глубинных недр Земли. Однако относительно непосредственного источника и направления действующих тектонических сил есть разные взгляды. Одни геологи считают, что главную роль в складчатости играют горизонтально направленные силы, отсюда и сжатие слоев в складки, и надвиги чешуй с горизонтальным перемещением. Таких геологов называют мобилистами (мобиль — движение). Другие, наоборот, главные источники движения видят в вертикально направленных силах, отрицают большое горизонтальное перемещение — их называют фиксистами.
      Борьба фиксистов и мобилистов идет уже многие годы. Обе стороны уверены в своей безусловной правоте.
      Геологи фиксистского направления (В. Белоусов и др.) полагают, что источник главных вертикально направленных тектонических импульсов — частично расплавленный слой мантии, астеносфера, лежащая на глубинах 100 — 250 километров от земной поверхности. Из астеносферы поднимаются кверху легкие базальтовые составные части в виде расплавленных гигантских капель астенолитов, которые вызывают плавление твердой оболочки Земли, а также нарушают равновесие в самой земной коре и вызывают тем самым тектонические движения.
      Поднятия и опускания обширных пространств земной поверхности, воздымание горных сооружений, образование складок и крупных сбросов, по которым происходит подъем магматических масс и горячих водных растворов из глубин, — результат действия вертикально направленных сил. Значительных горизонтальных перемещений блоков земной коры, по мнению исследователей этой группы, не происходило.
      Самым ярким мобилистом был в свое время немецкий ученый А. Вегенер, который в 1915 году опубликовал гипотезу о странствующих материках, как бы плавающих по глубинной пластичной оболочке. Эти идеи У Вегенера родились после замеченного им удивительного совпадения контуров материков, прежде всего Южной Америки и Африки.
      Увлекательная теория Вегенера поражала воображение многих геологов в двадцатые годы. По этой концепции южные материки: Южная Америка, Африка, Австралия с Индостаном — это части раздробленного огромного южного континента Гондваны, Северная Америка и Евразия — тоже отделившиеся части северного суперматерика.
      Попробуйте для интереса вырезать контуры Африки, Южной Америки, Индии, Мадагаскара, приложите эти «выкройки» к друг к другу — и вы увидите действительно поразительное совпадение контуров. Оно будет еще больше, если учитывать не только современные береговые контуры, а также и сравнительно узкую по-лооку мелководья — шельфа.
      Гипотеза Вегенера очень увлекала ученых, и не только ученых, но и неспециалистов в геологии, она действительно подкупала удивительным совпадением очертаний материков. Особенно убедительно демонстрируется эта идея на примере Атлантического океана, берега которого — восточный (африканский) и западный (американский) — показывают удивительное сходство контуров. Вот и полагают, что это раздвинутые по разломам части некогда единого целого.
      В последнее время доказывается, что геологические сооружения на этих сейчас разобщенных материках как будто были продолжением друг друга. Таковы редко-металльные рудные пояса Западной Африки и востока Южной Америки. Совпадает и расположение поясов древнего оледенения, как бы разрезанных на части новообразованным океаном.
      Внимание к идеям Вегенера одно время было ослаблено, но возродилось в последние десятилетия в гипотезе плитовой тектоники. Только сторонники этой гипотезы говорят о движении не материков, а более крупных литосферных плит, включающих даже и часть океанской коры, распространяющихся на большую глубину (до 200 и более километров) в верхнюю мантию и двигающихся по подстилающей пластичной, частично расплавленной оболочке астеносферы.
      На чем основываются эти идеи? Они возникли после того, как в последние десятилетия ученые-океанологи открыли огромную систему срединно-океанических хребтов, которые, опоясывая Землю, проходят через все океаны, в основном в их осевой части. Это было крупнейшее открытие века, за которым следовали и многие другие теоретические выводы и предположения. Оказалось, что в осевой части этих океанических хребтов расположены разломы, из которых и происходит излияние глубинных базальтовых лав на морское дно. Исследования показали, что возраст этих лав самый молодой в осевой части хребта и более древний в отдалении от нее. Отсюда родилась теория о расширении океанического дна и молодом возрасте самих океанов, которая подтверждала гипотезу Вегенера!
      Одним из основополагающих элементов этой теории является представление о расширении океанического дна, то есть о раздвигах в срединно-океанических хребтах. Но это расширение должно где-то компенсироваться сжатием, иначе бы наблюдалось всеобщее расширение земной коры и литосферы.
      Авторы теории тектоники плит находят признаки противоположного процесса в сокращении поверхности земной коры на периферии океанов, где, как они считают, происходит «пододвигание» океанической коры под континентальную по пологим зонам, наклоненным в сторону континентов. И такие зоны действительно есть! Их давно установили вулканологи и сейсмологи по расположению очагов (гипоцентров) глубинных землетрясений, которые лежат в широкой зоне, наклоненной к континенту. Эти гипоцентры располагаются на глубинах до 700 километров. Над этими зонами получают развитие и вулканы.
      Подобные зоны были открыты независимо двумя учеными — В. Беньофом и нашим соотечественником академиком А. Заварицким — и получили название зон Беньофа — Заварицкого.
      Сторонники гипотезы тектоники плит остроумно использовали данные о зонах, наклоненных в сторону континента, и, как мы говорили, предположили, что вдоль них происходит поддвиг, или «втягивание», океанической коры под континентальную, что и сокращает общую поверхность океанического ложа, компенсируя расширение ее при раздвигах в срединно-океанических хребтах.
      Массы, затянутые под континентальную кору, на глубинах движутся в обратном направлении, в сторону срединно-океанических хребтов, и таким образом происходит круговорот вещества земной коры наподобие вращения гусениц трактора. Согласно концепции плитовой тектоники существуют разные типы соприкосновения плит. Плиты передвигаются по астеносфере: 1) от областей расширения — срединно-океанических рифтовых — к областям сжатия на периферии океанов — зонам Беньофа — Заварицкого, падающим под островные дуги Японии, Филиппин, Индонезии (Западно-Тихоокеанский тип) или 2) под горно-складчатые высокие сооружения континентов (Андийский тип). Третий тип (Средиземноморско-Гималайский) представляют внут-риконтинентальные стыки плит, где происходит поддвиг одной плиты под другую и возникают высочайшие складчатые сооружения. Скорость движения плит от 2 — 3 до 10 — 12 сантиметров в год. Кроме зон сжатия и растяжения, выделяются сдвиговые зоны трансформных разломов.
      Гипотеза плитовой тектоники получила очень широкое, почти всеобщее, признание за рубежом.
      Кроме главных плит, выделенных первоначально французским исследователем Ле Пишоном (Евразийской, Американской, Индийской, Тихоокеанской, Африканской), сейчас называют и другие плиты, в том числе малые, например Японскую, Филиппинскую и другие.
      В СССР большой вклад в развитие концепции тектоники плит внесли океанологи (А. Монин), физики (О. Сорохтин), тектонисты (П. Кропоткин и др.).
      О. Сорохтиным сделана попытка математического расчета главнейших процессов, происходивших при формировании и развитии Земли, на основе учета геологических, геохимических и геофизических данных.
      В чем же причина перемещения плит и вообще тектонических движений Земли? Советские геофизики и физики (Е. Артюшков, О. Сорохтин) видят ее в процессах, протекающих в глубинах Земли. О. Сорохтин считает главным источником возбуждения движения мантии процессы взаимодействия на границе внешнего ядра и нижней мантии, где, по мнению Сорохтина, в результате проникновения из мантии в ядро новых порций железа (в виде закиси Fe20) происходит рост ядра и изменение состава мантии, обогащение кремнеземом.
      Возникшие при этом конвекционные потоки захватывают всю мантию. От конвекционных потоков отходят горизонтальные ответвления, которые ломают литосферу на плиты и вызывают их горизонтальное перемещение. Эти выводы подкрепляются математическими расчетами.
      Эта интересная и увлекательная гипотеза захватила многие умы, причем появились разные ее варианты. Предполагается иногда и весьма значительное перемещение плит на тысячи километров (!) с их поворотами. Наиболее интенсивные деформации земной коры, по этой гипотезе, происходят в участках столкновения плит, где и возникают горно-складчатые сооружения (например, Гималаи, Анды). Мы с вами уже знаем, что участвуем в самых разнообразных движениях: движении планеты вокруг своей оси, ее движении вокруг Солнца, движении Солнца в системе Галактики и, наконец, движении самой Галактики, вместе с которой мы с огромной скоростью мчимся в необозримом мировом пространстве. Сейчас в добавление к таким космическим движениям прибавляется и представление о более мелких геологических перемещениях вместе с литосферны-ми плитами. Кому не интересно считать себя моряком в этом плавании по необозримому «мантийному океану»?!
      Плитовая тектоника сыграла большую роль в развитии геологии, взбудоражив умы. Она заставила обратить внимание на связи явлений и глобальных процессов, поверхностных и глубинных, ранее ускользавшие от нас, поставив задачу математического и физического обоснования основных положений наших знаний о Земле.
      Казалось бы, мы подошли к новому этапу — превращению геологии из науки описательной (и потому, как считают некоторые, науки «второго сорта») в науку истинно фундаментальную, базирующуюся на применении точных методов. И не случайно эта гипотеза нашла много приверженцев, особенно среди океанологов, геофизиков, которые и были ее пионерами, первыми и главными пропагандистами. Поддерживают новую теорию и тектонисты, особенно зарубежные.
      Стройная картина, рисуемая современной гипотезой (по Сорохтину, бесспорно, уже доказанной) тектоники плит или глобальной тектоники, тем не менее встречает возражения оппонентов, критикующих ее с разных сторон.
      Как же относятся к этим новым идеям правоверные фиксисты? Самым острым критиком, ортодоксальным и последовательным противником мобилизма в любых его формах (и прежде всего плитовой тектоники) выступает известный советский тектонист член-корреспондент АН СССР В. Белоусов. Он доказывает, как было отменено, главное значение вертикальных, а не горизонтальных движений в тектоносфере, разрабатывает идеи о поступлении тектонических импульсов, магматических расплавов из астеносферы, где накоплены базальтовые «выплавки» из нижележащей перидотитовой мантии. Как и другие исследователи, он признает важнейшую роль зон Беньофа — Заварицкого в поступлении магм и растворов в верхние горизонты земной коры, только считает наклон их вторичным. По его мнению, это были вертикальные и крутые разломы, которые при поддвиге относительно плотной мантии приобрели наклон в сторону континентов.
      Важным элементом представлений В. Белоусова является его вывод о базификации коры, превращении ее из кислой континентальной в основную океаническую при вертикальных погружениях блоков. Один из главных выводов этого исследователя: изменение состава
      мантии со временем, ее истощение в результате выпла-вов легких составных частей и дегазация. Идею «отоща-ния» мантии еще раньше развивал дальневосточный геолог, профессор С. Зимин.
      Где же истина? Нельзя полностью отрицать значения горизонтальных перемещений структурных элементов земной коры, оно доказывается и современными измерениями. И явно установлено во всех зонах разного масштаба — от мелких сдвиговых смещений до крупнейших (система экваториальных сдвигов). Но в то же время имеются доказательства устойчивых связей структур земной коры по вертикали с глубинными источниками магмы и растворов. То есть много неоспоримого и в представлениях фиксистов об устойчивости структур земной коры, не испытавших значительной деформации...
      Каковы главные противоречия концепции тектоники плит?
      Одним из фактов, опровергающих значительную и повсеместную подвижность плит, является устойчивость во времени такого крупного структурного элемента, как блок Тихого океана. Он существовал еще в докембрии, во всяком случае с рифея, когда в сторону от него распространялись морские бассейны на окружающие континенты. В это время на кристаллическом основании щитов возникали прогибы, ориентированные параллельно современным границам океана. Такие прогибы с ри-фейскими (Канада) и среднепротерозойскими (Австралия) толщами, отложенными из морских бассейнов, известны по периферии современного Тихого океана. Они
      закладывались по разломам на более древнем дорифей-ском или еще более раннем фундаменте материков, которые уже тогда окружали Тихий океан.
      Что касается более раннего времени, имеются данные об устойчивости Пангеи в архее и, может быть, в раннем протерозое, поскольку структурные элементы ныне разобщенных щитов могут быть воссоединены в виде некогда связанных крупных структур. К выводу об отсутствии перемещения плит в единой древнейшей Пангее пришли канадские ученые, изучающие древние щиты, и прежде всего Канадский. По Гудвину, Пангея имела серповидную форму, была вытянута по меридиану. Возможно, ее обрамлял всеобщий океан — Пан-таласс, остатком которого и является Тихий океан. Мы можем предположить, что древнедокембрийский материк продолжался и в районе Северного полюса, соединяя и на севере Евразию и Лавренцию. Таким образом, можно представить, что Пангея распласталась по всему северному полушарию, распространяясь местами и далеко к югу.
      По-прежнему кажется правдоподобным представление Вегенера о раздвиге, который отделил Южную Америку от Африки и Европу от Северной Америки, с образованием Атлантического океана. Может быть, другую сторону этого процесса представляет надвигание континентальных масс на Тихоокеанский блок на западе американских континентов. В Северной Америке это движение к востоку доказывают системы чешуйчатых надвигов Скалистых гор, сокращающих общую ширину полосы палеозойских пород этой области: в Южной Америке — значительное увеличение мощности земной коры, в Андах — до 70 километров, которое, может быть, произошло в результате «скучивания» (или подворачивания?) континентальной коры при надвигании Южно-Американского континента на Тихоокеанский мегаблок, и омоложение возраста магматических и рудных образований к востоку.
      Таким образом, горизонтальные движения литосферы действительно имеют место, ко представлениям о значительном относительном перемещении континентальных масс противоречит закономерная сеть разломов — ортогональных, близко совпадающих с ориентировкой современных параллелей и меридианов, и диагональных — северо-западного и северо-восточного направлений. Правильность такой «решетки» с равномер-
      ным удалением друг от друга крупных однопорядковых разломов заставляет предполагать формирование этой сети на раннем этапе развития Земли и существенное влияние этих систем на все дальнейшие события: заложение геосинклиналей, формирование складчатых областей, образование разломов с поясами вулканизма и гранитных батолитов, протягивающимися на сотни и тысячи километров, а также крупных, протяженных метал-логенических зон. Эти же направления определяют и многоугольный (а не округлый!) контур бассейна Тихого океана, который ограничен системой прямолинейных разломов.
      Как же совместить несомненные данные о стабильности тектонических элементов с явными, отмеченными выше признаками горизонтальных перемещений континентальных масс? Выход из этого противоречия может быть найден в представлении о едином общем движении верхней геосферы с медленным поворотом вокруг Северного полюса при сохранении относительных взаимоотношений между составляющими блоками, которые лишь спорадически и местами нарушались при раздви-гах и локальных сдвигах.
      Предполагается, что единый праматерик Пангея охватывал не всю Землю, а в основном северную часть Земли и как бы обнимал древний блок Тихого океана. Дисимметрия материковых масс отразилась в наклоне оси вращения, который имел в дальнейшем такие важные последствия, как смена времен года и климатическая зональность, и другие особенности дисимметрич-ного развития Земли. Раздробление приэкваториальной ГонДваны может быть связано с высокой линейной скоростью вращения Земли у экватора.
      Мы высказали сомнения по поводу положений пли-товой тектоники, но это не значит, что ее следует полностью отвергнуть. Как было сказано, главное значение этой гипотезы в том, что она впервые поднимает с общих позиций глобальные проблемы геологии и пытается их разрешить с единой точки зрения. Несомненно, что утверждаемые в этой гипотезе горизонтальные перемещения земной коры имеют важное значение. Но означает ли это, что мы отказываемся от позиций фиксистов? Их утверждения об устойчивости структурных элементов Земли, несомненно, остаются в силе, что налагает определенные ограничения на выводы о масштабах горизонтальных перемещений литосферных плит.
      Логичными представляются также утверждения фикси-стов о влиянии вертикально направленных сил на процессы, происходящие в поверхностной зоне Земли. Это ведь естественно, поскольку продолжается дегазация мантии, поднимаются из глубин расплавы, которые вызывают нарушение равновесия в земной коре. Таким образом, в земной коре сочетаются ц горизонтальные и вертикальные движения, они взаимосвязаны и взаимообусловлены.
      Значение и вертикальных и горизонтальных движений учитывает гипотеза Ван Беммелена. Этот известный голландский ученый предполагает, что горизонтальные движения пластин мантии наподобие соскальзывания книг в стопке происходят на разных уровнях. В движении литосферы, по Ван Беммелену, идут волнообразные перемещения (ундации), в которых сочетаются вертикальные и горизонтальные их составляющие. В варианте Ван Беммелена, бывшего раньше последовательным фиксистом, а теперь ставшего не менее активным мобилистом, соединены элементы двух крайних направлений — фиксизма и мобилизма.
      Но возможны и другие объяснения причины горизонтальных перемещений литосферы. Может быть, это влияние вращения Земли, вызывающее перемещение масс к западу. Не с этим ли связано одностороннее расположение притихоокеанских островных дуг и омоложение возраста магматических и рудных образований в восточном направлении? Может быть, источник таких движений литосферы в глубинах Земли, в сфере на грани ее нижней мантии и жидкого внешнего ядра, как полагает О. Сорохтин, или в самом внешнем ядре, где направленное вращение возбуждает магнитное поле и представляет собой динамо-машину Земли, ее вечный двигатель?
      В свете сказанного истина находится посредине этих крайних представлений: фиксисты вынуждены признать важную роль горизонтальных перемещений, а мобили-сты умерить свой аппетит в отношении огромного размаха этих перемещений, поскольку постоянство основных структур Земли противоречит этим выводам.
      Нужна осторожность в перенесении закономерностей, установленных в молодых океанах, на древние бассейны осадконакопления — геосинклинали. Выводы о развитии океанов при раздвигах, допустимые для молодых океанов, видимо, приложимы к относительно позд-
      ним этапам развития планеты, которые, возможно, вызваны периодическими импульсами ее расширения.
      Представления о компенсации расширения океанов пододвиганием под континенты все же недостаточны, чтобы объяснить масштаб раздвигания земной коры при образовании океанов. Не компенсируется это расширение и «скучиванием» горных масс на окраинах океанов (Анды) и на сочленении плит (Гималаи). Кажется более логичным допустить периодическое (?) расширение Земли и связывать с этим процессом образование не только океанов, но и планетарных вулканических поясов, а также раздвигов окраинных морей.
      В наш век ускоренного развития наук трудно даже предсказать их ближайшее будущее. Несомненно, и в геологии будут новые открытия. Применение геофизических методов, глубокого бурения даст возможность проникнуть в земные недра и глубины океана. Мы никогда не подойдем к абсолютной истине, но непрерывно будем к ней приближаться.
     
      ЧАСТЬ VI
      ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ
     
      ГЛАВА 16. МИНЕРАЛЬНОЕ ЦАРСТВО
      Царство минералов поистине многообразно. Известно более трех тысяч минералов и минеральных видов, но основных, наиболее распространенных сравнительно немного, их насчитывается две или три сотни.
      Все вы знаете немало минералов. Кому, например, не известен малахит с его красивыми узорчатыми разводами зеленого цвета?
      Этот минерал вы увидите в облицовке внутренних ко-конн Исаакиевского собора, в Малахитовом зале Эрмитажа в Ленинграде, и, конечно, никто не пройдет мимо них.
      Многие минералы знакомы по облицовке станций метрополитена, например розовый родонит на станции «Маяковская» в Москве. Он там так удачно сочетается с темно-серым мрамором и стальными сверкающими арками!
      Знаете вы, конечно, и кварц. А тот, кто бывал на Черноморском побережье, наверняка отличал среди галек полупрозрачный опал, халцедон или сердолик.
      Многие женщины сейчас являются прекрасными минералогами и отличают розовый турмалин — его часто вставляют в колечки (заметим, что в природе розовый турмалин редок, а преобладает черный и темно-зеленый, а также синий).
      Известны многим, конечно, и такие камни, как изумруд, рубин. Оба эти минерала производятся уже искусственно. Например, рубиновые звезды Кремля созданы по разработкам Института кристаллографии Академии наук СССР, а вот искусственные изумруды получают при высоких температурах и давлениях в Сибирском отделении Академии наук. Алмазы в свое время представляли уникальную ценность, сейчас для технических целей их производят искусственно. Знаете вы, конечно, такие камни, как янтарь (окаменелая смола древних деревьев), голубой аквамарин (берилл), дымчатый топаз, недавно открытый, но уже любимый модницами сиреневый минерал — чароит.
      Красивые камни всегда привлекали человека. В свое время им приписывали и чудодейственные свойства. Одни из них, как думали, могут излечивать болезни, другие — привораживать любимого, третьи — прогонять горе и печаль. Поэтому в древности у всех народов с красивыми камнями были связаны свои легенды и суеверия. Красивые камни и сейчас продолжают радовать наш глаз, а изделия из них, выполненные искусными мастерами, вы можете видеть в крупнейших музеях нашей страны, прежде всего в Эрмитаже.
      Камни не только красота, чарующая глаз, но и первейшая необходимость. Именно с использованием камня связано развитие человечества. Начиная от первых орудий — камня, привязанного к палке, человек всю свою деятельность связывал с камнем. Уже доисторический человек умел отличать крепкий кремень среди других камней и искусно высекал из него острые ножи, топоры и другие орудия труда. Это каменный век, растянувшийся на миллионы лет!
      Огромную роль в развитии материальной культуры сыграло открытие способов получения и обработки металлов. Самородная медь, блестящая и яркая, встречающаяся в поверхностных выходах медных руд, рано обратила на себя внимание человека. Это был металл мягкий, податливый для обработки. Из него делали посуду, ножи и другие орудия. Возможно, что медь выплавили случайно. Яркие окисленные медные руды — синие, зеленые — конечно, привлекали внимание человека, и он их приносил к своему жилищу. Куски окисленной руды не раз попадали в кострища.
      Позднее научились получать и бронзу. И здесь помогал случай; в некоторых кусках окисленной руды были, кроме меди, и другие металлы: олово, цинк, сурьма. Выплавленный сплав оказывался более твердым, чем медь, — это была бронза. Так, вероятно, независимо и неодновременно в разных частях света открывалась бронза и наступал бронзовый век, начало которого относится к IV тысячелетию до нашей эры.
      Ну а железо? Его знали очень давно и находили в метеоритах — «камнях с неба» — или в самородках. Ценилось оно дороже золота. Выплавлять железо из руд прежде всего, вероятно, научились на Кавказе. Культура этого металла развивалась неодновременно и независимо в разных частях света, хотя, конечно, всегда был обмен опытом.
      История развития знаний о камнях, прежде всего о драгоценных и о золоте, восходит к далеким доисторическим временам. Отбирая камни для своих орудий, человек обращал внимание на блестящие, как солнце, самородки золота и красивые цветные камни, которые собирал для украшений.
      Вспомним миф об аргонавтах, пустившихся из Греции в далекий путь к берегам Колхиды за золотым руном. В Египте золото было известно за пять или шесть тысяч лет до нашей эры, задолго до меди. Его добывали в Аравии, на берегах Красного моря, в долине Нила. Через Византию культура золотых изделий пришла из Средиземноморья в Причерноморье. Уникальные изделия из золота в скифских захоронениях свидетельствуют о высоком искусстве мастеров.
      За тысячи лет до нашей эры золото в больших количествах. накапливалось и в богатейших сокровищницах древних царей. Так, по преданию, корабельщики царя Хирама Тирского (Тир — древний финикийский город — существует и сейчас на территории Ливана) привезли много золота из страны Офир. Царица Савская доставила из Ливии в дар царю Соломону Иудейскому множество золота и драгоценных камней.
      Известно, что у царя Соломона был кубок из огромного кристалла изумруда. Этот кубок и теперь хранится
      как священная чаша в соборе святого Лаврентия в Генуе. Сообщают, что Нерон смотрел через кристалл изумруда на бои гладиаторов. Это реальные свидетельства распространения камней по странам древних цивилизаций. Существуют и легенды, и литературные вымыслы, основанные на историческом материале. К ним относится поэтическое произведение А. Куприна «Суламифь». Куприн описывает камни, известные за тысячу лет до нашей эры, и суеверия, которые были связаны с ними.
      Обширны были торговые связи древних государств. Связи эти были морские (корабельщики из Тира) или сухопутные, например: доставка нефрита из Китая, ру- бина, алмазов и сапфиров из Индии, может быть, через Иран (Персеполь) бирюзы из Афганистана. О дальнейших путешествиях в Индию, Иран, Вавилонию, Эфиопию мы знаем из исторических источников. Таким образом, реально можно представить и привоз камней из дальних стран. Камням приписывали чудодейственные свойства и власть над людьми. Красные камни (рубины) — это камни сильных страстей: любви, гнева, крови; синие — камни успокоения (сапфир).
      Но не только суеверия были связаны с драгоценными камнями. Изучались и свойства минералов. Так, на рубеже новой эры римский исследователь Плиний Старший пишет: «Третье достоинство между драгоценными камнями после алмаза и жемчуга присваивается смарагдам (изумрудам) по многим причинам. Нет цвета, который был бы приятнее для глаза, ибо мы с удовольствием смотрим также на зеленую траву и листие древесное, а на смарагды тем охотнее, что в сравнении с ними никакая вещь зеленей не зеленеет... Блеск свой распространяют далеко и как бы окрашивают около себя воздух. Они не меняются ни на солнце, ни в тени, ни при светильнике и всегда превосходны, всегда блестящи и, судя по толщине их, имеют беспрепятственную прозрачность, что нам также в воде нравится», (Перевод В. Севергина, XVII век).
      Здесь мы видим уже описание главных физических свойств минерала — цвет, блеск, прозрачность.
      Мы говорили о распространении камней и сведениях о них в странах средиземноморской цивилизации. Но сама культура камня еще раньше пришла с Востока, прежде всего из Индии — родины драгоценных камней: рубина, сапфира, алмаза. Там были написаны и первые специальные книги о камнях.
      А в Китае издревле был культ нефрита — удивительного камня, просвечивающего теплым светом, твердого и в то же время вязкого, поддающегося резцу ваятеля. Скульптурные изображения будд, разнообразных животных, сосуды и вазы со сложным орнаментом мы видели в Сингапурском музее нефрита. Нефрит тут различных окрасок: кроме обычного зеленоватого, также голубоватый, светло-серый до пепельного, кремовый, белый, красный, черный — все цвета радуги вобрал в себя этот камень. Это богатейшее собрание китайского нефрита показывает изделия многих поколений безымянных скульпторов — высокую культуру обработки камня и тонкий вкус ваятелей, унаследованные с глубокой древности.
      Античный мир (Греция) прославился скульптурой из мрамора. С чувством, близким к благоговению, подымалась я по высоким ступеням, ведущим к Акрополю, по ним ведь ходили великие греки прошлого: Аристотель, Гераклит, Сократ! В центре Акрополя знаменитый грандиозный Парфенон (храм богини Афины), величественный, но вместе с тем и легкий благодаря строгим пропорциям. Стройные колонны перед фасадом, а над ними на фронтонах фризы со скульптурными изображениями мужественной борьбы людей, красивых и сильных, с кентаврами. Перед зданием множество обломков мраморных монолитов — остатков разрушенных зданий. Мрамор везде — белоснежный, просвечивающий в тонких сколах. Умели же люди подбирать и обрабатывать камень! Но...
      Прошла былая слава!
      Нещадно зной палит.
      Храм дремлет величаво
      В сияньи белых плит...
      А потом я попала в Италию. Здесь тоже сказка мрамора, но уже эпохи Возрождения. В великих творениях Микеланджело и других скульпторов поистине возродилось строгое и реалистическое искусство античных ваятелей Греции.
      Но мы отклонились от темы. Как говорилось, культура камня была основой развития не только цивилизации, но также искусства и наук.
      Работа с камнем (собирание камней, изучение их свойств) привела к развитию геологии и ее дочерней науки — минералогии. Началом точных минералогических исследований стало раннее средневековье, когда
      достигли большого расцвета науки в Средней Азии. Там жили и творили великие ученые — Авиценна и Бируни, который описал много минералов.
      Ученый, философ и поэт Авиценна (Ибн Сина) в стихотворении «На Бухарском базаре» высмеивает вымогательства шарлатанов, которые заманивают пациентов, обещая исцелить от всех болезней драгоценными камнями.
      Если слепнут глаза или руки болят,
      Ты иди на базар в аметистовый ряд,
      Старый маг и крикливый его казначей Объяснят тебе там, что не нужно врачей,
      Что здоровье твое в драгоценных камнях —
      В них вложил свою силу аллах.
      Ты носи их на пальце, ты прячь их в чалму,
      Чтоб тебе помогли, не давай никому!
      Ты на нитке носи их, на шею надев.
      Вот агат, он залог непорочности дев.
      Добрый маг тебе тайну аллаха открыл:
      — От бельма и проказы спасает берилл.
      От паденья с коня сбережет бирюза.
      Она укрепит, если надо, глаза.
      Берегут тебя, чтобы ты был светлолик,
      Беозар и сапфир, жемчуг и сердолик.
      Мы видим здесь упоминание тех же камней, что и в древней Иудее, и даже «специальность» в поверьях у них сохраняется (бирюза укрощает коней).
      Материалист Авиценна скептически относился к напрасным мечтам алхимиков об искусственном получении золота и ртути или об отыскании «философского камня», но он объективно оценивал практическое значение трудов этих мечтателей, первых создателей науки химии. Это отражено в диалоге Ибн Сины и алхимиков в «Балладе ртути».
      Диалог начинается со слов алхимика:
      — Я умею из окисла вырвать металл.
      Видишь, он у меня прирученный.
      Ибн Сина в мелких знаках листок прочитал И кивнул, перед ним был ученый.
      Ибн Сина загляделся — иная заря Мудрой химии строгое царство.
      Он ее понимал и любил и не зря Брал ее элементы в лекарства.
      Он давно собирался поближе копнуть Мир веществ неживых, нецелебных.
      Тронуть, может быть, марганец, может быть, ртуть, Поискать сочетаний волшебных...
      Вот остаться бы здесь, возле этих котлов,
      Перепробовать все...
      — Из листков возникла тревожная суть.
      Человек колдовал не впустую.
      Но не золото создал, гремучую ртуть,
      Безудержную силу взрывную.
      Баллада кончается трагически: искатель-алхимик погибает при взрыве полученной им же гремучей ртути. Ибн Сина не успел его остановить: «Смерть за поиск — отличная плата!»
      В трудах алхимиков, лелеявших напрасную надежду создать золото, открыть «философский камень», рождалось строгое царство химии, которая развивалась при изучении минералов и опытов по их разложению на составные элементы.
      Новая эра развития науки о минералах падает на XVI — XVII века. В Саксонских рудных горах в то время жил и работал Агрикола (Бауэр) — врач и естествоиспытатель. Интерес к минералам у него, как и у известного знаменитого грека-врача Теофраста, возник при изучении их целебных свойств. Но затем перерос в серьезные исследования минералов серебряных рудников Саксонии. Агрикола создал классификацию минералов и теорию происхождения минералов из растворов, «соков», притекавших из глубин Земли.
      Минералогические и геологические исследования саксонских месторождений получили дальнейшее развитие после создания горного училища — потом Фрей-бергской горной академии — первого в мире специального горного учебного заведения. Во Фрейбергской академии и на рудниках Саксонии работал одно время и наш Ломоносов. Оттуда великий энциклопедист вынес интерес к геологическим знаниям и материал для написания книг: «О слоях Земли», «Рождение минералов от трясения Земли».
      Ломоносов много сделал для развития минералогических знаний и поисков руд в нашей стране. Он был инициатором написания «Российской минералогии». Его обращение к горным деятелям нашло широкий отклик и положило начало собиранию, а затем и классификации минералов.
      Уже в XVII веке были открыты медные и железные руды Урала, потом серебросвинцовые руды Нерчинска, Забайкалья и Алтая. Ломоносов призывал к поискам новых месторождений. И ею призывы себя оправдали. На Урале, близ деревни Мурзинки, в середине XVIII ве-
      ка были открыты драгоценные камни — зеленый изумруд, голубой аквамарин, розовый турмалин, в Сибири и Прибайкалье — лазурит, в Саянских горах — нефрит, рекой потекли богатства в сокровищницу российских императоров, уже не заморские, а отечественные камни носили в своих украшениях аристократки. Некоторым камням даже присваивались русские названия, например сибирит (уваровит). Драгоценные и цветные камни украшали величественные дворцы и храмы Петербурга.
      Стала развиваться и минералогия. Преждевременная смерть не позволила Ломоносову написать труд о российской минералогии. Но толчок был дан. С 1763 года на Алтае составлялись списки минералов с их подробными описаниями. Это и было начало отечественных минералогических исследований. Позже такие работы начались и на Урале при поддержке руководителей горного дела страны. Сборы минералов были поставлены на широкую ногу. Последовали приказы горного начальства о покупке камней у горщиков. В Петербурге в XVIII веке существовал специальный минералогический магазин.
      В 1774 году для подготовки кадров горных командиров учредили горные училища в Екатеринбурге и в Петербурге. Последнее вскоре было преобразовано в Кадетский горный корпус военного типа, а затем в Горный институт. Это было второе после Фрейбергской академии высшее горное учебное заведение в мире. При училище (корпусе) сразу же был создан минералогический музей, куда стекались образцы минералов со всех горных районов России. Покупались также и крупные иностранные коллекции. Таким путем закладывались основы российской минералогии — науки, возникшей на основе обобщения опыта рудокопов и знаний о минералах, накопленных в практике горного дела.
      Из минералогии уже в XIX веке выделилась наука о кристаллах — кристаллография, в которой минералогия сочеталась с физикой, химией и геометрией, а позднее геохимия — синтез геологии и химии.
      В настоящее время современная минералогия поднялась на новую ступень. Используются новые средства и методы изучений* Если ранее естествоиспытатели описывали свойства минералов, то теперь объясняют эти свойства, исходя из точного знания о составе и строении минералов.
      Многие свойства зависят от внутренней структуры
      минерала. От расположения атомов в кристалле и формы «ячеек» его геометрической внутренней структуры. Например, в кубических кристаллах поваренной соли (NaCl) атомы хлора и натрия попеременно располагаются в «узлах» кубиков кристаллической решетки, и внешняя форма кристаллов — тоже кубы. Такова же структура и форма кристаллов свинцового блеска — галенита (PbS), где чередуются атомы свинца и серы. Но в некоторых минералах более сложного состава и внутреннее строение, и внешняя огранка кристаллов гораздо сложнее. Вспомните многогранные кристаллы гранатов!
      Встречаются и другие формы кристаллов: вытянутые призматические или пластинчатые, что также связано с внутренним строением минералов. Вытянутые цепочки, характерные для многих силикатов, образуют тетраэдры кремнезема (Si02), к которым присоединяются атомы тех или других металлов. Призматические кристаллы могут иметь разную форму поперечного сечения — шестиугольную (гексагональная группа — берилл, турмалин), квадратную (тетрагональная группа — оловянный камень), прямоугольную (ромбическая группа — пироксены).
      Внутренняя структура оказывает влияние на многие свойства минералов. Для примера возьмем два минерала одного и того же состава — алмаз и графит. Оба они состоят из одного элемента — углерода. Но как они отличны по свойствам!
      Алмаз — царь всех минералов. Самый твердый (десять по десятибалльной шкале), прозрачный, сверкающий. Эти свойства зависят от внутреннего строения. Он имеет наибольшую плотность, «компактность» внутренней структуры — расположения атомов углерода в кристаллической решетке. Это отражается и на его внешней огранке, повышенном удельном весе, твердости, а также на так называемом алмазном блеске: игре света при отражении от внутренних слоев из-за пониженной скорости распространения света в кристалле.
      А вот графит — тоже чистый углерод — находится на другом краю шкалы твердости. Его твердость всего единица (!) — самая низкая, связанная с особенностями его рыхлой внутренней пластинчатой структуры. Графит непрозрачен, имеет металлоподобный блеск. Вот как отличны эти два минерала — алмаз и графит, имеющие одинаковый состав! Да и образуются эти два минерала при разных условиях: алмаз при очень высоком давлении на больших глубинах, графит — в условиях высоких температур на контакте гранитных массивов или при региональном метаморфизме.
      Различны минералы и по цвету. Цвет минералов часто зависит от состава. Например, медные (малахит), никелевые, хромовые — зеленые, марганцевые (с закисью марганца) — розовые, литиевые — тоже розовые.
      Некоторые минералы имеют различную окраску. Примером могут служить гранаты: магнезиальные — вишнево-красные пиропы — известны любительницам украшений по замечательным кристаллам из метаморфических толщ и россыпей Чехословакии; железистые гранаты — бурые, кальциевые — желто-зеленые, хромовые — густо-зеленые, марганцевые — розовые. Каждая разновидность имеет свои названия, свои условия образования. Например, магниевый гранат — пироп (спутник алмаза) образуется при высоких температурах и давлениях в глубинах Земли. Зеленый хромовый гранат — уваровит находится в глубинных ультраосновных породах, богатых хромом. А кальциевый гранат — грос-суляр встречается в метаморфизованных известняках на контактах с гранитами. Так что и состав и цвет гранатов говорят об условиях их образования.
      Иногда окраска зависит от тонких примесей. Например, мы знаем, кроме бесцветного корунда (AI2O3), его окрашенные разновидности: красный рубин, голубой
      сапфир. Иногда на цвет минералов влияют дефекты кристаллов, а в других случаях воздействие включений радиоактивных минералов.
      Применение новых методов исследований, спектральной, рентгеновской и рентгенохимической аппаратуры позволяет определять не только основной состав минералов (главные компоненты), но и незначительные примеси, что имеет очень важное значение. Удается установить также, в каком виде находятся элементы примеси: выполняют промежутки между главными атомами в решетке минерала, или замещают некоторые атомы, или, наконец, образуют микроминералы — посторонние, захваченные включения.
      Сложно минеральное царство, и много еще предстоит сделать для его изучения!
      Я люблю бывать в минералогических музеях. А их Множество! Они есть не только в крупных городах, но и на рудниках, например на древнейших рудниках Чехословакии, Гуанахуато в Мексике, в Дальнегорске в Приморье.
      Каких только минералов здесь не увидишь! С осторожностью держу спутанный войлок волосовидных тончайших кристаллов джесонита (соединение свинца с сурьмой и серой) в музее древнейшего рудника Прши-брам в Чехословакии. Этот образец с верхних, давно отработанных горизонтов рудника. Стараюсь запомнить и редчайший минерал селена — гуанахуатит в музее золотого рудника Гуанахуато в Мексике.
      А богатства кристаллов в музее Дальнегорска в Приморье не оставят равнодушным даже человека, далекого от минералогии. Казалось бы, обычный минерал кальцит, а в каких красивых, разнообразных кристаллах он здесь встречается! Я помню, как рабочий принес нам на базу диковинный гриб — да, натуральный гриб, но только из кальцита. Мы с радостью купили его. Теперь он — главная ценность Дальнегорского музея. Полна чудес могучая природа!
      А какое необычное впечатление производят «природные музеи», которые мы видим в рудниках, открывающих на каждом метре все новые каменные сказки. Незабываемы картины полиметаллических дальнегорских месторождений Дальнего Востока с их уникальными кристаллами различных минералов. Месторождения залегают среди известняков. Это извилистые трубообразные неправильные залежи или плоские линзы. Главная часть рудных тел везде темно-зеленый минерал — геден-бергит (силикат железа, кальция и марганца из группы пироксенов). Геденбергит образует огромные шары — сферические выделения поперечником до метра и более, которые тесно примыкают друг к другу, образуя извилистые фестончатые зоны радиально-лучистых темных кристаллов. Между лучами темного геденбергита сверкают серебром полоски светлого блестящего галенита, золотистые «стрелы» халькопирита, черные полосы сфалерита. Все это производит чарующее впечатление при свете электрических ламп в подземных крупных камерах.
      Но особенно интересны и разнообразны по форме кристаллы минералов, нарастающие на стенках пустот. Здесь можно видеть щетки, или, как их называют, друзы, множества кристаллов галенита, сфалерита, изумительные по разнообразию форм кристаллы кальците. Какие они здесь удивительные — кальцитовые кристал-
      лы! Среди них вы различите фигуры типа остроконечных пик или плоские кристаллы, которые на руднике называют «шляпками гвоздя», или сложной ветвящейся формы, называемые на руднике «кочанами цветной капусты». Эти названия рудокопов метко передают особенности кристаллов необычных форм.
      Ученые изучают условия образования различных по форме кристаллов и отмечают, что со временем по мере снижения температуры растворов формы кристаллов менялись. Чтобы представить себе всю необычность этой сказочной картины подземных дворцов, следует сказать, что сечения камер или пустот (на руднике их называют продушинами) иногда достигают нескольких метров. Часто это плоские щели, округлые или трубчатые полости, проникать в которые нелегко и иногда небезопасно. Особенно много таких продушин было на верхних горизонтах рудников.
      Образцы дальнегорских кристаллов получили всемирную известность. Они выставляются на видном месте в крупнейших минералогических музеях не только СССР, но и зарубежных стран.
      Из минералов добываются все элементы, используемые в неорганической химии. Пионерами химии были средневековые алхимики, которые тщетно трудились в своих лабораториях в попытках искусственно получить золото или открыть «философский камень». Но, несмотря на ошибочность представлений, при исследованиях приходило и знание о природе многих химических элементов и соединений. К началу XIX века уже были заложены основы химии, которые позднее позволили нашему гениальному соотечественнику Д. Менделееву создать периодическую систему элементов. Прогнозы Менделеева об открытии новых элементов подтвердились. Для создания геохимии, а потом и биогеохимии много сделали корифеи советской науки В. Вернадский, А. Ферсман, А. Виноградов.
     
      ГЛАВА 17. МИНЕРАЛЬНОЕ СЫРЬЕ И ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС
      Эта глава в большей степени техническая, чем геологическая, в ней мы расскажем о многообразном применении минеральных ресурсов.
      Много сокровищ хранит в своих недрах Земля. Их и выявляют геологи. Вся наша жизнь тесно связана с использованием природных богатств. Взгляните вокруг;
      дом, в котором мы живем, сложен из камней, кирпичей и бетона, а сырье для них получено из земли. Машины, необходимые на производстве и в быту, сделаны из металлов, руды которых добывают в земных недрах.
      Представим на минуту, что истощились ресурсы такого металла, как олово, сразу бы встала вся жизнь: ведь сплавы олова идут на подшипники, необходимые в любом механизме, без сплавов олова нельзя было бы производить автомобили, электровозы, станки, упало бы производство консервов (олово — металл консервных банок). Словом, даже такой, казалось бы, малозаметный металл, как олово, является крайне необходимым звеном всей техники.
      А уголь, нефть? Вспомните об энергетическом кризисе, поразившем многие страны, и станет особенно ясной зависимость всей нашей жизни от горючих ископаемых, запасы которых ограничены и распределены неравномерно.
      Вся история человечества и его цивилизации связана с использованием минеральных богатств.
      Не все металлы вовлекались в производство одновременно, со временем сфера применения металлов расширялась. С бронзой пришло использование олова, а вот частый спутник олова — вольфрам еще в средневековье считали вредной примесью к оловянным рудам. Потому и называли «волчьей пеной» («вольф» — «волк», «рам» — «пена»), А сейчас вольфрам нашел широкое применение в производстве тугоплавких сортов сталей, нитей накаливания в электрических лампочках и др.
      Рано начали добывать свинец и использовать его для пуль, теперь же он крайне нужен и для экранов, защищающих от радиоактивных излучений. Но вот постоянный спутник свинца — цинк долгое время не использовался, да и сейчас он вроде пасынка в цветной металлургии — не очень-то вроде он и нужен, разве что Для оцинкования детских ванночек, ведер, производства цинковых белил. Однако стоимость содержащихся в сульфиде цинка примесей редких элементов — индия и кадмия — сопоставима со стоимостью самого цинка! Так что и цинковые руды представляют большую ценность.
      Известно, какую революцию в технике произвело открытие радиоактивных, редких и редкоземельных элементов. Практически все элементы таблицы Менделеева используются теперь человеком.
      Наш рассказ о минеральном царстве был бы неполным, если бы мы не охарактеризовали руды главных полезных ископаемых, их типы, условия образования, а также не осветили бы области современного применения различных видов минерального сырья, что для читателе может представлять особый интерес.
      Здесь, отступая от обычной генетической системы изложения, мы разделим виды сырья по техническим признакам и рассмотрим металлы: черные, цветные, а также редкие, которые служат важной добавкой при различных металлургических производствах. Затем коротко остановимся на главнейших нерудных ископаемых.
      Человек использует так или иначе все породы и минералы Земли. Согласно данным А. Виноградова в земной коре преобладают следующие элементы (содержание их дано в процентах): кислород (49), кремний (27), алюминий (8,5), железо (5), кальций (3,5), калий (2,5), натрий (2,6), магний (2,0). Эти элементы входят в состав силикатов и алюмосиликатов, слагающих земную кору. Это та «твердь», на которой мы живем и в которой протекают все процессы миграции и концентрации вещества. Мы уже говорили, что глубинные оболочки Земли отличаются по составу от земной коры, в них больше железа и магния, а также разнообразных рудных элементов, вплоть до «концентрата» металлов — железоникелевого металлического ядра, которое, как предполагают, расположено в центре Земли.
      Глубинные оболочки — источник поступления многих рудных элементов в земную кору. В земной коре прочие элементы, кроме упомянутых восьми, играют весьма скромную роль, их содержание — десятые, сотые и тысячные доли процента, а то и того меньше. Казалось бы, обычный элемент марганец составляет всего 0,09 процента, никель — 0,01, а свинец — в среднем всего 1,5*10-4, его постоянный спутник цинк и того меньше — 1 10 — 5. Примерно в таком же количестве, как свинец, содержится уран (2* 10~4), который довольно редок в месторождениях. А вот радия в земной коре очень мало — всего n* 10-10, это меньше чем одна десятимиллиардная ее часть.
      Вот почему важны высокие концентрации металлов в месторождениях, где их содержание в тысячи и более раз превышает среднее в земной коре. Месторождения металлов — это редкий подарок природы.
      Основа нашей техники — черные металлы. Это в основном сидерофильные, или любящие железо, элементы (сидерос — железо).
      Элементы семейства железа в большинстве образуют восьмую группу таблицы Менделеева и имеют сходные геохимические особенности. Они постоянно встречаются совместно. Сюда относятся железо, никель, кобальт, платина. «Дружат» с ними представители и других групп: титан, ванадий, расположенные вместе с железом в четвертом ряду таблицы Менделеева. Общей особенностью этих элементов, как и минералов, образованных ими, является связь с ультраосновными и основными глубинными породами, которые проникали в верхнюю оболочку Земли по разломам. Но вместе с тем эти же металлы участвуют и в поверхностных процессах, в частности в осадочных, образуя большие скопления в морских бассейнах.
      Железо — распространенный элемент. Его количество в земной коре исчисляется несколькими процентами, однако добывается железо из богатых руд с содержанием не менее 25 процентов металла.
      Типы месторождений железа самые разнообразные. Наибольшее значение имеют так называемые железистые кварциты — тонкополосчатые породы, в которых черные полосы — железные минералы магнетит (Fe304) — магнитный железняк и меньше гематит — красный железняк (Fe203) — переслаиваются лентами светлого кварца. Такие месторождения заключают много миллиардов тонн железных руд и известны главным образом в древнейших толщах возрастом два и более миллиарда лет! Они развиты в древних кристаллических щитах и платформах: в СССР на Русской платформе (Курская магнитная аномалия, Кривой Рог), на Сибирской платформе и в ее обрамлении (Якутия). Широко распространены они в Северной и Южной Америке, на западе Австралии, в Африке, в Индии. Запасы железных руд этого типа практически безграничны — более 30 триллионов тонн, поистине астрономическая цифра!
      Предполагается, что железистые кварциты образовались при действии железобактерий в древних бассейнах за счет железа, поступавшего в растворах с окрестных возвышенностей, а может быть, и в горячих глубинных растворах.
      Отложение осадочных железных руд происходит и теперь, и, в частности, мы даже можем изучать эти процессы в озерах, морях — современных «природных ла-
      бораториях». В последние годы открыты выделения железных конкреций (желваков) на дне океанов. Они заключают огромные запасы не только железа, но и сопутствующих ему марганца, никеля и других элементов.
      Говоря о типах месторождений железа, нельзя не упомянуть о так называемых контактовых, или скарно-вых, месторождениях, которые располагаются на границе (в контакте) гранитных пород и известняков и образованы за счет растворов, привносившихся из магматического тела. Залежи этого типа сложены богатыми рудами. Они давно известны на Урале. Я бывала на этих месторождениях: гора Магнитная, гора Благодать, гора Высокая превращены в настоящее время в огромные ямы. Руда здесь разрабатывается открытым способом, на некоторых месторождениях с петровских времен!
      Кажется, немногочисленны железные минералы. Главные из них: магнетит, гематит, а также различные разновидности бурых железняков, сидерита (карбонат железа). А какое разнообразие типов месторождений дают эти минералы!
      Особенность магнетита — его высокая магнитность — позволяет проводить поиски руд с применением магнитометрических геофизических методов. Эти свойства магнетита, как и вообще способность железа намагничиваться, были известны с глубокой древности в Китае, где тысячелетия назад был изобретен компас, служивший мореплавателям и путешественникам. По отклонению же стрелки компаса была открыта Курская магнитная аномалия.
      С железом сходен по условиям образования и по техническому применению марганец. Он обычно сопутствует железу в осадочных рудах и древних метаморфических месторождениях. Он, как и железо, основа черной металлургии, применяется для производства качественных сталей.
      К черным металлам принадлежит и хром. Главный его минерал — хромит — образует черные сплошные массы и вкрапления кристаллов в ультраосновных породах. Хромитовые месторождения, как и заключающие их массивы ультраосновных пород, встречаются в зонах глубинных разломов. Рудоносная магма поступала из подкоровых глубин, из мантии. Месторождения хромитов известны в Юго-Западной Африке, на Филиппинах, на Кубе, у нас — на Урале.
      Применяется хром в металлургическом производстве
      для придания стали особенной твердости, в хромирова-нии поверхностей металлов и в производстве красок, он придает соединениям зеленую окраску.
      К этой же технической группе принадлежит титан. Он добывается из основных магматических пород в виде ильменита (FeTi03) и из россыпей, наземных и очень широко распространенных на морских пляжах и шельфах (Бразилия, Австралия, Индия), где источником его служат титаномагнетит, ильменит и рутил (ТЮ2).
      Титан применяется при производстве особых сортов стали. Это термоустойчивый, легкий металл.
      Важен также и ванадий — частый спутник титана в месторождениях и в россыпях, используемый для изготовления особо прочных сортов сталей, применяемых в производстве брони и снарядов, в автомобилестроении, в атомной энергетике.
      Никель и кобальт, тоже элементы семейства железа, встречаются чаще в основных и ультраосновных породах, особенно никель. Он образует крупные месторождения в Юго-Западной Африке, у нас на Кольском полуострове и в районе Норильска. Это — магматические месторождения. Сульфиды никеля кристаллизовались из магматического расплава, поступавшего из мантии или из горячих водных растворов.
      Особый тип представляют остаточные месторождения никеля, образующиеся в результате выветривания никеленосных основных пород, например базальтов, габброидов. При этом возникают окисленные минералы никеля в виде рыхлых зеленоватых масс. Эти же остаточные руды обогащены железом, что позволяет их использовать для изготовления железоникелевых сплавов. У нас такие месторождения встречаются на Урале, но особенно широко распространены они в тропической зоне — на островах Индонезии, на Филиппинах, где интенсивно происходит окисление пород на поверхности.
      Итак, мы видим, что спутники железа по техническому применению принадлежат к разным группам периодической системы Менделеева, что не мешает им «работать» сообща в металлургическом производстве. «Помощников» у железа в металлургическом производстве очень много. Среди них немалую роль играют и редкие элементы, о которых мы расскажем позднее.
      Важное значение для промышленности имеют цветные металлы. Многие из них геохимически относят к группе халькофильных, родственных меди (халькос —
      медь): медь, свинец, цинк, молибден, висмут. В природе эти металлы образуют соединения с серой, сульфиды.
      Отлагались минералы цветных металлов большей частью из горячих водных растворов; главными из них являются для меди халькопирит (CuFeS2) — золотистый минерал, борнит (Cu5FeS4) — лиловатый минерал, постоянный спутник халькопирита, а также черный сажистый халькозин (Cu2S), который встречается в верхней части многих медных месторождений.
      Месторождения меди весьма разнообразны. В последние годы очень большое значение приобрели бедные вкрапленные руды так называемого порфирового типа, которые залегают часто в вулканических жерлах. Они были образованы из горячих растворов, поступавших из глубоких магматических очагов. Запасы таких руд огромны, особенно в Южной и Северной Америке. Крупные месторождения этого типа есть и у нас (Коун-рад в Казахстане, Алмалык в Узбекистане).
      Большое значение имеют также пластовые залежи медных руд, образованные при вулканических извержениях на дне морей. Это так называемый колчеданный тип, в котором медный колчедан — халькопирит — встречается совместно с железным колчеданом — пиритом. Эти месторождения долгое время служили главным источником руд на Урале.
      Наконец, велика роль так называемых медистых песчаников, содержащих минералы меди. К этому типу относятся Джезказган в Казахстане, Удокан в Читинской области, а за рубежом крупнейшие месторождения Катанги в Африке.
      Свои особенности имеют месторождения свинца и цинка, этих неразрывно связанных между собой металлов. Главным минералом свинца является свинцовый блеск, или галенит (PbS)*, минерал серебристо-белого цвета в кристаллах кубической формы.
      Главный минерал цинка — цинковая обманка, или сфалерит (ZnS). Обманкой этот минерал называется потому, что он мало похож на рудный. У него нетипичный для руд металлический блеск, а скорее алмазный. Цвет же различный: от черного до коричневого и кремового. Эти два минерала, галенит и сфалерит, как было сказано, постоянно встречаются совместно.
      Часто вместе со свинцом и цинком в рудах встречаются серебро, висмут, мышьяк, медь, поэтому свинцово-цинковые месторождения называют полиметалличесними (многометалльными). Эти месторождения образуются из горячих водных растворов и особенно часто встречаются в виде залежей и жил среди известняков, которые замещены сульфидной рудой.
      Применение цветных металлов, как все вы знаете, очень широко: в машиностроении, других областях техники, в военном деле.
      Особую группу представляют такие более редкие металлы, как олово и вольфрам (в практике их теперь относят к группе «цветных»). Эти металлы встречаются в виде кислородных соединений: олово — в окисле, касситерите, или оловянном камне (БпОг), вольфрам — в солях вольфрамовой кислоты: вольфрамите (FeMnW04) и шеелите (CaW04). Минералы этих элементов часто находят в кварцевых жилах среди гранитов или вблизи них. Блестящие черные или коричневые кристаллы вольфрамита резко выделяются на фоне белого кварца. Иногда они встречаются и в других типах месторождений: шеелит на контактах гранитов с известняками в скарнах, касситерит — в сульфидных жилах.
      Кислородные соединения образуют многие так называемые редкие металлы: литий, рубидий, цезий, бериллий, необий, тантал — они часто встречаются в пегматитовых жилах. Особенно богаты ими древние докем-брийские пегматиты (Африка, Бразилия, Канада).
      Важное значение приобретают в настоящее время легкие металлы — алюминий и его еще более легкие собратья — магний и бериллий, которые А. Ферсман называл металлами будущего. Эти металлы — конкуренты всесильного железа, призванные во многих областях его заменить. Эти металлы и их сплавы широко используются в технике, особенно в самолетостроении, ракетостроении, в производстве буровых труб — всюду, где нужен легкий металл.
      Алюминий, как известно, очень широко распространен в земной коре, и его в будущем можно будет получать из любых алюмосиликатных горных пород, богатых этим элементом. Пока же традиционным сырьем на алюминий являются бокситы. Они состоят из водных соединений глинозема, образующихся как осадочным путем при отложении в морских бассейнах, так и при выветривании алюмосиликатных горных пород.
      В последнее время разработан метод получения алюминия из древних кристаллических сланцев, образованных при метаморфизме глинистых отложений, а также из щелочных магматических, пород. Таким образом, проблема источников получения алюминия никогда не встанет перед человеком: этого металла с избытком хватит для всех последующих поколений. Дело только за технологией его извлечения и электроэнергией для создания мощных энергоемких производств.
      Иное дело бериллий. Это относительно редкий металл. Он входит в состав известного уже нам берилла и других минералов, которые встречаются в высокотемпературных месторождениях, в пегматитах, а также в жилах, образующихся из горячих водных растворов. Этот ценный металл применяется в специальных сплавах для изготовления рентгеновских трубок.
      В наше время возрастает комплексное использование полезных ископаемых. Например, из угля извлекаются редкие элементы, главным образом крайне ценный германий, из свинцовых концентратов — серебро, висмут, сурьма. Последние образуют в свинцовом блеске лишь незначительную примесь, однако при огромном масштабе выплавки свинцовых руд они составляют очень важную добавку к добыче этих ценных элементов из их собственных минералов.
      Германий, индий, кадмий и галлий добываются из цинковых концентратов. Они образуют очень незначительную примесь в цинковых обманках, где в кристаллической решетке замещают атомы цинка, становясь на их место. И, несмотря на ничтожное содержание, именно извлечение этих малых примесей из цинковых обманок является главным источником их получения.
      А они имеют большую ценность! Например, кадмий применяется при производстве ядерных реакторов, аккумуляторов, низкоплавких сплавов. Галлий благодаря его низкоплавкости (температура плавления всего 30 градусов Цельсия) используется как заменитель ртути в термометрах. Кадмий с оловом и висмутом дает сплав Вуда с температурой плавления 70 градусов. Индий, добавленный к серебру, придает последнему большой блеск, а в сплаве с медью защищает корпуса судов от коррозии в морской воде. Германий употребляется при производстве полупроводников.
      Такой элемент, как селен, не часто встречается в самостоятельных минералах, но присутствует в пирите и других сульфидах в виде ничтожной примеси, занимая место серы; он используется для создания полупроводников, оптических приборов, в частности биноклей, телеграфной аппаратуры, бесцветного стекла. Редкие щелочи, добываемые из слюд (рубидий, цезий), используются при производстве фотоэлементов.
      Все большую роль приобретают новые комбинации элементов в сплавах. Например, сплав ванадия с титаном, ниобием, вольфрамом, цирконием, алюминием применяется в производстве ракет и в атомной технике. А композиционные новые материалы тоже готовят из минерального сырья.
      Минералы издревле употреблялись как красители. Самые древние художники каменного века рисовали на скалах охрой диких животных — носорогов, мамонтов, а также сцены жизни — охоту, войны. Задолго до нашей эры (в третьем тысячелетии) развивалась совершенная по технике живопись Северной Африки, достигшая расцвета в фаюмских портретах (Египет, I — III век нашей эры), удивляющих реалистичностью и чистотой красок. И сейчас минеральные краски самые яркие и стойкие, чистые, например синий аквамарин, зеленая изумрудная зелень и волконскоит, ярко-красная киноварь, оранжевый аурипегмент и др.
      А пресная вода — это тоже дар Земли, наша ценность, которую нужно беречь и всячески охранять. С годами, особенно при энергичной промышленной деятельности человечества, происходит загрязнение водоемов и рек. Порубка лесов вызывает обмеление рек, а сооружение некоторых водохранилищ — наоборот, заболачивание обширных площадей некогда плодородных земель. Проблема сохранения ресурсов пресной воды и выявления запасов пресных вод, которые можно было бы получить путем бурения глубоких скважин для водоснабжения населения, сейчас является очень острой. Встает tae задача кругооборота воды при промышленном использовании с возвратом ее снова в употребление.
      Большое значение имеют минеральные воды как средство лечения людей. Ресурсы минеральных вод в нашей стране огромны. Сейчас производятся большие разведки дополнительных запасов этих вод, строятся новые больничные и санаторные комплексы. Минеральные воды получают свои полезные компоненты — соли кислот, щелочи и т. д. — при взаимодействии их на глубине с горными породами и выщелачивании из них элементов. Горячие источники образуются за счет вод, поступающих с больших глубин, и особенно часто встречаются в областях недавней вулканической деятельности. Горячие (термальные) воды и пар этих источников используются для создания электростанций, обогрева домов и теплиц (Камчатка, Исландия и др.)
      Из нерудных полезных ископаемых мы расскажем о некоторых, хотя значение и разнообразие этих минеральных образований ничуть не меньше, чем металлов.
      Интереснейшим является асбест. Особенностью асбеста — водного силиката магния — являются его длиннопризматические трубчатые кристаллы, которые можно расщеплять на тончайшие «каменные нити». Толщина «асбестовых нитей» иногда менее 0,0001 миллиметра! Эти нити можно прясть. Асбест — жаростойкий материал. Эти его особенности были известны еще в древности.
      Крупное асбестовое месторождение — Баженовское на Урале — я как-то повидала. В измененных ультра-основных породах рельефно выделялись параллельные жилки золотистого минерала поперечно-волокнистой структуры. Это и был асбест. Его добывали в карьере, черпали руду большими ковшами экскаваторов и отправляли на грузовиках к обогатительной фабрике, где асбест отделяли от пустой породы. Самые длинноволокнистые разновидности этого минерала (длина волокна больше 8 сантиметров) используются для производства тканей в сочетании с хлопковой пряжей. Особенно идет пряжа с асбестовой нитью для производства блестящих, а также тяжелых тканей, например для занавесей в театры.
      Асбест присоединяют к хлопку для придания тканям не только красивого блеска, но и большей прочности. Асбест используют в производстве трансмиссионных ремней. Коротковолокнистый асбест идет на производство теплоизоляционных материалов. Некоторые разновидности имеют кислотоупорные свойства, их применяют для изоляции подводных кабелей, для изготовления асбоцементных труб и плит. Словом, очень нужный минерал асбест!
      Важны для техники кристаллы разных минералов из гидротермальных жил кварца, кальцита, плавикового шпата. Прозрачные разновидности этих кристаллов ис-дользуются при производстве оптических приборов.
      Кальцитовые прозрачные кристаллы (исландский шпат) обладают сильным двойным светопреломлением. Эту особенность легко проверить. Рассматривая через прозрачный кальцитовый кристалл какое-нибудь пятно
      или букву на бумаге, вы увидите вместо одного пятна два, их создали два отклоняющихся под углом луча, обладающие различной скоростью прохождения света. Это свойство кальцита, его двойное лучепреломление, используется в производстве специальных пластин для поляризационных микроскопов.
      В кристаллах кварца, также применяемых в оптическом производстве, наоборот, ценится низкое двупре-ломление света: их используют для производства кварцевых клиньев, употребляемых для определения оптических свойств минералов. Из прозрачных кристаллов кварца изготовляют оптические линзы.
      Очень большое значение имеет пьезоэлектрический эффект кварцевых кристаллов: при ориентированном
      давлении в них возбуждаются электрические заряды. Идеальные и хорошо сохранившиеся кристаллы прозрачного кварца употребляются для изготовления пьезокварцевых пластинок, стабилизаторов радиоволн, резонаторов эхолотов. Кварцевое стекло пропускает ультрафиолетовые лучи. Вы наверняка не раз «грелись» в поликлинике под этим так называемым «горным солнцем».
      Красивые разновидности прозрачных кварцевых кристаллов применяются как поделочные камни и для украшений. Агаты — тоже минералы кремнезема — употребляются для подставок к точным приборам, для изготовления агатовых ступок и т. д. Словом, здесь используются разные свойства минерала: твердость, прозрачность, пьезоэлектрические свойства, особенности оптических свойств.
      Третий минерал этой группы — плавиковый шпат, или флюорит, имеет уже более разнообразные сферы применения: в металлургии — для понижения температуры плавления металла, в химии — в производстве плавиковой кислоты, в оптической промышленности редкие в природе бесцветные и прозрачные кристаллы флюорита используются при производстве особо качественных оптических линз.
      Кристаллы технически ценных оптических минералов сейчас выращиваются в специальных лабораториях и заводах, где, подправляя природу, люди создают очень совершенные и крупные кристаллы. Это техническое производство минералов позволяет лучше понять и условия их природного образования.
      Большое значение имеют разнообразные традицион-
      ные строительные материалы, в основном горные породы: песчаники, граниты, туфы, известняки.
      А горючие ископаемые — уголь, нефть, горючие сланцы, они важны не только для энергетики, но и для получения ценных органических соединений, широко используются в производстве синтетических материалов — тканей, а также пластмасс, которые во многом заменяют в технике цветные металлы и сталь.
      Мы здесь перечислили лишь некоторые области применения элементов и минералов. Развитие техники и особенно электротехники открывает новые области их использования.
      Применение всех видов минерального сырья в короткой главе перечислить невозможно. Ясно одно: минеральное сырье — основа промышленности.
     
      ГЛАВА 18. БУДУЩЕЕ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
      Интенсивное развитие техники приводит к истощению минеральных ресурсов. Недалеко то время, когда остро встанет вопрос о дефиците многих ископаемых. Собственно, это время уже наступает. По подсчету Р. Смита, за последние 30 лет извлечено из недр металлов больше, чем за все время их разработки на1 Земле. Пр актически в США и Западной Европе исчерпываются минеральные ресурсы, за исключением угля. Угля Соединенным Штатам хватит на 400 лет, если не будет производиться его газификация, а в противном случае — не более чем на 200 лет. Практически лишены в своем большинстве страны ресурсов нефти и газа. Большая часть нефти, по его данным, находится в районе Персидского залива и в СССР. Ее ресурсов хватит человечеству не более чем на 80 лет. Исчерпаются также в недалеком будущем и ресурсы газа, наиболее крупные в СССР.
      Р. Смит очень остро ставит вопрос о дефиците горючих ископаемых. В настоящее время, по его данным, 57 процентов электрической энергии получают из горючих ископаемых (из угля, газа и нефти), две — от гидроэлектростанций и менее одного — от атомных электростанций. Высказывавшиеся в прошлом надежды на решение энергетических проблем в атомной энергетике, по его мнению, оказались преувеличенными. Развитие гидроэлектростанций, несомненно, приводит к заиливанию рек и наносит ущерб сельскохозяйственным угодьям. Приливные электростанции (основанные на силе морских приливов) возможны не везде, а их строительство также нарушает ландшафт. Ограниченно, по его мнению, использование подземного тепла. Что же касается ветряных и солнечных электростанций, то они могут использоваться только для домашних нужд. Таковы пессимистические прогнозы Р. Смита о будущем мировой энергетики.
      Поиски новых источников энергии — проблемы ближайшего будущего. Горючие ископаемые Земли подлежат особой охране. Ведь еще Менделеев говорил, что сжигать нефть равносильно тому, чтобы топить печь ассигнациями. Нефть действительно незаменимый и ценнейший источник для получения различных органических синтетических соединений, которые в будущем могут заменить во многом металлы. Она же является основой современной химии и возможным сырьем для получения синтетических продуктов питания.
      Прогнозы Смита в отношении будущего энергетики преувеличенно пессимистические. Несомненно, будут открыты новые технологии получения электроэнергии, в частности использование тепла глубинных недр Земли, а может быть, и принципиально новые схемы ядерных реакций на основе использования водорода. Однако в общей постановке вопроса Смит, несомненно, прав и своевременно бьет тревогу. Он подчеркивает невосстано-вимость энергетических минеральных ресурсов, к использованию которых надо относиться особо бережно, охраняя их как всеобщную ценность нашей Земли.
      Как же обстоит дело с другими минеральными ресурсами? В той же работе В. Смита подчеркивается, что пока лишь треть промышленно развитых государств интенсивно потребляет минеральное сырье. Что же произойдет после вовлечения в интенсивную техническую деятельность развивающихся стран?
      Кризис с минеральным сырьем, по его прогнозам, будет интенсивно обостряться. Можно предполагать, что в будущем перейдут к извлечению всего комплекса элементов из горных пород при массовой их переработке и полной утилизации всех полезных составляющих, извлечению всех элементов периодической системы Менделеева из морской воды. Металлы станут добывать из лунных пород (железо, титан, платина, никель, цирконий). Не за горами создание космической металлургии, которая избавит Землю от возрастающего загрязнения среды и даст возможность осуществить новые технологические процессы.
      Но это перспективы будущего. Пока же на ближайшие десятилетия (или столетия) минеральные полезные ископаемые в основном будут добываться из земных месторождений. Содержание полезных компонентов в рудах будет неизбежно снижаться, и главным станет вопрос о создании рациональных способов их использования.
      Недра нашей страны еще богаты разнообразными полезными ископаемыми, и их истощение придет позже, чем в других странах. Однако и они небезграничны.
      Если благополучно обстоит вопрос с ресурсами железных руд и (при больших энергетических затратах) алюминиевых, то по некоторым видам минерального сырья своевременно ставить вопрос об особо бережном их сохранении. К таким видам полезных ископаемых, которые встречаются в немногих, небольших по площади районах, относятся, в частности, вольфрам и олово — незаменимые металлы в современной технике и, к сожалению, малораспространенные в месторождениях.
      Особенно важно экономно расходовать такой дефицитный металл, как олово. Во многих странах потребность в нем в значительной степени удовлетворяется за счет извлечения его из консервных банок.
      Ценность такого вторичного, пока бросового сырья очень велика. О масштабах использования олова на банки для консервов можно судить по приводимым в печати сведениям: за первую половину 1983 года в стране изготовлено 5,5 миллиарда условных консервных банок, на которые пошло 3 тысячи тонн металлического олова. Это ведь целое месторождение! А если собрать банки, рассеянные по свалкам страны, можно будет дополнительно к металлу, получаемому из месторождений, извлечь сотни тысяч его тонн. Организованный сбор этого ценного вторичного сырья был бы существенным подспорьем для оловянной промышленности.
      При современном прогрессе техники встанут задачи получения пока неизвестных нам видов материалов, необходимых для микроэлектроники, производства полупроводников, материалов для будущей ядерной технологии. Предсказать эти новые повороты техники даже на ближайшие годы сейчас просто невозможно.
      Очередной сюрприз сегодняшнего дня представляет попытка применения в Японии керамики вместо метал-
      ла в автомобиле- и самолетостроении. С керамики начиналась техническая деятельность человека, и снова с истощением металлических ресурсов происходит возврат к глине — ее тоже доставляет наша мать-Земля как ценное полезное ископаемое.
      Минеральное сырье в отличие от биологического невоспроизводимо. На место выработанного месторождения нелегко найти новые, особенно в наш век, когда поверхность Земли уже достаточно детально исследована. Речь может идти главным образом о выявлении месторождений, не выходящих на поверхность и залегающих на глубинах. Для их поисков особенно важно знать и изучать закономерности размещения полезных ископаемых. Этими вопросами занимается наука металлогения.
     
      ГЛАВА 19. КАК ОБРАЗУЮТСЯ РУДЫ
      Знания о рудах, приметах, позволяющих их находить среди скальных пород, переходили от поколения к поколению и рождались из опыта.
      Еще великий греческий философ Аристотель (384-322 год до нашей эры) создал классификацию минералов. Наблюдения над минералами, образующимися из горячих вулканических вод, должно быть, проводили римляне. Так, наверное, именно эти наблюдения привели римского архитектора Витрувия к выводу о возникновении минералов из горячих водных растворов.
      Следующая страница истории взглядов на образование руд — это время среднеазиатской культуры средневековья. В Средней Азии проводилась интенсивная разработка руд серебра, свинца, меди, золота и других металлов. По следам этих интенсивных старых работ и переоткрывали многие месторождения в наши дни.
      Удивительными знатоками руд были поисковики того времени. Ни один выход рудных тел не оставался ии не замеченным. Перед моими глазами целые зоны ям и узких нор « рыжих ожелезненных породах, какие мне приходилось видеть не раз в Средней Азии. Я сама с азартом первооткрывателя исследовала рудоносный пласт среди песчаников в одном из рудных районов Ферганы, где буквально через каждые десять шагов встречалась узкая щель или нора, пройденная по свинцово-цинковым рудам. Остатки руд и сейчас можно было видеть в выброшенных из выработок пустых породах — отвалах, которые полумесяцами окружали отверстия входов в древние выработки.
      А какие поразительные крупные рудники мне приходилось видеть в той же Азии среди известняков! Здесь были сложные трубчатые тела с коленообразными изгибами, а иногда и закрученные по спирали. Проникать в выработки по таким штольням было трудно и местами невозможно. Как же работали древние?
      Руду вытаскивали мешками на поверхность. В выработках находят глиняные светильники и примитивные молотки. Тяжело доставались золото, серебро и другие металлы, извлекавшиеся из недр для властителей. Возможно, применялся в этом производстве труд рабов, а в узких щелях и труд детей.
      Мы попадали и в огромные залы с высоченной кровлей и крутыми стенками. С кровли свисали кальцито-вые сталактиты, снизу поднимались им навстречу сталагмиты, сливаясь в причудливые колонны.
      Отшумели звуки той эпохи. Сейчас в пещерах древних рудников с шорохом проносятся стаи летучих мышей. Наши голоса гулко отдаются под высокими сводами. Спасибо вам, далекие предки, вы оставили в наследство ценнейшие клады!
      Поражает не только поисковое искусство древних рудокопов, но и теоретические выводы ученых того времени о происхождении руд. Так, знаменитый таджикский ученый Бируни (XI век), наблюдая мельчайшие капельки жидкости в кристаллах минералов, пришел к верному заключению об осаждении их из водных растворов. Этот вывод без малого на тысячу лет опередил представления о происхождении минералов и руд.
      Его современник, известный среднеазиатский ученый, врач и философ Авиценна (Абу Али Ибн Сина) интересовался минералами прежде всего как лекарствами, а также как источником получения разнообразных химических соединений. Но он был в то же время большим знатоком минералов и составил их классификацию, выделяя камни, плавкие тела (металлы), серные, горючие вещества и соли.
      Перенесемся теперь в другой район — в Среднюю Европу. Здесь разработки руд шли с начала V века. Были известны многие тысячи рудных жил, из которых весьма интенсивно добывались олово и серебро, а также другие металлы.
      Опыт горняков Саксонии обобщил уже упоминав-
      шийся ранее известный исследователь — врач Г. Бауэр (1494 — 1555), получивший прозвище Агрикола. Его, как и древних врачей, минералы интересовали прежде всего как источник лекарств. Однако он так увлекся минералогией, что стал крупнейшим специалистом в этой области и знатоком горнорудного дела. Из его многочисленных книг наиболее известен труд «Де ре Метал-лика». На картинках-иллюстрациях книги показаны горняки-гномы за работой. Мы можем по ним проследить разные стадии работ, начиная с поисков с лозой (прутом), которая, как считалось, помогала находить рудные жилы, и кончая добычей, сортировкой руд и их плавкой в специальных печах.
      Агрикола высказал интересные идеи и о происхождении руд. И его интересовал вопрос, как образуются руды, почему они находятся в трещинах и слагают блестящие рудные жилы. Он пришел к выводу, как до него и Бируни, что минералы жил отлагались из водных растворов, и называл их соками. Соки, по Агриколе, не что иное, как подогретые воды, каким-то образом насыщенные металлами, которые они растворили из горных пород, просачиваясь через них. В качестве доказательства выщелачивания и переотложения металла он приводил наблюдения над образованием медной зелени на медных монетах. Он ссылался также на примеры современного отложения шариков углекислого кальция в горячих минеральных источниках, словом, основывался на точных геологических наблюдениях.
      Близкие идеи развивал и М. Ломоносов, который побывал в Саксонских рудных горах и, видимо, в значительной мере находился под влиянием идей саксонских горняков и естествоиспытателей. Но у Ломоносова мы находим уже представления и о влиянии глубинных процессов на рудообразование, в частности на тектонические движения, которые находят отражение в землетрясениях. Такие представления им изложены в работе «Рождение металлов от трясения Земли». Причину нагрева вод рудообразующих растворов он видел в подземных угольных пожарах или сгорании серы под землей.
      Чрезвычайно интересно, что первые научные представления гениальных ученых-одиночек наиболее близко подходили к современным идеям о происхождении руд. В дальнейшем же, по мере развития научных школ, все больше дифференцировались научные представле-
      нйя и появлялись сторонники различных, подчас взаимоисключающих друг друга гипотез. Особенно острый взрыв теоретических дискуссий произошел в конце XVIII — начале XIX века в той же Саксонии, которая стала центром научной геологической мысли после создания там Фрейбергской горной академии.
      К этому периоду относится знаменитый спор между плутонистами и нептунистами. Плутонисты развивали идею о происхождении руд, как и горных пород (базальт, гранит и др.), из магматических расплавов. Они являлись последователями английского естествоиспытателя Д. Хеттона. Эта гипотеза глубинного источника вещества была названа по имени бога подземного царства Плутона.
      Сторонники противоположной концепции — непту-нисты, названные так в честь бога морей Нептуна, исходили из представлений о том, что горные породы, так же как и руды, возникали из вод Мирового океана, который покрывал поверхность Земли во время всемирного потопа. Водное или осадочное происхождение приписывалось также гранитам, базальтам и другим горным породам, которые плутонисты считали магматическими. Родоначальником этого направления был известный профессор Фрейбергской горной академии А. Вернер. Исключительно высокий авторитет этого крупного ученого и педагога способствовал утверждению нептунистиче-ских идей на многие десятилетия. Кстати, их разделял и Гёте, являвшийся горячим поклонником Вернера.
      Сейчас, оценивая эти идеи исторически, мы видим, что наряду с заблуждениями (осадочное происхождение гранитов и базальтов, мистическая вера в библейский всемирный потоп) идеи Вернера имели и рациональное зерно. И это прежде всего касается вопроса происхождения руд. Наблюдения над жилами саксонских месторождений показали, что минералы в них располагаются слоями или корками на стенах трещин, последовательно сменяя друг друга. Некоторые из них образуют кристаллы, нарастающие в сторону середины жильной трещины, видимо, формировавшиеся в пустоте. Эти наблюдения достаточно убедительно свидетельствовали о том, что жилы действительно образовались из водных растворов. Источником этих растворов Вернер ошибочно, как это и следовало из его концепции, считал не глубины Земли, а Мировой океан.
      В дальнейшем произошел синтез представлений плутонистов и нептунистов в теории происхождения руд из горячих водных растворов, но уже не поверхностных, как считал Вернер, а глубинных, восходящих от остывающих на глубине магматических тел. В этой теории, которую связывают обычно с именем французского ученого Э. де Бомона, произошел как бы синтез противоположных взглядов — плутониста Д. Хеттона и неп-туниста А. Вернера.
      Бомон в своих выводах об отложении минералов рудных жил из горячих водных растворов основывался прежде всего на данных о минералах, возникающих из газов и горячих вод при вулканических извержениях. В России сходные идеи задолго до Бомона излагал профессор Петербургского горного корпуса Д. Соколов.
      Но и в дальнейшем шли споры по многим вопросам рудообразования. Так, в конце XIX столетия снова остро вспыхнула дискуссия об источнике рудного вещества: откуда берутся металлы, поступают ли они в растворы из пород, по которым циркулировали воды, как это считали Агрикола и Ломоносов, или привносятся из магматических тел, как утверждал де Бомон, или, наконец, из еще больших подкоровых глубин. Или из тяжелой оболочки, так называемой барисферы, сопоставимой с мантией в нашем понимании. В основном эти варианты образования руд обсуждаются и ныне.
      Как знаем мы сейчас, руды имеют различное происхождение. Одни осаждаются в водных бассейнах — морях, океанах, озерах — и составляют часть осадочных толщ, другие образуются из магм или водных горячих растворов магматического или глубинного происхождения, третьи возникают при изменении (метаморфизме) ранее образованных пород, осадочных или магматических.
      С осадочными породами связаны очень многие полезные ископаемые. Прежде всего сами породы служат предметом разработки для разных целей. Конечно, вы представляете важность песков и глин для производства цемента, известняков для производства извести. Без этих материалов невозможно строительство домов, плотин, гидроэлектростанций. Песчаники, а также изве-стцяки или образованные при их перекристаллизации мраморы применяются при облицовке стен. Мрамор к тому же бесценный материал для скульпторов.
      С осадочными толщами связаны месторождения таких полезных ископаемых, как торф, уголь, которые об-
      разевались из остатков растений и деревьев далекого геологического прошлого Земли. Из органических соединений возникла и нефть, столь необходимая в нашей современной деятельности.
      Как же произошла нефть? Преобладает теория образования нефти из органических остатков. Важную роль в накоплении углеводов нефти и газа играло разложение планктона — мельчайших плавающих растительных и животных организмов, образующих после гибели скопления в осадках. Газообразные и жидкие продукты этого разложения — нефть и газ — перемещаются через толщи пород и накапливаются в наиболее порис-ть!х из них под покровом плотных, малопроницаемых. Чаще всего эти легкие продукты органического происхождения подымаются в своды антиклинальных складок.
      Осадочное происхождение имеют месторождения калийной и натровой, магниевой и других солей, которые осаждались из воды в лагунах в результате выпаривания.
      Мне довелось видеть чрезвычайно интересные разработки соли в Индии. Это были квадратные делянки в озере, разгороженные дамбами. Технология процесса получения соли здесь несложна: главная действующая сила — это солнце. Соль осаждается при выпаривании воды в прекрасных кристаллах на дне водоемов. Опущенный на сутки каркас замысловатого сооружения из проволоки извлекается рабочим, ходящим по колено в рассоле, на глазах удивленных зрителей, как прекрасный, сверкающий соляными кристаллами игрушечный дворец.
      Эти соленые озера, возможно, не являются остатками моря, а возникли в результате выщелачивания натровых солей из пород. А вот типичным примером морского испарения является залив Кара-Богаз-Гол, где периодически отлагаются слои солей различного состава.
      Но не только нерудные полезные ископаемые образуются осадочным путем. При осадконакоплении возникают и концентрации железных руд. Одни из них происходят на ваших глазах. Так, мне пришлось видеть округлые выделения бурого железняка диаметром в несколько сантиметров, отложившиеся на колючей проволоке из заградительной линии у окопов времен Великой Отечественной войны недалеко от Ленинграда. Скорость нарастания этих железняков (конкреций) определялась достаточно точно — до одного сантиметра в год.
      Отложения бурых железняков на дне озер, так называемые болотные руды, известны в России с давних времен. Из них добывали руду для основанного Петром Первым завода близ города Петрозаводска.
      Накопление железа и марганца с примесью других металлов в желваках происходит и на дне океанов. Запасы таких океанических выделений железа огромны, но добывать такие руды с глубины четырех и более километров нелегко. Геологи изучают состав этих руд. В решении проблемы их разработки должны принять участие океанологи, геологи, химики, экономисты. Задача трудная, но игра стоит свеч: на дне океана лежат бесценные сокровища металлов, которые могут обеспечить человечество на необозримое будущее.
      Мы говорили о современном осаждении железных руд. А шли ли такие процессы раньше? Мы имеем все основания считать, что и в прошлом железные руды в осадочных породах формировались сходным образом в морских и озерных бассейнах. Именно так возникли крупнейшие месторождения железистых кварцитов, хорошо известных нам по Кривому Рогу и Курской магнитной аномалии.
      Характерно, что в других странах и на других континентах такие руды отлагались главным образом на ранних этапах развития Земли. Это была эпоха всеобщего обогащения земной коры осадочными железными рудами. Возможно, на этот процесс оказывали влияние особенности состава атмосферы и гидросферы на раннем этапе развития Земли, что вызывало выщелачивание железа из пород.
      В тот древнейший период интенсивного и широкого проявления вулканизма железо привносилось в бассейны осадконакопления и речными водами, и вулканическими газами, и горячими растворами, богатыми сильными растворителями.
      Осадочное происхождение имеют и руды других металлов, например меди. К ним относятся крупнейшие залежи медистых песчаников Удокана, Джезказгана. Эти месторождения образовались при размыве медьсодержащих вулканических пород и древних медных месторождений, сноса металла в водные бассейны, где осаждались медьсодержащие обломки пород и руд, привнесенная растворами медь. Позднее такие руды были метаморфизованы, и в пластах медистых песчаников возникли секущие жилки из переотложенных в трещинах медных минералов.
      Могу удостоверить, что колчеданные руды иногда могут возникать действительно из вулканических газов. Мне довелось видеть колчеданные руды, образованные из насыщенных газами растворов, поднимающихся из глубинных частей вулканического аппарата. Это было на Южных Курилах.
      Вулкан Менделеева на самом южном острове Куна-шир Большой Курильской гряды давно уже дремлет, однако в глубинах его протекают активные процессы. На его склоне на поверхность вырываются газовые струи сернистых соединений, из которых здесь же отлагается самородная сера, а чуть поглубже — колчеданные пиритовые руды. Те самые, о происхождении которых идет спор.
      Запущенная старая дорога, вьющаяся по склону вулкана через заросли низкорослого тонкоствольного бамбука, привела нас к бывшему серному руднику. Породы — лавы и туфы — здесь осветлены и резко выделяются желтовато-белым пятном на темном фоне неизменных андезитов. А над этим пятном висят белыми клубами густые сернистые испарения. Они поднимаются от многочисленных горячих источников. Опустишь былинку в такой кипящий родник, и на глазах она покрывается блестящими янтариками серы.
      На поверхности сернистые газы окисляются, и по склону горы стекает вода, несущая в себе серную кислоту. Эти кислые воды взаимодействуют с лавами, разлагают их, выщелачивая железо, что и является причиной осветления пород. А растворенные в водах соединения железа стекают и осаждаются в натеках бурых водных железных окислов. Взаимодействие этих окислов железа с сернистыми газами, в свою очередь, приводит к отложению черных сажистых сульфидов железа. Это и есть «колчеданы», которые через миллионы лет будут выглядеть как блестящие пиритовые латунножелтые сульфидные руды, хорошо известные нам в районах древнего вулканизма.
      Но гляньте: пирит, оказывается, образуется и в нашем сернистом (сольфатарном) поле. Прямо под ногами у нас золотистые черепки. Это куски разбитого чугуна, замещенные нацело пиритом (FeS2) под воздействием сернистых растворов. Для образования этого
      пирита не понадобились миллионы лет: чудо такого превращения произошло всего за десятилетие после закрытия серного рудника.
      В нашем сольфатарном поле образуются не только сульфиды железа. Геологи, промывая в лотке тяжелый шлих из наносов речки, находили блестящие карминнокрасные кристаллики киновари. В рудах при спектральном анализе определяются также медь и цинк.
      С большим интересом наблюдали мы эту современную природную лабораторию, где происходят процессы минералообразования, связанные с деятельностью газоводных горячих источников на склоне дремлющего, но отнюдь еще не умершего вулкана.
      Спускались мы вниз по речке Кислый Ключ. Вода в ней действительно кислая и окрашена взвесью коллоидной серы в молочно-белый цвет. Коллоидная сера выпадает при нейтрализации кислых сернистых вод щелочными, поступающими из горных пород. Над теплой речкой висит беловатая дымка испарений, и в этом природном парнике вырастает удивительно крупная ежевика: поистине мы видим сказочную молочную реку в кисельных берегах.
      Руды образуются и в современных вулканических озерах, куда поступают из недр дремлющего вулкана металлоносные горячие струи.
      Отправимся на Камчатку. Побывать там — мечта любого геолога. Особенно всех привлекает прославленная за последние годы металлоносная кальдера Узон.
      Кальдера — это округлый овал «проседания», образованный при погружении верхней части вулкана, после того как из недр было выброшено много материала и образовалась пустота. Природа, как известно, пустоты не терпит, и лежащие над ней массы пород осели. В провале этого оседания образовалось изумрудно-зеленое озерко, на дне которого бьют горячие вулканические источники.
      Местами на озере видны оранжевые пленки, раньше их принимали за железистые. Но исследователи Института вулканологии доказали, что на самом деле окраску придают пленкам не окислы железа, а сернистые соединения мышьяка ярко-оранжевый реальгар и золотисто-желтый аурипигмент. А потом обнаружили и на дне слой рудоносных осадков с теми же мышьяковыми минералами, а также с сернистым соединением сурьмы антимонитом. Сотрудница Института вулканологии С. Главатских с гордостью показывает нам большие «щетки» прекрасных игольчатых стально-серых кристаллов сурьмяного блеска. Она достала их, ныряя в горячие воды к «проколам», отверстиям, из которых бьют металлоносные воды.
      Пример кальдеры Узон подтверждает современные идеи о первично-осадочном образовании некоторых пластовых отложений сурьмяных руд, известных, в частности, в Восточной Европе.
      В последние годы говорят об осадочном образовании многих свинцово-цинковых месторождений древнего возраста (около 1,6 — 1,8 миллиарда лет назад). К этому типу относятся пластовые рудные тела Австралии и Канады. На осадочное происхождение руд указывает чередование тонких прослоек сульфидов свинца и цинка и глинистых пород. Эти «слойки» разного состава смнты в мелкие сложные складки.
      Отложение свинцово-цинковых полужидких (желеобразных) руд обнаруживают на морском дне. Свинец и цинк выпадают в виде сернистых соединений из концентрированных растворов (рассолов), поступающих по трещинам из глубин моря (мантии). Такие образования известны на дне Красного моря и в восточной части Тихого океана.
      Очень своеобразны осадки сернистых соединений свинца и цинка в трубах буровых скважин на нефть в районе Каспийского моря. Здесь металлы также привносились из глубин в составе вод нефтеносного бассейна. В этом случае источник металлов может быть уже не столь глубоким. Вероятней всего, он располагается в верхней части земной коры.
      С вулканическими породами иногда связаны и такие металлы, как золото и серебро. Таковы золото-серебряные месторождения Северной Америки и некоторых рудных районов востока СССР. Золотоносные жилы находятся часто в жерлах вулканов. В вулканических жерлах заключены и некоторые крупнейшие медные и медно-молибденовые месторождения так называемых порфировых руд, содержащих включения и прожилки рудных минералов в вулканических породах.
      В последние годы высказываются мнения, что некоторые сурьмяные и вольфрамовые месторождения с шеелитом (CaW04) пластовой формы тоже образовались осадочным путем из растворов вулканического происхождения. Словом, выясняется, что осадочные тол-
      щи являются неисчерпаемым источником разнообразных полезных минералов.
      Месторождения, связанные с глубинным источником рудного вещества — с магмами или растворами, поступавшими из мантии, образуются при тектрнических движениях во время складчатости или при образовании разломов.
      Связь с магмой бесспорна для рудных минералов, образующих рассеянные включения или прожилки (платина) в ультраосновных породах. Иногда рудные минералы столь обильны, что становятся породообразующими, то есть неотъемлемой составной частью породы, закристаллизовавшейся из расплава (хромит).
      Несомненна связь с ультраосновными породами медно-никелевых руд, которые образуют в этих породах прослои, линзы, а иногда и жилы с выделением минералов в трещинах, секущих породу. Таковы месторождения района Печенги на Кольском полуострове и Норильска в Красноярском крае.
      Удивительно своеобразны трубчатые тела ультраосновных алмазоносных пород — кимберлитов. Кимберлиты внедрялись из мантии с больших ее глубин (250 километров). Считается, что породы образованы при глубинных взрывах. Под большим давлением при взрывах и образовались алмазы. Такие алмазоносные трубки взрыва есть в Африке, а в последние десятилетия открыты и у нас в Якутии.
      С основными породами связаны месторождения железа, титана, железо-медно-ванадиевых руд. Магматические месторождения этой группы широко распространены на Урале.
      С магмами связаны месторождения, образованные не только на глубине, но и возникшие при вулканических извержениях на поверхности. К этой группе относятся оловянные месторождения с желваками оловянного камня в кислых лавах и некоторые медно- и серноколчеданные месторождения, залежи массивных так называемых колчеданных, сульфидных руд в вулканических породах. О происхождении таких месторождений идут споры: одни геологи полагают, что руды возникли из растворов, поступающих из глубин, другие, что они непосредственно возникли при излиянии лав. Вероятно, в природе есть и те и другие, только их трудно различить, особенно если руды перекристаллизованы и изменены.
      Олово и вольфрам обычно связывают с гранитами. Широко известны кварцевые жилы с оловянным камнем и вольфрамитом в гранитах и в их ближайшем окружении. Олово встречается иногда и в вулканических породах. Так, в Северной Америке оловянные проявления широко развиты в поясе кислых (обогащенных кремнеземом) вулканических пород, который протягивается на тысячи километров через штаты Невада, Новая Мексика и по территории Мексики.
      В этом поясе известны сотни мелких месторождений, где оловянный камень (касситерит) образует блестящие коричневые желваки с концентрическими кольцами разного цвета: черного, коричневого, кремового, возникшие из сгустков коллоидных растворов. Здесь же встречаются и жилы с касситеритом. Совершенно очевидно, что олово привносилось именно кислыми лавами. Но иногда можно видеть непосредственные переходы от лав, излившихся на поверхности, к кристаллическим породам, слагающим жерловины вулканов. Эти породы уже приближаются к гранитам, и в них также можно наблюдать выделения касситеритов.
      Мне приходилось видеть оловоносные граниты, в которых кристаллы касситерита с другими минералами (кварцем, нолевым шпатом) нарастали в виде щеток на стенки пустот породы. Эти выделения, вероятно, возникли на месте газовых пузырей, насыщавших магму, то есть и здесь доказывается прямая связь металлов с магматическими породами.
      Однако наиболее распространены оловорудные жилы, секущие граниты или расположенные за их пределами. Но и в этих случаях часто удается доказать непосредственную связь руды с гранитами: чем ближе к граниту, тем более высокотемпературными являются рудные жилы, значит, оловоносные растворы распространялись от гранитов.
      Итак, источником металлов в рудных жилах в большинстве случаев являются магматические породы, образованные из магмы, поступившей или непосредственно из подкоровых глубин, или возникшей в результате расплавления земной коры.
      Какова же роль вмещающих пород в металлообра-зовании? Ошибался ли великий Ломоносов, когда утверждал, что растворы, проникающие через земную толщу, заимствуют из нее металлы, выщелачивая их из пород?
      В земной коре происходит круговорот элементов, первичное поступление их с вулканическими породами и перегруппировка при метаморфизме, «мобилизация» при воздействии более поздних магматических тел или при проникновении растворов глубинного происхождения.
     
      ГЛАВА 20. НАУКА МЕТАЛЛОГЕНИЯ
      Значение анализа геологических условий для поисков руд подчеркивал Ломоносов, который призвал отличать места, пригодные для руд, от непригодных. «Пойдем ныне по своему отечеству, станем осматривать положение мест и разделим к произведению руд способных от неспособных; потом на способных местах поглядим примет надежных, показывающих самые места рудные, станем искать металлов, золота, серебра и прочих, станем добираться отменных камней, мраморов, аспидов и даже до изумрудов, яхонтов, алмазов. Дорога будет не скучна, в которой хотя и не везде сокровища нас встречать станут, однако везде увидим минералы в обществе потребные, которых промыслы могут принести нам не последнюю прибыль...
      Металлы и минералы сами на дар не придут, требуют глаз и рук к своему прииску».
      Сбылось предсказание Ломоносова: открыты метал- . лы и «отменные камни» в нашей стране, их успешно ищут ц находят неутомимые геологи, прилагающие глаз и руки к их «прииску».
      А помогает в этих поисках наука металлогения.
      Задача металлогении — выяснять закономерности распределения месторождений в земной коре. Полезные ископаемые распространены далеко не повсеместно. Некоторые встречаются лишь в небольших по площади районах, например олово. Искать такие районы и месторождения, не имея путеводной нити для поисков, научного прогноза, это все равно что выискивать иголку в стоге сена. И мы ищем месторождения, руководствуясь определенными правилами.
      Собственно, так было и задолго до нас, когда наши „ талантливые предки умели находить рудные месторождения, руководствуясь наблюдениями и практическим опытом. Уже они отмечали, что месторождения одного и того же полёзного ископаемого нередко встречаются близко друг к другу. У русских рудокопов этот вывод формулировался: ищи руду около руды!
      Давно отмечали, что многие месторождения располагаются вдоль каких-то линий. Изображенные на карте кружки месторождений похожи на бусы, нанизанные на нити, а нити — это разломы, трещины, вдоль которых чаще всего расположены руды.
      Линейное расположение месторождений в определенных зонах отмечал еще Ломоносов. Так, он говорил, что медные месторождения Камчатки и Японии принадлежат «к одной гряде, которая лишь островами себя из земли показывает». Теперь мы знаем, что именно там пролегает меденосная внутренняя зона Тихоокеанского рудного пояса.
      Очень интересные идеи о расположении золотых месторождений в протяженных планетарных поясах высказывались в середине прошлого века русским горным инженером И. Полетикой. Он говорил, что золотоносные зоны тянутся от Урала через Сибирь, с одной стороны, к югу, на Яву и Суматру, а с другой — к северу и протягиваются вдоль американского побережья Тихого океана. И в этих выводах заложено будущее представление о великом Тихоокеанском рудном поясе.
      Интересно, что именно в России уделялось большое внимание закономерностям размещения полезных ископаемых и выделению рудоносных поясов и зон на Урале, на Алтае, позднее в Забайкалье и на востоке страны. И это не случайно: знания рождались из опыта изучения обширной и разнообразной территории нашей страны. Они были насущно необходимы для поисков новых рудных богатств. К прогнозам призывал соотечественников еще великий Ломоносов. Многие прогнозы геологов потом подтвердились важными открытиями.
      Опыт геологов-практиков получил обобщение в науке металлогении, науке об общих закономерностях распределения месторождений. Эта наука, естественно, связана с другими отраслями геологических знаний и использует их данные, чтобы определить влияние разных причин на размещение полезных ископаемых: состава осадочных и изверженных пород, тектонических структур, а теперь и глубинного строения Земли. Именно комплексный анализ сочетания разнообразных геологических условий позволяет понять, почему месторожде-
      ние полезных ископаемых находится именно в данном поясе, где по аналогии с ним можно найти и другие такие же месторождения.
      Важную роль в установлении общих закономерностей размещения полезных ископаемых в пространстве и времени сыграл крупнейший советский геолог Ю. Билибин. Он впервые подвел научную основу под известные геологам закономерности. Билибин исходил из выводов тектонистов, прежде всего немецкого ученого Г. Штилле, о закономерностях развития подвижных зон — геосинклиналей. Следуя этим положениям, Билибин установил, что и рудные месторождения закономерно сменяют друг друга в ходе развития геосинкли-нальных зон.
      На раннем этапе, когда происходит образование глубинных разломов, проникающих в земные недра, изливаются основные лавы — базальты, заключающие медно-колчеданные пластовые месторождения. Вдоль разломов, уходящих своими корнями в глубинные недра Земли, в это же время или позднее внедряются ультра-основные и основные магмы. С массивами возникших из них изверженных пород связаны магматические месторождения хрома и платины (в ультраосновных породах), титана, меди, ванадия, железа (в основных породах). Примеры таких рудных месторождений можно найти в так называемом зеленокаменном поясе Урала. Эти образования, по Билибину, отражают раннюю стадию развития геосинклиналей.
      Затем происходит накопление обломочных пород, погружение их на глубины, а потом проявляется складчатость, сопровождающаяся внедрением уже более кислых масс гранитоидов. Это средняя стадия развития геосинклинали, по Билибину. С гранитоидами связаны уже другие металлы и другие типы месторождений — железные и медные в скарновых залежах на контакте гранитных массивов, а в самих гранитах — вольфрамовые и оловянные в виде кварцевых жил, а также разнообразные месторождения редких металлов в пегматитовых жилах.
      Третий, поздний этап развития геосинклинали падает на послескладчатый период образования разломов, в которых формируются мелкие интрузивные тела со своим «набором» минеральных месторождений. В это время состав руд уже более разнообразен. Здесь мы встре-
      чаем и золото-серебряные, и сурьмяно-ртутные, и свинцово-цинковые руды.
      Эти общие закономерности приняты Билибиным для обозначения на картах зон развития магматических пород и руд различных этапов. Составленные по этому принципу металлогенические карты позволяют давать прогнозы на открытие комплексов месторождений, характерных для каждого этапа и каждого типа металло-генических зон. Есть зоны хромоносные, золотоносные, оловоносные и другие. Мы знаем их признаки, и это помогает искать руды.
      Одним из методов анализа закономерностей размещения месторождений является составление металло-генических карт, на которых отражаются основные черты геологии региона: возраст и состав осадочных и магматических пород, главные тектонические формы (антиклинали, синклинали, разломы) и, конечно, показываются сами рудные месторождения в знаках, обозначающих их состав и генетический тип. Анализ таких карт не только полезен для направления поисков новых месторождений, но он дает материал и для выявления общих закономерностей распределения металлов и их разнообразных генетических типов. У каждого металла свои «привычки», свои любимые породы, в которых он чаще всего встречается, и определенные наиболее благоприятные для образования месторождений структурные элементы.
      Сложный круговорот веществ в земной коре можно проследить на примере железа и марганца. Эти металлы, особенно железо, имеют мантийное происхождение и привнесены в земную кору базальтами, интрузивными основными и ультраосновными породами. Но далее они проходят сложные преобразования в процессе поверхностных изменений пород и осадконакопления. При разрушении изверженных пород эти металлы переходят в растворы и выносятся в водные бассейны, где концентрируются в осадочных слоях. Мы уже отмечали «великое железонакопление» в бассейнах докембрия с образованием огромных по масштабу месторождений железистых кварцитов.
      Первоначально в осадках накапливаются карбонаты и водные окислы металлов (для железа — лимониты). При погружении слоев на глубины в условиях высоких температур возникают магнетитовые и гематито-вые железистые кварциты, а на больших глубинах об-
      разуются силикаты метаморфических толщ. Для марганца — это так называемые гондиты — породы с марганцовым гранатом, известные в Индии...
      Залегающие на глубине метаморфические толщи, богатые железом и марганцем и особенно заключающие рудные залежи этих металлов, подвергаются воздействию гранитной магмы, возникающей при расплавлении глубоких частей земной коры. Гранитная масса обогащается этими металлами.
      Заимствуют железо и марганец из глубинных толщ и горячие рудоносные растворы, из которых на более высоких горизонтах образуются гидротермальные месторождения. Принимающие во многих рудах большое участие железо и марганец, возможно, были заимствованы растворами из пород по пути их следования.
      Вопрос о роли заимствования металлов из вмещающих пород на рубеже нашего и прошлого столетий был предметом горячих споров. «Металлы поступали в растворы из пород», — говорили сторонники так называемой латераль-секреционной гипотезы. «Нет, они привносились из глубин», — возражали их оппоненты. Теперь мы знаем, что оба типа источников рудного вещества имеют большое значение. Проследим это на примере других важнейших рудных элементов.
      Имеются прямые признаки привноса золота из магматических, главным образом основных, пород, в частности при вулканических извержениях. Но что же происходит с золотом дальше? Золотоносные жилы разрушаются, золото, как тяжелый минерал, накапливается в рыхлых отложениях (иногда в песках морских пляжей), и таким образом осадки обогащаются этим металлом.
      При дальнейших геологических процессах, когда золотоносная толща опускается на большую глубину, в область, где господствуют уже высокие температуры (более 300 градусов) и повышено давление, происходит перегруппировка веществ: растворение одних минералов, кристаллизация других, возникают золотокварцевые жилки метаморфического происхождения. Эти жилки потом могут быть смяты вместе с осадками и образовывать серию неправильных линзовидных тел. А там, где эти золотоносные измененные породы пересекаются более молодыми магматическими телами — гранитами, диоритами, — возникают новые, более крупные золоторудные жилы или золотоносные зоны вкрапленных руд.
      За счет разрушения таких руд образуются россыпи, и золото снова поступает в цикл осадочного накопления.
      Таким образом, происходит круговорот золота, которое проходит через разные циклы геологических процессов, таких, как первичное поступление с вулканическими породами, осаждение в бассейнах, перегруппировка при метаморфизме, «мобилизация» при воздействии более поздних магматических тел или при проникновении растворов глубинного происхождения.
      Проследим круговорот в земной коре другого часто встречающегося металла — меди. Медь, как металл, дающий легкорастворимые соединения, является наиболее показательным примером миграции и повторного круговорота в земной коре.
      Медные руды имеют различное происхождение, но наиболее часто связаны с основными глубинными породами. Такую несомненную связь с породами основного состава можно видеть в докембрийских лавах озера Верхнего (США), где пустотки вулканической породы выполнены медными минералами, и в том числе самородной медью. Ясно, что источником этого металла здесь служила та же магма, из которой при извержении формировались лавы.
      В Чили основные вулканические породы на побережье местами обогащены рудными вкраплениями медных сульфидов, наиболее богатые пласты даже разрабатываются. Но в этой области встречаются и другие типы месторождений — сульфидные жилы и залежи у контактов с гранитными массивами, секущими эти лавы. Очевидно, и при их образовании произошла «мобилизация» (заимствование) металла при внедрений новых магматических расплавов, вынос его растворами и переотложение в виде более поздних богатых руд.
      На миграцию меди оказывают влияние и поверхностные агенты. Там, где рудные залежи выходят на земную поверхность после размыва горных толщ, происходит растворение медных минералов. Соединения меди выносятся водами рек в растворах, а затем оседают в бассейнах вместе с обломочным материалом. Так возникают медистые песчаники и сланцы. При высокой концентрации меди в водоеме образовались мансфельд-ские медистые сланцы (ГДР). Остатки многочисленных замещенных сульфидами скелетов рыб, захороненных в меденосных слоях, говорят о пагубности для жизни высоких концентраций металлов в водах бассейна.
      В круговороте вещества участвует и олово. В отличие от меди и золота, связанных нередко с основными породами, первичные руды олова ассоциируют главным образом с кислыми породами, в основном с гранитами. Олово концентрируется в кварцевых жилах и прожилках, часто совместно с вольфрамом и цветными металлами, образующими сульфиды. В некоторых областях многократно происходила минерализация олова. Так, в Малайзии, по-видимому, олово привносилось из глубин земной коры гранитами разных возрастов: карбонового, триасового, юрского, позднемелового — третичного. В этом временном интервале (более 250 миллионов лет) предполагается неоднократное участие при миграции олова осадочных процессов с промежуточным накоплением касситеритов в россыпях, наземных или морских на шельфах. При каждой новой вспышке магматической деятельности происходила «мобилизация» металла из осадочных пород, обогащение им гранитных расплавов и более поздних рудоносных растворов, из которых и формировались кварцевые оловоносные жилы разных эпох.
      Еще более длительным был круговорот олова в Боливийской оловорудной провинции. Предполагают, что первоначально олово в виде касситерита было заключено в докембрийских (протерозойских) пегматитах,крупнокристаллических породах, связанных с гранитами. Позднее, в девоне, образовались россыпи в осадочных толщах песчаников. И уже после большого перерыва новые движения земной коры в триасе, юре и позднее — в третичное время — вызвали образование богатейших жильных месторождений.
      Подобным же путем можно объяснить повторные проявления минерализации других металлов, приводящей к усилению геохимической и металлогенической неоднородности земной коры.
      Наиболее интересно проследить такой круговорот вещества в области древних складчатых сооружений. Именно они заключают в своих недрах металлы, привнесенные на первых, наиболее продуктивных этапах рудооб-разования, когда мантия еще не была истощена рудными элементами и возникали крупнейшие концентрации руд.
      В ранние периоды развития Земли формировались еще малодифференцированные базальтовые породы с рассеянным и в общем невысоким содержанием рудного вещества, но при воздействии более поздних расплавов и растворов происходили перегруппировка и перемещение вещества, и в том числе рудного.
      Главные накопления руд Земли возникли на раннем этапе ее развития — в архее и в протерозое. Тогда еще «молодая» мантия не была истощена, из нее не были удалены, как позднее, рудные элементы, но она была уже достаточно дифференцирована, что и определяло внедрение рудоносных расплавов в земную кору.
      Уже 3,8 миллиарда лет назад началось и продолжалось до миллиарда лет до нашего времени образование повсеместно формировавшихся железистых кварцитов. Очевидно, в формировании железных руд этого типа участвовали различные процессы: и поверхно-
      стные — снос в бассейны большого количества железа, освобожденного при разложении основных вулканических пород во влажной теплой атмосфере ранних этапов развития Земли, и глубинные поступления металла с лавами в зонах глубоких разломов. Оказывал влияние на образование железных руд и химизм атмосферы того времени, в частности уже достаточно высокое содержание кислорода, что определило появление наряду с закисной формой железа также и окисной — гематита. Древнейший период можно назвать специфической эпохой железонакопления. Но в то же время происходила «подготовка» и к образованию концентраций других металлов.
      Образование крупнейших разломов коры 2 — 1,8 миллиарда лет назад сопровождалось внедрением из больших глубин к поверхности крупнейших магматических масс, в которых участвовали различные породы: и ультраосновные с хромом и платиной, и кислые с оловом. Это был период крупных раздроблений земной коры.
      На сравнительно ранних этапах развития Земли произошло разделение земной коры на два геохимических типа: кислый — сиалический (в основном на месте гранитногнейсовых куполов с кислой корой) — и основной — фемический — на участках прогибов, сложенных базальтами, с изменением которых возникли зеленокаменные пояса. Территории первого типа характеризовались и в дальнейшем развитием гранитов и связанной сними редкометалльной минерализации, территории второго типа — развитием основных пород, сопровождаемых месторождениями железа, меди, золота. Свинцовоцинковые месторождения формировались в протерозой-
      ских прогибах, выполненных черными глинистыми породами, богатыми органическими соединениями, которые, видимо, и влияли на осаждение руд.
      К рудным провинциям сиалического профиля относятся районы развития древних гранитоидов Африки, Южной и отчасти Северной Америки, Западной Австралии. Для них характерно неоднократное внедрение гранитов, несущих с собой минерализацию тех же комплексов металлов. Например, редкометалльная минерализация типична как для докембрийских гранитных массивов и пегматитов Южной Америки (Бразилия), так и для палеозойских (Аргентина), не говоря о наложенных вдоль разломов мезозойских и третичных, о которых шла речь.
      Структурные зоны различного времени отличаются по металлогении: архейские и нижнепротерозойские зеленокаменные богаты золотом, медью, свинцом и цинком, а в области гранитизации — редкими металлами; среднепротерозойские, байкальские — месторождениями меди, свинца, цинка, кобальта; каледонские — медными и полиметаллическими месторождениями (Центральный Казахстан, Северная Киргизия). Более разнообразны герцинские зоны, которые в некоторых районах представляют завершение каледонских. Здесь наряду с медью, цинком, свинцом появляются олово, вольфрам, молибден и другие редкие металлы, связанные с широко проявившимися на этом этапе кислыми гранитами. В заключительный этап в этих зонах образовались месторождения сурьмы и ртути, удаленные от источников рудоносных растворов.
      Для мезозойских металлогенических зон, протягивающихся в обрамлении Тихого океана и глубоко вдающихся в глубь континентов по разломам, характерна разнообразная минерализация, которая в основном наследует геохимический профиль более древних толщ.
      На востоке Азии среди мезозойских сооружений преобладают рудные провинции сиалического профиля с гранитами и сопровождающими их оловянными, вольфрамовыми, молибденовыми и золотыми месторождениями.
      Третичные подвижные пояса с молодыми и современными вулканическими зонами протягиваются по окраине Тихоокеанского бассейна и в островных дугах. Для них характерны месторождения меди, цинка, свинца, связанные с основными и средними вулканически-
      ми породами, а с самыми поздними из них вплоть до современных, образующихся на наших глазах, — месторождения серы, сурьмы, ртути.
      Со временем, вплоть до позднего палеозоя, уменьшается роль глубинных процессов в рудообразовании, а сами рудоносные складчатые пояса становятся более узкими. Однако начиная с мезозоя и в третичное время вокруг Тихого океана намечается и противоположная тенденция — расширение сферы влияния тектоно-магматических процессов и рудообразования при активизации древних сооружений..
      Возможно, причиной такого возрождения тектонической и металлогенической активности стало образование глубоких разломов, с которыми связано в восточных районах Азии расширение земной коры и образование зо*н, проницаемых для новых порций глубинных расплавов и рудоносных растворов. Характерно, что эти процессы активизации распространяются в глубь континентов по обновленным более древним разломам, что и вызывает неоднократное возобновление унаследованной минерализации, например золотоносности в При-амурье, оловоносности и вольфрамоносности в Забайкалье и т. д.
      Молодые сверхглубокие разломы установлены по периферии Тихого океана. К некоторым приурочены вы ходы ультраосновных пород с хромитовой минерализа* цией и основных — с медной. Время образования некоторых медных месторождений (Соломоновы острова в районе Новой Гвинеи) — всего три-четыре миллиона лет. А образование рудопроявлений золота местами происходит и доныне. В кальдерах (впадинах) современных вулканов (Узон) и сейчас из ключей, бьющих на дне озера, образуются руды сурьмы и мышьяка.
      В последние годы большое значение приобретает вопрос о влиянии глубинного строения на металлогению, что стало возможным проанализировать при развитии широких региональных геофизических работ. Предварительный анализ этих данных показывает блоковую неоднородность коры и мантии, определяющую геохимические и металлогенические особенности рудных районов.
      Эти же исследования позволяют определять глубину проникновения магмы и рудопроводящих разломов, подходить к установлению глубины залегания источника рудоносных растворов, а также находить ослаб-
      ленные тектонические зоны повышенной трещиноватости — каналы подъема магм и циркуляции растворов, в пересечении которых чаще всего располагаются рудные районы.
      Металлогенические данные дают дополнительный материал для восстановления истории развития нашей планеты, длительности формирования главнейших ее областей и зон, помогают выяснить разломы, признаки которых неотчетливы и теряются при обычном геологическом и тектоническом картировании. Они, в частности, вносят коррективы и в основы теории плитовой тектоники, опровергая значительное перемещение час тей верхней оболочки планеты, во всяком случае, в областях ее континентов.
      Особенно важно значение металлогении для определения возможной рудоносности малоизученных территорий и направления детальных поисков и разведок месторождений.
     
      ГЛАВА 21. НА ПОИСКИ РУД
      Страна наша богата минеральными ресурсами. Но в условиях технического прогресса металлов, угля, нефти требуется все больше и больше. Поэтому так важен
      поиск источников минерального сырья.
      В наше время находить новые месторождения становится все труднее: выходящие на поверхность руды большей частью уже давно открыты. Правда, есть еще слабоизученные таежные районы, где можно ожидать находок руд и на поверхности.
      Поисковое дело — трудная наука. Поисковик должен сочетать и обширные геологические знания, и опыт практической работы. Много новых методов используется сейчас при поисках: геохимические, геофизические и даже космические. Но в силе остаются и старые методы. Геолог, конечно, заранее знает, где в первую очередь надо искать руды.
      Но поиски, кроме знания, требуют и большой работы, прежде всего работы ног. В шутку говорят, что геолога, как волка, ноги кормят. Успех поиска в значительной мере зависит от усердия геолога: надо осмотреть все доступные выходы пород на поверхность. Обследования и обход изучаемой площади называют прозаически маршрутным исхаживанием. Да, много труда нужно, чтобы исхаживать сопки, проходить через дремучие заросли, ие лениться лишний раз нагнуться и осмотреть в выворотах корней упавшего дерева обломки пород — дресву. Тут-то, может быть, и встретится что-нибудь интересное.
      Но это лишь первый этап работы. За ним следует промывка на лотке рыхлых отложений долин. После смыва легких частиц остается тяжелый шлих, а в нем — рудные минералы. Шлих высушивается и аккуратно заворачивается в пакетик из бумаги. Позже шлих изучают минералоги.
      По их определениям составляют шлиховую карту. На карте знаками показывают содержание разных минералов, после чего легче будет производить поиски, обращаясь сразу к благонадежным участкам. Детальные поиски ведут с применением систематического опробования рыхлых наносов и коренных пород с последующим спектральным анализом этих образцов. Пробы коренных пород, так же как и рыхлых отложений, направляют на спектральный анализ.
      По содержанию того или другого элемента в породах мы можем определить вероятное расстояние пробы до основного рудного тела: чем ближе к рудному телу, тем выше содержание рудных элементов во вмещающих породах. Дальше всего от жилы «улетает» ртуть — весьма подвижный компонент. Это первый признак наличия рудного тела. Ближе к руде обнаруживаются серебро, свинец, цинк, медь и, наконец, олово.
      Результаты спектральных и силикатных анализов наносятся на карты, а карта — это уже основа для постановки разведочных работ.
      В руках у геологов сейчас и различные геофизические методы. Например, магнитометрические исследования могут указать на присутствие руд. Всем известно, что Курская магнитная аномалия была открыта по отклонению стрелки компаса, а потом по проведению магнитометрических работ. Но магнитометрия помогает искать и сульфидные руды, и в первую очередь такие, в которых содержится пирротин (FeS) — минерал с ярко выраженными магнитными свойствами (его так и называют — магнитный колчедан). Руды обнаруживаются и при изучении электрической проводимости толщ, а сейсмические исследования позволяют установить трещины, в которых могут быть найдены руды.
      И вот геологическая карта пополняется новой информацией. Анализируя все эти признаки, сопоставляя их с геологическим строением, геолог решает, где же в первую очередь надо копать канавы, чтобы вскрыть из-под наносов рудные тела. При таких мощных помощниках, как геохимический анализ и геофизическая аппаратура, геолог уже работает уверенно и проводит поиски далеко не вслепую.
      Допустим, геолог ищет олово, но на его карте показаны разноцветными линиями и другие металлы. Кроме красных линий олова, мы видим синие — свинца, зеленые — меди. Эти металлы — попутчики олова — тоже помогают искать оловянные руды. Иногда цветные линии ложатся на одни и те же участки карты, иногда встречаются порознь. Так где же в первую очередь копать канавы?
      Конечно, там, где больше всего олова! Это действительно правильно, но мы отнюдь не уверены, что нападаем на самые хорошие жилы. Обратим также внимание на ореолы свинца, особенно те, где проглядывает и олово. Скорей всего именно в этих рудных телах заключены наиболее перспективные жилы. Здесь, видимо, лишь едва вскрываются на поверхности самые верхушки рудных жил, богатые свинцом, следовательно, можно предполагать протяжение жил на глубину и ожидать появления все больших и больших количеств олова.
      В оценке перспектив глубоких горизонтов жил геологам помогает знание зональности оруднения — закономерной смены одних металлов другими.
      А правильная и своевременная оценка «глубин» очень важна для решения вопроса, стоит ли здесь проводить дорогостоящие горные выработки.
      Изучение глубинности и зональности оруднения проводит и наш отряд Дальневосточного геологического института. Мы изучаем образцы руд и горных пород в горных выработках. Оказывается, что с глубиной меняется не только состав главных рудных элементов, но и содержание так называемых элементов-примесей. Количество таких примесей может быть ничтожным — до десятитысячных долей процента, но они являются важнейшими индикаторами глубин образования руд.
      Например, свинцовый блеск из верхних горизонтов заключает больше серебра, а из нижних — висмута. Таким образом, анализы свинцового блеска помогают судить о том, глубоко ли вскрыта рудная жила и можно ли ожидать ее продолжения на глубину. Меняется и содержание примесей в оловянном камне — - касситерите. В верхних горизонтах этот минерал содержит больше скандия, с глубиной — индия, вольфрама, а в некоторых месторождениях с глубиной появляется и тантал. Эта «компания» элементов-примесей характерна для образующегося при высоких температурах оловянного камня, который находим в глубоких горизонтах.
      Много труда требуют эти исследования. Сбор образцов в темных, сырых выработках, потом описание их, изучение и отбор так называемой мономинеральной фракции (чистого минерала) под бинокуляром или под микроскопом. Отобранный материал идет на анализы: спектральный, химический и другие. Многие тысячи образцов на оловянных месторождениях Комсомольского рудного района мы изучили таким образом. Труды оказались ненапрасными. Нам посчастливилось удачно применить новые данные для пересчета запасов, которые оказались более значительными, чем предполагалось ранее. Мы доказали, что надо учитывать ценность не только главного элемента — олова, но и его спутников. А отсюда следует очень много дополнительных выводов: изменились контуры рудных тел, необходимо изменение технологии отработки, создание новых схем обогащения и комплексного извлечения всех ценных компонентов.
      Есть у нас в качестве подспорья и еще один метод определения глубины образования рудных тел и оценки перспектив их продолжения на глубокие горизонты. Это так называемый метод термобарометрии: изучение газово-жидких пузырьков в минералах — остатков «законсервированных» минералообразующих растворов. Это очень тонкий метод, требующий большой тщательности, сил и терпения.
      Дело в том, что наши минералы — рудные (касситерит, вольфрам, сфалерит) и нерудные (кварц, кальцит), образуясь из водных растворов, «захоронили» в своих кристаллах остатки этих растворов, и они как раз дают нам главную информацию об условиях образования руд. Этим у нас занимаются супруги Анатолий Михайлович и Дина Константиновна Кокорины. Здесь уже количество определений идет на тысячи и десятки тысяч — нужны статистические данные, а статистика требует много цифр.
      В шлифованных прозрачных тонких пластинках из кристаллов кварца наши коллеги под микроскопом рассматривают небольшие газово-жидкие пузырьки: их множество в кристаллах, и природа их различна. Основной интерес представляют так называемые первичные включения — захороненные капли рудного раствора. При обычной комнатной температуре эти капли заключают газовые пузырьки различного размера, а иногда и твердые минералы — один, два или несколько. Это так называемые мннералы-узники.
      Чаще всего встречается галит (поваренная соль) в виде прозрачных кубиков, иногда сильвин (хлористый калий), кальцит и другие прозрачные минералы. Они указывают, что растворы были богаты хлористыми соединениями щелочей и карбонатом кальция. Можно даже подсчитать содержание этих растворимых солей.
      Терпеливо, шаг за шагом, отбирают исследователи образцы минералов из разных горизонтов месторождений и устанавливают, как менялась температура по мере подъема рудоносных растворов к поверхности. Если в рудных телах они находят низкотемпературные минералы, их окрыляет надежда: значит, с глубиной будут появляться более высокотемпературные, й, таким образом, рудное тело может быть прослежено на большие расстояния, в глубь недр. Если же определение кварца, обнаруженного на выходах жил, указывает на высокую температуру его образования или, что еще более важно, высокую насыщенность растворов различными солями, значит, участок этот малоперспективен на глубину и здесь вскрываются лишь «корни» жилы. Эти данные вместе с химическими и минералогическими, изучение форм кристаллов, которые тоже меняются в жиле по вертикали, используются для оценки продолжения рудных тел на глубину, что имеет важное значение для практики.
      Но, к сожалению, не всегда все так просто. В некоторых месторождениях растворы с глубин поднимались неоднократно. С таким случаем мы столкнулись в Кава-леровском районе в Приморье, где оказалось, что оловянное оруднение формировалось длительно, на протяжении не менее 20 миллионов лет.
      И вот перед нами стоит новая задача: расшифровать историю таких разнообразных разновозрастных и многостадийных руд. Каждая из стадий этого сложного рудообразования имела свои особенности и свои закономерности распределения металлов.
      В давнее время студенты горного и металлургического факультетов Ленинградского горного института с презрением относились к геологам, Что такое геолог: взял палку, свистнул собаку — вот тебе и геолог! Это, конечно, была шутка. Вы сами убеждаетесь, что геология — сложная наука. Геолог — и исследователь, и ученый, и инженер (проведение горных работ), и экономист (сметы, отчеты, проекты), и психолог (работа с большими коллективами партий и экспедиций). Нет, работа геолога сложна и интересна, а главное — нужна людям. По следам геологов идут горняки.
      Строятся рудники и обогатительные фабрики.
     
      ГЛАВА 22. У МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКОЙ КАРТЫ ТИХООКЕАНСКОГО ПОЯСА
      Передо мной металлогеническая карта Тихоокеанского рудного пояса. Мы долго ее составляли — почти два десятилетия. Первые годы неизменным моим помощником была Женя Демченко, молодая, с черными, круто завитыми кудрями. Она была картографом и тщательно наносила на карту все месторождения, раскрашивала породы различного возраста и состава разными красками. Она была творческим картосоставителем — постоянно вступала в споры, отстаивая свои часто оригинальные точки зрения. Во многих вопросах она разбиралась лучше дипломированных геологов. Потом Женя (незаметно для меня ставшая всеми уважаемой Евгенией Михайловной) ушла на пенсию.
      Работа над картой продолжалась, мне на помощь пришли Марина Викторовна Степанова, Галина Николаевна Федчина, Ольга Николаевна Бабич. Много было мук с картой. Как точно совместить различные проекции и привести к одному масштабу все варианты? Этим занималась еще одна моя помощница — чертежница Валентина Прокопьевна Козострига. Помогали нам и включившиеся на последнем этапе работ ленинградские товарищи. Среди них главный оформитель Алексей Михайлович Фирсов, инженер-картограф, ас среди картосо-ставителей. Для меня помощники по-прежнему Оля, Леша, Валя, хотя они уже в зрелом возрасте.
      Но вот карта завершена и издана. Как хорошо она смотрится: отчетливо выступает цветное кольцо рудоносных зон, окружающее Тихий океан. Как и на всех геологических картах, на ней цветами показан возраст пород: фиолетовым — триасовый, синим — юрский, зеленым — меловой. Алыми пятнами контрастно выделяются массивы гранитов. Они в первую очередь бросаются в глаза. Цветные кружки, квадратики, прямоугольники, ромбики — это месторождения: синие — свинец и цинк, красные — олово, коричневые — вольфрам, зеленые — медь, желтые — золото, малиновые — ртуть. Их много, на карте нанесено 1500 месторождений.
      Месторождения располагаются неширокими полосами, называемыми металлогеничеокими зонами, параллельно Тихоокеанскому побережью. Таких зон на нашей карте 218. Каждая имеет свой профиль, отличается своим набором пород. Некоторые группы месторождений образуют цепочки, словно бусы, нанизанные на линии, прочерченные красным цветом. Это рудопроводящие и рудоконтролирующие глубинные разломы — трещины в земной коре, но которым поступали магма и рудоносные растворы.
      Большей частью рудоносные месторождения в Тихоокеанском рудном поясе молодые — позднемезозойские или третичные. Но во внешнем обрамлении пояса есть и древние палеозойские и даже докембрийские месторождения.
      Глядя на карту, можно представить различные временные срезы истории Земли.
      Вот Алданский щит — кристаллическое древнее ядро Сибирской платформы. Восточной своей частью он подходит к Охотскому морю и отделен от него лишь поясом юрско-мезозойских вулканитов. На Алданском щите вскрываются древние архейские породы. Они формировались еще на раннем этапе развития Земли.
      Богаты рудами древнейшие породы Алданского щита: здесь и железистые кварциты, и магнетитовые скарны, и слюды, и апатитовые руды.
      Хотелось бы воочию представить Землю того периода. Или даже более раннего времени, когда в этом районе происходили излияния базальтов. Эти куполы и сейчас проглядывают в общем структурном рисунке древнего массива. Их видно на аэро- и космических снимках по округлым концентрическим контурам, отражающим глубинные структуры.
      Блоки древнейших пород встречаются и в горноскладчатом обрамлении Алданского щита — в хребтах Становом и Джугджуре. Эти хребты проходят вдоль главнейших разломов, возникших при раздроблении Пангеи, когда разделились Сибирская и Китайская платформы. Возникла подвижная зона, в которой происходили неоднократные погружения, сменявшиеся складчатостью, воздыманием горных сооружений, размывом их и горными погружениями.
      Здесь проходит знаменитый Монголо-Охотский складчатый пояс, названный так академиком Е. Ферсманом. Мы видим на карте много красных пятен. Это массивы разновозрастных гранитов — докембрийских, палеозойских, мезозойских. С ними связана богатая разновозрастная и разнообразная минерализация. Особенно большое развитие здесь получила минерализация позднего мезозоя.
      Месторождения в этом поясе располагаются в параллельных зонах, В южной части пояса показана синяя зона — это полиметаллический пояс Забайкалья. О многом говорит мне каждая его точка. Я побывала в старых шахтах в период кх восстановления после полувекового перерыва. С волнением осматривала горные выработки, где работали когда-то декабристы и где произошла встреча Волконского с женой, при которой эта изумительная женщина поцеловала его кандалы. Теперь, после трех десятков лет эксплуатации, эти исторические выработки уже уничтожены, но тогда они еще сохранялись в неприкосновенности. Свинцово-цинковые залежи массивных руд сверкали в свете карбидных лампочек. Рудьг резко выделялись на фоне светлых известняков.
      Почти все свинцово-цинковые месторождения Забайкалья находятся среди известняков, такая же приуроченность отмечается и во многих других свинцово-цинковых районах мира.
      А севернее красной штриховкой показано олово. Красные линии чередуются с коричневыми — вольфрамовыми. Эти два металла — олово и вольфрам — постоянно идут вместе, как свинец и цинк. Но вмещающие породы для олово-вольфрамовых рудных тел уже другие: не известняки, а песчаники, сланцы, алевролиты. Часто встречаются в этой зоне массивы гранитов, вокруг которых или в самих гранитах располагаются месторождения олова и вольфрама.
      Места воспоминаний у меня связаны и с этой олововольфрамовой зоной. Это были тридцатые годы — время, когда только начинались работы по добыче олова и вольфрама в Забайкалье. Сейчас многие месторождения уже отработаны и горные поселки опустели.
      Еще севернее лежат заштрихованные желтым и фиолетовым цветами золотомолибденовые зоны. Они
      проходят вдоль разломов далеко на востоке через Приамурье вплоть до Охотского побережья. Месторождения разновозрастные, но самые главные — позднемезозойские, а на востоке — третичные.
      По восточной окраине Азиатского континента вдоль побережья Японского моря тянется Сихотэ-Алинский складчатый мезозойский пояс. В нем отмечаются те же закономерности, что и в Монголо-Охотском поясе: среди песчаников и сланцев располагается оловянная зона, а среди известняков — свинцово-цинковая. Каждый металл имеет свою «любимую породу», в которой он чаще концентрируется. Может быть, это объясняется заимствованием металлов из осадочных пород?
      Особенность Сихотэ-Алиня — его вулканический пояс на границе суши и моря. Представьте себе такую фантастическую картину: тысячи вулканов десятки миллионов лет выбрасывают огромные тучи раскаленного пепла. Он разносится ветром на далекие расстояния, но большая его масса выпадает здесь же, заполняя и сглаживая впадины рельефа. Из жерл других вулканов огненными потоками растекаются лавы, смешиваются с падающим или уже выпавшим теплом. Эти потоки вновь перекрываются пепловым покровом. Так образовались мощные (до нескольких сотен и тысяч метров) толщи вулканических пород.
      Жерла вулканов служили каналами, по которым позднее из глубин поднимались горячие рудоносные растворы с оловом, вольфрамом, свинцом и другими металлами. В трещинах растворы отлагали свой ценный груз — так возникали рудные жилы.
      Много сотен километров исходила я по буйной приморской субтропической тайге, продираясь через непроходимые заросли и сплетения лиан, и точки на карте Приморья для меня не абстракция, а живое воспоминание об особенностях каждого места и о людях, которые открывали и разведывали эти месторождения.
      Воспоминания влекут меня и в рудные районы Северной Кореи, страны высоких гор, полноводных рек и богатых руд. Маленькому Корейскому полуострову повезло — щедро одарила его природа ценными металлами: железом, медью, свинцом, цинком и вольфрамом.
      Южный Китай. Это тоже богатейшая подземная кладовая планеты: здесь большие концентрации олова и вольфрама, свинца и цинка, сурьмы и ртути — всеми металлами богата эта область Тихоокеанского рудного
      пояса. Мне довелось побывать и в «столице» олова — знаменитом оловорудном районе Гедзю. С высокого нагорья спустились мы в душную долину Красной реки, где густые кроны тропических деревьев закрывают солнечный свет и не пропускают даже малейшего дуновения ветерка. Позднее побывала я на Красной реке, но уже со стороны Вьетнама, где мы осматривали старые выработки на месторождениях олова и вольфрама.
      Бродячая натура завлекла меня и в далекие районы Австралии, где я познакомилась с месторождениями свинца и цинка, олова и вольфрама. Это продолжение Тихоокеанского пояса. Только возраст месторождений здесь более древний — палеозойский и докембрийский.
      А по другую сторону Тихого океана преобладают самые молодые месторождения — меловые и третичные. Особенностью североамериканской ветви является богатство медью, золотом, серебром, свинцом, цинком и молибденом, а южноамериканской — оловом.
      Мне посчастливилось совершить две геологические экскурсии: через Скалистые горы и Кордильеры Канады и вдоль Мексиканского нагорья. Конечно, беглых маршрутов недостаточно, чтобы получить представление о металлогении этой богатейшей ветви Тихоокеанского пояса. Но все же личные впечатления помогают лучше понять материал, который получаешь при анализе карт и чтении литературы.
      Как много общего оказалось между месторождениями Мексики и хорошо знакомого мне Приморья. Мы сидим в рудничном бюро свинцово-цинкового рудника Санта Евлалия. На стенах висят планы и профили рудных тел, а на столе лежат огромные куски руд. Как шелковистые звезды, блестят кристаллы темно-зеленого лучистого геденбергита, на фоне которого резко выделяются антрацитово-черная цинковая обманка и серый с серебряным отливом свинцовый блеск, отсвечивающий зайчиками на плоскостях скола кубических кристаллов. Если отвлечься от иностранной речи, то кажется, что мы находимся в разведочной конторе рудника в Приморье. Очень похожи и сами руды, и изображенная на схемах морфология рудных тел. Наблюдая соотношения рудных жил и жил изверженных пород, отношение тех и других к гранитным массивам и покровам молодых третичных лав, я отмечаю много общего с нашими рудоносными районами.
      Как и в азиатской, в американской ветви пояса большинство свинцово-цинковых месторождений залегает в известняках, особенно в Мексике, а оловянных — в песчаниках и сланцах (в Боливии). Золотые и медные месторождения встречаются в протяженных разломах, которые прослеживаются на тысячи и более километров (в Чили, например). К вулканическим жерлам приурочены крупнейшие концентрации меди с молибденом и золотом.
      Однако, несмотря на черты сходства, имеются и существенные различия между ветвями, определяющие асимметрию пояса. Своеобразную особенность американской ветви Тихоокеанского пояса представляют протяженные узкие гранитные массивы, приуроченные к глубинным разломам.
      Азиатская ветвь Тихоокеанского пояса более сложна по форме и строению. Лишь на азиатской стороне мы видим гирлянды островных дуг, которые прослеживаются от Камчатки через Курилы, Японию, Тайвань, Филиппины до островов Индонезии. На американской стороне такие островные дуги в Тихоокеанском бассейне отсутствуют. Встречаем мы их только к востоку от Центральной Америки в пределах Карибского моря. Не является ли эта асимметрия результатом каких-то планетарных причин, например вращения Земли, способствующего отрыву и отторжению блоков континента по ходу ее вращения?
      Значительно шире азиатская ветвь в своей континентальной части: ее ответвления («заливы») проникают далеко в глубь континента по поперечным древним складчатым зонам. Вдоль таких зон возникали разломы, по которым распространялись молодые «коровые» граниты, сопровождаемые оловянной и вольфрамовой минерализацией.
      Металлогенические исследования в Тихоокеанском рудном поясе имеют своей целью не только широкий планетарный анализ, но и детальное изучение отдельных рудных провинций для установления закономерностей распределения в них металлов.
      Все эти вопросы решаются большими коллективами геологов, причем существенную помощь в выявлении закономерностей размещения месторождений, приуроченности металлов к определенным типам осадочных и магматических пород оказывает сейчас тонкое геохимическое исследование. Такие работы проводятся в Дальневосточном геологическом институте, главной задачей
      которого является изучение закономерностей распределения месторождений Тихоокеанского рудного пояса, а также особенностей развития зоны перехода от континента к Тихому океану,
     
      ГЛАВА 23. МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ МОРЕЙ И ПОДВОДНЫЕ КЛАДОВЫЕ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
      До сих пор в основном мы говорили о минеральных ресурсах суши. А она ведь занимает треть поверхности Земли, остальные две трети покрыты водами океанов. Есть ли там минеральные ресурсы?
      Конечно, есть, и очень много! Прежде всего главные источники минерального сырья — сами воды океана, содержащие чуть ли не все элементы периодической системы Менделеева. Из морской воды уже добывают многочисленные ее составляющие. Путем выпаривания получают соль, в промышленном масштабе извлекается йод, частично бром (главным образом из водорослей), В замкнутых и полузамкнутых бассейнах и заливах происходит садка и добыча различных солей (Кара-Богаз-Гол).
      По А. Виноградову, в морской воде содержатся в растворенном виде соли многих металлов: лития, натрия, калия, магния, кальция, стронция, а из неметаллов — хлор, бром, йод, фтор, бор. Вероятно, со временем все больше элементов будет извлекаться из морской воды, в том числе и золото. В печати неоднократно появлялись сообщения о высоком содержании золота (до 6 миллиграммов в тонне воды) и фантастические подсчеты общих ресурсов его (до 8 триллионов тонн) в морской воде! В дальнейшем оказалось, что содержание золота в воде в 100 раз меньше. Но интерес к проблеме его извлечения из морских вод не угас. Предлагают различные способы. Один из них — использование растений и животных, поглощающих золото из морской воды.
      Исследования содержания золота в различных водорослях и животных мы проводили совместно с группой кандидата химических наук Галины Николаевны Саенко из Института химии Дальневосточного научного центра. И нашли определенные виды водорослей и моллюсков, содержащих повышенные количества золота и других металлов.
      За счет чего же происходит обогащение вод морей и океанов солями? Основные поставщики солей — продукты подводного и наземного вулканизма, а также продукты разрушения и разложения горных пород на суше, привносимые в моря речными потоками. Разложение пород на составные части происходит и на дне океанов под воздействием вулканических газов и растворов, а также самой минерализованной морской воды. Таким путем разлагаются базальты. Из них выщелачиваются железо, марганец, никель, кобальт и другие металлы. Может быть, эти процессы ведут к образованию океанических железомарганцевых конкреций?
      Вероятно, таким же путем образуются обнаруженные в последние годы желеобразные массы сульфидов цинка, свинца и других металлов на дне восточной части Тихого океана и Красного моря. Эти массы еще нельзя назвать рудами, но это будущие руды, что позволяет нам понять процессы концентрации руд осадочного происхождения в далеком геологическом прошлом.
      Большое практическое значение имеют механические концентрации тяжелых минералов на шельфе — в прибрежной мелководной части моря. Морские волны проводят большую работу по сортировке поступающего с суши материала. Тяжелые минералы отлагаются у берега или на пляжах. Скопления их весьма значительны: главная часть мировой добычи титана, редкоземельных и некоторых редких элементов идет за счет разработки песков на шельфах и пляжах, особенно у материков южного полушария, где и выветривание пород суши происходит интенсивнее, да и сами коренные породы континентов, представленные древнейшими метаморфическими толщами, обогащены ценными примесями. Это крупнейшие россыпи Восточной Австралии, Цейлона, Индии, Бразилии.
      Со дна морей добываются также олово и золото, в основном из россыпей, некогда образованных на суше, а затем погруженных под уровень моря. Добыча оловянного камня (касситерита) производится у Малайзии, Таиланда и островов Индонезии, иногда на значительном расстоянии от берегов (до 30 километров).
      Мне всегда хотелось, но не довелось побывать в стране олова — Малайзии. В Таиланде я, правда, была и пролетом туда видела на Малаккском полуострове аккуратные отвалы, похожие на детские пирожки из песка, следы работ драг, видела изумрудные озера в окаймлении ярко-красных глин на месте старых карьеров. И все
      это на фоне яркой зелени тропических лесов. Перелетая из Сингапура в Австралию, я видела ярко-зеленые островки Индонезии с крутыми скалистыми обрывами и окружающее их шельфовое мелководье. Через мелководье просматривались темные нитки погруженных речных долин. И здесь на море работали драги и землечерпательные устройства.
      А потом и мы занялись изучением ископаемых на шельфе дальневосточных морей. Любезно предоставленное нам сахалинскими геофизиками судно «Геофизик» хорошо подходило для нашей работы. Оно вместило и оборудование, и дночерпательные устройства, и первый тогда на Дальнем Востоке «Спаркер» — прибор для изучения строения осадков методом отражения звуковых волн.
      Чтобы вы могли себе представить особенности труда морских геологов, опишу некоторые наши маршруты. Работа велась группами. На судне проводили опробование грунта, радиометрические и магнитометрические измерения и непрерывное сейсмическое профилирование. Другая же группа на маленьком катере, а иногда и на двух обследовала берега.
      Особенно нам памятны маршруты вдоль островов Малой Курильской дуги. На мотоботе мы — моторист Леня Корж, наш «командир», бородатый Радий Радке-вич, Нина Бельчева — биохимик и я — проводили опробование пород береговых обнаженных пляжевых осадков. Много было происшествий й казусов. Например, на самом длинном переходе от острова Танфильева до Шикотана у нас отказал мотор. Мы больше часа дрейфовали по воле волн и ветра, потом упал густой туман. Пока нас носило по морю, потеряли курс. Наконец двигатель заработал. Но куда нам теперь идти?
      Я убеждаю Радия брать севернее, не то уйдем в открытый океан. Кто нас там отыщет?! Долго спорили. Наконец моя версия берет верх. Идем, идем, а ожидаемого острова Юрия нет. Все в тумане. Может быть, мы идем в океан? Нас сопровождают два любезных дельфина — почетный эскорт по обе стороны катера.
      Вдруг впереди в 20 метрах вырисовываются в тумане обрывистые скалы. На скалы, слава богу, не наскочили. Это был остров, но, как потом выяснилось, не Юрия, а Зеленый! Настоящим чудом можно назвать удачу, с которой мы воткнулись в маленький островок-пятачок в безбрежном океане.
      Был и такой случай. Заблудившись в тумане, мы никак не могли связаться со своим базовым судном: не отвечает по рации на наши позывные. Уже наступила темная летняя ночь. Сидим на берегу, жжем костры, грустим. Наконец, поднявшись на высокую террасу, поймали позывные «Геофизика». Только в два часа ночи нас встретили взволнованные нашей судьбой товарищи.
      А назавтра — та же история. Снова отправляемся в маршрут на мотоботе. Заходим в красивейшие бухты, помогаем Нине собирать водоросли, берем образцы скальных пород и пробы песка.
      Как необыкновенно красиво подводное царство! По волне колышутся, как пряди волос, длинные изумрудно-зеленые и багряные водоросли. Среди них шныряют стайки рыб. На песчаном дне лежат ощетинившиеся длинными иголками шары черных морских ежей, распростерли лучи, горящие, как огни, оранжевые и ли-ловатые морские звезды. Иногда удавалось найти на дне хрупкие веточки кораллов. Плаваем в масках (акваланги на судне — для более глубоких погружений).
      И в этот день мы долго не могли связаться* с судном, но теперь был хоть твердый ориентир: идем вокруг большого острова Шикотан — никуда не потеряемся. Опускается туман. Небо заволокло тучами, наконец услышали направляющую команду. Идем, поругиваясь с капитаном: нам все кажется, что, следуя его команде, мы врежемся в скалы.
      «Идите на свет судна!» — слышно по рации. Какой тут свет! Сплошная стена непроницаемого тумана и тьма вокруг. Но вот впереди мелькнул огонек. Скорее к нему! Идем, идем, огонек все манит, манит, а судна никакого нет. Мы твердо идем огоньку навстречу. И вдруг сбоку, в тумане, — рассеянное сияние, золотистый расплывающийся ореол. Вот оно, наше судно! А что же манящий огонек? Оказалось, это светила нам в просвете туч одинокая звездочка. Спасибо тебе, путеводная звезда, именно ты вывела нас к нашему судну!
      Каким надежным и устойчивым после скитания по волнам в утлой лодчонке кажется нам судно! Как вкусен ожидающий нас ужин!
      А на другой день, как говорят наши ребята, «все по новой». Заходим в неправдоподобно красивые бухты восточного побережья Шикотана. В глубоких фиордах нас встречают непуганые птицы. Они облепили скалы и камни сплошными поселениями. Черные бакланы стоят на карауле с распростертыми на манер креста крыльями, глупыши долго разбегаются по воде, часто машут крыльями, отрываясь, поднимаются в воздух.
      Встреча с судном назначена в бухте Малокурильской. Оказалось, что встретиться в «культурной» бухте значительно труднее, чем в диком океане. Толпы судов-сайроловов с распростертыми планками-«крыльями», с осветителями буквально ошеломили и ослепили нас. Где же среди такого скопления судов отыскать наш «Геофизик»? На беду, очередное ЧП: намотался на винт канат, на котором мь буксировали подцепленную в море длинную бамбучину — мачту диаметром сантиметров двадцать. Откуда она: из Южного Китая? С Филиппин?
      Нам она дорога как память об экзотическом путешествии. Но из-за нее мы встали. Стоим, а на нас прет огромная громадина. Молодец Леня Корж! Догадался схватить переносную лампочку и раскручивает ее над головой. Сигнал поняли. Сайролов нас не раздавил.
      Вот так мы странствовали по шельфу Охотского моря. Много было интересного. Установили, например, что вблизи впадения в море ручья с горячей водой, стекающего со склона вулкана, в осадках шельфа и особенно в водорослях содержание рудных элементов значительно выше, чем на других участках. Вот и доказательство круговорота вещества: вулкан — его гидротермальная деятельность — организмы на дне моря — осадки. Это как бы заготовки для геологических и металло-генических процессов будущего.
      Дальше экспедиция следовала уже без меня. Прошли по всему периметру Охотского моря. Ребята ныряли и осматривали под водой продолжение рудных жил. Скалистые выходы были одеты тонкой нежной пеленой — порослью зеленых водорослей, но найти под водой руды все же посчастливилось. На одном из островов Малой Курильской гряды случайно натолкнулись на глыбы гранита: ранее граниты на острове известны не были. Считалось, что островная дуга в это части «выросла» в основном на базальтовом фундамёнте, лишенном гранитного слоя.
      Надолго задержались у Шантарских островов, где обнаружили признаки дальнего перемещения огромных глыб гранита, впаянных в льдины. Работать в прибрежной зоне Шантарских островов было очень трудно: в вечной мерзлоте грунт смерзался в монолит, и пробы песка приходилось буквально вырубать, как в бетоне.
      Я неоднократно бывала и на других участках побережья, и везде с интересом наблюдала процессы, протекающие в прибрежной зоне. Именно в узкой кайме шельфа наиболее интенсивна и насыщенна жизнь, несмотря на сильные прибойные и штормовые волны. Но эти волны готовят нам подарки. Вот видны на пляжном песке лиловатые и розоватые «присыпки» гранатов, а в других местах — черные магнетитовые зерна. Штормы перемывают и перемещают эти тяжелые пески. Теперь понятно, почему разработку песков ведут неоднократно: на месте вынутых тяжелых песков волны намывают новые — это бесконечная «фабрика» концентрации тяжелых металлов на шельфе.
      Накопление металлов в водорослях и тканях моллюсков ведет к обогащению ими донных осадков. Попадая потом в сферу воздействий магматических пород или горячих растворов, эти рассеянные в осадках металлы могут мигрировать и в определенных условиях образовывать рудные месторождения. Таков геохимический круговорот вещества: вулканические растворы — морские организмы — донные осадки — рудные жилы. Размыв жил и снос разрушенного материала в море на шельф снова возвращают элементы в морскую воду. О значениях таких циклов говорил В. Вернадский.
      По А. Виноградову, в живых организмах в среднем 70 процентов кислорода, 18 — углерода, 8 — водорода. Содержание остальных элементов в основном близко к таковым в земной коре. Однако некоторые из них концентрируются в живых организмах. К таким относится фосфор, которого в организмах в 10 раз больше, чем в земной коре, йод — в 3 раза больше, радий — в 100 раз больше.
      Организмы избирательно накапливают определенные элементы, например моллюски — стронций в раковинах. Слой таких ракушек служит причиной образования осадочных месторождений карбоната кальция и сульфата стронция. Концентрация моллюсками фосфора дает начало образованию осадочных фосфоритов. Некоторые виды растений и животных усваивают золото, его содержание в них в 100 раз выше, чем в морской воде. Есть моллюски, в раковинах которых существенную - роль играет карбонат цинка. Не в этом ли причина образова-
      ния пластовых месторождений цинковых сульфидных РУД?
      Наибольшую же ценность среди осадков представляют железоникелевые конкреции, в изобилии покрывающие дно океана в некоторых районах. Добыча их — дело ближайшего будущего.
      Шельф к тому же является важным Источником нефти, россыпей тяжелый ценных минералов: алмазов, золота и оловянного камня.
     
      ГЛАВА 24. БЕРЕГИТЕ ЗЕМЛЮ!
      С тех пор как существует человек, Земля была его матерью и кормилицей.
      Если миллионы, тысячи, сотни и даже десятки последних лет человек находился в относительном равновесии со средой, то теперь оно катастрофически нарушается. Темпы индустриальной деятельности человека на глазах нынешнего поколения возрастают с необыкновенной скоростью. На моей памяти переход от керосиновой лампы к электричеству, от первых радиоприемников к телевизорам, от мечтаний фантастов о межпланетных полетах к их реальному осуществлению, от стрельбы пушечными снарядами в первую мировую войну к истребительному атомному оружию в конце второй мировой войны.
      Но что означают все войны прошлого по сравнению с возможной будущей? Люди, бездумно ее подготавливающие, грозят уничтожить не только все человечество, но и культуру, и вообще все живое. Но ведь не для того миллиарды лет развивалась жизнь на нашей планете, чтобы быть уничтоженной волей бездумных фанатиков! А эта угроза становится все реальней. Она уже была видна в 1944 году В. Вернадскому, который подсказывал и меры для ее предупреждения.
      «Сейчас мы переживаем новое геологическое эволюционное изменение биосферы. Мы входим в ноосферу. Мы вступаем в нее — в новый стихийный геологический процесс — в грозное время, в эпоху разрушительной мировой войны.
      Но важен для нас факт, что идеалы нашей демократии идут в унисон со стихийным геологическим процессом, с законами природы, отвечают ноосфере.
      Можно смотреть поэтому на наше будущее уверенно. Оно в наших руках. Мы его не выпустим».
      И действительно, все люди доброй воли независимо от их положения, классовой принадлежности, национальности и политических убеждений объединяются в борьбе против угрозы войны. И мы верим, что разум победит!
      Однако и мирная деятельность человека наносит природе пусть не столь катастрофический, как войны, но серьезный ущерб.
      А в наш век технического прогресса деятельность человека приводит к преобразованию Земли, возникают новые моря, меняются русла рек, расширяется суша, отвоевывая пространство у моря, и неизбежно нарушаются ландшафты, чем наносится непоправимый вред окружающей среде. Сходят с лица земли леса — главный источник животворного кислорода, загрязняются воды и воздух.
      Особенно большой ущерб наносят горные разработки — здесь уже и мы, геологи, и наши собратья-горняки виноваты. В уже упомянутой работе американского ученого Р. Смита сообщается, что одну треть всех отходов человеческой деятельности, загрязняющих нашу среду, составляют отвалы твердых полезных ископаемых, а также отходы металлургического производства. Огромные карьеры остаются на месте добычи железных руд, фосфорного сырья, меди, свинца и цинка, не говоря об угле. Открытая добыча угля в карьерах, как наиболее прогрессивная, растет год от года: если в 1920 году она составляла 29 процентов, то в 1953 году — 51, а в 2000 году дойдет до 60 процентов общей угледобычи. Казалось бы, нужно этому только радоваться — изнурительный труд горняков уходит в далекое прошлое. Но плохо, что раны, нанесенные Земле при таких массовых открытых разработках, большей частью не залечиваются, хотя есть все возможности заровнять огромные котлованы, вырастить на них сады и леса, изолировать по возможности отвалы с вредными веществами, например с сульфидами, за счет окисления которых в реки поступает серная кислота, а также с ядовитыми соединениями мышьяка, свинца, ртути.
      Эти вопросы серьезно изучаются. В нашей стране приняты законы сохранения минеральных ресурсов и охраны окружающей среды.
      Как ни странно, но под опасностью загрязнения оказались необъятные воды океана. Постоянные аварии с зарубежными нефтеналивными судами могут служить
      достаточно убедительным примером, Всевозрастающий объем морских нефтеперевозок вызывает серьезные опасения, а ведь проектируются танкеры-гиганты водоизмещением чуть ли не до миллиона тонн. По Смиту, до 800 тысяч тонн. Гибель одного такого гиганта, как пишет он, может повысить загрязненность Мирового океана за один прием на 25 процентов!
      Все более страшную угрозу для океана представляют контейнеры с радиоактивными отходами, которые опускают некоторые страны на океанские глубины в надежде, что там они будут лежать в сохранности. Но как знать, не перенесут ли глубинные течения этот контейнер в другие места и не произойдет ли из него утечка смертоносных радиоактивных соединений? Общественность мира поднимает свой голос в защиту океана.
      Грядущие опасности несут и выбросы технических продуктов отработанных газов и дымов в атмосферу, которые могут изменить ее состав.
      Затронутые вопросы только часть единой общей проблемы охраны среды. Для ее решения сейчас подписываются международные конвенции, проводятся конференции и симпозиумы. Инициатором в этой борьбе за сохранение Земли выступает Советский Союз.
      Я дочь Земли,
      Ее я зовам внемлю.
      Ловлю тебя, животворящий солнца свет.
      О люди! Берегите Землю!
      Неповторимую среди планет!
      Это общие проблемы для всей Земли. Планета у нас одна, это наш дом, и ее судьба небезразлична для всех людей.
      Обширна наша страна: раскинулась по меридиану от Черного до Белого моря, а по широте — от Карпат до Курильских островов. Везде трудятся геологи, много тысяч полевых геологических отрядов. Работа захватывающая, но нелегкая. Терпеть трудности полевых работ, а они часто очень велики, может лишь тот, кто горячо предан своему делу и своей профессии.
      Для меня работа геолога настолько увлекательна, а романтика и поэзия настолько органично сочетаются с научной ее основой, что временами я не могу удержаться и начинаю писать стихи о моей науке и моей работе.
      Отдельные стихотворные отрывки вставлены мной в первые главы этой книги. И здесь, на последних страницах, мне хочется тоже в стихах рассказать о трудностях и о поэзии работы геолога в разных районах нашей страны.
      И пусть эти стихи послужат вместо послесловия.
      За Полярным кругом
      Снежное поле, бескрайнее поле.
      Дышит там полюс, Северный полюс.
      Резво под гору несутся олени,
      Мчатся без отдыха, им не до лени.
      Нам бы до лагеря как-то добраться.
      — Ну-ка быстрее, не выдайте, братцы! — И в круговерти метельной болтанки, Словно на крыльях, летят наши санки.
      В лагере ждут и тепло нас, и ужин,
      Отдых, который до крайности нужен. Сладко за ночь отоспимся и снова,
      Снова в дорогу по тундре суровой.
      Вот и весна, свет немеркнущий дня. Нежные краски чаруют меня.
      От невысоких и тонких растений Еле заметны короткие тени.
      В отблеске нежной зари бледно-розовой Светится ствол низкорослый березовый. Рядом цветочек — невзрачен и мал — Яркою точкой во мху засверкал.
      Сколько цветов — ярко-желтых и синих — Глянет, как только растопится иней!
      Ветер весенний березки качает,
      Слышится с моря рыдание чаек.
      Там проплывают льдины за льдинами — Части ледового поля единого.
      Льдины качаются — в трещинах рваных. Ждем ледокола мы, ждем караванов,
      Ждем мы товаров хороших и разных,
      Писем, продуктов. Приходит к нам праздник.
      *
      Тундре на плечи короткая осень Пурпур предсмертный небрежно набросит.
      Ну а потом выступает сама Наша владычица, наша Зима.
      Снова пурги надоедливой вой.
      Краток и труден сезон полевой.
      *
      Но тем ценнее награда труду:
      В тундре безлюдной нашли мы руду — Олово, золото, медь и алмазы,
      Площадь для поисков нефти и газа В диком, нехоженом северном крае;
      Много богатств его недра скрывают.
      Скажет геолог: «Люблю эту тундру я,
      Хоть и работа в ней тяжкая, трудная!»
      Приамурье
      Сумрачно, хмуро в тайге у Амура. Свет еле-еле брезжит сквозь ели.
      Мох кудреватый, легкий, как дым,
      По ветру облаком реет седым.
      Но в непролазной таежной чаще Люди теперь появляются чаще.
      Через тайгу проникают упрямо Поступью твердой строители БАМа. Вот и пошли сквозь тайгу поезда, Ярко сияют в ночи города!
      Чтобы ветвилися БАМа пути,
      Нужно нам новые руды найти.
      Снова геологи здесь в авангарде, Новые точки явились на карте,
      И ископаемых много полезных —
      Руд золотых, оловянных, железных — Наши геологи снова найдут.
      А рудники уже строятся тут.
      Приморье
      Дальше, южнее — там наше Приморье — Сопки зеленые, синее море!
      Травы подводные море полощет.
      Выше, на сопках — дубовые рощи,
      Рощи дубов малорослых, корявых,
      С кроной распластанной, низкой, кудрявой. Дальше от моря пройти нам еще бы,
      И попадем мы в лесные чащобы.
      Здесь уже ильмы стоят великаны,
      К небу вздымаются выше тумана.
      Как высоки их стволы беловатые,
      Словно прозрачной окутаны ватой!
      Виснут, как плети, тугие лианы.
      Эти лианы для нас как арканы:
      Спутают ноги, пройти не дадут,
      Без топора не пробиться нам тут! Резки констрасты света и тени В этом неистовом буйстве растений!
      Душно! Пьянят ароматы сирени.
      Голову кружат тайги испаренья.
      Трудно пробиться сквозь чащу без тропки В наших лесистых приморских субтропиках, Трудно, но надо. И снова в маршрут Выйдет геолог на поиски руд.
      Средняя Азия
      Но много влаги всюду разве?
      Бывает и наоборот.
      Вот так, в безводной Средней Азии,
      Здесь трудностей невпроворот!
      Напрасно ты бы тень искал В нагроможденье этих скал,
      Любой изгиб огнем залит И от жары не спрячет.
      Встает массив, как монолит,
      Сверкающий, горячий.
      В глазах пурпурные круги,
      И жажда горло сушит.
      Уже усталые шаги давно не ловят уши.
      Я, как в томительном бреду,
      Себя не чувствуя, бреду,
      Бреду тропинок ручейками,
      Во фляге воду доконав,
      Наверх, туда, где жгучий камень Разрезан строчками канав.
      Где труд упорный человека В скале раскрыл и обнажил Запрятанный в горах от века Поток блестящих рудных жил,
      Там ливни солнечных лучей,
      Но нет ни капли влаги.
      И только в синеве ночной Я возвращаюсь в лагерь.
      Что же, молодой читатель, отпугнула я тебя описанием трудно стей нашей работы или, наоборот, привлекла?
      Трудности закаляют. Недавно я во Вьетнаме поднималась на очень высокие горы сквозь джунгли. Не скрою, было очень трудно. Потом вьетнамские друзья удивлялись, что советская семидесятилетняя бабушка нашла в себе силы подняться на труднодоступные месторождения, посмотреть которые было очень важно для науки и практики. Так что не бойся трудностей, читатель! В преодолении их — смысл и даже счастье жизни.
      Так, может быть, полетим на Дальний Восток?
      Если хочешь понять абсолютность пространства И относительность времени,
      Пускайся в далекие странствия,
      Оторвись от земного бремени!
      Рывок — и плавный полет в неизвестность.
      Уплыл надмосковный дымок синеватый.
      А дальше пошла незнакомая местность,
      Скрываясь под клочьями облачной ваты.
      Не страшны теперь ураганы и ветры,
      А время — навстречу, стирая режим,
      Глотает тысячами километры,
      Лишь реки прочерчивают рубежи,
      Обь, Енисей, Ангара...
      Разносят, кажется, завтрак.
      В Москве, позади, еще длится «вчера»,
      А мы уже влетели в «завтра».
      Может быть, полетим в «завтра», мой дорогой читатель?
      Тебя ждет Дальний Восток!

|||||||||||||||||||||||||||||||||
Распознавание текста книги с изображений (OCR) — творческая студия БК-МТГК.

 

 

НА ГЛАВНУЮТЕКСТЫ КНИГ БКАУДИОКНИГИ БКПОЛИТ-ИНФОСОВЕТСКИЕ УЧЕБНИКИЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКАФОТО-ПИТЕРНАСТРОИ СЫТИНАРАДИОСПЕКТАКЛИКНИЖНАЯ ИЛЛЮСТРАЦИЯ

 

Яндекс.Метрика


Творческая студия БК-МТГК 2001-3001 гг. karlov@bk.ru