Есть растения, указывающие на месторождения олова, на скопления нефтяных битумов, на залежи бора, меди, цинка…

Так помогают геологам-разведчикам цветы, деревья, травы. Нужно только уметь понимать их немой язык.

Покоренные изотопы

Серебряными блестками, как елочными украшениями, осыпаны некоторые камни Уральских гор. Особенно эффектен блеск таких горных пород при ярком солнечном свете. Скалы горят, переливаются всеми цветами радуги… Кажется, что обрел путь к сказочным богатствам. Стоит только протянуть руку — и вот они… Но подойдешь к такой скале, возьмешь камень в руки и видишь, что краски потускнели, очарование исчезло и перед тобой холодный, безжизненный сланец, усеянный чешуйками мелкой слюды.

Холодный, безжизненный… Как часто эти и подобные им эпитеты мы относим к любому камню, совершенно не подозревая сложной, скрытой от непосвященных жизни камня.

Жизнь камня — это бесконечная цепь непрерывно идущих изменений, это каскад многообразных и постоянных превращений одних элементов в другие. Разгадать многие из этих изменений помогло проникновение в тайны атома.

Вот и этот слюдистый сланец рассказывает нам о своей жизни. Он говорит о том, что сегодня он уже не тот, каким был вчера. В его атомной решетке прибавилось немного аргона. Того аргона-сорок, который возникает на месте радиоактивного изотопа калия — калия-сорок. Этот процесс протекает с равномерной скоростью: за 1,2 миллиарда лет половина запасов радиоактивного калия превращается в аргон-сорок. Значит, по соотношению калия-сорок и аргона-сорок, оставшихся в слюде, легко можно рассчитать, сколько лет жил этот камень!

Жизнь! Точнее длительность жизни — вот тот вопрос, на который мы в первую очередь получаем ответ, изучая изотопный состав горных пород.

Однажды в Уральском филиале Академии наук СССР на столе старшего научного сотрудника горно-геологического института А. С. Шура оказался необычный препарат. Это был глауконитовый песчаник с Полярного Урала. В образце отчетливо была видна окаменелая раковина морского животного. Перед этим палеонтологи точно определили, что такие окаменелости встречаются только в осадках, относимых к середине так называемого ордовикского периода палеозойской эры. Перед ученым была поставлена задача: «допросить с пристрастием» эту окаменелость и узнать, сколько лет назад она проживала в морском бассейне, расстилавшемся на месте современных Уральских гор.

Выбор этого образца был не случайным. Ученого заинтересовало присутствие в составе породы сложного минерала глауконита — водного алюмосиликата железа и магния. Дело в том, что в состав глауконита входит обычно от четырех до десяти процентов калия и его изотопов. Конечно, среди этих изотопов есть и калий-сорок, вся жизнь которого — это постоянный переход в аргон-сорок.

После изучения образца, содержащего окаменелость, оказалось, что время, когда это морское животное резвилось в морском бассейне, отделено от нас периодом в четыреста миллионов лет!

При определении возраста горных пород изучают изотопы не только калия. Устанавливают соотношения изотопов свинца и гелия, возникших при распаде урана; анализируют количество стронция, образовавшегося при распаде рубидия; подсчитывают количество радиоактивного углерода и многих, многих других элементов и их изотопов.

Исследование изотопов разнообразных элементов (и в первую очередь калия) позволило свердловскому ученому профессору Л. Н. Овчинникову и руководителю одной из лабораторий Башкирского филиала Академии наук СССР М. А. Гаррис выявить время формирования Уральских гор. Эти ученые использовали новейшие способы изучения изотопов, добытые современной наукой. Они сумели особым зрением, с помощью своеобразных «атомных счетчиков времени» — масспектрометров, заглянуть в глубины прошлого.