"Белые пятна" земных недр

Недра Земли... Тяжким трудом люди добыли из них немало сокровищ и вырвали не одну тайну. Недра дали человеку кремень и медь, железо и уголь, алмазы и алюминий. Каменная летопись пластов помогла геологам восстановить историю равнин и гор земных континентов.

Правда, в ней еще множество пробелов, и чем древнее слои, тем пробелов больше.

Этому не следует удивляться. Ведь геологи изучили, да и то не полностью, всего около трети поверхности Земли, углубились в недра немногим более чем на одну тысячную долю ее радиуса. Самая глубокая скважина имеет в длину всего 7,5 км.

Скважины глубиной в 10-15 км - дело ближайших лет. Но и этого мало. Надо пробурить всю толщу земной коры, хотя бы там, где толщина минимальна. Это сложнейшая проблема, и сейчас даже трудно сказать, по какому пути пойдет ее решение. Здесь нужны и чрезвычайно твердые вещества, и инструменты, способные выдержать высокую температуру, и огромное давление, и особая конструкция буровых станков. Возможно, будут созданы аппараты, использующие ядерную энергию. Такие аппараты могли бы не бурить, а прожигать скважины в горных породах. А может быть, решение этого вопроса будет совершенно иным.

Проникнуть как можно глубже в недра планеты необходимо по двум причинам. Во-первых, на разных глубинах скрыты еще неизвестные месторождения ценнейших полезных ископаемых. Во-вторых, там находятся неисчерпаемые источники энергии, той энергии, которая пока служила лишь причиной грандиозных катастроф, но может стать благодеянием всего человечества.

Лет двадцать назад скептики утверждали, что запасы нефти на Земле подходят к концу, что ее хватит еще па пятнадцать-двадцать лет, даже если добыча не будет расти. Прошло двадцать лет, добыча нефти возросла во много раз. Только у нас в стране ее теперь добывают в десять раз больше, чем добывали перед второй мировой войной. И с каждым годом в нашей стране и во всем мире нефти добывается все больше. Далеко еще до исчерпания нефтяных богатств Земли! Иссякают нефтяные месторождения на суше, геологи передвигают буровые станции на мелководные заливы морей. Огни морских буровых вышек уже освещают по ночам темные воды Каспия в окрестностях Баку. Иссякает нефть на малых глубинах от поверхности Земли - и стальные щупальца буровых станков вгрызаются на 3-6 км в поисках новых нефтеносных пластов.

Поговаривают, что большинство месторождений металлов, выходящих на поверхность Земли на континентах, уже открыто. Чтобы открыть все известные ныне месторождения, геологам понадобилось не один десяток лет внимательно «глядеть себе под ноги». Но в глубинах Земли, и частенько совсем близко от земной поверхности, скрыто множество месторождений, до которых еще не успела добраться всесильная эрозия рек. Эти месторождения скрыты слоями горных пород и, казалось бы, ничем не выдают своего присутствия. Чтобы разыскать их, недостаточно «глядеть под ноги». Надо научиться «глядеть сквозь землю». И геологи научились... Правда, пока еще не очень глубоко... Геофизические приборы позволяют указывать месторождения, залегающие под слоями горных пород на глубине нескольких десятков и даже сотен метров.

А если богатейшие месторождения скрыты на глубине 1-2 км или еще глубже? В этих случаях геологи и их верные помощники - геофизики пока нередко оказываются бессильными.

Но даже если такие месторождения будут открыты, как добираться до них, как извлечь руду на поверхность? Постройка глубоких и сверхглубоких шахт и рудников сопряжена с огромными трудностями. Почти непреодолимыми преградами встают огромное давление горных пород и высокая температура недр. Температура повышается в среднем на один градус с углублением на каждые тридцать метров, а во многих горных районах и вблизи действующих вулканов - еще быстрее.

Практически пребывание человека уже на глубине 1,5 км от поверхности затруднено, ибо температура там достигает 60-70°С. А рудные жилы и пласты угля могут уходить на глубину 4-5 км и более.

Значит, изобретая новые методы поисков глубоко спрятанных месторождений, надо искать и совершенно новые пути их разработки, пути, которые освободили бы человека от необходимости самому спускаться в земные недра.

Для каменного угля, который является не только топливом, но и ценнейшим химическим сырьем, такие пути давно подсказаны человеку самой природой. В Южном Тянь-Шане над глубоким Фан-Дарьинским ущельем поднимается дымящаяся вершина. Это Кап-Таг. В древности его считали вулканом. Однако в недрах «Горящей горы» не таится расплавленная лава. В скалистом массиве Кан-Тага с незапамятных времен горят пласты каменного угля.

Подземные угольные пожары не редки. Они возникают от самовозгорания угля, причиной которого могут быть природные химические реакции, сопровождающиеся выделением тепла (например, окисление содержащихся в угле сульфидов). Иногда самовозгорание возникает за счет тепла, образующегося при резких движениях земной коры.

В течение многих столетий угасает пожар в Кан-Таге. Выгорели миллионы тонн каменного угля. Недра, зажженные природой, пылают впустую. Никто не использует тепла, выделяющегося при пожаре, улетают в воздух ценные продукты горения и горючие газы, которые могли бы обогревать жилища, использоваться в лабораториях и на заводах...

Пытаться как-то регулировать этот пожар и улавливать в трубы продукты горения угля, может быть, уже не имеет смысла. Но пример Кан-Тага показывает, что там, где добыча натыкается на большие технические трудности, можно сжигать уголь и извлекать из него ценнейшие химические вещества прямо под землей, в угольных пластах. На поверхность по трубам будут подниматься горючие газы, горячая вода, летучие продукты сухой перегонки угля.

Опыты подземной газификации углей ведутся в нашей стране и за рубежом. Многое еще предстоит сделать, чтобы научиться правильно разжигать подземные пожары, умело управлять ими с поверхности. Однако придет время, когда благодаря совместным усилиям горняков, геологов и химиков людям уже не нужно будет спускаться для добычи угля в глубокие шахты.

Конечно, это лишь одна из бесчисленного количества проблем, стоящих перед наукой. Расскажем еще о некоторых.

Немногим более десятка лет назад на огромных пространствах Сибирской платформы были открыты крупные месторождения алмазов - ценнейших минералов, без которых сейчас немыслимо существование многих отраслей промышленности. До этого наша страна не имела своих алмазов. Они добывались на юге Африки, и за каждый кристаллик драгоценного минерала приходилось платить золотом.

Сейчас в глубине таежных пущ Сибири гудят тракторы и грохочут экскаваторы, строятся дороги и новые города; уже начата добыча алмазов, а отряды геологов ищут новые месторождения. Вертолет переносит исследователей в самые недоступные уголки тайги, к местам, где геофизические приборы нащупали новые алмазоносные жерла. И сверкающей струей плывет из Сибири алмаз - на заводы, в лаборатории, в жизнь.

Но на этом не заканчивается история советского алмаза. Новые, более сложные задачи возникают перед геологами. Несколько лет назад в архивах Горного департамента был обнаружен интересный документ. В нем сказано, что в середине XVIII в. на берегу Северной Двины был найден большой алмаз и императрица Анна Иоанновна приказала на месте находки поставить караул, чтобы «людишки, плавающие по Двине, не собирали валяющиеся на берегу каменья».

Факт, о котором сообщал старинный документ, неожиданно получил подтверждение. Недавно в верховьях Северной Двины, там, где река прорезает лесистые увалы Тимана, геологи нашли несколько мелких кристаллов алмаза. Почти одновременно осколки алмазов были найдены на Украине - в речных песках Днепра, Днестра и Южного Буга.

Значит, алмазы надо искать и среди бескрайних просторов Русской равнины от днепровских степей до заснеженных берегов Беломорья? Может быть, под покровом плодородных почв, под сетью дорог, под каменными громадами городов таятся алмазоносные жерла, подобные сибирским? Может быть, древние россыпи алмазов погребены в слоях мигнувших геологических эпох под Москвой, возле Кирова, у Архангельска, под Киевом? Может быть...

На больших глубинах, под покровом молодых отложений геологи будущего продолжат поиски сокровищ недр. Они научатся «глядеть сквозь землю» и сквозь многокилометровые толщи пород. Тогда алмазы будут добываться не только в Африке и в Якутии. «Умные» автоматы, управляемые всесильными инженерами, будут извлекать их с глубины нескольких километров где-нибудь под Тамбовом или Смоленском, под Берлином или Варшавой...

Человек должен углубиться в недра планеты. Это необходимо не только для открытия новых месторождений, но и для изучения удивительных процессов, происходящих в глубинах Земли.

В чем заключалась минувшая история нашей планеты? Почему вздымалась суша, а потом на смену ей приходило море? Отчего менялся климат планеты? Почему в одни эпохи льды сковывали огромные пространства материков, а в другие - пальмы шелестели там, где сейчас лежат льды? Почему исчезли с лица Земли гигантские динозавры и вымерли хищные морские ящеры? Ведь на суше и в морях не было никого сильнее их. Какие удивительные силы около семидесяти миллионов лет назад уничтожили больших летающих ящеров, по пощадили маленьких птиц? И какие события далекого прошлого заставили птиц совершать ежегодные перелеты на огромные расстояния? Наконец, откуда взялось великое множество разнообразных млекопитающих, которые появились в лесах и на равнинах третичной эпохи, но которые были так редки, малы и жалки рядом с гигантскими ящерами в меловое время, то есть всего на несколько миллионов лет раньше?

Этот перечень вопросов можно продолжить. Конечно, на многие из них предложены ответы, и не один, а множество. И в этой множественности ответов их слабость. Как было в действительности, мы не всегда с уверенностью можем сказать.

В недрах Земли идет колоссальная разрушительная и созидательная работа. В цепях бесконечных реакций рождаются новые вещества - элементы, минералы, горные породы. Магма устремляется из неведомых глубин в тонкую оболочку земной коры, прорывает ее и проплавляет, стремясь найти выход на поверхность планеты. Трещины зарождаются в толщах горных пород. Горячие источники выносят из глубин растворенные в воде металлы и минералы. Волны электромагнитных колебаний, потоки нейтронов, радиоактивные излучения струятся из земных недр.

В этих посланцах глубин, быть может, заключены и нерасшифрованные тревожные сигналы катастроф, которые могут разразиться на поверхности планеты, и намеки на новые, неизвестные человеку энергетические источники, и прямые указания на еще не открытые минеральные богатства. Однако геологи и геофизики еще плохо читают сигналы недр. Многое, очень многое остается пока непонятным. Не разгадана и сущность процессов, протекающих в глубинах Земли.

Таинственная лаборатория недр должна быть изучена, грозные силы подземного кузнеца Вулкана - поставлены на службу человеку.

Для этого надо внимательнее читать каменную летопись гор, бурить все более глубокие скважины, «прогрызать» ими земную кору на континентах и на океаническом дне, создавать новые умные приборы, которые будут ловить и расшифровывать сигналы, летящие из глубин. Нет такой силы, которую не смог бы подчинить себе Разум.