Есть много гипотез о строении внутренних зон Земли. По одной из них на глубине должен быть широко распространен минерал оливин, возникший при обеднении пород кремнеземом. Некоторые исследователи выделяют под земной корой целый оливиновый пояс (вспомните «Гиперболоид инженера Гарина», вся геология которого подсказана академиком Ферсманом).
Другие утверждают, что базальты под большим давлением переходят в эклогиты. Чем больше давление — тем крупнее кристаллы.
С эклогитами связано очень много проблем, пока еще далеко не ясных. Там, где мы находим эту удивительную породу, иногда вместе с ней встречаются алмазы. В связи с этим в изучении эклогитов примут участие специалисты по полезным ископаемым.
Академик В. Соболев рассказывает, что в двух случаях в эклогитах Южной Африки и Якутии оказались не только куски гранатов и пироксенов, но и кристаллы алмазов. Они были найдены в обломках в древних вулканических жерлах. По мнению магматистов, это доказательство, что алмазоносные породы — продукты высокой температуры и очень большого давления. Вот почему к изучению породы подключатся исследователи, работающие в области синтеза вещества.
Известно, что искусственные алмазы и в нашей стране и в США изготовляются при давлении около ста тысяч атмосфер и температурах в две-три тысячи градусов. Почти все исследователи считают, что алмазы — это продукты мантии Земли, в которой естественным образом сочетаются эти условия. Здесь спор о происхождении изучаемой породы перейдет к тектонистам, изучающим строение Земли и земной коры.
Известные ученые — И. И. Краснов, П. Е. Оффман, В. В. Алексеев, работавшие по изучению геологического строения алмазоносных сибирских зон, пришли к выводу о связи месторождений алмазов с зонами разломов земной коры. Такие зоны, как отмечает Алексеев, тянутся на очень большие расстояния. Они выдержаны, прямолинейны, и с ними связываются многократные оживления магматической деятельности.
Но не все вопросы разработаны достаточно четко.
На Всесоюзном тектоническом совещании в феврале 1963 года геолог Д. И. Мусатов докладывал о проблемах, связанных с продвижением магмы по глубинным разломам из очагов, находящихся на глубине в 70–100 километров. Он вынужден был признать, что сохранение разломов в виде открытых трещин, хотя бы и на короткий промежуток времени, практически невозможно, потому что при давлении 70–100-километрового столба горных пород накрепко закупориваются все открытые трещины. Нечто подобное происходит в ледяном поле, где под влиянием колоссального давления очень быстро исчезают даже довольно широкие разводья.
Мусатов говорил о том, что разломы должны иметь ступенчатый характер. Возможно, предполагает Мусатов, здесь возникнет арочный эффект, когда отдельные блоки земной коры будут придерживать трещины. И возможно, что все это происходило при общем растяжении Земли.
Однако все это только «возможно», но ничем не доказано.
Не случайно поэтому трансформисты, рассматривая вопрос о возникновении «взрывных трубок», в которых содержатся алмазы, высказывают иную точку зрения на этот вопрос. Они говорят, что гигантские давления совсем не обязательны; повышение температур — тоже. Возможно, говорят они, что образование алмазосодержащих пород происходит в условиях обычных или чуть-чуть повышенных давлений. Происходит в пределах земной коры в результате циркуляции растворов, которые могут внести любой химический состав из отдельных участков земной коры.
Для решения вопроса об условиях образования эклогитов, а также других алмазоносных пород подключатся специалисты по термодинамике. Они попытаются выяснить условия образования пород при изменяющихся температуре, давлении, объеме и концентрации того или иного вещества. В термодинамике говорится, что для формирования горной породы нужно точно учитывать все изменения этих факторов, тесно связанных между собой. Достаточно изменить давление, как изменится и температура, изменилась температура — потребуется иное давление и так далее.
Науке известны минералы — индикаторы определенных условий. Если мы возьмем три разновидности так называемого полевого шпата, отличающиеся между собой, то мы увидим, что полевой шпат — альбит — плавится при температуре 1100 градусов, а ортоклаз — при температуре 1770 градусов. Третья разновидность полевого шпата — анортит — расплавится при 1550 градусах. Это подтверждено экспериментально. Много есть других таких минералов-термометров, но мы знаем, что при других давлениях тот же альбит, ортоклаз, анортит будут иметь другую температуру плавления. Изучение пород, взятых из глубоких скважин, поможет уточнить расчеты термодинамики.