Текст книги "В поисках чуда (с илл.)"
Автор книги: Лев Бобров
сообщить о нарушении
Текущая страница: 12 (всего у книги 25 страниц)
Откуда ты взялась, черная кровь планеты?
Нефть, газ… Еще долго останутся они наряду с углем опорой энергетики, несмотря на бурный прогресс ядерно-силовой техники. И никогда не утратят своего значения как сырье для химической индустрии.
Добыча нефти за годы Советской власти возросла у нас в 25 раз, а газа – еще больше: даже по сравнению с 1940 годом – в 50 раз!
За последнюю четверть века преобразилась географическая карта нефтегазовых промыслов. До Великой Отечественной войны она давала в основном уточненные сведения по старым, уже известным месторождениям. Совершенно новым дополнением было лишь «Второе Баку». Но даже здесь, в волго-уральском районе, геологов ждали замечательные открытия, благодаря которым в корне изменилось мнение о перспективах этой провинции. Именно здесь выкачивается сейчас 70 процентов всей советской нефти.
Именно отсюда протянулся нефтепровод «Дружба», питающий заводы социалистических стран Европы.
Особенно крупными оказались здесь Ромашкинские залежи «жидкого золота» (в Татарии) – уникальные, крупнейшие по запасам не только в СССР, но и, вероятно, во всем мире. Научно обоснована и практически доказана также нефтегазоносность Западно-Сибирской низменности.
В 1953 году на Оби, под Березовом, где когда-то отбывал ссылку могущественный вельможа Петра I князь Александр Меншиков, загудел первый газовый фонтан. Загудел, подобно стартующей ракете, возвестив пришествие «голубого огня» в поселки и города новой Сибири, к кухонным плитам у к заводским агрегатам. А в 1959 году хлынула мощная струя коричневой маслянистой жидкости из высокодебитной Шаимской скважины.
Все дальше к Тихому океану шагают буровые вышки. Обозначающие их треугольнички все более густой россыпью ложатся на карту не только Западной, но теперь уже и Восточной Сибири. В 1962 году у села Марково, что в Иркутской области, взметнулся черный гейзер нефти, на сей раз восточно-сибирской. И самое примечательное – кембрийской, – она изливалась из осадочных пород, отложившихся еще в первый период палеозойской эры (весь предшествовавший ему отрезок времени, включающий архейскую и протерозойскую эры, часто называют просто докембрием).
Откуда взяться нефти в кембрийских отложениях?
Ведь они возникли в тот период, когда флора и фауна вроде бы находились в зачаточном состоянии, когда жизнь была весьма примитивной, скудной и количественно и качественно. Лишь через десятки и сотни миллионов лет достигла она буйного расцвета, создав благоприятные условия для деятельности той биохимической лаборатории, которая производила жидкое и газообразное горючее. Понятно, почему наибольшее внимание уделялось исследованию кайнозойских отложений. Даже мезозойская нефть явилась для геологов как бы откровением.
Только вот ведь что удивительно: на поверхности Байкала издавна замечали радужные пятна. Нефть!
Увы, обнаружить ее поблизости не удавалось, несмотря на все старания. А может быть, она лежит глубже, чем ее искали? Может, она приурочена к кембрию? Такое предположение высказал лет 35 назад Василий Сенюков. Молодого ученого поддержали И. М. Губкин, В. А. Обручев. Сенюков обратился к наркому тяжелой промышленности Серго Орджоникидзе с просьбой выделить для экспедиции буровой станок, хотя во всей стране их насчитывалось примерно два десятка (сегодня их у нас больше 10 тысяч). Агрегатов не хватало для работы на промыслах, не то что для сомнительных экспериментов.
Орджоникидзе поверил, выдал средства. Сенюков отправился в Якутию, где, как и у Байкала, чрезвычайно распространены кембрийские пласты.
И в 1937 году нашел там то, что искал!
Правда, дебит скважины оказался мизерным – хозяйственного значения он не имел. Скептики торжествовали победу. «В течение тридцати лет, когда на каких-нибудь совещаниях произносили слово „кембрий“, – вспоминает профессор В. М. Сенюков, – все оборачивались ко мне с выражением явной иронии. И вот теперь Марково…»
Находка эта имеет не только практическое, но и большое теоретическое значение.
«Преодоление некоторой пессимистической предубежденности о скудости жизнепроявлений в докембрии, чем пестрит геологическая литература, преодоление некоторого психологического барьера, как оказалось, за последние десятилетия принесло местами обильные новые данные, в корне меняющие наши представления», – говорит член-корреспондент АН СССР А. Г. Вологдин.
Происхождение нефти и происхождение жизни на нашей планете… Обе проблемы тесно переплетаются друг с другом. И марковское открытие проливает на них новый свет.
Другой автор, П. Я. Антропов, прослеживая глубокую взаимосвязь между разнородными на первый взгляд явлениями – между зарождением живых существ, с одной стороны, и мертвых минералов – с другой, предлагает отбросить отжившие постулаты и в теории рудообразования: «Получается парадокс: в геологической истории земной коры докембрий занимает 85 процентов всего времени, и этому огромному периоду пытаются приписать исключительно малую роль в образовании месторождений. Практика сняла оковы, которые сдерживали ее размах».
Действительно: полезные ископаемые найдены там, где раньше их даже не искали, памятуя о том вето, которое было наложено именем науки.
Дискуссии не утихают, но ведь именно в споре выкристаллизовывается истина! Стоит ли говорить, с каким нетерпением ожидаются результаты глубинного бурения земной коры?
О молотке, компасе и картах
Да, именно практика служит критерием истины, и она нередко вносит существенные поправки в теорию.
Но разве не теории обязана она многими своими замечательными достижениями?
Геологу всегда был нужен не только молоток, но и компас.
Констатируя тот факт, что в Сибири и на Дальнем Востоке кое-где уже исчерпаны возможности обнаружить новые руды, размещенные близ поверхности, член-корреспондент АН СССР В. А. Кузнецов отмечает: «Приходится все в большей степени ориентироваться на поиски месторождений закрытого типа, залегающих на глубине. В связи с этим резко возрастает значение научных прогнозов, повышается роль науки, в частности геологической теории образования рудных месторождений».
Советской геологии всегда было свойственно гармоничное сочетание широкого экспериментального поиска с глубокими теоретическими обобщениями.
Еще в 1932 году, в разгар экспедиционной «лихорадки», вышло в свет классическое исследование академика В. А. Обручева «Образование гор и рудных месторождений». Владимир Афанасьевич написал почти три тысячи печатных работ общим объемом более двух тысяч авторских листов – свыше сотни томов! Но он же известен как заядлый путешественник, облазивший горы и ущелья, прошедший пустыни и леса Сибири и Внутренней Азии. Неспроста
Парижская Академия наук присудила ему свою высшую географическую награду – премию имени Чихачева. «В научном творчестве В. А. Обручева отражается развитие всей нашей геологии», – писал академик И. М. Губкин.
А вот как ответил Обручев на приветственные слова по случаю своего 90-летия: «Когда я начинал работать, геологи России насчитывались единицами, а теперь работают уже десятки тысяч[1]1
Геологическая служба нашей страны насчитывает сейчас в своих рядах более полумиллиона специалистов. В 50 научно-исследовательских институтах Министерства геологии СССР трудится свыше 10 тысяч сотрудников, среди них 2 тысячи докторов и кандидатов наук.
[Закрыть]… Как ветеран этой армии я могу пожелать ей дальнейшего развития и совершенствования, чтобы доказать всему человечеству, что свободный коммунистический строй государства способствует не только всеобщему благосостоянию, но и безграничному развитию… науки».
Наступление огромного многонационального войска подчинялось продуманной научной стратегии, принципы которой формулировал и сам Владимир
Афанасьевич. Наряду с Обручевым в металлогению, в изучение рудных месторождений, в теорию их происхождения, большой вклад внесли С. С. Смирноз, Ю. А. Билибин, К. И. Сатпаев, А. Н. Заварицкий, А. Г. Бетехтин, X. М. Абдуллаев и многие другие.
Богатейший фактический материал, собранный экспедициями, критический анализ и обобщения, сделанные на его основе, позволили приступить к составлению металлогенических и других специальных карт, на которых зиждется геологический прогноз.
Охотники за кладами получают своеобразный компас, помогающий им выбирать наиболее разумное направление дальнейших поисков, выявлять районы, где весьма вероятна встреча с еще не найденными металлами или их рудами. Понятно, что такие же методы научного предвидения разрабатываются и для всех других полезных ископаемых.
«Чертежи» материков, как, впрочем, и дна океанов, понятно, нужны не только искателям сокровищ. По; этому они нередко представляют собой сложнейший комплекс, куда входят общие и специализированные графические схемы – тектонические, геоморфологические, металлогенические, прогнозные и другие.
В 1940 году коллектив сотрудников под руководством академика Д. В. Наливкина подготовил «Геологическую карту СССР». Тогда разномасштабной съемкой были охвачены две трети нашей необъятной страны. В дальнейшем «белые пятна» постепенно исчезали, и новые данные вместе с уточненными прежними легли на сводную геологическую карту, вышедшую под редакцией Наливкина. Этот труд отмечен Ленинской премией.
В настоящее время Д. В. Наливкин и А. А. Богданов возглавляют подкомиссию Международного геологического конгресса, занятую составлением тектонической карты всего мира. Ее европейский «фрагмент» издан в 1962 году в СССР (руководили работой А. А. Богданов, Н. С. Шатский, Г. Штилле, Ф. Блондель), а евразиатский – в 1965 году (главный редактор А. Л. Яншин). Это будет основа всех основ, фундамент современной геологии. Она послужит опорой и в прогнозировании полезных ископаемых – теперь уже не только в отдельных странах, но и в масштабах всего мира. Особенно большую роль сыграет она в подъеме экономики слаборазвитых государств, где сокровища Земли все еще лежат под спудом, как лежали они мертвым капиталом в дореволюционной России.
Участие наших ученых в этой ответственной работе не случайно. Советские специалисты идут в авангарде мировой геотектоники. Имена Н. С. Шатского, А. Д. Архангельского, А. А. Богданова, А. Л. Яншина, В. А. Обручева, С. В. Обручева, М. В. Муратова, В. В. Белоусова хорошо известны за рубежом.
Создается и всемирная геологическая карта. Ее авторы не только подытожат, не просто сведут воедино новейшие результаты, полученные исследователями-моря и суши, поверхности планеты и ее недр, ее богатств, ее возраста, – произойдет синтез всех современных знаний, который станет новой вехой в геономии, «стратегическим планом» в покорении стихий, в преобразовании планеты.
Деятельность наших ученых принимает поистине глобальный размах. Вспомнить хотя бы их участие в осуществлении международных мероприятий. Исследования Арктики, Антарктиды, Мирового океана. Изучение планеты с борта космических аппаратов. Геологические работы по планам Совета Экономической Взаимопомощи. Помощь слаборазвитым странам.
По просьбе Кубинского института минеральных ресурсов А. Ф. Адамович, В. Д. Чехович и другие наши специалисты провели геологическую съемку провинции Ориенте, где находится главная горнорудная база острова Свободы. Калий-аргоновым методом был определен абсолютный возраст магматических пород. Недавно вышла из печати «Геология Кубы». В подготовке этого труда активное участие принимали ученые СССР.
В северных районах Афганистана советские разведчики недр открыли крупные запасы природного газа, который будет использован как сырье на заводе азотных удобрений и как топливо на тепловой электростанции. Крупные залежи нефти обнаружены в Индии, Пакистане, Сирии, золота и алмазов – в Гвинее. В Ираке открыты месторождения серы и фосфоритов; для Сирии составлена геологическая карта, на территории страны найдены запасы фосфоритов, каменной соли, железной, марганцевой и хромовой руд.
Международное сотрудничество, широкий обмен информацией способствуют прогрессу и самой науки о Земле, скажем, геологии.
«В 1930 году, просматривая образцы пород, привезенных из Монче-тундры, я подметил в них блестки какого-то металла, – вспоминал А. Е. Ферсман. – Это заставило меня в следующем году отправиться туда, и после долгих трудов, многочисленных поисков и разведок мне удалось открыть месторождения Монче-тундры, второго в мире рудника по запасам медно-никелевых руд. Но я должен подчеркнуть, что обратил внимание на блестки потому, что знал о подобных породах с блестками в Норвегии. Я связал таким образом свои наблюдения с результатами других исследований».
Другой пример. Еще в начале 40-х годов академик В. С. Соболев, изучая строение отдельных областей за рубежом (Африка, Индия, Австралия, Бразилия) и у нас (Сибирь), пришел к выводу о тождестве их геологической природы. Но если в платформах Африки и Индии имеются коренные месторождения алмазов (кимберлитовые «трубки взрыва»), то почему бы им не быть и у нас? Скорее всего в Якутии.
Этот прогноз полностью оправдался. В 1949 году на Вилюе были открыты россыпи алмазов, а начиная с 1954 года выявлены уже не россыпи, а богатейшие' коренные месторождения.
На этом, пожалуй, можно было бы поставить точку. Но как тут не упомянуть о новой находке: алмазы выявлены также на Русской платформе – под Воронежем! И как не добавить, что их теперь делают на заводах. Делают из графита, стискивая эту разновидность углерода в специальных прессах, заставляя ее таким путем перестраивать свою кристаллическую решетку в жестких условиях, напоминающих те, что царят в земной мантии: десятки тысяч атмосфер и тысячи градусов. Метод разработан в Институте физики высоких давлений (ИФВД) АН СССР под руководством академика Л. Ф. Верещагина. А на ВДНХ демонстрируется прессовая установка, сконструированная в ИФВД. В ней степень сжатия достигает 100 с лишним тысяч атмосфер, температура – 2500 градусов. Так моделируется режим, господствующий там, за разрывом Мохо.
Самоцветы? Месторождения? Их можно делать искусственно!
Нынче умеют получать вещество, крупинки которого способны оставить царапину даже на бриллианте. По твердости они превосходят самого короля кристаллов, слывшего эталоном неподатливости. И по жароустойчивости они тоже впереди. Речь идет о боразоне (B3N3). Человек соорудил молекулярную постройку, до которой не додумалась сама природа, великая мастерица, столь тароватая на выдумки.
Посмотрите на циферблат своих часов. На нем мельчайшим шрифтом напечатано: столько-то камней.
Каких? Рубинов. Опять-таки искусственных! Их применяют также в качестве сердечников для квантовых генераторов и усилителей.
Рубины, изумруды, сапфиры – список рукотворных самоцветов растет год от года. Но и это не все!
Создание искусственных месторождений…
Проблема не только поставлена теоретически, но уже решается на практике.
«Кара-Богаз» по-туркменски означает «Черная пасть». Залив и впрямь, как исполинский зев, заглатывает непрерывно поступающую в него соленую воду моря. Но нещадно палящее солнце испаряет ее, концентрируя раствор. «Котел, где выкипает каспийская вода», – так называл Кара-Богаз-Гол его исследователь академик Н. С. Курнаков, создатель геометрического языка химии – физико-химического анализа.
Зимой, когда этот «чан» остывает, из густого рассола выкристаллизовывается мирабилит, который служит прекрасным сырьем для сернокислотного и щелочного производства. На дне оседает мощный пласт минерала. А летом снова переходит в жидкое состояние.
Если в теплое время перекачать рассол в специально подготовленный котлован и дождаться холодов, в искусственном резервуаре появится слой нужного вещества. Раствор же, плещущийся над осадком, легко переправить с помощью тех же насосов восвояси, обратно в залив. Такой принцип применим ко многим нашим водоемам. Недавно он лег в основу технологии на новом заводе – у озера Кучук, что в Кулундинской степи. Здесь тоже отлагается мирабилит (глауберова соль). В других местах можно «организовывать» месторождения иных химикалий, в том числе природных красителей (умбра, мумия), стройматериалов, серы, даже лечебных грязей.
На одном из подмосковных озер («торфянике») под руководством доктора геолого-минералогических наук В. М. Сенюкова ставились интересные опыты – ученые хотели выяснить, как в естественных условиях образуется нефть. Познав тайну ее рождения, человек будет по своему желанию создавать ее залежи, причем, вполне вероятно, не только на Земле, но и на других планетах, подготовив там предварительно соответствующую биогеохимическую среду. Лунная, марсианская и вообще космическая геология уже поставлена в повестку дня. Люди собираются рано или поздно освоить резервы химического сырья, стройматериалов, энергии, витающие покамест в просторах вселенной.
Синтетические минералы. Искусственные месторождения. Что дальше?
Самодельное небесное тело – мыслимо ли такое? Об этом вы также прочитаете в следующей главе.
Царство Плутона в миниатюре… Да, его уже можно встретить сегодня в лабораториях. Воспроизводятся явления, протекающие в коре и мантии. На установке, сверхвысокого давления создан новый минерал – так называемый рутилоподобный кварц; считают, что он напоминает вещество верхней мантии. Американцы его нарекли стишовитом, хотя более правильное название – стиповерит (по фамилиям авторов работы – Стишова, Поповой и Верещагина). Моделируются тектонические процессы, землетрясения, вулканические извержения – познав их природу, люди смогут предсказывать «день гнева» стихий, принимать предупредительные меры, предотвращать катастрофы.
В сентябре 1967 года Советский Союз начал бомбометание в Тихом океане. Искусственно вызванные содрогания донной и водной толщи предназначены для изучения их сейсмологами. Одна из проблем, решению которой поможет эксперимент, – прогноз землетрясений и цунами.
Активная вулканическая зона… Раньше это понятие было лишь символом опасности. Сегодня оно стало предметом растущего исследовательского интереса. Привлекает оно и энергетиков. В одной из таких зон, на Камчатке, уже построена геотермальная электростанция, использующая природное подземное тепло.
«Изменится наш шар земной», – мечтал русский революционер Д. Д. Ахшарумов. Приговоренный к смертной казни, он выводил на стене темницы жизнеутверждающие строки:
Тогда изменятся и люди, и природа,
И будут на Земле мир, счастье и свобода!
Русский народ сбросил иго старого режима, приступил к строительству нового общества под девизом: «Мир, Труд, Свобода, Равенство, Братство и Счастье».
Теперь он намерен изменить Землю, распорядиться ее богатствами, подчинить себе слепую мощь стихий.
Глава пятая
ОСЕДЛАТЬ КЕНТАВРА?
Силы давления лучей могут со временем получить большое значение в вопросах физики и астрономии.
П. Н. Лебедев профессор физики, Россия, 1901 г.
Работы Лебедева по световому давлению – это не отдельный эпизод, но важнейший экспериментальный узел, определивший развитие теории относительности, теории квантов и современной астрофизики.
С. И. Вавилов, академик, СССР, 1937 г.
…Золотые блики на раструбах фанфар, описав дугу, застывают высоко в воздухе, и зычный трубный глас потрясает торжественную тишину концерт-хауза.
Появляется его величество Густав VI Адольф. В церемониальной процессии горделиво проплывают парадные мундиры с аксельбантами и орденскими лентами, чопорные фраки, белоснежные воротнички и крахмальные манишки. Зрители тоже одеты по всем правилам щепетильного придворного этикета.
Участники шествия останавливаются у ковра. Группа людей во фраках делает поклон и садится. Все остальные, в том числе королевская семья, стоят. А тем людям предоставлено право сидеть в присутствии самого короля! Чем они заслужили такие почести?
Об этом расскажет представитель Шведской академии. Его речь, насыщенная физическими терминами 160 второй половины XX столетия, звучит странным диссонансом на фоне старомодной великосветской «мишуры» и средневекового городского колорита. Еще бы: ведь он говорит об открытии, которое сделано в 1954 году!
Один за другим подходят к королю Чарлз Хард Таунс, Александр Михайлович Прохоров, Николай Геннадьевич Басов. Его величество собственноручно вручает каждому большую золотую медаль и диплом нобелевского лауреата.
В 1904 году здесь, в Стокгольме, получал Нобелевскую премию И. П. Павлов, в 1908 – И. И. Мечников. В 1956 году ее присудили Н. Н. Семенову, в 1958 – П. А. Черенкову, И. Е. Тамму, И. М. Франку, в 1962 – Л. Д. Ландау. И вот 1964-й…
Новым лауреатам по обыкновению предоставляется слово.
«Квантовая электроника возникла в конце 1954 – начале 1955 года. Именно в этот период были даны теоретические основы квантовой электроники, а также создан первый прибор – молекулярный генератор. Квантовые приборы по предложению профессора Ч. Таунса получили название мазеров. Казалось бы, после создания мазеров в радиодиапазоне вскоре будут созданы квантовые генераторы и в оптическом диапазоне волн. Однако этого не случилось. Лазеры были созданы только через пять-шесть лет».
Так 11 декабря 1964 года говорил в традиционной нобелевской лекции А. М. Прохоров. Н. Г. Басов тогда же посвятил свой доклад «наиболее молодой ветви квантовой электроники – полупроводниковым квантовым генераторам, которые появились на свет всего около двух лет назад, хотя и здесь им предшествовал теоретический анализ, начатый еще в 1957 году».
