Пыль пустыни [1950 Федорович Б.А.

Пропавшая земля. Поразительны картины размыва "мягких" горных пород в пустынях. Но еще более удивительным является то, что во многих местах, сложенных глинами и известковыми глинами, так называемыми, мергелями, где вся поверхность земли иссечена и изрезана яркими следами размыва, где уцелевшие "горы-свидетели" наглядно показывают, какие огрмные толщи земных слоев снесены водой, вы почти не найдете следов этой унесенной земли.

Куда же она девалась? Не растворены ли эти толщи и не вмыты ли они в глубь земной коры? Но сколько вы ни будете искать мест, где могла бы вода уходить внутрь, вы их не найдете. Часто глубокие котловины заложены в толщах жирных пластичных глин, а глина не могла быть вмыта в глину. Так где же эти толщи, снесенные с возвышенностей? Почему не только нет у подножий склонов все погребающих шлейфов, но вместо них лежат цепочки узких, длинных, глубоких замкнутых котловин, разобщенных перемычками из коренных пород и находящихся на самых различных уровнях? Куда же пропали эти громадные массы земли?

О том, что виднее с неба. Куда деваются в пустыне снесенные водой наносы, - это совсем не праздный вопрос. Ведь если мы захотим использовать котловину для водохранилища, а произошла она путем вмывания растворенных горных пород в глубь земли, то, значит, вода уйдет и из нашего водохранилища. Вот почему вопрос этот имеет не только теоретический интерес. Многие исследователи, чтобы разрешить его, совершали большие путешествия. Другие детально изучали котловины, иногда по нескольку лет ведя в них исследования и разведочные работы, и все же не находили ответа. Бывает, однако, что легче увидеть что-нибудь со стороны, чем при внимательных поисках у себя: "под боком". Так было и а загадкой котловин.

Однажды большой самолет прочерчивал по небу на высоте 3 тысяч метров над пустынными горами маршрут за маршрутом, производя аэрофотосъемку. Герой Советского Союза штурман М. М. Кириллов, сидя в самом носу прозрачной гондолы, тщательно следил за сложнейшим лабиринтом глубоких оврагов, обрывов и впадин, чтобы маршруты ложились строго параллельно друг другу и на совершенно равных промежутках.

Я знал, что все, что я видел с самолета, вернется ко мне потом в виде множества больших фотографий, дающих в целом детальнейший план местности. Однако от наблюдений нельзя оторваться. Надо все тщательно рассмотреть самому, иначе что-нибудь может остаться потом непонятным. Но вот4 внимание мое привлекла показавшаяся вдали полоса дымки. Безоблачно синее небо. На юге видна обширная, покрытая белыми солончаками глубокая впадина. Воздух над ней кажется чистым, но при внимательном взгляде можно легко различить, что над солончаком как бы повис белый туман. А севернее этот туман становится серо-желтым, разрастается, поднимается гребнями и облаками кверху, все выше и выше, заволакивая все непроглядной густой пеленой.

Самолет подошел совсем близко к этой завесе из пыли, но крутой вираж, и он поворачивает обратно, на параллельный маршрут. Проходит 20 минут, и мы, возвращаясь, снова приближаемся к пылевой мгле и снова возвращаемся на восток. Так повторяется несколько раз подряд. Наконец, задание выполнено, и самолет ложится на другой курс, чтобы вернуться через море на свой аэродром. И вот тут-то мы врезаемся в самую гущу пылевой полосы, летим в ней несколько минут и вновь оказываемся "в синем небе", в чистом прозрачном воздухе. Мы летели на высоте 3 тысяч метров, а пыль поднималась выше нас еще метров на 200 - 300. В ширину полоса ее тянулась километров на 25, и было видно, как, возникая и поднимаясь от глубокой солончаковой впадины, она пересекала весь обширный полуостров и уходила далеко-далеко, насколько охватывал глаз, на северо-запад в море.

Так вот кто похищает толщи земли в пустынях! Ветер! Оказывается, это он создатель глубочайших на земле котловин.

Я запросил две метеорологические станции, ближайшие к котловине, чтобы узнать об обстановке того дня на земле. Одна из станций расположена южнее котловины, другая - западнее. Обе станции дали одинаковые ответы: "Ветер юго-юго-восточный, умеренный, скорость 5 м/сек., воздух прозрачный, пылевой мглы не наблюдалось". Ответы были точны: мы сами видели, что в районах обеих этих станций воздух был чист. Это не была пылевая буря, обычно охватывающая громадные пространства. Не было и особенно сильного ветра. Все происходило в обычный, "будничный день" пустыни. А между тем, если подсчитать хотя бы приблизительно количество пыли, необходимое для превращения воздуха в непрозрачную мглу, то получается, что в один лишь день из котловины была вынесена не одна тысяча кубических метров земли.

Стекающие с высокогорий реки - основное богатство пустынь. Широка и быстра могучая Аму-Дарья. Виды ее орошают громадные пространства оазисов

В пустынях, там, где нет рек, человек научился выводить воду из под земли, устраивая подземные водосборные галлереи-кяризы (наверху). Там же, где в песках грунтовые воды мелки, теперь применяется траншейное земледелие, дающее прекрасные арбузы, дыни, помидоры, виноград и картофель

Но ведь всем известно, что на возвышенных местах ветер сильнее дует, чем в защищенной котловине. Почему же раздуваются не склоны и обрывы, а именно котловины, да к тому же зачастую сложенные глинами? Разве можно развеять жирную, плотную глину? Чтобы ответить на этот новый вопрос, займемся немножко кристаллографией.

Сила крупицы соли. В любой аптеке продается слабительное - глауберова соль. Эта соль осаждается во многих соляных озерах сухих областей в виде сернокислого натрия, или мирабилита, каждая частица которого кристаллизуется вместе с десятью частицами воды. Кристаллы его почти круглы и прозрачны, как лед. Они словно побывали в руках у искусного гранильщика драгоценных камней, покрывшего каждый шарик двадцатью различными гранями. А весь кристаллик величиной всего лишь в 2 - 4 миллиметра. Соль эта слеживается, как крупнозернистый снег весной.

Под горячими лучами солнца из этой соли испаряется 7 частиц воды, и тогда кристаллы приобретают говеем другой вид и строение. Обезвоженный сульфат приобретает форму тончайших прозрачных иголочек, до 1 сантиметра длиной и в доли миллиметра толщиной. Это превращение совершается помногу раз в год - после каждого дождя, после каждой обильной росы. Мы видели, что сила роста кристаллов гипса так велика, что раздвигает трещины глины. Сила постоянно перекристаллизовывающихся частиц этой соли оказывается в конечном итоге столь громадной, что разрывает даже зерна песка, а плотную, вязкую, пластичную глину постепенно превращает сверху в слой пухлой пыли, смешанной с иголочками этой соли. Нога проваливается в такую "пудру пустыни" по щиколотку, а то и на двадцать сантиметров. Такую пухлую пыль ветер легко поднимает в воздух и далеко уносит за пределы тех мест, откуда он ее захватил. Сернокислый же натрий является самой распространенной солью в пустынях, и re удивительно поэтому, что процесс такого солевого расщепления горных пород и выноса пыли очень типичен для пустынь. Но почему так расчленен бывает рельеф пустынь? Почему в нем местами образуются глубокие и обширные впадины, а на других участках сохраняются возвышенности с крутыми склонами?

Родина котловин. Благодаря тому, что многие грунты в пустынях хоть немного, но засолены, стекающие в западины воды постепенно концентрируют в них соли. Выпотевание горной влаги также приводит к постоянному и почти повсеместному выносу солей на поверхность земли, откуда они легко смываются дождевыми водами. Значит, мельчайшая неровность первичной поверхности приведет к тому, что местность в пустынях разделится на возвышенные участки, с которых смывается соль, где действует в основном лишь размывающая сила воды, и на сниженные участки, куда сносится соль, где вода не размывает а, наоборот, отлагает наносы, но где сильнее ее действует совместная разрушающая работа солевого расщепления грунта и далекого уноса его ветром.

Характерно, что защищенное положение понижений рельефа не только не препятствует их развеванию, но, наоборот, обусловливает его. Чем глубже котловина, тем сильнее горячие лучи солнца отражаются от склонов, тем больше разогревается воздух над впадиной, и горячие, раскаленные массы его с силой устремляются кверху, образуя даже при полном безветрии постоянные пылевые смерчи. Немного пыли уносит каждый смерч, но в летний день они гуляют по котловинам постоянно и в итоге совершают громадную работу.

Так постепенно, нередко на месте выпуклых, так называемых антиклинальных складок земли, где слои от растяжения растресканы, возникают в пустынях и разрастаются вширь и вглубь громадные замкнутые котловины, особенно легко образующиеся среди глин, даже жирных и пластичных, но слегка засолоненных. В этих условиях каждая возвышенность оказывается отороченной у подножия цепью замкнутых впадин, достигающих десятков, а то и сотен километров в длину и многих десятков, а то и нескольких сотен метров в глубину. Широкое распространение больших и малых замкнутых впадин настолько типично для пустынь, что можно смело сказать: пустыни - это родина котловин.

В Западном Казахстане есть у нас котловина Карын-Ярык, отделяющая плато Устюрт от лежащего западнее Мангышлака. Она вытянута на 145 километров при ширине от 15 до 85 километров. Глубина ее относительно окружающего плато колеблется от 100 до 412 метров! Площадь ее равна примерно 5000 квадратных километров. Если подсчитать ее объем, то он оказывается равным приблизительно 1000 кубических километров.

Как произошла эта котловина? Пологая складчатость пересекает ее поперек и сказывается в основном лишь в более древних отложениях, выходящих лишь в нижних частях котловины. Значит, не горообразовательные силы создали котловину. Первоначально предполагали, что в древности, когда климат был более влажный, реки стекали с Мангышлакских гор и котловина эта представляла собою речную долину, спускающуюся к заливу Кара-Богаз-Гол. Позднее считали, что в ледниковое время, когда уровень Каспия был на 50 метров выше уровня океана, то есть на 77 метров выше теперешнего, море образовало здесь залив и подмыло борта залива, превратив их в обрывы - чинки. В 1931 году мы неожиданно обнаружили, что Карын-Ярык отделен от Карабогазского залива перемычкой коренных пород в 116 метров высоты! Значит, эта котловина никогда не была ни дном моря, ни речной долиной.

Так какие силы могли из нее вынуть тысячу кубических километров земли и удалить их на сотни километров?

Чтобы представить себе силу, которую нужно затратить на эту работу, скажем, что для этого нужно было бы, чтобы все трудоспособное население земного шара сделало бы по десяти походов не в одну сотню километров длиной и каждому человеку пришлось бы каждый раз на плечах уносить по 25 килограммов земли!

Вот эту грандиозную работу сделал, оказывается, ветер, раздувая "пудру пустыни" и унося ее далеко в море. Но ведь глубина котловины относительно поверхности плато достигает 412 метров. Какова же была сила ветра? Оказывается, совсем уж не так велика. Все дело лишь в том, что мы привыкли мерить все на очень короткий масштаб времени нашей быстротекущей жизни. Даже историки, охватывающие жизнь всего человечества, меряют его столетиями и не охватывают более 5 - 7 тысяч лет. А лаборатория природы привыкла к другим масштабам времени. Котловина Карын-Ярык, по нашим исследованиям, начала вырабатываться примерно 1 миллион лет тому назад. Разделите 1 миллион лет на 412 метров, и выйдет, что ветер в среднем в год уносил слой всего лишь в 0,4 миллиметра пыли в год. Выходит, что для этого не только не требовалось каких-то ураганных ветров, а, наоборот, те ветры, которые бывают там теперь, могли бы сделать в сотню раз большую работу, если бы эта солончаковая пудра пустыни не была предохранена тоненькой, хрупкой, но все же задерживающей пыль соляной корочкой, типичной для большинства солончаков.

Но куда делась эта вынесенная из Карын-Ярыка пыль? Куда уносится вообще пыль, возникающая в пустынях при образовании их многочисленных котловин и дурных земель, где все размыто водой, а продуктов смыва нигде не видно?

О том, куда уносится эта пыль и что с ней происходит потом, мы расскажем дальше, а пока что познакомимся с тем, как образуется пыль в другом типе пустынь - не каменистых и глинистых, а песчаных.

Пыль из песков. Зная теперь, как образуется пыль в глинистых пустынях, посмотрим, не рождается ли она и в песчаных областях.

В тех пустынях, где пески отложены реками, а именно в Кара-Кумах, на значительных пространствах Кызыл-Кумов, в Прибалхашских песках и частично в Муюн-Кумах, пески содержат значительные количества пылеватых и тонких глинистых веществ и прослойки глин. Например, в Кара-Кумах толща оставленных древней Аму-Дарьей наносов состоит примерно только на 80 процентов из песка, а на 20 процентов из глин. В самых же слоях каракумских песков пылеватых и илистых зерен содержится 14 процентов. Если же посмотреть на состав перевеянных песков той же пустыни, то оказывается, что в полузаросших песках содержится всего лишь 2 процента мелкозема, а в оголенных барханных песках - только доли процента. Значит, перевевание речной толщи этой пустыни привело к тому, что ветер унес из перевеянной ее части 34 процента имевшегося в песках мелкозема! Таким образом, песчаные пустыни речного происхождения являются наряду с глинистыми пустынями источниками чрезвычайно мощного выноса пыли.

Пески, отложившиеся на дне морей и в озерах, распространены у нас лишь на месте древнего Сарыкамышского озера, на усохших побережьях Каспия в юго-западной Туркмении и шире всего в Прикаспийской низменности, прилегающей к северным и северо-западным берегам Каспия. Пески эти содержат еще больше мелкозема, чем речные.

Пески, произошедшие от разрушения коренных пород - от растрескивания, шелушения, превращения изверженных горных пород в дресву и песок, также дают немалое количество пыли. Особенно много ее образуется за счет механического разрушения, а в дальнейшем и химического разложения менее устойчивых минералов, в частности полевых шпатов, роговых обманок и слюды. Даже зерна самого распространенного в природе и очень твердого минерала - кварца, почти не поддающиеся действию химических процессов, постепенно подвергаются в пустыне истиранию и растрескиванию.

Ветер, перевевая пески, заставляет песчинки постоянно сталкиваться, с силой ударяться одна об другую. Это приводит к постепенному истиранию острых углов, к их шлифовке и медленному, но неизменному превращению песчинок, особенно на барханах, в совершенно окатанное, шарообразное состояние, даже у такого твердого минерала, как кварц. Процесс этот также сопровождается выделением пыли.

Огромную работу в образовании в песках мелкозема производят растения. Многие из них, испаряя влагу, осаждают на своей поверхности и содержат в себе значительное количество солей, которые при опадании листьев или выполняющих их роль безлистных веточек попадают на землю. Эти соли, пропитывающие песок после дождей, перекристаллизовываясь, разрушают песок, превращают его в мелкозем. Вот почему все песчаные пустыни, в большей или меньшей степени, являются гигантскими заводами по созданию пыли. И так как в пустынях редки дожди, то она не слеживается, а в огромных количествах поднимается в воздух.

Судьба пустынной пыли. Пыль так легка, что, выбитая песчинкой или ветром, она летит по воздуху, долго не оседая. Чем выше поднимается пыль и чем сильнее ветер, тем более далекое путешествие она совершает. Вот почему один ураган может перенести пыли несравненно больше, чем ее- переносится за много месяцев, и почему пыль, в противоположность песку, сразу в один прием переносится за сотни, а иногда и тысячи километров, оседая лишь там, где уменьшится скорость ветра.

Суда, которые обходят Африканский материк с запада, среди океана часто покрываются довольно плотным слоем красноватой пыли. Это дующие из Сахары пассаты выносят из пустынь пыль и осаждают ее в Атлантическом океане, на расстоянии до 2500 километров от берегов. Нередко бывали случаи, когда в Европе выпадал красный дождь или красный снег, смешанный с этой пылью Сахары. Минералогические исследования этой пыли совершенно неопровержимо доказывали ее африканское происхождение.

В северном Каспии, когда во время зимнего промысла на тюленя охотничьи бригады уезжают на санях по льду далеко от берегов, они на неровностях льда находят немалое количество не только пыли, но и тонкого песка, приносимого с востока, из пустынь Казахстана, за 2 - 3 сотни километр9в.

Где же оседает пыль, выносимая из пустынь? Она осаждается, с одной стороны, там, где ее задерживает растительность, а с другой стороны, там, где уменьшается скорость ветра. Растительность есть и в пустынях, и каждый куст хоть немного, но задерживает пыль. Частично она сдувается с куста и выдувается из-под него более сильным ветром, частично же слеживается, дает плотный прикустовый бугор, который надолго переживает породивший его куст, но затем все же полностью развевается. Так или иначе, перевевание песков создает постоянный вынос пыли из пустынь.

Когда пыль достигает районов с более густой, чем в пустынях, растительностью, она, раз осев, в значительной мере оказывается уже навсегда связанной с почвой. Так оседает пыль в расположенных среди пустынь оазисах и во всех речных долинах с их густой растительностью, а за пределами пустынь - в областях сухих степей. Осевшая на траву пыль смывается потом дождем и плотно прилипает к земле, медленно, но постоянно, в течение долгих тысячелетий наращивая почвенный горизонт. Почвообразование же в условиях сухого климата, будь то пустыни, полупустыни или сухие степи, приводит к выработке определенных свойств почвы, так называемой вертикальной отдельности (трещино-ватости), к связыванию мельчайших пылеватых частиц в несколько более крупные почвенные агрегаты. Этот процесс называется облёссованием, и в результате его получается плодородная толща наносов, верхняя часть которой в той или иной мере бывает обогащена гумусом.

В Средней Азии и в Казахстане в каждой долине, где и сама река отлагает мелкозем и где на густой растительности оседает большое количество пыли, лёсс нарастает постоянно, покрывая каждую более древнюю террасу реки все более мощным плащом. Немалое количество пыли приносит ветер и на горы Средней Азии. Даже на ледники и фирновые снега высокогорий, на высоту 5-6 километров, попадает пыль из пустынь.

Но вся ли пыль наших пустынь осаждается в горах юга Средней Азии и Казахстана? Нет, далеко не вся. Часть ее осаждается в Арале, в юго-восточном и северо-восточном Каспии. Значительные количества пыли из Приаралья, Приэмбинского района и северного и северо-западного Прикаспия выносятся весной на Предкавказье, к Приволжью и Общему Сырту. Выходит, что из пустынь Средней Азии пыль попадает только на ее южные подгорные окраины, и лишь с незначительных пустынных пространств Казахстана пыль выносится в область степей юго-востока европейской части Союза. А между тем на Ергенинской возвышенности, на ее водораздельных пространствах, куда пыль не могла быть доставлена водами, лёсс и лёссовидные суглинки залегают сплошным покровом мощностью от 30 до 80 метров. Лёсс широко распространен и в более западных районах, но всюду перекрыт мощным слоем чернозема или каштановых почв. Как же в таком случае образовались эти толщи лёсса?

Наши исследования показывают, что не всегда из пустынь выносилось в степи так мало пыли, как сейчас. Было время, когда на месте всего северного Каспия располагалась сплошная солончаковая равнина, лишенная растительности и служившая громаднейшей ареной энергичного раздувания. Это было в ледниковую эпоху.

В наступивший более теплый и влажный послеледниковый период Каспий заполнился водой и затопил громадную арену выноса пыли. В прикаспийских степях развилась густая травянистая растительность, породившая черноземы. Теперь только весенние суховеи приносили еще некоторое количество пыли из пустынь Прикаспия, оплодотворяя ею почвы. Так создавались драгоценные почвы - желтые земли степей, являющиеся дарами пустыни, и так покрывались они самыми плодородными почвами - черноземами.

Человек, пришедший в степи, постепенно нарушил естественный процесс. Распашка полей, остающихся на самое опасное ранневесеннее время в искусственно взрыхленном и в то же время лишенном растительности состоянии, приводила ко все большему раздуванию почвы в степях, там, где она раньше только нарастала. Это привело к насыщению суховеев черной пылью черноземов, к эоловому переотложению чернозема, к процессу, совершенно несвойственному природе.

Прежде добавка эоловой пыли из пустынь приводила к обогащению почвы степей полезными для растений веществами и увеличивала их плодородие. С развитием же земледелия развевание почвы стало серьезным бедствием.

Сейчас суховеи хотя и приносят пыль, но крайне вредны; они выдувают почву и губят ранние всходы. Великий план преобразования при роды в корне изменит весь ход этих процессов. Когда подрастут посаженные деревья, ветры не смогут развевать почву на распаханных полях из-за густой сети полезащитных лесных полос. Задержанная этими насаждениями за зиму влага, увлажнение приземных слоев за счет испарения этой влаги как с поверхности почвы, так и полосами лесов, приведет к тому, что суховеи перестанут быть страшными и в другом отношении - они не смогут иссушать всходы. Но у каждого явления есть и другая сторона. Обезвреженные суховеи смогут приносить даже пользу в том отношении, что приносимая ими пыль будет оседать на полях и обогащать их теми солями, которые полезны растениям. Так человек, преобразующий природу, обезвредив суховеи, сохранит их положительную роль, и "прах пустыни" будет служить нам "даром пустыни".