Мир глазами геолога

Все геологи в душе художники, поэты и немного фантазеры. Но не ради удовлетворения своих эстетических чувств или фантазии они занимаются сложной наукой и реконструкцией палеогеографической обстановки. Им не требуется машина времени Г. Уэллса для того, чтобы оказаться где-нибудь в Сибири на берегу кембрийского моря, существовавшего полмиллиарда лет назад. Мертвую унылую картину безжизненного континента и примитивный органический мир этого моря они могут описать с научной точностью и последовательностью без всякой машины времени. В кембрийский период в атмосфере еще отсутствовал кислород, он накопился значительно позже, а его источником стала наземная растительность. На суше богатая растительность развилась лишь в девонский период, примерно 300 млн лет назад.

Коркинское месторождение угля.

Челябинский угленосный бассейн.

Расслоение мощного пласта угля (по А. Д. Рубану)

В жизни геологи прежде всего практики. Главная их задача — обеспечить страну минеральным сырьем. Читателю, наверное, приходилось держать в руках кусок каменного угля, рассматривая который можно было заметить отпечатки листьев, окаменелые куски древесины и другие, иногда весьма четкие, следы растительности. Как установлено учеными, углеобразующая растительность появилась лишь в середине палеозойской эры (в конце девонского периода). Следовательно, бесполезно искать промышленные залежи угля в группе пород, накопившихся в более древние отрезки времени. Для нахождения залежей угля необходимо хорошо изучить палеогеографию отложений, выяснить места пышного расцвета, накопления и захоронения растительности. Наиболее благоприятные условия возникают в прибрежных болотистых низменностях и иногда в морском мелководье. На рисунке показан разрез Коркинского месторождения Челябинского угленосного бассейна. Угольные пласты имеют толщину от 55 до 200 м. Вниз по падению угленосная толща расщепляется на серии утоняющихся пластов, которые сохраняют рабочее значение на больших расстояниях.

В образцах кораллового известняка, даже древнего, нетрудно заметить наличие многочисленных пустот — пор. Такие пустоты могли сохраниться на месте мягких телец животных. Иногда пустоты возникают позже вследствие растворяющего действия воды — такой процесс называется выщелачиванием. Теперь представьте себе, как выглядят древние коралловые рифы, например шиханы, погребенные в толще осадочных пород. Чем заполнены поры? Они могут быть заполнены водой, нефтью или газом. Эти три минерала (конечно, минералы только в жидком и газообразном состоянии) являются ценными полезными ископаемыми.

Нефть и природный газ до сих пор служат основными поставщиками энергии, без которой пока невозможно развитие народного хозяйства. В нашей стране нефть и горючий газ были обнаружены в погребенных рифах между Уралом и Волгой сперва в Чусовских городках в 1929 г., а затем в 1932 г. в Ишимбаево. Именно с этих месторождений началось освоение и развитие Волго-Уральской нефтегазоносной области, которую иногда называют «Второе Баку». В настоящее время залежи нефти и газа в погребенных рифовых массивах известны не только в различных нефтегазоносных районах нашей страны, но и во многих других государствах (на Ближнем Востоке, США, Мексике и др.).

Попробуем мысленно разрезать участок земной коры, содержащий погребенный риф с залежью нефти. Залежи разместились в самых приподнятых выступах рифового массива. В заполненном водой пористом теле рифа нефть и газ всплывают, постепенно собираясь в наиболее приподнятых участках. Разумеется, необходимо перекрыть риф сверху непроницаемыми породами. В противном случае нефть и газ будут всплывать по пористым и проницаемым породам вверх до земной поверхности. В Ишимбаево рифы перекрыты непроницаемыми образованиями, состоящими из солей и ангидритов. Нефть оказалась в приподнятых выступах запертой, как в ловушке. Участки пористых пород, в которых нефть и газ могут собраться в залежь, так и именуются геологами ловушкой, а непроницаемые породы, перекрывающие залежь сверху, — покрышкой.

Некоторые разновидности биогенного карбоната кальция СаСО₃, например жемчуг, используются в ювелирном деле и довольно высоко ценятся. Цвет жемчуга, кроме наиболее ценного белого, бывает желтый, розовый и иногда черный. Формы жемчужин округлые, самые разнообразные — чем ближе форма к шарообразной, тем дороже жемчужина. Удивительная красота жемчуга объясняется опалесценцией — рассеянием света вследствие его оптической неоднородности. Опалесценция у жемчуга объясняется наличием тонких наслоений перламутра, состоящих из мельчайших кристаллов арагонита (СаСО₃) ромбической формы. Жемчужины образуются внутри створок раковины в телах некоторых видов моллюсков. Моллюски обволакивают перламутром в целях самосохранения попавшие в раковину песчинки или мелких вредителей (клещей). В настоящее время широкое распространение получило искусственное разведение жемчужных раковин, особенно в Японии.