Владимир Гниловской - Вулканы Ставрополья

Вечная мерзлота на склоне Развалки была обнаружена еще в 1900 году, и с тех пор в течение более 70 лет она остается совершенно неизменной. В последнюю поездку нам удалось найти много новых пятен мерзлоты не только на северном, но и на других склонах горы. Мы уже издали узнавали места с мерзлотой по зарослям березок.

И вот что мы установили: лед и холод на Развалке образуются на тех местах, где есть трещины и скопления щебня. Здесь ощущается постоянная тяга холодного воздуха снизу. Бросишь, например, сухой лист или небольшой клочок бумаги в такую трещину — и они поднимаются воздухом вверх, как бы взлетают.

Вечная мерзлота на юге, где редко бывает настоящая зима, заинтересовала многих ученых как своеобразное «чудо» природы. Надо было выяснить причину возникновения мерзлоты, расшифровать эту новую загадку земли.

В советские годы район Развалки посетило несколько экспедиций. Были сделаны шурфы, изучено распределение температур. Советские ученые ставили также и практические вопросы, интересовались возможностью использовать «подземный холод» для холодильного дела.

Недавно Развалку посетил зоолог Н. К. Верещагин. Он доказал, что в районе вечной мерзлоты иначе выглядит не только растительность, но и животный мир. В мерзлотном районе он расставил ловушки, и вскоре в них попало несколько штук снежных полевок. Снежная полевка — небольшой зверек с красивым пушистым серебристо-серым мехом, с круглой головкой, с длинным хвостом и очень длинными усами. Снежные полевки обычно живут среди скал и каменистых осыпей в зоне альпийских и субальпийских лугов. В окрестностях Пятигорска ее нигде нет, но здесь, у подножья Развалки, в районе мерзлоты она нашла подходящие условия жизни, напоминающие альпийские луга. В этом же районе было встречено несколько видов насекомых, обычно живущих в высокогорной зоне. Эти находки тоже говорят, что вечная мерзлота на Развалке существует с очень давних гюр.

— Иван Иванович, ну, а как все же образовалась мерзлота не в Сибири, в недалеко от Пятигорска? — в один голос воскликнули мальчики.

— Вот этот-то вопрос и является трудным, и меня он интересует не меньше вашего. Многие из ученых задумались над его решением, много было высказано различных взглядов по этому вопросу, но до сих пор не удавалось его разрешить.

Одно из первых объяснений появления вечной мерзлоты в районе Развалки предполагало, что в момент «развала» Развалки, при разломах горы, происшедших в отдаленное время, крупные камни и их осколки «похоронили» под собою пласты мощного снегового покрова, «дыхание» которого до сего времени чувствуется на поверхности. Но это невероятно, в этом случае, чтобы сохранился холод сотни и тысячи лет, здесь должны были быть засыпаны целые горы снега.

Я тоже не сразу мог объяснить мерзлоту. Первоначально мы с товарищами предполагали, что она связана не с внешним холодом, а с внутренним теплом земли, с вулканическим происхождением Развалки.

Пятигорье — это район умирающего вулканизма, его недра изобилуют углекислым газом, насыщающим также воду минеральных источников. Возможно, и под Развалкой имеются большие скопления углекислоты, находящейся под большим давлением. А из физики вам, ребята, вероятно, известно, что всякий газ, в том числе и углекислота, при уменьшении давления расширяется и в силу этого резко понижается его температура.

Используя это свойство газов, у нас устроены холодильники, работающие на сжатом газе. Возьмем другой пример. Если открыть вентиль у баллона со сжатой углекислотой, то газ, расширяясь в воздухе, настолько сильно охлаждается, что быстро выходящая углекислота мгновенно превращается в белые, все время испаряющиеся хлопья в виде снега. Рукой эти хлопья взять нельзя, можно обморозить пальцы.

Казалось, что и Развалка представляет собой громадный природный холодильник — здесь углекислый газ, проходя из глубины во внешние трещины, расширяется, понижает температуру и охлаждает воздух.

Участие углекислого газа в образовании мерзлоты Развалки мы видели в том, что здесь в промежутках между щебнем в воздухе было обнаружено 0,3 процента углекислого газа, что в 10 раз превышало обычное содержание этого газа в воздухе. А на дне сухого колодца (в районе мерзлоты) за ночь накапливалось до 14 процентов углекислого газа.

Жизнь, как увидите, опровергла и это предположение.

В пятидесятых годах Развалка детально изучалась геологами. У ее подножья были заложены три горизонтальные штольни с восточного, южного и западного склонов. Проходка восточной штольни вскоре была прекращена из-за обвалов. Западная, длиной 400 метров, дошла до центра массива, где соединилась с южной, протяженностью 700 метров.

Геологи выяснили, что Развалка сложена из застывшей магмы, трижды поднимающейся из глубин. Кристаллический массив горы, имеющий в верхней части диаметр около одного километра, книзу переходит в узкий шток, соединяющий застывшую магму с глубинным очагом. Массив разбит сверху донизу трещинами длиною до трехсот метров. Некоторые из них узки — 3–5 сантиметров, другие достигают в ширину нескольких метров, они или открыты — «зияют», или забиты перетертой породой, но тем не менее по ним легко циркулирует воздух.

Создание штолен не изменило «мерзлоты», напротив, они стали новыми местами выхода холода. Дальнейшие наблюдения показывали, что летом из западной штольни (вход в южную в скором времени был забит), так же, как и из щелей, постоянно дул наружу поток воздуха со скоростью до 3 метров в секунду с температурой от 0 до +1°, при температуре наружного воздуха в 25–30°.

Наблюдения проводились, а решение вопроса о происхождении мерзлоты не продвигалось. Беда была в том, что первоначально исследователи посещали гору только летом. Но вот как-то мы с товарищами приехали к Развалке в январе посмотреть, как ведет себя поток холодного воздуха в зимнее время. И к нашему изумлению оказалось, что те щели, которые летом «выдыхали» холодный воздух, теперь с такой же силой, 2–3 метра в секунду, засасывают воздух вовнутрь. В щели втягивался дым от папирос, влетали подбрасываемые вверх мелкие кусочки бумаги.

В этот же день наружный воздух, с температурой -8° втягивался внутрь западной штольни со скоростью 1,5 метра в секунду. На расстоянии 300 метров от входа в штольне было найдено много больших сосулек и ледяных сталагмитов.

Обнаруженная сезонная циркуляция воздуха поставила под сомнение роль в этом глубинного углекислого газа. Повторной проверкой установлено, что внутри штольни и у щелей в воздухе содержится нормальное количество углекислоты — 0,03 процента. Видимо, повышенное содержание углекислого газа, обнаруженное много лет назад при первом анализе, было временным и объяснялось гниением органических остатков как на дне колодца, так и в толще дерна возле щелей.