ФЕРСМАН. ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ МИНЕРАЛОГИЯ

КАК РАСТУТ КАМНИ. Магма переходит в смесь кристаллов — в кристаллическую горную породу. Наука петрография

Уже много раз говорили мы в наших очерках о том, что камни имеют свою собственную историю жизни,— правда, очень отличную от истории живых существ. Жизнь й история камня очень длинная: она измеряется иногда не тысячами, а миллионами и даже сотнями миллионов лет, и потому нам очень трудно подметить те изменения, которые тысячелетиями накапливаются в камне. Нам кажутся постоянными булыжник мостовой и камень среди пашен только потому, что мы не можем заметить, как постепенно под влиянием солнца и дождя, копыт лошадей и незаметных глазу мельчайших организмов и булыжник мостовой и валун на пашне превращаются во что-то повое.

Если бы мы умели изменять скорость времени и если бы можно было, как в кинематографе, в бешеном темпе провести перед нашими глазами историю Земли на протяжении миллионов лет, то за несколько часов мы увидели бы, как выползают из глубины океанов горы и как они снова превращаются в низины; как образовавшийся из расплавленных масс минерал очень быстро рассыпается и превращается в глииу; как в секунду миллиарды животных накопляют громадные толщи известняков, а человек в долю секунды уничтожает целые горы руд, превратив их в листовое железо и рельсы, в медную проволоку и машины. В этой бешеной скачке все изменялось и превращалось бы с молниеносной быстротой. На наших глазах камень рос, уничтожался и заменялся бы другим, и, как в жизни живого вещества, всем этим управляли бы свои особенные законы, которые в призвана изучать минералогия.

Мы начнем изучение минеральной жизни Земли с недоступных исследованию глубин — с зоны магмы, там, где температура немного выше 1500° Ц и где давление достигает десятка тысяч атмосфер.

Магма — это сложный взаимный раствор-расплав огромного количества веществ. Пока она кипит в недоступных глубинах, пропитанная парами воды и летучими газами, в ней идет своя внутренняя работа, и отдельные химические элементы соединяются в готовые (но еще жидкие) минералы. Но вот температура падает — под влиянием ли общего охлаждения, потому ли, что магма переходит в более холодные и более высокие зоны, но она начинает застывать и выделять из себя отдельные вещества. Одни соединения раньше переходят в твердое состояние, чем другие, они закристаллизовываются и плавают или падают на дно еще жидкой массы. К возникшим твердым частицам мало- помалу силами кристаллизации притягиваются все новые и новые; твердое вещество собирается вместе, отделяясь от жидкой магмы.

Магма переходит в смесь кристаллов — в ту минеральную массу, которую мы называем кристаллической горной породой. Начиная со светлых гранитов и сиенитов и кончая темными, тяжелыми базальтами, пестрой картиной лежат перед нами затвердевшие волны и брызги некогда расплавленного океана.

Сотни различных названий дает им наука петрография, пытаясь в их строении и химическом составе найти отпечаток их прошлого в неведомых глубинах Земли.

Состав твердой горной породы — это далеко не то, что состав самого расплавленного очага. Огромное количество летучих соединений пропитывает его расплавленную смесь, выделяется могучими струями, пронизывает ее покров; и долго курится и дымится ее очаг, пока смесь совсем не застынет в твердую горную породу. Только ничтожная часть этих газов остается внутри затвердевшей массы, другая часть поднимается к земной поверхности в виде газовых струй.

Далеко не все эти летучие соединения успевают достигнуть земной поверхности. Огромная часть их осаждается еще в глубинах, пары воды сгущаются; по трещинам и жилам текут к поверхности Земли горячие источники, медленно охлаждаясь и постепенно выделяя из растворов минерал за минералом. Часть газов насыщает воды и в виде ключей или гейзеров вырывается на поверхность Земли, другая скоро находит себе другие пути и образует твердые соединения.

Горячие источники — ювенильные, молодые воды, по выражению знаменитого венского геолога Зюсса,— это те пути, которые связывают жизнь магм с жизнью земной поверхности. Их число очень велико, и мы не можем даже приблизительно выразить их величину в числах, хотя и знаем, что в одних Соединенных Штатах Америки их зарегистрировано не менее десяти тысяч, а в Чехословакии свыше тысячи, среди которых много целебных, например знаменитый горячий ключ в Карловых Варах. Эти источники приносят с собой из глубин чуждые поверхности вещества, и по стенкам трещин, по мельчайшим трещинам пород начинают осаждаться минералы, сернистые соединения тяжелых металлов. Так возникают из летучих соединений глубинных магм рудные месторождения, рождаются те скопления полезных ископаемых,которые так жадно разыскивает человек для своей промышленности. А на доверхности Земли вся эта масса воды, летучих соединений, паров, газов, растворов, которые не были задержаны по дороге из глубин и не осели в форме разных минералов,— вся эта масса вливается в атмосферу и в океан, постепенно, в течение многих геологических периодов, приводя их к современному состоянию.

Так мало-помалу создавались наш воздух и наши океаны с их теперешним составом и свойствами — как результат всей долгой истории Земли.

Мы на поверхности. Из недр Земли наша мысль переносит нас к окружающим явлениям природы, и мы ищем вокруг себя новые картины минеральной жизни Земли.

Над нами океан атмосферы — сложной смеси паров, газов, земной и космической пыли. Дальше трех километров от земной поверхности почти совершенно не сказывается влияние превращений Земли. Там, за пределами серебристых облаков, начинаются зоны, более богатые водородом, а на самой границе, доступной нашим исследованиям, сверкают в спектрах северных сияний линии газа гелия. Ближе к нам, в нижних слоях атмосферы, где носятся частички, выброшенные вулканами, где клубится пыль, поднятая ветрами и бурями пустынь,— здесь для нас открывается особый мир химической жизни.

Тесно с атмосферой связаны в своей истории превращения поверхностных вод. Перед нами пруды и озера, болота и тундры с их постепенным накоплением гниющего органического вещества. В тине и иле, застилающих их дно, идут свои мало изученные процессы: медленно стягивается железо в бобовые руды, происходит сложный распад сернистых органических соединений, образуя стяжения железного колчедана. Беспрерывно теплится микроскопическая жизнь, вызывая и собирая все новые и новые продукты. Шире разрастаются эти картины в морских бассейнах, еще грандиознее раскрываются они на просторе вод океанов...

Но перейдем к твердой земле. Здесь царство могучих деятелей земной поверхности — угольной кислоты, кислорода и воды. Постепенно и неуклонно нагромождаются здесь песчинки кварца, угольная кислота завладевает металлами (кальцием и магнием), кремневые соединения глубин разрушаются и превращаются в глины. Ветер и солнце, вода и мороз помогают этому разрушению, унося ежегодно до 50 тонн вещества с каждого квадратного километра земли.

Под покровом почвы глубоко тянется мир разрушения, и до 500 метров в глубину идут процессы изменения, все ослабеввая в своей силе и заменяясь ниже новым миром образования камня.

Так рисуется нам неорганическая жизнь земной поверхности. Всюду вокруг нас идет напряженная химическая работа. Всюду старые тела перерабатываются в новые, осадки ложатся на осадки, накопляются минералы; разрушенный и выветрившийся минерал сменяется другим, незаметно на некогда свободную поверхность ложатся новые и новые слои. Дно океана, илистые массы болота или каменистые русла рек, песчаные моря пустыни — все должно исчезнуть или в потоках текучей воды,, или в порывах ветра, или же сделаться достоянием глубины, покрывшись новым слоем камня. Так, постепенно, продукты разрушения Земли, ускользая от власти деятелей поверхности а закрываясь новыми осадками, переходят в чуждые им условия глубин. А в глубинах породы воскресают в совершенно новом виде. Там они соприкасаются с расплавленным океаном магмы, который проникает в них, то растворяя, то вновь выкристаллизовывая минералы.

Так в своей истории связываются осадки поверхности с магмой глубин, и в вечном круговороте много раз в истории нашей планеты совершает этот долгий путь частица каждого вещества

Камни живут и изменяются, отживают и снова превращаются в новые камни.