Замечательные геологические явления нашей страны

* * *

Чрезвычайно характерное явление тундровой зоны— вечная мерзлота, которая встречается, впрочем, и в других районах с низкой средней годовой температурой.

Хотя с этим явлением приходилось сталкиваться людям с чрезвычайно давних времен, однако планомерное изучение его началось очень недавно.

Теперь поясом вечной мерзлоты называют слой почвы, в котором круглый год температура стоит ниже точки замерзания воды. В зависимости от количества влаги в этом слое почва может походить на лед, на замерзшую массу или, если она суха, по виду ничем не отличаться от обычного состояния ее (например, слой сухого песка).

Местные жители — якуты, чукчи, тунгусы и якутские казаки — не только знали о вечной мерзлоте, но даже устраивали погреба, в которых сохраняли в замерзшем состоянии продукты. Учеными первые сведения о ней были получены во время находок в Сибири сохранившихся трупов мамонтов, но впоследствии с вечной мерзлотой пришлось столкнуться при сооружении водопроводов и постройке зданий, так как условия мерзлых почв опрокидывали все расчеты: вода в зарытых в землю трубах замерзала и разрывала их, фундаменты и здания неожиданно разрушались.

Однако даже в XIX в. некоторые геологи, как Леопольд фон Бух и др., еще не хотели верить в существование вечной мерзлоты, так как не могли себе представить, чтобы в почве выше вечномерзлого слоя могли расти высокоствольные деревья. Но русские ученые продолжали изучение вечной мерзлоты, существование которой и было доказано Миддендорфом. Он писал:

«У Таймырского озера на открытой возвышенной тундре… прокопали мы растительный слой земли, песок и глину, но на глубине 18 дм (0,46 м) встретили крепко замерзшую землю… Под мхом на низменностях на глубине нескольких, даже 2 ф. (0,6 м), уже оказывался лед, в котором даже в августе незаметно было признаков таяния».

Этот опыт был сделан Миддендорфом во многих других местах тундры, где также была встречена мерзлая почва. Ее находили и многие другие исследователи Сибири. В настоящее время известно несколько сот пунктов, где под обычной почвой лежит вечномерзлый слой, иногда очень большой толщины.

В разных местах он лежит на различной глубине. Так, в Мезени тундра, как нашел Миддендорф, летом не оттаивала глубже чем на 2 м, в Березове (на р. Оби) в 1821 г. была вскрыта могила сподвижника Петра I— Меньшикова, и его труп через 92 года после погребения оказался нетронутым гниением вследствие низкой температуры почвы. В Иркутской области при разведках на золото близ дер. Дальняя Муя мерзлую почву нашли, начиная от первого до восьмого метра в глубину, но в других пунктах она начиналась и гораздо глубже.

Известно много случаев, когда вечномерзлая почва имеет значительные прослойки чистого льда. Так, еще в XVII в. Вуд нашел на Новой Земле в почве под слоем земли толщиной 1,8 м слой «крепкого, как мрамор», льда. Вблизи побережья Ледовитого океана крутые берега рек состоят из слоев почвы и твердого льда, как это нашел Геденштром. Описывая Большой Ляховский остров, Бунге говорит: «Иногда видны прямо колоссальные ледяные массивы такой мощности, какую мне не приходилось наблюдать на Лене и на Яне. В одном месте вертикально стоящая ледяная стена достигала 72 ф. (22 м). Лед мутный содержит много воздушных пузырьков и землистых примесей».

Очень интересно установить, когда же образовалась вечная мерзлота.

Одни ученые считают, что это явление связано с современными климатическими условиями:, там, где средняя годовая температура ниже нуля, существует и образуется вечная мерзлота, конечно, при том условии, если другие обстоятельства не мешают ее образованию.

Так думает, например, Шостакович, который говорит: «Нам кажется, что присутствие вечной мерзлоты в тех местностях, где годовая температура воздуха ниже 0° и где почва не защищена толстым снежным покровом, легко может быть объяснено ежегодным избытком отрицательных температур. Почва в течение зимы теряет значительно больше тепла, — чем получает его летом… С каждой зимой толща мерзлого слоя будет увеличиваться до тех пор, пока промерзание не достигнет тех глубин, где проникающий холод будет уравновешиваться теплотой более глубоких слоев почвы. С этой точки зрения образование мерзлоты представляется явлением современным и вполне объяснимым действием существующих условий».

Сторонники этого мнения в подтверждение того, что образование вечной мерзлоты в Сибири началось в последнем, четвертичном, периоде существования Земли, приводят в виде доказательства находку в 1912–1913 гг. при поисках на золото в верховьях р. Хара-гол, правого притока р. Орхона (в 213 км к югу от Кяхты), в слое вечной мерзлоты остатков неолитического человека очень высокой культуры, умевшего уже обрабатывать металлы и делать изящные вещи из камня и рога.

Однако наличие мощных слоев чистого льда на большой глубине не объясняется сторонниками этих взглядов, и ископаемый лед они принуждены считать наследием более древних геологических эпох.

Если даже считать, что подобное образование на большой глубине льда и мерзлых почв могло происходить под влиянием современного климата, то потребовались бы такие промежутки времени, которые все равно отодвинули бы начало образования их к ледниковому периоду и дальше.

Поэтому естественнее предположить, как делает это Григорьев, что «в районах, где встречаются постплиоценовые ископаемые льды, мерзлота существовала непрерывно с самой ледниковой эпохи» и что «если вечная мерзлота возникла в предшествующую нашей геологическую эпоху, то в настоящее время она сохраняется лишь в тех районах, в каких она могла бы развиться и сейчас, так как иначе она уже давно успела бы исчезнуть».

Доказательством древнего происхождения вечной мерзлоты сибирской тундры и служат находки сохранившихся в ней трупов мамонтов и носорогов, живших несколько десятков тысяч лет тому назад.

Вот как описывает геолог Воллосович гибель мамонта, труп которого был найден в 1844 г. на берегу р. Санга-Юрях: «Он погиб лето-м (на нем цел густой подшерсток); подойдя к берегу, где была мерзлая почва со включением ледяных слоев, он завязнул в грязевых потоках. Он долго дергал правой задней ногой, пытаясь выбраться из грязи, НО неудачно и свалился на правый бок. Его заливало грязью все больше и больше, хищники растаскали из его тела все, что, могли, пока не залило его всего потоком грязи. Из его трупа сохранилось лучше то, что было ближе к тогдашней вечной мерзлоте».

Известный исследователь Сибири Черский нашел в Нижнеудинской пещере (под 54° с. ш.) замерзшие остатки песца. Значит песец, обитатель полярных стран, жил когда-то так далеко на юге, где, очевидно, в те времена был суровый, полярный климат. Его труп пролежал в промерзшей пещере, которая еще не успела с тех пор оттаять, и сохранился до наших времен.

Очевидно, и вечномерзлые почвы Сибири образовались в ту же эпоху, — такой вывод из этих фактов делает современный исследователь вечной мерзлоты Сумгин М. И.

Что же касается вечной мерзлоты арктических тундр, где и теперь господствует климат Заполярья, то там вечная мерзлота может образовываться и в наше время.

II. ВУЛКАНЫ, МАГМАТИЧЕСКИЕ МАССИВЫ, РУДНЫЕ ЖИЛЫ