Баландин Р. Ледяные исполины. История рождения, жизни и гибели великих ледников

ОГЛАВЛЕНИЕ

Часть II. Практика

Глава 7. Зачем изучать растаявший лед?

Теорий много, практика одна
Валуны-свидетели
Отторженцы
Подземные долины

Глава 8. Знать, чтобы использовать
Полезные ледники
Лесс
Грунт

Глава 9. Дальняя экспедиция
Вечная мерзлота
Увидеть, понять, предусмотреть
Здесь прошел великий ледник

Глава 7. ЗАЧЕМ ИЗУЧАТЬ РАСТАЯВШИЙ ЛЕД?

ТЕОРИЙ МНОГО, ПРАКТИКА ОДНА

С чего начинается геология!

Геология начинается с валуна у дороги. Геология начинается от подошв
наших ботинок.
Верхние слои горных пород обычно относятся к ледниковому периоду. Мы
строим на них дома, заводы, плотины, космодромы. Прокладываем по ним
железные и шоссейные дороги.
Великие ледники давно растаяли. Ни льдинки от них не осталось. Знать о
них, конечно, интересно. А какая практическая польза от этих знаний?
Научная теория похожа на воздушный замок. Ее создают ученые. Ледниковая
теория - тоже научная "выдумка".
Иногда практики, озабоченные деловые люди, усмехаются: "Наука - наукой,
а дело делом". И спрашивают ученых: "Какая практическая выгода от вашей
работы?"
Надо сразу сказать: ученый-теоретик не всегда может точно определить
практический смысл своей работы. Петр Кропоткин писал о ледниковом
периоде, не думая, что его теория когда-то поможет геологам находить
месторождения полезных ископаемых. Ученые, которые уточняли уело пня
залегания ледниковых и межледниковых отложен ий, могли не знать, что их
работы помогут воздвигать города и добывать подземные воды.
Теории вовсе не обязательно используются сразу. Им приходит черед через
годы и десятилетия. Но польза от пих обязательно есть и будет. Знания -
драгоценности с постоянно растущей стоимостью. Знания -- спла, которая
упеличивается со временем.
Для человека мысль - это жизнь. Нам думать и знать так же важно, как
действовать. Чем больше знаешь - тем разумнее действуешь.

ВАЛУНЫ-СВИДЕТЕЛИ

Однажды американские геологи обследовали валуны, лежащие на равнине к
югу от Великих озер. Вдруг в одном валуне обнаружили зернышко алмаза!
Находка была неожиданная. Поискали в других валунах. И снова находки:
кое-где оказались алмазики. Мелкие, но все-таки драгоценные крупицы.
Извлекать ал мазики из тысяч валунов - дело хлопотное, дорогое,
невыгодное. Вот если бы найтп настоящее месторождение алмазов. Но где его
искать?
Все зависит от того, от каких каменных толщ были оторваны валуцы и как
двигались. Надо восстановить их путь. Это можно сделать, если хорошо
известны центры оледенения и направление течения ледников.
Геологи нанесли на карту валуны, в которых были найдены алмазы.
Определили по грядам конечных морен стадии отступания края ледника.
Выяснили главные пути ледовых рек.
Начали от валунов с алмазиками передвигаться против течения древних
ледников. Где-то на этих направлениях должны находиться скалы, из которых
были вырваны валуны, содержащие алмазы.
Следы великих ледников привели геологов... прямиком к Великим озерам.
Впадины этих озер были отчасти выпаханы ледниками. Поэтому каждое озеро
вытянуто примерно с севера на юг.
Так и не выяснилось до сих пор: то ли месторождения алмазов скрыты на
дне Великих озер, то ли эти месторождения полностью уничтожены льдами, то
ли они находятся где-то дальше на севере, и Канаде.
Столь же загадочна судьба месторождений уральских алмазов, на Урале в
речных носках удавалось находить мелкие алмазы. Возможно, месторождения
драгоценных минералов полностью были разрушены геологическими силами (в
том числе ледниками), господствующими на земной поверхности.
Очень трудно проходили поиски залежей золота в Норвегии. В современных
речных песках были обнаружены золотники. Затем выяснилось, что и древние
пески золотоносны. Стали искать и наносить на карту долины древних рек.
Район поисков все время расширялся. Он захватил даже часть Финляндии.
Предполагали, что золото, как часто бывает, содержится в кварцевых жилах,
пересекающих гранитные массивы. Однако ни в гранитах, ни в кварцевых жилах
золото не нашли.
Стали исследовать ледниковые отложения. В морене обнаружили чешуйки
золота. Пришлось ориентироваться не на речные долины, а на пути
перемещения ледников.
Но и тут все оказалось не так-то просто. Когда под микроскопом изучили
золотинки и песок, их содержащий, выяспилось, что образовались они не в
гранитах или кварцевых жилах, а в более молодых осадочных горных породах.
Выходит, золотые чешуйки имели очень сложную историю, переносились
морскими и речными водами, ледниками. Поиски месторождений золота
оказались слишком трудными. От них отказались (во всяком случае, на
некоторое время).
Однако ледники способны не только запутывать геологические поиски.
На Среднесибирском плоскогорье были найдены обломки камней, содержащих
медные и никелевые руды.
Стали внимательно изучать ближайшие окрестности - безрезультатно. Тогда
пригляделись к рудоносным обломкам. Они были похожи на ледниковые валуны.
В Центральной Сибири тоже было крупное оледенение. (Это доказал более
ста лет назад Петр Кропоткин, проводивший - одним из первых - исследования
этого края). Следовательно, валуны проделали непростой путь в ледовых
потоках. Геологи постарались восстановить линии движения ледников - по
ложбинам и царапинам на скалах, по грядам морен - боковых и конечных.
Быстро, за два года, отыскали участки, откуда были сорваны валуны.
Провели здесь поисковые работы, пробурили скважины, исследовали недра
земли с помощью приборов. И сразу же обнаружили месторождение
медноникеленых руд.
Конечно, к этим же результатам можно было прийти и без всякого знания
ледниковой теории, действуя наугад.
Более детально обследовать обширные территории, пробурить там и сям
скважины. Постоянно расширять поиски.
Пришлось бы обследовать обширную область, затратить много времени, сил
и средств.
В этом и заключается практическая ценность наук: они открывают нам
более точные, простые и надежные пути для достижения наших целей. И нс
только для поисков полезных ископаемых.
Мне, например, приходилось в своей геологической работе не раз
сталкиваться со следами великих ледников.
Паши геологические отряды не искали месторождения ценных руд. Задачи
наши были, на первый взгляд, простые: изучить условия залегания и свойства
горных пород для будущих строительных работ, для инженерных целей. Этим
занимаются специалисты по инженерной геологии.
О том, как это происходило, я и хочу рассказать. Всетаки о собственных
работах знаешь лучше, чем о других.
Вдобавок, вы сможете познакомиться с тем, как и для чего ведутся
геологические изыскания.
Начну с Солигорского района Белоруссии. Здесь, на северной окраине
Припятского Полесья, мне довелось проработать почти пятнадцать лет, много
заниматься отложениями ледникового периода.

ОТТОРЖЕНЦЫ

С чего начинается работа геолога в новом районе, где он никогда не был?
Прежде всего ладо уточнить, чем должен заниматься: собрать побольше
сведений о том районе, где будешь работать.
На севере Белорусского Полесья геологи открыли на полукилометровой
глубине залежи калийных солей. Это соли плодородия. Удобряя почву, они
повышают урожаи многих ценных культур. Получается так, будто мы изпод
земли добываем прибавочный урожай картофеля, пшеницы, ржи, свеклы.
Калийную руду надо извлечь из недр, поднять на поверхность, обработать,
отделить от вредных или лишних примесей (пустой породы). Для этого
строятся рудники и химические комбинаты. Чтобы все сооружения стояли
надежно, требуется хорошо знать геологическое строение данного района.
Начинать приходится с истории геологических исследований. Только тогда
поймешь, как геологи выработали свои идеи. Ведь среди этих идей могут быть
и верные, и ложные, и непонятые. Иногда даже верную идею забывают, а
увлекаются ошибочной. Поэтому самое лучшее - побольше узнать о том, что
думали ученые прошлого, к каким они приходили выводам.
Полесье сто лет назад считали дном недавнего моря.
По словам местных жителей, на полях находили якоря и остатки кораблей,
а вода в колодцах бывает соленой.
Значит, тут было недавно море.
Самая оригинальная мысль была высказана уже в натем веке украинским
академиком П. А. Тутковским. Он долго изучал рельеф Полесья. По его
мнению, полесские песчаные холмы и гряды - это остатки пустынь. Он так и
заявил: "Полесские барханы являются детьми пустыни!"
Тутковский видел и валуны и гряды конечных морен.
Он не спорил: это - следы великих ледников. Однако на южной окраине
ледников находились пустыни.
Совсем другую мысль высказал молодой ученый Б. Л. Личков. Он работал в
Полесье недолго, но высказался решительно: пустынь здесь не было.
Наоборот, было много воды: крупных озер, болот и рек. А песок совсем не
обязательно бывает в пустыне. Откуда ему там взяться?
Песок обычно приносят речные воды, и в Полесье больше всего поработали
реки.
Мне понравилась мысль Личкова. Но поверить - только начало. Надо еще
проверить. А это можно сделать на практике, во время работы. Теорий бывает
множество.
Они проверяются практикой.
До места работы я добирался автобусом: от Минска прямо на юг. Проезжали
поля и перелески. Холмы на вид были похожи на ледниковые. Но они были
пологие, сглаженные. Пожалуй, ледник тут побывал давно и следы его успели
порядком стереться. Только валуны на полях в изобилии.
Чем дальше на юг, тем: ниже становились холмы. Они словно старались
спрятать свои макушки в землю. Между ними появились низины с болотами.
Начиналось Полесье.
У Солигорска холмы широкие, хотя и не очень высокие.
Здесь стоят высоченные шахтные постройки - копры, на которых крутятся
огромные колеса. С их помощью двигаются вверх и вниз лифты, которые
перевозят людей и грузы.
Так выглядел этот район. Для геолога вроде бы нет ничего интересного. А
в действительности совсем иначе.
Я уже знал, что в районе Солигорска сверху до глубины не менее 50
метров залегают рыхлые отложения ледниковых и межледниковых анох.
Встречаются пески, глины, торфяники. Нам оставалось уточнить, как они
располагаются в земле и каковы их свойства. Непрочные слои могут сильно
уплотняться под тяжестью сооружений. От этого бывают неприятности: стены
трескаются, а то и разрушаются, происходят аварии.
Нам надо было обследовать большой холм, на котором наметили строить
третий Солигорскпй рудник: шахты, фабрику. Работа несложная. У нас имелись
машины с буровыми станками. Мотор вращает стальные стержни, на которых
укреплены буровые инструменты: труба с зубьями (коронка) или подобие
штопора (змеевик). Инструменты крупные, прочные, тяжелые. Они врезаются в
землю. С их помощью можно доставать образцы грунтов с разпых глубин.
Стали мы бурить на холме.
Одна скважина, вторая... пятая... десятая... Все, как предполагалось:
сверху пески с валунчиками. Они остались от растаявшего льда. Ниже - на
десять, а то и двадцать метров - основная морена: грубая супесь с
валунами. След подошвы ледника. Еще ниже - песок, судя по промытым
окатанным зернам, речной.
Все прекрасно. Здесь будут устойчиво стоять здания шахт и комбината,
И вдруг - новость. В одной скважине встречен... писчий мел! Тот самый
мел, которым пишут на школьной доске. И на малой глубине встречен - три
метра!
Представьте себе, идете вы по лесу, ягоды собираете, и вдруг навстречу
- динозавр, звероящер, живое ископаемое. Если он не хищный, то, возможно,
вы не испугаетесь.
Но уж удивитесь непременно.
Так и тут. Такое же чудо. Потому что писчий мел накапливался только в
один период. Его так и назвали - меловой. Был он около ста миллионов лет
назад. А донная морена - совсем недавнее создание, ей "всего лишь" около
ста тысячелетии. Она в тысячу раз моложе мела! Как они могли оказаться
рядом в одном слое?
Разбираться в этом надо было мне, геологу. Такая наша обязанность.
Рабочие бурят скважину под руководством мастера. Техник или коллектор
отбирает образцы, записывает в журнал их внешний вид, влажность, глубину
залегания. Часть образцов направляется в лабораторию.
Там их изучают с помощью разных приборов, определяют их плотность,
прочность и другие свойства.
А геолог должен указать расположение скважин, глубину, места отбора
образцов. Геолог должен назначить виды анализов. И в конце концов именно
геолог обязан осмыслить все добытые сведения и дать рекомендации
строителям: как лучше расположить сооружения, какие выбрать фундаменты.
Писчий мел оказался на этой площадке первым сюрпризом. За ним
последовали другие. Рядом в скважине на той же примерно глубине
встретились зеленые глауконитовые пески. Они образуются на мелководьях
теплых морей. Последнее такое море покинуло Полесье несколько миллионов
лет назад.
И уж совсем неприятную новость преподнесла скважина, где на
девятиметровой глубине встретился торф.
Эта горная порода может сжиматься в два-три раза. Если под зданием
будет находиться в одном месте прочная морена, а в другом податливый
торфяник, то сооружение будет наклоняться.
В итальянском городе Пизе стоит наклонная башня - на удивление
туристам. Она показывает, что может получиться, если не учитывать
особенности грунтов, лежащих под сооружением. Понятно, мы не можем
допустить, чтобы в Солигорске торчали падающие башни наподобие пизанской.
Тут еще один сюрприз. Как будто специально получилось. Пробурили три
скважины под фундамент будущей высокой трубы. В одной скважине оказался
писчий мел, в другой - глауконитовый песок, в третьей - донная морена. А
скважины-то находятся рядом, через двадцать метров по треугольнику.
Такая возникла головоломка. Правда, мне не пришлось ее долго
разгадывать. Я догадался, каков ответ, и вот почему.
Однажды нам дали срочное задание: найти месторождение глины. Она была
нужна строителям. Где ее искать?
Глины обычно накапливаются в понижениях. Мне казалось, надо пробурить
скважины в некоторых низинах.
Главный геолог, мой начальник, решил иначе. Он здесь работал не первый
год, хорошо знал район.
- Будем на холме бурить, - сказал он.
- Ерунда, - заупрямился я. - Глина понижения любит.
- А у нас тут глина ненормальная!
Я ему не поверил. Но вынужден был подчиниться. Он предложил пробурить
скважины на холме у деревни со смешным названием Прусики. С буровиками я
приехал на холм. Увидел большую яму - карьер. Отсюда, видимо, некогда
брали песок или глину.
Спустился я в карьер, взглянул на его стену и замер от удивления. Стена
была белая, как мел, а снизу зеленая. Писчий мел и глауконитовый песок -
это я сразу понял.
Слой писчего мела лежит и этих краях на глубине сто метров. Слой
глауконитового песка - чуть выше. Как же они попали с такой глубины прямо
на макушку холма?
Сделать это могла только одна геологическая сила: великий ледник.
Такие сдвинутые ледником большие глыбы, целые холмы, называют
отторженцами.
У Пpycиков был отторженец. Значит, на площадке третьего рудника - тоже
отторженец. Только не такой крупный.
С отторженцами я встретился впервые в жизни. Надо было спросить совета
у знающих специалистов. Но в нашей экспедиции никто геологическими
теориями: не увлекался и не знал об отторженцах. Пришлось поискать, что
написано о них в книгах.
О наших солигорских отторженцах ничего и книгах не сообщалось. Однако
удалось узнать, как могут образоваться отторженцы. Нижние слои ледника
содержат особенно много обломков, песка, глины. Они медленно движутся,
сдирая с поверхности земли верхние слои. А иногда срезают небольшие холмы.
Даже если холм высотой в двадцать метров - это не очень много для слоя
льда, в сто раз более толстого.
В общем, отторженец - это часть донной морены. Только часть необычная.
Она целиком состоит из глыб древних пород. Если так, то и прочность,
плотность отторженца не должна быть меньше, чем у донной морепы. Надежное
основание для сооружений!
Если рассечь край ледника, он может выглядеть примерно так.
У его дна формируется слой морены, а на толщи нижележащих пород
срезаются или выжимаются отторженцы.
Конечно, одних предположений, догадок еще недостаточно для того, чтобы
уверенно рекомендовать конструкцию фундаментов. Нужны более точные
сведения. Поэтому мы испытали образцы отторженцев в лаборатории.
Узнали, как они ведут себя, если их сдавливать, разрушать. Оказалось,
образцы прочные. Значит, на отторженцы можно положиться: они выдержат
тяжелые сооружения.
Сложнее была загадка торфа. Откуда он здесь взялся?
Может быть, это тоже отторженец? А если он образовался после
оледенения, а сверху прикрыт песком? Получилась ловушка. Можно ли строить
здесь крупные сооружения?
Самое лучшее - избегать подобных опасных или сомнительных участков. Для
этого надо хорошо знать условия залегания слабого слоя. Бывает, что торф
лежит небольшими линзами, полосками, "лепешками" размером с волейбольную
площадку или даже меньше. Если бурить скважины наудачу, можно не встретить
торфяник или обнаружить его в одном месте. А между скважинами будут
залегать слабые, податливые слои.
Как узнать, где и на каких глубинах можно встретить слоечки торфа? Для
этого проще всего пробурить скважины через десять - пятнадцать метров. Но
тогда изучение грунтов обойдется слишком дорого. Когда скважинами истыкана
вся площадка, а слабых грунтов не встречено, то и геолог не нужен.
С торфяником пришлось повозиться. Отобрали из него множество образцов и
отправили в Институт геофизики и геохимии Академии паук Белоруссии. Там в
специальной лаборатории определяют состав спор и пыльцы в образцах.
По этим сведениям можно судить, какой это торфяник - древний или
молодой. По составу растений можно еще узнать, где торфяник образовался: в
речной старице, на окраине озера, в болоте, близ ледника.
Мне надо было изучать отторженцы и торфяники вследствие
производственной необходимости. Строителей и проектировщиков не
интересовали геологические премудрости. О ледниковой теории они имели
смутное представление. Они требовали от нас, геологов, практических
рекомендаций, для того чтобы сооружения стояли надежно.
Изучаешь следы древних ледников, уточняешь историю прошедших
тысячелетий - и чувствуешь себя геологическим Шерлоком Холмсом. От тебя
требуются практические сведения. Но ведь без теоретической подготовки их
не добудешь.

ПОДЗЕМНЫЕ ДОЛИНЫ

Полученные из лаборатории результаты спорово-пыльцевых анализов
торфяника, встреченного на площадке третьего комбината, были
утешительными, по мнению специалиста, этот слой был древним межледниковым.
В нижней его части сохранились остатки тундровых растений. Выше, в
песках, спор и пыльцы почти не было.
Похоже, что этот слой оставил ледник.
Еще в одной скважине встретился погребенный торфяник. Буровики и
коллектор отметили, что торф был прочным и плотным, как будто
спрессованным. И понятно: под давлением ледника мягкий слой либо
выдавится, либо сплющится.
Меня занимал вопрос: почему великий ледник не стер начисто, не выдавил
этот небольшой прослой торфа? Ведь в то время торф лежал у самой
поверхности земли.
Когда идешь по торфянику, он под ногами глубоко продавливается,
колышется, как огромный мягкий тюфяк.
А ведь ступня человека давит на торф в сотни раз слабее, чем подошва
ледника!
Было над чем поразмыслить.
А тут еще одна загадка. На площадке мы пробурили двести скважин. Из них
десять встретили "блюдца" погребенного торфяника. Самое странное, что все
десять скважин находились в понижениях, где и теперь находились болотца.
Казалось бы, так и должно быть. Торфяники образуются в низинах.
Так-то оно так. Но ведь эти торфяники погребенные.
А над ними десятиметровый слой донной морены. Значит, после того, как
образовались в низинах торфяники, над ними проползли ледяные потоки
толщиной в один - два километра. Они тащили с собой массу земли. Оставили
ее, отложили в виде толстого слоя. Все мелкие неровности рельефа должны
были сгладиться. Вообще рельеф мог совершенно измениться. Ледники нередко
на месте низин нагромождают холмы, а холмики срезают напрочь.
А тут на поверхности земли имеются понижения точно там, где были
низинки до прихода ледника!
Я сделал расчет. Определил, могло ли быть случайно такое совпадение.
Есть для этого несложные математические формулы. У меня получилось, что
случайное совпадение маловероятно.
В двух местах на площадке имелись небольшие впадины, возле которых
отсутствовали скважины. Я пометил скважины прямо во впадинах. Обе скважины
встретили погребенные торфяники.
О том, что они должны встретиться, я заранее предупредил буровиков. Они
работали с интересом, старались не пропустить слоечки торфа. Когда прогноз
оправдался, коллектор, мастер и рабочие стали допытываться: как же удалось
точно угадать, что находится под слоем грунта.
Разгадка была проста. Ледник наползал на мерзлую землю. Торфяники
превратились в ледяные "блюдца".
Они стали достаточно прочными, чтобы выдержать давление великого
ледника. Ведь это давление распределялось равномерно (ледник лежит как
гигантская плита). В таком случае льдистые торфяники вполне могли
сохраниться.
И еще одно обстоятельство. У подошвы ледника нередко образуется слой,
содержащий воду. Эта вода является прекрасной смазкой, облегчающей
движение льда. Поэтому под пятой ледника могут сохраняться отдельные
мелкие неровности рельефа.
Итак, торфяник был скован мерзлотой и смог уцелеть под ледником.
Наступила межледниковая эпоха. Ледник растаял. От него остался слой
морены. Затем стал таять подземный лед.
Растаял лед и в погребенном под мореной торфянике.
От этого прочность торфяника резко снизилась. Тяжелая морена придавила,
сжала его. Если торфяники сначала имели трехметровую толщину, то под
давлением морены они могли сократить мощность, предположим, втрое. Слой
морены, залегающий под ними, должен был прогнуться на два метра. Вот и
получились впадины точно там, где находятся погребенные торфяники, а до
прихода ледника тоже имелись понижения.
После того, как все это выяснились и подтвердились, можно было но
опасаться торфяников. Они древние, уплотненные. Вдобавок, с поверхности
заметно, где они находятся. Можно рекомендовать в таких местах строить не
очень тяжелые сооружения.
После этого случая мне еще не раз приходилось сталкиваться в
Солигорском районе с межледниковыми отложениями.
Для строительства надо изучать землю на глубине сравнительно небольшой
- до двадцати - тридцати метров. Бывают исключения, но только для особо
выдающихся сооружений. В наших краях такие строения не проектировались.
Однако кроме инженерной геологии экспедиции надо было заниматься поисками
цопцейшего полезного ископаемого - подземной пресной воды.
Расширялось строительство рудников и обогатительных фабрик, многолюднее
становился город Солигорск. Все больше требовалось питьевой воды. Забирать
ее из речки Случь было нельзя: грязновата вода. Строить очистительные
сооружения - слишком дорого. Поначалу пробурили шесть скважин глубиной в
несколько десятков метров.
В них оказалась хорошая подземная вода. Начали воду откачивать. Ее
хватало для нужд города и фабрик.
Однако увеличивалась мощь предприятий, рос город, и с водой начались
перебои. По утрам из водопроводных кранов текла бурая жидкость. Это
скапливались окись железа, ржавчина. Значит, в подземную воду стали
проникать с поверхности болотные ожелезпенные воды. И но количеству и по
качеству вода уже по удовлетворяла Солигорск.
Пашей экспедиции дали срочное задание: найти новый участок, где можно
добыть в десять раз больше воды, чем па старом. Трудное задание.
Мы привезли солидные буровые станки. Стали долбить скважины глубиной в
сто метров и таким диаметром, что в пое мог влезть человек. Так было надо
для проведения опытных работ - откачки подземных вод.
В земле воды очень много. Она насыщает горные породы почти сплошь. Но
среди слоев встречаются плотные, без трещин и пор. Они почти совсем не
пропускают воду.
Их называют водоупорными.
Иногда водоупорные слои как бы запирают подземную воду в ловушку.
Проткнешь сверху такой слой - в скважину хлынет подземная вода, нередко
даже выбьется фонтаном над землей. Такую воду называют артезианской.
Подземная вода содержится в пустотах, трещинах, порах горных пород.
Слои, насыщенный водой, называются водоносными. Такие слои надо было нам
отыскать...
Говорят, в старые времена для этой цели использовали немудреный прибор:
ореховый прутик, лозу. Идет водоискатель и держит перед собой прутик. Там,
где близко залегают подземные воды, прутик, вроде бы, начинает
вздрагивать, а то и крутиться.
Так ли, нет ли - я не проверял. Только вряд ли нам помогли бы подобные
приборы. Требовалось отыскать водоносный горизонт на немалой глубине. Так,
чтобы над ним находился водоупорный слой. В таком случае подземная вода
будет предохранена от верхней, наземной. Это очень важно. Ведь с
поверхности она в наше время сильно загрязняется промышленными и бытовыми
стоками, нефтепродуктами, химикалиями...
Мы определяли химический состав и загрязнение воды в колодцах вокруг
Солигорска. Почти везде качество воды было плохое. Рекомендовать такую
воду для снабжения города недопустимо.
Найти подземную воду нетрудно. А вот обнаружить хороший по качеству,
надежный и обильный водоносный горизонт - сложно даже в Полесье. Ведь этот
край не беден водой. Ее очень много и под землей и на земле. Повсюду
попадаются ручьи, речки, озера, болота. Вода не успевает стекать,
просачиваться в землю. Бери ее, пожалуйста...
Так мне показалось сначала. Когда начались поиски месторождения
подземных вод, оказалось все иначе. Пробурили одну скважину, другую. Вода
начинается почти от поверхности, водоупорных слоев мало, а во время
откачки из скважин течет тонкая струйка.
Однажды к нашей буровой подъехала машина. Из кабины вышел человек с
полевой сумкой и подошел ко мне.
Крикнул:
- Бурим помаленьку?
Нам приходилось говорить громко: слишком сильно тарахтел мотор на
буровой установке.
Этот человек оказался геологом. Поинтересовался, для каких целей мы
бурим.
- Воду ищем, - ответил я. - Для города. А вы?
- И нас вода интересует.
- Для чего?
- Для осушения!
Вот как случилось. В одном и том же месте работают два геологических
отряда. Одни стараются найти побольше воды. А другие ищут способ
избавиться от излишка воды. Выходит, в Белорусском Полесье и мало воды, и
много.
Много подземной воды в Полесье именно потому, что извлечь ее из горных
пород тяжело.
Вспомним, где находится подземная вода. Если породы рыхлые - то в порах
между частичками грунта. Частички могут быть крупные - гравии, галька,
крупный песок. Или мелкие - пыль, глина (глинистые частички такие мелкие,
что их не во всякий микроскоп разглядишь).
Теперь вопрос: где больше имеется пор - среди крупных зерен или мелких?
Ученые подсчитали, сделали опыты. Оказалось, чем мельче частички, тем
больше между ними воздуха (или воды). В глинистых породах объем пустот
бывает примерно такой же, как и объем частиц, а то и больше. В галечниках,
крупных песках поры большие, зато общий объем их меньше, чем твердых
частиц.
У воды есть свойство: прилипать тонким слоем к предметам. Камень бывает
влажный, но вода с него не стекает. Она остается в виде пленки. Пленочная
вода сама по себе не капает.
Вода в мелких порах именно такова. Ее трудно извлечь. Она рассеяна в
порах.
Так бывает и с другими полезными ископаемыми: вроде бы и много ценных
веществ и горной породе, да находятся они в рассеянном состоянии. Мы
человека называем рассеянным, если он не умеет сосредоточиться,
сконцентрировать внимание. А рассоянное вещество в горных породах - не
собрано, рассредоточено, не концентрировано. Его полезным ископаемым не
назовешь. Слишком трудно его добывать.
Почему в Полесье осадки ледникового периода плохо отдают воду? Потому
что здесь преобладают мелкие пески с тонкими порами. Накопились такие
пески - с прослойками ила, глины, торфяников - потому, что откладывались
медленно текущей водой. А почему медленно текли реки и было много озер?
Потому что Полесье - это пизменпое место. Геологи могут сказать точнее:
здесь земная кора прогнулась. Так и называют: Припятский прогиб. Сейчас
здесь самая крупная река - Припять. Воды свои опа несет степенно,
медлеппо, и на дне ее накапливаются преимущественно иловатые осадки.
Прогиб - место застойное.
Существует Припятский прогиб долго - многие миллионы лет. В ледниковый
период он затапливался водами ледников, крупных рек. Вот и накопилась
здесь солидная толща песков - мелких, иловатых. Водой они наполнены, а
отдают ее неохотно.
Искали мы подходящий водоносный горизонт год, другой - без особых
успехов. Воды в земле немало, по то добывать ее сложно, то качество ее не
отвечает санитарным нормам, то объемы ограничены.
Рядом с долинок реки Случь, впадающей в Припять, ястретплн глубокую
подземную ложоитту. Ледниковые отложенпя здесь встречались до глуоиньт сто
двадцать метров. Среди них имелись слои крупных песков. Отсюда вполне
можно было брать много воды.
Я был рад. Наконец-то попалась подземная ложбина с крупными песками.
Однако мой начальник, главный геолог, сказал:
- Эту ложбину выпахал ледник. Выдавил отсюда отторженцы и сгрудил их по
краям впадины. Здесь хорошего водоносного горизонта не должно быть.
- По-моему, - возразил я, - это древняя речная долина. Она была еще до
ледникового времени.
- Возможно, была, - сказал начальник. - По затем ледник здесь
основательно поработал. Он перемешал все слои, перемял, разорвал и
нагромоздил в беспорядке. А если так, то надежного водоносного горизонта
нет и быть не может. Только затратим время и средства на лишние поиски.
Скважины надо бурить глубокие, больше ста метров.
А результат сомнительный. Разумнее искать воду в другом районе, где нет
отторженцов.
Я не смог его убедить. Оп был старше меня по возрасту и по должности. И
опыта у него было больше. И знаний - тоже.
Искать месторождение подземных вод мы стали в других местах.
Обследовали обширную территорию. Пробурили сотни скважип - и мелких и
глубоких. Затратили на поиски три года. Успеха не было.
Работая в Полесье, я год от году учился лучше читать рельеф. Узнавал
гряды конечных морен, поля донных морен, протяженные насыпи озов. У нас
накопилось много сведений о ледниковых и межледниковых отложениях.
Спорово-пыльцевые анализы были очень интересными.
Оказалось, что имеются осадки трех межледниковий. Есть и торфяники,
образовавшиеся после ледников.
Судя по всему, в межледниковые эпохи Полесье было примерно таким, как
теперь: низменным, заболоченным, с озерами и медленными реками. Хорошего
водоносного горизонта в таких осадках по найдешь. Следовало
ориентироваться на глубокие подземные ложбины. Мы этого но сделали. Поиски
наши оказались бесполезными.
Впрочем, не совсем так. Польза от них все-таки была.
Мы лучше узнали район. Мы ошиблись, зато избавили других от ошибки.
Наши работы продолжали сотрудники другой экспедиции. Они решили не
обследовать больше окрестности Солигорска. Перешли севернее - туда, где
заканчивается Припятский прогиб и неглубоко от поверхности земли залегают
скальные массивы древнего возраста, разбитые трещинами. В трещинах было
много подземной воды.
Когда я познакомился с материалами их разведки, то узнал интересные
сведения. Оказывается, севернее наших мест очень мал слой ледниковых
отложепий. Неглубоко от поверхности залегают зеленые глаукопитовые пески и
писчий мел.
Вот откуда ледник срезал и перетаскивал на юг отторженцы!
Не выдавливал он глубокую ложбину, а спокойно тек по земной
поверхности. Ему встретились холмики мела и глаукопитового песка. Он их
срезал и передвинул на тридцать километров. Вот почему у нас писчий мел
лежит на вершинах холмов.

Глава 8. ЗНАТЬ, ЧТОБЫ ИСПОЛЬЗОВАТЬ

ПОЛЕЗНЫЕ ЛЕДНИКИ

Великие ледники очень усложнили работу нашей Солигорской экспедиции.
С точки зрения геологических теорий все было очень интересно. Изучали
разные отложепия ледников, следы былых тундр и широколиственных лесов,
бывших рек и озер. Отторжеицы - чудо природы! Удивительный район для
геолога.
Но как вспомнишь наши практические исследования - впечатление совсем
другое. Великие ледники перемяли и переместили массы горных пород,
нагромоздили холмы.
С межледниковыми осадками разобраться было очень трудно: молодые долины
врезались в более древние. Оказались близкими соседями слои плотные,
возрастом в сотни тысячелетий, и рыхлые, молодые, которым было немногим
более десяти тысяч лет.
Обо всем этом мало было только догадаться. Это требовалось доказать.
Однажды мы работали на пологом песчаном холме. Здесь начиналось
строительство четвертого рудника. Сверху до глубины тридцать-сорок метров
попадались почти сплошь пески.
На первый взгляд, очень простые геологические условия.
В лабораторных условиях мы определили физические свойства песков.
Оказалось, что часть образцов песка - плотные, а часть - рыхлые. А по виду
они были одинаковые! В чем дело?
Повторили анализы. Для этого пробурили новые скважины, отобрали
образцы. А результат всо тот же: свойства у песков разные. Почему? Если не
найдешь ясного ответа, то и не выяснишь: то ли анализы неточны, то ли
образцы отобраны плохо, то ли действительно пески существенно различаются
между собой.
Решили мы сделать так. Отобрали из этих непонятных песков образцы на
спорово-пыльцевой анализ. И в тех местах, где отобрали образцы, провели
опыты. Они называются штамповымп испытаниями. Устанавливаются сильные
домкраты, которые вдавливают в грунт специальную планку, штамп. Чуткими
приборами определяют, как штамп движется: если легко - значит грунт
слабый, ненадежный. Вдобавок определяется, какую можно ожидать осадку
сооружения.
Провели опыты в нескольких местах площадки. И снова удивились. В одном
месте песок оказался рыхлым, податливым, в другом, рядом, - прочным.
Получили результаты спорово-пыльцевого анализа.
И сразу же все стало ясно. На площадке пески в одном месте содержат
споры и пыльцу древнего межледникового времени. А рядом залегают молодые
пески. Они отложились после ледника.
Теоретически не все объяснилось. Куда подевалпсь ледниковые отложения?
Возможно, их тут почему-то накопилось немного. Или они были начисто смыты
потоками речных и талых ледниковых вод?
А практически удалось разобраться, почему в одном месте можно строить
тяжелые сооружения, а в другом - легкие. Ведь в песках могут встретиться
слон торфяников, илов. В древних песках эти слои плотные, в молодых -
слабые, мягкие. Такую возможность надо учитывать.
Но это опять - сложности нашей работы. А в чем нам великие ледники
помогают? Сразу вроде бы и ответить трудно.
Скажем, валуны. Валяются на полях. Каждый год приходится освобождать от
них пашни. Лишняя канитель!
И все-таки польза от валунов есть. Прочные это камни. Много скопилось -
вот и месторождение строительного материала.
В Киеве Золотые ворота, воздвигнутые при легендарном князе Владимире
Красное Солнышко, сложены из валунов. На севере России и в Белоруссии есть
старые здания, крепости, построенные с применением валунов. В наше время
камни обычно размельчают в камнедробилках, а обломки добавляют в бетон.
Еще больше пользы от отторженцов.
Один случай особенно показателен. на западе Белоруссии местные жители
издавна добывали писчий мел. Не для того, чтобы им писать. Для
строительных целей.
В некоторых ямах, откуда брали мел, встречались обломки костей, рогов
оленей и лосей. Этими обломками люди в древности раскапывали мел. Из мела
извлекали желваки кремня. В те времена кремень был ценным полезным
ископаемым. Его легко оббивать. На сколах кремень получается острым, как
бритва. Из него делали каменные ножи, скребки, топоры, наконечники копий и
другие орудия труда.
В наши годы в этих местах вновь стали добывать полезное ископаемое. И
на этот раз снова писчий мел. Он нужен для цементного производства и
других целей.
Теперь работа ведется современными методами. Когтистые ковши
экскаваторов выцарапывают огромные горсти мела, бросают их в кузова
самосвалов. В результате возникают крупные глубокие котлованы, карьеры.
Когда осматриваешь стенки этих карьеров, можно увидеть странную
картину. На ослепительно белой стене проглядывают более темные серые
узоры: окружности, эллипсы, изогнутые вертикальные полосы.
Это остатки очень древних горных выработок, засыпанных мелкими обломками
мела. Куда направлены выработки, тоже видно неплохо: вдоль скоплений
кремневых желваков.

Сначала эти "узоры" заинтересовали работников, добывающих мел. И не
удивительно: в стенках карьеров попадались крупные рога оленей, костей. А
в одном месте оказался даже скелет человека.
Слух об этих находках дошел до археологов. Они приехали на карьеры и
стали изучать древние горные выработки. Исследования велись долго и
внимательно. Выяснилось немало интересного.
Начали добывать здесь полезное ископаемое более четырех тысячелетий
назад. Работы вели толково, как настоящие горняки. В ямах-шахтах трудилось
несколько человек. Одни долбили мел, другие доставали кремень, третьи
вытаскивали на поверхность добытые камни и пустую породу. Невдалеке велась
начальная обработка кремня.
Древние люди не ленились засыпать отработанные шахты пустой породой.
Трудно сказать, почему они такжелали. Возможно, чтобы ненароком не упасть
в какуюнибудь яму. Во всяком случае они поступали точно так, как положено
в наше время по правилам техники безопасности и в целях охраны природы.
Когда ведутся крупные горные работы с помощью современной техники,
опустошаются большие территории.
Чтобы этого не происходило (а добыча полезных ископаемых продолжалась),
приходится заботиться о восстановлении ландшафтов. Некоторые котловины
засыпаются пустой породой. До начала разработок почвенный слой с
поверхности осторожно снимается и сохраняется. А на месте карьера или
возле него, где все живое уничтожено машинами, после окончания работ почва
насыпается вновь. Затем проводятся лесопосадки. Через несколько лет
участок выглядит почти так, как прежде.
Иной раз отработанный участок приобретает своеобразную красоту. В
глубоких карьерах возникают бассейны с зеленоватой водой (сказывается
присутствие водорослей). Крутые обнаженные борта карьеров и склоны холмов,
покрытые лесом, придают местности облик живописных гор с межгорными
озерами...
Но мы отвлеклись.
Подумаем о том, как очутился писчий мел блпз земной поверхности. Он
перемещен сюда великим ледником.
Залегает здесь коренной слой писчего мела на глубине два - три, а то и
больше десятков метров под толщей песков и глин. Когда надвинулся ледник,
толща эта была меньше. Течением ледовой реки были смяты, вздыблены,
частично оторваны и передвинуты слои глауконитовых несков и писчего мела.
Прекрасный подарок преподнес великий ледник древним людям. Иначе как бы
удалось добраться до драгоценных залежей кремня? И теперь мы продолжаем
пользоваться результатами работы ледника. Как будто бы завершаем ее. Он
поднял полезные ископаемые к поверхности. Мы их извлекаем и отправляем на
переработку, а затем - в дело.
Кстати, писчий мел из этих карьеров пошел на изготовление цемента,
который использовался для строительства знаменитой Останкинской телебашни
в Москве.
Отторжопцы только на первый взгляд залегают как попало, хаотично. В
действительности они образуют определенные фигуры. Зная особенности
залегания отторженцев, можно лучше использовать их для практических целей.
Так бывает со всеми месторождениями полезных ископаемых. Теоретические
знания помогают практическим мероприятиям. А практика дает знания для
дальнейшего уточнения теорий.
Когда началась активная добыча мела из отторженцев на западе
Белоруссии, поиски новых заложен полезного ископаемого велись вслепую,
наугад. Вскоре выяснилось, что мел залегает неравномерно, отдельными
глыбами, линзами. А для производства нужно знать точпо не только запасы
сырья, ио и условия его добычи.
Разведку полезного ископаемого можно провести поразному. Если тратить
очень много средств и времени, то и без помои щ науки выяснится
геологическая обстановка:
ладо только бурит ь как можно больше скважип, глубину их назначать с
излишком, образцов отбирать многие тысячи... Но ведь тогда, пожалуй,
разведка обойдется дороже, чем полезное ископаемое!
С меловыми отторжепцами удалось разобраться без больших усилий. Помогла
ледниковая теория. Ученью, обследуя разные ледниковые районы, давно
выясппли, что отторженцы обычно залегают в виде плавных дуг, выпуклых в
сторону движения ледника.
Исходя из этих знаний, стали вести разведку данного месторождения.
Предположение подтвердилось. Полученные при разведке и добыче мела повые
материалы помогли лучше разобраться в том, как ледник передвигал и
нагромождал отторженцьг.
Некоторые отторжонцы достигают огромных размеров.
В Калининской области находится Новоторжско-Вышпеволоцкии вал,
настоящая возвышенность. Вал протянулся на сто километров и состоит из
огромных глыб горных пород, принесенных сюда с севера. Многие геологи
считают, что это - полоса отторженцев (хотя некоторые специалисты
оспаривают это мнение).
Близ белорусского города Кричева хорошо изучен отторженец длиной в
полтора, а ширипой до четверти километра. Вес его несколько миллионов
тонн! По форме он очень интересен: напоминает крыло самолета. Это что -
случайное совпадение? Вряд ли.
Самолетное крыло преодолевает сопротивление воздуха. Оно сделано так,
что скользит в воздухе.
Крупный отторженец движется в леднике. Он преодолевает сопротивление
льда. Вернее, текучий лед обрабатывает крупный отторжепец, приспосабливает
его к скольжению в плотном и вязком леднике. Когда скорость льда
уменьшается, отторженец как будто идет на посадку, задирает свою переднюю
часть. Так же осуществляет посадку самолет.
Надо только помнить, что скользит в ледяной толще и приземляется
гигантское "блюдце", на котором вполне уместится целый микрорайон города.
До сих пор но вполне ясно, как удалось леднику срывать и очень осторожно,
порой без значительных нарушений, передвигать на многие километры такие
необычайной величины глыбы. Однако вряд ли можно сомневаться, что великий
ледник способен выполнить такую трудную работу.
Просто невозможно придумать другую геологическую силу, которая так
легко и просто управилась бы с крупными отторженцами. Валуны, даже очень,
большие, переносятся за тысячи километров морскими льдами. А вот
айсбергами перемещаться отторженцы не могут. Во всяком случае об этом
ничего не сказано в научной литературе.
Если говорить о пользе от великих ледников, то надо вспомнить еще кое о
чем. Среди полезных ископаемых есть группа так называемых местных
строительных материалов. Это пески, гравий, глины, которые идут для
производства цемента, бетона, устройства насыпей, земляных плотин и так
далее. Они очень часто имеют ледниковое происхождение.
Особая польза от ледниковых вод. Когда великие ледники таяли, потоки
талых вод растекались по всей равнине. Они несли с собой множество
песчаных частиц. Накапливались хорошо перемытые слои песка. Их называют
водно-ледниковыми.
Сейчас во многих местах северной половины ВосточноЕвропейской равнины
из водно-ледниковых песков добывают подземную воду. Ее используют для
питья, например, в таком крупном городе, как Минск. Это возможно там, где
ледники вдобавок к хорошему водоносному горизонту устроили над ним более
или менее надежную "крышу" из пласта донной морены. Под такой "крышей"
чистая подземная вода укрыта от загрязнения с поверхности земли.
Выходит, великие ледники помимо всего прочего способны на два полезных
дела: создают водоносные горизонты, а затем прикрывают их водоупорным
слоем.

Л‚СС

Есть довольно странная горная порода. Она состоит в основном из
воздуха. В этой горной породе воздуха бывает вдвое больше, чем твердого
вещества.
Можно было бы ее назвать "надувной" горной породой. Не только за то,
что она содержит очень много воздуха. Она способна "надувать" в смысле
обманывать. на вид она прочная, а на деле - обманчивая, слабая.
Эта горная порода боится воды. От воды она может сжаться вдвое. Рождена
она в ледниковом периоде.
Эта горная порода называется л„ссом.
Слово "л„сс" возникло в Германии. Здесь, в долине Рейна (она была
охвачена оледенением), верхний (рыхлый) слой земли издавна носил название
"л„ш". Сходное слово "лосе" обозначает по-немецки "нетвердый", "слабый", а
"л„ссен"-растворимый.
Очень удачно назван л„сс. Потому что этим именем называется горная
порода рыхлая, слабая, растворимая.
На вид л„сс вполне надежен и прочен. В Китае имеются древние пещерные
города и храмы, вырубленные в л„ссовых обрывах. Из л„сса можно вырезать
кирпичи.
Правда, эти сырые кирпичи не очень прочны, однако после обжига л„ссы
превращаются в отличный по качеству красный кирпич.
Был проделан такой опыт. Его описал инженер-геолог А. К. Ларионов: "В
банке, наполненной водой, подвесим редкую проволочную сетку. На нее быстро
опустим вырезанный из л„сса кубик. Кусок породы мгновенно окружается бурой
пеленой. Со всех сторон начинают выскакивать многочисленные пузырьки
воздуха. Вместе с ними вырываются отдельные зернышки и кусочки, как будто
вытолкнутые из породы какой-то невидимой силой. Бурный процесс через 10-40
секунд завершается полным распадением кубика. Остается тонкая муть,
повисшая в воде, и осадок из зерен и обломков породы на дне банки".
Капнешь на л„сс соляной кислотой - он зашипит и вспучится. Значит, в
нем имеются известковые частицы.
Цвет л„сса палевый, желтовато-серый. Он похож на слежавшуюся пудру и
растирается в тонкую пыль. Получается действительно пудра. Потому что
состоит л„сс из очень однообразных по размеру пылеватых частиц диаметром в
сотые доли миллиметра.
Л„ссы очень распространены на земле. Встречаются они главным образом на
просторах степей Азии, Европы, Америки, реже - Африки, Австралии. В нашей
стране они занимают более десятой части всей поверхности.
Л„сс легок, порист, плодороден. На нем охотно живут растения. Толщи
л„сса могут достигать мощности до ста пятидесяти метров. На л„ссах
формируются самые плодородные почвы, наше бесценное богатство - знаменитые
черноземы.
На л„ссах возводят различные инженерные сооружения, строят города и
поселки... Вот тут-то и показывает л„сс свое коварство.
Великолепное здание Одесского оперного театра построено на плотном слое
л„сса. Поначалу стояло оно прочно, основательно. Через несколько
десятилетий со зданием стало твориться что-то неладное.
На стенах появились трещины. Они тянулись вверх, расширялись. Некоторые
колонны угрожающе покосились.
Искривились, наклонились стены. Театр пришел в аварийное состояние.
Сначала, как обычно, специалисты стали проверять качество
строительства. Часто бывает: сооружение возводят небрежно, качество
строительных материалов плохое, конструкция непродуманна, вот и жди
аварии. На этот раз никаких строительных огрехов не нашли. Решили
заглянуть под здание: надежна ли его опора?
Выяснилось, что Одесский оперный театр стоит на л„ссе. Пока грунт
оставался сухим, слой л„сса легко выдерживал немалые нагрузки.
Со временем, однако, случались небольшие неполадки: то прорвется
водопровод, то испортится канализация, то выйдут из строя колодцы, которые
отводят дождевую воду. Аварии пустячные. Их нетрудно было исправить. Вроде
бы ничего особенного не происходило.
Так бы оно и было, если бы залегали тут другие горные породы. А л„сс
воды боится. Он от нее, как известно, словно съеживается. Инженеры-геологи
говорят иначе: л„сс проседает. Это значит, что он быстро теряет прочность
и под нагрузкой сдавливается, резко сжимается.
Если бы еще подо всем зданием сразу л„сс просел - и все. Тогда оно
опустилось бы на один, скажем, метр, или на два. Когда опускается вся
поверхность земли - беда невелика.
Тут вышло иначе. Там, где л„сс "промок", он просел.
Эта часть здания опустилась. Там, где л„сс остался сухим, ничего не
изменилось. Здание стало как бы разламываться.
Знать причину неполадок - начало. Как их исправить? Надо "улучшить"
л„сс. Иначе говоря - провести мелиорацию грунта.
Обожженные огн„м л„ссы становятся прочными, почти как кирпич. Обжигать
их можно через скважины. Есть и другой способ: внедрить в грунт раствор
жидкого стекла. На этот раз так и поступили. Когда жидкое стекло застыло в
л„ссе, он превратился в камень.
В другом случае л„ссы начали мешать работе двух домен. Когда домны были
пущены и стали давать металл, выяснилось, что некоторые постройки
неравномерно опускаются, дают перекосы.
Инженеры-геологи сразу предположили, что причина перекосов - в
просадках л„сса. А почему просадки? Выяснить оказалось непросто. На
доменной площадке утечки воды не наблюдалось. Территорию поисков расширили.
Оказалось, вредил колодец для стока поверхностных вод, который
находился в 50 метрах от сооружений. Вода из него подтекала под здание.
Ликвидировали колодец. А тут началась осадка самой доменной печи.
Странно проходила осадка: в одни дни шла очень быстро, а в другие дни
прекращалась вовсе. Что за чудеса?
Специалисты догадались, в чем дело. Уточнили, в какую погоду осадка
ускоряется, а в какую прекращается.
И не зря уточнили. Выяснилось, что погода влияет на устойчивость
сооружения: в дождливое время вода скапливается возле домны, просачивается
в л„ссы и ослабляет их устойчивость.
Засыпали все понижения, канавы, ямы, устроили лотки для отвода дождевых
вод. Проверили результаты. Порядок! Теперь даже после дождей домна стояла
надежно.
Однако через некоторое время с ней опять что-то произошло. День ото дня
она погружалась в грунт. За неделю осела на пять сантиметров. Положение
стало угрожающим. Почти как на тонущем корабле. Только он погружается в
воду, а домна - в грунт. И непонятно почему.
Вторая домна тоже стала все быстрее оседать. Надо было срочно найти
причину аварийной ситуации.
На этот раз обнаружили утечки из водопроводной сети. Когда их
устранили, просадка л„ссов прекратилась и домны наконец-то прекратили
погружение. К этому моменту они опустились примерно на один метр.
Бывает и так, что на территории предприятия, возведенного на л„ссах,
возникают ямы-провалы глубиной до пяти метров. А причина таких явлений -
пустячная: прорыв водопровода, а то и просто неисправность кранов. Таков
уж л„сс: размокает от воды, как сахар.
Как же возникла эта странная горная порода?
Над этим вопросом ученые ломают головы уже полторы сотни лет. Написали
о своих соображениях тысячи статей и книг. Окончательного ответа нет. Но
многое прояснилось.
Сначала думали, что л„ссы остались после всемирного потопа. Вроде грязи
или ила на полях. Затем убедились, что пылеватые, как л„ссы, слои
накапливаются в озерах, реках. Кропоткин обнаружил их среди ледниковых
отложений. Но все-таки было совершенно ясно, что накапливались л„ссы и
там, где не было за последнее время ни озер, ни рек, ни ледников.
Ученые обратили внимание на однообразный состав л„сса. Сплошная пыль! А
пыль, как известно, легко переносится ветром. И откладываться может где
угодно.
Правда, не совсем было ясно, откуда берется такая пыль, как она
превращается в наполненную воздухом горную породу, пронизанную тонкими
вертикальными трубочками, содержащую известковые частички, остатки
растений и слои погребенных почв. Вдобавок мощность этой породы достигает
многих десятков метров.
Кое-что удалось уточнить. В создании л„ссов принимают участие растения.
Своими корешками они скрепляют пылеватые частицы. Отмирая, добавляют в
грунт известь, а на месте корешков образуются вертикальные пустоты.
Растения задерживают пыль. И все-таки откуда-то должны взяться гигантские
массы пыли?
Чтобы выяснить этот вопрос, ученые стали составлять карты
распространения л„сса. Оказывается, он встречается главным образом по
окраинам великих ледников Европы, Азии, Северной Америки. В тропическую
зону л„ссы вообще не заходят. Нет их и в заполярной зоне.
У этой горной породы оказались географические странности. Как будто
есть у нее любимые климаты. Л„ссы располагаются примерно по середине
Северного полушария: между 30-й и 60-й параллелями.
Пора вспомнить о том, какую геологическую работу выполнили великие
ледники, как они откладывали обломки. На своем пути они оставляли слой
грубой донной морены и россыпи валунов. В краевых зонах ледников
нагромождены холмы песков крупных, плохо отсортированных, с валунчиками.
Южнее тянутся слои водно-ледниковых отложений. Здесь пески средние и
мелкие, неплохо перемытые и отсортированные. Далее к югу они переходят в
пылеватые.
Тут-то и начинают преобладать л„ссовые накопления: тонкая пыль, почти
как мука, великолепно "просеянная".
Перенести и перевеять ее мог, безусловно, ветер. А источником пыли были
частички, оставшиеся от растаявших ледников и возникшие от морозного
разрушения горных пород. (Ученые выяснили, что постоянное воздействие
мороза дробит обломки до состояния тонкой пыли.)
Удалось даже искусственно вызвать просадочные свойства пылеватых
нел„ссовых пород. Их десятки раз замораживали и оттаивали. После этого
лабораторные испытания показали: образцы стали "бояться воды", как
настоящие л„ссы. А еще у них увеличивалась пористость. Учтем, что в
средней полосе промерзание и оттаивание почв происходит несколько раз в
году. А ведь почвы живут сотни лет.
За это время они обрабатывались морозами многократно и вполне могли от
этого обрести просадочпые свойства.
Уточнили геологи и возраст л„ссовых толщ. Оказалось, что их мало
накапливалось в первой половине ледникового периода; не возникают они и в
наше время. Обычно удается выделить три-четыре основных горизонта л„сса -
примерно столько, сколько предполагается великих оледенении.
Во всяком случае вполне резонно предполагать связь л„ссов с великими
оледенениями. Если бы для рождения л„ссов достаточно было пустынь и
ветров, то эти породы в изобилии накапливались бы вокруг Сахары. А их там
нет вовсе.
Четыре главные загадки л„сса в наше время более или менее точно решены.
Откуда взялась л„ссовая пыль?
Чаще всего - от морозной обработки горных пород. От "грязи",
оставленной растаявшими великими ледниками.
Как переносилась и накапливалась л„ссовая пыль?
Здесь больше всех поработал ветер. Особенное раздолье ему было в
периоды "геологической осени", перед наступлением ледников. Часть л„ссовой
пыли могла переноситься талыми водами. А накапливалась пыль с помощью
растений и почвенных процессов, скреплявших частички грунта.
Чем вызваны основные особенности л„сса?
Историей его формирования. Просадочность зависит от многократного
замерзания и таяния, а также от воздействия корней растений и почвенных
животных.
Как ухитрился л„сс не потерять свои удивительные свойства за многие
века своего существования?
На этот вопрос я затрудняюсь ответить. Возможно, л„ссы сохранились
только там, где был для них благоприятный климат и соответствующая
геологическая обстановка...
На вопросы, связанные с л„ссом, ученые продолжают искать ответы. Они
отрабатывают ответы все более убедительно. Делается это не только из
любознательности, чтобы лучше попять особенности ледникового периода.
На л„ссах возводят заводы и дома, устраивают аэродромы и размещают
сельскохозяйственные угодья, прокладывают железные и шоссейные дороги,
каналы. Л„ссы употребляются как строительный материал. Следовательно,
очень важно до малейших деталей знать характер, поведение, свойства
л„ссов. И не только учитывать эти свойства, но и менять их, если это
понадобится.

ГРУНТ

Грунт - вещь очень странная.
В одной сказке дается трудная задачка: принести то - не знаю что. О
грунтах можно сказать: это и есть то - не знаю что. Вроде бы есть грунты
везде. И в то же время нет их вовсе.
Сам по себе грунт не существует. Нет такого природного создания. И
все-таки грунтом может быть что угодно: песок, глина, мел, гранит, лунная
пыль и даже обыкновенный мусор.
Вот и разберись после этого, что такое грунт!
А разобраться несложно. Надо только знать, что грунтом называется
всякая горная порода, которая как-либо используется при строительстве. (И
мусор бывает горной породой, если его достаточно много.)
То, на чем строится здание, инженерное сооружение, - это грунт.
Материал, который используют для насыпей, извлекают из котлованов или
каналов, - это грунт.
Л„сс - это, конечно, грунт, если на нем возводят строения. Грунты
изучает специальная наука - грунтоведение. Дело это непростое. Потому что
грунты бывают самые разные, с причудливыми характерами.
Известные нам л„ссы от воды сжимаются. А некоторые глины от воды
разбухают. Толстеют прямо на глазах. И если на них стоит дом, они способны
его приподнять. Хуже, если они приподнимут одну часть дома: строение
растрескается, повредится.
Большинство грунтов с глубиной становятся плотнее.
Понятно: их сжимают слои, лежащие сверху. А есть в тропиках красные
породы - латериты. У них часто наоборот: сверху прочная железистая корка,
а снизу - рыхлый слой.
Если рыхлые пески подвергнуть вибрации ( заставить дрожать), они
уплотнятся. Это понятие. Насыпешь в стакан сахарный песок, постучишь по
стакану - песок уляжется плотно, утрамбуется.
Но есть плотные глинистые грунты, которые от вибрации "разжижаются".
Расползаются, как кисель. Сооружение, стоящее на них, начинает буквально
тонуть.
Известный советский грунтовед академик Е. М. Сергеев рассказывал, что
видел в окрестностях шведской столицы Осло дом и хозяйственные постройки,
разрушенные...
от танцев! Хозяева дома и гости вечером хорошо потанцевали, дружно
топая ногами. От ритмичной пляски глины, на которых покоился дом,
разжижились, поехали вниз по склону. Возникла оплывина, захватившая
немалую площадь.
Подобные глины, оставленные ледниковыми озерами, наделали немало бед в
Скандинавии. В начале нашего века здесь начали быстро строить железные
дороги. От сотрясения железнодорожного полотна прочные глины теряли
устойчивость. Произошло несколько катастроф, многие километры магистралей
вышли из строя.
Существует поговорка: "построено на песке". Подразумевается, что
основание ненадежно, может рассыпаться. Вроде бы поговорка верна. Вспомним
рыхлый песок под ногами - вязнешь в нем.
Однако инженеры-геологи вполне доверяют пескам, залегающим в основании
сооружения. Правда, песок песку рознь. Если песчинки крупные, прочные и
уложены плотно, они выдержат высокое здание. А бывает песок мелкий,
тонкий, как пудра. Он податлив, сжимается под нагрузкой. И уж совсем беда,
если он насыщен водой. Получается настоящая трясина: встанешь на такой
песок - он колеблется под ногами или даже затягивает, засасывает.
Мне зыбучие пески попадались в казахстанской пустыне. Там находится
обширная впадина Мынбулак. Во впадине есть отдельные углубления, воронки,
словно блюда великанов. В этих местах лежат мелкие и пылеватые пески.
Снизу к ним подступают подземные воды.
Идешь по такому песку, и чем ближе к центру воронки, тем глубже
продавливается он под ногами. Тут уже не встретишь следов сайгаков,
обитающих в этих местах.
Зыбучие пески очень опасны, и животные это чувствуют.
Между прочим, мне удалось добраться до середины такой воронки. Помогли
белые "блюдца", разбросанные там и тут на песке. Это - пятна соли.
Подземная вода из песков испаряется, а соль остается. Образуются прочные
солевые нашлепки. Они выдерживают тяжесть человеческого тела.
Так вода, заключенная в песках, делает их зыбучими.
И в то же время, испаряясь, упрочняет эти пески с поверхности. Но
строить на них, конечно, невозможно без специального укрепления грунта.
Вода способна и уплотнять песок. В этом нетрудно убедиться, если в
рыхлую песчаную массу налить воды.
Это видно и на самом простом опыте: достаточно на рыхлый песок капнуть
водой. Образуется плотная песчаная лепешка.
Еще одна особенность влажного песка: он слипается.
Сухой песок рыхлый, насыщенный водой - текучий.
А влажный песок слипается. Почему? Из-за свойства тонких пленок воды.
На поверхности воды имеется тончайшая пленка. Глазом ее не увидишь. Но
ее действие наблюдать нетрудно.
Капнем на блюдце, стекло. Образуется водяной бугорок.
Вода не растекается ровным слоем, а возвышается над поверхностью блюдца
или стекла. Любая капля держится, сохраняет свою округлую форму благодаря
тонкой пленочке, которая ее стягивает.
На зернах песка, если в песке немного воды, тоже образуется такая
пленочка. Она слепляет, стягивает зерна, уплотняет их. Поэтому сухие зерна
рассыпаются, влажные слипаются, а насыщенные водой - растекаются.
Подобные свойства песков и других горных пород должен хорошо знать
грунтовед.
В наше время есть возможность обойтись и без хорошего знания грунтов.
Помогает техника. Можно осушить слой плывунов (хотя сделать это трудно,
потому что плывун плохо отдает воду). Можно забить сваи, которые прорежут
слабые грунты и упрутся в прочные. На столбахсваях строили и строят многие
сооружения.
Укреплять основания сооружений с помощью свай научились люди еще в
каменном веке. Они забивали тысячи деревянных столбов и устраивали на них
помосты, на которых ставили хижины. Так удавалось строить поселки на
болотах и озерных мелководьях.
Правда, в давние времена постройки возводились легкие. Теперь - иначе.
Под высотными сооружениями нагрузки на грунты очень большие. На площадочку
размером с ноготь - до двадцати килограммов, а на площадку размером с
ладонь взрослого человека - четыре тонны!
Ясно, что грунт под таким грузом должен быть весьма прочным.
Свайные основания используются часто. Но это еще не значит, что
отпадает надобность в детальном изучении грунтов. Забивать сваи тоже надо
умеючи. В иной грунт их не забьешь. А там, где без них не обойтись, надо
точно рассчитать их длину, конструкцию, густоту. Приходится предварительно
изучать грунты.
Инженеру-геологу недостаточно знать свойства грунтов. Требуется
выяснить, как залегают слои горных пород. Бывает, что под одним концом
здания лежат прочные пески или донная морена, а под другим - слои слабых
неустойчивых песков и глин. От этого здание погружается в землю
неравномерно.
В Англии многие средневековые соборы и дворцы начали давать перекосы и
трещины. Они стоят на ледниковых отложениях, которые изменяются по толщине
и свойствам. В одних местах грунты продавливаются легко, в других трудно.
Здания постепенно погружаются в грунт.
(Старые здания почти всегда "врастают" в землю: чем больше им лет, тем
глубже.) Когда это погружение идет неравномерно, все сооружение
перекашивается. Приходится скреплять стены стальными балками, искусственно
укреплять грунты. Эти мероприятия обходятся дорого.
Во многих случаях без искусственного улучшения грунтов не обойтись.
Проще всего утрамбовывать рыхлый грунт. Более сложные методы - химические;
в грунты добавляются особые затвердевшие смеси. Применяется и временное
изменение свойств грунта - замораживание.
Способ этот удобный, когда надо, скажем, пробить шахту или тоннель в
горпых породах, насыщенных водой. Откачивать воду не всегда просто.
Поэтому через скважины подают в грунт охлаждающую смесь. Вода замерзает,
грунт становится льдистым.
Интересный случай произошел в Москве. Строилась станция метро. А над
ней в то же время возводился высотный дом. При строительстве метро
применяли заморозку грунта. Когда вода замерзает, она увеличивается в
объеме. И грунт с водой - тоже увеличивается. А еще он становится прочным,
почти не сжимается.
Инженеры-геологи и строители это учли. Они стали строить здание... с
наклоном. Конечно, наклон был маленький. Но все-таки стена не была
отвесной, строго вертикальной.
Решение было смелое. Для него потребовался точный расчет. Ведь когда
мерзлый грунт под частью здания, где строилось метро, оттает, он сделается
мягким, податливым.
На сколько сантиметров тогда опустится часть здания, под которым
растает мерзлота?
Все произошло так, как предполагали грунтоведы. По мере оттаивания
замороженных грунтов здание постепенно выпрямлялось. Прошло несколько
месяцев, и оно заняло строго вертикальное положение. Неприятности начались
чуть позже. Дом начал крениться в обратную сторону. До этого он был
наклонен к улице, Садовому кольцу. А тут, постояв вертикально, покосился и
стал наваливаться на дом, стоящий за ним. Хорошо, что между домами имелся
зазор. Его сделали специально, заранее предвидя возможность такого
аварийного отклонения высотного здания.
Все закончилось благополучно. Четверть века здание стоит надежно.
Неточности в расчетах оказались незначительными.
Без неточностей в данном случае вряд ли можно было обойтись. Грунт
после замораживания обычно изменяет свои свойства: чуть-чуть, на самую
малость делается слабей, податливей, чем раньше. Определить совершенно
точно величину ослабления грунта невозможно.
С мерзлыми грунтами инженерам-геологам нашей страны приходится
встречаться часто. Искусственно замораживают грунты довольно редко и на
небольших участках. Но есть огромные территории - почти половина всей
площади СССР, - где мерзлые горные породы сохраняются тысячи, десятки
тысяч лет. Раньше думали, что земля промерзла с незапамятных времен и
навечно. Так и назвали: вечная мерзлота.
Специальная наука изучает вечную мерзлоту - мерзлотоведение. У мерзлых
горных пород своя история, свои особенности. В краю вечной мерзлоты
происходят необычные природные явления. Но я хочу рассказать о них не с
чужих слов, а по своим наблюдениям, по своему практическому опыту.

Глава 9. ДАЛЬНЯЯ ЭКСПЕДИЦИЯ

ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА

Эта экспедиция была и обычной и необычной сразу.
На этот раз я изучал настоящее оледенение. И настоящие льды, не тающие
круглый год. Только оледенение не наземное, а подземное.
Начну по порядку.
Мы поселились на необитаемом острове.
Остров этот - на необитаемой реке Утук. А река - в необитаемом районе
на границе Сибири и Дальнего Востока. Здесь высится горная система
Токийский Становик - часть огромного Станового хребта.
Далеко на юге проходит Байкало-Амурская магистраль. Но ее влияние будет
сказываться и здесь. От трассы БАМа начинается освоение обширных
территорий Сибири и Дальнего Востока. Трасса - передовая полоса
наступления. Природные богатства будут осваиваться и к югу, и к северу от
нее.
Наш небольшой геологический отряд не вел поисков полезных ископаемых.
Мы занимались мерзлотоведением.
Изучали вечную мерзлоту. Но об этом - чуть позже. Геологическая работа
обычно начинается с устройства лагеря.
Итак, мы - на острове. На него, что называется, с неба свалились.
Летели мы на вертолете долго, из города Зеи прямиком на север, вдоль
Зейского водохранилища, через горные перевалы. Пилотам лететь было
непросто: кругом скалы, а подняться над вершинами не позволяют облака.
Петляли по долинам рек, ущельям.
Наконец добрались к реке Утук. А приземлиться негде: склоны гор крутые,
обрывистые, речная долина сплошь покрыта тайгой. Пилоты присмотрели одно
подходящее место - на песчаном острове, где не росли деревья.
Мы торопливо выгрузили свои вещи: палатки, спальные мешки, ящики с
приборами, рюкзаки, коробки и мешки с пищей, раскладушки, жестяные печки,
рабочий инструмент... Целая гора вещей!
Вертолет приподнялся, повисел стрекозой, развернулся и, опустив нос к
земле, устремился вверх по ущелью, пропав за поворотом.
Наш остров был подозрительным. Повсюду только песок, камни, лежащие
полузасыпанные стволы крупных лиственниц да небольшие кусты ивы. Ясно, что
во время наводнений - весной, а возможно, и осенью остров полностью
заливается.
Мы стали искать менее опасную площадку для стоянки. Обошли всю округу -
только тайга да болота. Почти везде под ногами хлюпает вода. Это и
понятно: царство вечной мерзлоты.
В таких краях земля за лето оттаивает только на десятки сантиметров или
на несколько метров. Ниже начинаются горные породы, скованные вечной
мерзлотой.
Температура их ниже нуля. Вместо воды в них лед. Он не тает годами,
столетиями, тысячелетиями. Поэтому и называют "вечная мерзлота". Она,
конечно, не вечная, а вековая и тысячелетняя. Для человека, живущего
несколько десятилетий, это очень много. Поэтому имеет смысл употреблять
определения и "вечная", и "вековая".
Слой мерзлых льдистых пород может достигать сотен метров, а порой
доходит до полутора километров. Вода не может просочиться через него. Даже
если есть трещины или поры, она попадает туда и замерзает. Вся вода с
поверхности, которая не успевает стечь, задерживается над вековой
мерзлотой. Поэтому в тундре и тайге, где имеется мерзлота, очень много
болот и заболоченных земель.
Текучая вода отепляет мерзлую зону. Это как будто водяное отопление.
Вода речная холодна, но все-таки на несколько градусов выше нуля. Этого
достаточно, чтобы под рекой и рядом с ней мерзлота растаяла, - образовался
талик.
Под нашим островом вековой мерзлоты нет. Поэтому он сухой. Ветерок
сдувает отсюда комаров - лютых неистребимых таежных злодеев. Хорошо на
острове!
Мы решили остаться здесь. Спору нет - нельзя ставить лагерь в опасном
месте. Но ведь место великолепное, другого подходящего в округе нет.
Сейчас лето, и наводнения ожидать не приходится. Сухо, солнечно. А если
вода начнет подниматься, покинем остров.
Так мы рассуждали. И очень ошиблись. Только узнали об этом, как часто
бывает, не сразу. Зато урок получили жестокий...
Профессию геолога называют романтической, необыкновенной,
увлекательной. Все это верно. Только надо помнить, что геологу часто,
почти всегда приходится заниматься самыми разными делами: погрузкой и
разгрузкой вещей, рытьем шурфов и расчисткой обрывов; затотовкой дров,
рукояток для лопат, молотков и кайл; установкой палаток и приготовлением
обедов; переноской тяжестей. Короче говоря, геологу приходится быть
разнорабочим. Но это - как бы между делом. А главное дело - геологическое.
Зато как здорово, что можно побывать в необыкновенных местах. И не
просто полюбоваться красотой природы и пожить в первобытных условиях. Мы
должны - такова работа - научиться понимать природу. Понимать, как
возникли эти горы и долины, почему такие склоны, где здесь бывают опасные
обвалы или лавины, как ведет себя вековая мерзлота.
Чтобы хорошо что-то понять, еще недостаточно много знать. Надо уметь
внимательно наблюдать и обдумывать увиденное. Надо любить то, что
изучаешь. Одним разумом многое не постигнешь. Лучше всего понимаешь то,
что любишь... Хотя без знаний, ясное дело, вряд ли разгадаешь природу. Тем
более не узнаешь, верно ее понял или нет.
Нам повезло. И места таежные великолепны. И работа интересная.
Предстоит разобраться не только с обвалами и лавинами. Вековая мерзлота
припасла немало загадок. В своем царстве она вмешивается почти во все
дела. От нее по-особенному разрушаются скалы и сползают со склонов
обломки, образуя целые каменные потоки. От нее земля в одних местах
проваливается, а в других вспучивается, а то даже возникают холмики.
Вырастают ледяные натеки - наледи, а в земле - пласты и клинья льда.
Вековая мерзлота влияет даже на последствия землетрясений. Конечно,
вздрагивает земля не от вечного холода, а по другим причинам. Для строений
на мерзлоте меньше опасности разрушиться от подземных толчков.
Хотя они имеют большую вероятность разрушиться от самой вековой
мерзлоты. Мерзлота бывает и помощником и врагом.
Мерзлотоведы должны дать строителям и проектировщикам рекомендации: как
надо осваивать район, какие подвохи можно ожидать от вечной мерзлоты, где
она будет врагом, а где помощником.
На одном участке БАМа встретилась крупная наледь: ледяной язык
протянулся по долине. Вроде маленького ледничка.
Что предпринять? Обходить наледь стороной - значит строить лишний
десяток километров железной дороги. Дорогое мероприятие.
Решили идти напролом. Ледяной язык нетолстый.
Трудно ли его разрушить? Приехали могучие экскаваторы и бульдозеры,
принялись за работу. Поначалу все шло хорошо. Затем дело застопорилось.
Уничтожат наледь в одном месте, перейдут на другое. Глядь, а на прежнем
месте через несколько дней наледь восстанавливается.
Не наледь получалась, а змей-горыныч с отрастающими головами. Только у
змея они огнедышащие, а здесь - ледяные.
Боролись люди с наледью, разрушали ее несколько раз.
Много сил и времени потратили, а толку не добились. Даже парочку
тракторов потеряли: оставили их на три дпя без присмотра, наледь их
целиком и залила, как проглотила. Пришлось ледяного змея-горыныча обходить
стороной. Удлинили из-за него трассу БАМа на несколько километров.
С наледями можно успешно бороться. Только сделать это одной силой
нельзя. Надобно еще умение. Должны сначала потрудиться мерзлотоведы,
изучить наледь, посоветовать, как от нее избавиться. Кстати, и в сказках
герои побеждали змеев-горынычей не только силой, но и уменьем.
Мы привыкли говорить о наступлении на тайгу, о покорении природы,
использовании ее богатств. Раньте так и писали: надо бороться с природой и
победить ее. Как будто природа наш враг! А ведь мы живем в природе, вместе
с ней.
Победить можно силой. Дружить силой нельзя. Чтобы дружно жить,
требуется взаимное уважение и понимание.
От природы нам и без того все дано: воздух, вода, земля и разные блага.
Нам остается научиться быть внимательными к природе, понимать ее.
С вековой мерзлотой особенные хлопоты. Ее и увидетьто непросто. Тот,
кто впервые попадает в эти края, которые мы изучаем, может удивиться: где
тут вечная мерзлота? Кругом кусты и деревья, птицы поют, солнце светит,
ручьи журчат. На горе - небольшая нашлепка льда. Но это пустяк. Совсем не
то, что в горах Кавказа. Там вечные снега и льды громадными шапками
нахлобучены на горные вершины; в долины медленно сползают ледники и,
трескаясь, грохочут, как орудийная канонада. Еще внушительнее ледяная
пустыня Антарктиды.
А здесь все тихо и спокойно. Летом тепло, а то и жарко, снег и лед
увидишь нечасто. Разве такое должно быть царство Снежной королевы?
Оказывается, оно бывает и таким. Здесь ледяные дворцы подземные,
потаенные. И устроены они очень интересно.
Если бы земля вдруг стала прозрачной, то мы увидели бы настоящий облик
подземных владений Снежной королевы - вековой мерзлоты: слои льда,
тоненькие, как листы бумаги, и толстые пласты, вертикальные жилы льда,
ледяные бугры, подобные вулканам. Колоннами высятся ледяные столбы и
стены, словно подземные дворцы и крепости. Толщина таких стен достигает
десяти, а высота - тридцати метров. Точнее, пожалуй, говорить о глубине:
сооружения-то подземные!
Подобную картину вообразить нелегко. А увидеть и вовсе нельзя. Хотя в
некоторых краях догадаться о ледяных подземных сооружениях можно, глядя на
земную по
Когда я работал в тундрах Чукотки, меня не раз поражали необычные
картины. Летишь на самолете, внизу расстилается низменность. Она там и тут
покрыта какими-то замысловатыми узорами. Как будто здесь великаны
разучивали азбуку, чертили огромные буквы на непонятном языке.
В некоторых местах эти письмена очень похожи на древнюю клинопись.
Такие знаки наносили древние египтяне на каменные плиты, глиняные дощечки.
Можно ли прочесть гигантские письмена тундры? Оказывается - можно, если
побродить по этим письменам вдоль и поперек, подобно букашке, ползающей по
клинописи древних египтян. Надо приглядеться к береговым обрывам, чтобы
увидеть письмена вечной мерзлоты в разрезе. Надо копать и долбить землю, а
прежде всего совершенно необходимо познакомиться с мерзлотоведением.
Только тогда начинаешь поне^ многу читать клинопись вечной мерзлоты.
Полосы на поверхности земли возникают над подземными ледяными клиньями
(вертикальными жилами). Они появляются там, где от мороза растрескивается
земля. В трещины проникает вода - подземная и наземная. Замерзая, она
становится льдом, расширяется в объеме, расклинивает трещины.
Получается действительно ледяная клинопись. Клинья льда рассекают
землю, проникают на многие метры вглубь и протягиваются на сотни метров в
длину. Пересекаясь, мерзлотные трещины и клинья как бы нарезают тундру
крупными ломтями - полигонами. Образуется целая сеть - полигональная
тундра. По узорам этой сети можно определять, где находятся подземные
ледяные жилы и в каких грунтах они залегают.
В некоторых местах на речной террасе земля вспучена. Подобные бугры
иногда бывают высокие, как многоэтажные дома (но чаще не выше двух-трех
этажей).
На вершинах они разбиты зияющими трещинами. Иногда здесь возникают
впадины, подобные жерлам вулканов.
Впрочем, это и есть вулканы. Только не огненные, а ледяные. Между
слоями горных пород внедрилась вода.
Превращаясь в лед, она увеличивается в объеме, приподнимая вышележащие
слои. Сходным образом внедряется из глубин, разрывая и расплавляя горные
породы, вязкая раскаленная магма, создающая вулкан.
Подземные льды могут вторгаться в подвалы домов, приподнимать
инженерные сооружения, выдавливать из земли тяжеленные столбы, сваи. Или
так вспучить дорожную насыпь, что никакой транспорт не пройдет.
Мы учимся использовать мерзлоту. Устраиваем в мерзлых грунтах
холодильные помещения. Намораживаем ледяные склады. Но все-таки главная
наша забота: уберечься от коварства Снежной королевы. Много она доставляет
хлопот. Особенно теперь, когда мы очень быстро осваиваем ее владения.
Именно здесь проходит трасса БАМа, расположены многие месторождения
полезных ископаемых, ведется добыча нефти и газа, строятся города,
плотины, заводы и фабрики.
Знание вечной мерзлоты может пригодиться даже в космосе. Потому что на
Марсе, по мнению ученых, распространена вечная мерзлота. В крупных
марсианских ущельях, провалах, на крутых склонах удается различить нечто
очень похожее на следы ледяных жил. Об этом свидетельствуют, в частности,
геометризм обрывов и трещин, а также следы увлажнения грунтов на дне
каньона. Во всяком случае, уже сейчас ясно, что космонавтам, которые
отправятся на Марс, надо знать мерзлотоведение.

УВИДЕТЬ, ПОНЯТЬ, ПРЕДУСМОТРЕТЬ

Я стою перед береговым обрывом. За спиной плещется река Утук. Надо мной
грозно нависли глыбы мерзлого торфа, с которых струится капель.
Сейчас моя забота - получше расчистить ледяную жилу. Она повыше моего
роста и немногим толще руки.
Светлая полоска, рассекающая темные слои торфа и песка.
Два часа я копошусь возле этой жилы. Зачищаю склон лопатой, соскребаю
мерзлый грунт, царапаю ножом, осматриваю так и эдак, поливаю жилу из
чайника (специально притащил его сюда), измеряю линейкой, зарисовываю и
записываю в полевую книжку. Со стороны может показаться, что я, как
садовник, выращиваю диковинное деревце. Однако никто на меня со стороны не
смотрит: вокруг безлюдно.
Ледяные жилы чем-то действительно напоминают деревья. От главного
ствола отходят в обе стороны "отростки", тонкие жилы. Вроде детского
рисунка елочки.
Так выглядит ледяпая жила в обрыве. А вообще-то она тянется в глубь
обрыва. Сколько ее ни срезай, она сохраняется. Только внешне немного
меняется: расширяется или сужается, обзаводится новыми ответвлениями. И
лед в ней то белый, с пузырьками воздуха, то прозрачный, без пузырьков.
Я стараюсь как можно точнее, в мельчайших подробностях рассмотреть
ледяную жилу и зарисовать ее - целиком и отдельными фрагментами,
увеличенно. Мне хочется понять, как образовалось это чудо природы.
Почти все ученые уверены, что подобные жилы растут сверху. Они как
будто вклиниваются в землю. Трещины, в которые проникает вода, зимой
расширяются. Лед в них из года в год накапливается вертикальными слоечками.
Эти слоечки неплохо видны в жиле. Но если приглядеться, то они не
похожи на тонкие клинья: в жиле тянутся вертикально, а у ее края
изгибаются и переходят в тоненькие горизонтальные полоски. Как это понять?
На мой взгляд, образование ледяных клиньев могло происходить не так, как
обычно предполагается. У меня на этот счет своя гипотеза.
Когда-то, в разгар ледникового периода, здесь стала властвовать вечная
мерзлота. Она сковала землю вглубь на десятки, сотни метров.
Но вот началось потепление климата. Верхняя часть мерзлой толщи стала
протаивать. Вместо льда в ней накапливалась вода . - в слоях торфа, песка.
Когда вновь наступили холода, сверху возникла "корка" мерзлых пород. А
снизу мерзлота сохранилась. Между этими льдистыми слоями оставалась
"начинка" талых грунтов, насыщенных водой.
Из этих пористых слоев, как из губки, вода просачивалась в трещины,
замерзала и расклинивала их. Так возникали тонкие вертикальные слоечки
льда. Выходит, ледяные жилы, клинья растут не только сверху, а со всех
сторон и, возможно, снизу.
Полезно вспомнить: в скалах, в гранитных массивах нередко встречаются
каменнью жилы. Обычно они похожи на ледяные, состоят пз белого или
полупрозрачного кварца. Кварц прочен (тверже стали). В жилы он проникает
чаще всего снизу или из боковых слоен и трещин.
По трещинам циркулируют горячие подземные воды, содержащие растворенный
кварц. Он оседает на стенках трещин, и получаются кварцевые жилы. Кстати,
в них содержится немало пузырьков воздуха. А еще - что более важно для
практики - прекрасные кристаллы драгоценных камней и рудные минералы.
В ледяных жилах полным-полно воздушных пузырьков. Правда, ценные
полезные ископаемые здесь очень редко встретишь (хотя и попадаются порой
золотинки).
Но все-таки имеется нечто общее между рождением кварцевых и ледяных жил.
Так думаю я. Так думает еще один мой знакомый опытный мерзлотовед. У
подавляющего большинства специалистов на этот счет иное мнение. Вот мне и
хочется разобраться: как растут ледяные жилы - сверху или со всех сторон?
И попытаться доказать свое мнение. Убедительно доказать. Или отказаться от
него, если факты заставят.
Невдалеке от нашего обитаемого острова мне попался внушительный обрыв с
тремя интересными ледяными клиньями. К ним я старался наведываться как
можно чаще. Обычно приходилось посещать их после маршрутов по тайге или в
плохую дождливую погоду, когда маршруты отменялись.
Каждая ледяная жила по-своему интересна. Одна внизу расходится на
несколько отростков. Похоже, что с этихто отростков она и началась: от
слоя песка, из которого сюда выжималась вода.
Второй ледяной клин вверху раздвоен. Как бы это произошло, если бы он
рос сверху? Разве могли тогда два ледяных клинышка найти друг друга и
слиться вместе, да так, что никакого шва не видно. Резонно считать, что
рос клин снизу, а вверху, наткнувшись на преграду, раздвоился.
Третий клин с одной стороны как бы размочален - переходит в сотни
ледяных слоечков. И тут получается, что тонкие ледяные слоечки протянулись
к трещине и слились в одну жилу.
Чем больше я возился с ледяными клиньями, тем больше к ним
приглядывался, узнавал много нового и, казалось, все лучше их понимал.
Но тут это знакомство разом прервалось.
Произошла катастрофа.
Всемирный потоп!
Нет, не совсем всемирный. Только на реке Утук. Но для нас это был наш
обжитой мир. И все в нем вдруг полетело кувырком.
Началось, как обычно, с пустяков. Пошел дождь. Он не переставал всю
ночь и весь день. Дальние маршруты пришлось отменить. Я отправился к моим
знакомым жилам. Под мерзлый козырек торфа дождь не попадал. Можно было
работать.
К вечеру быстро стемнело. Дождь усилился. Река набухла от воды. Течение
убыстрилось. От берега наш остров отрезала основательная протока. Но
все-таки остров оставался солидным, надежным.
До полуночи мы пили горячий чай в просторной продуктовой палатке. Дождь
стучал по брезенту, а в палатке было светло от свечи и уютно. Мы
балагурили: мол, утром от нашего острова останется одна макушка, и мы
будем топтаться на ней, как зайцы деда Мазая.
...В два часа ночи меня разбудил тревожный голос:
"Вставайте, вода поднимается!"
Я выполз из спального мешка и привычно сунул ноги под раскладушку, где
стояли ботинки. Угодил прямо в воду. В темноте наскоро натянул брюки,
рубашку, носки, болотные сапоги (привык вещи складывать так, чтобы можно
было одеться ночью). Мои сонные товарищи по палатке не торопились вылезать
из теплых мешков.
Шлепая по воде, я взял свой рюкзачок и вышел из палатки.
Черное небо, потоки дождя и черная вода вокруг.
У соседних палаток юркали по воде пятна света от фонарей. Я побежал к
ближайшей затопленной лиственнице и забросил рюкзак на ее вершину,
торчащую наклонно.
Закричал: "Тащите вещи сюда!"
Никто меня не слышал. Я побежал, загребая воду ногами, обратно. Острова
уже не было - одна река. Вытащенные из палатки вещи грудой лежали прямо в
воде. Ребята стояли рядом. Двое спешно надували резиновую лодку.
Палатки одна за другой наклонялись, падали. Вода поднялась до колен.
Плыли какие-то предметы. В стороне на вздувшейся стремнине реки
проносились коряги, похожие на драконов. Кажется, на свете не осталось
ничего, кроме воды: потоки сверху, из тьмы небес; поток внизу - из тьмы во
тьму. Настоящий всемирный потоп.
Груда вещей зашевелилась. Мы пытались удерживать рюкзаки, ящики -
напрасно. Поток слизнул остатки нашего скарба. Остались только какие-то
ящики в резиновой лодке, за которую все мы ухватились.
Стоять в ледяной воде вовсе было невмоготу. Того и гляди сведет ноги.
- Что в лодке? - спросил я.
- Приборы. Ценные. Из ГДР.
Тут я разозлился, стал вытягивать из лодки ящики и пускать их по
течению. Надо же додуматься: спасать приборы, когда люди вот-вот погибнут.
В лодку завалились семь человек. Трое остались за бортом, держась за
веревку, опоясывающую лодку. Надо было спешно плыть к берегу. Моя нога
угодила в палатку, которую волокло по дну. Сбоку выплыла коряга и
навалилась на меня. Нога застряла, как в капкане - не выдернуть. Страшно
стало: неужели конец?!
В этот миг сзади накатился водяной вал, отбросил корягу, подхватил нас,
поднял и толкнул вперед. Я почувствовал, что свободно болтаюсь в воде, а
лодка тянет меня за собой. Мы проплывали мимо вершины затопленной
лиственницы. Луч фонаря выхватил мой рюкзак, торчащий на ветке, как
невиданный плод. Под ним качался на шнурке нож (я его держал "на привязи",
чтобы не потерять). Кто-то с носа лодки дотянулся до ножа и дернул его.
Рюкзак полетел в воду. Мы продолжали плыть. Я оказался под падающим
рюкзаком и успел отбросить его рукой в лодку. Хоть какие-то вещи
сохранятся на первое время!
Нас отнесло в протоку и тащило все быстрей и быстрей. Мы колотили по
воде что было сил - веслами и руками, гребя к правому берегу. Иначе на
повороте стремнина выбросит нас на завалы коряг. Лодку волокло мимо
кустов. Кто-то ухватился за них. Подтянули лодку к берегу, привязали к
кустам и вскарабкались на берег.
Спаслись!
Лил дождь. Темень и холод. Под ногами хлюпала вода.
Мы радовались: живы. Вообще-то для радости не было других причин. Внизу
болото, сверху льет дождь, вокруг мрачная мокрая тайга. Продолжался
всемирный потоп, и ничего не было сухого и теплого вокруг. Мы были
полуголые, продрогшие, усталые... Правда, оставался еще один рюкзак и
целлофановый пакет со спичками.
Костер затеплился не сразу. Он постепенно разгорался, раздвигая тьму.
Дождь уже не казался сильным. Мы поворачивались перед огнем, от одежды шел
пар. Вскоре запахло паленым: самые торопливые обзавелись дырками на одежде.
Сухие вещи из рюкзака разделили на всех: кому свитер, кому шерстяные
носки, кому ковбойка... Наступил рассвет - холодный и мутный. Спать не
хотелось. Да и негде было спать. Есть не хотелось. Да и нечего было.
Чайку бы горячего! Да где его взять: ни чая, ни кипятка.
Мы без посуды.
Темная широкая река несла стволы деревьев, сор. Показалась лысая
макушка острова. Наводнение длилось недолго.
Так получилось, что мы на собственном опыте испытали нрав реки Утук.
Ничего хорошего в этом не было. Наша обязанность - заранее знать о
подобных явлениях природы, предвидеть их, уметь теоретически предсказывать
природные катастрофы. Именно такова цель инженерно-геологических и
географических исследований.
Нам довелось убедиться воочию, как опасно быть непредусмотрительными.
Бывает, во время работы приходится рисковать. Но не просто так, а с
пользой для дела. На этот раз риск был велик, неприятностей и тягот много,
а результата - научного и практического - никакого. Мы даже не можем точно
узнать, почему произошло наводнение.
Возможно, этот потоп был вызван прорывом горного озера. В верховьях
реки Утук и ее притоков есть несколько округлых озер - на месте бывших
вулканических кратеров. Может быть, виноваты грязевые потоки.
А я вспомнил, что нечто подобное уже испытал на себе двадцать лет назад
на Чукотке. Тогда я и коллектор отправились в маршрут, перешли речку вброд
(вода была ниже колен) и весь день работали. Вернувшись к реке, увидели,
что она вздулась, стала полноводной и бурной.
Мы попытались перейти ее. Меня снесло, и я едва выбрался на островок.
Там мы вдвоем и остались. Дальше начиналась бурная протока. Вода в реке
поднималась на наших глазах. Островок уменьшался. Пошел снег с дождем, и
мы тряслись от холода. К счастью, наши товарищи начали нас искать и сняли
с островка, который вскоре исчез под водой.
Мне тогда объяснили, что это - проделки вечной мерзлоты. В верховьях
реки прошли дождп. В обычных условиях часть дождевой воды впитывается в
землю, часть задерживается в понижениях, часть испаряется. А на вечной
мерзлоте и без того обилие болот, ручейков. Вся дождевая вода прямиком
стекает в ручьи и реки. Поэтому после недолгого дождя (одни - двое суток)
случаются сильные и быстрые наводнения. Не так ли было и на Утуке?
Оставалось только строить догадки, предполагать. Накрепко запомнили:
никогда не выбирать для стоянки опасное место, каким бы прекрасным оно ни
казалось. Вот и вся наука. Знаниями этот опыт нас не обогатил. Совсем даже
наоборот.
Потеряли мы свои записные книжки, а также карты.
Пропали труды прежних дней. Мы ведь постоянно осматривали местность,
изучали рельеф, наносили сведения на карты, зарисовывали. Река в один
прием слизнула и унесла все результаты наших исследований.
В первые дни после потопа нам было не до работы.
Наловили рыбы, насадили ее на палочки и стали обжаривать на костре.
Готовили сразу завтрак, обед и ужин из одного блюда, а блюдо - каждому по
одной рыбине обгорелой и несоленой. Мы были похожи на первобытных людей.
Мы бродили вдоль берега и по острову в поисках вещей. В корягах
обнаружили две палатки. Спать в них было почти невозможно из-за сырости и
холода. Но появилось укрытие от дождя.
Общее несчастье сближает людей. Объединил нас и общий очаг. До потопа
мы собирались у костра в свободные минуты для еды и сушки. Хлопот было
много: починка и стирка одежды, подготовка инструмента и образцов,
переписка полевых дневников, испорченных водой...
Теперь вещей не стало, а с ними отпали и многие заботы. Мы заботились
друг о друге.
Наш остров на Утуке из необитаемого превратился в остров сокровищ. Мы
находили на нем много своих вещей, консервных банок, инструменты.
Постепенно обрастали вещами, налаживали быт и, несмотря на непогоду и
сырость, устроились вполне сносно.
Начали ходить в маршруты.
Через неделю к нам прибыл вертолет с новыми вещами, приборами.
Наверстали упущенное быстро. Вскоре перебрались к устью реки, впадающей в
Большое Токо.
Здесь уже разбили лагерь почвоведы. Мы устроились рядом с ними.
На новом месте мне опять повезло. Недалеко от лагеря находился обрыв. А
в обрыве - если не лениться и поработать лопатой - имелись превосходные
ледяные жилы.
Они были еще более выразительные, чем прежние.
Один клин был особенно хорош. К нему с обеих сторон тянулись ледяные
слоечки и прожилочки - сначала горизонтально, вдоль пластов торфа и песка.
У трещины они задирались вверх, образуя клин, похожий на морковку. А
загнутые кверху слоечки - это было отлично видно, когда отмоешь лед водой,
- продолжались в клине, тянулись вверх и пересекались.
Я стал докапываться до нижней части этого клина и получил хорошую
награду за труд. Оказалось, что эта жила вверху похожа на морковку, а
внизу - на репу. Там было расширение. К нему со всех сторон стягивались
ледяные жилки. Выходит, этот клин рос от притока подземных вод!
Соседний ледяной клин толщиной в метр припас свой сюрприз. Он рассекал
слои торфа и лежащий ниже слой песка. Отдельные комки песка были подняты
клином и находились выше песчаного слоя, на уровне торфа. Так могло
произойти только в одном случае: ледяная жила росла снизу и приподнимала
над собой комочки песка. Если бы она росла сверху, то было бы наоборот:
торф вдавливался бы в песок.
Я не торопился с окончательным выводом. Приводил к ледяным жилам своих
коллег. Они смотрели, пожимали плечами, соглашались со мной без особых
споров. А когда пет серьезных споров, то и нового ничего не узнаешь, и
старое заново не продумаешь. Пришлось мне переключиться на другие работы.
Жаль, что мерзлотоведы мало спорят о происхождении ледяных клиньев. Без
долгих раздумий соглашаются с тем, что написано в учебных пособиях.
Замысловатая научная загадка считается разгаданной. Но она остается. Пока
есть загадка, могут быть и открытия. А теоретические открытия рано или
поздно принесут практическую пользу.
...Во владениях вечной мерзлоты мы еще не чувствуем себя очень
уверенно. Многое остается непонятным. Теоретикам это не вредит. Им
интересно разгадывать головоломки природы. Такова их профессия.
А для практики чем больше неясного, тем больше неполадок. Для
специалиста-практика непонятица вредна, досадна, опасна. Ему требуется все
знать наперед, предвидеть возможные осложнения. Хорошая теория всегда
полезна, а то и необходима для практики...
Вот только я до сих пор толком не пойму, какая может быть практическая
польза от того, что мы точно выяснили происхождение ледяных жил?

ЗДЕСЬ ПРОШЕЛ ВЕЛИКИЙ ЛЕДНИК

Есть, к сожалению, любители выцарапывать свои имена на деревьях,
скалах, стенах и на чем угодно, на руке, скажем. Словно у этих людей
склероз и они боятся забыть свое имя.
Ледник тоже обязательно оставит надпись: "Здесь был я". Конечно, не на
человеческом языке, а на своем, особенном. Но прочесть его надпись можно,
если немножко обучен ледниковой грамоте.
...Когда я работал в Белоруссии, то встречал надписи на ледниковом
языке. И не только царапины на валунах, моренные слои и отторженцы. Видел
и зарисовывал клинья бурового песка, врезанные в супеси, суглинки, серые
пески. Очень яркая картина: как будто кто-то специально нарисовал, какие
бывали ледяные жилы. Как получились такие рисунки? Мне казалось, ответ
ясен: это следы былой вечной мерзлоты, следы давно растаявших ледяных
клиньев. Вроде надписи "Здесь была мерзлота".

Гора Хаялах. Слева на склоне виден уступ, выточенный, по всей
вероятности, ледником, заполнявшим эту долину до высоты около
полукилометра.
В долине реки Утук, где сохраняется подземное царство льда, на каждом
шагу попадаются следы недавнего ледника. И самый необыкновенный,
внушительный, гигантский след ледяных исполинов-котловина озера Большого
Токо.
Спускаясь вниз по реке, нетрудно заметить, как она из горной становится
равнинной. Быстрое течение с перекатами, обломками камней в русле и на
пойме, отдельными выступами скал сменяется плавным неторопливым потоком,
крутыми изгибами - меандрами. Река словно специально удлиняет свой путь.
Так обычно бывает на равнинах.
Переход от гор к низине очень резкий. Торчат две скалистые вершины, а
за ними начинается обширная впадина Большого Токо. А на склонах,
обращенных к реке, высечено на скалах: "Здесь был и работал великий
ледник".
Как прочесть эту надпись? Надо повнимательнее осмотреть горные склоны -
хотя бы издалека. Даже лучше - издалека, потому что надпись великанская,
как и положено для великого ледника.
Форма этих склонов приметная. На середине горы склон вдруг
перегибается, меняет уклон, становится крутым, скалистым, как будто кто-то
его основательно подрезал снизу. Главное, что не одна такая гора, а две
сразу, и не со всех сторон подрезаны, а только со стороны реки.
Могла ли река оставить такой след? Нет, не могла. Вода в ней
поднимается на несколько метров, а тут склоны обработаны до
полукилометровой высоты. На такое деяние способен только ледник.
Можно усомниться: а не разрушались ли тут склоны водой и ветром,
чередованием жары и мороза? Но и это сомнение отпало, когда мы прошли
маршрутом по склонам гор.
В долине реки то и дело попадались супеси с валунами, похожие на донную
морену. Выше по склонам начинались скалы, обрывы с водопадами. А еще выше,
где склон становился более пологим, после перегиба встречались нашлепки
рыхлых отложений грубых несортированных песков с валунами. Настоящая
боковая морена. Тоже вроде памятной надписи: "Здесь поработал ледник".
Если в нижней половине склона ледник работал, как разрушитель, камнерез,
то на дне долины и в верхней половине - как накопитель, переносчик
материала.
Порой на склонах, сплошь заваленных обломками местных горных пород,
попадаются округлые валуны, по составу отличающиеся от местных. А то на
гребне горы торчит огромный валун, будто нарочно принесенный сюда
неведомой силой и оставленный, как памятник. Типичный бродячий камень.
Затащить его сюда мог только ледник.
Что было с ледником после того, как он заполнил долину почти до горных
вершин? Двигался неспешно, обстругивая скалы, выполз в низину и... Куда он
делся?
Следует приглядеться к очертаниям озерной котловины. Когда на лодке
достигнешь середины Большого Токо, берега отступают далеко. Видны две
высокие горы, разделенные долиной реки Утук. А от этих гор в обхват озера
отходят две гряды. Они постепенно понижаются, напоминая руки, охватывающие
озеро. Две горы - приподнятые плечи, две гряды - руки.
Писателю или художнику достаточно заметить сходство, уловить
особенности очертания гор, полюбоваться их красотой. У геолога,
природоведа задача другая. Встретилось что-то неожиданное, интересное, и
сразу вопрос: как это получилось? Что означает?
Геолог или географ должен научиться читать горные склоны, речные и
озерные долины, читать камни и слои горных пород. Все вокруг нас - равнины
и горы, моря и реки, холмы и озера - все живет очень долго: тысячи, а то и
миллионы лет. Повсюду на земной поверхности, в недрах земли сохраняются
следы прежних геологических событий: извержений вулканов, наступаний и
отступаний морей, деятельности текучих вод и ледников; гибели древних
животных. Иногда сохраняются даже отпечатки лап звероящеров, листьев давно
исчезнувших деревьев, волновой ряби, капель дождя...
Читать каменную летопись Земли очень интересно.
И полезно. Вот, например, впадина Большого Токо.
Когда я прошелся по берегу озера, усыпанного разноцветной галькой, то
обратил внимание на необычные округлые черные блестящие камни. Поднял один
- легкий, царапнул ножом - нетвердый. Сомнений не осталось: каменный
уголь. Его нашли в этих краях давно, и не наша задача изучать его. А
все-таки приятно встретить, держать в руках настоящее полезное ископаемое.
Оно тоже рассказывает о далеком прошлом Большого Токо. Тогда здесь вместо
гор расстилалось теплое море. По его берегам бродили невиданные животные,
накапливались стволы погибших деревьев. Прошли миллионы лет. Деревья в
земле обугливались, каменели. Уголь долго созревает в земных недрах. Как,
впрочем, почти любое полезное ископаемое.
Образуется слой угля за миллионы лет. А уничтожить его можно за
десятилетия. Если это делается торопливо, без серьезных исследований,
много горючего камня остается в земле, теряется, губится зря. Геологам
надо хорошо изучить природу для того, чтобы как можно бережнее
использовать ее богатства.
Геологи, работавшие до нас, открыли в районе Большого Токо залежи
каменного угля. Нам надо исследовать район, чтобы его освоение шло
успешно. Здесь появятся дороги, промышленные площадки, поселки. Бывали
случаи, когда целые города строили в неподходящих местах.
Потом эти ошибки приходилось исправлять дорогой ценой.
На Токийском Становике немало озер в кратерах вулканов, которые
действовали недавно: тысячи лет назад.
Может быть, и Большое Токо появилось в кратере вулкана?
Нет, не похоже. Тогда вокруг озера были бы вулканические горные породы,
потоки застывшей лавы. Правда, на берегах Большого Токо встречаются
обломки вулканических пород. Но их немного, и принесены они сюда с гор.
А если впадина озера появилась после сильных землетрясений? В этих
краях случаются землетрясения. При этом могут опускаться участки земной
коры. Бывает, что обвалы, вызванные землетрясениями, запруживают речную
долину, и от этого возникает подпрудное озеро.
Но озеро Большое Токо вряд ли так образовалось. Оно лежит за пределами
главного хребта, на сравнительно ровном месте. И берега его не обрывистые,
как бывает у провалов, а пологие. И не скалистые. Они сложены ровно
залегающими слоями горных пород, которые образовались в древних морях. На
этих слоях залегают отложения ледника...
Вот в чем разгадка! На месте озера основательно потрудился великий
ледник. Потому-то по берегам тянутся холмы, как две руки, обхватывая
котловину.
Ледник заполнил долину реки Утук до полукилометровой высоты. Вот какова
была толщина ледового потока!
Вспахивая, вытачивая себе огромную ложбину, он выполз на более ровное
место, где залегают осадочные, не очень прочные слои. Тут-то ледник и
разгулялся! Он состругивал слой за слоем - понемногу, но очень упорно.
Работал десятки тысяч лет. Ледяные потоки действовали, подобно бульдозеру.
И, как бульдозер, они сгружали соструганные обломки вокруг впадины,
которую сами же прорезали.
Так и получилась обширная подледная котловина, имеющая округлую форму и
вытянутая, подобно языку ледника. А вокруг нее образовались на склонах
скопления валунов, песков, щебня, супесей - боковые морены.
Когда ледник растаял, подледная ванна заполнилась водой, появилось
озеро.
Я не уверен, что правильно разгадал происхождение Большого Токо. Однако
ничего более правдоподобного придумать не смог.
Вообще, на мой взгляд, в районе реки Утук и в районе Большого Токо
великий ледник мог вызвать даже землетрясения и вулканические извержения.
Опять оговорюсь: я могу ошибиться. Но мнение мое имеет кое-какие основания.
Помню одно ущелье в долине реки Утук. Оно рассекало гору. Каменные
стены были гладкие, словно обтесанные. А ущелье тянулось ровно, как будто
его намечали по линейке.
Похоже, что некогда здесь треснула земная кора; одна сторона горы
приподнялась, а другая, которая ближе к долине, опустилась. Скалы
сдвигались, истирались по трещинам в порошок. Вот и получились как бы
полированные стенки. Их так и называют: зеркала скольжения. Конечно, в
таком зеркале не увидишь собственного отражения. Зато заметишь нечто более
оригинальное: отражение движений земной коры.
В этом ущелье трещины были свежие. Пожалуй, возникли они недавно. При
каких обстоятельствах, по какой причине?
Под действием ледника.
Массы льда, заполнившие долину, нарушили равновесие отдельных блоков,
глыб земной коры. Под пятой ледника одни блоки прогибались, вдавливались в
землю, другие - соседние - приподнимались.
Подобные движения земной коры могут вызывать сильные землетрясения.
Порой страшны не столько сами подземные толчки, сколько вызванные ими
природные явления. Сотрясения земли нарушают устойчивость горных склонов,
порождая обвалы, оползни, лавины, грязекаменные потоки.
Инженерам-геологам важно выяснить, когда происходили в этих местах
сильные землетрясения и могут ли они повториться в ближайшем будущем.
Мне удалось заметить следы прежних крупных землетрясений в долине реки
Утук. Я даже примерно определил их возраст. Вот как это было.
Невдалеке от нашего первого лагеря, смытого потопом, возвышалась
красивая гора с обрывистыми уступами и двумя водопадами. У ее подножья
лежала огромная скала, размером с многоэтажный дом. Выше по склону видно
было место, откуда она сорвалась.
Почему оторвалась и рухнула скала? Когда?
Очень похоже, что она обрушилась в тот момент, когда гору сильно
тряхнуло землетрясение. Иначе она бы разрушалась помаленьку, разваливалась
по частям. Впрочем, вовсе не исключено, что она преспокойно съехала вниз
по какой-нибудь трещине или зеркалу скольжения.
Когда это произошло? На первый взгляд вопрос может показаться
бесцельным.
И все-таки приблизительно возраст этого обвала определить; можно.
Судите сами. Если бы скала рухнула до наступления ледника или под его
напором, то лед передвинул бы ее вниз по долине. А она лежит точно под тем
местом, откуда свалилась. Значит, это событие произошло после таяния
ледника.
Почему могучий ледник не оторвал эту скалу раньше?
Значит, она держалась вполне прочно. А почему она потеряла
устойчивость? По вине землетрясения. Другую причину отыскать трудно.
Еще на две подобные скалы, только поменьше этой, я натолкнулся, когда
ходил в маршрут вверх по реке Утук. (Кроме следов ледника и землетрясений,
встретились тогда и следы медведя.) Наконец, невдалеке от нашего второго
лагеря, рядом с обрывом, где я изучал ледяные жилы, тоже валялись две
огромные каменные глыбы среди россыпи мелких и крупных обломков, редко
превышающих человеческий рост.
Нам приходится изучать обычные геологические явления, с которыми давно
знакомы. При этом особенно ясно видишь следы каких-то необычных событий.
Их тоже надо научиться замечать. Поэтому я занес в полевую книжку и на
карту положение непривычных каменных глыб.
Все они, как и первая, появились уже после ледника.
Хотелось знать более точную дату. Ледник растаял около десяти
тысячелетий назад. Если сильные землетрясения были тогда, а затем не
повторялись, - беда невелика.
Ну, а если они происходили недавно?
И с этим удалось разобраться. Дело в том, что все глыбы лежали на одной
и той же "засечке", оставленной рекой: на террасе. Почему только на
террасе? Из пяти глыб хоть бы одна могла угодить на речную пойму, которая
обычно прислонена к крутым склонам.
Наиболее простое объяснение таково. Прошел и растаял ледник. Река
накопила террасу (около трех - пяти тысячелетий назад). А после этого
начались сильные землетрясения. Отдельные глыбы оторвались от родимых скал
и рухнули на террасу.
Позже, когда образовалась пойма, подобных сотрясений земли уже не
происходило, такие крупные скалы не обрушивались.
Возможно, именно в то время происходили и вулканические извержения. Они
обычно сопровождаются сильными землетрясениями.
Мы привыкли читать и слышать о том, какие тонкие и сложные связи
объединяют между собой разные виды организмов. Небольшое нарушение этих
взаимосвязей может иметь серьезные последствия. Скажем, истребляют
хищников-орлов, а в результате быстро плодится вредоносная саранча (орлы
питаются змеями, змеи - лягушками, лягушки - насекомыми, уничтожают
личинки саранчи). Оказывается, и наша земная твердь устроена очень тонко и
отзывается даже на сравнительно несильные воздействия. И тут существуют
сложные взаимосвязи явлений.
Ледник приводит в движение блоки земной коры. Они начинают
покачиваться, подобно чашам весов, выведенным из равновесия. Эти движения
разрывают скалы и вызывают землетрясения. А в иных случаях приводят к
извержениям вулканов.
Вспомните, что происходит с минеральной водой или лимонадом, когда
откупоришь бутылку. Вода словно закипает, пузырится, пенится, стремится
вырваться наружу. Может даже получиться крохотное вулканическое
извержение. Почему так происходит?
В закупоренной бутылке газу некуда деваться. Он сдавлен и остается
растворенным в воде. Как только приоткрылась пробка, появилось свободное
местечко, уменьшилось давление - тут газ и рванулся вверх, увлекая за
собой воду.
Примерно то же происходит и с глубинными очагами магмы. Когда давление
сверху уменьшается (скажем, после таяния ледника), газы и водяной пар из
магмы вырываются наружу. Возникают вулканы. (Между прочим, они извергают
главным образом водяной пар.)
К сожалению, мне не удалось добраться к вулканам Токипского Становика.
Район, где они находятся, не входил в зону обследования нашего отряда. Мы
даже не собирали сведения об этих вулканах. Мол, зачем о них знать, если
по работе не положено? И без того дел было много.
Оказалось, что знать о вулканах для нас было бы не только интересно, но
и полезно. Похоже, что во время великого оледенения в этих краях
происходило сразу несколько геологических явлений: грохотали
землетрясения, обновлялись горные склоны, извергались вулканы, возникали
озерные впадины. И все это было так или иначе связано с деятельностью
ледников. Правда, в горах они не столь внушительны, как на равнинах. Зато
способны сделать то, что не под силу великим равнинным ледникам: вызывать
крупные землетрясения и даже извержения вулканов.
Повторяю: все это мои догадки, предположения. Возможно, на самом деле
события происходили иначе. Вулканы, скажем, могли извергаться значительно
раньше, во время самого крупного оледенения. Тогда же могли произойти
наиболее сильные землетрясения.
Впрочем, серьезные землетрясения, судя по всему, повторялись и позже.
Ведь на террасе они оставили следы своих усилий: крупные глыбы. А возраст
террасы совсем молодой. Не исключено, что и в наши дни здесь бывают
землетрясения. Однако вряд ли они достигнут катастрофической силы. Если за
последние тысячи лет разрушительных подземных ударов не было, то вряд ли
они вдруг начнутся теперь.
...Сейчас я рассказываю о том, что продумывал на Большом Токо.
Осматривая берега реки и озера, склоны гор, камни под ногами, ледяные
жилы. И как будто узнавал от них новое, неизвестное для меня.
Мои мысли появлялись не сами собой. Их подсказывала природа. Поэтому и
говорят: природовед, натуралист.
Значит: человек узнает, выведывает у природы (раньше говорили - у
натуры) ее тайны. И совсем не обязательно быть крупным ученым, чтобы
считаться натуралистом.
Надо только захотеть прислушаться и присмотреться к природе. Тогда
многие мысли она подскажет. Если, конечно, прежде научиться - по книгам,
от учителей - понимать "азбуку природы".
Кстати, размышлял я более всего в маршрутах, вышагивая долгие километры
по болотам, тайге, каменистым кручам; выкапывая ямы и расчищая обрывы;
записывая и зарисовывая увиденное в полевую книжку. Это была моя работа. И
очень здорово, что работа связывала меня с природой, помогала ее лучше
понять, изучить.
Вообще-то оказалось у нас и такое время, когда мы по большей части
бездельничали. Это было вынужденное безделье.
Мы закончили маршруты вокруг своего нового лагеря. Работа подошла к
концу. Вдобавок - и это было скверно - подошли к концу запасы пищи.
Конец лета выдался холодным, пасмурным, дождливым. Мы мерзли в своих
палатках (печек на всех не хватало), мокли под дождями и ожидали вертолет.
Прошла неделя, другая - погода не улучшалась.
Река вздулась от дождей, потемнела и помутнела, рыба ловилась плохо.
Охотничьи трофеи тоже были скудными. Муки, крупы, макарон и консервов
оставалось не более чем на неделю.
Мы начали экономить еду. Прошла неделя. Летной погоды не было. По радио
передавали: обширные циклоны пришли с Тихого океана; бесчисленные толпы
облаков двигались в круговороте, не покидая эту часть Дальнего Востока.
Дожди сменялись дождями.
Мы собирали и варили грибы - дряблые подберезовики. Вскоре похолодало,
и грибы пропали. Ягоды тоже шли па убыль. Мы запрашивали по радио вертолет
с продуктами. Нам советовали потерпеть. И погода не налаживается, и
положение наше не такое уж плохое. Два других отряда уже неделю голодали
по-настоящему. Там люди ослабли и не могли отойти от лагеря на рыбалку или
охоту: некоторые заболели. Этим отрядам предназначались первые вертолетные
рейсы.
Вот почему остались у нас почти только хозяйственные заботы. А это
утомительнее, чем работа (когда она интересная, по душе). Я развлекался
тем, что уходил к обрыву, к своим знакомым ледяным клиньям. Они постоянно
подтаивали, изменяясь, как живые. Каждый раз в них обнаруживалось
что-нибудь новое.
За три недели ожидания вертолета я привел в порядок свои записи и
зарисовки. И мысли свои привел в порядок тоже.
Все-таки очень интересно разгадывать загадки природы. В мыслях
незаметно превращаешься в крохотного подземного жителя. Проникаешь по
трещинам в глубины земли, путешествуешь вдоль и поперек слоев горных
пород, наблюдаешь волшебный рост ледяных кристаллов.
Или становишься великаном, оглядываешь всю долину реки, озерные
террасы. Читаешь клиновидные письмена на равнинах. Примечаешь особенную
форму горных склонов и вершин.
Или безо всякой машины времени переносишься на тысячи, миллионы лет в
прошлое. Видишь течение огромного ледника, который выползает из плена
скал, сдирая на своем пути рыхлые осадки...
Ни в какой сказке не прочтешь ничего подобного.
В сказках люди сочиняют привычные для себя вещи. Великан - увеличенный
человек. Дракон - увеличенная ящерица с крыльями, как у летучей мыши.
Человек не способен выдумать то, чего вовсе не знает.
Попытайтесь вообразить что-нибудь совершенно несусветное, не похожее ни
на что. Это немыслимо. Человеческая фантазия имеет границы. Она ограничена
знаниями.
Научное знание не имеет границ. Оно помогает нам узнать то, что просто
так выдумать невозможно: растущие в земле ледяные жилы, давно растаявшие
ледники и отгрохотавшие землетрясения, моря на месте нынешних гор.
Наука открывает нам в мире необычайное. Для того, чтобы совершать
научные открытия - большие или малые, - надо любить знания и всем сердцем
стремиться понять природу.
Когда-то путешественники старались побывать там, где еще не ступала
нога человека. Теперь на Земле таких мест нет. Зато по-прежнему очень
много вокруг такого, что остается недоступным для человеческой мысли.
Надо помнить: и теперь остаются неведомые земли, куда еще не проникла
мысль человека, где многое предстоит понять, открыть. Для этого вовсе не
обязательно ехать в дальние края или улетать в космос. Неведомое вокруг
нас, надо только научиться замечать его.
Между прочим, когда пытаешься осмысливать жизнь природы, открывать и
постигать неведомое и непонятное, то легче переносить трудности и тяготы
геологической работы. И когда для нашего отряда наступили голодные
времена, мне на помощь приходили мысли. Они отвлекали от холода и голода,
от мучительного ожидания вертолета.
Вынужденное безделье утомляет сильнее, чем тяжелая работа.
...Вдруг с верховьев долины вместе с единственным дождевым облаком
спустился к нам вертолет. Мы так долго его ожидали, что не имели сил и
желания радоваться. Из вертолета вышел пилот, поздоровался и спокойно
сказал:
- Кто летит? Собирайтесь поскорее.
Так закончился этот полевой сезон. Полевой, хотя мы находились в горах.
У геологов принято экспедиционные работы называть полевыми.
Мы провели мерзлотную разведку. Теперь предстояло обработать все то,
что удалось узнать.
В поле мы собирали факты. Старались понять природу. Многое сделано. Но
еще немало остается впереди. Требуется добытые знания использовать для
практических дел. Правда, практические дела еще не начались: не
разрабатываются здесь месторождения полезных ископаемых, не прокладываются
дороги...
Однако всему этому придет черед. Предстоят перестройки природы. К ним
надо подготовиться заранее. Для этого составляются карты, на которых
наносятся самые разные геологические и географические сведения.
Указываются участки, где возможны снежные лавины, каменные обвалы,
оползни; где выходят на поверхность или неглубоко залегают подземные воды;
где вековая мерзлота припасла свои каверзы...
Все это необходимо показать на картах и разрезах, подробно описать в
отчетах. Только тогда наша мерзлотная разведка закончится. Как всякая
разведка, она предваряет наступление. И должна быть предельно точной и
полной. Тем более, что наступление на природу, перестройка ее - это не
военные действия, где главное - подавить противника.
Уберечь, сохранить природу - очень непросто. Потому что мы сами
вынуждены вмешиваться в ее жизнь, не можем оставить ее в покое. А
по-настоящему помочь ей можно только тогда, когда хорошенько ее изучишь,
разгадаешь многие ее загадки.
Все это относится, конечно, не только к геологам. Каждый из нас в
ответе за родную земную природу.