Капли девонского дождя

Тяжелый удар по лагерю нептунистов нанесли сами бывшие его защитники, ученики Вернера: Леопольд Бух и Александр Гумбольдт.

Путешествуя по многим странам света, Гумбольдт убедился в широком развитии вулканических пород. Он встречал их всюду: и в Африке, и в Америке, и в Европе. Он изучал нынешние вулканы и древние, отмечал закономерности в их расположении.

Леопольд Бух не нашел доказательств образованию вулканов от сгорания угля и серы. Он предположил другую причину: давление снизу раскаленной магмы — расплавленной горной породы, — приподымающей и пробивающей поверхность земли. Магма, застывая, образовывала в ядрах гор крепкие «первичные» породы.

Потерпела поражение армия нептунистов. Имя Вернера, ее полководца, сохранилось лишь в истории геологии.

Победа плутонистов вовсе не означала позорной капитуляции и полного отрешения от своих идей сторонников Нептуна (в «научных войнах» ученые сражаются не ради собственной победы, а во имя торжества истины).

И все-таки развитие геологии за последнее столетие направлялось главным образом идеями плутонистов.

В наше время представления о преобладающей роли «подземного жара» в геологических процессах серьезно оспариваются многими учеными. Не пользуется успехом гипотеза раскаленной в прошлом и постепенно остывающей Земли. Преобладающую роль в процессах, происходящих в недрах планеты, отводят давлению, а расплавленные массы пород в земной коре и мантии, как доказано, сравнительно невелики.

Отголоски давнего спора двух точек зрения на геологические процессы можно усмотреть и в некоторых современных дискуссиях (не надо только забывать, что ныне накоплено огромное количество разнообразных фактов и потому спор ведется на более высоком научном уровне). Например, господствовавшая прежде гипотеза, согласно которой расплавленная гранитная магма внедряется в земную кору из глубин, со временем пользуется все меньшей популярностью. А значение воды в процессах образования гранитов и многих месторождений полезных ископаемых признается все более важным.

И, безусловно, все популярнее становятся идеи зависимости земных процессов от космических сил (область исследований молодых наук — астрогеологии и планетарной геологии).

Кора коробится

В Голландии белые паруса кораблей реют выше островерхих черепичных крыш. Лодки плывут, словно птицы, над уровнем полей, дорог, домов. Море шумит за плотинами и дамбами. Они сдерживают непрестанный напор воды, как в битвах прочные бастионы и крепостные стены сдерживают натиск врага. Море наступает. Точнее, медленно оседает земля.

К северо-востоку от этих мест берега Балтики неторопливо поднимаются, освобождая от моря все новые пространства. Они поднимаются чуть-чуть, самую малость, на один сантиметр в год. Но при этом, если все останется по-прежнему, Скандинавия за миллион лет (краткий отрезок геологического времени) поднимется на высоту около десяти километров!

И так повсюду. Неторопливые, но необычайно могучие и постоянные силы тревожат земную кору. За недолгую человеческую жизнь именно эти, самые мощные движения заметить всего труднее. Давно о них догадывались люди (вспомните сказку о Кидце). А теперь их изучают геологи, узнают направление этих движений, их скорость. Составляются карты, на которых тотчас увидишь, где и как ведет себя каменная кора.

Словно дышит Земля. В одном месте прогибается, в другом воздымается. Причины изменений до сих пор не совсем ясны. Должно быть, глубинные течения вещества в мантии Земли действуют и на кору. Сказывается влияние вращения планеты. Материки, которые словно плавают на базальтовом слое, в иные века покрываются ледяными панцирями. Давление льда настолько велико, что прогибаются участки земной коры, глубже вдавливаются в мантию. А когда ледники тают, земля стремится вновь принять прежнее свое положение (этим объясняется нынешнее поднятие Скандинавии).

Местами в земной коре и под ней скапливаются радиоактивные элементы. Они непрерывно излучают тепло, которое образуется от распада ядер их атомов. Есть мнение, что благодаря этому разогреваются горные породы, плавятся и начинают течь. Земная кора здесь коробится.

Очень медленно происходят подобные движения. При таких скоростях горные породы ведут себя словно тягучая смола. Они выгибаются плавно, порою даже без трещин.

В места прогибания земли устремляются моря. Туда сносятся с суши песок и глина. Там же осаждаются различные соли. Если прогибание продолжается долго, на месте его постепенно накапливаются километровые толщи горных пород. Так происходило, например, в Прикаспии.

Не найти на земле такого места, где за долгую геологическую историю не побывало море.

Там, где земля постепенно поднимается, вырастают возвышенности. Реки и ручьи обтачивают склоны, прорезают глубокие овраги и ущелья.

Так и образуются горы?

Не очень-то правдоподобно.

Тот, кто видел нагромождения скал, смятые в складки слои, остроконечные гребни вершин, вряд ли поверит в спокойную историю горных стран.

Особенно четко видно строение гор в пустынях. Голые склоны, крутые обрывы, глубокие ущелья. Скалы здесь облизаны ветром и редкими ливнями. Приглядитесь к ним.

Слои, некогда лежавшие горизонтально, ныне смяты в гармошку: складка за складкой. Крошечная рябь — словно узор на камне — и гигантские складки, которые угадываются в крутом изгибе гребня горы или межгорной впадины.

Складки, выгнутые кверху, называются антиклиналями, а прогнутые вниз — синклиналями. В горных странах антиклинали и синклинали чередуются, словно гребни и впадины морских волн. Порой они притиснуты одна к другой, или опрокинуты, или осложнены более мелкими изгибами.

Со временем ветер и вода срезают, разъедают скалы. И тогда не так-то просто бывает разобрать, где антиклинальная складка находится, а где — синклинальная.

Подчас можно увидеть такую картину: на смятых в складки горных породах лежат ровные, неповрежденные слои. В этом случае, как говорят геологи, имеется несогласное залегание. Осадки откладывались не подряд, а после некоторого перерыва. За этот промежуток времени первые слои успели претерпеть множество изменений.

Так бывает, когда морское дно, поднимаясь, становится сушей, а затем и горной страной. Морские осадки сминаются, ровные слои коробятся. А когда затихает горообразование, скалы, выветриваясь, рассыпаются, потоки уносят обломки, и на образовавшуюся равнину вновь наплывает море. А на складчатые основания бывших гор вновь оседают морские отложения.

Каменные штормы

Вы слыхали о ревущих сороковых широтах? Испокон веков знают их моряки. Здесь грохочут самые яростные шквалы, здесь океан редко, очень редко бывает спокоен. Здесь слишком часто гибнут корабли.

Есть «ревущие широты» и на материках. О них геологи узнали в прошлом веке. Именно здесь землетрясения то и дело колеблют земную твердь, извергают пылающую лаву вулканы; здесь неспокойна земля, словно зыбкие воды.

Подобные районы называют геосинклиналями. Ныне они протягиваются широкой полосой вдоль побережья Средиземного моря (Пиренеи, Альпы, Карпаты, Балканы, Атласские горы в Африке), захватывают южный берег Крыма, Кавказ, Малую Азию и дальше направляются через Тянь-Шань и Памир к поднебесным вершинам Гималаев. Мощным кольцом стягивают геосинклинали Тихий океан вдоль берегов Азии (Камчатка, Курильские острова, Япония, Малайский архипелаг) и Америки (Анды и Кордильеры от Аляски до мыса Горна).

В прежние геологические эпохи они охватывали другие территории.

Геосинклинали — самые активные, подвижные области на поверхности планеты. Образование их начинается неуклонным опусканием земной коры. Обычно понижение затапливается морем.

Медленно опускается земная кора, медленно накапливаются осадки. Так продолжается миллионы лет. Откладываются километровые толщи пород. Даже при ничтожной скорости накопления — 1 см осадков за сто лет, через десять миллионов лет образуется пласт мощностью в один километр.

Близ побережий накапливается более грубый материал: пески, приносимые сюда водой и ветром; обломки горных пород, разрушенных прибоем. Вдали от берегов оседают глинистые частицы. В неглубоких теплых морях возникают коралловые рифы. На островах и в прибрежных районах вздуваются вулканические купола, изливаются потоки лавы, сыплется из черных туч вулканический пепел.

Так обычно проходит первый этап развития геосинклиналей.

А затем начинается общее поднятие территории. Выступают из воды острова, полуострова, перешейки. Слои сминаются в складки, трескаются, дробятся. Вырастают холмы, нагорья, горные гряды. Вода и ветер, жар и холод «вгрызаются» в них, разрушая породы. Обломки накапливаются в предгорных равнинах, уносятся в моря.

Конечно, в природе все значительно сложнее.

С проблемой геосинклиналей связана и загадка гранитов, и обоснование периодов горообразования на Земле, и объяснение странной приуроченности вулканических областей к побережью Тихого океана, и многое другое. До сих пор еще не создано убедительной теории геологического развития Земли, связывающей воедино великое множество фактов, накопленных геологическими науками.

А пока считается, что в процессе образования геосинклиналей вырабатывается обычный облик горной страны: пики вершин, гребни осыпи, изборожденные расселинами склоны, ущелья, пещеры, водопады…

Но вовсе не обязательно: если высокая гряда — значит, антиклиналь, если впадина — то синклиналь. Подчас синклинали оказываются на вершинах, а антиклинальные купола — в долинах.

В изгибах антиклиналей горные породы сильно растрескиваются. Со временем трещины расширяются, обломки пород уносятся прочь водой, ветром, сползают по склонам, осыпаются. В конце концов, вершины антиклиналей оказываются не только срезанными напрочь, но даже и углубленными, по сравнению с более прочными ядрами (центральными частями) синклиналей.

Прежде всего разрушаются наиболее мягкие, податливые породы. Уцелевшие прочные слои порой торчат наподобие шляпок грибов. Или возникают квесты (их много в горном Крыму): слабо наклоненные пласты обрываются крутыми уступами и так, словно пологие уступы гигантской лестницы, тянутся через всю страну.

Там, где пласты поставлены «на ребро», самые прочные слои остаются торчать длинными узкими гребнями. Издали они кажутся развалинами стен и башен. Они живописны, как иллюстрации к рыцарским романам.

А в районе реки Колорадо поднятие огромных территорий не вызвало серьезных нарушений залегания пластов. Словно невидимыми домкратами осторожно поднята земля. Поверхность ее и многие слои остались горизонтальными. Только реки свидетельствуют об изменениях. За многие тысячелетия по камешку, по песчинке, по пылинке уносили они частички горных пород. Земля поднималась, а реки врезались в тело ее все глубже и глубже. И наконец образовались стометровые желоба с почти отвесными склонами — каньоны.