В этой химической лаборатории имеют дело не с граммами и миллиграммами вещества, а с миллиардами и сотнями миллиардов тонн. Здесь легко достигают температур в тысячи градусов и колоссальных давлений. Реакции здесь длятся тысячи и миллионы лет и сопровождаются подчас гигантскими взрывами. Лишь ничтожную часть этих реакций удается наблюдать людям. Но продукты их у нас перед глазами. Изучая продукты реакций, и узнают о работе гигантской лаборатории.

Но где же она находится?

В глубине Земли. Под цветущими лугами, голубыми широкими реками, городами и селами то в одном, то в другом участке расплавляются недра земного шара. При этом образуется насыщенный парами и газами расплав — магма, сжатая налегающими на нее сверху слоями горных пород.

Сложнейшие химические реакции происходят в магме, когда она перемещается в глубинах Земли и медленно застывает. Лишь изредка удается ей вырваться на земную поверхность через жерла вулканов. Здесь, после того как из нее выделились газы, она превращается в лаву.

При застывании из магмы и лавы «рождаются» камни — большая группа горных пород, которые геологи называют изверженными.

На Камчатке — в стране вулканов

Есть на Камчатке «гора, подобна хлебному скирду, велика гораздо и высока, а другая близ ее ж — подобна сенному стогу и высока гораздо: из нее днем идет дым, а ночью искры и зарево. А сказывают камчадалы, буде человек взойдет до половины тое горы, и там слышит великий шум и гром, что человеку терпеть невозможно. А выше половины той горы, которые всходили, назад не вышли, а что тем людям на горе учинилось, не ведают».

Так были впервые в 1698 году описаны Камчатские вулканы. На Камчатке и на Курильских островах известно сейчас около 220 вулканов, 60 из них извергались на памяти людей.

Непрерывно дымится высочайший и один из самых красивых в мире вулканов — Ключевская сопка, покрытая белоснежной шапкой снега. Это — грозный действующий вулкан. Большое извержение его происходило совсем недавно.

Передо мной толстая книга, изданная лабораторией вулканологии Академии наук. Хотя это и научный труд, но читается он как увлекательная повесть. Автор книги Борис Иванович Пийп сам наблюдал извержение вулкана и подробно описал его. Мне остается только переложить слова автора немного короче и без некоторых специальных терминов.

Начало извержения люди заметили вечером 9 декабря 1944 года. Ветер разогнал тучи, несколько дней закрывавшие вершину Ключевской сопки, и над кратером отчетливо выступило тусклое огненно-красное зарево. Оно то слегка разгоралось, становилось ярче и светлее, то темнело. Когда наступил день, то на месте зарева стали видны серые клубы газа и пепла, поднимавшиеся до высоты примерно в полтора километра над вершиной. Так длилось больше десяти дней. Только очень постепенно яркость зарева усиливалась и высота его увеличивалась. Время от времени до села Ключи, откуда с расстояния примерно 40 километров от вершины вели свои наблюдения геологи, доносились грохот и раскаты взрывов.

21 декабря из вулкана стали вылетать раскаленные куски лавы — бомбы. На фоне огненного зарева они поднимались подобно ярким искрам.

Прошло еще несколько суток. По ночам было видно, что из кратера сначала изредка, а потом все чаще и чаще вырываются огненные языки взрывов. Ярко-оранжевыми клиньями пронизывали они красное зарево, поднимаясь почти на километр над вулканом. Из жерла огненным роем вылетали сотни и тысячи бомб. Поднявшись высоко вверх, они приостанавливались на мгновение, затем медленно летели вниз и скатывались по склонам вулкана.

Настало 31 декабря 1944 года. День стоял пасмурный, сыпал мелкий снег, вулкана видно не было. Геологи в селе Ключи не отрывалась от холодных стекол стереотрубы, направленной на вершину вулкана. Вначале, когда около трех часов утра небо очистилось от облаков, казалось, что вулкан начал затихать. Высоко в небе спокойно светила полная луна. Но это было только временное затишье перед подходом к кратеру колоссальных масс газов и огненно-жидкой лавы.

Извержение Ключевской сопки 1 января 1945 года.

В 4 часа 40 минут над кратером внезапно появилось гигантское зарево, и тут же на полтора километра вознесся колоссальный оранжево-красный огненный протуберанец. Он как бы вонзался в огромную тучу клубящихся зловещих газов, которые поднимались на высоту до 7 километров над вершиной. Красные раскаленные бомбы взлетали вверх, затем ярко засверкали огромные ветвящиеся молнии.

Постепенно светало. Гигантская черная туча газов и пепла достигла уже высоты 15 километров. Она освещалась красным отблеском лавы, и это яркое, огненное зарево долго не хотело меркнуть в лучах солнца.

Вулкан бушевал весь день, и геологи, забывая об отдыхе, о еде, об опасности, неотрывно наблюдали за ним. Постепенно видимость становилась хуже; густая пелена пепла окутала все вокруг. В 4 часа дня пепел стал падать в селе Ключи, и снег из белого превратился в серый. Пепел оседал на покрытых инеем ветвях деревьев, и они казались какими-то странными сказочными растениями. Геологи подсчитали потом, что всего при этом извержении выпало около 600 миллионов кубических метров пепла.

Горячий пепел, раскаленные вулканические бомбы и газы растопили снег и лед на склонах Ключевской сопки. Бурный поток с ревом, слышным больше чем на 10 километров вокруг, понесся вниз, несмотря на двадцатипятиградусный мороз. Он застыл только через двое суток.

А на вершине вулкана из кратера медленно изливалась в это время густая, вязкая лава. Ночью она светилась, тускло поблескивая красным цветом.

Так закончилась главная, самая страшная и грозная часть извержения. Но не кончена была работа геологов. И днем и ночью направлены были их приборы на вулкан. Да разве только приборы! Образцы застывшей лавы, вулканические бомбы, пепел изучают они под микроскопом, анализируют в лабораториях.

Однажды необходимо было выяснить состав вулканических газов, и вот два смелых исследователя вулканов — геолог Попков и химик Иванов — совершили небывалый дрейф… на лавовом потоке. Температура тонкой застывшей корки у них под ногами равнялась почти тремстам градусам. Даже в специальных асбестовых сапогах невозможно было стоять на месте: приходилось поднимать то одну, то другую ногу.

Железным прутом проткнули ученые лавовую корку. На глубине 40 сантиметров у них под ногами температура достигала 870 градусов. Попков и Иванов взяли пробу газов, выделявшихся из лавового потока. Сделать это было очень трудно. Много раз газовые пузыри, которые ученые накрывали воронкой, лопались, и весь газ уходил в сторону. Наконец, когда температура была измерена и проба газов взята, Попков и Иванов перепрыгнули на уже остановившийся, неподвижный массив лавы.

Так изо дня в день работают ученые-вулканологи. Для чего они это делают? Для чего нужно было так внимательно наблюдать за страшным извержением? Для чего, рискуя жизнью, узнавать состав газов, выделяющихся из лавы? Зачем исследовать под микроскопом вулканические бомбы и пепел?

Не изучив современных вулканов, невозможно понять те геологические документы, которые оставили в земных слоях вулканы прошлых геологических эпох. А вулканы очень часто извергались в самых различных местах земного шара. Много богатств, которые ищут и находят геологи, связано с извержениями древних вулканов.

Камень, в который можно забивать гвозди

Попробуйте взять какой-нибудь камень и забить в него гвоздь. Вряд ли вам удастся сделать это. Гвоздь согнется, расплющится, но не войдет в камень. А оказывается, есть горные породы, в которые гвозди входят так же легко, как в деревянную доску. Эти горные породы обладают еще и другими замечательными свойствами: их можно пилить обычной пилой — той самой, которой пилят дерево, рубить топором. Они такие легкие, что могут плавать в воде, а вместе с тем очень прочные. Стены, построенные из таких камней, гораздо легче, чем стены из кирпича, но прочнее их и лучше сохраняют тепло.

С глубокой древности люди добывали эти породы в Армении, невдалеке от города Еревана.

Из розовой туфо-лавы высекали в древности изображения божеств — вишапов.

Еще до начала нашей эры из красивых фиолетово-розовых камней высекали люди изображения древних божеств — вишапов. Считалось, что вишапы являются богами плодородия, охраняют водопои и источники, покровительствуют скотоводам. Древние каменные статуи находят в разных местах Кавказа. Позже из розового камня выкладывали стены церквей. С тех пор прошло более тысячи лет, а церкви всё стоят, и ни мороз, ни вода, ни ветер не могут разрушить камень. В наши дни из него строят дома. Такие дома есть не только в Армении, но почти во всех больших городах нашей страны.

Сравнительно недавно, уже после появления на Земле человека, Казбек был грозным действующим вулканом.

Как же произошел чудесный розовый камень?

Понять это геологи смогли после того, как изучили грозные вулканы, извергающие на глазах человека тучи раскаленных камней и изливающие жидкую лаву. Образование розового камня также связано с извержениями вулканов, но вулканов древних. Уже многие тысячелетия они не извергаются, и тем не менее следы их деятельности хорошо видны всюду на Кавказе. Потоки давно застывшей лавы спускаются по склонам убеленных снегом древних вулканов Эльбруса и Казбека. Они выступают около знаменитых кавказских курортов — Кисловодска, Пятигорска, Железноводска. Больше всего их в Армении. Там извержения были еще сравнительно недавно, уже на памяти человека.

При изучении вулканов геологи различают породы, получившиеся при застывании огненно-жидкой лавы и возникшие из обломков, поднятых в воздух гигантскими взрывами. Породы, состоящие из обломков, называют туфами.

Кавказские породы похожи и на застывшие лавы и на туфы. Состоят они из обломков, но обломки их не имеют обычной для туфов остроугольной, формы. Они раздавлены, расплющены, как будто это были не обломки крепкого камня, а кусочки мягкого теста. В некоторых участках обломки спекаются вместе, и тогда порода как бы постепенно переходит в лаву. Поэтому геологи назвали кавказский розовый камень сложным словом — туфо-лава. Огромное количество мельчайших пустот пронизывает туфо-лаву. Они-то и придают этому камню исключительную легкость.

Кавказский великан — Эльбрус изливал когда-то лаву и выбрасывал раскаленные камни.

Геологи долго не могли разгадать, как произошли туфо-лавы. Одни из них говорили, что это была лава, в которую сверху попадали вулканические обломки. Другие считали, что особые свойства туфо-лавы — результат многочисленных взрывов, происходивших в лавовом потоке. Но вероятнее всего туфо-лавы образовались из раскаленных частиц полузастывшей лавы, которые поднимались во время извержений при взрывах. Со скоростью в десятки и даже сотни метров в секунду, сжигая на пути все живое, неслись раскаленные тучи по склонам гор. Миллиарды полурасплавленных обломочков отлагались, спекаясь друг с другом, на склонах вулканов. Это море огня и превратилось теперь в красивый розово-фиолетовый камень.

Огненные тучи наблюдаются также в наше время, хотя и очень редко. В 1912 году, например, на севере Америки, на Аляске, произошел взрыв вулкана Катмаи. Этот взрыв был слышен за 1200 километров и поднял в воздух более 20 кубических километров раскаленных частиц, которые огненным смерчем промчались над окрестностями вулкана.

Кавказских огненных туч люди не видели. Свидетелем их является только камень. Запасы туфо-лавы в Армении огромны. Ее не меньше чем 60 миллионов кубических метров. Метровыми глыбами туфо-лавы можно было бы полтора раза «обернуть» сушу и океаны земного шара по экватору.

Металл электрических проводов

В далекое девонское время, около 300 миллионов лет назад, на месте современных Уральских гор без края раскинулись морские просторы. На островах этого древнего Уральского моря и прямо на морском дне располагались десятки и сотни вулканов. Со страшным свистом и шипением поднимались над водой огромные клубы пара. Смешанные с ядовитыми газами, они были окрашены в желтые, бурые, зеленые цвета. Красные отблески от огненных расплавов освещали снизу облака газов и пара. А во время извержений на поверхность земли и под воду изливалась лава, вверх на километровую высоту поднимались тучи расплавленных камней.

Сейчас на Урале остались только покрытые лесом невысокие горы, и ничто, кажется, не указывает на существование здесь вулканов. Не сохранилось на Урале даже древних вулканических конусов, подобных потухшим вулканам Кавказа. И только камни донесли до нас рассказ о древних извержениях.

Вот в обрывистой стенке выемки железной дороги выходят слои зеленого камня. Что, кажется, общего между ним и огненно-жидким кипящим расплавом, сжигающим все на своем пути? Но геологи, исследующие камень, подметили в нем знакомые особенности строения застывшей лавы.

А в другом месте сохранились вулканический пепел и бомбы, тоже давно уже превратившиеся в крепкие камни — вулканические туфы.

Но не только застывшую лаву и туфы оставили нам в наследство древние вулканы. С их извержениями связано также образование ценных полезных ископаемых, например руд, из которых добывают медь.

Медь — металл электрических проводов. По медным проводам на десятки, сотни и тысячи километров во все концы нашей огромной страны бежит электрический ток.

Как же связаны залежи медных руд с извержениями вулканов?

Ядовитые сернистые газы, которые несли с собой соединения меди и других металлов, просачивались среди слоев застывших лав и туфов. Из этих газов при их остывании отлагались блестящие желтые минералы — соединения меди и железа с серой. Такие минералы называют колчеданами. По всему Уралу расположены десятки больших скоплений или залежей колчеданов — главных в наши дни месторождений меди на Урале.

Размеры некоторых залежей очень велики. Толщина их доходит до 50–60 метров, длина превышает 0,5 километра. В глубь земли они уходят на сотни метров.

Много изменений произошло с колчеданными залежами Урала после их образования. Вместе со слоями древней лавы и туфов они были смяты в складки, разорваны трещинами, изменяли свою норму. И не легко поэтому было геологам понять, как они произошли.

Прежде всего разведчики недр обратили внимание на то, что залежи колчеданов всегда встречаются в тех местах, где находятся слои древних лав и туфов. Такое совпадение, конечно, не могло быть случайным.

Советский геолог академик Александр Николаевич Заварицкий первым высказал научную догадку о связи залежей колчеданов с деятельностью древних вулканов. Заварицкий видел, как выделяются в наши дни при вулканических извержениях сернистые газы, выносятся из недр Земли соединения металлов. Он тщательно изучил многие залежи колчеданов, исследовал геологическое строение Уральских месторождений.

С 1936 года геологи начали проверку научных догадок Заварицкого. Для этого им пришлось произвести сотни химических анализов колчеданов и тех горных пород, среди которых расположены залежи, изучить под микроскопом тысячи тонких пластинок из камня — шлифов. Колчеданные руды состоят из больших красивых кристаллов, совсем не похожих на выделения этих минералов, которые осаждаются из современных вулканических газов. Но геологи, протравливая колчеданы разными химическими веществами и изучая их под микроскопом, нашли следы их первоначального строения.

А пока одни ученые исследовали колчеданы под микроскопом, в других лабораториях создавали модели рудных залежей. Ученые производили опыты и определяли, как могла изменяться форма залежей в недрах Земли за много миллионов лет.

Большие возможности для находок месторождений меди открываются перед разведчиками недр. Всюду, где расположены отложения древних вулканов, ищут геологи медные залежи, и среди зеленых Уральских гор возникают новые и новые рудники.

«Благородный камень яспис»

В старину на Руси считали: «благородный камень яспис от болезней исцеляет». Ясписом называли горную породу — яшму. Хотя ни от каких болезней эта порода не вылечивает, но не случайно привлекала она внимание людей с очень давнего времени. Нет больше на Земле такой разнообразной по окраске и строению горной породы, как яшма. Некоторые образцы ее, когда они отполированы, похожи на чудесные сказочные картины: узоры камня напоминают то бурное море с сине-зелеными волнами, то бушующее красное пламя, над которым стоит густой черный дым, то дремучий зеленый лес с изогнувшимися под порывами ветра деревьями.

Много красивых изделий делают из яшмы: чернильные приборы, настольные часы, маленькие изящные столики. Яшма украшает станции Московского метро. Изготовляют из нее также прочные ступки для химических лабораторий, опоры для подшипников, потому что это не только одна из самых красивых, но и одна из самых прочных горных пород.

Крупнейшие в мире месторождения яшмы находятся на Урале.

Как они образовались? Яшма — это не древняя застывшая лава, не слежавшийся вулканический пепел и не отложения вулканических газов. На первый взгляд даже трудно установить связь яшмы с вулканическими извержениями. И только то, что слои ее всегда располагаются рядом со слоями застывшей лавы или туфов, позволило геологам разгадать загадку ее сложного происхождения.

Когда геологи изучили образцы яшмы под микроскопом, то они выяснили, что эта красивая горная порода состоит из изящных скелетов простейших морских животных — радиолярий. Каждая раковинка радиолярии имеет не больше одной — двух десятых миллиметра в поперечнике. Можно подсчитать, что в кубическом метре яшмы заключено более 150 миллиардов раковинок. Если бы все их вытянуть в одну цепочку, то эта цепочка протянулась бы от западной границы нашей Родины до Владивостока и обратно. А ведь слои яшмы имеют толщину в десятки метров и тянутся на многие километры.

В яшме под микроскопом видны многочисленные изящные скелеты радиолярий.

Миллиарды миллиардов радиолярий обитали в водах древнего Уральского моря.

Может показаться странным, что появление радиолярий было связано с деятельностью вулканов, но это так. Ажурные скелеты радиолярий построены из кремния. А геологи пришли к выводу, что кремний приносили из земных недр горячие воды при вулканических извержениях.

В наши дни во время вулканических извержений из земных глубин также выносится очень много кремния. И неудивительно поэтому, что для поисков новых месторождений красивой яшмы, так же как и для поисков медных руд, геологи отправляются в места древних извержений, туда, где выходят на поверхность земли застывшая лава и окаменевший вулканический пепел.

Рассказ о гранитах

Веселый зеленый лес. Приветливо шумят молодые березки, шелестят своей дрожащей листвой осины, темнеют небольшие елочки. Под ногами густая трава, среди которой краснеют спелые ягоды земляники. Но вот лес немного раздвинулся, и перед нами нагромождения камня. Огромные, плоские, похожие на гигантские матрацы глыбы как будто положены одна на другую сказочным великаном. Между камнями в трещинах лепятся небольшие зеленые кустики. Это выход на земную поверхность гранитов.

Кто не знает, не слышал о гранитах?

Это твердая серая, розовая или красная горная порода, в которой хорошо видны отдельные зерна слагающих ее минералов. Иногда зерна мелкие, меньше миллиметра в поперечнике, иногда более крупные. Бывают граниты, у которых все зерна одинаковые по размерам, а бывают и такие, где наряду с мелкими зернами встречаются большие кристаллы размером до 2–3 сантиметров.

Состав гранитов довольно простой. Три минерала, очень распространенных на земле, являются обычными его составными частями: слюда, кварц и полевой шпат.

Граниты в нашей стране встречаются в очень многих местах: в краю голубых озер и порожистых рек Карелии, среди скалистых вершин Кавказа, в горах Урала и Алтая.

Но, чтобы увидеть образцы гранитов, не обязательно даже ехать далеко в горы. Это можно сделать почти в любом большом городе. Издавна украшают и укрепляют люди плитами из гранита дома, мосты, набережные.

Это не сказочный великан положил одну на другую большие глыбы камня. Так разрушаются граниты, застывшие когда-то из огненножидкого расплава — магмы.

Помните эти строки:

Гранит, воспетый Пушкиным, добыт на Севере, в Карелии. Оттуда родом и та гранитная глыба, на которой стоит «медный всадник» — памятник Петру в Ленинграде.

В Москве отшлифованными плитами из красного гранита украшено здание гостиницы «Москва» в Охотном ряду и еще много других домов.

Как же образовался гранит?

Может быть, он родился, так же как известняк, в холодных морских глубинах или застыл из жидкой лавы на склоне древнего вулкана? Нет, гранит — это порода, образовавшаяся из магмы, которая не смогла прорвать налегающих на нее слоев горных пород, застыла, не достигнув поверхности земли. Только там, где размыты лежащие сверху слои, можно сейчас увидеть граниты.

Никто из людей не наблюдал рождения гранитов. Но геологи многое уже узнали о том, как они образовались.

При температуре свыше 1000 градусов поднимается магма после своего образования из глубин к поверхности земли. Земные слои плотно давят на нее, сжимают со всех сторон. Но слои не неподвижны. Мы видели уже, что они часто приходят в движение, изгибаются в складки, разбиваются трещинами, дробятся. И как только возникают трещины, туда сразу же устремляется магма.

Постепенно, по мере того как понижается ее температура, магма застывает: в жидком расплаве выделяются кристаллы разных минералов. Так начинается образование не только гранитов, но и многих других изверженных горных пород. Мир камня очень разнообразен: изверженные породы насчитывают более семисот разновидностей.

Сначала из магмы выделяются те минералы, которые плавятся при наиболее высокой температуре. Они тяжелее оставшегося расплава и опускаются вниз. Состав магмы изменяется. Поэтому новые порции застывающего расплава образуют свои горные породы.

Огромное влияние на состав горных пород оказывают и те слои, сквозь которые проходит, переплавляя их, магма. Многие необычные горные породы возникают при сложном химическом взаимодействии ее с окружающими породами.

Мне вспоминаются сложные гранитные массивы Урала и Сибири. Сколько загадок ставили они перед нами! На разных участках состав слагающих эти массивы горных пород был различным. В одном месте граниты сменились горными породами, которые геологи называют диоритами. Увеличилось содержание в камне химических элементов магния и кальция, и сразу же иным стал весь его облик. Гранит был светло-розовым, с крупными красивыми зернами кварца, а диорит — темно-зеленый, переполненный длинными, вытянутыми в разных направлениях кристаллами.

Почему изменился состав камня?

Потому что магма извлекла кальций и магний из окружавших ее в этом месте слоев мрамора.

А в другом месте гранит превратился в горную породу — сиенит. Всего на несколько процентов увеличилось в составе камня присутствие калия, уменьшилось количество кремния, и опять иной стала горная порода. Как красивы были включенные в нее крупные кристаллы темно-красного, почти черного граната! Их было так много и формы их так необычны, что я долго не мог узнать этот минерал в отбитом обломке. А причина появления горных пород, содержащих гранат, так и осталась неясной. Она еще ждет, как и много других сложных вопросов образования горных пород, своей разгадки.

«Московитское стекло»

Больше трехсот лет назад, от далекого Соловецкого монастыря с побережья Белого моря к столице шли обозы. Лошади с трудом тащили тяжелые, хотя, казалось, и не очень полно нагруженные сани. На санях сидели возчики, закутанные в длинные тулупы. Позванивали колокольчики под дугами. Долог был путь от берегов Белого моря до Москвы. Обозы везли в столицу чудесное «московитское стекло», которое богатые бояре вставляли в окна своих хором. Стоило «стекло» дорого: за пуд брали 150 рублей. Поэтому народ победнее обходился большей частью мутным, малопрозрачным бычьим пузырем.

Что же это за «московитское стекло»? Это минерал из группы слюд, который геологи, в память его применения в московских хоромах, назвали мусковитом.

Мусковит, как и все слюды, легко расщепляется на тоненькие прозрачные пластинки и листочки. Сейчас, конечно, никто не изготовляет из него оконных стекол, но встречаемся мы с ним на каждом шагу. В электрическом утюге на пластинку из мусковита намотана нихромовая спираль, потому что он не пропускает электрического тока и не боится сильного нагревания. Чтобы сделать радиоприемник или телевизор, также обязательно нужны тонкие упругие слюдяные прокладки. Через мусковитовое окошечко мастер наблюдает за ходом плавки в доменной печи, применяют мусковит как огнеупорную «серебряную» краску и даже в качестве смазки.

Добывают мусковит из пегматитовых жил. Жила — это как бы стенка, рассекающая земную кору. Она либо уходит вертикально вниз, в глубь земли, либо залегает наклонно или почти горизонтально. Толщина жил большей частью небольшая, один — два метра, а по длине они прослеживаются иногда непрерывно на десятки и сотни метров.

Образуются жилы при заполнении трещин в земной коре, и состав жил бывает различным в зависимости от того, каким веществом заполнялась трещина. Пегматитовые жилы состоят из горной породы пегматита, образование которого связано с одним из этапов сложной «жизни» гранитной магмы. Пегматитовый расплав образуется в то время, когда от магмы уже отделились тугоплавкие минералы и в ней сконцентрировались, скопились большие количества паров и газов.

Пегматитовая жила рассекает горные породы.

Пегматит — замечательная горная порода, вернее целое семейство пород, потому что пегматиты бывают очень разнообразными. Состав пегматитов, из которых добывают мусковит, довольно простой. Они состоят главным образом из тех же минералов, что и граниты: из слюды, кварца и полевого шпата.

Но кристаллы этих минералов достигают в пегматитовых жилах огромных размеров. Встречались, например, в них кристаллы мусковита до 3 метров в поперечнике. Чтобы перевезти один такой кристалл, нужен целый товарный вагон, потому что весит он не менее 20 тонн.

Сотни и тысячи пегматитовых жил находят геологи в разных местах нашей страны. Специальные экспедиции отправляются на поиски жил в Карелию, далекую Сибирь, на берега порожистой реки Мамы, на Урал.

Не только замечательное «московитское стекло» находят геологи в пегматитовых жилах. С ними связана образование и других подземных сокровищ.

Сокровища Ильменских гор

В хороший летний день мы поднимались на высшую» точку Ильмен — гору Ильмен-Тау. Только что прошел; короткий дождь. На листьях берез, на белых, как будто вымытых ветках переливались на солнце прозрачные крупные капли. Тонкая водяная пыль искрилась между изящными иголочками молодых лиственниц. А вдали, скрываясь в легкой дымке, расстилались зеленые просторы лесов и синели уральские озера, казавшиеся отсюда узкими полосками.

Но не красоты природы привели нас сюда. Такие же озера, такие же синие дали можно увидеть и в других, горах. Зато нигде в мире нет подобного изобилия прекрасных камней, как в Ильменах. Даже обычные, самые распространенные минералы обладают здесь необычными свойствами и редкой красотой.

Перед нами небольшая яма, или, как называют ее здесь, копь. В отвалах лежат глыбы сине-зеленого минерала амазонита. Всего в нескольких точках земного шара встречен этот минерал геологами.

«Я никогда не видел более прекрасной картины, хотя много месторождений цветных камней приходилось видеть раньше на солнечном юге острова Эльбы, в жилах угрюмой Швеции, на Алтае, в Забайкалье, Монголии, Саянах. Нигде меня не охватывало такое чувство восхищения перед богатством и красотой природы, как на амазонитовых копях. Глаз не мог оторваться от голубых отвалов блестящего шпата…» — так писал об амазоните один из лучших знатоков камня Александр Евгеньевич Ферсман.

Очень хочется отбить образец, но нельзя: с нами нет даже моего неразлучного спутника — геологического молотка. В Ильменских горах находится первый в мире заповедник минералов, где «охота» за камнями строго запрещена.

Кристаллы амазонита растут в пегматитовых жилах, подобных тем, в которых рождаются гигантские кристаллы мусковита.

Вместе с амазонским камнем в пегматитовых жилах Ильменских гор встречается еще много других не менее замечательных минералов. Здесь и драгоценный тяжелый, совершенно прозрачный, а иногда нежный голубовато-белый или золотистый топаз. Почти 200 лет прошло после того, как казак Чебаркульской крепости Прутов нашел первые топазы в Ильменах. Сотни прекрасных кристаллов было собрано здесь с тех пор.

Замечателен в Ильменах и прозрачный, цвета морской воды, аквамарин. Народная уральская сказка говорит, что это застывшие слезы девушки. Она оплакивала любимого человека, замученного слугами злого и жадного купца Семигора. Слезы ее превратились в камень, И действительно, как слезинки просвечивают, отливая голубизной, кристаллы аквамарина.

Ильмены — огромный минералогический музей. На это музей особенный. Не за стеклами витрин в душных комнатах, а прямо на месте их образования в недрах Земли можно увидеть здесь минералы. Со всех концов нашей страны и из самых далеких зарубежных стран приезжают сюда геологи, чтобы лучше узнать сложные законы образования пегматитовых жил, которые таят в себе многочисленные сокровища.

Не только своей красотой замечательны минералы пегматитов. В аквамарине, например, и в его родном, хотя и гораздо менее нарядном «брате» — берилле, который тоже образуется в пегматитовых жилах, заключен чудесный химический элемент бериллий. В земной коре содержание его всего около шести десятитысячных процента, а в пегматитовых жилах он собирается в таких больших количествах, что его становится возможным добывать оттуда. Бериллий — сверхлегкий и вместе с тем очень прочный металл, необходимый для постройки реактивных самолетов, для изготовления рентгеновских установок и атомных двигателей.

А в других пегматитовых жилах среди белых кристаллов полевых шпатов внимательный взгляд геолога может увидеть небольшие смоляно-черные выделения. Это соединения химических элементов — ниобия и тантала, незаменимых при производстве различных сверхтвердых сплавов, необходимых для изготовления радиоламп и многих сложных приборов.

Собирается также в пегматитах в больших количествах рассеянный обычно в земной коре литий. Он еще более легок, чем бериллий. Этот металл весит почти вдвое меньше воды. Добавка ничтожного количества лития, например к алюминию, намного повышает его прочность.

Все эти и еще много других редких металлов добывают в разных местах нашей большой страны, там, где в горных кряжах обнажены очаги застывшей магмы, давшие пегматитовые жилы. Ильменский хребет только один из таких участков. Сокровища его особенно обильны, а минералы пегматитов здесь особенно красивы и чудесны.

Но при застывании гранитной магмы подземные сокровища собираются не только в пегматитовых жилах.

Железные горы Урала

В обрывистых берегах небольшой речки Тагила среди густых хвойных лесов в конце XVII века был сыскан «камень-магнит». Образцы этого камня отправили сначала в Москву, а потом на испытание к «иноземным мастерам» — в Ригу и Амстердам. Мастера признали «камень-магнит» доброй рудой, из которой можно «пушки плавить».

Прошло некоторое время, и около залежей руды у подножия горы Высокой был построен чугуноплавильный завод. Когда работа на заводе шла полным ходом, в 40 верстах от него была открыта вторая «железная гора» Урала, названная Благодатью, а в конце XVIII века южнее, среди Орских степей, открыли и третью по счету гору Магнитную.

Руды, слагающие «железные горы» Урала, — одни из лучших железных руд в мире. Недаром еще почти 250 лет назад рудознатцы доносили царю Петру, что «железо уральское не хуже свейского». «Свейское», то есть шведское, железо славилось тогда на весь мир.

Мало были похожи разработки железных руд в старину на современные рудники. Известный путешественник академик Петр Паллас, побывав в конце XVIII века на разработках железных руд на горе Высокой, писал: «По большей части собирают ныне около горы поверх лежащую руду, и как ее без труда доставать можно, то и употребляют к сей работе детей мужеска и женска полу, с платою по три копейки за день. Душ до четырехсот стараются с охотою ежедневно быть в работе». С утра до глубокой ночи таскали худенькие фабричные ребятишки в разбитых грязных корзинах, а то и просто в подолах тяжелые куски руды.

В наши дни для разработки железных руд Урала заложены огромные карьеры. Особенно большой карьер и один из величайших во всем мире металлургических заводов расположен у горы Магнитной. Сильные взрывчатые вещества вскрывают здесь залежи железной руды. Экскаваторы грузят отбитую взрывами руду в вагоны. Длинные железнодорожные составы непрерывно курсируют по уступам гигантского карьера. Из Уральского «камня-магнита» выплавляют чугун, сталь, железо. Многие сотни тысяч тонн этого чудесного камня уже превратились в блестящие лемехи плугов, быстроходные станки, бесконечные полосы рельсов и еще тысячи необходимых нам предметов.

Как же образовались залежи «камня-магнита», который в геологии называется минералом магнетитом?

Образование магнетитовых залежей, так же как и образование пегматитовых жил, связано со сложным процессом застывания гранитной магмы. Но залежи образовались не из самого застывающего расплава. Они возникли в результате сложных химических реакций газов, которые выделялись из расплавленной магмы, с окружающими их горными породами.

Много различных условий необходимо для того, чтобы образовались огромные скопления магнетита. Они появляются только там, где магма внедрялась в богатые железом горные породы, где слои этих пород были разбиты многочисленными трещинами, где из магмы выделялись в больших количествах пары и газы. Все это должны учитывать геологи, чтобы понимать, по каким законам располагаются в глубинах Земли руды, чтобы предсказывать, где можно встретить богатые месторождения. Горячее дыхание гранитной магмы, сложные взаимодействия ее с окружающими горными породами приводят не только к образованию железных руд. Так возникают в земных недрах и многие месторождения меди, металла сверхтвердых сплавов — вольфрама и другие подземные богатства.

Чудесные нитки и другие сокровища черных камней Урала

До сих пор мы с вами говорили о подземных сокровищах, образовавшихся при застывании белых, серых или розовых гранитов. Граниты относятся к группе изверженных горных пород, которые из-за большого содержания в них кремнекислоты назвали кислыми. Но ученые пришли к выводу, что в земных недрах существует не одна, несколько, во всяком случае две магмы, различные по составу. Каждая из них образует при застывании свои группы горных пород, свои полезные ископаемые.

Рождение многих богатств связано с темно-зелеными или черными изверженными горными породами, относящимися к группе, которую геологи назвали ультраосновной. Эти породы застыли из расплава, обогащенного железом, магнием и кальцием и бедного кремнием.

Рассказ о полезных ископаемых, образование которых связано с ультраосновными породами, я начну с описания… ниток. Эти нитки особенные. Они крепче стальной проволоки, не горят в огне, не пропускают электрического тока. Их не разъедают кислоты. Из этих необычных ниток можно выткать прочную, несгораемую материю и тончайшие, подобные батистовым, платки. Такие платки не надо стирать, чтобы очистить, достаточно бросить их в огонь, и вся грязь выгорит, платок станет снежно-белым.

«Горный лен» — асбест.

Что же это за замечательные нитки?

Сделаны они не изо льна, хлопка или шерсти, а из камня. Называется камень асбестом. По-древнегречески это означает «несгораемый».

Асбест это камень, который даже руками легко расщепить на длинные, тонкие волокна. Недаром называют его «горным льном», а раньше называли «каменным шелком» или «каменной куделью».

Применяют этот замечательный камень в самых разнообразных отраслях техники.

Видали ли вы когда-нибудь «кладбища» старых паровозов? Из-под ободранной железной обшивки видны на паровозных котлах светло-серые асбестовые матрацы. Они не дают быстро охлаждаться котлам. Из асбестовой материи шьют костюмы и шланги для пожарных, мешки для перевозки почты. Они не сгорают в самом жарком пламени.

Родина асбеста — Урал. Месторождения его были известны там уже в середине XVIII века, около двухсот лет назад. Искусные мастерицы изготовляли из него несгораемые холсты и даже бумагу.

Асбест образуется при воздействии на ультраосновные горные породы горячих подземных вод. Выходов ультраосновных пород на земную поверхность очень мало. Только в немногих местах удается встретить геологам черные тяжелые камни. Они выяснили, что магма, давшая ультраосновные породы, поднималась к земной поверхности с большой глубины. Появляются эти породы поэтому только там, где в земной коре проходят глубокие разломы — трещины. От берегов современного Ледовитого океана к степям Мангышлака на несколько тысяч километров протягивается такой разлом на Урале. Поэтому именно здесь сосредоточены выходы ультраосновных пород, здесь же расположены и месторождения асбеста.

Не только происхождение асбеста связано с ультра-основными породами. Ближайшим «родственником» асбеста является другой камень с не менее чудесными свойствами. Это — тальк, самый мягкий из всех существующих камней. Он, так же как и асбест, образуется при воздействии на ультраосновные породы горячих подземных вод.

Тальк состоит не из тоненьких волокон, как асбест, а из мельчайших чешуек. Они легко скользят одна по другой, и поэтому тальк мягкий и жирный на ощупь. Из этого камня приготовляют снежно-белую пудру, Применяет тальк и в технике; чтобы изготовить белую, гладкую бумагу, резину, многие краски и еще десятки других полезных вещей, трудно обойтись без талька.

Кроме асбеста и талька с их необычными, совсем не «каменными» свойствами, среди выходов на поверхность земли черных, тяжелых камней геологи находят еще и другие подземные богатства.

В 1766 году русский академик Леман открыл на Урале новый минерал оранжево-красного цвета. Он назвал его «красной сибирской свинцовой рудой». Долго химики не могли выяснить состав этого минерала. Только спустя 30 лет французскому химику Вокелену удалось установить в «красной сибирской свинцовой руде» присутствие нового, неизвестного до тех пор металла. Так как соли этого металла были ярко окрашены, металл был назван хромием или хромом, что по-русски значит «цветной». Употреблялся хром долгое время только для изготовления различных красок.

Природных соединений хрома довольно много. Наиболее распространенным из них оказалась не «красная сибирская руда», а хромит — соединение хрома с железом и кислородом. Хромит — невзрачный черный минерал. Встречается он в виде небольших кристалликов в ультраосновных породах. Иногда кристаллики сливаются вместе и образуют крупные скопления.

На Урале, там, где на поверхность земли выходят ультраосновные породы, добывают ежегодно сотни тысяч тонн хрома — больше, чем в любой другой стране мира. Только ничтожная часть хрома употребляется для производства красок. В современной промышленности хром — это металл твердых нержавеющих сталей и блестящих покрытий. Тонким слоем хрома покрыты сверкающие на солнце, не боящиеся ржавчины щитки на радиаторах автомашин. Из хромовой стали изготовлены резцы, легко снимающие тонкую стружку металлической детали.

Загадки рождения алмаза

На специальной подставке в центре павильона геологии Всесоюзной промышленной выставки помещен не очень заметный с первого взгляда камень. Цвет его темно-зеленый, строение необычное. Он состоит из крепко сцементированных обломочков, то более светлых, то более темных, чем вмещающий их основной фон. Одни обломки остроугольные, другие — слегка округлены и окружены черной каемкой. Если внимательно всмотреться в камень, то в нем можно увидеть редкие вкрапления ярко-красных кристаллов. Называется камень «кимберлит». Это горная порода, в которой заключены алмазы — самые твердые и самые ценные минералы земного шара. Красивые, ограненные человеком кристаллы этого камня называются бриллиантами.

Кимберлит относится к той же группе ультраосновных горных пород, с которой на Урале связаны месторождения хромита и «горного льна» — асбеста. Но в уральских породах алмазов нет, встречаются они только в кимберлитах.

Почему?

Оказывается, все дело в том, как рождались горные породы.

Ультраосновные породы Урала застывали медленно и спокойно на большой глубине. Кимберлиты же застывали вблизи от земной поверхности, и подъем их из глубин земного шара сопровождался гигантскими взрывами.

Много еще загадочного в происхождении кимберлитов и вкрапленных в них алмазов. Геологи не знают, например, взрывалась ли сама насыщенная парами и газами магма, когда она поднималась вверх, или взрыв прокладывал путь магме и не зависел от нее. Когда образовались алмазы? Были ли они вынесены уже в виде кристаллов с большой глубины или рождались при гигантском взрыве, а может быть, возникали каким-либо иным способом? Ответов на все эти вопросы пока еще не получено.

Геологи нашей страны начали изучение кимберлитов всего несколько лет назад. Вы, может быть, удивитесь, почему они не занялись ими ранее, почему уже давно не взялись за решение важных вопросов, связанных с образованием алмазов?

По очень простой причине.

До последнего времени кимберлитов в нашей стране известно не было. Очень мало было у нас и алмазов. Их находили лишь в виде редких кристаллов в песке некоторых рек. Кимберлиты же были известны только в одном месте земного шара — в далекой Африке. Их обнаружили здесь совершенно случайно около девяноста лет назад в небольшом поселке Кимберли, который после находки алмазов в несколько лет стал известен всему миру.

Кимберлиты в Африке слагают большие трубообразные тела с поперечником в несколько километров, уходящие вертикально вниз в земные недра. Во многих из этих тел заложены глубокие шахты, где добывают алмазы. Сотни и тысячи красивых камней расходятся отсюда по всему свету. Алмазы нужны в очень многих отраслях промышленности, они давно перестали служить только для украшений. Сверхтвердые резцы, буры для бурения скважин в земле, машины для волочения проволоки, опоры для стрелок точнейших приборов — все это оснащается алмазами. Неудивительно поэтому, что все страны хотят найти у себя месторождения этих чудесных камней.

Геологам было ясно, что найти большие месторождения алмазов — это значит прежде всего найти кимберлиты. Но где их искать?

Изучили, как залегают кимберлиты в Африке. Оказывается, там они встречаются только в пределах древней платформы — устойчивого участка земной коры, на котором процессы образования гор закончились уже на заре геологической истории. Не часто прорывает магма такие участки земной коры. Обычно здесь располагаются только осадочные горные породы, залегающие ровными горизонтальными слоями. И это неудивительно. Ведь здесь земная кора наиболее мощная. Но зато если уж прорвется магма на древнюю платформу, то всегда с очень большой глубины и нередко со страшными взрывами. При таких условиях и образуются кимберлиты.

Вы уже знаете, что на огромной площади нашей страны располагаются две древние платформы: Русская и Сибирская. На Русской платформе, которую геологи изучили лучше других, магматических пород, прорывающих слоистые толщи, мало. На Сибирской платформе изверженные горные породы распространены очень широко. Правда, большей частью это не ультраосновные породы. Но и в Африке кимберлиты встречаются наряду с изверженными породами другого состава.

Так геологи пришли к выводу, что искать кимберлиты и вкрапленные в них алмазы надо в первую очередь на Сибирской платформе, на огромных таежных просторах между Енисеем и Леной.

Много сотен и даже тысяч километров пришлось советским геологам пройти по берегам таежных рек, по покрытым мхом водоразделам огромной Сибирской платформы, чтобы открыть алмазоносные кимберлиты. Славную страницу в историю советской геологии вписали они этим открытием.

Рядом с изверженными породами определенного состава ищут геологи именно те полезные ископаемые, которые образуются при застывании магмы, давшей эти породы.

Есть и такие полезные ископаемые, связь которых с огненными расплавами является очень сложной и еще не вполне ясной геологам. Одному из них — золоту — будет посвящен следующий рассказ.

Сибирское золото

«Чтоб в Сибири в так студеном климате золотая руда быть могла, об оном сумнение немалое, если токмо рассудить, какого великого жара солнечного и по действу его подземного для произведения сей изячной металли потребно», — так писал в 1736 году в своей книге «Общее географическое описание всея Сибири» Василий Иванович Татищев — один из образованнейших людей и передовых деятелей горного дела своего времени. В XVIII веке многие считали, что родиной золота и драгоценных камней могут быть только жаркие страны. Особенно славилась среди них Индия.

Но примерно через сто лет после того, как Татищев написал о том, что найти золото в Сибири очень маловероятно, оно было там найдено. После этого Сибирь стали считать одной из первых в мире по запасам этого ценного металла.

Главным источником золота в природе являются жилы, сложенные одним из самых распространенных на Земле минералов — кварцем.

Размеры жил очень разнообразны. Некоторые тянутся на километры, а другие всего на несколько десятков метров. Различаются они по толщине: есть жилы в 5—10 сантиметров, а есть и в несколько метров.

Золото вкраплено в кварц в виде кристалликов, «пленочек», «веточек». Обычно они очень небольшие, даже трудно различимые невооруженным глазом, но встречаются и крупные выделения золота, размером в несколько сантиметров в поперечнике. Часто золотинки в кварце располагаются рядом с другими минералами — соединениями свинца, цинка и меди.

При разрушении кварцевых жил золотинки вываливаются из кварца и скапливаются в речном песке — образуются золотоносные россыпи.

Во многих районах золото добывают не из жил, а из россыпей. Большие плавучие экскаваторы — драги вычерпывают песок со дна реки и отмывают от него тяжелые крупинки золота.

Драга, которую вы видите на рисунке, работает на таежной речке Бодайбо, притоке реки Витима, на Ленских золотых приисках. Больше ста лет разрабатывают на этих приисках золотоносные россыпи, но кварцевые жилы, содержащие золото, начали находить здесь только в самое последнее время.

Драга добывает со дна реки золотоносный песок

промывает его и отделяет золото.

По каким законам расположены жилы в недрах Земли? Где их надо искать? Как они образовались? — такие трудные, но интересные вопросы стояли перед нашей геологической экспедицией.

Мы работали в узком, длинном туннеле, который люди провели под землей на многие километры, чтобы осушить разработки россыпей. По этому туннелю течет вода — целая подземная река, мутная и холодная. Но нигде в другом месте невозможно проникнуть в земные недра, и нам приходится идти по этой реке.

Карбидные лампы освещают мокрые, покрытые серой рудничной пылью стены. На наши резиновые костюмы, на записные книжки с кровли падают увесистые холодные капли.

Мы проходим мимо серовато-зеленых слоев песчаников, чередующихся со слоями черных глинистых сланцев. Слои лежат не горизонтально, они смяты в складки, разбиты многочисленными трещинами. Но кварцевых жил здесь нет, разве что изредка встретится тоненький, в 1–2 сантиметра, прожилок. Мы идем 100, 200, 300 метров, километр… Двигаться приходится очень медленно. Хотя уровень воды в подземной реке только немного выше колен, но встречное течение очень сильное. Да и не только это замедляет движение. Каждый небольшой участок стенки выработки необходимо тщательно осмотреть, во многих местах замерить залегание слоев, кое-где произвести зарисовки.

Постепенно породы изменяются: в них появляются отдельные бурые точки, затем этих точек становится все больше и больше, и наконец песчаник из зеленого превращается в бурый. Одновременно с этим изменением цвета пород здесь же появляются кварцевые жилы. Белыми полосами пересекают они во всех направлениях выработку. Нам приходится двигаться еще медленнее, чтобы не пропустить ни одной детали соотношений горных пород и жил.

Но в чем дело? Почему распространение кварцевых жил совпало с изменением цвета песчаников?

Два образца камня — зеленый и бурый — совсем не похожи один на другой. Недаром те геологи, которые работали здесь раньше, считали их горными породами, образовавшимися в различное геологическое время.

Только когда мы тщательно изучили их под землей, мы убедились, что это не так. А зимой, исследуя камни под микроскопом и анализируя в лаборатории, мы поняли, что происходило в земных недрах.

Оказывается, сквозь слои зеленых песчаников и черных глинистых сланцев проникали растворы, содержащие в своем составе углекислоту. Эти растворы пропитывали камень, по мельчайшим трещинкам и порам проникали ко всем слагающим его минералам. И в подземной лаборатории начинались сложные химические реакции. Мы не видели их, но, изучая камни, смогли понять то, как они происходили. В результате этих реакций в песчаниках на месте одних минералов постепенно вырастали другие. Поэтому и изменялся цвет камня. При этих же реакциях образовывался и кварц, слагающий жилы. Так было найдено объяснение того, почему жилы сосредоточились там, где расположены бурые песчаники.

Но загадка образования кварцевых жил этим еще далеко не разрешалась. Неясно было еще, откуда взялись углекислые растворы, образовавшие жилы.

Может быть, углекислота выносилась из расплавленных магматических очагов при их застывании? Так считали некоторые геологи.

Для того чтобы выяснить этот вопрос, мы отправились туда, где на поверхность земли выходят граниты. Здесь уже не было подземных выработок, и нам пришлось изучать образцы камней на склонах гор, в обрывах рек и ручьев.

Долго не удавалось нам узнать, что происходит с измененными, пропитанными углекислотой песчаниками, около гранитных массивов. По одну сторону реки выходили на поверхность земли песчаники, а по другую — граниты. Самый интересный для нас участок был скрыт широкой, заболоченной речной долиной.

Время, которое мы отвели для похода к гранитам, подходило к концу. Уже три дня стояла наша маленькая двухместная палатка на берегу реки, которая с таким веселым шумом бежала по тайге и так упорно скрывала под своими наносами интересовавшую нас тайну. Мы уже думали, что придется возвращаться ни с чем. Но наконец мне посчастливилось. В отвалах одной из многих ям, отрытых в тайге медведем, я нашел камни, объяснившие многое. В этих камнях было отчетливо видно, как минералы, образованные поступавшей в песчаники углекислотой, при горячем дыхании гранитной магмы разрушались и замещались другими минералами. Это означало то, что связывать поступление углекислоты и образование кварцевых жил с внедрением гранитной магмы было нельзя.

Где же тогда искать источник углекислоты?

Его можно найти и вне гранитов. На глубине под песчаниками и глинистыми сланцами располагаются мощные слои известняков. Известняки — это как раз такие породы, основную часть которых составляет углекислота. Погруженные при движениях земной коры на большую глубину, они сильно нагревались, выделяя при этом углекислоту, которая поднималась вверх и пропитывала песчаники.

Вот, оказывается, каким сложным путем образовались кварцевые жилы.

Одна часть тайны рождения жил выяснена. Но еще не получен ответ на вопрос о том, откуда и как попало в жилы золото? Почему оно содержится не во всех, а только в некоторых жилах?

Золото из недр Земли выносили растворы, богатые не углекислотой, а серой. Пути, по которым поднимались эти растворы, только еще начинают выясняться. Много предстоит искать, много работать, много исходить таежных троп, чтобы узнать законы поступления в кварцевые жилы золота и научиться безошибочно определять и предсказывать, где под зеленым простором тайги скрыты от человека подземные сокровища.

Много и долго предстоит еще работать геологам и в других местах нашей страны, где встречается золото, потому что единого общего закона для образования всех кварцевых жил не существуем, почти бесконечно разнообразны пути образования природных сокровищ.

Великий круговорот вещества

Перед нами прошли отдельные картины «работы» гигантской подземной лаборатории. Мы видели, как в разных ее «отделах» происходят сложнейшие процессы, рождаются подземные богатства. В вулканических областях на поверхность земли изливается жидкая лава, мощными струями выходят газы, пары, горячие растворы. Под зелеными лесами, каменистыми горами и быстрыми реками в земных глубинах застывают различные изверженные породы.

Многое о работе гигантской подземной лаборатории узнали геологи. Но о некоторых вопросах они могут высказать пока только научные догадки — гипотезы.

Один из самых сложных вопросов, который встает перед учеными, изучающими изверженные горные породы, является вопрос о происхождении самой магмы.

Действительно, всегда ли существовало и существует и откуда берется то расплавленное, огненно-жидкое вещество, при застывании которого образуется все разнообразие изверженных пород?

Еще не так давно, несколько десятилетий тому назад, большинство геологов отвечали на вопрос о том, всегда ли существовала магма, положительно. Расплавленное, еще не успевшее остыть вещество земного шара заполняет недра нашей планеты, — говорили они. Но когда ученые научились глубже проникать своим научным взглядом в недра Земли, они увидели, что это не так. Оказывается, огненная магма «рождается», образуется время от времени в разных участках нашей планеты.

Но из чего образуется магма?

Геологи выяснили, что расплавляется далеко не всегда то вещество, из которого первоначально была сложена Земля. Нередко также расплавляются, превращаются в вязкую, нагретую до многих тысяч градусов огненную массу обычные пески, глины, известняки, которые образовались когда-то на поверхности, а потом при движениях земной коры опустились на глубину. Перед тем как расплавиться, осадочные горные породы проходят сложный и очень длительный путь изменений.

Под влиянием температуры и давления рыхлые породы уплотняются, превращаются в крепкие камни. Затем камни начинают преобразовываться, одни минералы в них заменяются другими. И только на большой глубине, где господствует очень высокая температура, камни наконец становятся жидкими, текучими.

Таким образом, не только изверженные горные породы, разрушаясь, превращаются в рыхлые, насыщенные водой осадки, но и эти осадки через миллионы и сотни миллионов лет вновь могут дать начало изверженным породам.

Чрезвычайно медленный круговорот вещества происходил и непрерывно происходит на нашей планете. В страшных огненных вихрях образуются горные породы. Неумолимое время разрушает их, превращает в отдельные крупинки, в песок, в глину. И вновь затем из песка и глины возникают крепкие, тяжелые камни и огненные расплавы.

Начало этого грандиозного процесса, рождение первого на Земле камня уходит в такое далекое прошлое, что даже геологические документы, которые имеют дело с сотнями миллионов лет, не могут рассказать о нем. Геологи еще не знают, не могут отличить от других горные породы, созданные из первичного вещества Земли.

Труднейшие проблемы стоят перед учеными, проникающими во все более и более глубокие тайны истории нашей планеты. Но сколько зато здесь интересных, манящих перспектив, как увлекателен трудный путь тех, кто познает великие законы природы и открывает на основании этих законов подземные сокровища.