Наталья Орлова - Я познаю мир. Драгоценные камни и минералы

На Кавказе встречаются камни, которым больше 75 миллионов лет, и они охотно делятся тем, чему были свидетелями в свои «молодые» годы. «Видите, – как бы говорят они, – среди других слоев есть на нас и слой более темный? Это окаменевший вулканический пепел, который попал при извержении вулкана на дне моря». Прошли миллионы лет, море исчезло, а камни, свидетели вулканического извержения, стали материковыми» и молча рассказывают о тех далеких и страшных событиях. Но и след такого обычного явления, как сильный летний ливень, камень может сохранять тысячелетия. Ливневый дождь, прошедший миллионы лет назад, оставил следы в мягкой глине. Сбегавшие вниз ручьи покрыли ее слоем песка. Шли века, песок сцементировался, превратился в камень.

А спустя миллионы лет геолог обнаружил на скале камня ливневые следы.

Разбивая куски окаменевшей глины и с лупой просматривая слои, можно увидеть, какими были, например, комары триасового периода. Контуры их так четко обрисовываются, что можно разглядеть насекомых во всех подробностях. Комар летал в мезозойскую геологическую эру, 200 миллионов лет назад! Целый «зоопарк» можно иногда найти в таких древних камнях: жучков, стрекоз, пауков, тараканов, живших давным–давно.

А вот камень с отпечатками стеблей, листьев. Это древние водоросли, похожие на тростники. А на этом – отпечатки скелетов ис~ копаемых рыб, останки земноводных. Череп одного из них, лабиринтодонта, имеет не два, а три глазных углубления. Зубы без корней. Все эти окаменевшие породы были найдены в угольной шахте Иптннского месторождения у Полярного круга. И то, что эти камни рассказали, – удивительно: когда–то климат здесь не был суровым и холодным. Ведь растения и животные, отпечатки которых нашли на камнях, теплолюбивые. Когда–то в местах вечной мерзлоты теплые лагуны водоемов были жилищем полурыб–полузверей, которые стали потом первыми завоевателями суши. Питались они червями и насекомыми. Прошли еще десятки миллионов лет, и эти земноводные превратились в крупных ящеров.

В Шотландии подростки нашли каменную плитку с замурованным в ней скорпионом. Ученые, исследовав камень, пришли к выводу, что мумии скорпиона больше 300 миллионов лет! Американские геологи в штате Аризона нашли в слоях глинистого песчаника отпечаток медузы. Жила она в докембрийском море 800 миллионов лет назад!

А как же ученые определяют возраст камней и сохранившихся в них останков живых существ? Есть точный радиоактивный метод определения возраста горных пород. Ответ дают радиоактивные химические элементы. Атомы урана, радия, углерода, калия распадаются, выделяя энергию. Причем радиоактивный распад происходит по определенным правилам. Через одинаковое для того или другого элемента время распадается половина радиоактивного вещества. Например, если мы возьмем килограмм урана, то половина его – 500 граммов – распадается за 4,51 миллиарда лет. У радия половина всего количества распадается за 1600 лет, у углерода – за 5 580.

Распад происходит в любых условиях с одной и той же скоростью. Поэтому и можно определить возраст различных находок, обнаруженных в камнях. И вот каким образом. В воздухе, среди радиоактивных природных веществ, всегда присутствует радиоактивный углерод. Он соединяется с кислородом воздуха и образует радиоактивный углекислый газ. Углекислый газ очень легко усваивается растениями. И таким образом вместе с атомами обычного углерода в растения попадают и атомы радиоактивного углерода. Из растений они переходят в организм животных, которые питаются растительной пищей.

Пока растение или животное живет, содержание радиоактивных атомов углерода в них не меняется. Но вот оно погибает, и поступление радиоактивного углерода прекращается. С этого момента число неустойчивых атомов углерода в останках организма начинает уменьшаться. Через 5 580 лет количество его снизится вдвое, через 11 160 лет – вчетверо. Ученые сравнивают содержание углерода в древних останках растения или животного с ныне живущими и так определяют, когда они погибли.

И еще есть точный радиоактивный метод определения возраста горных пород. В земной коре много химического элемента калия. Часть его радиоактивна и, распадаясь, образует газ аргон. Измеряя в минералах содержание калия и аргона, можно установить время различных геологических эпох. «Калиевые часы» показали, например, что каменноугольный период в истории Земли – период пышного расцвета растений – начался около 265 миллионов лет назад. Они же поведали, что в нашей стране наиболее древние горные породы находятся в Карелии, и возникли они 1,5–2 миллиарда лет назад. Примерно за 200–300 миллионов лет до наших дней поднялись хребты Урала и Тянь–Шаня. А горы Кавказа гораздо моложе.

Этим же методом было определено, что самым древним минералам, найденным в земной коре, – три миллиарда лет. Самый старый камень обнаружили в долине штата Миннесота в Америке – ему 3 миллиарда 800 миллионов лет. Значит, Земля образовалась еще раньше.

Часто, рассказывая о далеких событиях, говорят: «Если бы камни умели говорить, они бы нам столько поведали...» А камни уже заговорили. Только надо уметь их слушать.

Около 40 миллионов лет тому назад в водах Северной Америки один окунь подавился селедкой, да так, что тут же умер. Откуда мы это знаем? По отпечатку, найденному на камне американскими геологами. Как же это произошло? В сезон дождей в озере разлилась вода. И плавали в ней как равноправные жители одного дома хищный окунь и беззащитная селедка. Окунь набросился на сельдь, как–то не заметив, что она почти с него ростом – и подавился. Многие рыбы, погибшие так же, как селедка, не сумев освободиться от хищных зубов окуня, погружались на дно. Очень быстро трупы их затянул ил. За миллионы лет ил под тяжестью новых отложений превратился в камень, твердый и прочный. Рыбьи кости пропитались минеральными солями и оставили на плитке след этого трагического происшествия. Его и сфотографировали американские геологи.

Отпечатки прошлой жизни довольно часто можно увидеть на камнях, особенно много их на слоистых породах, которые разделяются на пластинки и плитки. Какие только знаки, таинственные и загадочные, не встречаются на них! Волноприбойные знаки, запечатлевшие откатившуюся волну, след животного, ползавшего или ходившего, бороздки, которые оставили морские течения.

Иногда в слоях горных пород находят отпечатки, похожие на следы небывалых существ. И это в действительности так. Камень сохранил следы вымерших животных. По ним ученые восстанавливают картины далекого геологического прошлого.