Всюду с поверхности шли интенсивные процессы окисления, уничтожающие самородную серу и превращающие ее в свободную серную кислоту. Нужно заметить, что, работая в кара-кумских песках, исследователи не сразу поняли это свойство серных месторождений. Когда собранные ими образцы серной руды, аккуратно завернутые в бумагу, прибыли в Ленинград, оказалось, что бумага совершенно разъедена. На этикетках остались только отдельные обрывки; а местами оказались поврежденными даже ящики. Это явление настолько заинтересовало Ферсмана, что он описал его в «Докладах Академии наук» и выделил природную серную кислоту как новый жидкий минерал.
…Во рту пересыхало так, что трудно было говорить. Зной звенел в ушах. Ученые перебрасывались только отдельными короткими репликами. Они думали об одном и том же, испытывая волнующее, незабываемое предчувствие, вернее предвкушение, почти совершившегося открытия. Прекрасные мгновенья, знакомые каждому исследователю, каждому искателю! Тот, кто сумел вложить в эти переживания всю силу, всю страстность мятежного духа, — тот никогда не покинет трудную каменистую тропу, по которой ученые взбираются к сияющим вершинам познания природы.
«Природа, ее тайны не даются без борьбы, организованной, планомерной, систематической, — писал по этому поводу Ферсман. — И в этой борьбе за овладение тайнами природы, ее силами, — счастливый удел ученого, в этом его жизнь, радости и горести, его увлечение, его страсть и горение. Но если у исследователя нет этой страсти, если по шестичасовому звонку поспешно запирает он двери своей лаборатории и если его рука не дрожит, когда он производит последнее взвешивание или последнее вычисление, — он не будет настоящим ученым».
В этот знаменательный, незабываемый день на буграх Дарваза впервые дли Ферсмана и Щербакова стали до конда ясны ошибки старых исследователей.
Окончательно выяснилось, что все без исключения бугры отнюдь не вулканические жерла, выносившие пары серы и сернистые источники, а лишь остатки развеянных ветрами увалов.
Вместо большого русла таинственной реки Чарджуй-Дарьи перед исследователями лежали выдутые ветром, размытые водами впадины.
В последний вечер путники засиделись у костра Вытянув усталые члены, кутаясь в одеяла от холодного ветра, Ферсман и Щербаков обменивались впечатлениями. Сейчас они уже пытались связать в общую картину открывшийся им геологический ландшафт. Они воодушевились и наперебой фантазировали, связывая картины настоящего с геологической и геохимической историей этих мест. Так родилась импровизированная геохимическая поэма, которая сохранилась в воспоминаниях Ферсмана о первой Кара-кумской экспедиции.
Туркмены были поражены, услышав через переводчика, что вся экспедиция вместе со своими верблюдами и мешками, доверху набитыми минералогическими образцами, все эти дни шла и сейчас находится на дне моря. На дне бывшего моря, конечно! Здесь всюду было море, оно подходило к самым горам Копет-Дага. Оно бывало здесь много раз, и много раз поднимались горы, и много раз опускалась земля.
Туркмены недоверчиво покачивали головами. Переводчик схватывал и пересказывал им лишь отдельные места рассказа, особенно поражавшие его воображение, а остальные тихо сидели и слушали.
Перед ними развертывалась панорама Средней Азии, отодвинутая на миллионы лет. Мощные древние хребты, вздымаясь огромными цепями и гирляндами, всколыхнули весь азиатский материк и в конце каменноугольного периода окружили мощные массивы сибирского и российского щитов складками горных хребтов; тогда создался Урал, связывавшийся через Киргизскую степь с Алтаем. А из глубины древнего моря поднялись складки древних цепей Тянь-Шаня и Алтая, кое-где опоясанные длинными рядами вулканов. Под поверхностью этих хребтов бурлили расплавленные массы, приносившие наверх пары металлов. Море ушло, и его место заняла суша, до наших дней не заливавшаяся водами океанов в восточной части страны. Десятки и сотни миллионов лет тянулось это время. Разрушались горные цепи, воды смывали и намывали пески и галечники. В отдельных озерах и болотцах накапливался уголь из тропической растительности, в одних местах отлагались соли и гипс из соляных озер пустыни, в других эти отложения не оставались, так как климат периодически менялся. Горячие и сухие периоды сменялись тоже жаркими, но дождливыми периодами, длившимися тысячелетия. Страна выравнивалась, а по долинам откладывались метровые осадки, скрывая древние хребты под покровом песка и глины.
Но вот снова заволновался Туркестан. Громадные подземные волны стали нажимать на поверхность земли Европы и Азии. Ожили каменные массы. Снова стали вырастать горные цепи. Земля стала ломаться, появились громадные трещины. Одни глыбы земли начали опускаться, другие — подниматься, и снова из песков выросли горы: теперь это были знакомые нам хребты. Тогда-то именно Копет-Даг, как по линейке отрезанный с севера глубокими трещинами, стал подниматься из глубин. Поднялись колоссальные хребты Памира, Алая и Тянь-Шаня. С них взяли свое начало мощные реки — Аму- и Сыр-Дарья, а на западе морские волны несколько раз набегали, заливая низину, осаждая ракушки и вновь убегая.
Здесь, у этого костра, тоже было море, и его волны, может быть, разбивались солеными брызгами о те каменистые склоны, очертания которых видятся за костром налево. Несколько миллионов, а может быть, десятков миллионов лет колебался материк Средней Азии. Земная кора в этих местах дрожит и сейчас. Еще поднимаются и опускаются глыбы земли, еще на глазах человека меняется вокруг природа, изменяется течение рек, из-под морской воды Каспия встают новые острова, старые крепости заливаются водами моря.
Набросанные исследователями картины поражали своей сказочностью. Но оставался неясным главный вопрос: откуда все-таки в пустыне взялась сера?
Ответить на этот вопрос должна была уже геохимия, позволяющая проследить превращения и перемещения химических элементов уже после того, как затихли горообразовательные процессы и застывшие складки из многократно наслаивающихся пластов стали добычей воды и ветра.
Вернувшись из поездки, Ферсман в интересных геохимических очерках суммировал и свои наблюдения и беседы у ночного костра.
Он недаром стремился в пустыню.
В новом освещении перед ним предстали те природные процессы, которые он изучал в Хибинах. Полярные и южные пустыни обладали несомненным сходством: и там и здесь накапливались продукты механического разрушения коренных пород. Ветер и дождевые потоки переносили частицы с места на место. И там и здесь не было плодородной почвы в докучаевском понимании ее. Среди моря песков — скалы, овеянные ветрами пустыни, все, что может подвергнуться химическому изменению под ударами солнечных световых стрел, изменяется с огромной быстротой. Кварц и кальцит еще могут устоять, они и создают минералогическую основу пустыни. Частицы каолина из разложившихся, распавшихся на свои составные части полевых шпатов или выцветы солей легко уносятся ветром, другие растворяются пустынными водами, просачиваются в глубину песков или смываются в соляные озера, шоры и такыры.
На огромных площадях такыров и особенно связанных с ними шоров солевые растворы из глубин как бы вытягиваются к поверхности, образуя выпоты солей разного состава, как снегом покрывая поверхность рыхлого шора.
Знаменитый пустынный «загар», лакирующий поверхность камней, один из видов перемещения, миграции подвижного кремнезема вместе с солями железа и марганца.
Свои первоначальные представления о ветре как важном факторе геохимических процессов Ферсман развил очень подробно и убедительно. Он иллюстрировал их галечными и обломочными пустынями центрального Унгуза, где преобладает крупнозернистый песок. Ему удалось проследить, как при движении к югу падает величина частиц, из которых слагается песок. Уже в ста километрах от культурных оазисов в песках можно подметить своеобразные черты лёсса: песок менее чист, его склоны не всегда определяются углом сыпучих тел, а иногда, как в лёссе, спадают почти прямыми обрывами. Это разделение, механическое по существу, приводит в результате к разделению химическому: легкие частицы растворимых солей, карбонатов и глин уносятся дальше, чем скопления устойчивого кремнезема. Невдалеке от некоторых такыров Ферсман замечал целые скопления блестящей на солнце золотистой слюды.