Занимательно о геологии - Страница 28

Третья гипотеза полна неопределенностей. Ее автор, А. Н. Огильви, считал, что мацестинская вода связана с магматическими очагами, располагающимися на глубине. Но так как никто не может на уровне современных знаний оценить ни размеры таких очагов, ни самую возможность их существования, ни условия возникновения из них подземных вод, то эта гипотеза не дает возможности правильно учесть запасы Мацесты.

И наконец, четвертая. Ее автор (В. П. Шишокина) считает, что мацестинская вода непрерывно возобновляется за счет вод Черного моря, попадающих (фильтрующихся) в горные породы. По пути она перерабатывается физико-химическими и биохимическими процессами. Естественно, что в таком случае запасы мацестинской воды неисчерпаемы.

Если принять последнее предположение, то стоимость мацестинской воды по своей цене близка к питьевой.

Подземное тепло

B 1737 году молодой ученый, тогда еще студент, Крашенинников приехал на Камчатку. Однажды, проезжая вместе с местными жителями - ительменами - мимо одной из гор, он увидел бьющие из земли фонтаны. 'Туда нельзя, - с ужасом говорили ительмены, - там злые духи'. Но Крашенинников не побоялся духов.

Картина была удивительной. Кругом снег и лед, а здесь, возле горячих фонтанов, клокотал пар, зеленела сочная трава. Ительмены издали с трепетом смотрели, как студент взял пробу воды, а затем сварил-в горячей воде мясо и съел.

Так на территории нашей страны впервые были описаны горячие источники - гейзеры.

Сейчас мы знаем много подобных источников. Есть на Камчатке река Гейзерная. Геолог Т. И. Устинова обнаружила здесь свыше 300 гейзеров. Наиболее крупный из них, 'Великан', выбрасывает кипяток и пар на высоту до 300-500 метров.

Любопытна периодичность деятельности гейзеров. Тот же 'Великан' выбрасывает столбы кипятка с поразительной точностью - через каждые 2 часа 46 минут; хоть часы проверяй.

Периодичность эта объясняется тем, что в некотором удалении от вулканического очага есть группа подземных резервуаров, куда стекают поверхностные воды. Здесь они прогреваются до высокой температуры - свыше 100 градусов. И когда температура, а следовательно и давление, достигают критической величины, происходит мгновенное парообразование и взрыв, выбрасывающий воду и пар на большую высоту.

Энергия гейзеров довольно велика и не должна пропадать бесполезно.

В Тоскане, в Италии, в местечках Лардерелле, Кастельнуово, Люстиньяно и других, построены электростанции, работающие на горячих водяных парах, нагретых вблизи подземного вулканического резервуара. Пары поступают в турбины электростанций под давлением в 4-5 атмосфер; общая выработка электростанций в 1952 году достигала 2 миллиардов киловатт-часов. При сжижении пара попутно вырабатываются борная кислота, бура, хлористый аммоний и другие продукты, имеющиеся в составе вулканических паров.

Такие же электростанции есть в окрестностях вулкана Геклы - в Исландии, на острове Северном - в Новой Зеландии, в Калифорнии - в 100 километрах к северу от Сан-Франциско, в Японии - на острове Кюсю.

Земное тепло используется и в нашей стране. Теплыми подземными водами отапливают парники и оранжереи в Ессентуках; жилые и лечебные корпуса одного из курортов, расположенного в верховьях реки Колымы; строится электростанция на Камчатке.

Возникла новая наука - геотермоэнергетика - об использовании тепла в зонах затухающего вулканизма.

Не только выбросы кипящей воды характерны для таких зон. Очень часто в них видны выходы на поверхность теплых подземных вод. Например, на Урале в верховьях одного из притоков реки Печоры (в бассейне реки Адзьвы) известны источники Пым-ва-шор. Всего здесь обнаружено восемь источников с температурой от 14 до 28,5 градуса выше нуля. А температура обычной подземной воды в этом районе достигает лишь плюс 1,5 градуса. Вокруг источников отлагаются известковые туфы. В бассейне реки Адзьвы есть также сероводородные источники. Вполне возможно, что названные источники связаны с пол-земным вулканическим очагом, остывающим на некоторой глубине от поверхности. Время образования очага установлено путем анализа соотношения азота и аргона, содержащихся в водах этой группы источников. Из этих соотношений видно, что очаг возник в конце третичного периода - несколько миллионов лет назад.

Многие горячие источники имеют в своем составе поваренную, калийную, сернокислые соли и другие вещества. Вот почему на поверхности Земли остаются любопытные образования, выкристаллизованные из подземных вод; называются они гейзеритами.

В Национальном парке США, в штате Колорадо,, а также в Новой Зеландии можно увидеть террасо-видные накопления гейзерита. Еще более интересен купол в долине Черных скал - в штате Невада, в США. 40 лет назад здесь было поле фермера. Рассказывают, что фермер рыл колодец, как неожиданно из-под земли забили фонтаны горячей воды. Гейзерит, осажденный из этой воды, сформировал купол в 5 метров высотой; пять эффектных струй продолжают бить и ныне. За год купол нарастает на 15- 17 сантиметров.

А внутри Земли горячая вода, растворяя горные породы, переносит их в другие места и откладывает з полостях, которые сама же она и образовала. Так и возникают удивительные натечные структуры, такие, как малахит, с их странными рисунками и необыкновенной красотой, волнующей воображение художника и радующей глаз.

По программе 'Лемех'

Чтобы оценить запасы подземной воды, порой проводятся странные и на первый взгляд непонятные работы.

5 февраля 1962 года сейсмические станции всего мира засекли очередной ядерный взрыв на полигоне в штате Невада. Взрыв был небольшой, всего около 5 килотонн ядерного горючего. Казалось, о таком небольшом событии не стоило бы говорить. Но любопытны были цели, преследовавшиеся взрывом.

Этому событию предшествовала странная работа ученых из Лондонской радиационной лаборатории Калифорнийского университета. На артиллерийском полигоне из шестидюймовых орудий обстреливали обычные гранодиориты - породы, близкие по своему составу к гранитам. Там же подобные породы подвергались и воздействию химических взрывов.

Оказывается, вся программа исследований проводилась для того, чтобы изучить те изменения, которые возникают в породах, испытавших большое давление ядерного взрыва.

Особенно важно было проследить, какие трещины возникают в гранодиоритах.

Одним из видов подземных вод в природе являются трещинные воды. Они движутся по сложной системе трещин глубоко под землей и являются важным источником снабжения населения высококачественной водой. Конечно, чтобы рассчитывать запасы таких вод, надо знать и законы возникновения трещин в горных породах.

Ядерное устройство было взорвано на глубине 290 метров от поверхности. Тотчас после взрыва ученые продолжили исследования по программе, названной 'Лемех'.

По этой программе буровики прошли ряд скважин по радиусам от места ядерного взрыва. Образец, вынутый из зоны, расположенной в непосредственной близости от взрывной камеры, показал изменение структуры минералов, слагающих гранодиориты, чего не наблюдалось в породах, подвергнутых артиллерийской бомбардировке. Кварц и слюда, входящие в состав граноднорита, приобрели полосчатость, которая обычно наблюдается в породах, испытавших сильное сдавливание в результате активных тектонических воздействий.

Наблюдения 'Лемеха' позволили перевести на язык математических символов величину напряжений, необходимых для возникновения в горных породах тектонических трещин. А это нужно учитывать при расчетах количества подземной воды, которую можно взять в зонах распространения дробленых пород.

ХОЛОДНО, ХОЛОДНО...

Смерть великана

Густой трубный звук огласил равнину. Погибал мамонт.