Таинственность очевидного

«Подыскивать приходится причины…»

… Пора чудес прошла, и нам

Подыскивать приходится причины

Всему, что совершается на Свете.

Эти строки принадлежат великому англичанину Уильяму Шекспиру. Действительно, почему в древнеиндейском календаре, который нашли археологи среди развалин города Тиахуанаку в Боливийских Андах, год состоит из 290 дней? А согласно священному календарю народности майя год был еще короче. В нем 260 дней. Впрочем, продолжительность года любой народ может установить условно. Например, начать отсчет от какого-нибудь знаменательного события.

Иное дело — сутки. Они — непрерывное чередование ночи и дня, захода и восхода Солнца. И самое главное для нас — они имеют отношение к древнейшим геологическим отложениям. Вот об этом, известном немногим, и расскажем подробнее.

Среди плотных горных пород находят следы былой жизнедеятельности сине-зеленых водорослей. Под микроскопом можно разглядеть слои суточного роста их колоний. Он тесно связан со сменой светлого и темного времени суток, которая зависит от периода вращения Земли вокруг своей оси. Внимательно изучив остатки водорослей, исследователи пришли к выводу: 1,5 млрд. лет назад Земля вращалась быстрее. В сутках было не 24, а всего 9 часов. Таковы первые расчеты.

Мы давно разделили геологическую историю развития Земли на временные этапы. Одни из них длились очень долго, другие были короче. Самый короткий — современный. Ему всего несколько миллионов лет. Если начать отсчет из глубины времен, то вслед за докембрием наступил кембрийский период, потом ордовикский, за ним силурийский, девонский и т. д.

Итак, ученые собрали из отложений разных периодов остатки вымерших кораллов. Стали подсчитывать число суточных наростов на них. В кембрийском периоде их было 424, в девонском 396, в каменноугольном 393, в пермском 385, в триасовом 381, в юрском 377, а в современном 366. Конечно, цифры усредненные. Но в целом они показывают, сколько было суток в земном году в различные периоды. Их становилось все меньше и меньше. Иначе говоря, наша планета вращается вокруг своей оси с постоянным замедлением.

Вот и приходится отыскивать причины для объяснения таких странных открытий. Наиболее сильным «тормозом», замедляющим вращение Земли, может быть и Луна. Точнее, лунное притяжение. Если так, то без его влияния наша планета раньше могла бы вращаться гораздо быстрее. Разве нельзя предположить, что у земного шара когда-то не было естественного спутника — Луны?

Есть различные мнения о появлении его вблизи Земли. В частности, такое: Луна — дочь нашей планеты, она «вырвалась» из ее тела, оставив на память о себе гигантскую впадину Тихого океана. А может быть, она когда-то прилетела к нам из необъятного космоса, в котором есть мириады неизвестных нам лун.

Кстати, главный смотритель Александрийской библиотеки Аполлоний Родосский сообщал, что было время, когда Луны на небе якобы не существовало. Об этом он узнал из старинных рукописей III века н. э.

В древних мифах упоминается также о существовании на Земле долунного периода. Не стало ли все это первопричиной великих геологических преобразований на планете в целом и замедления ее вращения вокруг своей оси в частности?

Конечно, тому, что неизвестно, чего никто из нас не видел, трудно подыскивать объяснения. Но в другом сомнений уже нет. Небесные тела, в том числе Земля, обладают способностью естественного излучения радиоволн. Их исследуют с помощью радиотелескопов, развивается научное направление — радиоастрономия.

Еще в начале XX столетия первенство по мощности радиоволнового излучения занимали планеты — гиганты Юпитер и Сатурн. Теперь положение изменилось. Мощность радиоволн, идущих от Земли в космос, в 1 млн. раз больше, чем раньше. Наша планета ныне уступает в этом лишь Солнцу. А причина? Повсеместное распространение радио и телевидения — сильных источников излучений. И если бы где-то рядом с нами во Вселенной обитали разумные существа, владеющие такой же техникой, как и мы, они наверняка бы поняли: то, что произошло с нашей планетой всего за несколько десятилетий, — результат активной деятельности разумных существ.

Как видите, возможности для изменения общепланетных свойств есть. Одни из них стихийные, подчас не вполне понятные, длятся многие миллионы лет. Другие — результат нашего научного и технического развития. Иногда они совершаются за несколько десятилетий. Притом вполне очевидны, хотя мы о них редко задумываемся.

Эволюция и катастрофы

Каждый любит сувениры. Бывают они в единственном экземпляре, бывают в миллионах штук. В этом неповторимость и сходство окружающего нас мира. В моей коллекции преобладают диковинки, созданные природой в отдаленном прошлом. Вот огромная, в несколько килограммов, окаменевшая раковина аммонита. Более 100 млн. лет назад в этой раковине обитало живое существо. Известно и его местожительство — дно древнего моря в районе нынешнего Крыма. Правда, в Черном море искать такие раковины ныне бесполезно. Их обнаружишь только в толщах окрестных гор. Именно оттуда с помощью геологического молотка я и выбил панцирь аммонита…

Когда-то на Земле их было великое множество: больших и маленьких, в чем-то всегда похожих друг на друга и в чем-то различающихся. Ныне аммониты вымерли. Они прошли естественный путь своей эволюции: развитие, преобразование и вырождение. Как правило, этот путь длинен — многие тысячелетия и даже миллионы лет.

На смену одним существам приходили другие, более приспособленные к вечно изменяющимся окружающим условиям. Их создавали и создают естественные стихии. А ныне прибавились и искусственные, не предусмотренные природой. Вот один из многочисленных примеров.

В 1969 году вытекла нефть из танкера в заливе Баззардс (северо-восточное побережье США). Нефть добралась до прибрежных болот, где в изобилии обитали крабы. Прошло всего несколько лет. Крабы изменили свою подвижность, чаще стали линять.

Итак, несколько лет и долгие, долгие тысячелетия. Разница в ускорении процессов изменения огромная.

Среди природных диковинок есть в моей коллекции и зуб мамонта. Размером с кулак. Гигантские мохнатые слоны исчезли с лика Земли не миллионы, а всего несколько тысяч лет назад. Наши далекие предки когда-то охотились на них. Теперь чучела и даже мясо мамонтов можно увидеть лишь в музеях. Дело в том, что, в отличие от других вымерших животных, останки этих зверей хорошо сохранились среди толщ мерзлых горных пород. Там нередко и находят мамонтов, будто застигнутых врасплох неожиданной гибелью. Можно подумать, что их уничтожил какой-то природный катаклизм. Но какой?

Известно — мамонты быстро вымерли в период последнего большого оледенения. Закончилось оно около 12 тыс. лет назад.

24 столетия назад древнегреческий философ Платон написал диалоги «Тимей» и «Критий». В них он рассказал об огромном острове, существовавшем в Атлантическом океане примерно 10 тыс. лет назад, — Атлантиде. Платон ссылается на своего предка Солона, а тот ссылался на сообщения жрецов Древнего Египта, которые услышали об этом… И здесь начинается неизвестность. Острова этого никто не видел. Однако научные и художественные произведения о нем написаны.

В 1898 году на французский корабль подняли с предполагаемого места гибели Атлантиды камень. Это была стекловидная вулканическая лава, которая могла образоваться только на суше при атмосферном давлении. Лаву сохранили. А когда научились радиоактивными методами определять возраст горных пород, исследовали ее. Извержение загадочного вулкана состоялось приблизительно за 13 тыс. лет до н. э.

Можно сказать: «Ну и что? Ежегодно на суше и на дне моря происходят извержения вулканов». Кусок лавы— это не абсолютное доказательство. И все-таки об Атлантиде не забывают. В 1979 году в газетах мира вновь замелькали сообщения об открытии легендарной, хотя и затонувшей земли. На этот раз воспользовались даже фотоснимками склонов подводной горы Ампер, которые были сделаны с борта научно-исследовательского судна «Московский университет». На фотоснимках запечатлены остатки искусственных сооружений. Без сомнения, их возводили на суше, которой сейчас уже нет. Но Атлантида ли это?

Теперь со дна морского поднимаемся в горы Америки. В Кордильерах мексиканский ученый Гарсиа Пайона нашел на высоте 5700 метров развалины двух хижин. Рядом с ними прибрежные осадки, ракушняк, следы деятельности моря. Геологический подъем этого района произошел более 10 тыс. лет назад.

Лауреат Нобелевской премии Уиллард Либби внимательно изучил результаты множества радиоуглеродных анализов подобных археологических находок и пришел к парадоксальному выводу: «Примерно 10400 лет назад следы человека внезапно исчезают… Полученные пока факты как будто свидетельствуют о том, что именно на этом рубеже происходит какой-то перерыв в последовательности».

Сравнительно недавно в Антарктиде пробурили ледяную толщу на глубину полутора километров. Обнаружили вулканический пепел. Его возраст около 8—12 тыс. лет до н. э. Видимо, тогда на Земле повсюду происходили геологические катастрофы. Любопытно также, что точка отсчета солнечного календаря Индии — 11 652 год до н. э., календаря народности майя— 11 653 год до н. э. Казалось бы, мы привели различные факты и предположения. Все разрозненно, цели исследований разные. Но есть в них удивительное совпадение. Конец и начало загадочных событий. В целом они совпадают по времени. Нельзя ли предположить, что именно тогда был период бурных преобразований на нашей планете? С ними связаны последнее оледенение, гибель так и неоткрытой Атлантиды, быстрое исчезновение мамонтов. Да и древние люди как бы заново начали отсчет своей культурной истории с тех времен.

Но кто знает? Может быть, это лишь удачно собранные в одну цепочку, но отнюдь не совпадающие звенья событий. Новые открытия позволят в будущем все объяснить иначе. Ведь не случайно немецкий философ Артур Шопенгауэр говорил, что «каждый принимает конец своего кругозора за конец света». Тем более, если этот кругозор окутан туманом далекого прошлого.

Всесозидающее солнце

Туда луч Солнца не проникает. И все-таки земные недра неразрывно связаны с преобразующей силой космического светила. Недаром подземные залежи угля называют «кладовыми солнечного камня».

Не было бы Солнца, не возникли бы в глубинах планеты многие полезные ископаемые. А может быть, и вся каменная оболочка планеты была иной. Ее основа — граниты и базальты, вероятно, имеют отношение к далекому небесному источнику тепла и жизни. Конечно, возразить тут нетрудно. Любой учебник геологии утверждает: эти горные породы — результат застывания расплавленных масс подземных глубин (магмы). И факты вроде бы не дают повода для сомнений. Базальты плавят в заводских печах. Получают базальтовое литье. Тот же мелкокристаллический камень, но требуемой нам формы. Можно превратить в расплав и граниты. Сложены они из кристаллов кварца, полевых шпатов, слюд и некоторых других минералов. Неспешное застывание магмы способствовало росту крупных кристаллических зерен. Поэтому само название «гранит» не случайно происходит от латинского слова «гранум» — зерно.

Семейство гранитов многообразно. Серые и розовые камни Ленинграда, прочно укрепившие болотистые берега Невы, — это граниты. Постамент Медного всадника и Александровская колонна — тоже граниты, образованные из прочно спаянных между собой небольших зерен минералов.

Но иногда такие «зерна» превращаются в настоящие глыбы. Находят кристаллы кварца в рост человека, полевого шпата размером с большую комнату, пластины слюды, способные закрыть витрину современного магазина. Они тоже составная часть разновидности гранитов— пегматитовых образований. Тайну их происхождения старательно изучал на Южном Урале академик А. Е. Ферсман. Александр Евгеньевич установил, что глубинная магма проникала в трещины в земной коре, где застывала при температуре 400–700 °C. Эти трещины заполнялись минеральными зернами, которые росли, кристаллизовались, чем-то напоминая по форме и расположению древние египетские иероглифы. Иногда в просторных пустотах возникали огромные кристаллы.

Итак, изначально граниты произошли из магмы. Это привычное утверждение. А может быть, они прячут в себе былые биосферы? Такую мысль высказывал еще учитель А. Е. Ферсмана — выдающийся естествоиспытатель Владимир Иванович Вернадский.

Привычные для нас массивные камни когда-то были песком и глиной, почвой, на которой росли деревья и травы. В общем, они представляли собой составную часть земной биосферы. Со временем все это оказалось погребенным под отложениями последующих геологических эпох. В глубинных недрах эти «остатки» переплавились в массы, из которых потом возникли граниты, отдав планете дополнительную энергию Солнца. Ту, которую впитали в себя, будучи поверхностными образованиями.

Еще более смелое предположение высказали советские ученые Н. В. Белов и В. И. Лебедев. Некоторые минералы, оказавшись на поверхности, тоже превращаются в копилки солнечной энергии. Например, алюминиевые. Исследователи с помощью современных приборов сумели заглянуть во внутреннее строение минералов. Оказалось, что в полевых шпатах расстояние между атомами в кристаллической решетке невелико. А вот в глинах оно гораздо больше. Какая же сила сумела раздвинуть атомы? Наверное, солнечная энергия. Оказавшись вновь в глубоких недрах, глина преобразовалась в полевой шпат. Кристаллическая решетка сжимается, выделяя ранее накопленную энергию космического светила.

Может быть, не только внутренние силы планеты, но и внешние таким образом участвуют в действии подземного «котла»? Происходит извечный круговорот в материальном мире. Он постоянно преобразует и хранит свое природное творение — Землю.

«Вулканов циклопическая кухня»

Вера Инбер — известная советская поэтесса. Специально вопросами происхождения полезных ископаемых не занималась. Но прочтите строки ее стихотворения:

Здесь, если их попробовать надрезать,

Еще земные корки горячи,

Горячими солями и железом

Пропитаны подземные ключи,

Еще печет и варит — не потухла

Вулканов циклопическая кухня.

Такое художественное описание в чем-то близко и к современным воззрениям ученых. Большинство из них считает: многие твердые полезные ископаемые, особенно руды, возникли из горячих расплавов и растворов. Да что современные ученые! Подобное убеждение старо как мир.

Друг и ученик Аристотеля Теофраст славился своим трудолюбием. 230 различных сочинений оставил он людям. Среди них был труд «О камнях». Это сочинение знакомит с горным делом, которое процветало на Земле издавна. Вероятно, Теофраста мы можем назвать первооснователем науки о полезных ископаемых. А может быть, нам так и не узнать, кто был самым-самым первым на пути к истине. Ученик Аристотеля родился почти 24 столетия назад. До него человечество в течение тысячелетий использовало горные породы, постепенно познавало их свойства, задумывалось: откуда они?

Почти тысячелетие минуло с тех пор, как Абу Али Ибн Сина (Авиценна) делил природные образования на камни, плавкие тела (металлы), серные тела (горючие) и соли. В то же время жил и ученый-энциклопедист аль-Бируни. Он тоже интресовался камнями. Заметил, что в кварце встречаются жидкие включения. Логично решил — минералы образуются из водных растворов.

Таковы отдельные штрихи путей познания возникновения минеральных веществ. Потом было много открытий. И каждый раз они приносили что-то новое, заставляя сомневаться в достоверности известного. В этом диалектическая сущность многообразия природных проявлений. Вода и огонь, давление и движение в горных породах — все привлекалось для доказательств. За несколько столетий исследователи сумели детально изучить состав, физические и химические свойства тысяч минералов, слагающих земную кору.

Но и для наших современников осталось много дел. По-прежнему не познано то, что спрятано в горячих глубинах недр. На планете немного мест, где есть прямые свидетельства их действия. Пожалуй, только вулканы помогают узнать, что скрывают недра. В нашей стране они сосредоточены на Камчатке и Курильских островах.

Есть там естественные вулканические лаборатории. В них создаются многие минералы. Давайте мысленно побываем на Узонском термальном поле — теплом, местами горячем участке камчатской земли. Тут плещется необычное озеро. Его берег вместо песка усыпан зернами серы. После дождя прозрачные воды Узона мутнеют. В них зарождаются новые кристаллики серы. Через несколько дней воды «зацветают». Формируются зеленые зерна окислов мышьяка и железа. Потом желтеют. Наступает пора возникновения желтого и оранжевого минерала — аурипигмента. А кое-где в прозрачных, нагретых теплом недр источниках вокруг газирующих трещин дно становится красным от образования сульфида железа. Если бы мы копнули землю на 1 метр глубже, то увидели бы свинцово-черные игольчатые кристаллы антимонита. На Узоне образуется и нефть.

Все это предвестники будущих полезных ископаемых. Современные свидетельства о возможных путях появления кладов планеты. Поэтому невольно хочется предположить, что различные соли, нефть и руды имеют некое единое первоначало. Но какое оно в самом деле?

«Вулканов циклопическая кухня» — лишь приоткрытый клапан глубинного «котла». Там господствуют высокие температуры и давления. Это мы в целом знаем. Определяем их, однако, косвенными методами, с помощью расчетов. Непосредственных фактов очень мало. Отдельные сверхглубокие скважины не дают полной картины. Значит, пока остается домысливать. Возможно, в очень горячих недрах заложены истоки тех неорганических масс, которые потом станут холодным каменным материалом земной коры. На ее поверхности развивается другой мир — созидатель органических веществ. Их разделяет и в то же время объединяет тонкая скорлупка твердых горных пород. Граница недоступного спрятана у всесжигающего подземного барьера. Не могут живые существа обитать там. А если и попадут туда, их останки быстро преобразуются в неорганический материал. И все-таки…

Когда сотрудники Дальневосточного центра Академии наук СССР изучили пепел курильского вулкана Тятя, то нашли в нем, хотя и в очень небольшом количестве, органическое вещество. Из него даже выделили похожее на вазелин масло, состоящее из углеводородов, подобных нефтяным. По расчетам советских вулканологов, только вулкан Тятя при однократном извержении выбрасывает или создает около 150 тыс. тонн органических масс!

На что способно незаметное

Нашей планете очень повезло среди других планет Солнечной системы. Будь ее расстояние до Солнца меньше всего на пять сотых, могла бы превратиться в горячую и непригодную для жизни Венеру. Будь она дальше от Солнца на одну сотую, чем-то напоминала бы холодный и пустынный Марс. Благодаря космическим исследованиям мы теперь больше знаем об этих планетах.

Даже небольшие изменения в составе земных веществ и в расстояниях между небесными телами — совсем не пустяки. Мы живем, не задумываясь об этом. Нам повезло. Мы есть. Не выдуманные марсиане и фантастические венерианцы, а земные люди, одаренные богатствами зелено-голубой планеты.

За долгие тысячелетия своего существования мы сумели разобраться в том, как стихийные силы природы преобразуют ее лик. Капли дождя, морской прибой, порывы ветра разрушают и разбрасывают повсюду частицы минералов. «Ливень» из африканского песка может выпасть над Англией (так было в декабре 1979 года) и даже над льдами Арктики. Преобразующие силы заключены в лучах жаркого Солнца, в трескучем морозе, в непрерывном рождении и отмирании животных и растений. Повсюду незаметное совершает в сумме огромную работу. Нет таких пород на земной поверхности, которые нельзя разрушить действием этих сил, превратить в иные минеральные вещества. Поэтому наряду с массивами магматических (изверженных) пород встречаем мы повсюду и осадочные образования. Внешние и внутренние силы планеты сталкиваются в земной коре непрерывно. Они наглядны. Но вместе с тем действует и бесчисленная армия «бойцов», спрятанных в молекулах и атомах веществ, даже в их «осколках». Природные возможности незримого огромны.

Вот обыкновенная вода. Состоит она из двух элементарных газов — кислорода и водорода. Чтобы разложить воду на составные части, необходима температура, близкая к той, что расплавляет камни. Добыть из воды кислород трудно. Однако достаточно Солнцу осветить своим живительным светом листок любого растения, содержащего влагу, и происходит удивительный процесс. Его называют фотосинтез. Это он незаметно для нас создает ежегодно на планете около 4,67 млрд. тонн кислорода! Помогает выделить его из растений, чтобы поддержать живое, принять участие в «строительстве» различных минеральных масс, в том числе и полезных ископаемых. Каким образом? Ну, скажем, вот так.

В недрах есть сероводородные воды. Там, где они выходят на поверхность, могут рождаться серные отложения. Это делает свое дело невидимка-кислород. Вспомните об Узоне! Залежи серы возникли в пустыне Каракумы, имеются они в Туркмении, в Ферганской долине Узбекистана и в Прикарпатье. Здесь природа обошлась без вулканического жара. Был бы рядом активный химический элемент, в частности тот же кислород. Он создает и железорудные клады. Для этого ему достаточно «встретиться» в озерах или болотах с соединениями, содержащими железо и марганец. Известно ли вам, что самое первое железо в России добывали из болотных железных руд в Карелии. Петр I приказал построить для их переработки завод. Ему обязан своим рождением город Петрозаводск. Современный серебристый металл — алюминий — нередко добывают из залежей, также возникших под действием окислительных процессов в земной коре.

Вот какой могучий, хотя и незаметный элемент — кислород. Благодаря ему верхняя часть земной коры как бы расслоилась на две зоны: верхнюю — окислительную— и нижнюю — восстановительную. В верхней вместе с другими элементами активно властвует кислород.

Химическое взаимодействие минеральных и органических веществ непрерывно расчленяет, соединяет и преобразует все вокруг нас. Где-то очень медленно, где-то быстро. Из легких газов может родиться жидкость, благодаря им растворы могут окаменеть, а твердое исчезнуть в летучем облачке. Все это вместе взятое и создает нашу планету — частицу материи, из которой «соткана» Вселенная.

Геохимические правила

В простейшем объяснении они общепонятны. Круговорот природных элементов непрерывен. Постоянно где-то и что-то собирается или, наоборот, рассеивается. Из нового сочетания веществ создаются природные соединения с иными свойствами, распадаются старые. Повсюду действуют свои закономерности, свои правила.

Такой процесс может идти очень быстро, например при горении. Вместо угля остаются пепел и газ. Здесь господствует окислительный процесс. Без кислорода тут не обходится. Иногда этот процесс бывает и весьма медленным. Для образования угля из отмирающих растений нужны долгие тысячелетия. Да и особо благоприятные условия. Не успев сгнить, растения в огромном количестве должны попасть под толщу горных пород. Для их медленного обугливания требуются определенные условия. Попробуйте сделать так, чтобы все совпало, как требуется. Нелегко это природным силам. Гораздо проще и быстрее человеку сжечь уголь в топках.

В этом и заключается одна из главных причин несогласованности между хозяйственной деятельностью людей и естественной неспешностью планеты в создании полезных ископаемых, в ее собственных неповторимых путях преобразования.

Горные породы, как и живой мир, предпочитают существовать в определенных сообществах. Там, где в породах много кремнезема, накапливаются цинк и свинец. Среди щелочных образований находят себе место никель и кобальт. Вместе с горячими газоводяными парами, идущими из глубин, переносятся молибден и вольфрам. Алюминий может накапливаться ближе к поверхности земли, среди отложений, на которые воздействуют даже изменения погоды. В целом по определенным геохимическим правилам, как по полочкам, раскладывает в земной коре свои сокровища природа. Но как мы их используем? Молибдена в недрах почти в 100 раз меньше, чем ванадия, а добываем мы его в 70 раз больше. Явная диспропорция. Подобное происходит и с другими рудными кладами. Прав был В. И. Вернадский, когда говорил, что «человек изменяет геохимическую историю всех металлов». Предполагают, что лет через 50 в поверхностных отложениях Земли станет в 10 раз больше свинца, в 100 раз ртути. Зато месторождения их в доступных нам недрах почти исчезнут, будут выработаны.

Богатства недр планеты не уменьшатся. Только часть их перейдет в другое состояние. Сначала сконцентрируется в машинах, изделиях, потом рассеется повсюду, в том числе превратится в отходы. Так «срабатывает» новый, хозяйственный, вариант геохимических правил, когда они подчиняются технической мощи людей.

Возьмем самый известный металл — железо. Ученые подсчитали, что с каждым годом его становится все больше и больше. Но где? Буквально под нашими ногами, в земле и в водах. Чаще в виде окиси, которую нельзя добывать как руду, но легко заметить повсюду, где мы имеем дело с железом. Это — обыкновенная ржавчина. Пока не пытались считать потери от нее, думали — они небольшие. Подсчитали и удивились: несколько процентов национального дохода государств отбирает ржавчина, или коррозия.

Тысячелетняя привычка заставляла смотреть на эти потери безболезненно. Ныне истощение минеральных ресурсов, которое уже привело к тому, что мощные металлургические предприятия железного пояса Урала работают на привозной руде, вынуждает смотреть на эти потери иначе. Всего несколько десятилетий потребовалось, чтобы срыть знаменитые рудные горы Урала — Благодать и Магнитную.

А ведь выход есть. Его подсказывает наука. Найдено множество способов защиты металлов от коррозии. Уже известны лучшие варианты рациональной и комплексной добычи полезных ископаемых. Однако и поныне вырастают горы отвалов вокруг рудников и шахт. Дымят тысячи труб металлургических предприятий. Вместе с полезными изделиями они непрерывно создают вокруг себя искусственные месторождения, которые мы не можем разрабатывать. Цветная металлургия насыщает окрестности свинцом, цинком, медью, кадмием, селеном, молибденом, фтором, серебром. Черная металлургия — марганцем, никелем, ванадием.

Не отстают от металлургических и другие предприятия. Шинные заводы выбрасывают в окружающую среду сурьму, мышьяк, цинк, медь, свинец; красильные предприятия— цинк, медь, кадмий, свинец и т. д. Продолжать этот перечень нет смысла.

Так возникают искусственные зоны насыщения природной среды различными химическими соединениями, притом в новом, ранее неизвестном природе сочетании.

Иногда говорят: нет правил без исключения. В естественный геохимический круговорот минеральных веществ теперь вошло довольно много исключений. К чему они приведут в будущем? Об этом надо задумываться сейчас.

Потребности и возможности

Мы привыкли к великому разнообразию природы нашей страны. Но на Земле есть государства, территория которых почти сплошь покрыта песками. И представьте, именно здесь для промышленности песка нужного качества может не хватать. Его привозят на кораблях из заморских стран. В тщательно упакованных мешках, чтобы не просыпалось ни песчинки. Приобретают за деньги. Да, пески Аравии — не лучший материал для строительства. В то же время в глубине недр под ними скрыты огромные запасы нефти. Отсюда по нефтепроводам и в танкерах черное золото доставляют в разные районы мира, где его не хватает или вообще нет. Вот вам конкретный факт несовпадения собственных хозяйственных потребностей и природных возможностей.

Итак, о потребностях. Они особенно велики в индустриально развитых капиталистических странах. Мощной промышленности необходимо много минерального сырья. Это ее хлеб насущный. Около половины его привозят из других государств. Почти 95 % нефти — основы современной энергетики и химии — поступает в эти страны из дальних, чужих, земель.

Соединенные Штаты Америки в 1950 году обеспечи* вали себя на 91 % полезными ископаемыми, добываемыми на их собственной территории. Эта страна считается одной из богатейших в мире по природным ресурсам. Спустя 30 лет более половины потребностей США приходилось удовлетворять за счет других стран. Тот, кто внимательно читает газеты, смотрит телевизионные передачи и слушает радио, может сделать вывод: не случайно слово «нефть» стало самым ходовым в политических сообщениях.

Что же говорить о положении другого гиганта индустрии— Японии? Она почти целиком питает свою промышленность за счет чужого минерального сырья.

Как видите, проблема обеспеченности государства полезными ископаемыми гораздо сложнее, чем кажется на первый взгляд. Природа не признает государственных границ. Кому-то повезло больше, кому-то меньше. Хорошие, мирные, добрососедские отношения и международная торговля позволяют найти тут выход. Было бы обоюдное желание.

Более важно другое. Почти все известные запасы руд и топлива — срочный вклад. Взять его у Земли в разные сроки и использовать можно. Положить обратно, опять «заполнить сейфы» месторождений ценным сырьем, пока нельзя. Появляется все больше заброшенных рудников и иссякнувших скважин. Их срок истек. Определен он был размерами залежи, умением ее разрабатывать. Воссоздать утраченное богатство уже никому, кроме самой природы, не удастся. А она с этим не спешит. Требует очень долгого времени. В лучшем случае могут помочь наука и техника. Однако чаще всего путем не воссоздания, а более тщательного отбора имеющегося. Что сейчас и пытаются делать.

Есть и другие возможности. Внимательнее, чем в прошлом, изучать недра. Как говорят, вскрыть резервы. В Московской, Калининской или Орловской областях руды свинцовые, медные, многих редких и цветных металлов найти невозможно. Так утверждалось совсем недавно. А теперь? Даже в московском микрорайоне Теплый Стан найдены титановые россыпи. Богат стронцием и подмосковный известняк. Тот самый, из которого возводился град белокаменный. Залежи молибдена найдены в Калининской, Рязанской, Тульской и Воронежской областях. Вот так происходит переоценка ценностей. Так растущие потребности способствуют научному познанию природы. А оно в свою очередь расширяет ее возможности. И все-таки эти возможности не безграничны.

Однако не стоит предаваться унынию. В средневековой Англии пугали, что вскоре промышленность умрет. Мол, все леса вырубят. Не будет дров и древесного угля, которые считались тогда главными видами топлива. Ничего страшного не произошло. На смену дровам пришли уголь, затем нефть и газ. И снова звучат предостережения…

В 1935 году ученые предрекали, что через 15–20 лет все известные месторождения нефти будут выработаны. Однако в 1938 году мировая добыча нефти составляла около 280 млн. тонн. Минули отведенные для исчерпания годы. Опять тревожное предупреждение.

В 1951 году научные авторитеты заявили: «Через 25 лет нефть исчезнет». Но в 1973 году люди умудрились выкачать из недр более 2,8 млрд. тонн черного золота. Одновременно сроки исчерпания одного из главнейших природных сокровищ планеты перенесли на начало XXI века. В чем же дело?

Полстолетия назад запасы нефти оценивались 8 млрд. тонн. При объемах нынешней добычи их хватило бы на три года. Сейчас геологи нашли в недрах множество новых, ранее неизвестных месторождений. Достаточно напомнить о месторождениях Сибири, на Аляске, в Северном море.

Впрочем, тут можно еще долго перечислять, что, где и в каком количестве есть. Думается, главное понятно. Потребности промышленности растут, но и возможности не исчерпаны. Они заключены в безграничном познании и умении людей непрерывно переоценивать ценности, в том числе и недр.

Что будет, если…

Когда-то исчерпаются известные запасы нефти и газа. Предположим, что и новых месторождений не найдут. Что же произойдет? Остановятся машины? Опустеют предприятия? Быт станет патриархальным, как в средние века?

Кажется, до начала 70-х годов текущего столетия этот вопрос мог волновать только специалистов, в основном геологов. Ныне государственные деятели, экономисты и хозяйственники, просто соседи по квартире понимают, что современные блага жизни во многом дарованы нам из недр планеты.

Сжигая в топке 1 килограмм угля, мы можем получить 2500 килокалорий для производства электроэнергии. Ее достаточно, чтобы в течение 25 часов смотреть цветной телевизор. Это хорошо. Но 1 килограмм угля выделяет 7000–8000 килокалорий. Выходит, подчас 2/3 полезного теряется. Может быть, на ненужный нагрев, иногда тепло уходит в трубу, а то и просто в открытую форточку. Это плохо. Более половины добытого из шахт и скважин ценного топлива рассеивает свою энергию в пространстве. Тут уже незримая потеря сотен миллионов тонн, которые сберегли бы и сегодняшний труд людей, и месторождения для потомков.

Знаете ли вы, что горящий уголь одновременно отбирает из воздуха большое количество кислорода? А он для нас тоже ценный дар природы. Для получения из руды 1 тонны металла необходимы десятки тонн воды. Ее и сейчас не везде достаточно.

Совсем недавно подобные расходы не считали. Теперь начинают учитывать. Искать пути разумной экономии.

Нас на Земле с каждым годом становится все больше. Сегодня 4,5 млрд. человек. А завтра? Соответственно растут и объемы производства. Только не увеличивается сама планета. Природные богатства, тем более невозобновляемые— минеральные, имеют свои пределы. Что же будет, если кладовые нефти и газа иссякнут?

Попробуем заглянуть в будущее. Оно скрыто в копилке творческих поисков человека. В ней собраны и чудачества одиночек, и выдающиеся открытия. Там крупицы опыта прошлого, большие проекты настоящего, задумки на будущее.

В холодном и голодном 1920 году житель Курска А. Г. Уфимцев часто посещал местные свалки. Он искал материал для создания солнечной нагревательной установки. Затем собрал ее. Без керосина и дров всего за 40–50 минут умудрялся вскипятить 5 литров воды. Он был чудаком-одиночкой.

И сейчас специалисты не чуждаются свалок. Ведь там скапливается огромное количество сырья, превращенного в промышленные и бытовые отходы. Все чаще из них извлекают металлы, из мусора получают горючий газ, удобрения и многое другое. Как говорят экономисты, здесь скрыты большие резервы материальных ресурсов. Сберегаются миллионы тонн полезных ископаемых. В этом заложена и забота о чистоте нашего дома — Земли, о благосостоянии детей и внуков. Это дело общегосударственное.

В конце 40-х годов на экраны страны вышла веселая кинокомедия «Весна». Знаменитая актриса Любовь Орлова играла в ней роль директора Института Солнца. В действительности такого института в то время не было. Наступил 1979 год. В Ашхабаде был создан первый в стране Научно-исследовательский институт солнечной энергии. На этот раз реальный. Еще раньше в Узбекистане (в Бухаре) вступил в строй действующих первый в стране завод по производству гелиоводонагревателей и гелиокухонь, которые действуют не только летом, но и зимой.

Итак, есть Солнце. Созидатель и потенциальный хранитель энергетических кладов недр. Сжигать их.-^не лучший путь. Они могут быть использованы и для другого. Совершенно бесплатно далекое светило дарит людям то, что они с огромным трудом разыскивают и добывают в темных глубинах, среди крепких каменных толщ. Лишь 1/5000 доля солнечной энергии непосредственно используется человеком. Да и то в основном ради того, чтобы он мог просто погреться на солнышке. А ведь оно посылает на Землю энергию в 20 тыс. раз большую, чем мы получаем из полезных ископаемых. Нефтяные запасы мира содержат вдвое меньше скрытого тепла, чем то, которое с жаркими лучами падает на Аравийский полуостров. Разве в таких подсчетах, пусть и условных, нет реальной заявки на будущее? Осуществить ее — дело науки и времени.

Ну, а наша собственная планета? Если охладить ее глубинные недра всего на 1 °C и использовать оставшееся тепло для электростанций, то они могли бы давать энергию миллионы лет. Известно ли вам, что до глубины 50 километров почти повсюду есть горячие подземные воды? Их тепловая энергия в тысячи раз превышает энергию всех горючих полезных ископаемых. Земля Якутская — мерзлая. Кажется, сколько ни копай, колодец все равно упрется в лед. Но это лишь на первый взгляд так. На глубине свыше двух километров и здесь есть горячая, термальная, вода. Вот вам реальная возможность замены в ближайшем будущем иссякающих топливно-энергетических минеральных ресурсов.

Впрочем, не скоро отслужит свою полезную службу и всем привычный уголь. По крайней мере, его хватит на тысячелетия. Только Канско-Ачинский угольный бассейн располагает сотнями миллиардов тонн горючего камня.

Большинство убеждено, что уголь всегда тверд. Он не похож ни на жидкую нефть, ни на легкий газ. Меньшинство, это специалисты, давно знает другое. Стоит насытить уголь водородом, он превратится в нефтеподобное вещество. И тогда из него можно получать бензин, масла и горючий газ. Человек научился это делать. Есть и другие заменители нефти — растительные. Но разумно ли их превращать в горючее? Царство растений для человека имеет особую ценность.

И еще один надежный помощник. Ядерная энергетика. Более четверти века назад академик Анатолий Петрович Александров поздравил своего упорного коллегу по работе И. В. Курчатова: «С легким паром, Игорь Васильевич». Это был момент, когда из контрольной трубки первой атомной электростанции в Обнинске, под Москвой, заструился пар и вспыхнула лампочка, зажженная атомом. Теперь этот «легкий пар» производят десятки атомных электростанций.

Недалеко то время, когда такие электростанции и теплоцентрали станут привычными, как и нынешние тепловые станции, угольные и газовые котельные. Будут они без дымящих труб, загрязняющих воздух миллионами тонн сернистых выбросов, без гор отвалов, засыпающих землю миллиарднотонной массой шлаков и золы. Да и сырьевых источников для них много — природных и искусственных. Ведь атомные электростанции сами могут производить для себя топливо. Невозобновимые ресурсы делать возобновимыми.

Сегодня мир ради получения энергии и тепла ежедневно сжигает миллионы тонн угля и нефти, миллиарды кубометров газа. По количеству теплоты они равноценны сотням тонн ядерного топлива. Разница огромная.

Так что же будет, если все-таки исчерпаются нынешние запасы нефти и газа? Наука и техника должны решить эту проблему. Возможности есть. Хотя это общий ответ. Имеется много конкретных путей. О них вы узнаете дальше.

К взаимной пользе

«Человек, который добивается действенности науки, должен обладать даром предвидения и особой, назову ее технологической, зоркостью». Как не вспомнить это высказывание академика Анатолия Васильевича Николаева.

Сибирь. Кулундинские степи. Словно зеркала в обрамлении камышей разбросаны здесь озера. Да еще какие! От Урала до Енисея нет подобных соленых озер. Переменчива их судьба.

Вот озеро Большой Ажбулат. Хранило оно под тонким слоем рассола 10 млн. тонн сульфата натрия — глауберовой соли. Запасы этой ценной соли ежегодно увеличивались. Но Кулунда — хлебная житница Сибири. Несколько десятилетий назад решили обеспечить ее водой для орошения полей. Кажется, правильно поступили. Зато месторождение Большой Ажбулат исчезло. Растворилось. И запоздало приходится сожалеть об этом. Все можно было сделать иначе. К взаимной пользе.

Именно на кулундинском сульфате натрия в Барнауле начал работать в 1864 году первый в России содовый завод. Здесь, на Кучукском озере, природную соль перерабатывает крупнейшее в стране предприятие, выпускающее главным образом глауберову соль. Ее попутчика — поваренную соль — предпочитали выбрасывать. Невдалеке отсюда из другого озера добывали прежде всего поваренную соль, избавляясь от неизменного, но лишнего попутчика — глауберовой соли. Разумно ли это было?

Собственные заботы здесь есть и у мелиораторов. Их задача — обеспечить живительной влагой сухие кулундинские степи. Дело полезное. Но опять-таки не учитывались все другие обстоятельства. Такой односторонний подход не радовал соледобытчиков. В результате обводнения могут исчезнуть месторождения соли. Тому пример — Большой Ажбулат.

Вот тут-то и надо обладать той технологической прозорливостью, к которой призывал А. В. Николаев. Он ученик знаменитых исследователей Н. С. Курнакова, В. И. Вернадского и А. Е. Ферсмана. Получив диплом химика, Анатолий Васильевич уехал на озера Кулунды. Нашел в них черную соль — каратус. Показал ее известному геологу. Рассердился на него опытный специалист: «Зачем занимаешься пустяками — это же грязь с солью».

Что же в результате? Во время Великой Отечественной войны вся страна снабжалась этой солью. Десятки миллионов тонн ценного сырья, открытого А. В. Николаевым, послужили для нашей победы. А могли бы пролежать без пользы. Может быть, даже исчезли в результате обводнения.

В степях Кулунды и сейчас сверкают на солнце зеркала соленых озер. Они — ценные природные клады для получения множества различных химических веществ, столь необходимых народному хозяйству. Теперь вопросы их использования решают иначе, чем раньше: рационально и комплексно. Эти понятия, как братья, кровно связаны со своей щедрой, но не до бесконечности, матерью-природой. Особенно там, где речь идет о научно-техническом прогрессе, о жизненных ресурсах.

В любом районе страны, тем более в горнорудном, начинают преодолевать односторонность во взглядах на технологическую пользу тех или иных мероприятий, которая в чем-то другом может принести вред.

Промышленный Донбасс. Каждый здесь делает свое необходимое дело. Шахтеры добывают уголь, строители возводят большие дома. Топливо извлекли из недр, здания построили. И тут вмешалась третья сила — нарушилось равновесие в недрах. Почва просела над выработкой — здания разрушились.

Да, подобная опасность подстерегает человека во многих местах, где он осваивает минеральные богатства. В самом Донбассе почти 1/3 известных запасов «солнечного камня» спрятана под городами, поселками, заводами и фабриками. Много угля и на Днепропетровщине. Там протекает красивая река Самара. Однако стоит извлечь уголь, и красота этой земли исчезнет. На площади в сотни квадратных километров родятся болота. Опять-таки из-за опускания почв над выработками. Ведь каменный фундамент не любит пустоты. Ликвидировать ее предложили ученые. Отработанные подземные пространства стали заполнять минеральными отходами. Так спасли от разрушения высотное здание Донецкого университета и другие постройки. А сколько можно добыть дополнительно угля или руды, не нарушая земную поверхность и то, что создано на ней? В этом конкретная экономическая сущность вроде бы общих понятий: рационально и комплексно.

Вот так к взаимной выгоде мы начинаем искать пути согласия с окружающей природной средой, учимся хозяйствовать на в общем-то маленькой нашей планете.