Как найти алмазы?

Наступает пора инженерного освоения Чукотки: строить города, дороги, электростанции. Чтобы не противоречить природе, испытывая излишние трудности и неприятные сюрпризы, требуется заранее поработать геологам.

Мы вовсе не прочь были найти какое-нибудь месторождение. И вместе с нашей главной работой отмывали шлихи, проводили химические анализы воды, отбирали образцы - вели так называемые попутные поиски полезных ископаемых. Однако, кроме обязательных исследований, учтенных планами экспедиции, обычно имеются у каждого геолога свои собственные, личные интересы, планы, исследования.

Вот, скажем, мой приятель Миша увлек меня идеями о чукотских алмазах. И Андрею поиски алмазов казались очень заманчивым и небезнадежным делом.

Ни один серьезный геолог не возьмется искать полезное ископаемое, не проведя предварительно долгой камеральной работы. Это - прежде всего: желательно узнать, в каких природных условиях образуется искомый минерал. Выяснить, читая отчеты прежних исследователей, встречался ли он в данном районе.

У полезного минерала всегда есть спутники (например, у алмаза - пироп). Чем больше компания «дружных» минералов, тем легче ее отыскать.

С помощью геологических карт, колонок и разрезов можно, не выходя из кабинета, совершать путешествия вдоль геологических осей. Отыскав эпоху и район с благодатными условиями для рождения полезного ископаемого и его спутников, требуется прикинуть, на какой глубине залегают сейчас эти горные породы.

В избранных районах начинаются поиски минерала. Если поиски успешны, детально исследуется найденное месторождение. Подсчитываются запасы полезного ископаемого, стоимость его добычи, переработки, перевозки (это называется разведкой). Специальные комиссии проверяют и утверждают результаты работ.

И тогда наступает пора горняков и строителей. Из сонных земных недр минерал поднимается на свет, к воздуху, воде, солнцу, жизни. Он служит пищей для техники или входит в состав сплавов и сам становится ,частью техники. Его судьбу решает человек...

О происхождении природных алмазов геологи спорят до сих пор. Зато хорошо известно, как рождаются алмазы в лабораториях. Это процесс продуманный и выверенный. Лучше начать с него.

Для получения алмаза берется вещество, содержащее углерод. Обычно графит, состоящий, как и алмаз, из одного лишь углерода.

Его помещают в специальный пресс. Часто к графиту добавляют металл - железо, кобальт, марганец, литий, никель, - с его помощью легче протекает реакция.

Под давлением в 30-100 тысяч атмосфер (то есть р. 30-100 тысяч раз больше атмосферного) и при температуре 700-3000 градусов по Цельсию графит уплотняется и перерождается в алмаз.

Есть и другой способ. Взрывной волной мгновенно сдавливают графит (300 тысяч атмосфер!). От такого «потрясения» рыхлый графит становится крепчайшим алмазом. Должно быть, нечто подобное происходит и в природе.

На глубине около 100 километров от поверхности земли давление и температура пород примерно такие же, как и в прессах, рождающих алмазы...

По окраинам Тихого океана рассыпано множество вулканов. Там же частенько случаются землетрясения с эпицентрами на глубине более 100 километров. Вулканы здесь извергают глубинные породы. Именно в таких районах, казалось бы, должны рождаться алмазы. Однако ни на Камчатке, ни в Японии, ни на Малайском архипелаге месторождения алмазов не встречаются.

Где-то в наших рассуждениях допущена ошибка. Возможно, путь рассуждений выбран неверный.

Прославленный геолог Чарлз Ляйель в середине прошлого века провозгласил принцип актуализма. Суть его проста и верна. На Земле из века в век действуют при­мерно одни и те же геологические силы. Если требуется понять природные условия былых эпох, надо внимательнее присмотреться к современным процессам. Настоящее помогает разобраться в прошлом.

Этим принципом и воспользовались мы, проясняя проблему алмазов. Но - безуспешно.

Испытаем другой путь. Называется он эмпирическим, то есть опытным («эмпирия» в переводе с греческого означает «опыт», «наблюдения»).

Где на Земле встречены алмазы?

Больше всего их в Африке. На древнейшем континенте. Здесь более двух миллиардов лет осаждались в морях и на суше слои осадочных горных пород, многие из которых содержат остатки прежней жизни (в том числе углерод).

Время от времени африканская платформа оживала. В одних местах сжималась, в других - лопалась. Из трещин изливалась магма. Часто магма была базальтовой. А базальтовая оболочка залегает на глубинах десятков километров, ниже гранитной. Значит, трещины проникали глубоко. Кратеры и жерла с алмазами Африки возникли в меловое время (примерно сто миллионов лет назад).

Индийские алмазы тоже найдены в пределах древней платформы. И, по-видимому, здесь, как и в Африке, глубокие трещины и жерла, содержащие алмазы, образовались в меловую эпоху.

И в Австралии алмазы родились в пределах древней платформы, и в Северной Америке (штат Арканзас) тоже. В этих районах много вулканов и жерл с алмазами появилось в начале третичной эпохи, 20-30 миллионов лет назад.

Знаменитые якутские алмазы найдены севернее озера Байкал, на «древнем темени Азии». Трубки взрыва, в которых они родились, древние. Вероятнее всего, образование алмазов происходило в палеозойскую эру (девонский и каменноугольный периоды) и в мезозойскую (нижний мел).

Итак, «самые алмазные» районы Земли очень сходны между собой.

В других местах изредка встречаются алмазы в россыпях (в речных наносах и т. д.). Об их происхождении трудно догадаться.

И наконец, еще реже можно отыскать алмазы внутри и возле метеоритных воронок. Эти углубления, подобные воронкам от бомб и снарядов, получаются от падения крупных метеоритов. Скорость метеоритов так велика, что они, касаясь земли, взрываются. Возможо, так образовались и некоторые алмазики неизвестного происхождения...

Пора вернуться на Чукотку. Только стоит ли возвращаться сюда ради поисков алмазов?

Конечно, «метеоритные» алмазы могут встретиться. Если кратер озера Эльгыгытгын метеоритный, не исключено в районе озера обнаружить несколько алмазных крупиц.

А могут ли быть на Чукотке алмазы, рожденные здесь же, как говорят геологи - в коренном залегании?

Северо-Восток нашей страны начиная с докембрия был платформой. В этом он напоминает Африканскую, Индийскую, Сибирскую платформы. Кое-где на Северо-Востоке древние породы выступают близко к поверхности. Они имеют мощность несколько километров. Отдельные слои содержат богатые остатки живых существ. Правда, среди этих древних пород нет как будто больших скоплений углерода.

С докембрия почти до конца палеозойской эры (триста миллионов лет) Северо-Восток не испытывал серьезных геологических потрясений (как и все древние платформы).

Прогибалась земля, накатывались в понижения моря. Сюда же несли реки обломки горных пород с суши. Здесь же организмы перерабатывали питательные вещества и отлагали их на дне.

В конце палеозоя обстановка резко изменилась. Земля как бы задышала учащенно. Быстрее воздымались горы и опускались впадины. Земная кора не выдерживала резких движений, лопалась. По трещинам и жерлам вырывалась на поверхность раскаленная магма.

После этого наступило относительное спокойствие, и лишь в отдельных районах временами начинали усиленно расти горы, прогибаться синклинали и пробуждаться вулканы.

Как будто геологические условия Северо-Востока, включая Чукотку, более или менее подходящи для образования алмазов. А алмазы-то не найдены.

Так бывает в геологии. Можно очень убедительно растолковать то, что должно быть: какие минералы, какие месторождения. А в действительности все окажется иначе. Почему? Уж очень сложна природа. Мы судим о ней слишком упрощенно. А ведь частенько дело решает самая малость, самые что ни на есть пустяки (на наш взгляд, конечно).

Может быть, в недрах Чукотки маловато накопилось углерода или не в тех формах, которые дают алмазы.

Или не хватило других соединений, необходимых для реакции. Или давление в недрах было недостаточно велико, или, напротив, было слишком огромным. Или невелика была толщина отложений, которые прорвали вулканы. Или...

Одним словом, придумывается много отговорок. Они даже могут показаться убедительными. Во всяком случае, до той поры, когда вдруг обнаружатся (всякое случается!) на Чукотке алмазы. Тогда сразу можно отбросить эти рассуждения и очень убедительно доказать, что алмазы здесь должны быть.

Химики и физики имеют возможность проводить эксперименты в лабораториях. Для геолога основная лаборатория - вся планета. Вот почему, несмотря на успехи практики, несмотря на множество открытых месторождений, до сих пор сравнительно слабо развита теория геологии.

Возможно, так рождаются алмазоносные трубки взрывов

Между прочим, на вопрос о чукотских алмазах я так и не ответил ясно: да или нет. А ведь почти безошибочно можно было сказать «нет». Не найдено ни самих алмазов, ни спутников их - огненно-красных пиропов, ни даже кимберлитов, слагающих алмазоносные трубки взрывов. Какие тут могут быть сомнения? Но они останутся до той поры, пока не прояснится тайна происхождения алмазов.