По страницам каменных летописей - Сергей Шер

Однажды необходимо было выяснить состав вулканических газов, и вот два смелых исследователя вулканов — геолог Попков и химик Иванов — совершили небывалый дрейф… на лавовом потоке. Температура тонкой застывшей корки у них под ногами равнялась почти тремстам градусам. Даже в специальных асбестовых сапогах невозможно было стоять на месте: приходилось поднимать то одну, то другую ногу.

Железным прутом проткнули ученые лавовую корку. На глубине 40 сантиметров у них под ногами температура достигала 870 градусов. Попков и Иванов взяли пробу газов, выделявшихся из лавового потока. Сделать это было очень трудно. Много раз газовые пузыри, которые ученые накрывали воронкой, лопались, и весь газ уходил в сторону. Наконец, когда температура была измерена и проба газов взята, Попков и Иванов перепрыгнули на уже остановившийся, неподвижный массив лавы.

Так изо дня в день работают ученые-вулканологи. Для чего они это делают? Для чего нужно было так внимательно наблюдать за страшным извержением? Для чего, рискуя жизнью, узнавать состав газов, выделяющихся из лавы? Зачем исследовать под микроскопом вулканические бомбы и пепел?

Не изучив современных вулканов, невозможно понять те геологические документы, которые оставили в земных слоях вулканы прошлых геологических эпох. А вулканы очень часто извергались в самых различных местах земного шара. Много богатств, которые ищут и находят геологи, связано с извержениями древних вулканов.

Попробуйте взять какой-нибудь камень и забить в него гвоздь. Вряд ли вам удастся сделать это. Гвоздь согнется, расплющится, но не войдет в камень. А оказывается, есть горные породы, в которые гвозди входят так же легко, как в деревянную доску. Эти горные породы обладают еще и другими замечательными свойствами: их можно пилить обычной пилой — той самой, которой пилят дерево, рубить топором. Они такие легкие, что могут плавать в воде, а вместе с тем очень прочные. Стены, построенные из таких камней, гораздо легче, чем стены из кирпича, но прочнее их и лучше сохраняют тепло.

С глубокой древности люди добывали эти породы в Армении, невдалеке от города Еревана.

Из розовой туфо-лавы высекали в древности изображения божеств — вишапов.

Еще до начала нашей эры из красивых фиолетово-розовых камней высекали люди изображения древних божеств — вишапов. Считалось, что вишапы являются богами плодородия, охраняют водопои и источники, покровительствуют скотоводам. Древние каменные статуи находят в разных местах Кавказа. Позже из розового камня выкладывали стены церквей. С тех пор прошло более тысячи лет, а церкви всё стоят, и ни мороз, ни вода, ни ветер не могут разрушить камень. В наши дни из него строят дома. Такие дома есть не только в Армении, но почти во всех больших городах нашей страны.

Сравнительно недавно, уже после появления на Земле человека, Казбек был грозным действующим вулканом.

Как же произошел чудесный розовый камень?

Понять это геологи смогли после того, как изучили грозные вулканы, извергающие на глазах человека тучи раскаленных камней и изливающие жидкую лаву. Образование розового камня также связано с извержениями вулканов, но вулканов древних. Уже многие тысячелетия они не извергаются, и тем не менее следы их деятельности хорошо видны всюду на Кавказе. Потоки давно застывшей лавы спускаются по склонам убеленных снегом древних вулканов Эльбруса и Казбека. Они выступают около знаменитых кавказских курортов — Кисловодска, Пятигорска, Железноводска. Больше всего их в Армении. Там извержения были еще сравнительно недавно, уже на памяти человека.

При изучении вулканов геологи различают породы, получившиеся при застывании огненно-жидкой лавы и возникшие из обломков, поднятых в воздух гигантскими взрывами. Породы, состоящие из обломков, называют туфами.

Кавказские породы похожи и на застывшие лавы и на туфы. Состоят они из обломков, но обломки их не имеют обычной для туфов остроугольной, формы. Они раздавлены, расплющены, как будто это были не обломки крепкого камня, а кусочки мягкого теста. В некоторых участках обломки спекаются вместе, и тогда порода как бы постепенно переходит в лаву. Поэтому геологи назвали кавказский розовый камень сложным словом — туфо-лава. Огромное количество мельчайших пустот пронизывает туфо-лаву. Они-то и придают этому камню исключительную легкость.

Кавказский великан — Эльбрус изливал когда-то лаву и выбрасывал раскаленные камни.

Геологи долго не могли разгадать, как произошли туфо-лавы. Одни из них говорили, что это была лава, в которую сверху попадали вулканические обломки. Другие считали, что особые свойства туфо-лавы — результат многочисленных взрывов, происходивших в лавовом потоке. Но вероятнее всего туфо-лавы образовались из раскаленных частиц полузастывшей лавы, которые поднимались во время извержений при взрывах. Со скоростью в десятки и даже сотни метров в секунду, сжигая на пути все живое, неслись раскаленные тучи по склонам гор. Миллиарды полурасплавленных обломочков отлагались, спекаясь друг с другом, на склонах вулканов. Это море огня и превратилось теперь в красивый розово-фиолетовый камень.

Огненные тучи наблюдаются также в наше время, хотя и очень редко. В 1912 году, например, на севере Америки, на Аляске, произошел взрыв вулкана Катмаи. Этот взрыв был слышен за 1200 километров и поднял в воздух более 20 кубических километров раскаленных частиц, которые огненным смерчем промчались над окрестностями вулкана.

Кавказских огненных туч люди не видели. Свидетелем их является только камень. Запасы туфо-лавы в Армении огромны. Ее не меньше чем 60 миллионов кубических метров. Метровыми глыбами туфо-лавы можно было бы полтора раза «обернуть» сушу и океаны земного шара по экватору.

В далекое девонское время, около 300 миллионов лет назад, на месте современных Уральских гор без края раскинулись морские просторы. На островах этого древнего Уральского моря и прямо на морском дне располагались десятки и сотни вулканов. Со страшным свистом и шипением поднимались над водой огромные клубы пара. Смешанные с ядовитыми газами, они были окрашены в желтые, бурые, зеленые цвета. Красные отблески от огненных расплавов освещали снизу облака газов и пара. А во время извержений на поверхность земли и под воду изливалась лава, вверх на километровую высоту поднимались тучи расплавленных камней.

Сейчас на Урале остались только покрытые лесом невысокие горы, и ничто, кажется, не указывает на существование здесь вулканов. Не сохранилось на Урале даже древних вулканических конусов, подобных потухшим вулканам Кавказа. И только камни донесли до нас рассказ о древних извержениях.

Вот в обрывистой стенке выемки железной дороги выходят слои зеленого камня. Что, кажется, общего между ним и огненно-жидким кипящим расплавом, сжигающим все на своем пути? Но геологи, исследующие камень, подметили в нем знакомые особенности строения застывшей лавы.

А в другом месте сохранились вулканический пепел и бомбы, тоже давно уже превратившиеся в крепкие камни — вулканические туфы.

Но не только застывшую лаву и туфы оставили нам в наследство древние вулканы. С их извержениями связано также образование ценных полезных ископаемых, например руд, из которых добывают медь.

Медь — металл электрических проводов. По медным проводам на десятки, сотни и тысячи километров во все концы нашей огромной страны бежит электрический ток.

Как же связаны залежи медных руд с извержениями вулканов?

Ядовитые сернистые газы, которые несли с собой соединения меди и других металлов, просачивались среди слоев застывших лав и туфов. Из этих газов при их остывании отлагались блестящие желтые минералы — соединения меди и железа с серой. Такие минералы называют колчеданами. По всему Уралу расположены десятки больших скоплений или залежей колчеданов — главных в наши дни месторождений меди на Урале.

Размеры некоторых залежей очень велики. Толщина их доходит до 50–60 метров, длина превышает 0,5 километра. В глубь земли они уходят на сотни метров.

Много изменений произошло с колчеданными залежами Урала после их образования. Вместе со слоями древней лавы и туфов они были смяты в складки, разорваны трещинами, изменяли свою норму. И не легко поэтому было геологам понять, как они произошли.

Прежде всего разведчики недр обратили внимание на то, что залежи колчеданов всегда встречаются в тех местах, где находятся слои древних лав и туфов. Такое совпадение, конечно, не могло быть случайным.

Советский геолог академик Александр Николаевич Заварицкий первым высказал научную догадку о связи залежей колчеданов с деятельностью древних вулканов. Заварицкий видел, как выделяются в наши дни при вулканических извержениях сернистые газы, выносятся из недр Земли соединения металлов. Он тщательно изучил многие залежи колчеданов, исследовал геологическое строение Уральских месторождений.