Технопарк юрского периода. Загадки эволюции - Александр Александрович Гангнус

-  в системе океанических течений типа Гольфстрима, и три тысячи лет, где-нибудь на многокилометровой глубине. Частица воды, фонтанирующая из гейзера на склоне настоящего вулкана или из кратера грязевого вулкана, замкнула круг обращения, возможно, длившийся и сотни тысяч, и миллионы лет. .

Вода -  лишь один из великого множества минералов нашей планеты. Глядя на клубы пара, окутывающие вершину настоящего, большого вулкана во время настоящего опасного извержения, с потоками лавы и тучами пепла, следует задать себе вопрос, что мы видим. Все эти вулканические бомбы, эта лава из вулканического очага на многокилометровой глубине, этот пепел, эта вода, наконец, они - что, сейчас на наших глазах только впервые родились на белый свет? Есть такое даже словечко у вулканологов - ювенильная (вода, горная порода), то есть как бы впервые родившаяся из таинственных подкоровых глубин. Давно не слышно этого слова... А может быть, эти атомы (или молекулы)- просто участники еще одного ритма нашего мира, еще одного, и далеко не первого, круга циркуляции, большая часть которого, правда, пока скрыта от наших глаз и приборов, но ведь и царь Соломон не видел, где поворачивает ветер на круги своя, но нисколько не сомневался, что где-то это происходит, не может не происходить.

Впервые о том, что из вулканов изливаются отнюдь не только «первичные вещества», а и такие, что в той или иной степени уже были частью земной коры, земной поверхности, например океанского дна, геологи робко и неуверенно заговорили лет тридцать назад, когда рождалась плитотектоника, представление о конвейере океанской литосферы, заталкиваемой в мантию в районе вулканических островных дуг по окраинам океанов, под торосами Кордильер, вздыбившимися на восточном, американском берегу Тихого океана. Находили косвенные геохимические подтверждения этим теоретическим догадкам.

Но время шло. Сейчас по всему миру замерены содержания в продуктах вулканических извержений бериллия-10, радиоактивного изотопа с очень подходящим периодом полураспада, около 1,6 миллиона лет, изотопа, которого просто не может быть в «эндогенных», исконных, никогда не побывавших на дневной поверхности веществах. Почему не может быть? Да потому что этот изотоп образуется в атмосфере только при ее обстреле космическими лучами, то есть заряженными частицами довольно больших энергий, которым в глубине Земли просто неоткуда взяться. Космические лучи в значительной своей части задерживаются радиационными поясами, а точнее геомагнитным полем Земли. Ими поэтому усиленно занимаются палеогеомагнитологи. В отложениях некоторых озер, например, они находят слои, где содержание этого изотопа гораздо больше, чем сейчас. Это означает, что найдена эпоха с сильно ослабленным или даже практически отсутствующим геомагнитным полем.

Подробнее об истории геомагнитного поля рассказано в другой главе этой книги. Здесь же важно подчеркнуть, что бериллий-10-  абсолютно беспристрастный и очень точный свидетель: эта изверженная из вулкана порода на столько-то процентов состоит из осадков древнего океанского дна (сколько на океанском дне в глубоководном желобе, то есть в месте заталкивания, в среднем собирается бериллия-10, известно). Процент невелик, но и не равен нулю, но ведь и в составе, в толще литосферной плиты, затолкнутой когда-то в мантию, осадков было относительно немного. Результат: как правило, в лавах и выбросах вулканов есть определенный процент веществ, побывавших уже на поверхности земли раньше, бывших когда-то и донным илом и живыми организмами. Впрочем, почему «когда-то»? Можно и посчитать, когда. Плита заталкивается в мантию со средней скоростью около 5 сантиметров в год. На глубину 100 километров (а в среднем с этой глубины черпают из тонущей бывшей океанической литосферы материал для своих извержений вулканы островных дуг и Кордильер) осадки океанического желоба проходят путь примерно 150 километров (плита погружается под углом). 150 км : 5 см/год = 3 миллиона лет. Наверх, в вулканическое жерло, на волю, путь не близкий, но гораздо быстрей, он проторен. Итак, три миллиона лет - и завершен малый круговорот вещества через мантию и вулканы. Пропущенное через это горнило бывшее дно океана участвует в строительстве вулканических островов, горных цепей, наращивает континентальные окраины, образует месторождения полезных ископаемых.

Уже давно геологи заметили, что месторождения руд металлов по берегам Великого океана расположены узкими полосами параллельно берегам, причем эти полосы расположены как бы рядами, «кольцами», и в каждом следующем кольце встречаются другие руды металлов. В целом для обрамления Тихого океана от берега в глубь континента характерна такая последовательность руд: ближе всего к океану -  железо, ртуть, медь (иногда с золотом и молибденом), дальше -  свинец, цинк, серебро и, наконец, олово, опять-таки с молибденом.

Представим себе транспортер, движущийся издалека и долго, на ленте которого насыпана тонким слоем металлическая пыль. Там, где транспортеру надо заворачивать вниз, в недра механизма, приводящего его в движение, стоит щетка, счищающая пыль (чтобы она не попала в движущиеся шестерни). Ясно, что, чем дольше движется транспортер, тем богаче «месторождение» металлической пыли, скопившейся у щетки, даже если на самом транспортере этой пыли будет совсем мало.

Что же есть там, на дне океана, на ленте нашего транспортера? Не так уж и мало. Миллионы тонн железомарганцевых конкреций, их неустанно выделяют из морской воды колонии морских бактерий, еще кое-что. В колоссальных толщах осадков масса органического вещества, потенциального сырья для производства углеводородов, то есть нефти, да и просто морской воды, в которой, как известно, растворено все, что нужно человеку, вплоть до золота. Просто еще не научились так обрабатывать морскую воду, чтобы выгодно было это из нее извлекать.

Примерно так действуют зоны пододвигания транспортеров океанических плит под окраины Тихого океана. Как бы мало ни несло на себе океаническое дно конкреций с высоким содержанием металла, после того как оно завернуло в глубину и стало медленно наклонно погружаться под материк, на определенной глубине те или иные вещества будут или расплавлены, или растворены окружающей мантией. Ну а поскольку над зонами погружения плит всегда есть восходящие струи газов и потоки расплавов, частично выносящие по трещинам погрузившиеся вещества к очагам вулканов, то в некоторые из этих потоков вовлекаются и руды, соскребаемые с ленты океанического дна, выжимаемые из морской воды. Конечно, тут надо иметь в виду и материал самой «транспортерной ленты», пододвигающейся плиты, родившейся за десятки миллионов лет до этого в районе срединно-океанического хребта, в результате тамошней и тогдашней вулканической деятельности. Эта бывшая вулканическая порода снова перерабатывается в зоне субдукции, под сдвигания, в ней уже есть прослойки и сгустки тех или иных веществ, которые снова проходят стадии плавки, обогащения, разных химических реакций, растворения в горячих водах, гидротермах вулканических недр. И таких веществ много, их больше, чем тонкого слоя осадков морского дна.

Американский геолог