А дальше вступил в дело обычной принцип пейзажности камня. В просмотренных образцах встретился не просто разнообразный комплекс минералов, здесь наблюдались различной формы и величины обломки сфалерита. Каждый из обломков светился по-своему. Для сравнения я посмотрел те же образцы также под микроскопом, только не в ультрафиолетовом, а в обычном, но отраженном свете. И ничего феерического и сказочного мы не увидели. В полировках были видны только серые и относительно яркие желтые зерна минералов. Геологи именно по таким расцветкам определяют рудные непрозрачные минералы. Есть специальный метод изучения руд, называемый в геологии минераграфическим. Он сводится к выявлению различий в цветах минералов в отраженном свете под микроскопом. Ими пользуются практические работники.
Ступени познания
Чем отличается ученый-исследователь от рядового практического работника? Что возвышает даже обычного экспериментатора и приводит его к открытию?
Не буду перечислять все качества, необходимые для научной работы. Назову основные: трудолюбие, терпение, способность отдать всего себя для науки. Самое же главное в таком труде — не проходить мимо непонятного, видимого порой лишь в незначительных отклонениях от привычных норм. Ученые и практики всех стран мира многократно изучали руду из разнообразных месторождений полезных ископаемых, в том числе и из колчеданных. В трудах ученых описаны и переописаны все особенности медных, свинцовых, цинковых руд и сопровождающих их многочисленных других минералов. Особенно обманчивыми являются кристаллы сфалерита, цинковой руды. Скопления их бывают волокнистыми, тонкозернистыми, скорлуповатыми, гроздьевидными, полнокристаллическими… Этот минерал действительно обманывает, своей многоликостью.
В лаборатории геологии рудных месторождений Института геологии Уральского научного центра Академии наук СССР задумались над первопричиной всего этого многообразия и выполнили специальные исследования сфалеритов под ультрафиолетовым светом. Результаты оказались весьма интересными и новыми.
Как всегда, началось с «малого». Сфалерит из колчеданных месторождений Урала люминесцировал в ультрафиолетовом свете только в тех случаях, когда он находился вместе с медьсодержащим минералом борнитом.
Потом стали накапливаться дополнительные материалы. Оказалось, что цвета высвечивания сфалерита меняются в образцах, подвергшихся деформациям. Усложнение люминесценции увязывалось с конкретными условиями залегания руд. В одном месторождении взяли для анализа руду из зоны контакта с вмещающими породами. Было видно прямо в забое, что руда здесь претерпела интенсивные пластические деформации и в ней появилась четкая полосчатость. Под ультрафиолетом в таких образцах (сфалерита с борнитом) наблюдалось буйство расцветок, высвечивалась картина, близкая к радуге. Ритмично перемежались ярко-желтые, зеленые, голубые, фиолетовые, вишнево-красные полосы.
Вывод был четким и однозначным. Увидишь в сфалерите в ультрафиолетовом луче необычные световые ритмы, знай: руда подверглась в своей жизни сильным сжатиям.
Точно так же, шаг за шагом, исследователи доказали, что все виды метаморфизма- (не только сжатие, но и прогрев, и воздействие воды) оставляют в сфалерите свои знаки, проявляющиеся в ультрафиолетовых лучах. Вот микротрещинка. По ней много миллионов лет назад просачивалась вода. Она что-то растворяла и выносила из руды. Другая порция воды привносила какие-то соли и оставляла их в руде, изменяя химический состав минералов. Вблизи такой трещинки ультрафиолетовый свет фиксировал все это изменением окраски, появлением новой тональности.
В ряде случаев в сфалерите обнаруживались под ультрафиолетовым светом странные фигуры, состоящие из серии очень правильных концентрических колец. Иногда минерал содержал довольно много таких фигур. Они создавали картину плоскостного среза шаровых сфер, вложенных друг в друга, окаймляющих микроскопически малые точки. Ширина колец в таких окружностях была неодинакова, а их радиус исчислялся микронами.
Поиски ответа на вопрос о причинности явления привели к открытию радиоактивности сфалерита. Оказалось, что руды некоторых колчеданных месторождений Урала содержат незначительные примеси радиоактивных элементов, которые не обнаруживаются даже спектральным анализом. Сферы же возникли при альфа-излучении радиоактивного вещества. Такие фигуры называются радиоактивными «двориками». В сфалеритах колчеданных месторождений Урала они были обнаружены впервые.
Таким образом, в сфалерите отразился ход ядерных реакций, протекавших (и протекающих) в руде каждую секунду в течение десятков миллионов лет!
Обнаружение следов ядерной жизни в древние геологические эпохи является важным событием в науке. Руководитель лаборатории доктор геолого-минералогических наук П. Я. Ярош говорит, что радиоактивные элементы видели задолго до него многие исследователи. Однако в лаборатории геологии рудных месторождений при участии П. Я. Яроша и под его руководством выполнены такие исследования, которые наглядно раскрывают сложные следы жизни радиоактивных элементов в колчеданных рудах.
На основании этого стало возможным решить одну из важных геологических задач — определить относительное время тех радикальных преобразований в месторождениях, которые обусловлены метаморфизмом.
Возьмем опять в руки кусочек медно-цинковой руды. Она жила и живет своей особой жизнью, не видимой для нашего глаза. Каждую мельчайшую долю микросекунды альфа-частицы бомбардируют в ней кристаллическую решетку минералов. Сравним это явление с понятным нам образом: капля долбит камень. И представим в виде такой «капли» субмикрочастичку с энергией в миллионы электроновольт! По закону сохранения энергии миллионы и миллиарды накопленных электроновольт не исчезают. Они лишь трансформируются.
Вот дикий хаос красок. Я опять не могу оторвать взгляд от картин, наблюдаемых в сфалерите под ультрафиолетовым лучом. Но теперь осмысленными кажутся нарушенные ритмы геометрических зон роста кристаллов. Видимой и понятной становится картина, создающая впечатление пейзажа хаотических нагромождений скал. Все это лишь следствие разрушения кристаллического каркаса первичного минерала. Разрушался ли при этом минерал в виде бурного взрыва (фиолетовые брызги?), или же процесс протекал спокойно? Ответить на эти вопросы однозначно пока нельзя. Зримо представив эти процессы, мы можем лишь строить гипотезы о том, что такой же жизнью живут не только руды, но и многие другие породы земной коры. И жизнь других, не только пейзажных и портретных камней, но всех вообще горных пород нами полностью еще не изучена. Мы еще не подобрали пока должных индикаторов для выявления подобных процессов в других горных породах.
Полученная информация об особенностях свечения сфалерита открыла нам лишь одну из ступенек познания сложной жизни горных пород. Камни живут! Их жизнь полна сложнейших превращений и увлекательных событий.
Метод, примененный П. Я. Ярошем, вскрыл (и вскрыл однозначно) только частицу этой сложной жизни.
Где-то сейчас в частной коллекции лежит светящийся «неземным» светом сфалеритовый крест. В нем светятся атомы, для возбуждения которых достаточно тех ультрафиолетовых лучей, которые имеются в дневном свете. Хорошо бы разыскать этот сфалерит. Изучив его, можно подняться еще на одну ступеньку познания. Вполне возможно, что такое свечение связано с ядерными реакциями других элементов, может быть, даже трансурановых, возможно, существующих и живущих в недрах Земли. Вполне возможно, что при изучении других минералов откроются новые, пока еще не познанные истины.
ЖИЗНЕННЫЙ КОД
Неожиданные сигналы. Точка, точка, тире, тире… — каскад огненных вспышек… Перерыв в передаче… И снова на бешеной скорости лавина бликов…
Машинально рука реагировала на сигналы. Принцип автоматизма, привычка к мгновенной реакции на сигналы морзянки, безразлично звуковые или световые… В результате в записной книжке — запись русскими буквами, сочетающимися с цифрами невозможной абракадабры…
Сигналы, записанные мной, были с того берега реки, где чужая земля, чужая сторона. Возникло какое-то тревожное чувство.
Настораживала и обстановка. Я находился в пограничной зоне. Внизу, прямо подо мной, пролегала по долине реки знаменитая контрольная пограничная полоса. Возможно, она во всех странах однотипна. Неширокая зона распаханной земли. Перепрыгнуть через нее нельзя. Даже олимпийский рекордсмен обязательно оставит след. А дальше след возьмут пограничники… И все пойдет так, как в приключенческом романе.
Не успел осмыслить происшедшее, как остановили властные слова:
