По горам и пустыням Средней Азии
Шрифт:
Жесткость придает воде растворенная в ней водная окись кальция, которая легко обнаруживается, если мы пропустим через воду ток углекислоты: из раствора выпадает углекислый кальций. На опытах, проводимых на лекциях по химии, такое выпадение легко видеть простым глазом. Как только углекислота начинает проходить через прозрачную воду, содержащую углекислый кальций, вода в стаканчике мутнеет от бесчисленного количества кристалликов углекислого кальция, осаждающихся на дно. Если же в воду, содержащую водную окись кальция, прилить серной кислоты, то кальций соединяется с серой и кислородом и дает плохо растворимое в воде соединение сернокислого кальция, встречаемого в природе в виде минерала гипса.
Следовательно, образование гипса в природе может происходить в самые разнообразные геологические эпохи вплоть до настоящего времени:
В пустынях, благодаря капиллярным свойствам песка, который очень легко насыщается водою, почвенные воды на небольшой глубине часто проникают до самой поверхности, как бы вытягиваемые песком. Пески — это область восходящих растворов. В тех местах, где к этим водам примешиваются соединения серы, очень легко в гуще песка начинает образовываться гипс. В момент своего образования твердеющий минерал начинает захватывать частицы песка; в результате получаются кристаллы, которые иногда на 50% состоят из песка. Такими образованиями особенно славится станция Репетек. Репетекские песчаные гипсы достигают большой величины. Иногда сростки кристаллов достигают полуметра и больше. Эти кристаллы украшают коллекции крупнейших музеев.
Мы бродили по пескам вокруг станции и, действительно, то там, то сям обнаруживали выросшие кристаллы гипса. Мы набрали их за несколько часов порядочное количество.
Рис. 21. На границе пустыни Кара-Кумы.
Минералогия пустыни очень своеобразна. В тропических и субтропических пустынях, к которым относятся среднеазиатские Кара-Кумы, самым главным геологическим фактором являются солнечные лучи, но, как говорит академик А. Е. Ферсман, посетивший несколько раз Кара-Кумы, есть огромные различия, которые в области химизма создают непроходимую пропасть между пустынным режимом разных широт. В знойных субтропических пустынях мы должны считаться с рядом важнейших факторов геохимического порядка: огромной дневной инсоляцией (солнечным нагревом), ускоренным темпом химических реакций и, наконец, характерным для пустыни направлением почвенных растворов — из глубины к поверхности.
Первый фактор — инсоляция — воем хорошо известен. Достигая 75—80 °С в жаркие дни, нагрев создает в верхних частях земной поверхности настоящие термальные условия, значение которых тем более важно, что высокий солнечный нагрев не всегда сменяется холодными ночами; так, например, в Туркмении ряд ночей летом давал среднюю температуру в 42 °С, благодаря чему песок не успевал охладиться. Даже в условиях зимней поездки мы наблюдали в Кара-Кумах значение дневной инсоляции при значительных, однако, колебаниях температуры: ночью к восходу солнца температура воздуха опускалась до минус 7 °С, днем начиналось быстрое потепление и уже к 2—3 часам дня, по измерению Д. И. Щербакова, песок нагревался до 30 °С. И это в конце ноября месяца! Даже в апреле В. А. Обручев отмечал температуру песка в 63 °С.
Повышенное нагревание вызывает огромную интенсивность химических процессов, ускорение их течения и перемещает направление реакций в сторону, отвечающую высокотемпературным условиям. Отсюда, в этих условиях равновесия, получается ряд таких минеральных тел, которые мы не привыкли видеть среди нормальных образований земной поверхности, а скорее среди типичных горячих жильных растворов. Все, что подвергается влиянию атмосферных факторов, быстро изменяется. Химизм распада и поверхностного разрушения идет до конца. Намечается резкое разделение на продукты химически стойкие — кварц, кальцит — и на продукты измененные и изменяемые. Последние оказываются в более подвижном состоянии, чем первые; одни из них, как частицы каолина из разложенных полевых шпатов или выцветы солей, легко уносятся ветром, другие дают растворяемые соли и, разделяя судьбу пустынных вод, инфильтруются в глубину или смываются в пониженные области (озера, шоры, такыры).
Таким образом главная роль солнца заключается в расслоении механических продуктов пустыни на химически устойчивую часть, создающую основу пустыни, и на подвижную, которая накапливается в строго определенных ее участках.
Другая особенность геохимических процессов пустыни заключается в направлении циркуляции тех растворов, которые наблюдаются в верхних горизонтах своеобразных песчаных и глинистых образований, формирующих облик пустыни. Конечно, после обильных осадков наблюдается нормальное проникновение воды и растворенных веществ с поверхности в глубину, но и этот ход процесса, как мы наблюдали в Кара-Кумах, протекает далеко не так, как в наших широтах. В самых песках влага дождя проникает не глубоко: своеобразными капиллярными силами влага удерживается между частицами, сохраняясь в определенных горизонтах.
Особенно замечательна судьба воды, падающей на такыр [10] . Здесь проникновение воды в глубину почти невозможно: замазанная поверхность такыра этому препятствует, и вода может держаться, как в озере, 2—3 дня; но зато колоссальное количество воды устремляется в какие-либо случайные или искусственные впадины или поглощается околотакырными песками. Те же капиллярные силы — влагоемкость песка — не позволяют этим водам проникнуть далеко, и они сохраняются в виде своеобразных песочных водоемов, из которых извлекают воду колодцы туркменов.
10
Такыром называют ровные, сильно уплотненные глинистые площадки, встречающиеся среди песков и представляющие остатки высохших небольших озер.
При высыхании после дождей мы наблюдали в Кара-Кумах характерную картину. Темносерая поверхность рыхлого шора, как снегом, покрывалась выцветами извлеченных из глубин солей. Однако, далеко не так просто протекает эта реакция, как принято думать. Под поверхностью такыров и, вероятно, шоров создается особый горизонт отложений гипса, который в Кара-Кумах необычайно постоянен и дает нам горизонты типа репетекских гипсов, столь типичных для всего Закаспия и представляющих подтакырные пески, богатые слюдой и зацементированные сплошным кристаллическим гипсом.
Серные бугры [11]
Собираясь отправиться на осмотр Кара-Кумской серы, мы просили т. Щербакова, одного из первых геологов, совершивших экспедицию в центральные Кара-Кумы, рассказать нам о своей поездке. Дмитрий Иванович охотно согласился.
— Первый раз мне пришлось быть в Кара-Кумах осенью 1925 года. Мы выехали в конце октября из г. Ашхабада. Путь на Кара-Кумы лежал из аула Геок-Тепе, расположенного в 40 кмзападнее. Мы ехали на верблюдах с несколькими туркменами, делая всего по 3 кмв час. Узкая, глубокая тропа вилась среди бесконечных песчаных бугров высотою в рост всадника с редким небольшим кустарником. Три дня мы брели под холодным, резким ветром и падающим ночью снегом. Мы проехали глинистые площадки-такыры, солончаки, и, наконец, подошли к известному в пустыне аулу Мемет-Яр. На большой гладкой площадке, до 2 кмдлиною, вытянувшись в ряд, стояло 30 кибиток, около которых теснились сотни молодых верблюдов, нетерпеливо и пронзительно ревевших в ожидании воды. Они жались у колодца, имевшего довольно скверную солоноватую воду.
11
По статье Д. И. Щербакова «Экспедиция на серные бугры в пустыню Кара-Кумы осенью 1925 года», журн. «Природа» за 1926 г.
К нашему большому изумлению Центральные Кара-Кумы оказались поросшими разнообразным кустарником. Здесь целые леса растительности. Главным образом растет саксаул. Корни этого дерева тянутся на большие пространства, глубоко зарываясь в пески и отыскивая там скудную влагу для питания ветвей. Саксаул является основным топливом для жителей пустыни, да и вообще всей этой области Средней Азии. Его корни, довольно толстые и длинные, вырубаются и служат прекрасным топливом.