Геологические термометры

А строномам постоянно приходится измерять температуру... бывшую несколько минут, или нескольку лет, или несколько миллионов лет назад.

Известно, что свет и тепло распространяются в пространстве со скоростью, близкой 300000 километров в секунду. И вот лучистая энергия от Солнца доходит до нас приблизительно за восемь с половиной минут, от ближайшей звезды —за четыре с половиной года и от многих далеких звезд — за сотни, тысяч и миллионы лет.

Однако приборы астрономов, как и самые обыкновенные термометры, измеряют температуру в данный момент. Прибор дает свои показания, совершенно не считаясь с тем, родился ли упавший на него луч секунду или миллион лет назад. И только знакомство с огромными расстояниями, отделяющими нас от звезд, дает нам основание утверждать, что астрономы измеряют температуру миллион лет назад.

Совершенно иная задача встала перед геологами. Минералы, температуру образования которых они хотели определить, находились у них в руках. Но геологов интересовала не их сегодняшняя температура, а то, при скольких градусах образовывались те или иные вулканические горные породы, какова была температура в изверженных породах в момент их застывания на поверхности земли и при какой температуре отвердевали те же породы на глубине нескольких километров в подземных пустотах, откуда их через сотни тысяч лет подняли к поверхности земли могучие горообразовательные процессы.

Геологов интересовал вопрос о температурах первоначальных, древнейших морей, на дне которых образовывались пласты осадочных пород. Короче говоря, задача сводилась к определению температур миллион лет назад на основании исследования минералов, существующих при нашей обычной температуре. Эта задача была решена.

Наблюдения за застыванием лавы действующих вулканов, за выпадением солей из морской воды, происходящими в наше время, а в еще большей степени специальные лабораторные исследования, позволили установить при каких температурах образуются те или иные кристаллы и породы.

Так составилась своеобразная температурная шкала геологического термометра.

Некоторые соли выпадали из морской воды при температуре в +10 градусов; к таким солям принадлежит, например, глауберова соль. Другие соли — сульфат магния и хлористый калий — требовали для своего отложения температур свыше +72 градуса. Залежи этих солей встречаются теперь часто за тысячи километров от берега моря. Но их состав говорит о температурном режиме древних морей.

В различных по происхождению минеральных жилах встречаются кристаллы кварца, ничем не отличающиеся по внешнему виду друг от друга. Но специальной протравкой можно установить их принадлежность к так называемому альфа- или бета- кварцу. Для геолога этот вопрос важен потому, что кристаллы альфа-кварца образуются в лавах, застывающих при температуре в 575 градусов, а бета-кварца — в лавах с температурой отвердевания в 800 градусов.

Нахождение в изверженных породах кристаллов силиката магния (энстатита) свидетельствует о том, что данный расплав отвердел при температуре около 1000 градусов.

Некоторые другие данные позволили раздвинуть шкалу геологического термометра почти до полутора тысяч градусов.