Журнал «Вокруг Света» №04 за 1971 год

И вдруг геофизики выяснили, что нет в глубинах Земли никакого океана магмы! Что Земля твердая от самой поверхности до ядра и что сейсмические волны не прощупывают сколь-нибудь крупных очагов расплава. Итак, с океаном магмы в XX веке пришлось расстаться. А теория магматизма... Теория магматизма осталась.

Потому что нельзя спорить с фактами. Нельзя отрицать, что температура Земли растет с глубиной. И надо быть сверхсолипсистом, чтобы отрицать вулканы. А для объяснения всех этих явлений магма вовсе не обязательна. Под толщей земной коры залегает вещество мантии, которое нагрето до высоких температур и которое не плавится только потому, что на него воздействуют колоссальные давления. Стоит при какой-нибудь тектонической подвижке давлению ослабнуть, как вещество переходит в жидкое состояние. Оно-то и питает вулканы, оно-то и порождает все типы изверженных пород.

Однако расплав не всегда находит выход на поверхность. Иногда он остывает в глубине, — тогда возникают породы типа гранита или темноцветного габбро. Они отличаются от излившихся пород (например, базальта) тем, что состоят из четких, как правило, хорошо различимых кристаллов, тогда как для лавовых пород такое строение нехарактерно. И физико-химия дает ответ — почему. Излившаяся на поверхность порода остывает быстро; слагающие ее минералы просто не успевают как следует кристаллизоваться. Породы точно такого же химического состава, но медленно остывающие в глубине, образуют полноценную кристаллическую структуру. Типичный образчик таких пород — гранит.

Так породы сами себе выписывают метрику. Есть даже минералы — термометры, по состоянию которых можно судить, при какой температуре возникла та или иная порода.

Как видим, постулат магматического происхождения гранитов подперт вескими доказательствами.

Тем нелепей в нем усомниться.

Доктор геолого-минералогических наук Н. П. Малахова сделала это. Поступить так ее заставили некоторые, на первый взгляд, ни в какие ворота не лезущие факты.

Н. П. Малахова — специалист-палеонтолог. Лет семь назад ей пришлось заняться изучением одной своеобразной толщи — так называемых зеленокаменных пород Восточного Урала. Эта толща уже доставила геологам немало скверных минут. В общем-то было ясно, что она образована преимущественно вулканическими породами. Но время их сильно изменило, кроме того, местами вулканические породы перемежаются осадочными, причем на редкость путано. Н. П. Малаховой надлежало применить для изучения толщи новый для Урала метод микропалеонтологических исследований. С тем она и отбыла в поле.

Она нашла фауну не только в осадочных породах, но и в лаве. Это вызвало интерес и замешательство. Но это еще не было потрясением основ.

Потому что отпечатки фауны в лаве находили и раньше.

Консель, слуга профессора Аронакса из романа Жюля Верна «80 000 километров под водой», с завидной лихостью умел классифицировать проплывающих мимо иллюминатора «Наутилуса» рыб. Это отнюдь не исключительное умение: любой грамотный зоолог и ботаник уверенно классифицирует объекты живой природы, особенно если под рукой имеются справочники. Геологам приходится трудней.

В мире растений дуб — это всегда дуб, а не клен и тем более не сосна. Ботанику не грозит встреча с «дубо-кленом» или «дубо-сосной». Геолог же имеет дело с подобными «гибридами», пожалуй, чаще, чем с «чистыми» породами. Кроме таких пород, как, например, гранит, сиенит, диорит, имеются еще граносиенит, гранодиорит — типичные «дубо-клены». Бывает и того хуже. Есть, скажем, порода «гранит» и есть другая порода — «гнейс», которые отличаются друг от друга, между прочим, и способом возникновения. Но они, случается, образуют «гибрид» — гранито-гнейс. Вот как определяет эту породу тот же «Геологический словарь»: «Гранито-гнейс — в понимании большинства исследователей (есть, стало быть, и другое понимание!) синоним термина гнейсо-гранит, а некоторые называют гранито-гнейсом гнейс, обладающий составом гранита, который может иметь различное происхождение... в отличие от гнейсо-гранита, являющегося магматической породой».

Вот так. Вот и разбирайся, что есть что...

Дело в том, что камень живет очень сложной и бурной жизнью. Породы непрерывно видоизменяются под воздействием внешних условии. Это настолько мощный и всеобъемлющий процесс, что, кроме магматических и осадочных пород, выделяются еще породы метаморфические. Два слова сказать о них необходимо.

Допустим, благодаря подвижкам земной коры пласт песчаника опустился в глубины. Там он подвергся воздействию высоких температур, давлений, перегретых растворов. И нет больше песчаника. Он стал похож уже не на осадочную, а на магматическую породу, даже если избежал переплавления. Он превратился в метаморфическую породу.

Метаморфизму подвергаются не только осадочные, но и магматические породы. Метаморфизм — нечто вроде мельницы, которая перемалывает любое зерно.

Теперь можно вернуться к тем случаям, когда в лавах находили фауну. На ум сразу же приходило простое объяснение: породу неверно определили. Ее сочли лавой, а на самом деле это не лава, а осадочная порода, так метаморфизовавшаяся, что появилось сходство с лавой.

Все. Точка.

Н. П. Малахову, однако, удивило количество «лав», имевших фауну. Получалось так, что вся зеленокаменная толща, протянувшаяся вдоль Урала на сотни километров, сложена не столько лавами, как принято было считать, сколько осадочными метаморфизованными породами. Она даже сделала вывод, что зелено-каменную толщу надо бурить на нефть и газ. Рекомендация была встречена недоуменным молчанием. Правда, в зеленокаменной толще изредка находили следы газонефтепроявлений, но значения им, понятно, никто не придавал. Какая может быть нефть, какой газ в вулканическом комплексе пород!

(Между прочим, несколько месяцев назад скважина, которую в зеленокаменной толще бурили на медь, дала... нефтяной газ! Но это замечание в сторону.)

Скептицизм, с которым были встречены выводы (одно дело пересмотр происхождения тех или иных пластов, совсем другое — когда переоценке подвергнута вся зеленокаменная толща), — этот вполне понятный и в известной мере оправданный скептицизм побудил Н. П. Малахову продолжить поиски.

Собранные воедино литературные данные о находках фауны в «неподобающем» месте обрисовали удивительную картину. Оказывается, и в XX веке, и в XIX веке фауну изредка находили буквально во всех метаморфических и магматических породах. Кроме гранитов. Каждый случай в отдельности ровно ни о чем не говорил. Но вместе... Да и то некоторые случаи явно противоречили здравому геологическому смыслу. Так, например, американские исследователи Холл и Эмлик нашли в перидотитах Тенесси обломок стебля морской лилии. Перидотиты считаются магматическими породами. Как мог организм сохраниться в расплаве? И это был не тот случай, когда все можно было списать на метаморфизм — перидотит заполнил канал стебля! Чтобы хоть как-то объяснить феномен, ученые сделали вывод, что магма имела очень-очень низкую температуру... Настолько низкую, что в ней сохранились твердые части органики.

Но ведь чтобы расплавить камень, нужны высокие температуры! Неважно. Если факт противоречит теории, то его нужно подладить под теорию, даже если при этом страдает логика.

А если поступить наоборот?

Граниты высились несокрушимым бастионом. Никто никогда в них фауну не находил. И не искал. Думать даже об этом не смел. Ибо граниты — это магма, магма и еще раз магма.

Впрочем, не совсем так. Академик В. А. Сидоренко еще в 50-х годах обнаружил на Кольском полуострове граниты, в которых явственно была видна структура речных осадков! Этот поразительный факт в ряду с некоторыми другими заставил исследователей принять вывод, что и граниты могут иногда возникать путем метаморфизма из осадочных пород. Но при высоких температурах. Магматическую природу магматических пород не следует понимать прямолинейно. На больших глубинах давление, как уже говорилось, настолько велико, что порода даже при очень высоких температурах не в состоянии расплавиться. Значит, магматическая купель не обязательно должна быть жидкой. Важно, что она горячая, очень горячая. Только тогда из нее могут выйти граниты.

Вопреки постулату Н. П. Малахова принялась искать в гранитах фауну.

Она нашла фауну. В гранитах, имеющих минерал-термометр, который «показывал» температуру образования, равную 1100 градусам. Фауна (брахиаподы) была замещена минералами гранита, но облик ее сохранился настолько, что можно было определить род, а в одном или двух случаях даже вид существ.

Но при температуре выше тысячи градусов фауна не могла сохраниться! Значит, не было высоких температур образования гранитов. Тем более не было магмы.

Фауну удалось найти в различных гранитных массивах разных частей Урала. А после того как в «Докладах Академии наук СССР» появилась статья Н. П. Малаховой и члена-корреспондента АН СССР Л. Н. Овчинникова с описанием первого случая находки фауны в гранитах, в ответ на статью Н. П. Малаховой пришла посылка с найденным на Чукотке образцом грано-диорита, в котором сохранился ясный отпечаток раковины древнего моллюска — иноцерамуса.

Как и положено опытному исследователю, Н. П. Малахова не стала спешить с обобщениями.