Глазами геолога

Возможно, кого-нибудь это огорчает: большая ли, мол, радость сидеть в лабораториях и в кабинетах или ездить по обжитым местам. Тем более, если ты — геолог, который «солнцу и ветру брат», а «путь и далек, и долог».

Но хорошо известно, как много имеется геологических профессий и как мало остается на поверхности Земли «белых пятен». Поэтому если кому-нибудь нравится геология (изучение планеты) больше, чем путешествия, а точнее, если нравятся и геология и путешествия, то близость дальних стран не должна огорчать.

Геология — туризм за счет государства? Насколько я знаю, так думают многие поступающие в геологические вузы и техникумы. Конечно, через несколько лет они понимают свою ошибку. Немногие разочаровываются. Большинство начинает работать спокойно и деловито (это ведь для посторонних геология кажется чем-то особенным). Часть из них любит уезжать в поле, путешествовать, жить «в природе» и находить новые геологические примечательности в дальних и ближних краях.

Другие увлекаются камералкой, проводят долгие часы в библиотеках, читают и просматривают за год сотни, а то и тысячи книг и статей.

Сейчас во всем мире, и в том числе в нашей стране, очень много печатается книг и статей по геологии. Так много, что даже десятую часть невозможно прочитывать одному человеку. Всегда можно собрать множество самых разнообразных сведений о любом районе Земли — была бы охота!

Поэтому многие кабинетные (камеральные) геологи знают о земле несравненно больше, чем путешественники-полевики. Можно годами ходить и ездить, изучая геологию района, и разобраться в ней хуже, чем кабинетный специалист, знающий все, что написано об этом районе. Но, конечно, самое интересное — и ездить, изучая Землю, и читать о ней.

Как найти алмазы?

Наступает пора инженерного освоения Чукотки: строить города, дороги, электростанции. Чтобы не противоречить природе, испытывая излишние трудности и неприятные сюрпризы, требуется заранее поработать геологам.

Мы вовсе не прочь были найти какое-нибудь месторождение. И вместе с нашей главной работой отмывали шлихи, проводили химические анализы воды, отбирали образцы — вели так называемые попутные поиски полезных ископаемых. Однако, кроме обязательных исследований, учтенных планами экспедиции, обычно имеются у каждого геолога свои собственные, личные интересы, планы, исследования.

Вот, скажем, мой приятель Миша увлек меня идеями о чукотских алмазах. И Андрею поиски алмазов казались очень заманчивым и небезнадежным делом.

Ни один серьезный геолог не возьмется искать полезное ископаемое, не проведя предварительно долгой камеральной работы. Это — прежде всего: желательно узнать, в каких природных условиях образуется искомый минерал. Выяснить, читая отчеты прежних исследователей, встречался ли он в данном районе.

У полезного минерала всегда есть спутники (например, у алмаза — пироп). Чем больше компания «дружных» минералов, тем легче ее отыскать.

С помощью геологических карт, колонок и разрезов можно, не выходя из кабинета, совершать путешествия вдоль геологических осей. Отыскав эпоху и район с благодатными условиями для рождения полезного ископаемого и его спутников, требуется прикинуть, на какой глубине залегают сейчас эти горные породы.

В избранных районах начинаются поиски минерала. Если поиски успешны, детально исследуется найденное месторождение. Подсчитываются запасы полезного ископаемого, стоимость его добычи, переработки, перевозки (это называется разведкой). Специальные комиссии проверяют и утверждают результаты работ.

И тогда наступает пора горняков и строителей. Из сонных земных недр минерал поднимается на свет, к воздуху, воде, солнцу, жизни. Он служит пищей для техники или входит в состав сплавов и сам становится частью техники. Его судьбу решает человек…

О происхождении природных алмазов геологи спорят до сих пор. Зато хорошо известно, как рождаются алмазы в лабораториях. Это процесс продуманный и выверенный. Лучше начать с него.

Для получения алмаза берется вещество, содержащее углерод. Обычно графит, состоящий, как и алмаз, из одного лишь углерода.

Его помещают в специальный пресс. Часто к графиту добавляют металл — железо, кобальт, марганец, литий, никель, — с его помощью легче протекает реакция.

Под давлением в 30–100 тысяч атмосфер (то есть в 30–100 тысяч раз больше атмосферного) и при температуре 700–3000 градусов по Цельсию графит уплотняется и перерождается в алмаз.

Есть и другой способ. Взрывной волной мгновенно сдавливают графит (300 тысяч атмосфер!). От такого «потрясения» рыхлый графит становится крепчайшим алмазом. Должно быть, нечто подобное происходит и в природе.

На глубине около 100 километров от поверхности земли давление и температура пород примерно такие же, как и в прессах, рождающих алмазы…

По окраинам Тихого океана рассыпано множество вулканов. Там же частенько случаются землетрясения с эпицентрами на глубине более 100 километров. Вулканы здесь извергают глубинные породы. Именно в таких районах, казалось бы, должны рождаться алмазы. Однако ни на Камчатке, ни в Японии, ни на Малайском архипелаге месторождения алмазов не встречаются.

Где-то в наших рассуждениях допущена ошибка. Возможно, путь рассуждений выбран неверный.

Прославленный геолог Чарлз Ляйель в середине прошлого века провозгласил принцип актуализма. Суть его проста и верна. На Земле из века в век действуют примерно одни и те же геологические силы. Если требуется понять природные условия былых эпох, надо внимательнее присмотреться к современным процессам. Настоящее помогает разобраться в прошлом.

Этим принципом и воспользовались мы, проясняя проблему алмазов. Но — безуспешно.

Испытаем другой путь. Называется он эмпирическим, то есть опытным («эмпирия» в переводе с греческого означает «опыт», «наблюдения»).

Где на Земле встречены алмазы?

Больше всего их в Африке. На древнейшем континенте. Здесь более двух миллиардов лет осаждались в морях и на суше слои осадочных горных пород, многие из которых содержат остатки прежней жизни (в том числе углерод).

Время от времени африканская платформа оживала. В одних местах сжималась, в других — лопалась. Из трещин изливалась магма. Часто магма была базальтовой. А базальтовая оболочка залегает на глубинах десятков километров, ниже гранитной. Значит, трещины проникали глубоко. Кратеры и жерла с алмазами Африки возникли в меловое время (примерно сто миллионов лет назад).

Индийские алмазы тоже найдены в пределах древней платформы. И, по-видимому, здесь, как и в Африке, глубокие трещины и жерла, содержащие алмазы, образовались в меловую эпоху.

И в Австралии алмазы родились в пределах древней платформы, и в Северной Америке (штат Арканзас) тоже. В этих районах много вулканов и жерл с алмазами появилось в начале третичной эпохи, 20–30 миллионов лет назад.

Знаменитые якутские алмазы найдены севернее озера Байкал, на «древнем темени Азии». Трубки взрыва, в которых они родились, древние. Вероятнее всего, образование алмазов происходило в палеозойскую эру (девонский и каменноугольный периоды) и в мезозойскую (нижний мел).

Итак, «самые алмазные» районы Земли очень сходны между собой.

В других местах изредка встречаются алмазы в россыпях (в речных наносах и т. д.). Об их происхождении трудно догадаться.

И наконец, еще реже можно отыскать алмазы внутри и возле метеоритных воронок. Эти углубления, подобные воронкам от бомб и снарядов, получаются от падения крупных метеоритов. Скорость метеоритов так велика, что они, касаясь земли, взрываются. Возможно, так образовались и некоторые алмазики неизвестного происхождения…

Пора вернуться на Чукотку. Только стоит ли возвращаться сюда ради поисков алмазов?

Конечно, «метеоритные» алмазы могут встретиться. Если кратер озера Эльгыгытгын метеоритный, не исключено в районе озера обнаружить несколько алмазных крупиц.