образец, чтобы сравнить при случае с гранитами других мест: разные бывают граниты.
Окаменелых раковин и прочих следов древней жизни не видать.
Зарисовку делать не стоит: фотографии Городища продаются всюду. Но в натуре надо его рассмотреть внимательнее. Стены Городища сглажены, разбиты на плиты и глыбы. В глыбах выгрызены чаши, пещеры и сквозные ходы. Кто это так потрудился над камнем, Который и молотку с трудом поддается? Кому понадобилось громоздить эти камни ввысь?
Да никому. Городище — природное образование. И появились гранитные горы на поверхность не так, как строят стены — сначала фундамент и нижний ряд, потом верхние, — а наоборот. Сначала показались вот эти башни, верхушка самая, а вся остальная гранитная гора была под землей. Позднее освободилась средняя часть и так до самого низа. Но и самые нижние камни, которые нам видны, еще не конец: граниты уходят глубоко вниз.
Не надо думать, что скалы поднимались из земли. Нет, они оставались на месте. А разрушались и сносились окружающие их породы, менее прочные, чем гранит. Понижался уровень земли вокруг Городища.
Сам гранит родился глубоко под землей. Он застыл из жидкой расплавленной массы, ворвавшейся в земную кору откуда-то из глубин земного шара. Нам трудно в первую минуту представить себе эти твердые скалы в виде жидкости. Но ведь есть кое-где действующие вулканы. Из них лава вытекает горячим потоком и застывает в камень. Еще проще, без поездки в вулканические области, посмотреть, как сливают шлак из вагранки. Бежит, как жидкая сметана. Потом из шлака гранят даже брошки и сбывают за «агат».
В любом месте земного шара глубокая шахта доходит до таких слоев, где работать становится очень трудно — из-за жары. Высчитано, что на каждые тридцать метров углубления в землю температура повышается на один градус Цельсия. Если дело идет так же и в более глубоких слоях, то на глубине пятидесяти километров все горные породы должны течь, кипеть и булькать. Эта масса жидкого огня в глубине земли зовется магмой. Вот оттуда-то и врывались потоки расплавленного гранита в толщи земной коры. Поэтому гранит называется изверженной породой.
Гранит однако не схож по строению ни с застывшей вулканической породой, ни со шлаком. Те видом напоминают плохое стекло, а гранит зернисто-кристаллического строения. Разницу строения объяснили просто. Одна и та же расплавленная масса застывает по-разному, смотря по. тому, быстро или медленно ее охладить.
Когда магма не доходила до дневной поверхности, а застывала медленно и спокойно на глубине, под шубой других пород, в ней выделялись кристаллики кварца, полевого шпата и слюды. Магма становилась гранитом.
Если магма добралась до более высоких и холодных слоев, она застывает быстрее. Элементы, растворенные в ней, не успевают все собираться и вырасти в кристаллы. Получаются породы особого строения: в них среди совершенно плотной массы вкраплены отдельные кристаллы полевого шпата или слюды. Такие породы называются порфирами. Они есть и на Урале.
Ясно, что в гранитах, как и в других изверженных породах, не может быть костей, раковин, деревьев и вообще следов прежней жизни. Магма испепеляла все, к чему прикасалась.
Граниты Городища родились на глубине, вероятно, нескольких километров. А сейчас они видны на поверхности и даже торчат высокими скалами. Куда же делась вся толща пород над ними? Она разрушена и смыта. Разрушением занимались солнце, ветер и вода. Их совместная работа называется у геологов выветриванием.
Когда скала, пусть даже самая прочная, подвергается выветриванию непрерывно миллионы и сотни миллионов лет, — она не устоит. Появилась, скажем, в скале трещинка, всего в один миллиметр, вот с одну из этих букв. И пусть каждый год трещинка эта увеличивается на один же миллиметр. Через миллион лет, как нам показывает простое умножение, стенки трещины раздвинулись бы на целый километр. Но до этого дело не дойдет — скала еще раньше рассыплется на песчинки: ведь, все другие трещины тоже делают свое дело.
Освободив Городище от тяжести земных пластов, выветривание принялось и за него самого. Эти чаши и дыры в граните выгрызены все теми же неутомимыми работниками: солнцем, ветром и водой.
Сланцы
Ну и обнажение сегодня попалось! Никак его не разгадаешь. На первом же вопросе пришлось споткнуться.
Сначала показалось легко определить породу — она слоистая, из очень тонких слоев. И полоски, темные и светлые поочередно, лежат параллельно одна над другой. Выходит это осадочная порода.
А пригляделись поближе — порода зернистого строения и притом зерна трех минералов: кварца, слюды и полевого шпата. Значит, это гранит. Значит, изверженная порода!
Но почему же зерна не перемешаны, как в граните, а разместились слоями, так что зерна каждого минерала составляют отдельную полоску?
Непонятно. Образец взяли, но в этикетке вместо определения породы поставили знак вопроса.
И вот новая находка. Тоже непонятная. Попался пласт известняка — грязно-серого, рыхловатого, переполненного обломками раковин. Проследили его дальше, а он перешел совсем в другую породу. Эта — зернистая, плотная, бело-розового цвета, в изломе блестит. Раковин ни одной, а есть красные гранаты — минерал, который мы пока встречали только в изверженных породах. Между тем эта порода связана с известняком незаметными переходами, так что можно даже сказать, что перед нами один пласт, но одно его крыло — известняк, а другое — вот эта новая порода. Опять этикетка со знаком вопроса.
Но геологи в принесенных образцах легко разобрались:
— Вот эта полосатая — гнейс. А бело-розовая — мрамор.
— Ну, а к каким типам пород они относятся, к осадочным или к изверженным?
Оказывается, ни к тем, ни к другим. Есть еще один, третий, тип горных пород. Их называют кристаллическими сланцами или метаморфическими (превращенными) породами. Остатков животных в них не бывает.
Для объяснения их происхождения пришлось допустить, что горные породы после своего рождения не остаются в покое, а превращаются в новые породы. И это превращение иной раз настолько существенное, что можно говорить о вторичном рождении.
Сильнее всего порода меняется от соседства с магмой. Для этого или магма должна прорваться вверх в твердую кору, или породы опуститься вниз, к подземному огненному океану. Бывает и то и другое.
Толща осадков, опускаясь вниз, проходит несколько поясов. Каждый следующий все жарче и жарче. Сначала породы только крошатся и опять уплотняются. Потом размягчаются и становятся гибкими, как резина. Наконец они плавятся и текут.
Известняку достаточно опуститься во второй пояс, чтобы стать мрамором. При этом исчезнут всякие следы раковин, зато родятся красные самоцветы — гранаты.
Каменный уголь уже в начале погружения превращается в блестящий антрацит (если только не раскрошится и не раздавится без следа). А на дальнейшем пути антрацит переходит в мягкий чешуйчатый графит. Дальше при удачных условиях из графита рождаются алмазы.
Гнейсы образуются при самом глубоком погружении. Они могут получиться из гранитов и даже из осадочных пород.
Мы никогда не узнали бы об этом путешествии горных пород, если бы они (или часть их) не вернулись обратно. Но вот он гнейс перед нами!
Картина получается все-таки очень фантастическая. Она основана на догадках и расчетах. Чтобы сделать ее более убедительной, ученые производят — в лабораториях опыты. Им понадобились для этого громадные температуры и давления.
И ученые добились превращения одних минералов в другие. Они сумели получить из угля алмаз, вырастили искусственные рубины. Они могут показать слюду и колчедан, родившиеся в комнате.
Нужны, однако, и другие доказательства. Вот если бы найти в кристаллическом сланце остаток раковины или в гнейсе сплющенную недодавленную гальку!
Тогда было бы доказано осадочное происхождение такой породы до ее превращения в сланец или гнейс.
Жилы и контакты
Как охотник за зверями и птицами ищет звериные тропы и птичьи токовища, выслеживает места, где чаще собираются звери на кормежку или отдых, — так охотник за камнями отыскивает в породах жилы и контакты.
Выходы жил — это самые интересные места. Тут можно ожидать редких и ценных находок.
На обыкновенном обнажении что возьмешь? Отбил образец породы, такой же точно как на километр кругом, — и шагай дальше. А если обнажение с жилой, тут на целый день прирастешь, да и потом не раз воротишься.
Жила — это трещина в породе, заполненная другой породой или одним каким-нибудь минералом.
Чаще других встречается кварцевая жила в граните. Где нибудь на сером гранитном склоне издалека забелеет полоска кварца. Кварц прочнее гранита и потому лучше сохраняется — жила обычно торчит из породы длинным гребешком.
Если кварц молочно-белый, это хуже: такой кварц не рудный. А вот если он рыжеватый, со ржавчиной тогда в нем можно найти разные включения. Это будут, например, кубики серого колчедана. Неопытный разведчик их обязательно примет за золото — желтые и блестят. Могут встретиться и крупинки настоящего золота. Их от колчедана можно отличить так: положи крупинку на молоток и слегка ударь другим молотком. Золото только сплющится, а колчедан рассыплется на крошки. Можно попробовать иначе, — если кусочек минерала достаточной величины, поцарапай его ножом. На колчедане царапины не получится, а золото легко режется.
Черные включения в кварце — это возможно вольфрамовая руда. О такой жиле надо сообщить геологам-разведчикам — очень будут ряды. Вольфрам редок, а без него-не отлить хорошей стали.
В жилах могут встретиться руды свинца, меди, цинка. Их узнаешь по металлическому блеску.
Попадутся и самоцветы. Определять их будем дома, а сейчас только попробуй на твердость. Острой гранью самоцвета проведи по медной монете. Есть царапина? Теперь пробуй стекло. Если и стекло царапается, забирай все самоцветы, сколько их есть. Если же самоцвет не дает на стекле царапины, отбери только самые прозрачные и красиво окрашенные. Наверно, это плавиковый шпат. Находка тоже неплохая, но ценится плавиковый шпат только когда его много. Он тоннами продается, а не долями грамма, как драгоценные камни.