Знание-сила, 1997 № 02 (836)

Самая первая в самом глубоком

Не секрет, что уже давно дно Байкала — место, привлекающее ученых. Подводные обитаемые аппараты «Пайсис» несколько раз побывали на подводных склонах озера. Но только зимой 1993—1996 годов геологи впервые пробурили скважины и взяли керны. Этой зимой бурение будет продолжено уже на больших глубинах в северной котловине Байкала.

Настойчивые попытки проникнуть в глубины Байкала, конечно, не случайны. Это озеро представляет собой континентальный рифт, заполненный водой. Обычные озера живут не более пятидесяти тысяч лет, а возраст Байкала превышает двадцать миллионов лет. Поэтому в его отложениях запечатлена история окружающей его территории с олигоцена до сегодняшнего времени.

Иногда Байкал называют будущим океаном, но пока сложно предсказать, пройдет ли озеро весь путь развития от асимметричного континентального рифта, каким он является в настоящее время, до симметричного океанического рифта. Не исключено, что растягивающие напряжения в литосфере региона Байкала затухнут и рифт будет засыпан осадками. Таких погребенных континентальных рифтов, «неудачных претендентов» на роль океанов, известно достаточно много, например, Рейнский грабен. Но, на взгляд члена-корреспондента РАН, директора Института геохимии Сибирского отделения РАН Михаила Кузьмина важно другое — необходимо выяснить: было ли зарождение Байкальского рифта автономным, или он обязан своим появлением столкновению Индии с Евразией.

Вопросы, связанные с образованием и последующей жизнью этого уникального озера, конечно, можно отнести к сугубо теоретическим, однако к Байкалу есть и вполне конкретные вопросы. Главный из них — климатическая летопись двадцати миллионов лет, которая записана в осадках озера, ведь Байкал — единственная точка в Евразии, где по осадочным отложениям можно изучить палеоклимат разных геологических Эпох. В других районах планеты подобные исследования проводят на дне океанов или в ледовых толщах, как, например, в Антарктиде. Именно для расшифровки летописи минувших эпох и возникла международная программа под названием «Байкал-бурение», во главе которой стоит оргкомитет, возглавляемый Михаилом Кузьминым. Начало было положено еще три года назад, когда была пробурена стометровая скважина в районе Бугульдейки, которая дала информацию о периоде в пятьсот тысяч лет. Но тогда бурение осуществлялось совсем близко от берега Байкала, а настоящие «тайны», конечно, скрываются на середине озера, в глубине. Нс несмотря на то, что проект «Байкал-бурение» осуществляется совместно учеными России, США и Японии в рамках Байкальского международного центра экологических исследований, денег все равно не хватает. Поэтому российские ученые нашли способ существенно сократить расходы на бурение — бурить зимой. Вморозить в лед буксир вместе с баржей, на которой располагался буровой станок, оказалось намного дешевле и легче, чем бурить с открытой воды.

На фотографиях Михаила Кузьмина — российский вариант знаменитого судна «Гломар Челленджер» в байкальских льдах

Бурение зимой девяносто шестого года задумали провести на вполне конкретном месте — на подводном Академическом хребте. Еще летом из-за отсутствия настоящего ледокола умельцы подрезали у буксира «Улан-Удэ» днище таким образом, чтобы он мог выскакивать с разбегу на лед и давить его своей тяжестью. И когда двадцать третьего января ледяные поля прижали караван к припаю, буксир выдержал. Не выдержала баржа, на которой находилось все бурильное оборудование; у нее лопнул шов. После титанических усилий по заведению цементного пластыря, созданию крена для того, чтобы добраться до поврежденного места, разошедшиеся листы заварил сам капитан похода Михаил Иванович Казаков. Приморозившись к ледяному полю, караван дрейфовал по Байкалу, и только провидение направило эту дружную «компанию» к нужному месту в центре озера и заморозило там до весны. До берега было более двадцати пяти километров, до дна немного меньше — всего 332 метра.

Хребет Академический, некогда соединявший остров Ольхон с полуостровом Святой Нос, над которым находились ученые, был выбран не случайно — именно здесь на формирование пятисотметровой толщи осадочных пород не оказывают влияние речные наносы.

Сложность, однако, заключалась в том, как поднять со дна эту «летопись веков», не повредив при этом образец. Проблему разрешили специалисты из ярославского НПО «Недра», которые работали до этого на Кольской сверхглубокой скважине. На Байкале они применили гидроударник — устройство, которое выстреливает под давлением полой трубой в скважину. Каждый выстрел — два метра керна. Сначала стрелять было легко: сверху ил, а под ним мягкие глины. Однако с пятидесяти метров пошли плотные глины, а после ста двадцати — аргиллиты, прочные, как камень. Последнюю пробу достали с глубины двухсот метров, а дальше до трехсот метров бурили без керна и применяли только геофизические методы исследования.

«Породы, поднятые из скважины по мере ее углубления в дно Байкала, содержат в себе сведения о климате Восточной Сибири на протяжении примерно четырех миллионов лет в геологической истории Земли,— комментирует Михаил Кузьмин.— Нам было важно понять на примере первого бурения, можно ли в принципе изучать климатические условия на Байкале, потому что во многих случаях этот анализ делается по карбонатным минералам, а на дне этого озера их нет — есть только диатомовые водоросли. И оказалось, что биогенный кремнезем и диатомовые водоросли все же дают возможность получить данные о палеоклимате. А изучение состава осадков даст возможность определить состав воды, атмосферы и температуры в различные отрезки геологического времени.

Но уже сейчас интересным кажется то обстоятельство, что скорости осадконакопления за эти четыре миллиона лет существенно не менялись и составляли около четырех сотых миллиметра в год, что может свидетельствовать о том, что за этот период, очевидно, не было больших изменений геолого-тектонических условий осадконакопления. Конечно, этот вывод требует дальнейшей проверки».

Исследования еще не закончены, тем более что геофизики определили целых три сейсмостратиграфических комплекса донных отложений Байкала, а ученые пока добрались только до первого. Именно попытке добуриться до второго такого слоя и посвящена очередная экспедиция уже нынешней зимой. Ученые предполагают, что километровая скважина на северной окраине озера может дать информацию о климате более древних эпох. _Никита МАКСИМОВ

Владилен Барашенков,

доктор физико-математических наук