Мир глазами геолога

Глава 3. В пустыне

В конце 30-х годов небольшой геологический отряд двигался по западной части пустыни Каракумы к Каспийскому морю. В состав отряда, помимо коллектора Николая, проводника Мамеда Мамедова и меня, входило пять верблюдов. Последние представляли собой если не самую ответственную, то, во всяком случае, самую важную часть отряда. В то далекое время в геологических экспедициях автомашин было мало, самолеты использовались редко, а вертолеты существовали в мечтах. Для нас с Николаем, впервые работавшим в пустыне, она казалась голой и унылой. Для веселого и никогда не унывающего Мамеда пустыня, по-видимому, представлялась уголком рая. Он очень любил свою Туркмению и ее природу. Идя пешком или качаясь на верблюде, он вечно мурлыкал свои бесконечные мотивы. Я не знаю туркменского языка, но, вероятно, слова его песни в современном варианте звучали примерно так: «Самолет — хорошо, пароход — хорошо, но верблюд — лучше». Мы частенько спрыгивали с верблюдов и шли пешком под насмешливые взгляды Мамеда. Идти пешком было тоже трудно. Раскаленный песок обжигал ноги даже через толстые подошвы ботинок. Все живое стремилось укрыться от беспощадно палящих лучей солнца. Пустыня действительно была пустынной, и лишь наш небольшой отряд неуклонно двигался на запад. Целью нашего маршрута были закированные (пропитанные вязкой нефтью) пески. Всего 2–3 дня пути в одну сторону.

В нашем маленьком караване три верблюда предназначались для перевозки людей, на четвертом было навьючено лагерное имущество и на пятом — два небольших бочонка с водой.

Наш веселый проводник никогда не был в тех местах, куда мы направлялись, но он хорошо знал, понимал и любил пустыню. По словам Мамеда, его отец, бывавший в тех местах много раз, подробно объяснил ему, что недалеко от закированных песков на опушке леса можно вырыть мелкий колодец и вдоволь напоить пресной водой людей и верблюдов. Упоминание о лесе меня несколько удивило, но Мамед, смеясь, ответил: «Придешь — увидишь».

Барханы (из журнала «Geotimes», США)

Путь пролегал местами через ровные глинистые такыры с удивительно гладкой и практически не проницаемой для воды поверхностью. Она настолько прочная и ровная, что представляет собой (в сухое время) идеальную дорогу для автомобилей. Но, не дай бог, оказаться здесь на автомобиле после дождя. Под поверхностью такыра находятся рыхлые прослои песка и глин, заполненные чаще всего горько-соленой водой. Тогда из этой трясины не выбраться даже с помощью трактора.

Пройдя около 20 км мы оказались на засоленной равнине, местами покрытой бугристыми песками и отдельными серповидными барханами — типичными формами рельефа песчаных пустынь. Повсюду наблюдалась мелкая ветровая рябь, очень похожая на рябь моря. Наш знаменитый исследователь пустынь Б. А. Федорович описывает образование барханов следующим образом: сперва на ровной поверхности песка, солончака или такыра появляются небольшие пологие вздутия и валы песка, вытянутые поперек направлению ветра. Затем, по мере накопления песка, их склоны становятся все менее симметричными, и, наконец, на более крутом заветренном склоне, вследствие завихрения воздуха, появляется полуворонка. Постепенно скопление песка принимает все более правильную форму, разрастается и превращается в одиночный и серповидный бархан. Обращенная к ветру его сторона остается более пологой. Заветренный откос осыпается и под действием завихрений ветра разрастается в серп, вытягивающийся по ветру.

Мне часто приходилось слышать о поющих барханах. Но тщетно в течение нескольких дней я чуть не к каждому бархану прикладывал ухо. Барханы молчали. В жаркой, застывшей от жары густой тишине не раздавалось ни звука. Но вот подул легкий ветерок, постепенно усиливаясь. Вершины барханов закурились дымкой песка, извивающейся вдоль гребня бархана. Остановив верблюда, Мамед сказал:

— Ты слышишь? Он плачет!

— Кто?

— Шайтан в бархане.

Действительно, к легкому шелесту ветра, возникающему от перемещения миллиардов песчинок на поверхности, добавился какой-то иной посторонний гудящий звук — бархан запел. Собственно поющие барханы известны во всех пустынях мира и даже в песках совсем не пустынных областей. Например, на Рижском взморье, на берегах Оки и Днепра и во многих других местах. Но самый большой, высотой более 100 м, и самый громкоголосый бархан находится в Алма-Атинском заповеднике на берегу реки Или. Говорят, что его «голос» слышен более чем за 10 км. Акустическое явление поющих барханов пока не выяснено. Очевидно лишь то, что в этом концерте барханов первую скрипку играет ветер.

Очень часто при достаточном количестве песка барханы сливаются в поперечные к основному направлению ветра валы, образуя барханные цепи, напоминающие морские волны. На своем пути нам пришлось пересечь четыре таких барханных цепи. Высота отдельных барханов в цепи достигала 20–25 м. Но это отнюдь не самые высокие творения ветра в пустыне.

В песках Сахары описаны «пирамидальные дюны», воздымающиеся на высоту до 500 м над окружающей равниной. Возникновение таких песчаных великанов Б. А. Федорович связывает исключительно с деятельностью ветра. Разница в температуре между раскаленными песками и окружающей равниной вызывает появление направленных вверх мощных потоков воздуха. Они-то и формируют гигантские «пирамидальные дюны» песка.

Вертикальное, направленное вверх движение ветра в пустынных и полупустынных областях не редкость в безветренную погоду. Обычно в своем движении ветер создает вертящуюся воронку, направленную острием вверх, поднимающуюся на высоту до 500 м. В пасмурную погоду навстречу воронке вытягивается более короткая воронка от тучи — образуется смерч из двух воронок, с узкой талией в месте их соединения. Движение воздуха в смерче в северном полушарии, как правило, направлено в правую сторону, что объясняется вращением Земли.

Смерчи поднимают в воздух большое количество пыли, которая распространяется в атмосфере крайне неравномерно и в сухом воздухе пустыни довольно быстро оседает. Эта пыль иногда способствует появлению незабываемой красоты закатов.

Гораздо чаще, чем цепи барханов или «пирамидальных дюн», в пустынях встречаются параллельные песчаные гряды. В отличие от барханных цепей они имеют симметричное строение и вытянуты вдоль направления ветра.

Взяв горстку песка в руки, нетрудно убедиться, что основным минералом в песке является кварц. В Каракумах и Кызылкумах, наиболее известных в нашей стране пустынях, содержание кварца достигает 90 %. Наибольшее его количество установлено в песках пустыни Австралии (район оз. Эйр) — 95–98 %. В песках пустынь довольно много полевых шпатов, обычны обломки кремнистых пород, широко распространен гипс. В незначительных количествах встречаются мусковит, роговая обманка, эпидот, гранат, циркон, дистен и др. Если соленые грунтовые воды подходят близко к поверхности (1–1,5 м), то начинается сильное испарение и кристаллизация содержащихся в воде солей. Особенно быстро растут кристаллы гипса, иногда выступая над поверхностью земли на 10–20 см. Такие «поросли» кристаллов называют «чертовы щетки», иногда они существенно затрудняют передвижение лошадей и верблюдов. Образующиеся кристаллы содержат до 70 % песка. Срастаясь вместе, такие гипсопесчаные кристаллы создают довольно красивые друзы — «розы пустыни». Помимо гипса, на солончаках встречаются галит (поваренная соль), мирабилит и другие соли.

Раскачиваясь на платформе, укрепленной на спине верблюда, я задумался над тем, что пустыни занимают на земном шаре около 20 % суши. Они расположены как к северу, так и к югу от экватора и известны на всех континентах, а также в Арктике, где расположена своеобразная, отличная от других ледяная пустыня.

Ветер играет огромную роль в происхождении и существовании пустынь. Над экватором теплый воздух нагревается еще больше и поднимается вверх. Охлаждаясь, он распространяется на север и юг, теряя свою влагу в виде осадков. В субтропиках он опускается вниз и порождает приземные ветры, направленные в сторону экватора. Воздух снова постепенно нагревается. Это общее движение масс воздуха имеет большое значение для возникновения и существования пустынь. Наиболее благоприятные условия возникают между 15 и 35° северных и южных широт.

Другим могучим фактором, влияющим на образование пустынь, является их положение на континентах по отношению к морям и горам. Чем дальше от моря, тем суше воздух. Поэтому наиболее часто пустыни встречаются в центральных частях континентов пли в их частях, отделенных от моря горами. Впрочем, из этого общего правила существуют и исключения.

Мои размышления были прерваны возгласом Мамеда:

— Смотри, вон там на горе мой отец ловил рыбу.

По моим расчетам, до берега Каспийского моря оставалось еще не менее 60–70 км. Как отец Мамеда мог ловить рыбу чуть ли не в центре безводной пустыни? Но было жарко, беспощадно жарко! И в такую жару спорить совсем не хотелось. Несмотря на это, я спрыгнул с верблюда. Под ногами что-то захрустело. Нагнувшись, я собрал несколько раковин моллюсков и положил их в карман. Вскоре мы разместились на дневной отдых. Раскинув брезентовый тент и отодвинув в сторону раскаленный верхний слой песка, мы с наслаждением растянулись в тени. Развьюченные верблюды лениво разжевывали колючку, спокойно и слегка высокомерно поглядывая на нас. Я спросил у Мамеда:

— Ты видел, мы недавно пересекли следы босых ног?

— Туркмен ходил, верблюд искал.

— Но как он мог пройти босиком по такому горячему песку?

Мамед хитро взглянул на меня, снял свои самодельные туфли и, спокойно обойдя наш маленький лагерь, уселся в тени. Мы переглянулись с Николаем и решили, что и нам это под силу. Но как только мы ступили на песок, то взвыли от боли. Подпрыгивая, мы спрятались в тени тента под уже откровенный смех Мамеда. Температура песка была 72 °C. Белок яйца сворачивается при температуре 70 °C. При желании можно было сварить на этом песке яйца всмятку.

Створка моллюска кардиум эдуле

Отдыхая в тени, я достал из кармана ранее собранные раковины и стал их внимательно рассматривать. Вне сомнения, это были створки моллюсков кардиум эдуле. Сами моллюски проникли в Каспийскоре море совсем недавно. Значит, совсем недавно здесь было море, а мы путешествуем по его дну, и отец Мамеда мог действительно ловить рыбу на этом месте. Как же так? Ведь до моря еще так далеко. Я стал вспоминать, что на старых (1920-е годы) топографических картах Каспийского моря видел изображение залива Кель-Кор, проникающего далеко на юго-запад в пределы Каракумов. Таким образом, всего каких-нибудь 10–15 лет тому назад здесь еще плескались волны моря, а теперь раскинулась пустыня с типичными для нее солончаками и цепями барханов.

Но что же произошло с обширным заливом Кель-Кор, куда он испарился? Он действительно испарился в буквальном смысле этого слова. Каспийское море представляет собой внутренний континентальный бассейн, в настоящее время не связанный с Мировым океаном. На историю таких морей, положение их уровня существенное влияние оказывает изменение географической обстановки и особенно климата. По изучению Осадков Каспийского моря геологи доказали, что существовало время, когда уровень Каспийского моря был по крайней мере на 200 м ниже современного* и море располагалось лишь в южной глубоководной части. С другой стороны, иногда уровень моря поднимался очень высоко. В районе Жигулей установлена береговая линия древнего Каспия на высоте 115 м. Сочетание пустынного климата (этот климат возник здесь уже в конце неогена), оледенения и таяния ледников оказывало существенное влияние на положение уровня моря. При трансгрессии (широком распространении моря) Каспий приобретал сообщение с мировым океаном через Манычский прогиб и Черное море. При регрессии (сокращении размеров) море превращалось в озеро. Достаточно резкие колебания уровня наблюдаются и на памяти человека: остатки рыбачьих поселков с причалами обнаружены в Азербайджане на высоте около 100 м, а на дне Бакинской бухты найдены башня и дороги, построенные всего несколько сот лет тому назад. Поданным Б. А. Федоровича, при снижении уровня на 2 м с 1932 по 1941 г. площадь моря уменьшилась на 30 000 км². С конца 70-х и начала 80-х годов уровень Каспия вновь стал подниматься.

Размышляя о Каспийском море, мы все время сравнивали его уровень с уровнем мирового океана. Ну, а насколько надежна точка отсчета — уровень океана? Насколько постоянен он во времени? Почему происходят трансгрессии и регрессии морей, которые затем изображают на палеогеографических картах? Происходит ли это за счет движений континентов или благодаря изменению уровня океана? Скорее всего и то и другое.

Таяние ледников последних четвертичных оледенений должно было привести к общему подъему уровня мирового океана примерно на 150 м. Если климат Земли вновь потеплеет и все материковые льды растают, то подъем уровня океана составит 70–80 м. Каспийское море вновь соединится с океаном и затопит окружающие низменности и пустыню, в которой мы сейчас находимся. Огромные территории континентов покроются водами океанов. Некоторые прибрежные страны, например Нидерланды, окажутся полностью на морском дне. Колебания уровней морей-озер, не сообщающихся с океаном (Каспийское и Аральское моря), в значительной степени связаны с соотношением поступающей в них воды (осадки, реки) и ее испарением с поверхности. По-видимому, «умирание» Аральского моря объясняется именно этой причиной. Слишком нерасчетливо отобраны у него воды реки Амударьи в ирригационных целях. Это вызвало крайне неблагоприятные изменения климата и экологической обстановки в районе моря.

Как показывают расчеты, изменения уровня Каспийского моря, особенно его подъем в последние годы, не могут быть объяснены нарушением баланса между поступающими в море водами и испарением. Давно подмечены подъемы и опускания континентов, а также их перемещения по горизонтали. Такие перемещения происходят крайне медленно, их скорость измеряется миллиметрами в год. Перемещения земной коры получили у геологов наименование тектонических движений.

Таким образом, в Западной Туркмении, вследствие тектонических движений, произошла регрессия (отступление) моря, и наш караван шел по площади, которая совсем недавно была дном моря.

Во время утомительного путешествия мы ежедневно видели мираж — удивительное оптическое явление, возникающее при наличии в атмосфере слоев воздуха неодинаковой плотности. Лучи света, отражаясь от различных плотностных границ атмосферы, передают наблюдателю изображения предметов, находящихся за линией горизонта на многие десятки и даже сотни километров. Когда воздух прогревался, то создавалось впечатление, что он становился плотным, как вода. Иллюзия воды была очень правдоподобной. Казалось, что огромное море начиналось где-то всего в 10–15 м от нас. При движении вперед кромка воды с той же скоростью отодвигалась дальше. Панорама бесконечной поверхности воды закрывала видимость реального рельефа. Это очень опасно при быстрой езде на автомашине по бездорожным такырам. Несколько лет спустя, проезжая по тем же местам, мы с водителем чуть было не попали в серьезную аварию.

Над поверхностью ложного моря, как бы паря в воздухе, вдруг появляются довольно четкие, но слегка мерцающие изображения зданий или даже поселков, находящихся далеко за горизонтом. Довольно часто, как тени, мелькают целые стада джейранов или, горделиво выступая, вверх ногами проходят верблюды. Перевернутые изображения мы видели редко, а фата-моргану — ни разу. Фата-моргана — причудливое и быстро меняющееся изображение по-разному расположенных предметов. Она возникает при наличии в атмосфере большого числа прослоек воздуха различной плотности.

Особенно любопытное явление фата-морганы наблюдали жители южных берегов Англии 18 июня 1815 г. По «природному телевидению» они в течение нескольких минут видели отдельные эпизоды знаменитой битвы при Ватерлоо. Ватерлоо — небольшой населенный пункт в Бельгии в 20 км к югу от Брюсселя. В его окрестностях 18 июня 1815 г. Наполеон I проиграл союзникам (англо-голландским и прусским войскам) свою последнюю битву.

На ночлег мы решили остановиться неподалеку от заброшенного рыбацкого поселка. Странное впечатление производили его развалины. Остатки глинобитных стен домов, несколько уцелевших причалов и три рыбацких баркаса. И все это расположилось в пустыне на твердом солончаке между двумя цепями барханов. Не реальность, а какая-то картинка из фантастического романа.

— Ну, что же, хорошие дрова для костра есть, — сказал я, поглядывая на остатки одного из причалов.

— Джусан лучше, — лаконично ответил Мамед и пошел собирать редко разбросанный сухой кустарник.

Николай молча взял топор и направился к ближайшему причалу. Вскоре раздались звенящие звуки ударов топора, как будто бы им пытались рубить не дерево, а камни. Подойдя ближе, я увидел, что топор Николая отскакивал от досок пристани, как от камня. В нашем влажном климате давно бы все сгнило и превратилось в прах. Здесь же, в пустыне древесина причалов и баркасов окаменела. Вся влага из деревьев испарилась, а соли остались. Редкие дожди, смачивая древесину, приносили с собой новые порции соли, захваченные из пыльного воздуха. За несколько лет обезвоженная древесина, пропитанная солями, приобрела такую прочность, что не поддавалась топору.

Мамед готовил на костре нехитрый ужин и ведро чая. Да, ведро на троих. Обезвоженные за день, наши тела требовали воды, и мы ее не жалели. Пили вдоволь чай, умывались, плескались. Мы забыли мудрую туркменскую поговорку: «Воду выливают там, где много воды». Завтра в конце дня выроем колодец в известном Мамеду месте и пополним вдоволь наши запасы воды.

Приходилось ли вам когда-нибудь наблюдать, как жители пустынь готовят на костре? Скрестив ноги под собой, внимательно следят за огнем. В него подкладывается хворостинка за хворостинкой, сухая травинка за травинкой. Огня ровно столько, сколько надо, не больше, не меньше.

День близится к концу, наступает закат. Только ради изумительной картины закатов стоит посетить пустыню хотя бы раз. Огромный багрово-красный диск опускается к горизонту. Багровым цветом окрашены невесть откуда взявшиеся перистые облака. До этого на белесо-голубоватом своде не было ни единого облака. Различные оттенки красных тонов охватывают весь горизонт. Но вот диск Солнца приближается к горизонту и соединяется с ним огненной подставкой, по форме напоминающей подставку настольных часов. Простояв несколько секунд в таком положении, Солнце быстро исчезает, оставив за собой на некоторое время лишь багровую окраску горизонта. Наступает черная ночь с мириадами звезд на небе. Сразу становится прохладней, и мы с невыразимым наслаждением набираем полные легкие освежающего воздуха.

Николай полез в наши вьюки и надел ватную телогрейку. Я невольно взглянул на термометр — было — + 28 °C. После дневных 44 °C в тени и 72 °C температуры песка казалось холодно. Пустыни мира очень похожи друг на друга. Проснувшись после ночлега, не сразу сообразишь, в какой же из них ты находишься. Вот как, например, известные чешские путешественники И. Ганзелка и М. Зикмунд описывают свой ночлег в Нубийской пустыне:

«Ночлег в пустыне — о, это совсем не то! Выбирай — пустыня твоя. Здесь, там, нет, еще в нескольких шагах впереди, где приподнимается бархатистый песчаный нанос. Зачем утруждать себя разборкой постели и взбиванием подушек, когда это уже сделал хамсин (песчаная буря. — Н. Е.). Нигде не слышно ни шелеста травы, ни шума деревьев. Лишь звездный купол над головой хранит гордое молчание. Воплощенное величие.

В Нубийской пустыне можно не опасаться, что, обувая утром ботинок, найдешь спрятавшегося в нем ядовитого скорпиона или обнаружишь змею возле своей головы. Здесь не услышишь даже противного жужжания комаров. Над песчаными равнинами царит бесконечная тишина. Тишина и смерть без воды.

К утру нас разбудил холод.

Рубашки и спальные мешки, в которые мы забрались после полуночи, стали влажными. Лежащий на песке термометр показывал 12 градусов. Через несколько часов он подскочит до 45…

Очень похоже на нашу стоянку. Резкие перепады дневной и ночной температур — одна из примечательных особенностей климата пустыни. Вместе с тем это один из могучих геологических факторов, преобразующих лик Земли. Днем породы под палящими лучами Солнца нагреваются до высокой температуры, затем резко охлаждаются. Неравномерное расширение и сжатие пород приводит к их растрескиванию. Довольно часто в каменистых пустынях можно услышать характерный звук трескающейся породы. Затем за дело берется ветер, с помощью переносимых песчинок он продолжает разрушать породу. Не остаются в стороне и атмосферные осадки. Вода воздействует на породу не только механически, но и химически. Происходят, как говорят геологи, механическое и химическое выветривание. Там, где имеется растительность, в работу включается и биологическое выветривание. Корни растений не только высасывают из пород воду и вместе с ней нужные для жизни химические соединения, но и механически разрушают ее, внедряясь в малейшие трещины и расширяя их.

Что касается ядовитых змей и скорпионов, то на этой стоянке они нас не беспокоили. Но, когда в следующий раз мы вышли к берегу Каспия, их было превеликое множество. Стоило перевернуть камень, как под ним обнаруживали скорпиона или ядовитую змею. Садиться или ложиться на землю надо было с большим вниманием.

Пустыни по характеру слагающих пород бывают самые разнообразные: щебнистые, каменистые, галечные, песчаные, глинистые, солончаковые (соляные).

Одна из самых больших соляных пустынь — Большой, или Хорасанский, ковер, расположенная к югу от Тегерана и протягивающаяся более чем на 600 км в длину и 100–300 км в ширину.

В каждой из пустынь процессы выветривания имеют свои специфические черты и образуют характерные формы выветривания, иногда напоминающие собой даже города. Один из таких городов был открыт нашим известным геологом, путешественником и писателем В. А. Обручевым в Китае в Джунгарии и назван им «эоловым городом» (Эол в древнегреческой мифологии — бог ветра). Ученый описывает, что при приближении к эоловому городу уже издалека виднелись поднимающиеся ярусами стены, башни различной формы, острые шпили, купола. Все разнообразие форм — замки, башни, стены, улицы и переулки, столбы, памятники, часовни, гробницы — создано выветриванием и размывом. Весь город сложен из мягких песчаников, переслаивающихся с песчаными глинами зеленоватых, розовых и желтоватых цветов, которые легко размываются водой и развеиваются ветром.

На следующий день мы добрались до цели нашего путешествия — закированных песков в урочище Мили-Гуль. Распознать геологическое строение площади не удалось — Каспий своими осадками надежно укрыл коренные породы от наших взоров. Но если есть выход нефти на поверхности, то, может быть, нефть находится и на глубине.

Естественные выходы нефти или газа давно использовались человеком в качестве поискового признака. Они распространены по поверхности нашей планеты во всех частях света и встречаются в отложениях всех возрастов.

Нефтегазопроявления не приурочены к каким-либо определенным физико-географическим условиям: их можно встретить на суше и в море, безводной пустыне и тропическом лесу, болотистой низине и на водоразделе, на солончаках и заливном лугу, в реках, озерах и на морских островах. Подавляющая часть естественных нефтегазопроявлений на земном шаре приурочена к горным районам, преимущественно предгорьям и межгорным впадинам. Наиболее крупные нефтегазопроявления давно обратили на себя внимание человека.

В Библии — одной из древнейших книг, дошедших до нас, — говорится о нефти и нефтяных источниках. Упоминали об источниках вязкой нефти в Аравийской пустыне и Мертвом море Геродот (V в. до н. э.), Страбон (I в. до н. э.) и Плутарх (I в. н. э.). Наиболее сильно поражали воображение человека горящие выходы газа — «вечные огни». Вокруг них создавались легенды и религиозные культы. Одним из таких религиозно почитаемых в свое время мест были окрестности Баку.

Часто выход газа сопровождается выбросом воды и выделением грязи. В этом случае на поверхности образуются сальзы и при достаточно густой консистенции грязи — грязевые конуса. Грязевые сальзы, или бассейны, представляют собой более или менее круглые или эллиптические впадины в почве, заполненные жидкой серого цвета грязью. Поверхность жидкости благодаря непрерывно выделяющимся пузырькам газа производит впечатление кипящей. При более густой консистенции грязи газ увлекает ее с собой, производя своеобразные извержения, в результате которых на поверхности образуются грязевые конуса в несколько метров высотой.

В западной части Туркмении вдоль восточного побережья Каспийского моря вытянулась длинная полоса естественных выходов нефти и газа протяженностью более 150 км. На северном конце этой полосы и расположены закированные пески. Южнее давно были обнаружены многочисленные газирующие сальзы и грязевые вулканы. Наиболее крупный из них Гек-Патлаух имеет высоту, превышающую 60 м.

Нет никакой связи между размером нефтегазопроявлений на поверхности и богатством залежи. Более того, иногда поверхностные нефтегазопроявления оказываются вовсе не связанными с промышленными (т. е. достаточно крупными) залежами. Но все же они играют в глазах разведчика другую не менее важную роль: указывают на существование в области их распространения благоприятных условий для образования нефти и газа. Нефть и газ, возникнув в недрах земли, тем или иным путем пробили себе дорогу к дневной поверхности или оказались выведенными на нее в результате процессов разрушения горных пород. С этой точки зрения для поисков новых нефтяных и газовых месторождений в разной мере важны как большие, так и мельчайшие нефтегазопроявления.

Ну а как же в нашем случае? Есть или нет залежи нефти под закированными песками? Для решения этого вопроса нужно прежде всего изучить геологическое строение района. Но как это сделать, когда коренные породы перекрыты горизонтально залегающими осадками? На помощь пришла сейсмика — один из наиболее распространенных геофизических методов изучения геологического строения глубоких недр. Сейсмический метод основан на свойствах распространения упругих волн в земной коре. Упругие волны искусственно создаются путем взрывов в мелких скважинах или вибросейсмами.

Законы движения сейсмических волн, идущих от места взрыва, аналогичны законам движения звуковых волн. Скорость распространения упругих волн в различных породах неодинакова: в глинах изменяется в пределах 1,8–2,1 км/с, в известняках — 3,2–5,5, в кварцитах — 4–7 км/с. Упругие волны способны преломляться при переходе из одной среды в другую, подобно тому как это происходит со световыми волнами. Встретив на своем пути препятствие из плотных пород, часть сейсмических волн отражается от них и возвращается на поверхность земли, что регистрируется чувствительными приемниками — сейсмографами. Соотношение между временем прихода преломленных или отраженных волн и расстоянием от места взрыва позволяет судить об условиях залегания пород. С помощью сейсмического метода на описанной площади была обнаружена антиклинальная складка, в резервуарах которой выявлены залежи нефти и газа — открыто месторождение Котур-Тепе.

Набрав необходимое количество образцов, наш маленький отряд направился к месту, где предполагалось выкопать мелкий колодец и найти пресную воду. Верблюды, которых ни разу не поили во время маршрута, выражали свое недовольство ревом. А мне при воспоминании о лесе, про который говорил Мамед, невольно грезилась зеленая лужайка в тени роскошной дубравы. Наконец, Мамед, долго колесивший вокруг нас, с ликованием сказал:

— Здесь будем копать, пресная вода должна быть близко, 1–2 метра.

— Но где же лес?

Мамед с нескрываемым удивлением посмотрел на меня.

— Вот лес! Разве ты не видишь? — сказал он, указывая на несколько кустов саксаула.

Корявые сучьи причудливо изгибались почти у самой почвы. На концах ветвей висели метелки — молодые побеги, а листья на первый взгляд отсутствовали вообще. Хотя ботаники утверждают, что у саксаула листья есть в виде очень мелких чешуек (редуцированная форма). Ни лужайки, ни тени. Не зря о «лесах» саксаула говорят, что это леса без стволов, без листьев и без тени. Впрочем, тень какая-никакая все же есть, скорее полутень. В сильную жару укрыться от палящих лучей солнца приятно и в такой полутени. Древесина саксаула очень твердая и настолько тяжелая, что тонет в воде.

В колодце на глубине около метра, к нашей радости, появилась вода. Но радость была преждевременной. Вода имела солоноватый привкус, пить ее было невозможно. Я никогда до этого не видел Мамеда таким расстроенным и растерянным. Он еще долго ходил вокруг и около и потом уверенным тоном сказал:

— Это то самое место, отец говорил об этом месте! Как он мог ошибиться? Вода соленая!

Действительно, мог ли отец Мамеда ошибиться или ошибался Мамед в выборе места? По всем приметам место было найдено верно. Вероятно, и отец Мамеда несколько лет тому назад мог пить здесь пресную воду. В пустынях при глубине залегания 1–1,5 м грунтовые воды интенсивно испаряются. По мере испарения поступают новые порции воды с новыми порциями солей, происходит постепенное осолонение. По-видимому, в недалеком прошлом небольшие скопления грунтовых пресных вод спасали от испарения и засолонения две мощные гряды барханов, которые теперь передвинулись западнее. Барханы могли не только предохранять воду от испарения, но даже пополнять ее запасы. Не правда ли странно, откуда в сухом перевеянном песке барханов пресная вода? Это вода конденсации. Как ни сух воздух пустыни, он всегда содержит некоторое количество влаги. Проникая днем в песок, при резком снижении температуры ночью вода конденсируется. Вследствие этого в основании больших барханов почти всегда можно найти мокрый или, по крайней мере, влажный песок с пресной водой. В каменистых пустынях существует даже метод создания искусственных источников. Складывается большая пирамида камней, в основании которой устраивается выемка для сбора воды и сток. По стоку капает, а иногда и тонкой струйкой льется вода. Конечно, таким источником землю не оросишь, но усталому путнику всегда найдется чем освежиться.

Сейсмограмма. Отчетливо видны изгибы пластов

Если Западные Каракумы простираются по бывшему дну Каспийского моря, то происхождение солончаков и такыров вполне понятно. Но откуда здесь может быть пресная грунтовая вода и песок барханов? Дождевые воды, падая на засоленную воду, должны были засоляться. В осадках регрессирующего, испаряющегося моря обычны глины и соли, но откуда песок? Б. А. Федорович на берегу бывшего залива Кель-Кор нашел створки типично пресноводных моллюсков. По-видимому, когда-то в залив впадала река. Действительно, древнее русло реки Узбой местами отчетливо видно. Особенно хорошо оно просматривается на фотоснимках из космоса.

Петр I знал, что когда-то в пустыне Каракумы текла река, впадающая в Каспийское море, — вероятно, Амударья. Он мечтал вернуть Амударью в старое русло, заставить ее впадать опять в Каспийское море и по этому водному пути организовать выгодную торговлю с азиатскими странами. 29 мая 1714 г. была снаряжена экспедиция для выяснения, а по возможности, и практического осуществления этой цели. Экспедиция установила существование в пустыне сухого русла — Узбой. Уже в 1717 г. по указанию Петра I на восточном берегу Каспия были построены два русских укрепления. В дальнейшем было установлено, что Узбой (западный) вытекал из когда-то существовавшего пресноводного озера, созданного мощной Амударьей.

В пересохшем русле Узбоя местами возникли благоприятные условия для сохранения озер — иногда пресных, иногда соленых. Но если песок в Каракумах речной, то где же река, которая его принесла? Неужели Амударья? Посмотрите на карту — огромную пустыню Каракумы пересекает еле заметная голубая ниточка реки. По расчетам Б. А. Федоровича, Амударья в среднем в каждом кубометре воды переносит 4 кг песка. За 450 тыс. лет четвертичного периода на всей территории своей миграции она могла бы ровным слоем накопить осадков мощностью в три четверти километра. Река блуждала по безграничной равнине, примыкающей к горам. Неся огромное количество песка, она порой сама себе преграждала дорогу. Буйными набегами во время половодья река сметала с пути все творения человека или капризно меняла свое русло.

Смена рекой русла в жарком климате приводила к гибели расположенных на ее берегах поселков, городов и даже государств. Так, по-видимому, уже за 2400 лет до нашей эры в низовьях Амударьи существовало древнее высококультурное Хорезмийское царство. Во всяком случае, в этом царстве, судя по раскопкам, процветало орошаемое земледелие.

Наступление пустыни на культурные земли — одно из бедствий человечества, наблюдаемое и сейчас. Так, например, только Сахара за последние 50 лет в южном направлении поглотила 65 млн га культурных земель.

Самое печальное, что иногда наступление пустынь происходит не вследствие естественных географических причин (изменение течения реки, климата, направления и силы ветров и т. д.), а вследствие нерасчетливой деятельности человека (вырубка лесов, снятие травяного покрова, забор воды на орошение, неудачная ирригация, вызывающая засоление почв, и др.).

На западе Индии в пустыне Тар продолжается наступление песков на культурные земли. Почти в центре пустыни обнаружены древние оросительные каналы, построенные более трех тысячелетий до нашей эры. В этой пустыне известны месторождения гипса, асбеста, берилия, изумрудов, свинца, цинка, серебра, соли и др.

Под молодыми наносами в Каракумах хранится много тайн истории человечества. Еще и сейчас буйная Амударья пытается иногда совершать разбойные набеги на города и поселки, заставляя применять чрезвычайные меры для борьбы с ней.

Откуда Амударья берет неисчерпаемые запасы песка? Возьмите в руки горстку песка из ближайшего бархана. Посмотрите на песчинки. Это же великие путешественники, использующие для своих путешествий разнообразный транспорт. Их родина находится далеко, за много сотен километров, у истоков реки высоко на Памире — «Крыше мира». Здесь на поверхность выведены изверженные и метаморфические породы, которые «пытают» резкими переменами ночной и дневной температур. Породы растрескиваются. Затем в трещины забирается вода, которая выщелачивает из них некоторые соли. Далее вступает в работу ночной или зимний мороз, который, превратив воду в лед в трещине, расширяет ее и отламывает кусок породы. Кстати говоря, наши предки позаимствовали этот прием обработки породы у природы. Колонны знаменитого Исаакиевского собора в Ленинграде выточены из целых глыб гранита. Вдоль обнажения гранита на определенном расстоянии в камне сверлили дыры (шпуры), куда заливали воду, остальное выполнял мороз.

Не обходится дело и без работы ветра, который выдувает из породы ее наиболее податливые минералы или подтачивает готовую отвалиться глыбу, обрушивая на нее удары струй воздуха с песком. Наконец совместными усилиями всех факторов выветривания от коренной породы оторваны куски различного размера. Они начинают свое путешествие, сначала просто скатываясь вниз и образуя осыпи щебня. Далее за них берутся временные потоки, в своем бешеном кратком движении истирающие щебень и доставляющие его в не менее бешеные горные притоки Амударьи. Те продолжают обработку щебня, превращая его в окатанную гальку и песок. Могучая река, подхватив эти обломки, продолжает их обработку, сортирует и, наконец, разносит по огромным предгорным равнинам. Здесь вновь в работу подключается ветер, воздушный транспорт, и начинается бесконечное движение по пустыне.

Значит, на равнине пустыни Каракумы развиты не только засолоненные осадки усыхающего моря и его заливов, но и пресноводные осадки рек и озер. При благоприятных условиях в таких породах могут скапливаться пресные атмосферные осадки.

Несмотря на скудость атмосферных осадков, в пустынях могут образовываться артезианские бассейны. Артезианские воды насыщают подземный резервуар, их распространение полностью связано с размером и формой резервуара, они не имеют свободной поверхности, так как резервуар сверху перекрыт покрышкой. В отличие от грунтовых, артезианские воды являются напорными. Бассейны такого типа известны во многих пустынях мира, но, пожалуй, наиболее интересна в этом отношении Австралия. Около половины континента занято пустынями, расположенными на высоте 200–600 м над уровнем моря. Они размещаются главным образом в западной п центральной частях материка, отгороженных с востока от влияния Тихого океана Восточно-Австралийскими горами.

В 1976 г. с группой геологов XXV Международного геологического конгресса мне посчастливилось проехать на машине несколько сотен километров по Австралии.

На западных склонах Восточно-Австралийских гор изумительные эвкалиптовые леса сменяются саванной, саванна — каменистой пустыней, переходящей далее на запад в песчано-галечную пустыню. Австралийская саванна — рай для скотоводов. Высокая трава, выше роста человека, зеленеет круглый год. Здесь нет крупных хищников, способных нападать на рогатый скот. Нет надобности в заготовке кормов. Буйной травянистой растительности мешают эвкалиптовые леса, и их уничтожают самым безжалостным образом. Нет, их не вырубают. На древесину нет спроса, да и рубить леса — дело хлопотное. Скотоводы снимают полоску коры каждого дерева, как бы окольцовывая его, и растение засыхает, продолжая стоять. Образуется мертвый лес, занимающий сотни кв. километров. Эти мертвые леса производят гнетущее впечатление. Рядом уже чувствуется дыхание пустыни, которая будет наступать на благодатную саванну. Потребуется затратить много труда и средств, чтобы в будущем остановить ее продвижение.

На косогоре, среди эвкалиптового леса, виднелась поляна, покрытая множеством пней. Кажется, впервые мы увидели вырубку. Но мы ошиблись. Это был государственный геологический заповедник[2] мезозойского леса. Торчащие пеньки представляли собой окаменевшие остатки мезозойских деревьев. Древняя мезозойская суша, когда-то покрытая лесами, по воле тектонических движений и процессов выветривания вновь оказалась на поверхности. Как исключение, мне позволили взять с собой кусочек окаменевшего дерева. Посмотрите на фотографию его отшлифованной поверхности. Как изумительно хорошо видны годовые кольца.

Окаменелое мезозойское дерево

Мы находились на выходе мезозойских пород на поверхность. Далее на запад они глубоко погружаются под более молодые отложения. В толще мезозойских пород имеются прекрасные песчаные коллекторы п плотные глинистые покрышки, образующие вместе природный резервуар, который заполняется пресной атмосферной водой и протягивается далеко в области пустыни. Подумать только, под безводной пустыней — море пресной воды! Ее запасы, как выяснили геологи, спрятаны во многих пустынях мира (Сахаре, наших среднеазиатских пустынях и др.).

Но все упомянутые артезианские бассейны слишком далеки от берега испарившегося залива Кель-Кор. Мы были тогда в весьма затруднительном положении, забыв туркменскую поговорку: «Воду сохраняют до воды».

В середине лета два-три дня без воды — это смерть. Нам повезло, вода нашего колодца вполне удовлетворила верблюдов, и они напились ею всласть. В одном из бочонков сохранилось несколько кружек воды, которые помогли нам добраться до Джебела. Но, когда мы туда пришли, у нас был страшный вид: обгорелые, впалые щеки, красные от пыли глаза, черные потрескавшиеся губы и распухшие, еле ворочающиеся во рту языки. Молодость быстро восстанавливает силы. Уже через день мне казалось, что отряд снова готов тронуться в очередной маршрут.

— В нашей пустыне под песком спрятано много богатств. Вы, геологи, ищете их — это хорошо. А как в других пустынях? — спросил Мамед.

Во всех пустынях мира имеются большие запасы самых разнообразных полезных ископаемых. Прежде всего это различные минеральные соли, залегающие на поверхности или близко к ней. Пустынный или полупустынный климат создает благоприятные условия для образования соляных озер или заливов (Баскунчак, Кара-Богаз-Гол). В них добываются поваренная соль, мирабилит, сода, различные соли натрия, магния, брома, калия и других элементов. В пустынях Ближнего Востока найдены каменный уголь, железо и марганец, цветные металлы (свинец, цинк и медь), серебро и золото. В пустынях Северной Африки помимо солей обнаружены черные и цветные металлы® В Австралии установлены промышленные запасы каменного угля, железа, меди и других цветных металлов, золото и урановые руды. В юго-западных пустынных районах США — уран и титан. В прибрежной пустыне Чили — сера, фосфор, медь, серебро. Довольно часто во многих пустынях встречаются селитра и сера.

Весьма любопытна история Серных бугров в Каракумах. Местному населению эти бугры и появляющиеся иногда там выходы горючего газа известны давно. Первое научное описание составил академик А. Е. Ферсман в 1925 г. По его настоянию здесь была начата промышленная разработка серы уже в 1930 г. А. Е. Ферсман обратил внимание и на выходы горючего газа, предполагая, что на глубине может быть расположено газовое месторождение. Действительно, позже здесь было открыто Зеагли-Дарвазинское газовое месторождение. Образованпе самородной серы во многих случаях ученые связывают с углеводородами. На поверхности пустыни, как уже упоминалось, гипс является обычным минералом. Если на него воздействовать углеводородами, то может возникнуть свободная сера.

В некоторых пустынях на глубине содержатся большие запасы термальных вод, пресных либо соленых. Например, в Прикаспийской низменности на глубине 7 000 м температура воды 180 °C, а на больших глубинах в том же резервуаре, вероятно, достигает 300 ° и более. Подсчеты, проведенные М. П. Петровым, показали, что энергетические запасы Прикаспийской впадины в 840 раз превышают годовую выработку тепла, которое производится в СССР при сжигании основных видов топлива.

Но самым большим минеральным богатством пустынь оказались залежи нефти и газа. Они известны в пустынях всех континентов, за исключением Антарктиды. Есть основание предполагать, что под покровом ледяной пустыни Антарктиды, где уже найдены залежи угля, будут открыты залежи углеводородов. В нашей стране особо много месторождений нефти и газа обнаружено в пустынях и полупустынях, окаймляющих Каспийское море с севера и востока. Нефтяные месторождения в Эмбенском районе (Казахстан) разрабатывались еще до революции. С давних времен известно и месторождение Челекен, расположенное на полуострове, который еще недавно был островом. Только за последние годы в Прикаспийских пустынях открыто более 10 месторождений нефти и газа, в том числе получившие широкую известность месторождения Астраханское, Жанажольское и др.

В зарубежных пустынях наиболее богатыми нефтью и газом оказались пустыни Среднего Востока. Одно из крупнейших месторождений Бурган открыто в Кувейте еще в 1938 г. Оно связано с крупной антиклинальной складкой (40x15 км), осложненной тремя небольшими куполами: Бурган, Магва и Ахмади. Нефть залегает в песчаниках мезозойского возраста.

В Саудовской Аравии расположено получившее широкую известность месторождение Гавар, известное с 1948 г. Это одно из крупнейших нефтяных месторождений мира, изначально извлекаемые запасы нефти превышали фантастическую цифру 10 млрд т. Отдельные скважины давали притоки нефти более 1 500 т в сутки.

Пожалуй, стоит упомянуть еще об одном очень крупном месторождении нефти Хасси-Месауд, расположенном в Алжирской Сахаре и имеющем весьма интересное геологическое строение. Месторождение было открыто в 1956 г., извлекаемые запасы составляли более 1,5 млрд т. Притоки нефти в отдельных скважинах достигали 1 700 т в сутки.

Но вернемся в Джебел. Подготовка к маршруту является одним из наиболее важных элементов работы геолога. Необходимо выяснить, какие исследования были проведены ранее, в чем их достоинства, что осталось неясным, четко поставить задачи и подумать о том, как их проще и лучше выполнить. Кроме того, конечно, надо продумать вопросы о транспорте, местах стоянок, необходимых запасах пищи и воды, лагерном оборудовании и т. д.

Схематический разрез месторождения Хасси-Месауд, Алжир

Время от времени, отрываясь от материалов, я любовался ковром, на котором лежал. Туркменские ковры славятся своей красотой и добротностью с древних времен. Даже знаменитый путешественник Марко Поло нашел место для их описания в своих воспоминаниях. Обычно народное прикладное искусство и фольклор в той или иной мере отображают окружающую природу. Откуда же в серой пустыне, пусть иногда озаренной прекрасными закатами, такая удивительная гамма цветов? Я поделился своими мыслями с Мамедом. Как всегда весело улыбаясь, он ответил:

— Приезжай весной — увидишь!

Действительно, когда на следующий год я приехал ранней весной, Мамед показал мне чудо — цветущую пустыню. Пески цвели, цвели удивительным разнообразием красок бесчисленного количества цветов. Больше всего поражали тюльпаны — их было множество. Красные и желтые, они создавали основной лейтмотив картины. Фигурные яркие листья ферулы, распластавшиеся по песку, украшали кружевной фон ковра пустыни. Десятки разнообразных мелких растений переплетали замысловатый узор своими мелкими, но яркими цветочками — синими, голубыми, розовыми, белыми. Как жаль, что через неделю, максимум две все исчезнет под палящими лучами солнца. Так вот откуда берется удивительный орнамент и прекрасная гамма цветов туркменских ковров! Каждый ковер — это созданный искусными руками гимн весне в пустыне!

Но вот маршрут намечен. Он проходит мимо «ворот» Большого и Малого Балхана. Большой Балхан — пустынное плоскогорье высотой до 1880 м, на юге круто обрывающееся в сторону Прикаспийской низменности. Малый Балхан — отдельная гора, похожая на огромную половинку огурца, выброшенную на пески Каракумов, высотой до 780 м. На фоне пустыни эта экзотическая гора выделяется темным пятном — для геолога это всего лишь крупная антиклинальная складка, сложенная известняками мезозойского возраста. Малый Балхан отделен от Большого Балхана широкой долиной. Вероятно, когда-то она была пропилена древним Узбоем, а затем ветер завершил ее отделку. Весной он обычно дует со стороны еще холодного Каспийского моря к центру уже прогретой пустыни. Осенью, наоборот, устремляется из холодной пустыни к теплому морю. Стоя в ветровой тени Большого Балхана, где не ощущается движение воздуха, можно наблюдать, как в каких-нибудь 20–30 м от вас несется черная от песка и пыли струя урагана. Пересекать такую струю, вырывающуюся из «ворот», очень трудно. Трудно дышать, ветер сбивает с ног, стремительно несущиеся песчинки больно бьют по лицу, забиваются всюду, за плотно застегнутый воротник, в карманы, ботинки.

За Малым Балханом снова «ворота» между ним и западными отрогами Копетдага. «Ворота» пошире, и ураганы здесь уже не столь сильные. А далее отроги Западного Копетдага — цель нашего маршрута.