Текст книги "Три года за полярным кругом"

Автор книги: Александр Ферсман

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 5 страниц)

ИСТОРИЯ ХИБИНСКИХ ТУНДР

Хибинские Тундры как бы посторонним телом врываются в древний кристаллический массив нашего севера, в тот огромный щит, который был назван Феноскандией[21]21
  Под этим названием известный финляндский геолог Рамзай предложил обозначать скалистую и частью гористую местность Скандинавии, Финляндии, Олонии, Поморья и Кольского полуострова, сложенные, главным образом, из древних пород.


[Закрыть]. Их история тесно связана с прошлым всего щита, и мы должны уйти далеко в глубины веков, чтобы понять это прошлое и его судьбы.

Еще лет двадцать тому назад история наших северных массивов являлась сплошною загадкою. Иероглифы земли упорно не поддавались прочтению, и никто не мог на сглаженных гранитных глыбах, на отвесных скалах фиордов и у извилистых берегов озер прочесть отдаленное прошлое этого участка земли.

Но гений человеческого знания проник и в эти тайники природы. Сначала крупный мыслитель, революционер и своеобразно широкий ученый географ Кропоткин раскрыл тайны ледникового покрова, еще так недавно, всего два – три десятка тысячелетий тому назад покрывавшего весь север России. Потом упорным трудом тщательного и глубокого анализа проник в самые отдаленные эпохи земли финляндский геолог Седергольм, и перед нами открылась целая книга прошлого…

В те отдаленные, еще таинственные времена, когда шло постепенное остывание расплавленных масс земли, на раскаленной поверхности огненного шара, в тумане паров и газов, рождались первые острова твердой земной коры. Много раз переплавлялись они, погружаясь в глубины, много раз заливались потоками расплавленных масс, но все больше и больше спаивались они в твердую земную оболочку. И среди всех участков этой первичной коры отдельные части оказывались более прочными и сплошными, вокруг них шло нарастание новых отвердевших масс – это были те первые острова, прочные щиты земной коры, во всей истории земли остававшиеся ее опорными и неизменными участками. На них лило свой жар солнце, яркие лучи которого прорывались через густую атмосферу еще не сгущавшихся паров и газов, снизу вырывались еще потоки лав, а с ними выбрасывались пары воды и летучих соединений. Море еще не родилось в этом первобытном хаосе, не было еще воды; пустыня владела землею, и вихри ураганов разрушали раскаленную землю своим горячим дыханием ядовитых газов.

Так рисуются нам отдаленные моменты в истории старых щитов, тех трех больших островов твердого материка, застывшего вокруг современного северного полюса: это был большой Канадский щит, сливавшийся с Гренландией, Сибирский или Ангарский щит, занимавший центр Сибири вплоть до Байкала, и, наконец, Феноскандинавский щит, захватывающий Скандинавские государства, Финляндию, Кольский полуостров, побережье Белого моря и нашу Олонию. Этот щит долго одиноко плавал на расплавленном океане, ломаясь и сгибаясь, смываясь новыми волнами лавового океана, сдуваемый ураганами и отдельными первыми потоками тропического дождя, провозвестника первого моря – будущего океана – Панталассы.

Так протекало образование первых пород еще неведомых нам катархейских периодов геологической истории. Потом начались новые картины: изверженные породы ворвались в первые осадки дождей и первых соленых морей; гранитные массы своим горячим дыханием растворяли эти осадки и сливались с ними в новую породу – это те древние гнейсы, пестрые слоистые породы, которыми мы любуемся на берегах Белого моря, часто не догадываясь о тех грандиозных химических превращениях, коим они подверглись в глубинах мировых щитов.

Но вот после долгих периодов, называемых финляндцами боттнийским и ладожским, начались более спокойные картины. Первое море стало отлагать свои прибрежные пески и песчаники, в более глубоких частях морей стали осаждаться известняки и доломиты, где-то около современного Петрозаводска задымились вулканы, расстилавшие свои лавовые потоки и рассеивавшие вокруг пепел своих извержений. Это был ятульский период прошлой истории Феноскандии, когда в хаосе успокаивавшегося моря появились первые признаки жизни, а в прибрежных частях океана неведомые нам первые растения положили начала скоплениям графита и шунгита.

Все спокойнее и спокойнее становилось на поверхности наших щитов: отложения боттнийского времени покрыли его своими песчаниками и кварцитами, кое-где прорывались еще изверженные массы лав, а на юге щита застывали огромные массивы рапакиви, того прекрасного розового гранита, которым мы любуемся в колоннах Исаакиевского и Казанского соборов или в облицовке прекрасных набережных Невы. Мощные пары летучих соединений этих гранитов положили начало богатейшим рудным скоплениям, а в районе Белого моря ворвались в виде пегматитовых жил с прозрачною, как стекло, слюдою.

Так окончился архейский период истории Феноскандии, и мы подходим уже к тем моментам, когда в руках ученого появляются первые данные по хронологии, то-есть ископаемые остатки, по которым можно судить о геологическом времени.

Глубокие сбросы обрывали со всех сторон еще мощные горные хребты архейских цепей; по трещинам и разломам поднялись зеленокаменные лавы, горячие растворы соединений тяжелых металлов отлагали по стенкам сернистые соединения свинца, цинка, серебра и меди, молодые палеозойские моря заливали низины, откладывая всю ту последовательную серию осадков, которую мы видим, например, в окрестностях Петрограда.

Но не сохранилось у нас сейчас следов этого мощного покрова, и только по краям Кольского полуострова кое-где уцелели еще остатки древних песчаных отложений этого уже исторического времени. А вокруг продолжались грозные процессы разломов, и в то время, как на западе вдоль современного берега Скандинавского полуострова нарастали горные хребты Каледонских гор, а на востоке вздымался Тиман и зарождались первые складки мощного Уральского кряжа, – в это время в середине Кольского полуострова выливались массы элеолитового сиенита – первый зародыш будущих Хибинских гор.

Это было замечательное время в истории нашей земли. Глубокие разломы всюду ломали и обрывали края старых щитов и всюду, как в Гренландии, так и в Норвегии, по этим разломам поднимались неведомые новые магмы, насыщенные редкими металлами – цирконием и титаном, носители новых редчайших минеральных тел. Подземные взрывы образовывали глубокие воронки, заполнявшиеся расплавленной массой, и от Хибин на севере до Шотландии на западе долго волновалась молодая Каледонская система.

И когда уже успокоились на севере эти процессы, только тогда началось вздымание мощной Уральской цепи, того большого зажатого участка земной коры между Сибирским щитом и Русской платформой и северной оконечностью Феноскандии. Мощный размыв, между тем, продолжал на севере свое огромное дело, он сносил осадки палеозойских морей, унося материал растворенных и взмученных частиц в разнообразные морские бассейны, так прихотливо и много раз покрывавшие поверхность русской равнины. Постепенно обнажались корни древних цепей, нацело смывались осадки палеозойских морей, уничтожался покров, сковывавший глубокие массы Хибинских сиенитов, а разломы сызнова обламывали края щита, вплоть до самых последних третичных движений, выявляя контуры этого устойчивого участка земной коры.

Новые картины принес ледниковый покров, довершивший начатое дело разрушения старых цепей; под его мощною массою истирались и выламывались более мягкие горные породы, на мощной спине уносились обломки и камни, а мельчайшая пыль ледниковых вод далеко на юге откладывала свои глинистые частицы. Где-то там, где сходились границы Финляндии, Норвегии и России, был главный очаг этого оледенения: вплоть до Киева и Воронежа тянулась на юг снежная и ледяная пелена, то отходя на север, то снова надвигаясь на южные степи.

Потом, когда сошла большая ледяная масса, отдельные горные системы сделались своими центрами местных оледенений, по их долинам потекли ледяные реки глетчеров, а их вершины закруглились вечными снегами.

Здесь, уже на пороге человеческой истории, приблизительно за двадцать пять тысяч лет до нашего момента, согласно исчислениям Скандинавских ученых, началась новая жизнь отступавшего ледника. Медленно колыхались воды Ледовитого океана и Балтийского моря, то расширяясь в Анцилловое и Литориновое море, то снова суживая свой покров.

Кольцом озер, заливов и морей замкнулся на юге Феноскандинавский щит, а высокие берега Финского залива, тот красивый глинт, на высотах которого расположены Пулково и Царское Село, определили собою северную границу другого мира – мира русской платформы. За пять тысяч лет до нашего времени появился здесь первый человек, из кремня и кости сделавший себе первый молоток и первый топор…

Только сейчас на наших глазах начинается новая эра в истории Феноскандии: пришел homo sapiens с промышленной) и заводскою деятельностью, со своими железными дорогами, с варварским уничтожением лесов и роковыми попытками подчинить себе силы природы, быстротекущие реки и жилы дорогих металлов.

К грандиозной картине прошлого с кипящими очагами расплавленных масс, с безбрежными ледяными полями, присоединяется маленький, затерянный в природе человек, вооруженный культурными силами и техническою волею, – и к великим геологическим факторам прошлого присоединяется новый геологический деятель будущего – человеческий гений.

И вот на фоне этой грандиозной картины вырисовывается прошлое наших гор; но в общей картине прошлого Феноскандии  и с т о р и я  н а ш и х  д в у х  м а с с и в о в  рисуется лишь как небольшой, но интересный эпизод.

Уже когда на заре органической жизни обламывались края Феноскандинавского щита, уже тогда по оси современного Скандинавского полуострова стали намечаться прорывы из глубин расплавленных масс. Они врывались в виде глубинных извержений в вышележащие слои, в виде вулканических жерл устремлялись к поверхности, растворяли известняки и застывали в виде щелочных жил или массивов. Но только когда мощные складки Каледонской горной системы стали вздымать хребты Шотландии и Норвегии, когда на востоке взволновалось море у Тимана, только тогда, в конце девонского времени, мы видим новый и сильный пароксизм этих скрытых в глубинах вулканических сил; в смятые и изогнутые слои кристаллических сланцев и древних осадков из глубин поднялись расплавленные массы; тяжелый покров осадков сдерживал сверху их напор, но, тем не менее, выгибался горб расплавленной породы, съедая и растворяя стенки, медленно отстаиваясь и застывая. Новые потоки расплавленных масс приходили из глубины, по глубоким трещинам опускались одни участки, вокруг оставалось кольцо уже застывшей магмы, тогда как вся внутренняя часть оседала, обламываясь по краям и открывая снизу пути летучим соединениям.

Так возникали черты современной орографии массивов – глубокий провал Умпъявра, разделяющий Хибинские и Ловозерские Тундры, так возникли подковообразные хребты Умптека и Луяврурта, низовья Тульи и Сейтъявра и замыкающее их котловину оборванное кольцо.

Перед нами сейчас вырисовывается как бы два гигантских вулканических жерла, застывших в глубинах; центральные части каждого из них, подобно настоящему вулкану, вдавлены, а водная эрозия еще усилила рельеф тех мощных воронок, которые некогда застыли в глубинах, не преодолев сопротивления покрывающих их слоев.

И пока застывала расплавленная масса в твердую породу, в магме начинали идти процессы огромного химического интереса и значения, начиналась та химическая жизнь массива, которую мы можем проследить вплоть до самого последнего времени. Магма застывала, и постепенно одновременно с понижением температуры до 1000—1100° в ней выделялись один минерал за другим, плавая еще в расплавленной полувязкой массе. Летучие газы скоплялись в отдельных местах расплавленных масс, кое-где обломки захваченных известняков растворялись, выделяя обильную угольную кислоту. Образовывались пустоты, заполненные сгущенными газами, а в них начиналась кристаллизация крупных кристаллов. Это была первая фаза образования минералов, фаза, тесно связанная с жизнью магмы: в виде неправильных пустот, принимающих то форму жилы, то типичные неправильные формы скоплений, встречаем мы здесь черные энигматиты, богатые редкими землями мозандриты, золотистый лампрофиллит, эвдиалит красных цветов, разнообразных оттенков.

Температура падает ниже к 700—600°. Главная часть породы уже застыла, при охлаждении она рассекается трещинами, из глубин очагов еще кипящей магмы опять поднимаются горячие пары и полурасплавленные, полугазообразные массы. Начинается вторая фаза в истории массива, когда по трещинам накапливаются разнообразные жилы с белоснежными альбитами или зелеными апатитами, прекрасные бурые эвколиты своими кристалликами вырисовываются на белом фоне полевого шпата. Летучие пары приносят с собою соединения фтора, циркония, титана, разрушаются старые минералы, образуются новые; трещины заполняются пестрою картиною разнообразных тел, и все более и более играют роль пары воды и летучие газы.

Но вот мы дошли до температур в 300—400°. Перед нами уже делаются возможными водные растворы, начинается отложение прозрачных, как вода, цеолитов; остывающий массив снова пересекается трещинами, по ним проникают горячие воды, и новая третья фаза в химической истории массива запечатлевает свои судьбы длинными жилами цеолитов; разлагаются минеральные породы, извлекается из них глинозем, и в белых ленточках, рассекающих массив, откладываются гидраты глинозема – этих ценнейших алюминиевых руд.

Однако, не везде так ровно протекал процесс; по краям массива, там, где расплавленная масса касалась окружавших ее пород, она растворяет в себя ее обломки, спаивает своим горячим дыханием разнообразные осадки, песчаники, мергелистые сланцы, вулканические туфы и сама на границе изменяется, покорная основным законам физической химии. Отдельные массы расплавленного вещества проникают по трещинам этой осадочной серии, образуя жилки письменного гранита или красивые кристаллы горного хрусталя.

Застывание массива оканчивается, но в центральных частях оно еще долго продолжается, еще вдоль канала жерла, где изливается магма, застывают расплавленные массы в виде вязких пегматитов листоватой структуры; еще колеблется здесь поднимаемая снизу расплавленная масса, обламывая края уже застывших стенок, механически сдвигая их обломки; но по краям массива уже все остыло, только последние холодные воды кое-где отлагают желтый кремень, да перекристаллизовывают гидраты глинозема. Не надолго новые, слабые пароксизмы вулканических сил приносят более темные породы, богатые железом и магнием; они врываются по трещинам в еще не совсем остывший Хибинский массив, а на смену им, уже после его остывания, приходят новые и новые жилы, последние спазмы утихающего вулканического процесса…

Наступил длительный период покоя, и в течение долгого континентального периода, который тянулся, вероятно, от карбона до первых северных ледников, мощная эрозия смывала покров, сковывавший погребенные в нем массивы, разрушая архейский щит, размывая и освобождая из под палеозойского покрова древние массивы. Еще до наступления ледниковых масс уже намечалась современная конфигурация Хибинского массива: покрылись доверху общим ледяным покровом и щит Феноскандии, и щелочные горы, а могучие ледники, наступая с запада, далеко разнесли по северо-востоку России валуны щелочных пород, посеяв их в изобилии даже за Вологдой.

Огромная послеледниковая эрозия довершила работу воды и льда, и постепенно вырисовался современный ландшафт горных хребтов в их прекрасной химической неприкосновенности и свежести. И действительно, трудно говорить о большей неприкосновенности и большей свежести, чем та, которою отличаются массивы Умптека и Луяврурта: химического выветривания здесь почти нет, и только колоссальное механическое разрушение в грандиозном масштабе ведет свою работу измельчения минералов пород. Их дальнейшая судьба нам неизвестна, но на восточных берегах живописной Имандры, под лесным покровом лесной тайги, еще таятся для нас интереснейшие химические процессы – превращения в почвенный покров мелких обломков полевых шпатов, нефелина, арфведсонита и эгирина, в выщелачивании растворимых щелочных элементов и в высокогорном накоплении среди гумусовых остатков соединений железа, титана и марганца.

А у подножья величайшего в мире щелочного Хибинского горного массива бурные сине-белые реки намывают странные, незнакомые нам пески: из них сложены берега прекрасного озера Имандры, из них на далекое протяжение складывается своеобразный почвенный покров, обогащенный кислыми элементами; в этих песках все нам непривычно – и довольно крупное зерно, и зеленоватый цвет, и самый состав; черные крупинки это арфведсонит, эгирин, энигматит, зеленовато-серые – элеолит и полевые шпаты, и только в небольших количествах (не свыше 25 %) среди мельчайших песчинок мы различаем кварц и красный полевой шпат, принесенный с запада, с древних гнейсовых вершин Мончи и Чуна-тундры.

Так намечается химическая история элементов наших гор; остаются еще загадочными самые первые страницы в истории их странствований, законы их появления из неведомых нам глубин земли; от нас ускользают и последние страницы, рассеяние элементов по лику земли, их погребение на дне океанов, их использование в стебле растения…

Медленно, шаг за шагом, раздвигаются рамки научного исследования природы, но молодая наука геохимия расширит область наших знаний, и все новые и новые страницы научится она читать в истории этих двух самых больших щелочных массивов земли, если только упорно и пытливо будет стучаться в их тайники вооруженный «молотком и знанием» ученый.