ПУТЕШЕСТВИЯ ЗА КАМНЕМ

 

 

Остров Челекен. Грязевые вулканы и месторождение озокерита. Происхождение нефти

 

Ранней весной 1929 года мне с рядом сотрудников удалось провести несколько дней на острове  Челекен, находящемся на Каспийском море, и понаблюдать природу этого замечательного уголка.

 

«Есть остров на том океане, пустынный и мрачный гранит…» — весело повторял наш гидролог, сидя в купе экспресса, уносившего нас в Баку.

 

Тщетно пытался я его разуверить, что Каспийское море не океан, что на острове Челекен нет ни кусочка гранита. Тщетно пытался я его убедить, что это ужасный, пустынный край, без единого дерева, выжженный солнцем, омываемый солеными волнами Каспийского моря, что жизнь там ад, что о Челекене я наслышался самых страшных рассказов.

 

Но молодой гидролог уверял меня, что все это его не страшит, что на этом острове варварским способом добывается озокерит, тот горный воск, из которого получают чистый церезин, ничем не уступающий пчелиному воску, что таких диковин во всем мире немного и что он, гидролог, призван самим небом помочь этому делу.

 

Он с увлечением развивал свою мысль: надо положить конец старинке! Не надо больше копать ямок, траншей или подземных ходов для того, чтобы добыть озокерит. Как он добывался до сих пор? Люди с трудом поднимают на поверхность липкую массу, воздух насыщен летучими углеводородами, тяжелый запах сернистых соединений грозит им опасностью, вязкая глина с комками горного воска местами пучится. Забои неожиданно сами закрываются. Только что сделанная яма вдруг заплывает. Нет, эти старые методы добычи должны уступить место новой технике! Он — представитель новых идей. Для овладения озокеритом надо использовать воду!

 

И он рисовал мне картину мощных гидромониторов, которые под громадным давлением будут выбрасывать струю морской воды на песчаные дюны и слои глин Челекена. От сильного напора воды будут разбиваться на мельчайшие частицы пески, песчаники, мергеля и глины, а легкий плавающий озокерит будет всплывать на поверхность, отделяться от пустой породы и легко улавливаться особыми ковшами, которые будут спокойно снимать его, как пенки с варенья.

 

Он показывал нам рисунки мощных гидромониторов. Он был уверен, что этим путем удастся овладеть озокеритовыми богатствами таинственного острова.

 

 

Наконец мы прибыли в Баку. Город оживал после разрушения армией интервентов. Чистые асфальты покрывали его улицы, прекрасная электрическая дорога соединяла с нефтяными промыслами, даже копоти было меньше, потому что мощная электростанция работала на отходящих газах, которые собирали в тысячах труб дыхание бакинской земли и сжигали эти летучие углеводороды в грандиозных форсунках.

 

Новая техника восхищала нас. Мы восторгались новыми методами бурения. С гордостью видели мы, как от моря отвоевываются все новые и новые участки земли для заложения глубоких скважин. Мерно качались и стучали сотни, тысячи станков-насосов, выкачивающих из глубин нефть. Горячие воды сопровождали выходы жидкой нефти и газов, и мы тогда еще не знали, как много новых замечательных страниц в науке и промышленности будет посвящено этим горячим водам.

 

Тихая, спокойная гладь моря расстилалась перед нами, когда мы на катере объезжали окрестности города, фотографировали потоки грязевых вулканов и любовались яркими цветами тонких пленок нефти, покрывавших бухту почти молекулярными слоями с ньютоновыми кольцами  ярких цветов.

 

Сколько замечательных физических и химических проблем вставало перед нами!

Что представляют собой эти грязевые вулканы, которые вместо горячей лавы изливают холодную грязь? Вместо расплавленных магм и горных пород они выносили на поверхность земли растертые кусочки мергелей, песчаников, замешанных с водой и превращенных в липкую грязевую серую массу. Вместо горячих паров хлора и серы воды этих вулканов приносили из глубин соли брома, йода и бора. Из их жерл нередка вырывались холодные углеводородные газы, поднимаясь высоко над поверхностью земли.

 

Но, как и при извержениях настоящих вулканов, в отдельных частях грязевых вулканов от трения камней повышалась температура. Газы сами зажигались и вспыхивали яркими огнями, чтобы снова быстро потухнуть.

 

Так рисовалась нам картина этих замечательных геологических и геохимических образований нашей земли.

 

В сущности, нигде в мире, за исключением, пожалуй, Мексики, нет таких замечательных грязевых вулканов, как у нас в Крыму, на Тамани, на Ашперонском полуострове и на восточных берегах Каспийского моря.

 

Эти грязевые вулканы еще ждут своего детального исследования, но уже сейчас нам ясна их непосредственная связь с месторождениями нефти и образованием летучих углеводородов в местах перегибов и механического растирания осадочных горных пород.

 

Сколько замечательных химических проблем связано еще и с самой нефтью! И когда видишь, как на нефтяном заводе нефть разделяется на отдельные продукты, начиная с тяжелых полужидких смол и кончая легкими бензинами, видишь, как флуоресцируют большие трубки, где идет дистилляция различных погонов керосина и масел, тогда начинаешь понимать, какое исключительно сложное минеральное тело представляет собой нефть. Как сложны и запутаны те молекулы, которые сплетают в кольца атомы водорода, углерода, кислорода, и как разнообразен состав нефти из разных частей света!

 

Но не меньше замечательных научных проблем связано с теми сильно минерализованными водами, которые сопровождают нефть.

 

В них отражено прошлое геологической истории нефтяного района. В то время как сама нефть отнимала у подземных водных растворов никель, ванадий, железо и серу, другие элементы накапливались в этих водах, образуя нечто совершенно особенное по своему химическому составу.

 

Когда-то эти воды или выливались в Каспийское море, или же образовывали такие большие озера, как, например, Биюк-Шор, мешавшие нефтяным промыслам. Сейчас это новый источник не только бора, брома и йода, но и других химических элементов.

 

Но вот мы на пароходе, который везет нас в Красноводск. Каспийское море, как всегда, бурное, серое и неприветливое. Томительно проходит ночь. Отдельные островки около Баку и коса Апшеронского полуострова постепенно исчезают на горизонте. То и дело встречаются нефтеналивные суда.

 

Наутро мы встаем очень рано, вооружаемся вместе с капитаном биноклями и направляем их на восток, где должны показаться в дымке тумана горные вершины скалистого берега около Красноводска. Очень скоро мы различаем вдали контуры берегового хребта. Но пароход забирает все на юг, с тем чтобы обогнуть Красноводскую косу, вдающуюся далеко в море и заканчивающуюся высоким маяком. Обогнув маяк, мы попадаем в тихие воды Красноводского залива. Это спокойствие не только на поверхности, на глади моря, но захватывает и глубины Красноводского залива, препятствует их проветриванию и накапливает в них удушливые газы сероводорода, которые, как и в Черном море, покрывают дно Каспийского моря черной липкой грязью и отравляют всю органическую жизнь.

 

Мы быстро приближаемся к Красноводску. На фоне громадных желто-розовых гор вырисовываются белые домики.

 

На минуту наше внимание отвлекает капитан парохода. Он показывает на восток, где среди моря виднеется какая-то желтая длинная полоска с бугорком посредине.

— Это остров Челекен, — говорит он. — Если у вас хорошие глаза, вы можете увидеть на нем нефтяные вышки, и больше ничего.

 

Так вот он какой, тот таинственный остров Челекен, куда мы едем!

 

Шумная и бурная толпа окружила нас в Красноводске, когда пароход пришвартовался к пристани.

 

Мы сразу почувствовали себя на Востоке: шумный, веселый говор, туркменские фелюги, каспийская селедка, юркие черные глазенки мальчишек, бесконечные удочки с согбенными над ними фигурами рыболовов. Такую картину вы увидите во всех портах Востока.

 

Пришедший утром из Челекена небольшой пароход стоял около пристани. Он весь доверху был загружен какими-то странными серыми прямоугольниками. Грузчики перебрасывали друг другу эти неправильные кубики и складывали их стеной на пристани.

Это был, оказывается, озокерит. Его отливали в прямоугольные формы, зашивали в плотное мешочное полотно и в таком виде отправляли в Красноводск, где погружали в вагоны и длинным путем через Ашхабад и Ташкент направляли в Москву на церезиновый завод.

 

Постепенно, по мере разгрузки, поднимался из воды наш пароходик. Капитан приветливо сообщил нам, что после 12 часов он собирается «отдать якоря». Мы собрали вещи и перешли на пароход.

 

Но «отдать якоря» оказалось не так просто. Прошло еще много часов, прежде чем обещание капитана было приведено в исполнение.

 

Но вот заработала машина, и мы медленно, с трудом делая 7–8 узлов, направились к югу.

До наступления темноты нам надо было подойти к острову, и если погода позволит, то пристать прямо к его обрывистому западному берегу, чтобы не огибать его очень длинных кос.

 

Это нам удалось, несмотря на то, что уже сильно стемнело, когда мы подошли к пристани. Не без труда вскарабкались мы по длинной лестнице на берег Челекена.

Расположенный в 75 километрах к югу от Красноводска, остров Челекен по форме напоминает летящую на запад птицу, распростертые крылья которой образованы длинными песчаными косами.

 

Нет никакого сомнения, что по своеобразию своей природы этот остров заслуживает совершенно исключительного внимания, а отдельные участки его должны бы быть объявлены государственным заповедником.

 

Совершенно голый, почти лишенный даже кустарниковой растительности, окруженный кольцом барханных и грядовых песков, остров Челекен возвышается приблизительно на 100 метров над уровнем Каспийского моря. Лес нефтяных вышек разнообразит картину острова.

 

Часть населения острова связана с промыслами и работает по добыче нефти и озокерита, другая — занимается рыболовством и постройкой судов. Рыболовы и судостроители населяют совершенно исключительный для Туркмении аул Карагель, где все дома носят характер как бы свайных построек, что защищает их от морского прибоя.

 

Хозяйственная ценность острова — не столько в его нефтяных месторождениях, сколько в выработке озокерита, природного горного воска.

 

Сейчас Челекен представляет одно из самых богатых в мире месторождений озокерита. Построенный для его очистки завод может перерабатывать много тысяч тонн сырца этого своеобразного минерала, то заполняющего трещины или выпирающего из них, то пропитывающего слои песчаных пород.

 

Процесс переработки озокерита состоит в том, что горные массы песка или глины с озокеритом вывариваются в воде, а затем полученный продукт повторно очищается путем нагрева в особых примитивных котлах. В результате получается довольно твердый природный горный воск, разливаемый в деревянные формы. Очень остроумным методом — по застыванию капли озокерита на медленно и косо вращаемом в руке термометре — определяется температура плавления озокерита. Пока капля расплавлена, жидкая, она остается висеть на одном месте, скользит по шарику термометра, но, как только озокерит затвердевает, капля начинает вращаться вместе с термометром. Температура плавления озокерита колеблется в основном между 52 и 82°, и эта разница в температуре плавления и определяет различную ценность горного воска.

 

Добыча и извлечение озокерита — очень сложная задача: выдавливаемый из глубин озокерит ломает крепи, сжимает выработки, не позволяет идти в глубину. В некоторых районах летучие газы и углеводороды не позволяют работать. При выплавке легколетучие погоны уходят в воздух. Больше половины озокерита не выплавляется и остается в пустой породе. Найти новые методы извлечения, новые горнотехнические приемы добычи — одна из важнейших задач рационализации хозяйства.

 

Если даже отрешиться от нефти, добываемой пока в весьма скромных масштабах, соли, добывавшейся в некоторых частях озера, и летучих газов — углеводородов, в тысячах мест выделяющихся из-под земли и до сих пор не выявленных и не перехваченных, — даже помимо всех этих ископаемых уже один озокерит представляет собой огромную ценность, определяемую многими десятками миллионов рублей.

 

Поэтому изучение этого продукта, определение глубин его залегания, выяснение процессов его образования из нефти — все это важные промышленные задачи, решение которых, однако, возможно лишь на фоне глубокого научного анализа всех тех замечательных физических и химических явлений, которыми издавна славится этот остров, единственный во всем мире по своеобразию своей геохимии и тектоники.

 

Ветры и редкие, но бурные весенние воды пустыни как бы отмоделировали и обнажили всю внутреннюю структуру этого острова, разбитого на многие тысячи или, вероятно, миллионы отдельных осколков, иногда с замечательным изяществом, подобно тонкому анатомическому препарату, обнаруживая сбросы, сдвиги, перемещения, начиная от масштабов в 300–500 метров и кончая несколькими сантиметрами и даже их долями.

 

Остров можно представить себе в виде тарелки, сначала снизу выгнутой так, что приподнялась середина, а затем рядом сильных ударов и толчков из глубин разбитой на тысячи кусочков, то выброшенных наверх, то опустившихся в грабен. Эту картину дополняет еще целый ряд древних грязевых вулканов, тысяча трещин, пересекающих остров, по которым поднимается несколько сот источников горячих соляных вод, нагретых до 67° и лишь редко опускающихся ниже 30°.

 

Отметим еще выходы по трещинам нефти, некогда изливавшейся на поверхность острова и образовавшей сплошные покровы кира (продукты окисления нефти), вроде наших мягких асфальтовых мостовых. Вспомним еще и о сотнях газовых струй, то незаметно поднимающихся по трещинам, то бурлящих в середине больших озер — кратеров бывших грязевых вулканов, и мы получим картину основных геохимических процессов острова.

 

На острове Челекен всё кипит и бурлит. Всюду текут горячие источники, насыщенные разными солями. Мерно качаются «богомолки», выкачивая на поверхность земли нефть. Своеобразно свистят струи углеводородов в озерах.

 

Здесь мы видим также большое разнообразие осадков, отлагаемых горячими термами: то это ярко-красные или бурые осадки горячих источников, которые образуют целую систему ступенек-блюдец, сотнями окаймляющих сопки горячих терм, то это сверкающие корочки серебристого колчедана, покрывающего все предметы, начиная с камней и облицовочных кирпичей и кончая канатами и деревянными частями срубов. Ярко-желтые, сверкающие на солнце кристаллики серы покрывают эти налеты. В более холодных сернистых источниках осаждаются черные и серые гидраты сернистого железа, быстро буреющие на воздухе. В других осаждается углекислый кальций в виде тех натеков мраморного оникса, которые мы знаем, например, в вулканических областях Закавказья. Наконец, во всех водах — всюду отложения поваренной соли то в виде гроздьев, нависающих вокруг источников, то в виде красивых качающихся сталактитов или скоплений шариков-леденцов, подбрасываемых кипящими водами.

 

Если ко всему этому мы присоединим еще выделения нефти, сероводорода, углеводородов и струй азота и редких газов, отложения озокерита и кира, то этим мы исчерпаем основные характерные образования острова.

 

Казалось бы, что перед нами необычайно сложная и запутанная картина геохимических образований. Первое время действительно трудно было ориентироваться в пестрой смене явлений, красок, форм и процессов. И в самом деле, никто из главных исследователей Челекена в своих классических описаниях геологии и минералогии острова не пытался дать хотя бы рабочую гипотезу и наметить основные линии тех геохимических процессов, которые столь разнообразно переплетаются там между собой и определяют промышленные богатства острова.

 

Правда, уже отмечался ряд основных фактов, которые могли дать некоторые наводящие мысли. Во-первых, было указано на одно очень характерное явление, на мало изменяющийся состав всех вод. Он характеризуется огромным содержанием хлористого натрия и почти полным отсутствием сульфатов. Во-вторых, было отмечено, что температура источников довольно постоянна. Это указывает на связь их с водами ювенильного характера, то есть происходящими от вулканических или глубинных магматических очагов. К этому же выводу приводят и анализы газов, среди которых мы имеем не только углеводородные газы, связанные с нефтью, но и газы глубин, богатые азотом и гелием.

 

Менее единодушны были представления геологов относительно происхождения нефти.

 

Отсутствие общей гипотезы о геохимии острова заставило нас попытаться свести воедино все наши наблюдения и литературные данные и выдвинуть ряд соображений, которые могли бы объяснить всё разнообразие геохимических процессов, а вместе с тем и общие для всех них черты. Кратко излагаемую ниже гипотезу надо будет еще проверить на основании нового аналитического материала и новых наблюдений, специально поставленных с целью проверки отдельных ее положений.

 

Три основных положения определяют судьбы острова: во-первых, вулканический очаг, находящийся под ним на сравнительно небольшой глубине (может быть, всего несколько сотен метров), постепенно остывающий и выделяющий при этом типичные сольфатарные и моффетные газы; во-вторых, море, со всех сторон омывающее остров, насквозь пронизывающее его своими водами, которые проникают в глубины и быстро нагреваются, достигая горячих дыханий вулканического очага, в-третьих, наконец, скопления нефти, образующейся из биогенных отложений в осадочных свитах палеогена и, может быть, неогена, под влиянием, вероятно, обоих вышеупомянутых условий.

 

Если мы еще прибавим сюда железистые слои мергелей, то получим все те четыре основных агента, взаимоотношения которых определяют собой геохимию Челекена: вулканический очаг с его газами, морская вода, скопление нефти и железистые осадки. А на поверхности к ним присоединяется еще влияние пустыни — окисляющая роль кислорода воздуха и сильное нагревание горячим южным солнцем.

 

Сочетая все эти факторы, мы можем объяснить во всех деталях осадки Челекена и ряд своеобразных черт его геохимии. Прежде всего в глубинах наступило взаимодействие глубинных ювенильных газов угольной кислоты и сернистого газа с растворами морской воды. Результат очевиден. Угольная кислота извлекала из растворов главную часть магния и кальция. Первый фиксировался раньше всего в глубинах, второй — в виде того мраморного оникса, о котором мы уже говорили. Далее, поднимаясь вверх, уже смешанные растворы, освобожденные от магния и частично от кальция, богатые свободными кислотными ионами, растворяли встречающиеся им по дороге вещества, в первую очередь железо и глинозем, из глинистых осадков третичных пород.

 

Еще выше при прохождении в обогащенных нефтью горизонтах начинался самый интересный цикл обменных реакций. Сульфаты восстанавливались и в виде сероводорода улетучивались, частью осаждая блестящее сернистое железо или черные осадки гидратов железа. Соединения окиси железа и глинозема выпадали под влиянием электролитов. Растворы обогащались только галоидными солями. Выделялся сероводород, летучие углеводороды, нефть. Свободный сернокислый ион действовал на парафинистую нефть, давая начало озокериту, и, в свою очередь, восстанавливался, образуя скопления сульфидов. Затем начинался на поверхности новый цикл окисления: образовывались всевозможные квасцы, купоросы, серная кислота — желтыми мохнатыми шапками покрывались выходы и даже обломки колчеданов. На поверхности земли эти процессы шли в грандиозном масштабе. И в то время как нефть и озокерит окислялись в простые киры, накоплялись редчайшие сульфаты, в том числе минерал урусит, получивший свое наименование от урочища Урус на Челекене.

 

Проработка нашей гипотезы после накопления новых наблюдений, фактов и анализов будет иметь большое теоретическое и практическое значение. Ряд острых вопросов, например, глубины залегания озокерита, зависимость нефтеносных выходов от состава вод и газов, связь железистых отложений с озокеритом и т. д. — всё это может получить новое освещение в свете этих идей. Но для этого нужны специальные исследования, которые осветят полностью геохимию Челекена.

 

Прошло около двухсот лет с того времени, когда впервые обратили внимание на своеобразие минеральных образований этого острова. Еще в 1764 году Лодыженский писал о кучках желтой серы (очевидно, сульфатах железа), а в 1821 году Н. Муравьев описал впервые урусит как «землю, разведенную в воде, дающую рыжую краску».

Челекен и сейчас оправдывает свое название, вероятно, персидского происхождения — Чер-Кан, обозначающее четыре рудника, или четыре природных богатства: нефть, железные краски (сульфаты), соль и озокерит.

 

 

К содержанию: Ферсман: "Путешествия за камнем"

 

Смотрите также:

 

Поделочные камни    Кремень и яшма    камни    геология и палеонтология   

 

Геология неметаллических полезных ископаемых   Геология месторождений драгоценных камней