Глазами геолога

Моя профессия

В дальних экспедициях, наедине с безмятежной природой, ощущаешь скоротечность собственной жизни и вечное величие Вселенной. Наши заботы и дела, создания рук и ума кажутся такими крохотными, необязательными, недолгими…

Но достаточно вернуться в город, увидеть промышленные районы, карьеры и шахты, гигантские отвалы пород, извлеченных из недр, пашни до горизонта, водохранилища и каналы — начинаешь понимать, что наша деятельность не так уж ничтожна. Во всяком случае, по сравнению с другими геологическими силами.

Мы сами, геологи, из года в год уменьшаем число любимых нами затерянных земель. Мы сжигаем за собой мосты. Находим месторождения, и тотчас по нашим следам ползет техника. Обживаются дремучие уголки. Меняется извечный облик этих мест.

И тогда снова приходят сюда геологи. Раньше были геологи-съемщики и поисковики. Теперь — гидрогеологи и инженеры-геологи. Первые заботятся о том, чтобы обеспечить людей и технику чистой подземной водой. Вторые изучают природные условия, помогая обживать и застраивать территорию.

В Геологоразведочном институте есть специальный факультет инженерной геологии и гидрогеологии. Двум специальностям учат одновременно, считается, что они родственные.

Гидрогеология изучает подземные воды. Можно считать даже, что гидрогеология должна изучать все воды Земли: жидкие, газообразные (пар) и твердые (лед). Изучать гидросферу и криосферу. А это что-нибудь значит! Именно с гидросферой связана жизнь, а с криосферой — крупные колебания климата.

Стало быть, гидрогеология сотрудничает с геохимией и геофизикой, с минералогией и климатологией и еще со множеством других наук.

Вода — полезное ископаемое. Ее ищут так же, как и другие подземные ценности. Проводят гидрогеологическую съемку. Разведывают месторождения, подсчитывают запасы ископаемого (воды) и так далее. В этом гидрогеология смыкается с учением о полезных ископаемых.

Изучая источники подземных вод и артезианские воды из скважин, можно узнать состав горных пород, в которых эти воды находятся. Можно даже обнаружить и месторождения других минералов.

Анализы подземных вод помогают геологу судить о недрах Земли, как анализ крови помогает врачу понять состояние пациента. Существует гидрогеологический метод поисков полезных ископаемых.

Что же тут общего с инженерной геологией? Конечно, вода используется во всех областях человеческой деятельности. Но ведь и другие полезные ископаемые тоже.

При строительстве и других инженерных преобразованиях никак нельзя забывать о воде. Но разве инженер-геолог может пренебрегать другими минералами и горными породами?

Мне не приходилось встречать специалистов, одинаково хорошо знающих и гидрогеологию и инженерную геологию. Подозреваю, что таких специалистов нет.

Мы судим о науках по старинке. Когда-то любая из них была небольшой и не слишком сложной. Со временем это существенно меняется. Науки растут неодинаково. Одни — равномерно и неторопливо. Другие — бурно, давая множество ответвлений. Увеличиваются за десять — двадцать лет в несколько раз.

Очень бурно растет инженерная геология. Она как бы сцепляет «искусственные» сооружения с естественными; «искусственную» природу, созданную человеком и техникой, — с первозданной, дремучей природой. Чем быстрее развивается техника, чем шире развертывается деятельность человека, тем обширнее становится инженерная геология и важнее роль ее.

Меня можно упрекнуть в необъективности. Превозношу, мол, собственную специальность. Но ведь — судите сами — любое более или менее значительное сооружение на земле или в земле не обходится без помощи инженерной геологии. Разве что лачуги да воздушные замки!

Необходимость инженерной геологии люди постигли в древности, две тысячи лет назад.

В те времена возводили немало крупных сооружений. Сооружения строились с излишней прочностью. Экономия никого не интересовала, потому что использовался труд рабов. А этот труд очень дешевый и не требует особой бережливости.

Как-то древние римляне выстроили огромный колизей (строили-то рабы, римляне руководили). Однажды там проводилось празднество: бои гладиаторов, убийства христиан. Возможно, там собирался петь сам император Нерон, которому все зрители должны были кричать «Слава!» и громко аплодировать, потому что, если кто хлопал в ладоши не очень громко, рисковал лишиться головы.

И вдруг в разгар веселья колизей рухнул! Погибли сотни людей.

Специальная комиссия, назначенная для расследования катастрофы, установила, что сооружение строилось без учета подстилающих его грунтов. Грунты оказались под одной частью колизея плотными, а под другой — рыхлыми. Под тяжестью камней и людей рыхлые грунты продавились и колизей развалился.

Как обычно в таких случаях, сурово наказали виновного — архитектора, который поставил свое здание на столь плохом месте. Но самое главное — решено было с той поры проводить исследования грунтов, на которых строили что-либо серьезное. Каждую такую площадку должна была оценивать и принимать государственная комиссия.

Примерно то же происходит и в наши времена. За качество грунтов, лежащих под сооружениями, отвечают (головой!) инженеры-геологи.

Иногда можно услышать: «Больно много теперь ученых развелось, а строить-то им бы у неученых поучиться! Вон церкви сотни лет стоят — не шелохнутся. Петербург-то на болоте поставлен — и ничего. Нынешние коробки быстро подымаются да и быстро рассыпаются».

Конечно, поучиться у древних не зазорно. И есть чему поучиться. Только сравнивать так нельзя. Прежде строили добротно, но дороговато. Да и надо ли строить многие сооружения (скажем, дома) на несколько сотен лет? Достаточно и полсотни. На такой срок их обычно теперь и рассчитывают.

Сейчас мы учимся экономить. Инженер-геолог, помогающий выбрать наиболее устойчивую и дешевую конструкцию сооружения (в особенности фундамента), сохраняет миллионы рублей, материалы, силы строителей.

Десятки аварий происходят из-за ошибок инженеров-геологов. А без инженеров-геологов аварий (с поездами, заводами, домами, плотинами, даже самолетами — на земле, конечно) было бы в сотни раз больше…

Почти всякая геологическая наука связана с инженерной геологией. Даже та, которая изучает древнейшие породы. И эти породы, выступают к поверхности земли, тоже участвуют в строительстве. А уж без серьезного знания четвертичной геологии инженер-геолог вообще не может обойтись.

Строительство в районах вулканов требует от инженера-геолога знания этих грозных созданий природы. Тем более землетрясения. И множество физико-геологических явлений: обвалов, оползней, заболоченности… Приходится считаться с тайфунами и ливнями, с приливами и цунами, с паводками и движущимися песками… Нет, проще перечислить то, с чем не приходится сталкиваться инженеру-геологу! К тому же и грунты, на которых строят здания, могут медленно сжиматься и резко проседать, набухать, скользить, выдавливаться, растворяться…

Однако самое главное, пожалуй, не в том.

Облик нашей планеты из года в год меняется все сильнее. Инженерные преобразования касаются не только поверхности, но и атмосферы, и верхней части земной коры, и гидросферы. С этим приходится считаться всем, кто изучает современные геологические процессы. Стало быть, почти любая геологическая наука частично «инженерная геология». Только не привычная инженерная геология, которая интересуется строительством, а другая, недавно зародившаяся, наука, изучающая всепланетную геологическую роль инженерных преобразований, изучающая измененную человеком природу.

Человека не вполне устраивает старенькая планета Земля. Он, как новый хозяин в доме, благоустраивает свое жилище заново. Углубляет русла рек, меняет их направление, создает огромные водохранилища, срезает холмы, переиначивает растительность и животный мир.

Эту деятельность можно понимать по-разному. Архитектор обращает внимание на постройки, механик — на машины, ботаник — на растения. Художник оценивает красоту или удобства новой природы, музыкант улавливает необычные созвучия. У каждого специалиста «свой интерес», своя точка зрения на инженерную деятельность. А как же геолог?

У геолога — особенный подход.

Вспомните путешествия вдоль геологических осей. Миллионы лет пролетели как секунды. Чередовались слои горных пород, которые были созданы силой воды, ветра, жизни. Что в сравнении с такими масштабами судьба одного существа или события одного дня?

Геологу на современной Земле видится сразу все человечество, вся техника, история и судьба которых прослеживаются по неповторимым изменениям природы Земли.

В сущности, человек — это своеобразный вид животного, родственный обезьянам. Своеобразный потому, что он разумнее всех своих собратьев. Мозг у него крупней и сложнее устроенный. Это, пожалуй, главное отличие. Такая «незначительная» деталь оказалась несравненно важнее всех других приспособлений животных: когтистых лап, грозных клыков и рогов, мощных мышц, острого зрения и слуха, тончайшего нюха и многого другого.

Мозг человека стал осмысливать окружающее и даже изменять и улучшать мир по своим надобностям с помощью рук и различных приспособлений.

Техносфера, созданная разумом человека и мощью машин.

Что же такого особенного делает человек? Возводить плотины и менять режим рек научились раньше нас бобры. Термиты, муравьи, пчелы и многие другие издавна умеют строить сложные сооружения. Деревья меняют состав атмосферы и регулируют жизнь подземных вод. Крохотные моллюски, подобно заводам, добывают и накапливают химические элементы и соединения…

Но разве все это умеют делать одни лишь живые существа? И без их помощи вода вытачивает новые русла, разливается морями и озерами. Ветер и солнце создают из скал причудливые сооружения. Лед вспучивает землю и, протаивая, образует впадины. Текучие воды сортируют пыль и песчинки, образуя месторождения полезных ископаемых…

Все так. Всему, что делает человек, можно отыскать подобия в живой или неживой природе. Вот почему человека и технику можно считать геологической силой. Новой, особенной, сложной геологической силой, изучать которую необходимо так же, как и любую другую. Составлять карты и схемы, таблицы и графики. И даже геологические колонки и разрезы.

От геологической деятельности живых существ наши инженерные преобразования отличаются особой мощью.

Бобрам подвластны ручьи и небольшие речки, а нам — любые реки планеты. Постройки птиц или насекомых в тысячи раз мельче наших домов и городов. Мы извлекаем подземные воды со стометровых и километровых глубин. Наши заводы и фабрики перерабатывают ежеминутно миллионы тонн горных пород и минералов. И только, пожалуй, на атмосферу воздействует техника слабее, чем растения и бактерии.

Среди неживых геологических сил (вода, ветер, солнечные лучи и т. д.) многие во много раз превосходят силу техники. Однако ни одна из них не действует быстро. В обычных условиях за один год осядет сантиметровый слой горных пород (редко — толще). А техника способна отсыпать метровые слои за считанные недели. Ветер, вода и колебания температур источат в год считанные миллиметры скал. А взрывы могут разворотить за несколько секунд полгоры.