Карбидные лампы освещают мокрые, покрытые серой рудничной пылью стены. На наши резиновые костюмы, на записные книжки с кровли падают увесистые холодные капли.
Мы проходим мимо серовато-зеленых слоев песчаников, чередующихся со слоями черных глинистых сланцев. Слои лежат не горизонтально, они смяты в складки, разбиты многочисленными трещинами. Но кварцевых жил здесь нет, разве что изредка встретится тоненький, в 1–2 сантиметра, прожилок. Мы идем 100, 200, 300 метров, километр… Двигаться приходится очень медленно. Хотя уровень воды в подземной реке только немного выше колен, но встречное течение очень сильное. Да и не только это замедляет движение. Каждый небольшой участок стенки выработки необходимо тщательно осмотреть, во многих местах замерить залегание слоев, кое-где произвести зарисовки.
Постепенно породы изменяются: в них появляются отдельные бурые точки, затем этих точек становится все больше и больше, и наконец песчаник из зеленого превращается в бурый. Одновременно с этим изменением цвета пород здесь же появляются кварцевые жилы. Белыми полосами пересекают они во всех направлениях выработку. Нам приходится двигаться еще медленнее, чтобы не пропустить ни одной детали соотношений горных пород и жил.
Но в чем дело? Почему распространение кварцевых жил совпало с изменением цвета песчаников?
Два образца камня — зеленый и бурый — совсем не похожи один на другой. Недаром те геологи, которые работали здесь раньше, считали их горными породами, образовавшимися в различное геологическое время.
Только когда мы тщательно изучили их под землей, мы убедились, что это не так. А зимой, исследуя камни под микроскопом и анализируя в лаборатории, мы поняли, чтó происходило в земных недрах.
Оказывается, сквозь слои зеленых песчаников и черных глинистых сланцев проникали растворы, содержащие в своем составе углекислоту. Эти растворы пропитывали камень, по мельчайшим трещинкам и порам проникали ко всем слагающим его минералам. И в подземной лаборатории начинались сложные химические реакции. Мы не видели их, но, изучая камни, смогли понять то, как они происходили. В результате этих реакций в песчаниках на месте одних минералов постепенно вырастали другие. Поэтому и изменялся цвет камня. При этих же реакциях образовывался и кварц, слагающий жилы. Так было найдено объяснение того, почему жилы сосредоточились там, где расположены бурые песчаники.
Но загадка образования кварцевых жил этим еще далеко не разрешалась. Неясно было еще, откуда взялись углекислые растворы, образовавшие жилы.
Может быть, углекислота выносилась из расплавленных магматических очагов при их застывании? Так считали некоторые геологи.
Для того чтобы выяснить этот вопрос, мы отправились туда, где на поверхность земли выходят граниты. Здесь уже не было подземных выработок, и нам пришлось изучать образцы камней на склонах гор, в обрывах рек и ручьев.
Долго не удавалось нам узнать, что происходит с измененными, пропитанными углекислотой песчаниками, около гранитных массивов. По одну сторону реки выходили на поверхность земли песчаники, а по другую — граниты. Самый интересный для нас участок был скрыт широкой, заболоченной речной долиной.
Время, которое мы отвели для похода к гранитам, подходило к концу. Уже три дня стояла наша маленькая двухместная палатка на берегу реки, которая с таким веселым шумом бежала по тайге и так упорно скрывала под своими наносами интересовавшую нас тайну. Мы уже думали, что придется возвращаться ни с чем. Но наконец мне посчастливилось. В отвалах одной из многих ям, отрытых в тайге медведем, я нашел камни, объяснившие многое… В этих камнях было отчетливо видно, как минералы, образованные поступавшей в песчаники углекислотой, при горячем дыхании гранитной магмы разрушались и замещались другими минералами. Это означало то, что связывать поступление углекислоты и образование кварцевых жил с внедрением гранитной магмы было нельзя.
Где же тогда искать источник углекислоты?
Его можно найти и вне гранитов. На глубине под песчаниками и глинистыми сланцами располагаются мощные слои известняков. Известняки — это как раз такие породы, основную часть которых составляет углекислота. Погруженные при движениях земной коры на большую глубину, они сильно нагревались, выделяя при этом углекислоту, которая поднималась вверх и пропитывала песчаники.
Вот, оказывается, каким сложным путем образовались кварцевые жилы.