Таинственность очевидного

Но и для наших современников осталось много дел. По-прежнему не познано то, что спрятано в горячих глубинах недр. На планете немного мест, где есть прямые свидетельства их действия. Пожалуй, только вулканы помогают узнать, что скрывают недра. В нашей стране они сосредоточены на Камчатке и Курильских островах.

Есть там естественные вулканические лаборатории. В них создаются многие минералы. Давайте мысленно побываем на Узонском термальном поле — теплом, местами горячем участке камчатской земли. Тут плещется необычное озеро. Его берег вместо песка усыпан зернами серы. После дождя прозрачные воды Узона мутнеют. В них зарождаются новые кристаллики серы. Через несколько дней воды «зацветают». Формируются зеленые зерна окислов мышьяка и железа. Потом желтеют. Наступает пора возникновения желтого и оранжевого минерала — аурипигмента. А кое-где в прозрачных, нагретых теплом недр источниках вокруг газирующих трещин дно становится красным от образования сульфида железа. Если бы мы копнули землю на 1 метр глубже, то увидели бы свинцово-черные игольчатые кристаллы антимонита. На Узоне образуется и нефть.

Все это предвестники будущих полезных ископаемых. Современные свидетельства о возможных путях появления кладов планеты. Поэтому невольно хочется предположить, что различные соли, нефть и руды имеют некое единое первоначало. Но какое оно в самом деле?

«Вулканов циклопическая кухня» — лишь приоткрытый клапан глубинного «котла». Там господствуют высокие температуры и давления. Это мы в целом знаем. Определяем их, однако, косвенными методами, с помощью расчетов. Непосредственных фактов очень мало. Отдельные сверхглубокие скважины не дают полной картины. Значит, пока остается домысливать. Возможно, в очень горячих недрах заложены истоки тех неорганических масс, которые потом станут холодным каменным материалом земной коры. На ее поверхности развивается другой мир — созидатель органических веществ. Их разделяет и в то же время объединяет тонкая скорлупка твердых горных пород. Граница недоступного спрятана у всесжигающего подземного барьера. Не могут живые существа обитать там. А если и попадут туда, их останки быстро преобразуются в неорганический материал. И все-таки…

Когда сотрудники Дальневосточного центра Академии наук СССР изучили пепел курильского вулкана Тятя, то нашли в нем, хотя и в очень небольшом количестве, органическое вещество. Из него даже выделили похожее на вазелин масло, состоящее из углеводородов, подобных нефтяным. По расчетам советских вулканологов, только вулкан Тятя при однократном извержении выбрасывает или создает около 150 тыс. тонн органических масс!

На что способно незаметное

Нашей планете очень повезло среди других планет Солнечной системы. Будь ее расстояние до Солнца меньше всего на пять сотых, могла бы превратиться в горячую и непригодную для жизни Венеру. Будь она дальше от Солнца на одну сотую, чем-то напоминала бы холодный и пустынный Марс. Благодаря космическим исследованиям мы теперь больше знаем об этих планетах.

Даже небольшие изменения в составе земных веществ и в расстояниях между небесными телами — совсем не пустяки. Мы живем, не задумываясь об этом. Нам повезло. Мы есть. Не выдуманные марсиане и фантастические венерианцы, а земные люди, одаренные богатствами зелено-голубой планеты.

За долгие тысячелетия своего существования мы сумели разобраться в том, как стихийные силы природы преобразуют ее лик. Капли дождя, морской прибой, порывы ветра разрушают и разбрасывают повсюду частицы минералов. «Ливень» из африканского песка может выпасть над Англией (так было в декабре 1979 года) и даже над льдами Арктики. Преобразующие силы заключены в лучах жаркого Солнца, в трескучем морозе, в непрерывном рождении и отмирании животных и растений. Повсюду незаметное совершает в сумме огромную работу. Нет таких пород на земной поверхности, которые нельзя разрушить действием этих сил, превратить в иные минеральные вещества. Поэтому наряду с массивами магматических (изверженных) пород встречаем мы повсюду и осадочные образования. Внешние и внутренние силы планеты сталкиваются в земной коре непрерывно. Они наглядны. Но вместе с тем действует и бесчисленная армия «бойцов», спрятанных в молекулах и атомах веществ, даже в их «осколках». Природные возможности незримого огромны.

Вот обыкновенная вода. Состоит она из двух элементарных газов — кислорода и водорода. Чтобы разложить воду на составные части, необходима температура, близкая к той, что расплавляет камни. Добыть из воды кислород трудно. Однако достаточно Солнцу осветить своим живительным светом листок любого растения, содержащего влагу, и происходит удивительный процесс. Его называют фотосинтез. Это он незаметно для нас создает ежегодно на планете около 4,67 млрд. тонн кислорода! Помогает выделить его из растений, чтобы поддержать живое, принять участие в «строительстве» различных минеральных масс, в том числе и полезных ископаемых. Каким образом? Ну, скажем, вот так.

В недрах есть сероводородные воды. Там, где они выходят на поверхность, могут рождаться серные отложения. Это делает свое дело невидимка-кислород. Вспомните об Узоне! Залежи серы возникли в пустыне Каракумы, имеются они в Туркмении, в Ферганской долине Узбекистана и в Прикарпатье. Здесь природа обошлась без вулканического жара. Был бы рядом активный химический элемент, в частности тот же кислород. Он создает и железорудные клады. Для этого ему достаточно «встретиться» в озерах или болотах с соединениями, содержащими железо и марганец. Известно ли вам, что самое первое железо в России добывали из болотных железных руд в Карелии. Петр I приказал построить для их переработки завод. Ему обязан своим рождением город Петрозаводск. Современный серебристый металл — алюминий — нередко добывают из залежей, также возникших под действием окислительных процессов в земной коре.

Вот какой могучий, хотя и незаметный элемент — кислород. Благодаря ему верхняя часть земной коры как бы расслоилась на две зоны: верхнюю — окислительную— и нижнюю — восстановительную. В верхней вместе с другими элементами активно властвует кислород.

Химическое взаимодействие минеральных и органических веществ непрерывно расчленяет, соединяет и преобразует все вокруг нас. Где-то очень медленно, где-то быстро. Из легких газов может родиться жидкость, благодаря им растворы могут окаменеть, а твердое исчезнуть в летучем облачке. Все это вместе взятое и создает нашу планету — частицу материи, из которой «соткана» Вселенная.

Геохимические правила

В простейшем объяснении они общепонятны. Круговорот природных элементов непрерывен. Постоянно где-то и что-то собирается или, наоборот, рассеивается. Из нового сочетания веществ создаются природные соединения с иными свойствами, распадаются старые. Повсюду действуют свои закономерности, свои правила.

Такой процесс может идти очень быстро, например при горении. Вместо угля остаются пепел и газ. Здесь господствует окислительный процесс. Без кислорода тут не обходится. Иногда этот процесс бывает и весьма медленным. Для образования угля из отмирающих растений нужны долгие тысячелетия. Да и особо благоприятные условия. Не успев сгнить, растения в огромном количестве должны попасть под толщу горных пород. Для их медленного обугливания требуются определенные условия. Попробуйте сделать так, чтобы все совпало, как требуется. Нелегко это природным силам. Гораздо проще и быстрее человеку сжечь уголь в топках.

В этом и заключается одна из главных причин несогласованности между хозяйственной деятельностью людей и естественной неспешностью планеты в создании полезных ископаемых, в ее собственных неповторимых путях преобразования.

Горные породы, как и живой мир, предпочитают существовать в определенных сообществах. Там, где в породах много кремнезема, накапливаются цинк и свинец. Среди щелочных образований находят себе место никель и кобальт. Вместе с горячими газоводяными парами, идущими из глубин, переносятся молибден и вольфрам. Алюминий может накапливаться ближе к поверхности земли, среди отложений, на которые воздействуют даже изменения погоды. В целом по определенным геохимическим правилам, как по полочкам, раскладывает в земной коре свои сокровища природа. Но как мы их используем? Молибдена в недрах почти в 100 раз меньше, чем ванадия, а добываем мы его в 70 раз больше. Явная диспропорция. Подобное происходит и с другими рудными кладами. Прав был В. И. Вернадский, когда говорил, что «человек изменяет геохимическую историю всех металлов». Предполагают, что лет через 50 в поверхностных отложениях Земли станет в 10 раз больше свинца, в 100 раз ртути. Зато месторождения их в доступных нам недрах почти исчезнут, будут выработаны.