Под покровом мантии

Или вот еще один случай. В глубоком карьере Сибайского медного рудника на Южном Урале нашли в медной руде кораллы, раковины других морских моллюсков, похожих на обычных речных двухстворок — пелеципод.

Моллюски и кораллы в медной руде? Но ведь нельзя даже представить, что медная руда прямо выпадала из осадков и раковины моллюсков состояли из медной руды!

В керченской железной руде очень часто находят кости тюленей, которые нашли себе могилу на дне моря, среди железных руд. Но эти кости состоят не из обычных кальциевых и фосфорных соединений, а из того же вещества, из которого сложены керченские железные руды. Так неужели в прошлом в Черном море плавали тюлени с железными костями?

Так сама природа постепенно начала раскрывать свои тайны. Она рассказала нам, что камни живут удивительной жизнью, полной таинственных превращений. За время своего существования они переживают сложную и увлекательную историю.

Вот, например, история морского ила. Он после своего накопления не остается таким, каким был. Обезвоживаясь, ил превращается в известняк. Подвергаясь перегреву вблизи магматических очагов, известняк перекристаллизовывается и становится мрамором. В Москве, Ленинграде, Киеве в подземных дворцах метрополитенов можно видеть великолепные по красоте мраморы, а в них — остатки организмов, которые жили в то время, когда этот мрамор был еще илом.

А иногда вблизи отдельных магматических очагов известняки создают неповторимые по красоте минералы и горные породы. Вот, например, в Забайкалье когда-то родился лазурит, очень сложный по составу минерал интенсивно-синего, ультрамаринового цвета. Условия его образования сходны с тем, что переживал мрамор, но только здесь магматический очаг, который находился в контакте с известняком, обладал несколько иным химическим составом, и пары, проникавшие в мрамор, создали эту неповторимую по красоте густо-синюю краску.

В других условиях жизнь камня приводит к образованию иных минералов. Если мы поднимемся из большой глубины к поверхностным зонам, туда, где в подземную воду попадает кислород, то мы увидим, что там, в особенности над медными месторождениями, происходит окисление меди, обогащение ее не только кислородом, но и углеродом. И это соединение углекислоты с медью создает красивый камень — малахит. Порции растворов то большой концентрации, то слабой создают те волшебные узоры, которыми мы восхищаемся на полированных пластинках малахита.

Можно рассказывать тысячи увлекательнейших историй о том, как в разных термодинамических условиях возникают различные горные породы и минералы. Но мы пока ограничимся простым глинистым песком, который покажем в условиях эксперимента. Если взять порошок полевого шпата, из которого состоит значительное количество аркозового песка, и подвергнуть его давлению в пять тысяч атмосфер, то, казалось бы, при этом он должен еще больше раздробиться. Но нет, в нем вырастают мелкие кристаллы альбита (полевого шпата). Если же давление увеличить до 10 тысяч атмосфер, то эти кристаллы опять-таки не раздробляются, а увеличиваются в своих размерах, становятся еще более крупными. Представим себе, что на какой-то глубине, в зоне давления, среди зерен кварца, залегающего вместе с глинистым песком, начинают расти кристаллы полевого шпата. Здесь же может оказаться и примесь листочков слюды. В этих условиях возникает массивная горная порода, состоящая из кварца, полевого шпата и слюды. А мы знаем, что из таких минералов состоят обычные граниты.

Говорят, что гранит — это кислая порода, которая находится в магматическом очаге, питающем вулкан необычайной взрывчатой силы типа Безымянной сопки на Камчатке. Но, оказывается, такую же кислую горную породу мы можем изготовить без расплавления, только подвергнув давлению глинистый песок.

И вот современные нептунисты утверждают, что магма и вулканическая деятельность — это лишь небольшие эпизоды в жизни Земли, что большая часть горных пород произошла за счет изменения (метаморфизма) или перерождения камня.

Большое значение неонептунисты-трансформисты придают проникновению воды и водяных паров через горные породы. Такая вода растворяет отдельные минералы и выносит их из места первичного обитания, а следующая порция пара и воды привносит другие соли.

Вот, например, моллюски из района горы Высокой и Сибая имели раковины, состоящие раньше из кальцита. Но затем химические соединения, из которых состоял минерал раковины, были растворены и вынесены, а на их место были привнесены в одном случае железная руда, а в другом — медная, полностью заместившие все первоначальные вещества тел моллюска. Этот процесс шел настолько ювелирно, что сохранились мельчайшие скульптурные детали, украшавшие раковину.

Не все здесь, конечно, бесспорно. Процесс такого замещения одних металлов другими признают и магматисты. Но они утверждают, что конечным итогом жизни застывающего магматического очага является деятельность водяных паров и самой воды, появляющейся в нем в это время. Магматисты считают, что именно снизу, из зоны мантии Земли, проникают в земную кору эти горячие растворы, несущие с собой богатства магматических очагов.

Неонептунисты же утверждают, что растворы могут прийти не только из мантии или из зоны магматических очагов. Вот, например, сейчас установлено, что под поверхностью Западно-Сибирской низменности на площади трех миллионов квадратных километров, на глубине около двух километров и более, расположен океан кипящей воды. Конечно, его нельзя представлять в виде какого-то бушующего подземного моря. Вода протекает там в пористых породах, заполняет в них все крупные и мелкие отверстия. Она по определенным законам передвигается преимущественно в горизонтальном направлении. Можно представить, что сделает на глубине кипящая вода, находящаяся под большим давлением! Она способна вынести из области растворения самые разнообразные соли, а потом принести новые порции растворенного вещества.

Учитывая все эти явления, неонептунисты с каждым годом все больше укрепляют свои позиции. Уже известны базальтовые, или, вернее, базальтоподобные, горные породы, в которых обнаружены органические остатки. Возможно, что дискуссия о базальтах, начатая Вернером в XVIII столетии, может вновь возродиться на основе достижений современной науки. Последнее слово и здесь еще не сказано.

Вот почему я вновь и вновь вспоминаю тот эпизод, с которого я начал книгу: банкет перед XVII Международным конгрессом, спор молодых геологов. Мы тогда не знали многого из того, что сейчас известно из жизни камня. Хорошо, что в те дни такой крупный ученый, как академик Вернадский, предупредил нас, что не все в природе так просто, как мы себе это представляли. Академик Вернадский уже тогда говорил о холодном состоянии внутренних зон Земли. Своим гениальным научным предвидением он нас приблизил к тем возможным способам образования горных пород, которые мы постигаем только сейчас.

Первобытный человек не задумывался над тем, как выгоднее использовать окружающие его богатства. Лишь на более высоких ступенях развития он стал заботиться о том, чтобы у него были запас продовольствия, орудия труда, материалы для изготовления.

Сейчас человечество стоит перед созданием искусственного белка, перед изготовлением на специальных заводах того, что мы возделываем на полях.

Какова же история использования человеком природных богатств? И здесь он вначале использовал только то, что попадалось ему на пути. Было очень много залежей минерального сырья, которые выходили непосредственно на поверхность. Можно было прямо на Земле найти золото, самородную медь, олово или его руды, иногда даже драгоценные камни. Первые находки изумрудов на Урале были сделаны в корнях вывороченного дерева, а сколько таких случаев в истории горного дела!

Потом время счастливых находок прошло. Человек стал зарываться в Землю, искать полезные ископаемые на больших глубинах ее, но все-таки и здесь преобладал элемент случайности. И только с развитием экономики геологи стали подсчитывать запасы, вести учет минерального сырья. В подземных кладовых каждой страны подсчитаны и хранятся разнообразные полезные ископаемые. В специальных геологических бюро хранятся сводные данные о том, какими богатствами обладает страна, сколько их и где они обнаружены. Если же нет своего сырья, то тут же указывается, откуда, из какой страны можно его вывезти.