Книга о геологическом прошлом нашей Родины будет неполной, если не рассказать о работе тех, которые раскрывают страницы великой каменной летописи, проникают в тайны камня и, узнавая законы строения земных недр, находят скрытые в них подземные сокровища.

Когда говорят о геологах, вы представляете себе обветренных, загорелых людей с рюкзаками за спиной, которые карабкаются по крутым склонам гор, плывут, умело работая шестом, на легких лодках по бурным рекам или прокладывают путь караванам оленей. Такими обычно описывают геологов в книгах, показывают в кино.

Действительно, геологам часто приходится попадать в самые глухие уголки нашей Родины, пробираться по неведомым звериным тропам, ночевать у костров, преодолевать с опасностью для жизни бурные порожистые реки.

Но работа современных разведчиков недр очень и очень разнообразна. Геолог в наши дни сидит склоненным над микроскопом, исследуя строение камня, он работает со сложными физическими приборами для исследования глубин Земли, наблюдает с самолета за положением слоев горных пород, изучает в подземных горных выработках законы рождения ценных руд.

Только о некоторых сторонах интересной, хотя и трудной работы геологов будет рассказано в этой главе.

Рождение геологической карты

— А, геолог, разведчик недр! Ну как, удачно поработали, нашли что-нибудь? — с таким вопросом обратился ко мне однажды в поезде попутчик, узнав мою профессию.

— Поработали хорошо, но ничего не нашли. Да мы, собственно, и не искали, — ответил я.

Лицо моего собеседника выразило недоумение.

— Так зачем же вы тогда ездили?

Действительно, многие считают, что работа всех геологических экспедиций заключается только в том, чтобы ходить и искать у себя под ногами подземные клады.

Но это совсем не так. Прежде всего, для того чтобы узнать, где предпринять поиски, надо понять геологическую историю местности, составить геологическую карту, на которой показать, какие горные породы выходят на поверхность земли.

Для составления геологической карты и ездили мы в тот год, когда состоялся разговор в поезде, в тайгу. Много было тогда исхожено таежных троп, много перешли мы вброд речек, на многие горы восходили.

На далекий участок в верховьях речки Догалдына мне удалось попасть только в конце лета. Здесь работу по геологической съемке проводил один из моих помощников — студент Геннадий. Меня очень беспокоило то, как проходит работа на этом участке, и, оказывается, для беспокойства были все основания…

До места думали добраться за два дня. Но к вечеру второго дня Николай, каюр, сказал: «Оленей, однако, кормить будем. Такой место олень шибко любит». И действительно, место для ночлега и кормежки оленей было очень подходящим: редкий лес, земля поросла ягелем, рядом — веселая быстрая речка.

Оставшиеся 10 километров я решил пройти пораньше утром, чтобы еще застать Геннадия в лагере. Так и сделали.

Приход в лагерь новых людей — всегда событие. Надо рассказать последние новости, поговорить о дороге, о том, как мешали работать дожди, о пропадавших и опять найденных оленях.

Примерно через час после нашего прихода Геннадий развернул карту. На ней он тушью поставил точки, где проводил свои наблюдения, аккуратно провел границы между выходами на поверхность земли различных горных пород, закрасил площадь распространения каждой породы своим условным цветом. Как будто все было сделано так, как полагается. Но вместе с тем мне сразу стало ясно, что геологическая карта не получилась.

Вот среди обозначенных коричневой краской глинистых сланцев Геннадий нанес отдельные пятна известняков. Почему пятна? Ведь известняки залегают обычно слоями, то есть должны выглядеть на карте узкими, длинными полосками.

А это что за странный, похожий на яйцо, контур? Красный цвет говорит за то, что это гранит, но вряд ли выход гранитов может иметь такую правильную яйцеподобную форму, как это обозначено на карте.

Геологический молоток.

Перед выездом Геннадия на участок мне не удалось, к сожалению, полностью проверить, умеет ли он составлять геологические карты. Я убедился только в том, что он хорошо ориентируется на местности, может правильно обозначить на карте, где находится, умеет определить различные горные породы. Хотя все это и очень важно, но еще недостаточно для того, чтобы составить геологическую карту.

И вот мы отправляемся с Геннадием в совместный маршрут. По одной стороне узкой речной долины идут скалы. Здесь, исследуя слагающие их горные породы, должны мы выяснить последовательность отложения слоев, понять, какие из них являются более древними и какие молодыми, как проходят они в недрах Земли. Пока неясно это, нечего и думать составить хорошую геологическую карту.

— Смотри, Геннадий, — вот тот известняк, который на карте обозначен тобой небольшим пятнышком. Очень хорошо, что тебе удалось найти в нем окаменелости, узнать его геологический возраст. Но ведь слой известняка смят в складки вместе с окружающими его слоями глинистых сланцев. Значит, он никак не может выходить на поверхность земли в виде пятна, а протянется полосой, изгибы которой отразят изгибы слоев.

— Да, но ведь за обрывом мох, ничего не видно, — пытается оправдаться Геннадий.

Мы идем по мху, прослеживаем слой известняка. Ноги глубоко проваливаются в мягкий зеленый ковер, длинная ручка геологического молотка цепляется за жесткие кусты багульника. Действительно, никаких выходов горных пород не видно. Но разве это значит, что сюда не протягиваются под этими зарослями слои, что надо прекратить поиски и обозначить известняк пятном неправильной формы?

В полукилометре от обрыва начинается более крутой подъем. Здесь мох не такой глубокий. А вот перед нами и совсем твердая площадка, поросшая брусничником. Можно пустить в ход молотки.

Усиленно раскапываем мы с Геннадием острыми концами геологических молотков верхний почвенный слой. Присыпанные землей, сильно разрушенные, лежат под ним мелкие камешки. Что это за породы? В маленьких черных плитках их нелегко определить. Но все же и я и Геннадий единодушно решаем, что это не известняки. Значит, надо искать еще. Мы расходимся в разные стороны, и не проходит и десяти минут, как Геннадий громко кричит:

Горный компас.

— Нашел! Есть!

В корнях вывороченного дерева ему встретились многочисленные обломочки известняка. Очевидно, именно сюда тянется тот слой, который мы встретили в обрыве. Но это надо проверить еще и в других местах. Теперь мы будем прослеживать известняковый слой дальше, идти по нему, чтобы раскрыть все особенности его залегания, нанести все его изгибы на карту.

Кончается наш маршрут у выхода гранитов. Вот они, причудливые скалы, выточенные за тысячелетия водой и ветром из массивного крепкого камня. Место их расположения указано Геннадием правильно, но как провести на карте границы или, как говорят геологи, контакты гранитов? Для этого надо где-то разыскать и осмотреть хотя бы один участочек такого контакта. И снова начинаются поиски, а потом записи в полевую книжку, зарисовки, измерения специальным горным компасом того, как залегают породы, внимательное изучение под лупой минералов.

Лупа.

Больше недели работаем мы с Геннадием. Каждое утро, когда тайгу еще покрывают белые полосы тумана, отправляемся мы в путь. Осенние дни коротки, и надо как можно полнее использовать светлое время. Ведь в лагере вечерами надо еще успеть разобрать принесенные образцы, переписать записи, обвести тушью все нанесенное на карту.

Быстро летит время. Завтра я покину отряд. Теперь Геннадий уже сам будет доканчивать съемку, составлять геологическую карту.

Все собрались у костра. Высоко в небо взлетают и гаснут искры. Красный отблеск пламени освещает лица. И среди тишины, под далеким звездным небом, кто-то запевает песню о близкой и родной для всех нас, хотя и суровой Сибири. Каюр Николай вынимает изо рта свою неизменную деревянную трубку и тихо, как будто про себя, повторяет незнакомую ему еще мелодию.

Камни под микроскопом

— Что у вас в посылке?

— Камни.

— Я серьезно спрашиваю, а вы шутите.

— Но у нас, совершенно серьезно, в посылке лежат камки! Если хотите, то можем открыть ящик и показать.

Этот разговор мною не придуман. Он происходил в том году, когда мы работали с Геннадием, осенью на почте маленького таежного поселка.

В ящике, обшитом белой материей, самолет повез из тайги в Москву больше сотни маленьких обломочков камней, тщательно завернутых в бумагу. Адрес, написанный на посылке, заканчивался словами: «В шлифовальную мастерскую».

Зачем же нам понадобилось шлифовать камни? Тем, кто внимательно прочел заглавие этого рассказа, догадаться будет не трудно: тонко сошлифованные образцы горных пород мы будем изучать под микроскопом.

Но расскажу обо всем по порядку.

Прежде всего наша посылка попала к мастеру-шлифовальщику. Профессия шлифовальщика редкая — она требует очень большой аккуратности и терпения. Шлифовальщик насыпает на плоский чугунный круг твердый корундовый порошок, включает мотор, и круг начинает быстро вращаться. На этом круге, прижимая к нему образцы, мастер вытачивает ровные пластинки камня. Но это еще только начало его работы. Дальше следуют самые трудные и ответственные операции.

Заготовленные пластинки переносят в другую комнату. В этой комнате нельзя колоть камни и работать на станке, потому что здесь не должно быть пыли. Вручную шлифует мастер одну сторону пластинки на стекле самым тонким, тщательно просеянным порошком. Затем пластинку моют, высушивают и специальным клеем из пихтовой смолы наклеивают на небольшое, заранее приготовленное стеклышко.

Теперь начинается обработка пластинок с другой стороны. Надо быть особенно осторожным. Толщина готовой пластинки, которую геологи называют шлифом, должна равняться трем сотым миллиметра. Она ни в коем случае не может быть ни больше, ни меньше, иначе нельзя будет сравнивать между собой минералы в шлифах.

Только под микроскопом может определить мастер, когда надо заканчивать шлифовку и наклеивать сверху на шлиф тончайшее, так называемое покровное, стеклышко.

Таким путем изготовляют сотни шлифов. Но в работе мастера-шлифовальщика встречаются и еще более трудные операции. Образцы для изготовления некоторых шлифов приходится не откалывать, а отпиливать специальной пилой, оснащенной алмазами. Иные породы очень мягкие, и их до шлифовки надо проваривать с особыми укрепляющими веществами. Иногда шлифы приходится делать очень большими, иногда оставлять их без покровного стеклышка. Все это должен уметь делать опытный мастер.

Но вот шлифы готовы. Теперь дело за нами, геологами.

Полетели на землю первые снежинки, белый пушистый ковер закрыл обнажения горных пород, и поезд мчит нас домой. Приятно вернуться после почти полугодового отсутствия, встретиться с родными и знакомыми.

Но не только это манит геологов в город. Хочется поскорее развернуть собранные коллекции, сделать новый шаг к раскрытию загадок камня. На многие вопросы, которые не удалось решить «в поле», должен теперь помочь ответить наш верный помощник — микроскоп.

В первый же день своего приезда я аккуратно достаю микроскоп из большого желтого ящика. Микроскопы, которыми пользуются геологи, особенные. Луч света в них проходит через специальные приспособления. Поэтому тончайшие пластинки камня кажутся под микроскопом окрашенными в пестрые цвета.

Может быть, в раннем детстве вам приходилось держать в руках игрушку — калейдоскоп. Небольшая картонная трубка с виду ничем не примечательна. Но посмотришь в нее, начнешь вращать — и пестрые, многокрасочные, одна причудливее другой фигуры встают перед глазами. Такие же, но только еще в десятки раз более разнообразные, яркие и красивые фигуры открываются взору геолога, когда он рассматривает шлифы горных пород. Каждый минерал приобретает под микроскопом благодаря сложному взаимодействию световых лучей свою характерную окраску, свои особенности: переливается зеленым и синим цветом слюда, яркими пятнами, как пестрый праздничный сарафан, «раскрашен» минерал эпидот, фиолетовыми, синими, а то и серыми участками выделяются еще десятки различных минералов. И все эти цвета при поворотах шлифа то исчезают, то появляются вновь.

Можно залюбоваться игрою ярких, чистых красок. Но мне не до этого. За сложными сочетаниями минералов, за их извилистыми контурами встают передо мной те процессы, которые в течение сотен миллионов лет совершались глубоко в недрах Земли.

В одном шлифе видны сложные изменения, которые претерпел бывший рыхлый песок, пока не стал крепким монолитным камнем. Разрослись, скрепившись друг с другом, кварцевые песчинки, образовались среди глинистого вещества тончайшие чешуйки слюды…

Верный помощник геологов — микроскоп помогает раскрывать тайны рождения горных пород. Все детали их строения видны под микроскопом в тонких каменных пластинках — шлифах.

Беру другой шлиф — он сделан из образца, взятого около того места, где мы с Геннадием наблюдали граниты. В чем сказалось воздействие на горные породы гранитной магмы, как проявилось ее «горячее дыхание»?

Без помощи микроскопа «в поле» видно было только то, что горные породы изменили здесь свой цвет, стали более крепкими. Но в шлифах открывается перед нами невидимое. По всей породе образовались маленькие зерна минерала пироксена. А это что за кристаллы, в которые включен пироксен? Это в бывшем известняке образовался другой минерал — скаполит. Он содержит химический элемент хлор. И я представляю себе, каким был состав газов, выделявшихся из магмы, какими путями просачивались они сквозь горные породы.

Не один раз придется еще зимой внимательно изучать шлифы. Это изучение позволит сделать точнее и правильнее ту геологическую карту, для составления которой прошли мы в июльскую жару и в осенний дождь сотни километров по горам и болотам.

Работаем мы не одни. Тысячи геологов пробираются каждое лето, так же как и геологи нашей экспедиции, по берегам рек, поднимаются на вершины гор, обследуют скалистые обрывы. А зимой они сидят склоненные над микроскопами, рассматривая строение горных пород, узнавая то, из каких минералов они сложены.

Всё новые и новые геологические карты составляют геологи, все полнее узнают прошлое Земли. Из тысяч геологических карт отдельных участков составляются карты больших районов: Урала, Кавказа, Сибири, Дальнего Востока, а из них — геологическая карта всего Советского Союза.

Путеводитель разведчиков недр

В маленькой студенческой комнатке будущего академика Александра Евгеньевича Ферсмана на стене висели геологическая карта России и пестрый текинский ковер, привезенный им из экспедиции. Случайным казалось расположение красок на ковре, беспорядочно раскрашенной представлялась и карта. Но вот однажды за пестрыми красками ковра проступили черты рисунка: дикая кошка подстерегает отару овец. Вот она сжалась в комок, приготовилась к прыжку, шерсть ее почти сливается с желтым песком пустыни. Пятна красок на ковре стали сразу понятными, и уже нельзя было потом не видеть в сплетениях цветных линий желтых барханов, белых овец и зеленых веточек «песчаной акации».

Участок геологической карты Советского Союза. Пестрые цвета карты заменены на рисунке различной штриховкой.

Позже, постепенно, уже не от случайно брошенного взгляда, а в результате все более глубокого проникновения в тайны природы, раскрылся и «рисунок» карты. Уже не беспорядочно расположенными стали казаться нанесенные на ней полосы и пятна синего, зеленого, красного, фиолетового цветов. Каждый из этих цветов рассказывал о движениях огненных расплавов, перемещающихся берегах морей, сложных, но подчиненных определенным законам перемещениях атомов в земной коре.

Обо всем этом Александр Евгеньевич Ферсман рассказал в своей книге «Воспоминания о камне», написанной спустя более чем полвека после того, как он впервые смотрел на свой текинский ковер и на старую геологическую карту.

Много цветов прибавилось за последнее время на геологической карте Советского Союза. Постепенно пропадали на ней поля светло-серой краски — «белые пятна» — площади, еще не обследованные геологами. Все мельче и ажурнее становились границы пестро окрашенных участков. Это указывало на то, что более детальными, тщательными становились исследования геологов.

И вот я смотрю на геологическую карту СССР выпуска 1955 года, первую карту нашей страны, на которой вовсе нет «белых пятен». Историю сотен миллионов лет можно прочесть на одном пестро окрашенном большом листе.

Знакомую нам уже Русскую платформу на карте покрывают большие пятна синего, зеленого, коричневого и других цветов. Слои горных пород, отложившиеся в древних морях, залегают здесь почти горизонтально, поэтому их выходы и изображены на карте большими пятнами.

Попробуем разобрать, или «прочесть», как говорят специалисты, геологическую карту в окрестностях Москвы. Большая площадь закрашена здесь серым цветом. На карте в этой книге он показан горизонтальными полосками. Справимся в условных обозначениях. Серый цвет на геологических картах всегда обозначает породы каменноугольного периода. Там, где карта закрашена этим цветом, можно встретить под Москвой выходы белого известняка с остатками окаменелых животных, а в других местах — слои каменного угля.

Серый фон перекрыт около Москвы синими участками (на нашей карте — вертикальные полоски). Посмотрим опять в условные обозначения и узнаем, что синий цвет на геологической карте обозначает отложения юрского времени — того периода истории Земли, когда появились первые птицы, а в морях жили предки каракатиц — белемниты. Если вы хотите познакомиться с этими отложениями, то можете, вооружившись геологической картой, смело трогаться в путь. Всюду, где карта покрыта синим цветом, встретите вы глины или пески юрского возраста. Могут встретиться вам при этом и залежи замечательных камней плодородия — фосфоритов. Вы ведь, наверно, не забыли, что многие из них образовались в юрское время.

И так от одного цвета к другому можно путешествовать по геологической карте, раскрывая страницы далекого прошлого.

Если бы мы перевели взгляд с Русской платформы на Урал, то увидели бы, что там геологическая карта выглядит совсем по-другому. Уже не большие участки и пятна разного цвета, а узкие, извилистые цветные полоски нанесены на ней. Нетрудно понять, почему это так. Ведь на Урале слои горных пород смяты в складки, повернуты, поставлены нередко вертикально. Поэтому каждый слой выходит здесь в виде узкой полосы. И вновь, справляясь в условных обозначениях, мы могли бы отправиться путешествовать по цветам геологической карты: серому, обозначающему породы каменноугольного периода, коричневому, которым закрашивают слои более древнего, чем каменноугольный, девонского периода, и другим.

На карте Урала мы увидели бы также яркие цветные пятнышки: фиолетовые, зеленые, красные. Так на геологических картах показывают выходы изверженных пород, застывших из огненной магмы.

Через весь Урал от Северного Полярного моря до Мангышлакских степей протянулась по карте полоса пятнышек фиолетового цвета. Это выходы ультраосновных горных пород — носителей хрома и никеля, асбеста и талька. Глядя на карту, смело могут отправляться экспедиции разведчиков недр на поиски этих богатств.

А в других местах пестрый ковер карты покрыт красными пятнами. Так обозначают выходы гранитов. В эти места отправляемся мы искать руды олова и вольфрама, серые изящные «розеточки» соединений молибдена. И здесь надежным путеводителем для геологических экспедиций послужит геологическая карта.

Но одной карты для того, чтобы найти месторождение полезного ископаемого, конечно, недостаточно. На геологической карте Советского Союза перед нами — маленькое красное пятнышко гранитов. Где-то вокруг него могут быть размещены ценные руды, вынесенные из земных недр магмой. Но на местности выход гранитов — не маленькое пятно, он занимает много сотен квадратных километров. И еще далеко в стороны от гранитного массива расположены измененные магмой горные породы.

Как же под зеленым ковром мхов, под кустарником и лесом найти ценную руду?

Путеводные нити

По тайге вдоль небольшой речки едут двое: высокий, сильный старик и худенькая, хрупкая девушка. Лошади стучат подковами по гальке, переходят с одного берега речки на другой.

На прибрежной косе путники останавливаются, спешиваются. Привычные лошади никуда не уходят и мирно обрывают с кустов зеленые листья. Они не избалованы — в тайге не всюду найдешь хорошие травы.

После промывки в лотке остаются тяжелые крупинки речного песка — шлих, содержащий многие ценные минералы.

Старик снимает притороченные к седлу лопату, кайлу и небольшое деревянное корытце — лоток, а девушка тем временем разжигает костер. Затем старик принимается за работу. Он нагребает в лоток речного песку. После этого, держа лоток под водой, начинает встряхивать его, покачивать. От всплывающих мелких частиц земли вода сразу становится бурой. Старик вынимает лоток из ручья, снова опускает его в холодную воду, умелыми, привычными движениями вращает. Песку в лотке становится все меньше и меньше. Более легкие зернышки его уносит вода. Наконец на дне лотка остается только маленькая горсточка темных, почти черных крупинок. Они самые тяжелые из всех песчинок. Такой тяжелый остаток песка геологи называют шлихом.

Старик собирает шлих на маленький совочек. Девушка аккуратно высушивает его, ссыпает в бумажный пакетик, надписывает на нем номер.

И снова идут спокойные лошади по прибрежным косам или прямо по холодной воде до следующей стоянки.

Что же делают эти люди, зачем они промывают речной песок?

Это следопыты камня, выслеживающие скрытые от глаз человека месторождения полезных ископаемых.

Представьте себе, что где-нибудь на склоне горы в лесной чаще выходит на поверхность земли кварцевая жила с золотом. Геологическая карта не укажет заранее ее точное место. Она только поможет правильно выбрать участок для поисков.

А как найти самую жилу?

Вот здесь-то и помогает геологам изучение состава речного песка.

При разрушении жилы золотинки выпадают из кварца и выносятся со склонов в ручьи и реки. Золото очень тяжелое, и зернышки его только понемногу переносятся рекой. Среди песка неподалеку от жилы их окажется поэтому много, а ниже по течению меньше.

Специальный геологический отряд движется вверх по реке. Рабочий-промывальщик промывает песок, чтобы стали видными тяжелые зерна. Вот среди этих зерен блеснула золотинка. Она совсем маленькая, похожая на крошечный желтый лепесток цветка. Значит, она обтерлась, расплющилась, проделав долгий путь от кварцевой жилы. И отряд движется дальше вверх по реке.

Куда поведет геологов «каменный след»? Разведчики промывают песок и в главном русле реки и в ее притоках, поднимаются выше и выше по течению. Мелкие золотинки встречаются все чаще. Наконец геологам попалась золотинка побольше, а рядом в лотке лежит корявый, не окатанный водой кусочек золота. Это значит, что жила уже близко, что «след» почти привел к цели.

Эти золотинки недавно попали в речной песок. Жила, из которой они выкрошились, недалеко.

В низовьях реки встречаются маленькие золотые чешуйки. Еще много километров предстоит пройти геологам по «каменным следам», чтобы найти жилу.

По рекам идут следопыты камня в поисках кварцевых жил с золотом.

Конечно, идти по «каменным следам» не так легко, как здесь рассказано. Много трудностей и неожиданностей подстерегает геолога. Прежде всего, реки не всегда текли по одним и тем же путям. Иногда «след» может идти в сторону, туда, где сейчас нет никакой реки, а где она текла раньше, может быть несколько тысячелетий назад. Да и золотинки не лежат равномерно в речном песке. В одних местах их очень много, а здесь же, рядом, они совсем не встречаются.

Промывая речной песок, «выслеживают» геологи не только золотые месторождения, но и руды, содержащие вольфрам, олово, ртуть и многие другие подземные богатства. По «каменным следам» подошли геологи и к замечательным месторождениям алмазов в Якутской тайге.

Чудесные путешествия элементов

В 1934 году чехословацкие ученые Бабичка и Немец сжигали в электрической печи семена кукурузы. Целью их работы было изучение состава золы этих семян. Когда образцы золы после обработки их соляной кислотой были помещены под объектив микроскопа, то ученые обратили внимание на какие-то блестящие таблички и тонкие проволочки. Блеск их напоминал блеск золота, но ученые не сразу взяли на себя смелость заявить об этом. Они тщательно проверили состав табличек и проволочек. Опыты подтвердили: это было золото.

Как оно оказалось в золе?

Может быть, ученые загрязнили пробу и встретили золотые частички, случайно попавшие из золотых предметов, находившихся в лаборатории? Все золотые предметы были полностью удалены, после чего опыты повторили. Их делали еще и еще раз. И во всех случаях зола семян кукурузы содержала золото. При этом в стеблях и листьях его содержалось лишь очень немного, в корнях количество металла было больше, а в зернах содержание оказалось наибольшим.

Опыты проделали и над другими растениями: орешником, хвощом, пихтой, березой. В одних из них золота содержалось меньше, в других — больше. Оказалось, что значение при этом имеет та местность, где росло растение. Те из растений, которые росли в золотоносных местностях, содержали иногда до нескольких десятков граммов ценного металла на тонну золы, а те, которые росли в местах, лишенных золотоносных отложений, были вовсе без золота.

Опыты проделали и над некоторыми животными. Результаты их оказались очень интересными. Выяснилось, например, что майские жуки, питавшиеся золотоносными растениями, также содержали в себе золото. Каждый килограмм золы, полученный при их сжигании, содержал 25 миллиграммов благородного металла.

Определения золотоносности растений и животных, а также почвы и природных вод делали не только чехословацкие геологи, но и еще многие ученые в различных странах. Этими опытами была установлена очень большая подвижность в природе золота, которое в малых, но во вполне поддающихся измерению количествах переходит, оказывается, из горных пород и кварцевых жил в почвы, из почв в растения, а из растений в организмы животных.

Я нарочно рассказал здесь так подробно о золоте, которое является одним из наиболее стойких к химическим превращениям металлов. Другие химические элементы, которые гораздо легче растворяются и вступают в различные соединения, «путешествуют» еще больше, чем золото.

Путешествующие элементы приносят большую пользу геологам при поисках полезных ископаемых. Геологи анализируют состав почв и растений и узнают на основании этих анализов, какие подземные богатства можно ожидать на глубине. Сотни тысяч образцов почв приходится исследовать разведчикам недр. На специальные карты наносят они результаты анализов, и эти карты показывают, куда нужно дальше направлять поиски, где вероятнее всего можно встретить подземные сокровища.

Но вот геолог держит в руках обломок найденной им руды и любуется рудными минералами. Может быть, они на самом деле не так и красивы, но геологу кажутся замечательными. Приятно сознавать, что труд не пропал даром, что не зря проведено столько дней в походах, не зря пришлось терпеть гнетущую жару и холодный дождь. Сейчас все это позади.

Но, может быть, вы думаете, что работа геолога кончается после того, как он нашел первый обломок руды. Нет, это еще только самое начало работы. Геолог смотрит на обломок и мечтает. Может быть, здесь, где он прошел одним из первых, вырастет вскоре поселок или даже город; может быть, задымят трубы заводов, возвысятся над лесом копры шахт, может быть, десятки километров подземных коридоров пройдут сквозь земные недра… Или еще многие десятилетия будет шуметь на этом месте тайга. От чего все это зависит?

Прежде всего, конечно, от того, какими окажутся размеры месторождения полезного ископаемого.

И снова в далекие места отправляются экспедиции. Но теперь это уже экспедиции не составителей геологических карт и не «следопытов камня» — поисковиков, а разведчиков. Они должны определить, разведать размеры рудных залежей, сосчитать, много ли в них полезных минералов, выяснить, сколько руды залегает в подземных глубинах.

Электричество помогает геологам

Плоская вершина горы ничем не выделялась среди других вершин. На ней росли редкие кусты кедрового стланика, расстилался белый лишайник — ягель и краснели ягоды брусники. Так было, наверно, и сто, и двести лет назад, так осталось и в наши дни. Может быть, еще долго ничего не изменилось бы на вершине, куда лишь изредка осенью заходили ребятишки собирать ягоды или кедровые орехи. Но у самого края вершины, там, где начинается покрытый мягким мхом и зарослями багульника склон, один из геологов нашей партии нашел обломок кварца с вкрапленными в него блестящими желтыми золотинками. Геологическая карта говорила о том, что здесь можно встретить много кварцевых жил. И на следующий год вершина начала менять свой облик.

Прежде всего здесь начали рубить просеки. Узенькими прямыми ленточками прорезали они всю гору. Затем вдоль каждой из просек, в 20 метрах один от другого, рабочие стали забивать пронумерованные колышки — пикеты.

А в это время снизу, от большой автомобильной дороги к нашему лагерю, расположенному на склоне горы, стал прибывать необычный груз. Старый трудолюбивый конь, совсем несправедливо носивший кличку Лодырь, привозил в маленькой двуколке мотки электрических проводов, тяжелые электробатареи, штативы, ящики с приборами. Приемкой и сортировкой имущества занимался начальник отряда геофизиков Павел Васильевич. Часть груза он складывал в большой, специально отведенной для этого палатке, а другую часть все на том же Лодыре доставлял на вершину горы. Здесь коню пришлось еще труднее: дороги на вершину не было, и имущество геофизиков пришлось доставлять по узенькой тропке вьюком.

Наконец в жаркий июньский день, такой жаркий, что казалось, будто мы не в Сибири, а где-нибудь в Крыму, геофизики начали свою работу. Прежде всего им нужно было пропустить под землю электрический ток. К батареям присоединили концы проводов и стали разматывать провода вдоль одной из просек. Когда пот заливает глаза, когда серой тучей вьется пролезающая всюду мошка, когда от ближайшего ручейка отделяют несколько километров крутого, заросшего лесной чащей склона, то растягивать провод — не легкая работа. Но профессия разведчиков — не для тех, кто привык ходить по гладкому асфальту и отсиживаться в жару в холодке. Работать так работать!

И вот провода растянуты. Концы их прочно соединены с медными колышками — электродами, глубоко забитыми в землю. Электрический ток идет по проводу до электрода, а дальше продолжает свой путь уже под землей.

Сопротивление электрическому току у жилы больше, чем у вмещающих ее горных пород. Поэтому и обнаружили геологи жилу

своим прибором. На графике, построенном по показаниям прибора (вверху в прямоугольнике), хорошо видно местонахождение жилы.

Как же узнают теперь геофизики, где расположены в земных недрах кварцевые жилы?

А вот послушайте. Сопротивление электрическому току у жил и у пород, среди которых они расположены, различное. Поэтому, если через каждые несколько метров вдоль по профилю измерить сопротивление, то можно найти жилу.

С утра до вечера слышен на горе стук увесистых молотков. Это рабочие забивают медные электроды приемной электрической сети, соединенной со специальными измерительными приборами. На каждое измерение сопротивлений нужно всего несколько десятков секунд. После этого снова надо вытаскивать и потом забивать на новом месте медные колышки. Так «прослушивают» геофизики землю, проникают с помощью своих приборов глубоко под мох, под почву, под навалы камней. В их записных книжках появляются длинные ряды цифр. А вечерами по этим цифрам они составляют диаграммы — графики, показывающие изменение электрического сопротивления вдоль каждой просеки.

Но что делать дальше с этими графиками?

Разразилась гроза, а после грозы пошел мелкий, противный дождь. Дождевые капли с утра монотонно стучали по палаточному полотну. Что может быть хуже такой погоды! Только выйдешь из лагеря, пройдешь сквозь кусты — и становишься таким мокрым, будто искупался в реке.

Но сегодня мы даже рады дождю. На самодельном столе, который в первые дни нашей лагерной жизни соорудил мой помощник — коллектор Слава, развернуты длинные рулоны миллиметровки. На них нанесены десятки графиков — первые итоги работы геофизического отряда.

Все склонились над столом. Вот красная линия на чертеже идет ровно, спокойно, затем она вдруг взметнулась вверх и опустилась книзу. Это значит, что в этом месте приборы геофизиков показали изменение сопротивления. Чем вызвано это изменение — еще пока не вполне ясно, но очень вероятно, что именно в этом месте проходит кварцевая жила.

Мы намечаем места, где надо пройти канавы, чтобы проверить предположения геофизиков. Как только кончится дождь, на этих местах раздадутся взрывы, которые раскроют тайны земных недр. Тщательно будем мы осматривать стенки и дно канав, зарисовывать то, как залегают золотоносные жилы. А геофизики будут продолжать прощупывание глубин Земли, указывать нам все новые места для заложения канав.

Подошла осень. Больше тридцати жил нашла на вершине горы наша геологическая партия. Мы узнали, как расположены жилы, каковы их длина и мощность, в каких из них содержится ценный металл. Неясным оставалось только то, на какую глубину в земные недра протягиваются кварцевые жилы.

Как узнать это? Как проникают геологи в глубины Земли для того, чтобы узнать и оценить скрытые в них сокровища?

Стальные руки геологов

У дороги на опушке леса стоит необычная автомашина. Вместо кузова у нее возвышается металлическая тренога, вверху которой укреплен блок с переброшенным через него канатом. Около машины сложены узкие деревянные ящики и лежит много труб, толстых и тонких, длинных и коротких. И днем и ночью работает мотор, трудятся рабочие в замазанных машинным маслом и глиной спецовках.

Что же это за машина? Зачем стоит она здесь, вдали от поселка, от завода, от рудника? Чтобы узнать это, посмотрим, как она устроена.

Первое, что бросается в глаза, это небольшой станок с длинным рычагом, который держит в руках один из рабочих. Быстро вращает станок, соединенный с мотором машины, длинную, тонкую трубу, поставленную вертикально и уходящую одним концом в небольшое отверстие в земле. К верхнему концу трубы присоединен шланг, идущий от насоса. Через него внутрь трубы постоянно накачивают воду.

Чтобы понять как следует, для чего трудятся рабочие, нам придется пробыть около машины довольно долго. Проходит один час, другой, третий. Наконец рабочий выключает мотор, и станок останавливается. Рабочий присоединяет к верхнему концу трубы канат, включает лебедку и начинает вытаскивать трубу из земли. Труба оказывается составной: это не одна труба, а целая колонна. Вот лебедка подняла колонну метров на пять — шесть, рабочие закрепили ее, свинтили верхнюю трубу и отставили в сторону. Потом лебедка вытягивает оставшуюся колонну.

Длинной ли окажется она, глубоко ли уходила под землю?

Самоходный буровой станок — «стальные руки» геологов, которые достают образцы руд с глубины в сотни метров.

Вновь и вновь поднимает лебедка из темной глубины колонну труб, вновь и вновь отвинчивает рабочий верхний конец колонны, отставляет трубу в сторону и опять присоединяет канат. Все увеличивается количество отвинченных труб. Давайте сосчитаем их. Уже извлечено из земли 80 труб, в каждой по 4 метра. Это значит, что, когда станок работал, нижняя труба находилась на глубине 320 метров под земной поверхностью.

Наконец из глубины извлечена последняя труба. Она толще всех остальных. На конце ее навинчен специальный наконечник, в который запрессованы алмазы. Истирая ими скалу, колонна опускалась все ниже и ниже.

Цилиндрик породы — керн, выточенный буровым инструментом.

Рабочие развинчивают нижнюю трубу и достают оттуда выточенные в виде цилиндриков образцы горных пород — керн.

Для того чтобы извлечь эти образцы из глубины земли, они работали много суток, сменяя друг друга, днем и ночью.

Образцы горных пород нужны геологам, чтобы узнать, как располагаются в земных недрах рудные залежи. Сотни и тысячи буровых скважин пробуривают ежегодно разведчики недр. Длинные колонны труб, как могучие стальные руки, захватывают и поднимают из глубин Земли каменные образцы.

Нелегко правильно пользоваться «стальными руками».

Где расположить скважины, чтобы они встретили на глубине руду? Как, извлекая из недр керн, определить размеры рудной залежи? Как узнать, какую ценность представляет собой руда, скрытая от глаз человека несколькими сотнями метров непрозрачных горных пород?

Тщательно рассчитал и изобразил на чертеже геолог то, на какой глубине должна скважина пересечь рудную залежь. Но в нескольких сотнях метров от поверхности земли, сжатая каменными слоями, залежь могла стать тонкой или совсем закончиться, как говорят, геологи — выклиниться. Могло измениться также направление, по которому расположена залежь: она могла отойти в сторону от скважины. И поэтому геолог с волнением ждет, подтвердится ли его предположение.

С каждым днем остается все меньше и меньше метров до предполагаемой встречи руды. Правильны ли прогнозы геолога? Он приходит на скважину и тщательно просматривает извлеченные из недр образцы. Вся буровая бригада волнуется вместе с ним. Как бы не пропустить руду!

Надо полнее, лучше поднять из глубины рудные образцы. Это тоже не простая задача. Должен решать ее уже не геолог, а буровой мастер. Многие руды очень легко истираются. Достаточно немного увеличить число оборотов станка, усилить подачу воды в скважину — и вместо аккуратных цилиндриков нужного камня может получиться тонкий порошок, который унесет с собой вода.

Наконец наступает решающий день. Мастер извлекает буровой снаряд с той глубины, где, по проекту геолога, должна залегать руда. И вот мастер достает блестящие, переливающиеся на солнце образцы. Многие сотни миллионов лет лежали они, не видимые людьми, глубоко под землей. И еще, может быть, лежать им миллионы лет, если бы не извлекли их из недр мощные «стальные руки» геологов.

Скважина показала, что рудная залежь протягивается на сотни метров в глубь земли, она показала, что руда на глубине становится еще богаче, чем была у земной поверхности. Это значит, что здесь можно закладывать новую шахту, строить завод, проводить железную дорогу. На смену геологам придут горняки, строители, железнодорожники…

Буровой станок в походе.

Ну, а разведчики недр — что будут делать они там, где уже найдены рудные залежи? Может быть, все их задачи уже выполнены, работа закончена?

Ничего подобного!

В подземном мире

Мы идем по длинному подземному коридору. Электрические лампочки освещают неровные каменные стены, покрытые серой рудничной пылью. Стоит особый, характерный только для подземных выработок запах прелой крепи и камня. То в одном, то в другом месте с потолка — кровли капает вода, просачивающаяся по трещинам.

Впереди показался прожектор электровоза. Мы отходим к стенке, и мимо проезжает поезд вагонеток, нагруженных большими глыбами руды. Они облеплены грязью и кажутся невзрачными, не нужными никому камнями. Трудно поверить, что вскоре они превратятся в блестящий металл, а потом из этого металла построят машины, станки, сделают сотни полезных и нужных для человека предметов.

Руду добывают здесь уже много лет. Во все стороны глубоко под землей, под огородами и домиками рудничного поселка, разошлись подземные выработки. Сотни рабочих спускаются ежедневно в земные недра. Со стуком, напоминающим трескотню пулеметов, вгрызаются в каменные стены бурильные машины — перфораторы, запальщики поджигают концы бикфордовых шнуров, и глухими ударами разносятся далеко под землей взрывы. А потом специальные уборочные машины грузят отбитую взрывами руду, и одна груженая вагонетка за другой выезжает из подземного мира на поверхность земли.

Горные мастера, инженеры, начальники участков и шахт руководят работами. А что делаем здесь мы, геологи? Зачем спустились в этот интересный подземный мир, где залежи ценных руд уже давно найдены и разведаны, где теперь только извлекают руду из земных недр на поверхность, где все геологические вопросы, наверно, уже давно решены?

Но решены ли они?

Пойдемте вместе с нами по подземным коридорам, и я покажу вам одну из многих геологических загадок, которые должны разгадывать геологи. От того, как будут разгаданы подобные загадки, может зависеть судьба рудника.

Штрек — выработка — шел точно по кварцевой жиле, содержавшей вкрапления ценного минерала. Каждый раз, когда рабочие готовили выработку к очередному взрыву, чтобы удлинить ее, они видели в тупике — забое — белый кварц, рассекавший широкой полосой черные глинистые сланцы. Но вдруг после очередного взрыва жилы не стало.

Куда она девалась?

С боков, сверху, снизу окружают ее сплошные непроницаемые молчаливые массивы камня. Они упорно хранят тайну жилы и никогда, кажется, не выдадут ее.

Геологи в шахте.

Но на то мы и геологи, чтобы заставить рассказывать камни о хранимых ими тайнах. Сантиметр за сантиметром осматриваем мы стенки выработки, освещая их яркой шахтной лампой, отбивая с запыленных стенок геологическим молотком свежие образцы.

И вот тщательный осмотр показывает: там, где закончилась жила, выработку пересекает узкая полоса раздробленных, превращенных в глину пород.

Что происходило здесь миллионы лет назад?

Может быть, раздробленные породы преградили путь кремнистым растворам, из которых образовался кварц, слагающий сейчас жилу. А может быть, было и наоборот: дробление горных пород произошло уже после того, как была образована жила, и часть ее отодвинута сейчас в сторону. Искать ли за полосой раздробленных пород зажатую среди камней жилу? А если искать, то в какой стороне?

Просачивающаяся рудничная вода частыми каплями стучит по брезентовой куртке, заливается, когда поднимаешь руки, за обшлага. Но надо тщательно, неторопливо обследовать сложное место, и тут уже не приходится обращать внимание на неудобства подземной работы. Я беру в руки перемятую желтую породу. И вот встретилось то, что я ищу: небольшие остроугольные обломочки кварца. Это значит, что жила была раздроблена и часть ее сдвинуло куда-то по зоне дробления в сторону.

Куда?

На это должны дать ответ те же обломки. Вновь просматриваем мы внимательно стенки выработки. При этом выясняется, что справа от жилы обломочков кварца очень много, слева — их нет вовсе.

Тут же, под землей, на кратком совещании с горняками мы решаем, что жила отодвинута вправо. Значит, и выработку надо повернуть в эту сторону. Жила должна быть и будет найдена!

Огромная армия геологов не путешествует по узким горным тропам, не ищет в таежной глуши новых месторождений, а проводит много лет, иногда и всю жизнь на одном руднике. Но и здесь работа разведчиков недр не только очень нужна, но и очень интересна. Геологи указывают горнякам пути в земных глубинах, узнают, что скрывают в себе сплошные массивы камня, какие таятся в них подземные богатства.

* * *

Рассказы о геологическом прошлом нашей Родины и о геологах, читающих увлекательные страницы каменных летописей, закончены. Не выходя из комнаты, «побывали» мы в окрестностях Москвы, на снежных вершинах Кавказа, на Урале, в Сибири. Мы увидели, что было на месте этих областей миллионы, десятки и сотни миллионов лет назад. Мы узнали о морях, бушевавших на месте горных хребтов, о знойных пустынях и соленых лагунах там, где сейчас зеленеют красивые холмы, о рождении на дне древних морей марганцевых и железных руд, залежей фосфоритов. Каждый большой участок нашей страны прожил свою долгую, сложную и интересную жизнь.

Поверхность Земли, которая кажется нам устойчивой и неподвижной, находится на самом деле в непрестанном движении. Она поднимается на одних участках и опускается на других. Движения ее приводят к перемещениям берегов морей; без них невозможно было бы накопление на морском дне слоев песка, глины, ила. Эти же движения вызывают отступление морей, осушение огромных площадей.

Кроме чрезвычайно медленных движений, в отдельных областях нашей планеты происходят более быстрые движения земной коры. Соседние, иногда очень небольшие участки движутся в этих областях с разной скоростью и в разных направлениях. Слои горных пород при этом разрываются, сминаются в складки. Здесь же, в подвижных областях Земли, из глубин к поверхности поднимается огненная расплавленная магма. Как в гигантской химической лаборатории, переплавляет и изменяет магма окружающие ее горные породы.

Сложные, исключительно разнообразные процессы, которые происходят в земных недрах, познают, раскрывают геологи. Разведчики недр пробираются в самые глухие уголки нашей огромной страны, они проникают с помощью послушных, умных приборов в глубину земли, изучают под микроскопом тонкие пластинки камня.

Мне представляется замечательное будущее геологии. Стройные законы движения, накопления и рассеяния каждого химического элемента во всех частях нашей планеты откроются ученым. Простым, доступным каждому исследователю станет определение возраста любых горных пород. В сотнях лабораторий будут определять его, и неизмеримо более легкой задачей, чем сейчас, будет выяснение последовательности событий геологической истории. Еще значительно более мощные и послушные человеку, чем теперь, буровые станки достанут геологам с недоступных пока земных глубин образцы горных пород. Но и не видя этих пород, геологи смогут определять их свойства. С помощью приборов, в которых будут использованы все достижения науки и техники будущего, они смогут узнавать строение земных недр и обнаруживать скрытые от глаз человека полезные ископаемые.

Еще большее место, чем сейчас, займут в геологических исследованиях наблюдения с самолета. Пролетая высоко над землей, геологи будут находить не только скрытые на глубине руды железа и урана, как это делают в наши дни, но и еще многие другие подземные богатства.

Новые полезные ископаемые научатся использовать люди. Из каждого камня можно будет извлекать все химические элементы. Обычная глина даст нам миллионы тонн алюминия, широкое применение найдут кремний, магний, кальций — главные составные части почти всякой горной породы.

Новое применение получит и сам камень. Люди будут использовать его не только для строительства домов, дорог, плотин. Самые разнообразные изделия будущего будут изготовлять из многих горных пород и минералов.

И с каждым годом, с каждым десятилетием работа геологов будет становиться все интереснее и интереснее. Разве не увлекательная задача — все полнее и лучше узнавать законы развития Земли, на которой мы живем, разве не интересно все безошибочнее и быстрее находить скрытые в ее недрах сокровища! И особенно радостно, когда знаешь, что эти богатства идут для блага и процветания народа, для того, чтобы сделать жизнь на Земле еще лучше и прекраснее!