В 1889 году на Байкале появился двадцатипятилетний геолог Владимир Афанасьевич Обручев. Незадолго до этого он приехал из Петербурга на службу в Иркутск, чтобы заняться исследованиями Сибири.
На Байкале Обручев сперва осмотрел остров Ольхон, затем побывал на южном берегу озера и в Тункинской долине. Отбивая молотком образцы горных пород, определяя горным компасом наклоны в залегании пород, раскапывая рыхлые наносы, геолог старался узнать, как построена, из чего сложена местность.
В следующем, 1890 году Обручев снова увидел Байкал. На этот раз он наблюдал озеро с западного берега, с вершины Приморского хребта.
Наглядевшись на синевшее глубоко внизу озеро, на остров Ольхон, покрытый темно-зелеными хвойными лесами, на горы восточного берега, Владимир Афанасьевич раскрыл свою полевую книжку и записал: «Стоя на высоком нагорье на краю величественной впадины Байкала, нельзя согласиться с мнением Черского, что эта впадина результат сочетания продолжительного размыва и медленных складкообразных движений земной коры. Слишком она глубока, слишком обширна и слишком круты и обрывисты ее склоны. Такая впадина могла быть создана разрывными движениями земной коры и создана сравнительно недавно, иначе ее крутые склоны были бы уже сглажены размывом, а озеро заполнено его продуктами».
Молодой Обручев пришел к выводу, «что Байкал образовался в виде огромного и глубокого провала в земной коре». Позднее Владимир Афанасьевич определил и возраст Байкальской впадины, правильно предположив, что она возникла в третичном периоде.
Прошло более семидесяти лет с той поры, как Обручев впервые исследовал Байкал. Главные выводы замечательного геолога, сделанные им в молодые годы, находили все новые и новые подтверждения. Разумеется, геологическая наука за эти десятилетия ушла далеко вперед и новые исследования вносили интересные дополнения в теорию Обручева. Удалось разгадать многое из того, что было неясным в конце XIX века. Но в целом теория Обручева о происхождении Байкала выдержала проверку временем.
Что же нового узнали геологи в последние десятилетия о происхождении Байкала?
Некоторые исследователи давно обращали внимание на то, что борта Байкальской впадины имеют разную форму, северо-западный борт гораздо круче, нежели юго-восточный. В соответствии с этим различны и берега озера: северо-западный очень обрывист, крут, юго-восточный – более пологий.
Геолог не может пройти, не задумавшись, мимо такого явления. Но как его объяснить? Высказывалось предположение, что юго-восточный борт древнее и потому больше размыт реками. Вода могла смыть крутые выступы и подровнять борта. Это предположение оказалось неверным.
Разгадать очередную байкальскую загадку удалось после тщательного изучения Тункинской долины, входящей в состав Байкальской впадины.
Тункинская долина расположена между нагорьями Восточных Саян и Хамар-Дабана. Ее широкое дно представляет собой высохшее озеро, которое в древности протягивалось к юго-западу от Байкала.
Я начал изучение Тункинской долины и соседних гор вместе с братом еще в 1927 году. Здесь, в так называемом Тункинском Прибайкалье, широко распространены застывшие базальтовые лавы. Они изливались из земных недр в третичном периоде и, широко растекаясь, застывали. Такие излияния случались неоднократно, и потому лавовые покровы слоисты. Каждый слой хорошо заметен: низ у него плотный, а верх пористый, так как горячая лава «кипела», выделяя газы. Когда лава застывала, в ней образовалось много шестигранных вертикальных столбов. Они хорошо видны в тех местах, где базальтовые покровы подмыты сбоку речками или подточены ледниками.
По залеганию застывших лав нам и удалось различить способы образования бортов Тункинской долины.
Было известно, что на северной стороне долины базальтовые покровы разорваны по вертикали. Причина разрывов могла быть только одна – движения земной коры. Часть широкой площади, занятой базальтами, опустилась, а часть высоко поднялась и залегает ныне на вершинах соседних – Тункинских и Китойских – гольцов. Слои базальтов оказались смещенными или сброшенными более чем на 2 тысячи метров. А ведь некогда базальт лежал на одном уровне. Вот как могут силы природы преобразовать лик земной коры!
Совершенно ясно, что Тункинские гольцы поднялись над опустившейся долиной по гигантскому сбросу в земной коре. Он протягивается вдоль всей северо-западной стороны Байкальской впадины. Молодой Обручев и заметил этот сброс в 1890 году, когда любовался озером и его берегами.
Мы занялись южной стороной Тункинской долины. Тут иная картина: базальтовые покровы, большей частью без разрывов, подняты на горы Хамар-Дабана. Это дало нам основание считать, что Хамар-Дабанское нагорье образовано плавным поднятием, вспучиванием земной поверхности.
Базальтовая лава изливается такой жидкой, что растекается равномерно по поверхности земли и в таком положении застывает. Неровности рельефа остаются под лавой, а сверху она образует плоскую ровную поверхность. И если мы обнаруживаем застывший базальт, залегающий сейчас с крутым наклоном, то ясно, что этот наклон образовался в результате движений земной коры.
Так выяснилось, что глыба Хамар-Дабана образована изгибом земной коры. Тункинская долина, бортами которой служат Тункинские гольцы и Хамар-Дабан, следовательно, является своеобразным рвом, образованным разрывом земной коры только с северной стороны. Вот почему склоны Тункинских гольцов отличаются резкой крутизной.
Наблюдения показывают, что так же построена и вся гигантская Байкальская впадина, протянувшаяся на 1500 километров. Это тоже тектонический ров, у которого борта сооружены природой по-разному.
Одна загадка была решена, но следом за ней сразу возникла другая. Почему на противоположных сторонах Байкальской впадины характер движения земной коры был разным? Эту новую загадку удалось разгадать только тогда, когда были подробно изучены берега самого Байкала…
Жизнь моя сложилась так, что к исследованию байкальских берегов и самого озера мне удалось приступить лишь через 14 лет после окончания работы в Тункинском Прибайкалье, в 1948 году. Брат мой трагически погиб еще до Великой Отечественной войны, и теперь я выходил в маршруты с новыми людьми.
Новые исследования не замедлили дать интересные результаты.
Оказалось, что берега Байкала движутся по вертикали в противоположных направлениях – один вверх, другой вниз! Да, именно так. Юго-восточный берег озера почти весь медленно, но неуклонно поднимается, а противоположный северо-западный – опускается.
Об этом рассказывает множество разных признаков.
Вглядимся в юго-восточный берег, который поднимается. Здесь древние наносы Байкала, состоящие из галечников, песков или из суглинков, лежат высоко над уровнем озера. Отложения эти образуют несколько террас. Верхняя терраса, самая старая, местами поднялась над уровнем озера более чем на сотню метров. На берегах видны гроты или пещеры, выбитые волнами в скалах. Ныне прибой не достигает до этих гротов даже в самый сильный шторм. Некоторые из них служили людям каменного и бронзового веков в качестве жилищ.
Пещерка, насквозь пробитая волнами на восточном берегу Большого Ушканьего острова (в губе «Пещерка»). В террасовом наносе над пещеркой найдены изделия человека новокаменного века.
На Байкале вообще найдено много следов древнего человека. В прибрежных пещерах сохранились глиняные черепки, встречаются каменные орудия, кости животных, служивших пищей человеку. Всем этим предметам около четырех тысяч лет. Следовательно, гроты – молодые геологические образования. Древние террасы, расположенные выше, поднялись над водой раньше. Юго-восточный берег Байкала продолжает подниматься и в наше время. Об этом свидетельствуют засечки И. Д. Черского. Так, засечка Черского, сделанная в 1878 году на береговом утесе близ устья Большой речки, поднялась к настоящему времени приблизительно на 8-12 сантиметров.
Перейдем теперь на противоположный северо-западный берег Байкала. На большей его части мы найдем множество признаков того, что берег опускается. Здесь не встретишь озерных отложений, до которых не добираются ныне волны прибоя. Больше того. Во многих местах видно, что современные байкальские наносы накладываются поверх старых речных наносов, которые опустились ниже уровня озера. Это несомненный признак того, что берег опустился: никакая река не может ведь течь по дну озера. Ясно, что отложения реки раньше находились выше уровня Байкала и постепенно опустились под воду. Далее. Во многих местах у северо-западного берега торчат из воды пни погибших громадных деревьев, большей частью лиственниц. Это тоже несомненный признак опускания берега. Лиственницы росли в течение трех столетий на берегу. Но, по мере того как берег опускался, их комли погрузились в воду – и деревья погибли.
На северо-западном берегу, как и на противоположном, тоже есть гроты, выбитые прибоем. Но здесь они не подняты, а, наоборот, полузатоплены. Встречаются под водой и окончания речных долин.
И. Д. Черский и на таком берегу выбил засечку в утесе. За 80 лет она опустилась приблизительно на 40-50 сантиметров.
Наблюдения за опусканием и поднятием берегов, разумеется, очень важны для науки. Но не только для науки, а и для практической деятельности. Ведь если вы построите порт или верфь, не учитывая движений земной коры в этом районе, то могут произойти довольно неприятные вещи. Вот пример. В Калифорнии в годы второй мировой войны построили военно-морскую верфь, потратили на это 170 миллионов долларов. Но ни авторы проекта, ни строители не знали, что берег Тихого океана в этом месте опускается приблизительно на 30 сантиметров в год. И уже через несколько лет после окончания строительства верфь оказалась под угрозой затопления. Пришлось строить дорогую защитную дамбу, чтобы сохранить верфь. С 1949 по 1956 год на борьбу с затоплением потрачено 6 миллионов долларов.
Наблюдая за поднятием и опусканием берегов Байкала, мы пришли к выводу, что огромное озеро… перемещается. Ведь юго-восточный берег, поднимаясь, наступает на Байкал, а северо-западный, наоборот, пятится. Таким образом, озеро смещается в одном направлении к северо-западу.
С какой же скоростью перемещается Байкал? Это удалось вычислить. Дело в том, что, отступая от юго-восточного берега, озеро оставило полосу третичных отложений. По ширине этой полосы и удалось определить, что расстояние, пройденное озером в четвертичный период, начавшийся миллион лет назад, приблизительно равно 5-8 километрам.
Итак, Байкал «шагает» на северо-запад. Как это происходит?
От прибрежных гор откалываются все новые и новые глыбы. Они оседают и обрушиваются в воду. С течением времени развивается сбросовая зона, или просто сброс. Эта зона расширяется к северо-западу, и вслед за ней смещается озеро. Сброс этот и был впервые описан более семидесяти лет назад В. А. Обручевым.
В 1953 году, когда наша страна отмечала 90-летие Владимира Афанасьевича Обручева, я подробно описал байкальскую сбросовую зону, назвав ее Обручевским сбросом. Это название вошло затем в геологию и географию.
Обручевский сброс явился ключом к разгадке тайны происхождения Байкала.
Позже на противоположном – юго-восточном – берегу озера удалось найти признаки подобных же сбросов, но гораздо меньшего размаха. Они протянулись вдоль перегиба земной коры и послужили причиной возникновения длинных сквозных долин. Такие долины были открыты в 1877 году И. Д. Черским, но правильное объяснение их происхождения удалось найти только с помощью обручевского ключа.
Особенно примечательно, что сбросы в сквозных долинах обращены на юго-восток, то есть в ту же сторону, что и Обручевский или Главный Байкальский сброс на противоположной стороне озера. Это говорит о том, что и на юго-восточном берегу растяжение земной коры направлено к северо-западу, только с меньшей силой. Следовательно, Байкальская впадина образовалась под влиянием одностороннего растяжения земной коры. Вот от этого-то и зависит разная крутизна ее бортов.
Таким образом была решена еще одна загадка – почему движения земной коры на разных сторонах Байкала различны. Считая Обручевский сброс ключом от загадки происхождения Байкала, я назвал замком от нее сквозные долины на юго-восточном берегу озера.
В 1955 году, закончив исследования на юго-восточном и южном берегах Байкала, я написал Обручеву в Москву о своих выводах. Вскоре в поселок Лиственичное на Байкале, где я в то время находился, пришел ответ от старого ученого.
«Дорогой Василий Васильевич!
Получил Ваше письмо с приветствием и сообщением, что изучение восточного берега Байкала от устья Баргузина до р. Селенги Вы закончили и что там находится замок той загадки, ключ которой я уже нашел в 1890 году. Очень интересно будет описание этого замка, которое вы теперь дадите на основании 30-летних исследований, с окончанием которых можно Вас поздравить».
Повидать моего учителя мне так больше и не пришлось. В ту зиму он очень ослабел и почти потерял зрение.
А в начале следующего лета, в июне 1956 года, по пути на Байкал я в вагоне услышал переданное по радио сообщение, что Владимир Афанасьевич Обручев скончался.
Он прожил 92 года. В течение 68 лет он постоянно и глубоко интересовался Байкалом. Привязанность к удивительному озеру, полному тайн, Обручев сохранил до последних дней жизни.