Но отсюда отнюдь не следует, чтобы мы таким путем достигли непосредственного времени создания нашей планеты.
Мы получаем только базу, с помощью которой можем исчислять ход времени так же, как мы исчисляем время историческое, которое станет простым продолжением времени геологического.
Ниже уровня метаморфизма надо будет искать другие проявления былой земной поверхности, может быть, все еще биосферы. Вероятно, такие найдутся. Для них придется употреблять какие-нибудь другие обозначения, вроде отрицательных знаков для декамириад этих былых времен, исчислять н. у. м. (ниже уровня метаморфизирадиологического), как мы делаем для исторического времени А. Д., до н. э. и т. д., которое сейчас в ходу у нас или в человечестве современной мировой цивилизации.
Все это выяснится только при систематическом искании древнейших участков суши и их тщательном петрографическом изучении.
Возможно, что откроются первично-азойские слои или даже, что было бы совершенно неожиданно, слои догеологического состояния нашей планеты, приближающие нас к решению этим путем задачи возраста нашей Земли.
Но единственный верный путь для решения всех этих проблем есть определение древнейших участков суши.
16. Точное изучение так выделенных наиболее древних участков суши имеет и другое огромное, чисто радиогеологическое значение.
Именно в этих областях мы должны встретиться с наиболее резкими и глубокими проявлениями радиохимических изменений[163]. Эти явления почти не изучены, а между тем за последние годы все увеличиваются указания, заставляющие нас обратить на них самое серьезное внимание, ибо, по-видимому, радиохимические изменения играют очень важную роль в структуре земной коры.
Особенно важен процесс, связанный с распределением молекул воды, всюду проникающих земную кору, всю ее твердую материю[164]: молекулы воды под влиянием α-излучений распадаются на водород и кислород (частью через Н2О2).
Мы начинаем теперь понимать, что радиохимическое изменение вызывает большие явления в земной коре, не меньшие, чем другие проявления радиоактивного распада. Значение тепловых его проявлений, как мы теперь видим, одного из основных источников геологической энергии, никем теперь, думаю, не может научно оспариваться. Но за последние годы мы наблюдаем такие проявления радиохимических процессов, как радиевые и мезоториевые воды нефтяных месторождений или гелионосные подземные атмосферы, совсем неожиданные явления, которые заставляют ждать и других больших неожиданностей в области знаний.
Древнейшие области суши, проникнутые водой, должны быть областями генезиса свободного водорода, который будет скапливаться и оставаться в них, в то время как выделяющийся кислород тотчас же химически захватывается, например, урановыми атомами. Можно даже в урановых минералах проследить некоторые фазы этого захвата.
Мы здесь в возможности измерять в связи со всеобщим рассеянием радиоактивного распада встречаемся со замечательной чертой строения вещества планеты, которая очень отлична от того, что мы видим вокруг себя и привыкли видеть в химических реакциях наших лабораторий. Твердое вещество планеты, в общем, сохраняется неизменным в основных чертах своего химического строения сотни миллионов, миллиарды лет, если оно уединено от космической среды, носителя действенной энергии. Земная кора в подавляющей своей части составлена из силикатов и алюмосиликатов. Эти строящие литосферу кристаллохимические строения – минералы – неопределенно долгое время могут оставаться неизменными. И в то же время в своей структуре они сохраняют огромную действенную энергию, которая связана с тем, что основная преобладающая часть структуры большинства из них – каолиновое ядро – есть эндотермическое соединение, при распаде своем выделяющее тепло[165].
Эмпирически мы встречаемся здесь с формами твердого вещества, которые в течение геологического времени не дают химических реакций, химически инертны. Таковы, очевидно, космические, холодные твердые тела: метеориты, астероиды, мелкие планеты. Но, по-видимому, таково и земное вещество – вероятно, внутренние, глубокие, ниже земной коры лежащие (за пределами 100 км) части нашей планеты и в значительной мере сама литосфера в основной своей части.
В этой среде, в древних участках земной, доступной нам суши, химически не нарушенной с ходом времени, мы можем удобно изучить радиохимические изменения. Открылась перед нами огромная область новых явлений, ждущая исследователей.
Первый путь для этого – выявление древнейших участков суши.
17. Задача изучения древнейших участков суши нами в Радиевом институте уже поставлена. Мы ее начали на севере, в области Хибин. Совершенно ясно, что наряду с этим прежде всего необходимо выяснить то странное и замечательное явление, которое неожиданно для геологов выявилось в Синей Пале.
В прилегающих частях Фенноскандии в пределах Союза должны быть точно определены в декамириадах наиболее древние участки.
Очевидно, выяснение этой проблемы, физически древнейшей точки суши, должно быть сейчас же, не откладывая, начато. Нам кажется, что она должна провестись в большом масштабе – для всех архейских пород нашей страны, для территории всего Союза, а не одной Карелии и Ленинградской области. Но область Карелии ввиду такой ее особенности должна быть нами, русскими учеными, изучена в первую голову. Тем более что новые независимые измерения подтверждают данную К. А. Ненадкевичем высокую древность пегматитов Синей Палы[166], по монацитам этих пегматитов[167].
IV. О гелии как мере радиоактивного распада на нашей планете. Гелиевое дыхание планеты
18. Другая проблема, о которой я хочу сказать еще несколько слов, – проблема гелия как меры радиоактивного распада вещества планеты, выяснения различного распределения этого процесса в биосфере.
Мера интенсивности радиоактивного процесса в разных участках земной коры ясно различна. Мне кажется, точное о ней понятие может быть получено в количественных данных путем измерения содержания гелия в атмосферах разных участков земной коры и путем изучения колебаний его содержания в разных местах земной коры и в разное время[168]. Несомненно, в этом представлении есть гипотетическая сторона, но эта гипотеза есть научная гипотеза, рабочая гипотеза, которая по аналогии с историей в биосфере других газообразных продуктов распада – радона и его изотопов – представляется мне логически неизбежной, если в свойствах гелия как газа нет какого-нибудь нам совсем неизвестного явления.
Радон и его изотопы неудобны по их краткотечности для поставленной институтом цели.
Прежде чем перейти к этому вопросу, необходимо иметь в виду то изменение, какое происходит за последнее время в наших взглядах на земную атмосферу и которое, конечно, определяет постановку проблем, с ней связанных.
Во-первых, начинает выявляться, что атмосфера нашей планеты не связана с космическими стадиями ее истории и не заканчивается на уровне земной поверхности. Она непрерывно, закономерно меняясь в своем составе, местами резко, переходит в подводные и подземные атмосферы. Она создается в своем газовом составе, образуется постоянно идущими химическими процессами, имеющими характер динамических равновесий[169].
Земная атмосфера есть не астрономическое, а геолого-геохимическое явление и целиком может быть связана и объяснена ныне известными, постоянно идущими земными химическими газогенными реакциями[170].