Страница 12 из 43
Призвал человек себе на помощь верного друга — огонь. В подземельях запылали костры. От сильного жара, от водяных паров растрескивались глыбы. Но большего сделать огонь не мог.
В XIII столетии было изобретено первое взрывчатое вещество — порох. Но лишь четыре столетия спустя научились люди использовать его не для убийства, а для «мирной войны» со скалами. (Доброе дело совершить намного труднее, чем злое.) Килограмм пороха за сотую долю секунды выполнял такую же работу, как десять человек за час.
В прошлом веке было создано новое смертоносное вещество в тринадцать раз сильнее пороха — нитроглицерин. Тогда же появились и первые перфораторы — сверла, работающие силой сжатого воздуха. Перфораторами стали высверливать в скалах глубокие отверстия, вставлять туда взрывчатое вещество и взрывать его.
Но первые взрывы раздались под землей раньше — в конце XIII века. Они были неожиданными. От них в угольных шахтах гибли тысячи людей.
Виновника катастроф удалось найти: жестокий убийца-невидимка — рудничный газ (он же болотный газ, углеводород, метан).
Люди сумели обуздать злодея. В 1815 году английский физик Деви изобрел лампу. Она не была волшебной, с ее помощью нельзя было повелевать джиннами, зато она изолировала огонь шахтерского светильника от рудничного газа, а без огня бессилен невидимка!
Бороться с другими шахтными врагами — ядовитыми газами, пылью, разъедающей легкие, — люди заставили ветер. Закачивая воздух с поверхности, мощные вентиляторы беспрерывно продувают подземные выработки.
Есть у людей еще одно средство. Можно и не лезть самим под землю. Достаточно послать туда послушные машины.
Алмазные буровые коронки вгрызаются в толщу прочнейших скал, перемалывая камни. Они уже достигают семикилометровых глубин. Но это — булавочные уколы, затрагивающие тонюсенькую кожуру «земного плода», тысячную долю его радиуса.
Если не могут люди воочию наблюдать недра, они стараются заглянуть «под землю» своим внутренним взором, воображением.
Волшебные легенды о завороженных кладах и пещерах, о слове-заклятье — даже эти фантастические сказки частично сбылись. Люди научились силой разума своего, силой воображения проникать сквозь неподатливый панцирь скал, научились видеть на многие сотни километров в глубь Земли.
К центру Земли
Ровно сто лет назад на заседании минералогического общества в Иоганнеуме (Голландия) был заслушан самый удивительный научный доклад XIX столетия. Зачитал его профессор Отто Лиденброк.
Давно уже затихла газетная шумиха вокруг доклада О. Лиденброка. Одни сочли сообщение самой крупной мистификацией в науке, другие — величайшим достижением.
Профессор утверждал, что он вместе со своим племянником Анселем и проводником Гансом Бьелке спустился в один из трех кратеров вулкана Екуль Снайфельдс (Исландия). После долгих блужданий в жерлах, пещерах, трещинах земной коры путешественники были выброшены (на плоту) поднимающейся лавой из кратера вулкана Стромболи (Сицилия). И действительно, газеты сообщали в свое время о трех странного вида людях, невесть откуда появившихся на острове Средиземного моря. Местные жители даже легенду сложили о выходцах из ада.
Так описал выдуманные подземные странствия профессора Лиденброка знаменитый писатель-фантаст Жюль Верн. Описал вполне достоверно (с точки зрения литературы) и с большими геологическими ошибками.
Некоторые утверждения Жюля Верна современная геология категорически отвергла.
Экспедиция Лиденброка не могла бы достичь центрального ядра планеты.
Подземный жар не позволяет людям углубиться не то что на тысячи или сотни — даже на три — пять километров. А жерла вулканов уже на больших глубинах напрочь забиты обломками горных пород, сцементированными застывшей лавой. Слишком велики давление и температура в глубинах Земли. Проникнуть туда очень не просто.
Наша привычная земная твердь
Земная кора — название красивое, привычное, но не точное. Придумали его в те далекие годы, когда считалось, будто наша планета — осколок Солнца, где под застывшей тонкой корой клокочет кипящее звездное вещество.
Как неуютно и боязно ступать по земле, ожидая каждую минуту, что каменная оболочка может вдруг лопнуть и огненный потоп из недр сожжет все и всех!
Наука не подтвердила этих догадок. Однако название поверхностной оболочки планеты осталось прежнее.
Больше всего в земной коре (кроме кислорода) кремния и алюминия.
Неровный, покоробленный местами слой «коры» облегает земной шар. Толщина его меняется резко. Под горными хребтами увеличивается до пятидесяти и более километров. Под океанами утончается до нескольких километров.
Выделяются обычно в коре три слоя: сверху осадочный, затем гранитный, внизу базальтовый.
Осадочные породы рождаются беспрерывно на поверхности земли: оседают в морях, накапливаются в реках, образуются в болотах, навеваются ветром. За миллионы лет незаметно, исподволь накапливаются слои километровой толщины. Это глины и песчаники из пыли и песка, снесенных в моря с континентов; известняки, образованные в результате деятельности живых существ; торфяники, со временем превращающиеся в бурые и каменные угли, и многие другие породы.
Медленно оседая вниз, они попадают в глубины, все более и более раскаленные. Образующиеся вверху новые породы давят на нижние слои. В глубинах Земли породы преображаются неузнаваемо. Они приобретают новые оттенки, новые свойства, обогащаются новыми химическими соединениями. Они начинают вдруг блестеть слюдой, как Золушка-принцесса в серебряном наряде феи. Угольками тлеют в них багровые бусинки гранатов. Из неприметных известняков образуются прекрасные мраморы.
Подобные преображенные породы называются метаморфическими (от греческого слова «метаморфоз» — превращение). Для того чтобы стать красивыми, даже горные породы, даже холодные камни вынуждены переносить страшные испытания.
О происхождении гранитного слоя до сих пор ведутся серьезные споры среди геологов.
Граниты — зернистые, из кристаллов кварца, полевых шпатов (тоже, подобно кварцу, но более сложные, соединения кремния) и слюды — прочны и монолитны. Кажется вполне очевидным, что именно они родились в глубоких недрах Земли. Так обычно и считалось: граниты — выходцы из земных недр.
За последние годы все больше геологов начинают поддерживать гипотезу метаморфического происхождения гранитов. Согласно этой гипотезе почти все граниты произошли из осадочных пород.
Разобраться в этой проблеме очень важно. Ведь граниты — один из главных объектов исследований многих геологических наук. Их можно назвать краеугольным камнем геологии. С ними связаны крупнейшие месторождения большинства полезных ископаемых (в частности, редких и цветных металлов).
Споры о гранитах будут продолжаться много лет, и, возможно, в чем-то правы сторонники одной и другой гипотезы. Можно только отметить: граниты подобны осадочным породам в том, что и к тем и к другим приурочены месторождения полезных ископаемых, в то время как бесспорно глубинные породы — базальты — не обладают этим свойством.
Породы базальтового слоя — магматические или изверженные, — как считается, образуются в земных недрах и находятся в расплавленном состоянии или застывают, образуя прочнейшие массивы. Расплавленные магматические породы и граниты по трещинам в земной коре могут подыматься вверх, изливаясь на поверхность вулканическими лавами. (Между прочим, на поверхность земли промышленные предприятия выбрасывают в шесть раз больше шлаков, чем изливается за то же время лавы из всех вулканов. Вот она, мощь техносферы!)
Слагаются метаморфические и изверженные породы атомами кремния, кислорода, алюминия.
Гранит состоит на три четверти из окиси кремния и ее соединений с алюминием, натрием, кальцием, калием. Граниты бывают разных цветов, и почти все они — светлые.