В любом месте нашей огромной страны можно отправиться путешествовать в далекое геологическое прошлое. Мы отправимся в такое путешествие на Русской равнине.

В центре Русской равнины широко раскинулась Москва. Восемьсот лет исполнилось недавно нашей столице. Восемьсот лет назад на месте современной Москвы шумели дремучие, темные леса. Где-нибудь на лесной поляне, на том месте, где сейчас находится улица Горького или возвышаются высотные здания, паслись стада диких оленей, гуляли медведи. По берегу Москвы-реки ютились маленькие деревянные домики.

Еще раньше возникли другие города: Новгород, Ярославль, Владимир… Каким далеким кажется то время, когда они только еще строились, когда среди дремучих лесов вырастали первые в России поселки!

Но для геологов все это — сегодняшний день. Ведь в это очень давнее время почти так же, как и сейчас, текли реки: Волга, Днепр, Дон. Так же, как и сейчас, на тех же местах возвышались холмы, густой зеленой травой были покрыты низины, так же золотились весной головки одуванчиков и облетали осенью желтые листья С берез.

Мы же отправимся с вами в неизмеримо более далекое время — когда на месте теперешней Русской равнины не было ни лесов, ни густой пышной травы, не было ни рек, ни холмов.

Первая остановка на пути в прошлое

Без конца и без края раскинулась ледяная пустыня. Холодный ветер свистит над мертвой белой ледяной поверхностью. Не пробегает зверь, не пролетает птица.

Может быть, мы в центре Гренландии или Антарктиды?

Нет. Это мы начали путешествие в прошлое. Мы находимся на том месте, где стоит сейчас Москва. Но нас отделяет от сегодняшних дней несколько сотен тысяч лет. Это совсем не много по сравнению со всей геологической историей — все равно, что один день по сравнению с человеческой жизнью. Идет период времени, который геологи называют четвертичным и который относится к эре новой жизни, или кайнозойской. В этом периоде, в то время, когда на Земле только что появился человек, сделаем мы первую остановку на длинном пути в прошлое планеты.

Огромное ледяное поле покрывало в начале четвертичного периода большую часть современной Русской равнины. На карте показаны границы этого поля.

Посмотрите на карту. На ней нанесена граница распространения сплошных масс льда толщиной в сотни и даже тысячи метров, покрывавших когда-то большую часть нашей страны. Как проходит эта граница? Вот столица Украины — город Киев. И там все было покрыто мощным ледяным покровом. Если мы проследим границу оледенения отсюда к востоку, то увидим, что она отходит к теперешнему городу Орлу, дальше вновь поворачивает на юг, огибает Воронеж, потом снова отклоняется к северу, протягиваясь через те места, где стоят теперь города Горький, Киров, Пермь.

Холодное дыхание ледника изменяло все далеко вокруг.

Крымский полуостров… Сейчас там теплое солнечное море, горячие камни, зеленые виноградники. Но в то время, о котором мы говорим, в Крыму паслись стада северных оленей, выходили на охоту песцы, летали белые полярные куропатки, прятался среди кустов заяц-беляк. Бродили по Крыму и огромные древние слоны — мамонты, с густой бурой шерстью.

Не покрывали склоны Крымских гор тенистые широколиственные леса из бука, граба, дуба, не окружали берег моря высокие, стройные кипарисы. Росли здесь лишь береза, ольха, ива, но и их стволы были изогнуты: от постоянных холодных ветров они не могли распрямить своих красивых ветвей.

На теперешнем Крымском полуострове искали защиты от наступившего холода наши далекие предки — люди древнего каменного века. Спасаясь от холода, они учились разжигать костры, шить себе одежды из шкур животных, использовать для жилья пещеры.

Очень медленно с севера на юг надвигался ледяной покров. Сотни и тысячи лет прошли, прежде чем сплошные массы льда из районов современного Кольского полуострова, Полярного Урала, Новой Земли достигли тех мест, где сейчас расположены города и села, раскинулись поля и сады Украины.

На Крымском полуострове во времена оледенения паслись северные олени, жили огромные древние слоны — мамонты, прятался в низкорослых кустах заяц-беляк и летали белые полярные куропатки.

Потом медленно, в течение тысячелетий, таял, уменьшал свою толщину ледник. Многоводные большие реки брали начало от его края. И по освобождавшейся из-подо льда Земле продвигалось к северу все живое. Двигался на север и человек.

На берегах древнего Днепра, древнего Дона и их притоков селилось все больше и больше людей. Не только хорошая охота привлекала человека. Ледник создал естественные склады свежего мяса: вмерзшие в еще не оттаявшую почву трупы животных. Больше всего было трупов мамонтов. Около мамонтовых кладбищ устраивал древний человек свои стоянки.

Люди послеледникового времени были вооружены копьями с тяжелыми каменными наконечниками; они умели строить для жилья землянки. Все тщательнее отделывали они свои орудия, все более и более разнообразными изготовляли их. На стенах пещер, на плитках мягкого камня, на широких бивнях убитых мамонтов создавали люди первые картины. На них — изображения мамонтов, львов, бизонов — тех животных, на которых человек охотился, которые жили в это время на просторах Русской равнины. Этим животным он поклонялся, считал их священными. Хвосты мамонтов, лапы львов были первыми «иконами» наших далеких предков. Их находят сейчас на древних стоянках. Историки-археологи смогли многое узнать о людях каменного века, изучая изображения на стенах пещер, древние каменные орудия.

Но как смогли геологи узнать о существовании ледника, о природе, окружавшей наших предков?

В этом им помогли камни.

«Дикие» камни и глина, которая прилипает к нашим подошвам

В Петровские времена улицы Москвы были немощеные. Крестьянские повозки и богатые кареты одинаково тонули в грязи. В 1707 году Петр Первый наложил повинность на население: с каждых четырехсот крестьянских дворов приказано было доставить в Москву по «четыре сажени разного камня». Кроме того, предписано было всем приезжающим в Москву привозить с собой «по три камня диких ручных, и чтобы те камни меньше гусиного яйца не были». У въезда в город, у застав, на дорогах Тверской и Дмитровской, Серпуховской и Калужской вырастали кучи камней. Из этих камней выкладывались первые московские мостовые.

«Дикие» камни — булыжники можно и сейчас еще увидеть в некоторых маленьких московских переулках — там, где их не успели залить асфальтом. Когда дождь обмоет мостовую, булыжники хорошо видны. Вот среди них пестрый, красный с черными крапинками камень — гранит, рядом буровато-красный плотный кварцит; здесь же темно-зеленый, почти черный диабаз. Эти камни, разбросанные по Русской равнине, рассказали геологам о леднике. Большие скалы, сложенные из них, находятся на севере, в районах современной Карелии, на Кольском и Скандинавском полуостровах, в Финляндии. Здесь первоначально накапливались льды, отсюда широкими языками двигался ледяной щит на юг и юго-восток.

Валуны, разбросанные по Русской равнине, помогли геологам узнать о древнем оледенении.

Не сразу поняли геологи, как обломки скал оказались в Подмосковье, в окрестностях Воронежа и даже на Украине. Предполагали сначала, что они были перенесены водой. Но как представить себе водный поток, захвативший огромную площадь и притащивший с собой большие каменные глыбы? И потом, если бы камни принесла вода, она рассортировала бы их: песок и мелкие камешки отложились бы вместе в тех местах, где течение слабее, более крупные камни — на быстринах. А ведь «дикие» камни, разбросанные на огромных пространствах Русской равнины, совсем не сортированы. Не видно и следов окатывания их водой.

Позже возникло предположение о том, что камни, вмерзшие в плавучие льды, приплыли сюда по морю. Но у геологов было надежное средство проверить это. Если существовало море, то оно должно было оставить свои отложения, накапливавшиеся на морском дне. Таких отложений не оказалось.

Постепенно, шаг за шагом, собирали геологи новые наблюдения и пришли к выводу, что «дикие» камни мог принести только ледник — огромное ледяное поле, медленно двигавшееся по поверхности Земли.

Были ли вы когда-нибудь в Москве на Ленинских горах, около нового здания университета? Может быть, вам приходилось спускаться к Москве-реке. Если бы вы внимательно присмотрелись к породам, из которых сложены Ленинские горы, то заметили бы, что горы представляют собой скопление камней разного состава, формы, размеров, в беспорядке заключенных среди бурой вязкой глины. Такую глину с камнями называют мореной. Она может образоваться только в результате движения льда.

Как гигантский ледяной плуг весом в миллионы тонн, действует ледник. Там, откуда лед начинает движение, он выламывает куски скал и потом тащит их с собой на сотни и тысячи километров. Когда ледяной покров начинает таять, все эти камни остаются неопровержимыми свидетелями былого оледенения. Морены образуются и сейчас высоко в горах или в холодных странах, где медленно движутся ледники.

Древним ледником принесены не только «дикие» камни. С его деятельностью связано также образование бурой глины, той самой, которая налипает на наши подошвы в дождь и которую мы нередко пренебрежительно и с досадой называем грязью.

Бурая ледниковая глина образовалась из тех камней, которые переносил лед. Эти камни истирались, и с ними происходили сложные химические преобразования, прежде чем они превратились в глину.

Геологи тщательно изучают глину: ведь это один из важнейших наших строительных материалов. Миллионы кирпичей приготовляют из нее.

О былом распространении льдов узнают также геологи, изучая формы холмов и долин, выясняя происхождение рельефа местности. На севере, там, откуда начинал двигаться ледник, долины нередко как бы выпаханы огромной и тяжелой массой льда, а на Русской равнине холмы насыпаны из материала, который перемещал ледник.

Вот проходит узкая и длинная гряда, будто кто-то неведомый проложил большую железнодорожную насыпь прямо через низины, по склонам, по пригоркам на многие километры. Как она образовалась?

Геологи исследуют материал, из которого сложена насыпь. Оказывается, когда-то по трещине в ледяном поле проходил водный поток. Талые ледниковые воды несли по трещине песок, глину, гальку. Потом лед стаял, и все отложения протекавшей во льду реки остались в виде ровной вытянутой гряды.

Полноводные, но непостоянные, часто менявшие свое русло потоки талых вод переносили в ледниковое время огромные количества песка. Этот песок осаждался около края ледника. Теперь там располагаются плоские и ровные песчаные пространства, поросшие сосновыми лесами. Это знаменитые Мещерские, Припятские и другие полесья.

От холодных ледяных просторов непрерывно дули сильные ветры. Они развевали пески, поднимали и переносили пылинки горных пород по воздуху на сотни километров. Скопления этой пыли образовали на Украине большие залежи особой горной породы — лёсса.

Вот как многое в природе обязано своим происхождением леднику. Попробуйте представить себе, что оледенения не было. Вся наша жизнь сложилась бы тогда по-иному. Иными были бы формы возвышенностей и низменностей на Русской равнине, по-другому текли бы реки. В других местах селились бы наши предки, возникали села и города. Не было бы у нас под руками и привычных строительных материалов — глины, песка, булыжника. Совсем иной вид имели бы все постройки.

Ученые пока еще не смогли до конца «прочесть» в песчаных и глинистых обрывах, в нагромождениях камней, в формах холмов и долин историю оледенения.

Одни считают, что за последние несколько сотен тысяч лет в четвертичном периоде геологической истории ледник надвигался на ту площадь, где находится наша страна, четыре раза. Они говорят, что каждый раз после этого лед полностью стаивал, снова становилось тепло, начинали зеленеть луга, возвращались на прежние места животные.

Другие ученые утверждают, что только один раз пришли с севера огромные массы льда.

По-разному объясняют ученые и причины похолодания, из-за которого накапливались колоссальные количества льда. Может быть, похолодание произошло потому, что меньше тепла давало Солнце. Могло повлиять на климат иное, чем в наши дни, распределение гор и морей на земном шаре.

Ученые выяснили, что холодные покровы льда сковывали нашу планету не только в четвертичном периоде. Примерно каждые 200 миллионов лет ледяные массы начинали свое движение от полюсов в теплые страны. И каждый раз холодное дыхание севера уничтожало растительность, заставляло животных уходить на новые места.

Советский геолог Лунгерсгаузен высказал недавно интересное предположение о том, что такие повторяющиеся похолодания не случайны. Эти похолодания почти точно совпадают с вычисленным астрономами периодом обращения всей нашей солнечной системы вокруг так называемого центра Галактики. В зависимости от того, находится ли солнечная система среди скопления звезд, или в тех местах, где звезд мало, меняется климат Земли. Лунгерсгаузен считает, что сейчас наша Земля только еще постепенно выходит из состояния «космической зимы». Пройдут не сотни и не тысячи, а десятки тысяч и даже миллионы лет, прежде чем исчезнут остатки гигантских ледников, сохранившиеся в наши дни в Гренландии и в Антарктиде. А потом вновь через трудно вообразимый промежуток времени — во много десятков миллионов лет — наступит похолодание, и, может быть, опять на месте Москвы будет ледяная пустыня…

Но мы ведь условились путешествовать не в будущее, а в прошлое нашей планеты. Продолжим это путешествие.

Тропики под Сталинградом

К небольшому болотцу среди леса вышли на водопой животные. Кто они? Посмотрите на рисунок. В центре его изображены животные, похожие на слонов. Но это не слоны. Ростом они меньше, головы у них вытянутые, удлиненные, а хоботы и бивни короткие.

А справа на рисунке… Это что за животные? Они похожи на небольших лошадей, но… может быть, художник ошибся? Ноги у этих «лошадей» кончаются не копытами, а тремя мягкими пальцами.

Нет, художник не ошибся. Перед нами на рисунке не слоны и не лошади, а отдаленные предки этих животных — мастодонты и гиппарионы.

Окруженного зарослями грецкого ореха, тенистыми буками и грабами болотца и этих животных художник никогда не видел. Но геологи, изучая великую каменную летопись — слои горных пород, — пришли к выводу, что подобные животные могли бродить где-нибудь в окрестностях Сталинграда около 20 миллионов лет назад в то время, которое называется третичным периодом. И нет ничего удивительного в том, что на рисунке изображена обезьяна, которая сидит на ветке дерева. Это были обычные обитатели теперешней южной части Русской равнины.

Много интересного могли бы мы увидеть, если бы чудесная машина времени перенесла нас в лес третичного периода истории Земли. Особенно разнообразными были бы картины, если бы мы отправились путешествовать по древнему лесу не только от одного места к другому, но также и во времени, удаляясь с каждым шагом в глубь веков и тысячелетий.

Геологи представляют себе, что такими были окрестности Сталинграда около 20 миллионов лет назад. На водопой пришли предки современных лошадей — гиппарионы и предки слонов — мастодонты.

Мы прошли совсем немного, и лес стал реже. Это уже не лес, а отдельно стоящие раскидистые деревья, подобные тем, которые растут где-нибудь в африканской саванне. Но животные иные, чем в современной Африке. Вот с высоких ветвей дерева обгладывают листву два каких-то животных. Ноги у них толстые, как у слонов, но на голове совсем нет хоботов, нет и бивней. Головы у этих уродцев маленькие, уши стоячие, шеи длинные… Перед нами индрикотерии — предки современных носорогов. Это были самые высокие млекопитающие животные, которые когда-либо жили на земном шаре. Высота их достигала четырех — пяти метров. Они легко дотягивались до ветвей больших деревьев.

Предкам носорогов — индрикотериям нетрудно было дотянуться до ветвей больших деревьев: ведь высота этих животных была около 5 метров.

Продолжим наше путешествие в глубь третичного периода. Природа снова стала иной. Жаркий тропический климат. Там, где сейчас вдоль улиц городов и сел возвышаются стройные тополя, растут высокие пальмы с широкими раскидистыми кронами. Тут же располагаются целые леса фикусов с их крупными, как будто помазанными маслом листьями, шумят заросли бамбука. Деревья увиты плющом, виноградом; между толстыми стволами густо разрослись папоротники.

По деревьям леса снуют обезьяны, болотистые низины населяют крокодилы и черепахи…

Отправимся по тропическому лесу прошлого из района теперешнего Сталинграда к югу.

Что это? Мы прошли совсем немного, всего несколько километров, и перед нами уже берег моря. Какое это море: Каспийское, Черное или Азовское?

И то, и другое, и третье. В третичном периоде геологической истории все эти моря были соединены в единый огромный бассейн. Берег моря проходил в тех местах, где сейчас стоят города Орша, Воронеж. Широким мысом вдавался берег в древнее море в районе теперешнего Сталинграда, а затем вновь шел севернее, в районе городов Куйбышева и Оренбурга.

В теплых морских водах, так же как и на суше, кипела жизнь: мелькали стаи рыб, плавали прозрачные зонтики медуз, ползали по дну морские ежи, возводили свои постройки кораллы. Человек никогда не видел населения древнего моря — ведь люди появились на земном шаре значительно позже, чем оно существовало. Но, изучая окаменевшие остатки животных, геологи узнали о них так много, что стало возможным мысленно представлять себе прошлое, отправляться в чудесные путешествия сквозь миллионы лет.

Геологи совершают путешествия в прошлое не из любопытства, не для того только, чтобы узнать что-то новое, не известное ранее. С каждым периодом геологической истории связано образование каких-нибудь подземных богатств, и, чтобы искать эти богатства, нужно знать, как выглядела наша Земля во время их образования.

Металл твердых сплавов

Приходилось ли вам полоскать горло марганцовкой? Наверно, приходилось. Но вряд ли вы задумывались при этом над судьбой химического элемента марганца, который входит в состав полоскания. А у него, как, впрочем, и у любого другого элемента, судьба очень интересна.

Марганец — замечательный металл. Если добавить немного марганца к стали, то она станет очень прочной и упругой. Из марганцевой стали делают рессоры для автомобилей, вагонов, тепловозов, различные пружины, гусеницы тракторов и другие особо прочные детали машин.

Много ли марганца в Земле? Где искать его? На эти вопросы должны ответить геологи.

Оказывается, марганца в земной коре насчитываются миллиарды тонн. Но большая его часть рассеяна. Только по нескольку граммов этого металла приходится на тонну большинства горных пород. Конечно, добывать марганец из таких пород невыгодно.

Но на земной поверхности горные породы разрушаются. И каждый из химических элементов, который входил в их состав, начинает свою самостоятельную, очень сложную и далеко еще полностью не разгаданную учеными «жизнь». Одни элементы остаются на месте разрушающихся камней, другие растворяются текучими водами, третьи вступают в новые химические соединения.

Марганец попадает в речные воды. Ученые подсчитали, что современные реки всего земного шара переносят ежегодно несколько тысяч тонн марганца. Особенно много марганца содержится в воде тропических рек. Ведь в тропических странах, где климат очень сырой и жаркий, камни разрушаются быстрее всего.

Но речные воды — это еще не месторождения марганцевых руд. Для образования таких месторождений нужно, чтобы сосредоточились, сконцентрировались соединения Марганца. Как это происходит?

У человека есть для этого многочисленные помощники: водоросли, лишайники, насекомые и, наконец, самые главные — бактерии, видимые только в сильный микроскоп.

Ученые выяснили, что некоторые бактерии содержат до 6–7 процентов марганца. Пусть вас не смущает, что бактерии очень малы, почти невесомы. Зато количества их огромны. Колоссальны поэтому и те скопления марганца, которые образуются в результате жизни бактерий.

На дне озер и морей, вблизи от впадения в них больших рек, неутомимые помощники людей, невидимые труженики — бактерии осаждают и осаждали в различные времена геологической истории соединения марганца. Эти соединения похожи на рыхлую черную землю. Трудно даже поверить, что это руды, из которых можно добывать серебристо-белый металл.

Особенно много образовывалось марганцевых руд в третичном периоде геологической истории, которому был посвящен предыдущий рассказ. Ведь именно в это время на земле был тропический климат.

Не все рудные залежи, которые образовывались в древних морях, сохранились до наших дней. Морской прибой, подводные течения, а после отступания морей ветры и бурные реки разрушали, размывали их. Поэтому в наши дни большие скопления марганцевых руд удается находить сравнительно редко.

Еще в конце прошлого столетия геологи нашли огромные залежи таких руд на Украине, вблизи от города Никополя, среди отложений моря третичного времени. Давно пересохло это море; давно на том месте, где оно существовало, выросли большие города, живут люди, проложены железные дороги. Но подземные клады, надежно спрятанные в земных недрах, сохранились до наших дней и служат человеку.

Чудесная киносъемка

Вы, наверно, видели когда-нибудь на экране, как раскрываются лепестки цветка. На наших глазах в 100–200 раз быстрее, чем в действительности, шевелится бутон, раздвигаются в стороны лепестки, расправляются тычинки. Подобные киносъемки не только очень красивы — они имеют большое научное значение, позволяя выяснить ход тех процессов, которые невозможно или очень трудно проследить в природе.

К сожалению, геологические изменения чересчур медленны для того, чтобы их можно было «сжать» до возможности показа в кино. Для этого потребовалось бы увеличить скорость событий во много сотен и даже тысяч миллионов раз. Но мысленно мы можем представить себе, что с помощью гигантской кинокамеры, направленной сверху на просторы Русской равнины, удалось заснять пусть хотя бы только очертания морей и суши за один сравнительно короткий отрезок геологической истории. Попробуем спроецировать наши съемки на воображаемый экран. Не забудьте только, что мы отправились путешествовать в прошлое, от более ранних к более древним событиям, и пленку нам надо вращать в этом направлении.

1. Таким было распределение моря и суши на месте современной Русской равнины 30 миллионов лет назад. Суша обозначена на карте большими черными точками, море — «волнами». Около берегов в море отлагались пески, а дальше — глины. В этом море образовывались марганцевые руды.

Перед нами на первом рисунке, как на экране, изображены берега моря третичного периода, в одном из участков которого отлагались соединения марганца. Оно занимает почти всю теперешнюю Украину, протягивается в Поволжье и на Кавказ и соединяется узким рукавом с другим морем, находящимся на месте современной Западно-Сибирской низменности.

Но вот заработал наш киноаппарат, убыстряя события в сотни миллионов раз, и контуры морских берегов стали изменяться. Мы видим, что море постепенно покидает пределы Украины, но вместе с тем залив его вдается гораздо дальше в современное Поволжье. По мере того как мы уходим в глубь времен, море доходит почти до того места, где теперь находится устье реки Камы. На втором рисунке художник запечатлел еще один кадр нашей воображаемой киносъемки: очертания берегов моря, существовавшего примерно за 40 миллионов лет до нашего времени.

2. Несколько миллионов лет раньше того времени, к которому относится предыдущая карта, берега моря проходили по-иному.

И вновь удаляемся мы со своим чудесным киноаппаратом во все более и более отдаленные времена истории Земли. Идет уже не третичный, а более древний период геологической истории, который геологи назвали меловым. Широким проливом уходит в это время древнее море в современную Западную Европу (рисунок третий). Уже не пески и глины, а другие породы рассказывают геологам о море мелового периода. На дне этого моря отлагались миллиарды мельчайших известковых раковинок. Это из них состоит мел, знакомый каждому школьнику.

Только вдали от берегов, там, где не истирает все могучий морской прибой, могли жить обитатели тонких ажурных известковых раковинок. А ближе к берегам, там, где разрушались прибрежные скалы, на морское дно оседали песок и глина.

3. Около берегов моря в эру средней жизни отлагались пески (показаны точечками) и глины (показаны черточками), а дальше от берегов — мел.

Геологи прослеживают распространение слоев мела, выясняют, где эти слои сменяются слоями глин, где появляются пески. Постепенно встает при этом перед ними география прошлого, вырисовывается со всё большими и большими подробностями географическая карта того времени, которое отделено от нас десятками миллионов лет.

Но включается вновь наш необычный киноаппарат, и снова «оживают» контуры морей. Они то сокращают свою площадь и становятся все меньше и меньше, то начинают разрастаться. Постепенно ровные берега осложняются заливами, заливы эти начинают превращаться в проливы, соединяющие между собой различные бассейны. И вновь разъединяются моря, меняя и меняя свои очертания.

4. В меловом периоде мезозойской эры, около 75 миллионов лет назад, морские воды покрывали те места, где расположена сейчас Москва. В южной части современной Русской равнины находился большой остров.

Воображаемая кинокамера привела нас к самому началу мелового периода. Границы моря отодвинуты в это время далеко к северу, и морские воды заливают те места, где стоит сейчас Москва (рисунок четвертый).

Море на месте нашей столицы! Трудно, почти невозможно вообразить бескрайние водные просторы там, где сейчас живут миллионы людей.

Как доказать, что на месте Москвы было когда-то море? Как заставить всех поверить в это?

Ясных, неопровержимых доказательств существования моря очень много. Часто люди держат в руках эти доказательства, даже не подозревая об этом. Было когда-то так и со мною.

Рассказ о «чертовых пальцах»

Однажды в детстве мы с товарищами играли на берегу Москвы-реки. Весело было скатываться вниз по высокому обрыву рыхлой черной глины!

Лазили мы долго, пока один из нас не нашел какой-то длинный ровный, будто специально обточенный камень. На конце камень был острый.

Что бы это могло быть?

Мы начали спорить.

— Может быть, это наконечник древнего копья? — предположил один из нас.

— Так что же его на токарном станке, что ли, обтачивали? — возразили другие. — Просто река обкатала.

Но река так не обкатывает камни, чтобы они стали похожими на наконечники копий.

— Давайте кого-нибудь спросим.

Побежали мы домой к одному из товарищей. Дома оказалась одна только бабушка. Она посмотрела на нашу находку, повертела ее в руках и сказала:

«Чертов палец» — остаток древнего моллюска белемнита.

— Называют такой камень «чертов палец», а как он такой ровный сделался, этого никто не знает. Старые люди рассказывают, будто самый главный из всех чертей хотел когда-то всю землю себе забрать. Схватил он ее руками, сжал, да и был наказан за жадность: сам в скалу превратился, а пальцы каменными стали и пообломались. С тех пор и находят люди пальцы этого черта в земле.

Выслушали мы бабушкин рассказ, да и забыли вскоре про «чертов палец». Вспомнил я о нем уже много лет спустя, когда пришлось изучать геологию.

Находка наша не представляет ничего редкого. Каждый может найти такие ровные, как будто специально обточенные камешки в обрывах Москвы-реки, Оки, Волги. Они почти всегда заключены в черной глине, отложившейся в холодных и мутных водах моря, существовавшего в том периоде истории земли, который геологи называют юрским. Этот период предшествовал меловому, и оба они относятся к эре средней жизни, или мезозойской.

Ученые предполагают, что так выглядел белемнит.

«Чертов палец» — часть известковистой раковины древнего моллюска белемнита. Эти сравнительно небольшие моллюски, длиной 20–25 сантиметров, были предками каракатиц и осьминогов — страшных хищников современных теплых морей. Изредка ученым удавалось находить более полные скелеты белемнитов. По таким находкам они установили, как выглядели эти животные, погибшие много миллионов лет назад. Из раковины белемнита высовывалось противное скользкое тело, а от него отходило восемь непрерывно извивавшихся щупалец с присосками. Грозными были эти щупальца для мелких и слабых обитателей моря — безжалостно истреблял их белемнит.

Такие животные населяли Землю в юрском периоде. На берег вышел гигантский бронтозавр, перед ним — морское пресмыкающееся, хищный плезиозавр. В воздухе вдали — летающие ящеры рамфоринусы, а около древовидного папоротника — первоптица археоптерикс.

Но и белемниту грозило много опасностей. Вот из морской воды высунулось что-то похожее на огромную змею. Это — почти десятиметровая шея страшного хищника плезиозавра, огромного пресмыкающегося, переселившегося с суши в воду.

Пресмыкающиеся господствовали в юрском периоде в воде и на земле, поднимались на перепончатых крыльях в воздух. В болотах, на низких морских берегах жили гигантские ящеры бронтозавры. Это были самые крупные живые существа, когда-либо обитавшие на нашей планете. Они достигали почти 30 метров длины и весили около 50 тонн — примерно столько же, сколько весят десять больших слонов. Питались бронтозавры мягкими, сочными болотными растениями. Немало их требовалось этим гигантам на обед.

В воздухе в юрском периоде, кроме летающих пресмыкающихся, впервые появились и птицы. Они были еще очень мало похожи на своих легких и быстрых современных собратьев. Во рту у первых птиц были зубы, на теле чешуя, и, если бы какая-нибудь из этих птиц чудом сохранилась до наших дней, вы бы, наверно, решили, что это летающая ящерица, а не птица.

Много разных окаменелых остатков и отпечатков древних животных и растений встречают геологи в отложениях юрского периода. Но не только эти остатки интересуют ученых. Геологи находят здесь еще замечательные камни, о которых следует рассказать более подробно.

Фосфорит — камень плодородия

Все знают о том, что есть камни, из которых выплавляют металлы, строят дома или которые сжигают в топках. Но слышали ли вы о камнях, добываемых специально для того, чтобы вновь бросить их в землю? Один из таких камней называется фосфоритом. Он содержит чудесный химический элемент — фосфор.

В 100 килограммах пшеницы или ржи заключено около 1 килограмма фосфорной кислоты, много ее в овощах и травах. Несколько десятков килограммов фосфорной кислоты «вытягивают» растения ежегодно с каждого гектара земли. Если количество фосфора в почве не восстанавливать, то она истощится, урожай будет все хуже, а потом на земле вообще ничего не станет родиться. Поэтому и нужны фосфорные удобрения, которые добываются из фосфоритов — «камней плодородия».

Фосфориты.

На вид фосфориты совсем невзрачны. Это черные или темно-серые желваки, шары, а иногда целые пласты, залегающие среди глины и песка.

Пласты фосфоритов расположены среди отложений, содержащих окаменелые остатки морских животных, следовательно, образовались они в море. Много их на Русской равнине, среди отложений моря юрского периода. Как же образовались фосфориты?

Еще не так давно геологи считали, что они произошли из трупов морских животных, оседавших на дно. Камни плодородия, говорили они, образовались в местах, где изменились условия жизни организмов, например там, где встречались холодные и теплые морские течения. Животные, привыкшие к теплой воде, не выдерживали изменения температуры и погибали. Залежи фосфоритов являются, таким образом, огромными ископаемыми кладбищами животных.

Но если это предположение справедливо, то в местах залежей фосфоритов должны одновременно находиться остатки животных, которые жили как в теплых, так и в холодных морях. Тщательно изучили это геологи и выяснили, что таких остатков почти ни в одном фосфоритовом месторождении не наблюдается.

В 1937 году советский геолог Александр Васильевич Казаков предложил новую теорию образования фосфоритовых месторождений. Он пришел к выводу, что остатки животных не имеют отношения к образованию камней плодородия. В морской воде содержатся соединения фосфора, говорил он. Эти соединения могут выпадать на дно, когда изменяется состав морской воды. А небольшие изменения состава воды происходят в море постоянно. Например, когда вода испаряется, то в ней увеличивается содержание солей, при впадении в моря рек вода становится более пресной, и так далее.

Но и теория Казакова не полностью объясняла все особенности того, как образуются в природе камни плодородия.

Сейчас геологи вновь пришли к выводу, что в образовании фосфоритовых месторождений очень большую роль играли организмы, но не крупные организмы, а мельчайшие живые существа, плавающие по воле морских течений, — так называемый планктон. Ученые подсчитали, что в некоторых современных морях в кубическом километре воды только в течение одного лета образуется более 5 тысяч тонн планктонных организмов.

Мельчайшие планктонные организмы поглощали фосфор, который растворен в морской воде. Когда эти организмы умирали и скапливались на дне, то фосфор из них освобождался, концентрация его в воде становилась больше, и он выпадал в виде минерала фосфорита.

Длинный путь проделал фосфор в недрах Земли и на ее поверхности, прежде чем превратился в камень плодородия — фосфорит, заключенный среди слоев, отложившихся в юрском периоде. Около 100 миллионов лет пролежали затем фосфориты без движения в недрах земли. Теперь люди научились добывать и использовать их. Человек перерабатывает фосфориты и удобряет, обогащает соединениями фосфора землю. В земле этот чудесный химический элемент начинает снова длинный и сложный путь превращений.

Раскопки профессора Амалицкого

Перевернем еще несколько страниц геологической летописи, отправимся дальше в прошлое нашей планеты. До сих пор мы путешествовали по тому времени, которое геологи объединяют в эры новой и средней жизни, или, как принято их называть, кайнозойскую и мезозойскую.

Эре средней жизни — мезозойской — предшествовала в истории Земли эра древней жизни — палеозойская.

На границе двух эр в течение многих миллионов лет почти вся наша Родина была сушей. Много событий происходило в это время. Далеко не все они запечатлелись в земных слоях.

Больше всего «документов» оставил пермский период геологической истории — самый молодой из периодов палеозойской эры. Горные породы, образовавшиеся в это время, слагают почти весь север и восток Европейской части Союза.

Мы с вами в тех местах, где сейчас протекает в своих лесистых берегах Северная Двина. От сегодняшнего дня нас отделяет 180 миллионов лет. Перед нами болотистая низина, заросшая высокими, странными, почти безлистными деревьями. Через низину переходит стадо больших и неуклюжих животных, не похожих ни на одного представителя современного животного мира. Ноги их — короткие и толстые, выгнутая спина покрыта толстым костяным панцирем, голова широкая и уродливая. Это — парейязавры. Они идут медленно, то и дело останавливаются, срывают сочные ветви болотных растений. Вот одно животное отползло в сторону. Может быть, оно испугалось крадущегося за парейязаврами грозного хищника — иностранцевии. В стороне от проторенной тропы трясина оказалась более вязкой. Передние ноги парейязавра провалились. Он забился, пытаясь выбраться из трясины. Но вязкий, тягучий ил затянул его.

Неуклюже переваливаются на коротких лапах уродливые пресмыкающиеся парейязавры Их выслеживает иностранцевия.

Эта история не выдумана. Ее точно восстановили ученые, исследовав то, как располагаются в земле кости парейязавра, которые сохранились до наших дней среди слоев горных пород.

Впервые остатки парейязавров и других позвоночных животных пермского периода нашли на севере России около шестидесяти лет назад. Обнаружил их Владимир Прохорович Амалицкий.

Четыре года выбирал Амалицкий место для предстоящих раскопок. Вот что пишет он об этом: «Пришлось купить небольшую лодку, нанять двух гребцов и таким образом путешествовать по Сухоне и Двине под открытым небом, укрываясь под навесом лодки в дождливую погоду. Так путешествовали мы с женой каждое лето с 1895 по 1898 год, привыкли к гнусу и мошкаре, приспособились при самых скудных питательных средствах и при громадном аппетите иметь обед и ужин (я умалчиваю о его достоинствах), выучились под проливным дождем раскладывать костер, а при сильной буре находить на реке такие «гавани», где наша лодка была бы в совершенной безопасности…»

Вначале находки Амалицкого были разрозненными. Встречались лишь отдельные кости или их отпечатки. Для более полных находок необходимо было производить специальные раскопки.

Место для раскопок Амалицкий выбрал на берегу Северной Двины, примерно в 13 километрах от железнодорожной станции Котлас. Здесь почти 200 миллионов лет назад текла могучая, полноводная река, которая брала начало с только что возникшего в то время Уральского хребта.

Многочисленные животные обитали на берегах реки. Когда они умирали, то трупы некоторых из них заносило песком. Соединения, которые выделялись при разложении трупов, цементировали песок, превращали его в камень. В результате отдельные кости и целые скелеты оказались теперь заключенными как бы в крепкую каменную оболочку. Из таких оболочек Амалицкий при раскопках извлек много костей и целых скелетов древних животных.

Работать мешала непогода: то стояла ужасная жара, то шли дожди, то свирепствовали холодные ветры. Но больше всего хлопот Амалицкому причиняли всякие невежественные толки, которые распространялись вокруг работ.

Сначала прошел слух, что профессор ищет золото. Кости древних пресмыкающихся были так непохожи на кости современных животных, что их посчитали за «золотую руду». «Окаменелости утаивали, разбивали, накаливали, ковали, — писал Амалицкий. — Так как ничего не выходило, то, решив, что «слово» известно мне одному, оставили их в покое».

Потом пошли еще более нелепые слухи: что Амалицкий раскопал прежде живших оборотней и драконов, которые вначале хватали скотину (в год раскопок в районе была эпидемия сибирской язвы), а потом, «при светопреставлении», будут хватать людей. Для того чтобы спасти коллекции от возможного нападения, Амалицкий, не дожидаясь конца работ, погрузил ящики с ценными находками на пароход.

Сейчас тщательно обработанные коллекции Амалицкого и многочисленные, более поздние находки советских ученых выставлены в Палеонтологическом музее Академии наук СССР в Москве. По скелетам и по отдельным костям ученые восстановили общий облик древних животных, создали их «портреты».

Перед всеми предстала теперь жизнь далекого пермского времени, того времени, когда среди болотистых лесов теперешней Русской равнины ходили стада парейязавров.

Еще о пермском периоде, или рассказ о соли

…Жаркий, душный воздух. Почти неподвижная темная вода огромной морской лагуны. Только узким проливом сообщается эта лагуна с открытым морем. Вокруг низкие, пустынные берега. Воздух над красными и желтыми песками дрожит от жары…

Мы с вами в предгорьях Урала, там, где сейчас на склонах холмов и оврагов растут темно-зеленые тенистые и прохладные еловые леса, в пермском периоде геологической истории. Сейчас мы отправились в несколько более раннее время этого периода по сравнению с тем, по которому путешествовали в прошлой главе. В это время вдоль всего западного склона теперешнего Уральского хребта и южнее, в районе современного Донецкого бассейна, располагались морские лагуны.

Если бы кто-нибудь захотел окунуться в воду одной из таких лагун, то его бы сразу вытолкнуло обратно. Вода была плотная, насыщенная различными солями. Лагуны пересыхали, и эти соли отлагались на их дне. Они отлагались не в случайной, а в строго определенной последовательности, подчиненной законам химии. Первыми оседали соли угольной кислоты — известняки: они хуже других растворимы в воде и легко осаждаются. Позже на дно начали садиться сернокислые соли — возникли залежи минерала гипса.

Сильнее и сильнее выпаривалась вода. Постепенно на дно лагун оседал хлористый натрий — обычная поваренная соль. И наконец последней, когда воды осталось уже совсем мало, выпала калиевая соль соляной кислоты — хлористый калий, особенно хорошо растворимый в воде.

Сейчас на месте древних лагун среди слоев горных пород, образовавшихся в пермском периоде, находят огромные залежи различных солей.

Поваренная соль была одним из первых полезных ископаемых, известных в России. Не сразу начали добывать каменную соль. Сначала соль выпаривали — «варили» из воды, растворявшей на глубине соляные слои.

Около пятисот лет назад, в 1480 году, «гостиные новгородские люди» братья Калинниковы соорудили в Предуралье первую «соляную варницу». Соль выпаривали на железных сковородах в маленьких закопченных деревянных избушках.

Позже в Предуралье стали добывать каменную соль. Но главные богатства древних лагун — залежи редких калийных солей — были скрыты от человека еще очень, долго. Раньше считалось, что эти соли, которые являются, незаменимым сырьем для производства удобрений, имеются только около города Страсбурга в Германии. Слишком редко, говорили некоторые ученые, создаются в природе условия для осаждения солей калия. Но действительность оказалась иной.

Еще до первой мировой войны при бурении разведочных скважин в районе Соликамска среди обычной каменной соли были встречены прослойки какой-то горькой соли, окрашенной в красный цвет. Сначала этим находкам не придали особого значения, но образцы необычной соли сохранили. В 1915 году, когда подвоз калийных солей в страну прекратился, произвели химический анализ образцов. Оказалось, что они содержат калий. Но, хотя это и было выяснено, разведку калийных солей начали лишь после революции. Теперь советские геологи доказали, что в Предуралье, в окрестностях старинного города Соликамска, калийных солей намного больше, чем в Страсбурге.

Мы с вами в Соликамске — центре калийной промышленности Советского Союза. Просторная клеть спускает нас в глубокую шахту. Отражая огни электрических ламп, сверкают миллионы соляных кристаллов. Кажется, будто нежные розовые и голубые лучи выходят из самих соляных пластов.

Без провожатого нетрудно и заблудиться. Уходят вдаль подземные коридоры — выработки. То и дело проезжают мимо электровозы с длинными составами вагонеток. Прямо под землей есть и столовые, и медицинский пункт, и ремонтные мастерские.

Здесь много машин: электрические сверла легко входят в сплошную массу соли, автопогрузчики грузят отбитую взрывами соль, электровозы доставляют ее к шахтам… И невольно вспоминаются те далекие времена, когда на месте теперешнего Соликамска стояли закопченные бревенчатые соляные варницы. Вспоминаются еще и неизмеримо более далекие времена пермского периода — когда образовались эти замечательные богатства и на месте холмов Предуралья у подножия поднимавшегося Уральского хребта располагались высыхающие лагуны древнего моря.

Морская лилия — кринондея.

Москва белокаменная

В 1328 году в Москве был построен первый каменный собор. Для этого строительства «каменных дел мастеров» выписали из города Владимира, а камень везли в Москву на баржах из старинного подмосковного села Мячкова. Был этот камень белым, красивым, был он крепок, не боялся ни огня, ни сырости. Когда в 1367 году при Дмитрии Донском возвели из мячковского камня стены Кремля, то «велик тверд стал град Москва» и не страшились жители «за стенами каменными, за вратами железными» нашествия врагов.

Красиво белели стены Московского Кремля, окружая темные, закопченные деревянные домики. С той давней поры назвали люди Москву белокаменной.

Белый мячковский камень — известняк образовался в море, существовавшем на месте Русской равнины до того, как по ней ходили парейязавры и отлагались залежи солей, — около 250 миллионов лет назад. Это было в то время, которое геологи назвали каменноугольным периодом.

Многие образцы подмосковного известняка состоят из мелких белых зернышек, напоминающих зерна пшеницы. Если посмотреть на эти зернышки в микроскоп или даже через сильную лупу, то можно убедиться, что строение их очень сложно. Это — тонкие раковинки давно вымерших животных, относящихся к классу простейших и называемых фузулинами.

Легко найти в известняке и другие остатки животных геологического прошлого. Вот перед нами окаменелые раковины различных моллюсков. А на другом рисунке — изящная чашечка ископаемой морской лилии.

Вспомните эпиграф к этой главе. В нем говорится о том, что каждая частица камня «когда-то дышала и деятельно участвовала в великой драме жизни». Эти слова написаны об известняке каменноугольного периода одним из замечательных русских геологов, академиком Алексеем Петровичем Павловым. Приведены они в одной из его последних работ, в которой просто и понятно для всех изложена геологическая история Русской равнины.

Отпечатки раковин моллюсков в известняке каменноугольного периода из Подмосковья. Справа внизу рисунка — зубы древней акулы.

В море каменноугольного периода.

Попробуем же, как говорил Павлов, воссоздать «силою мысли и знания» картину древнего моря, покрывавшего 250 миллионов лет назад те места, где стоят сейчас Москва и другие города Европейской части Советского Союза.

…Яркое солнце хорошо прогревает прозрачные бирю-зовые воды. Море неглубоко. В водах его кипит жизнь. Медленно колышутся стебли морских лилий. Густые заросли их расположились на дне. Между стеблями лилий неподвижно лежат или тихо, почти незаметно для глаза, передвигаются моллюски. Они очень разнообразны. Есть среди моллюсков и совсем маленькие, едва различимые, встречаются и крупные, до десятка сантиметров в поперечнике. Некоторые двустворчатые раковины моллюсков покрыты длинными и толстыми известковистыми шипами. Шипы надежно защищают их от морских хищников.

Вот, раздвигая податливые стебли морских лилий, появился один из них. Это — большая рыба, немного напоминающая современную акулу. Острые зубы ее — как иглы. Рыба не спеша плывет, высматривая добычу.

Своеобразна была жизнь в море далекого каменноугольного времени, о которой рассказал людям белый известняк.

В наши дни известняк — один из важнейших для строительства камней. Попробуйте-ка построить без него дом. Это вам не удастся: дом развалится. Из известняка изготовляют известь, нужен он и для приготовления цемента. Плиты известняка украшают многие современные здания. Москвичи хорошо знают дом Совета Министров СССР в Охотном ряду, в центре города. Этот дом снаружи облицован плитами известняка, пришедшего к нам из далекого каменноугольного времени.

Четверть миллиарда лет назад в Донецком бассейне

Жаркий, сырой, удушливый воздух. Из низко нависших, затягивающих все небо туч идет дождь. Крупные капли его падают в желтую гнилую воду огромного болота. Мы находимся на месте Донецкого бассейна четверть миллиарда лет назад, в каменноугольном периоде, примерно в то же время, когда на месте Москвы в море отлагался белый известняк.

Лес каменноугольного периода. Справа — высокие лепидодендроны, слева — сигиллярии и более низкие деревья — каламиты. Через стволы поваленных сигиллярий переползают древние земноводные стегоцефалы

И дождь, и желтая болотная вода, и большие пузыри на воде от дождевых капель — такие же, как сейчас. Но это — единственное, что во всей природе напоминает наши дни. На болоте растут необычные деревья, по их высоким стволам ползают насекомые, подобных которым давно уже нет на земном шаре, в болотной воде плавают странные на наш взгляд животные.

Вот заросли каламитов. Безлистные зеленые ветки этих деревьев — такие же, как маленькие веточки их далеких родственников, современных хвощей. Только размеры каламитов в несколько десятков раз больше.

Чем дальше от воды, тем выше становятся деревья. До тридцати метров возвышаются над болотистой низиной кроны могучих лепидодендронов и сигиллярий. Больше двух метров в поперечнике достигает толщина их стволов.

Далекого потомка лепидодендронов вы, наверно, встречали летом в лесу. Это — мох плаун. Потянешь за зеленый, немного колючий побег такого мха — и вытянешь целую гирлянду, усыпанную желтыми спорами. Такими же спорами, но только гораздо более крупными были покрыты ветви лепидодендронов. Желтым дождем падали они на землю с высоты 20–30 метров.

Деревья каменноугольного леса увивали ветвящиеся папоротники, подобных которым давно уже нет на земном шаре. Росли разнообразные по виду и размерам папоротники и у подножия стволов.

Невеселым был лес. Цветов в нем не было, потому что цветковые растения появились значительно позже. Не слышно было и пения птиц: первая птица пролетела над землей почти через 100 миллионов лет после того, как кончился каменноугольной период.

По стволам деревьев, по листьям папоротников ползали огромные пауки, тараканы, мокрицы — одни из наиболее древних обитателей нашей суши. Изредка по лесу пролетали стрекозы. Но это были не те маленькие, изящные насекомые, которые вьются сейчас над болотами и речками, а большие животные, почти с метровым размахом крыльев.

Оживляли лес и древние земноводные — предки современных тритонов и лягушек. Среди них больше всего было стегоцефалов. Неуклюже переваливались они на своих лапах, еще мало приспособленных к движению по суше. Уродливые головы стегоцефалов покрывал крепкий панцирь, поэтому и получили они свое название, которое в переводе на русский язык означает покрытоголовые. На теле стегоцефалов блестела мокрая, скользкая чешуя.

Постепенно восстанавливали геологи картину древнего леса. Для этого им пришлось внимательно пересмотреть сотни тысяч образцов каменного угля, изготовить и потом изучить под микроскопом тысячи тонких срезов камня — шлифов. В одном месте геологи встречали в угле отпечатки листьев, в другом — остатки обугленной коры, в третьем — окаменевшие слепки застрявшего когда-то в вязкой смоле насекомого.

Сначала стволы, ветви и листья деревьев, падавших в воду древнего болота, превращались в торф, подобный тому, который образуется в болотах сейчас. После того как слой торфа покрыли отложения других горных по род, началось постепенное его уплотнение, уменьшалось количество заключённой в нем воды. Затем сложные химические реакции привели к превращению торфа в бурый уголь.

Отпечаток древнего папоротника.

Но на этом преобразования не прекратились. Температура в несколько сотен градусов и высокое давление в глубинах Земли превратили бурый уголь в каменный — создали тот блестящий черный камень, который добывают в Донецком бассейне.

Рыбы рассказывают

Перед нами в нашем путешествии в прошлое прошли различные великие события жизни Русской равнины. По каменной летописи мы прочли о лесах третичного времени и о мутном, холодном юрском море, в котором отлагались залежи фосфоритов. Когда мы отправились дальше в глубь миллионов лет, то в пермском периоде столкнулись с необычной жизнью суши. Пески древних рек сохранили скелеты огромных животных прошлого, бродивших когда-то там, где сейчас стоят города и села. И еще более древнее время прошло перед нами — каменноугольный период, когда на месте Русской равнины вновь плескались теплые морские воды, а в теперешнем Донецком бассейне росли болотистые тропические леса.

В истории Земли каменноугольному периоду предшествовал девонский. В отложениях этого периода геологи нашли только очень редкие остатки животных, которые жили на суше. По болотистым низинам, каменистым склонам гор и по стволам деревьев, еще лишенных листьев, ползали большие и маленькие пауки, разнообразные мокрицы, многочисленные насекомые. Бурная жизнь кипела только в море. Окаменелые раковины десятков и сотен различных видов моллюсков находят геологи в слоях девонских морских отложений.

Панцирная рыба — птерихтис, которая жила в девонском периоде, около 300 миллионов лет назад.

Властелинами морей были в это время рыбы. Морские волны бороздили и обычные небольшие костистые рыбы, и рыбы, покрытые крепкими панцирями. Появились уже и ближайшие родственники современных акул. Некоторые из них достигали внушительных размеров в 7 метров и даже больше. А в тех местах, где морские заливы и соленые озера часто пересыхали, жили рыбы особого вида. Они могли дышать не только в воде, но и на суше, Плавательный пузырь их постепенно из поколения в поколение превращался в легкие, а сами рыбы — в обитателей суши.

На Русской равнине отложения девонского возраста с остатками моллюсков и рыб можно увидеть в обрывах рек Латвии, части Белоруссии, Смоленской области и многих других мест. Состоят они из окрашенных в зеленые, серые, красные цвета песков и глин. Часто в глине встречаются тонкие белые прожилки минерала гипса, того самого, из которого изготовляют изящные резные каменные фигурки. Относитесь к этому минералу с уважением, так как он рассказывает нам интересные страницы геологической истории. Он говорит геологам о том, что на месте теперешних западных областей нашей страны находились когда-то пересыхавшие соленые озера и морские заливы. Вместе с гипсом встречаются здесь в слоях горных пород и залежи солей.

Эти соли, которые содержались когда-то в водах древнего моря, растворяются в наши дни подземными водами. Там, где соленые подземные воды выходят на поверхность, располагаются многочисленные курорты. Тысячи людей даже не подозревают, в какие далекие времена были заготовлены для них целебные соли. Они как бы купаются в море, существовавшем много миллионов лет назад.

На огромном пространстве, протягивающемся более чем на тысячу километров с запада на восток, выходят девонские породы. В Москве и в ее ближайших окрестностях их не видно. Может быть, там не было в это время ни моря, ни соленых лагун? Может быть, девонские отложения под Москвой смыты, разрушены неумолимой рукой времени?

В 1929 году в Москве, в районе городской бойни, там, где теперь расположен мясокомбинат, начали бурить первую на Русской равнине глубокую скважину. Специальное сверло, или бур, постепенно проникало все глубже и глубже в недра Земли и извлекало оттуда на поверхность образцы горных пород. Геологи с интересом следили за слоями, сменявшимися по мере углубления скважины. Вот буровой снаряд пересек бурые суглинки ледниковой морены, прошел сквозь черную глину юрского периода. Ниже он врезался в более древние слон каменноугольного белого известняка.

А что будет еще глубже?

Геологи изучали каждый поднятый из скважины образец камня. Вначале под известняком оказались залежи гипса. Затем вновь пошли известковые породы.

Не легко определять по отдельным образцам камня, поднятым почти с тысячеметровой глубины, время образования горных пород, узнавать, в каком периоде геологической истории отлагались те или иные слои. Только остатки древних животных и растений могут рассказать об этом. И геологи с нетерпением и надеждой искали эти остатки.

Искали и нашли! Они увидели маленькие окаменевшие обломки раковинок моллюсков. Вы, может быть, даже и не заметили бы их в образце камня. Но геологам они рассказали многое.

Эти моллюски жили на Земле сравнительно недолго, только в девонском периоде, всего несколько миллионов лет. Поэтому те слои горных пород, где они встречаются, геологи относят к девонскому возрасту.

Но не во всех слоях, которые пересекала скважина, оказались остатки моллюсков. Скважина становилась все глубже и глубже. Буровой инструмент проходил через пески и глины. Читать в них стертые временем письмена каменной летописи было очень трудно. И здесь геологам помогли властелины девонских морей и озер — рыбы. Немые при жизни, они «заговорили» теперь, спустя триста миллионов лет после своей гибели на вязком дне моря.

Остатки рыб, обрывки окаменелых водорослей, скрепленные гипсом зернышки песчаников рассказали геологам сложную, полную разнообразных событий историю девонского периода.

Геологи узнали, что долгое время на том месте, где теперь находится Москва, а также западнее, в девонском периоде были соленые озера и лагуны. Они то пересыхали и их заносили пески, то вновь наполнялись водой и соединялись с морем.

Воды, которые просачиваются через отложения лагун девонского периода, оказались под Москвой содержащими различные соли. Те, кто жил или бывал в Москве, пил, наверно, московскую минеральную воду. За этой водой не надо ехать на далекие курорты. Ее добывают прямо в Москве с глубины около одного километра из слоев девонского возраста.

Первая скважина в Москве бурилась очень долго. Только в 1940 году удалось ее закончить. Но вслед за первой геологи пробурили еще много других скважин. Сейчас, пользуясь ими, геологи проследили распространение отложений девонского возраста, хотя эти отложения и нельзя было увидеть под более молодыми горными породами. Постепенно, сравнивая между собой отложения из различных скважин, геологи восстановили географию девонского времени.

Особенно интересными девонские слои оказались в Поволжье. Здесь в них накапливались органические вещества, давшие сейчас нефть и природный газ. И когда легким движением руки вы открываете газовую горелку и зажигаете синее горячее пламя, то знайте, что газ этот образовался в глубинах девонского моря.

Об одном из самых древних морей Земли

На излучине реки Ингульца, притока Днепра, около 150 лет назад стояли деревенька и почтовая станция Кривой Рог. Назвали ее так потому, что река Ингулец изгибалась здесь, подобно кривому рогу доброго украинского вола.

В 1781 году в южные губернии России «для наблюдений и открытий в области естественной истории» был послан адъюнкт Академии наук Василий Федорович Зуев.

О своем путешествии Зуев написал книгу «Путешественные записки Василья Зуева от Петербурга до Херсона в 1781 и 1782 году». В ней было сказано, что Кривой Рог «весь каменной… и состоит из железного шифера, который столь тверд, что к огниву дает из себя искры; он лежит слоями, от северо-запада к юго-востоку простирающимися, и скатом к полудню, собою не одина-кового цвету, но инде черной, инде серой, инде полосатой, из обоих сих цветов и красного».

Это было первое, но уже вполне точное описание знаменитых Криворожских месторождений железных руд.

Сейчас эти руды, или, как их называют, железистые кварциты, переплавляют в чугун, сталь и железо; для добычи их проходят глубоко в земле десятки километров подземных выработок.

Железистый кварцит образовался из рыхлых осадков, выпадавших когда-то на дне моря. Чтобы познакомиться с этим морем, нам надо отправиться еще намного дальше в прошлое, в так называемую эру ранней жизни, или протерозойскую. После того как закончилась эта эра, прошло более полумиллиарда лет.

На дне моря протерозойского времени, чередуясь одни с другими, осаждались соединения двух химических элементов — железа и кремния. Потом ни в одном из многочисленных морей, существовавших на земном шаре в течение сотен миллионов лет, не образовывалось больше таких отложений.

В чем тут дело? Чем древнейшее море Земли отличалось от других морей?

Неумолчно шумят морские волны. Годы, столетия, многие тысячи и миллионы лет ударяют они в голые, лишенные растительности (она еще не появилась на земном шаре) береговые скалы. Протерозойское море почти пресное. В водах его уже развита жизнь, но существуют только организмы, устроенные очень несложно. Никаких рыб еще нет на земном шаре. В морской глубине, медленно переносимые течениями, плавают мягкие, скользкие медузы, на дне извиваются черви, ползают животные, слегка напоминающие современных раков.

Не только вода в море пресная, но и воздух над ним не такой, как сейчас. Мы бы, наверно, сразу погибли в атмосфере протерозойской эры. В составе ее очень много углекислого газа, который гасит огонь и не поддерживает дыхания. Почему это так? Да потому, что еще не развились наземные растения — главные поставщики кислорода на земном шаре.

Кипит горячее море, с ревом вырываются из недр пары и газы, страшные ливни низвергаются на землю — такой, вероятно, была наша планета около полумиллиарда лет назад.

На дне протерозойского моря извергаются многочисленные вулканы. Море непрерывно бурлит и кипит, а над его поверхностью все время поднимаются огромные столбы горячих камней и пепла. Земной шар сотрясают землетрясения такой силы, которых человечество на своем веку не видело ни разу.

Извержения древних вулканов выносили из земных недр колоссальные количества железа и кремния. Они попадали в море, и здесь, в пресной воде, их соединения осаждались слой за слоем в виде рыхлых, студенистых осадков.

После своего образования отложения протерозойской эры пережили очень сложную и длинную историю. За сотни миллионов лет они постепенно превратились в крепкие, «дающие к огниву искру» камни.

Геологи встретили железистые кварциты почти во всех отложениях протерозойского времени. Ученые подсчитали, что только в нескольких, самых крупных месторождениях, связанных с этими отложениями, заключено более чем 3000 миллиардов тонн железа. Если бы люди могли сразу добыть и переработать все это железо, то для его перевозки потребовался бы поезд в сорок раз длиннее, чем расстояние от Земли до Луны.

Каменная летопись

Наше путешествие в прошлое закончено. Не покидая Русской равнины, «побывали» мы среди ледяной пустыни и в тропиках, в холодных и жарких морях, в гнилых болотах и песчаных пустынях. Мы познакомились с зубастыми птицами и огромными хвощами, с уродливыми парейязаврами и страшными ящерами, с гигантскими бронтозаврами, с различными моллюсками и древними рыбами.

Чтение каменной летописи прошлого очень увлекательное, хотя и нелегкое дело. Многие страницы этой летописи стерты суровой рукой времени и не хотят открывать человеку своих тайн. Ведь документы прошлого — горные породы — не только создаются, но и разрушаются. И все же усилиями тысяч и десятков тысяч геологов, работающих в различных уголках земного шара, великая каменная книга сейчас в основном прочтена.

Колоссальный промежуток времени, исчисляемый примерно в три миллиарда лет, прошедший после образования на земном шаре первых горных пород, геологи разделили на несколько больших частей, или эр.

Геологи выяснили, что чем дальше будем мы уходить в прошлое, тем проще будет строение находящихся среди горных пород окаменелых животных и растений. Наиболее древние слои горных пород совсем не содержат окаменелостей, никаких следов жизни в самой древней геологической эре существования Земли — архейской — не сохранилось. Эта эра была наиболее продолжительной, она длилась около миллиарда лет.

За архейской в истории Земли следовала эра начала жизни — протерозойская. В отложениях протерозойской эры находки органических остатков очень редки. Жившие в это время мягкие, слизистые медузы, черви, первые на земном шаре раки и моллюски плохо сохранились: более чем 500 миллионов лет прошло с конца протерозойской эры до наших дней. В раковинах морских животных в протерозойскую эру не было еще, по-видимому, извести — того замечательного вещества, из которого впоследствии были построены скелеты многих животных.

Протерозойскую эру сменила эра древней жизни, или палеозойская. Образование первой известковистой раковины явилось почти таким же большим событием в великом развитии жизни, как и появление на Земле человека в более позднее время.

Палеозойская эра длилась около трехсот пятидесяти миллионов лет, и геологи подразделили ее на шесть периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский. Постепенно от одного периода к другому изменялись животный и растительный мир. Вначале в море жили лишь моллюски, черви и древние мокрицы — трилобиты. Затем появились первые, еще мало похожие на современных рыбы.

В середине палеозойской эры животные, первоначально зародившиеся в море, перешли на сушу. В конце палеозойской эры наша Земля была населена уродливыми, противными земноводными — стегоцефалами, предками современных лягушек и тритонов. С ними мы познакомились в лесу каменноугольного периода, который рос на месте теперешнего Донецкого бассейна.

Проходили десятки и сотни миллионов лет, и органический мир становился все разнообразнее, а его представители — совершеннее.

Палеозойскую эру сменила мезозойская. В это время на земном шаре появились птицы и господствовали страшные рептилии — пресмыкающиеся. Самые большие животные жили в это время. Вспомните гигантских бронтозавров — обитателей древних болот, плавающих ящеров — плезиозавров.

Около 125 миллионов лет продолжалась мезозойская эра. Она также подразделена геологами на периоды: триасовый, юрский, меловой. В конце мезозойской эры на Земле жили первые млекопитающие животные.

Наконец примерно 60 миллионов лет назад, совсем недавно с точки зрения геологов, началась эра новой жизни, или кайнозойская. Она является лишь коротким эпизодом во всем развитии нашей планеты. И только в самом конце ее появился человек.

Геологи хорошо научились определять относительный возраст разных земных слоев с заключенными в них окаменелыми остатками животных. Очевидно, чем слои залегают глубже, тем они образовались раньше, тем они древнее.

Но как геологи узнают время образования тех или иных слоев? Откуда взялись эти колоссальные цифры — десятки и сотни миллионов и даже миллиарды лет! Может быть, они просто придуманы геологами?

Конечно, это не так.

Геологические часы

Много попыток делали ученые для выяснения возраста горных пород. Пробовали подсчитывать возраст, измеряя толщину или, как говорят геологи, мощность слоев. Очевидно, чем слой мощнее, тем дольше он образовывался. Зная скорость, с которой образуются отложения в морях в наши дни, можно было, казалось, вычислить и возраст древних отложений. Но из этих определений ничего не вышло: отложения в морях накапливаются с неодинаковой скоростью.

Применяли и другой метод. Определили, например, сколько растворено солей в океане. Затем вычислили, сколько солей ежегодно приносят в океан реки. Геологи считают, что в начале существования Земли вся вода на ней была пресной. Они подсчитали число миллионов лет, за которое в океан были принесены содержащиеся теперь в воде соли. Но и из этих вычислений, к сожалению, ничего не вышло. Размыв суши и поступление солей в океан были очень неравномерными.

Ни один метод не удовлетворял ученых до тех пор, пока не было сделано одно из величайших открытий современности — радиоактивный распад атомов.

Атомы радиоактивных веществ оказались самыми надежными часами геологов — часами, которые измеряют не минуты, не годы и даже не столетия, а миллионы и сотни миллионов лет.

Учеными установлено, например, что атомы химического элемента урана все время распадаются и при этом образуются новые химические элементы: свинец и газ гелий. Распад атомов урана совершается очень медленно, так медленно, что требуется 4,5 миллиарда лет для того, чтобы то или иное количество урана уменьшилось вдвое. Но зато этот распад идет всегда и везде с одинаковой скоростью. Его не могут замедлить или ускорить ни нагревание урана до многих тысяч градусов, ни охлаждение, ни давление на него.

И вот геологи берут образец горной породы, содержащей уран, и точнейшими анализами, которые улавливают миллионные и даже миллиардные доли граммов вещества, определяют количество в ней урана, гелия и свинца. Чем больше в породе гелия и свинца по сравнению с ураном, тем древнее порода, тем дольше проходил в ней процесс разложения урана.

Каждое определение возраста камня — это большая, сложная и интересная научная работа. Геологи используют в качестве своих замечательных часов не только уран, но и еще многие другие химические элементы.

Великая каменная летопись все время пополняется новыми данными. То в одном, то в другом месте нашей страны удается геологам разгадывать всё новые и новые замысловатые иероглифы прошлого. Но чем больше узнают геологи, тем больше интересных вопросов встает перед ними. Их задача — не только воссоздать картины прошлого. Они должны объяснить, почему в тех местах, где сейчас суша, раньше были моря, почему на месте низин возвышаются теперь горы, почему меняется облик нашей планеты. Для того чтобы ответить на эти вопросы, геологи должны прежде всего изучить сложные и разнообразные движения земной коры.