Анатолий Малахов - Под покровом мантии

• Название: Под покровом мантии
• Автор: Анатолий Малахов
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: География
• Год: 1965

Кипящая жидкая магма или сверхтвердое вещество? Невообразимо высокие температуры или холод, близкий к абсолютному нулю?..

В самом деле, что же собой представляют недра Земли, какие тайны скрываются под ее мантией?

На эти вопросы наука еще не может дать точного ответа, хотя существует множество самых различных гипотез…

Романтика поисков и упорных исследований геологов, изучающих земные недра, и является темой этой книги. Автор ее, профессор, доктор геолого-минералогических наук Анатолий Алексеевич Малахов, хорошо знаком читателям по увлекательным книгам «Сто профессий геолога» и «Новеллы о камне».

---

Истина, как часто бывает, находится опять-таки где-то посередине между двумя крайними точками зрения. Здесь вступают в силу статистические закономерности, которые сводятся только к большему или меньшему количеству случаев, когда мы можем применить метод актуализма.

Можно привести еще и другие примеры недоработанности теории. Сейчас геологи широко пользуются изучением абсолютного возраста пород с помощью анализа явлений распада радиоактивных элементов. Наиболее принятым является так называемый калий-аргоновый метод. Известно, что с течением времени калий-40 переходит в аргон-40. Период полураспада длится весьма долго — миллиард триста миллионов лет. Точные подсчеты количества калия-40 и продукта его распада аргона позволяют рассчитать, сколько лет тому назад родилась вмещающая порода.

Казалось бы, все ясно, геологи наконец-то стали на путь точных количественных расчетов. Но все дело в том, что метод основан на представлении о неизменности периода полураспада радиоактивных элементов. А так ли это? В 1956 году один из ученых — И. С. Боганик — выступил с утверждением, что это представление противоречит законам диалектического материализма.

Завязалась дискуссия и на страницах печати. И такие крупные геохимики нашей эпохи, как И. Е. Старик, И. М. Франк и другие, вынуждены были признать правильность высказываний Боганика. Но в то же время, если встать на эту точку зрения, то вообще никакие расчеты абсолютного возраста станут невозможными. И геохимики предложили геологам пользоваться радиоактивными методами определения абсолютного возраста, имея в виду, что, когда накопится большое количество фактов, можно будет внести необходимые уточнения и в самую теорию.

Неопределенность часто заставляет геологов высказывать смелые гипотезы, где они пытаются объяснить наблюдаемые факты. Очень часто эти гипотезы на грани научной фантастики. Например, всем известна дискуссия о том, что произошло в 1908 году в Тунгусской тайге. До сих пор, несмотря на то, что после этого события прошло свыше пятидесяти лет, ученые спорят, упал ли там метеорит или произошел ядерный взрыв. Земля ли столкнулась с ядром кометы или летевшее тело так сильно наэлектризовалось, что в результате получился не простой взрыв, а мощный электрический разряд.

Кто-то даже предположил, что в атмосферу Земли проникло тело, состоящее из антивещества (антипротонов, антинейтронов и позитронов).

Писатель А. Казанцев много лет настаивал на том, что в Тунгусскую тайгу в 1908 году упал космический корабль с Марса или с Венеры. Фантастика? Но и другие гипотезы, которые высказаны по этому вопросу, часто имеют не большую степень вероятности. Ничем, например, не подкреплена метеоритная гипотеза. Не все факты укладываются в рамки других гипотез. Спорят между собой геологи, геохимики, метеоритчики, астрономы, физики. В спор включились писатели, учащиеся, студенты и преподаватели многих вузов. Были организованы многочисленные экспедиции в район Тунгусской катастрофы. Иногда летом там собираются десятки людей, причем большая часть из них энтузиасты. Они едут в Тунгусскую тайгу в отпуск на свои средства, чтобы как-то помочь решить этот важный вопрос.

Геология, по-видимому, стоит на пороге крупных преобразований. Огромное количество фактов требует разработки принципиально новых теорий. Не случайно поэтому в 1963 году советские ученые В. Белоусов и М. Садовский высказались о выделении новой науки — геономии, которая объединила бы в себе материалы и методы исследований геологии, геофизики и геохимии.

Недостатки геологических наук, говорили эти ученые, должны быть исправлены математическими методами, лежащими в основе геофизики и геохимии. Многочисленные гипотезы, статистические закономерности, принципы и методы найдут тогда математическое обоснование.

Большинство ученых сочувственно встретило предложение Белоусова и Садовского, отчетливо понимая, что сейчас геологи и геофизики, по сути, перестали понимать друг друга. Гипотезы, которые сейчас приняты в геологии, очень часто вызывают улыбку у тех, кто в совершенстве владеет математическим аппаратом. Обобщения опыта математиков, геологов, геофизиков и геохимиков должны лежать в основе новой науки. Может быть, после этого будут созданы условия для расшифровки тех загадок, которые в настоящее время иногда носят название «законов» в геологии.

Черные артерии глубин

В начале 1962 года весь мир облетело известие о том, что на реке Лене, у деревни Марково, забил фонтан кембрийской нефти. Кембрийская нефть, возникшая более полумиллиарда лет тому назад, здесь отличалась целым рядом замечательных особенностей. Прежде всего она была светлой, или белой, как говорят нефтяники. В основном она состояла из бензина и керосина с небольшой примесью легких масел. Такая нефть по качеству всегда считалась лучшей в мире. Но поражало даже не качество. Было совершенно удивительно, что нефть находится в отложениях той эпохи, когда на Земле была еще слабо развита жизнь.

Правда, и раньше знали, что нефть встречается в кембрийских и даже докембрийских образованиях на многих участках земного шара. Известно свыше 30 месторождений и более 200 точек, в которых была обнаружена кембрийская нефть либо в изверженных породах, либо в очень сильно измененных древних толщах.

Одно из таких месторождений было открыто в Марокко. Нефть здесь обнаружилась в кембрийских и докембрийских сланцах и гранитах. В Америке также встречается нефть в кембрийских и докембрийских осадках. Она известна и в центральных штатах Канады и в США — в Западном Техасе, в юго-восточной части штата Нью-Мексико.

Еще более потрясающими были наблюдения за деятельностью вулканов — Этны в Сицилии и Кракатао в Индонезии. Нефть была обнаружена в продуктах извержений этих вулканов. Следы нефти были и в продуктах вулкана Толима в Центральных Андах, в вулкане Эгмонт в Новой Зеландии и во многих других.

Что же тогда удивительного в том, что у деревни Марково тоже была найдена кембрийская нефть? Дело в том, что все эти факты никак не укладываются в господствующую органическую теорию происхождения нефти. Какие уж там живые организмы могут быть в вулканах!

Правда, надо сказать, что гипотез об образовании нефти очень много. Часть нефтяников считает, что нефть произошла за счет разложения отмерших живых организмов. У науки были даже экспериментальные данные. Один японский химик, перерабатывая рыб (делал он это в особых котлах, без доступа воздуха), получил продукты, очень сходные с нефтью. Сторонники этой теории утверждают, что и часть нефти района Каспия могла образоваться несколько миллионов лет назад после катастрофического прорыва воды Средиземного моря в Черное. Каспийское и Черное моря тогда сливались в один бассейн. И сейчас, говорят нефтяники, происходит этот процесс переработки некогда отмерших организмов в нефть.

Но противников теории происхождения нефти за счет отмерших животных организмов много. Неясен с их точки зрения вопрос о захоронении отмерших организмов. В морских глубинах живет большое количество животных, которые питаются трупами организмов, и вряд ли на дне моря могло накопиться достаточное количество органических остатков, чтобы потом в изменившихся условиях, без доступа воздуха они начали перерабатываться в нефтепродукты.

Другая группа гипотез — за происхождение нефти из накопления растений и на суше и в море. И здесь не без экспериментальных данных. Все мы помним, что в годы Отечественной войны немцы применяли эрзац-нефть, полученную из низкосортных каменных и бурых углей воздействием на них пара и температуры до 400 °C. В таких случаях получались нефтепродукты, настолько сходные с нефтью, что из них можно было получать бензин, керосин, масла.

Но и эта гипотеза встречает серьезные возражения. Если б она была справедлива, то в зоне каждого угольного месторождения можно было бы встретить нефть. В отдельных районах мира такие участки действительно обнаружены. Но, как правило, нефть и уголь разобщены.

Третья группа ученых выдвигает гипотезу смешанного происхождения нефти — и из животных организмов и из растительных остатков, но прежде всего за счет микроорганизмов. Сторонником этой гипотезы был академик И. М. Губкин. И он для подтверждения своих взглядов приводил убедительные экспериментальные данные. Академик Н. Д. Зелинский, перегоняя балхашский гнилостный ил, возникший из отмерших микроорганизмов, получил из него нефтепродукты. И Губкин говорил, что очень много микроорганизмов и растительных остатков накапливается в областях, близких к устьям крупных рек, в морских зонах. Река приносит сюда большое количество разнообразных солей, являющихся пищей для многочисленных микроорганизмов. Отмирая, они падают на дно, покрываются илом. Если такой ил окажется в зонах больших температур, то возникнут условия, близкие к тем, которые были при опыте Зелинского в его лаборатории. И органическое вещество даст нефть.