«Руководство по элементарной геологии»

Рис. 415.

Phragmoceras ventricosum, Дж. Сау. (Orthoceras ventricosum, Штейн.) Эйместри; 1/4 нат. величины.

Рис. 416.

Lituites giganteus, Дж. Сау. Вблизи Ладлоу; также в Эйместри-известняке и Венлокском известняке; 1/4 нат. величины.

Рис. 417.

a. Фрагмент Orthoceras Ludense, Дж. Сау.

b. Полированный срез, показывающий сифон. Ладлоу.

Orthoceras Ludense (рис. 417), как и вышеупомянутая раковина, свойственен только этому члену серии. Homalonotus delphinocephalus (рис. 418) является общим для этого подразделения и Венлокского известняка. Это ракообразное принадлежит к группе трилобитов, которая была встречена только в силурийских породах и в которой трехчленный характер спинного панциря почти утрачен.

Рис. 418.

Homalonotus delphinocephalus, Кёниг. [354-A] Замок Дадли; 1/2 нат. величины.

Вид граптолита, G. Ludensis, Мурч. (рис. 419), форма зоофита, которая еще не встречалась в пластах моложе силурийских, встречается в нижнем Ладлоу.

Венлокская формация. — Мы переходим к Венлокской формации, которая была разделена (см. таблицу, стр. 351) на

1. Венлокский известняк, ранее хорошо известный коллекционерам под названием Дадлийского известняка, который образует непрерывный хребет, простирающийся примерно на 20 миль с юго-запада на северо-восток, примерно в миле от почти параллельного уступа Эйместри-известняка. Выдающееся положение этой породы в Шропшире, как и Эйместри, обусловлено ее прочностью и мягкостью сланцев выше и ниже. Он разделен на крупные конкреционные массы чистого известняка и изобилует трилобитами, среди которых преобладающими видами являются Phacops caudatus (рис. 422) и Calymene Blumenbachii, обычно называемый Дадлийским трилобитом. Последний часто встречается свернутым, как мокрица (см. рис. 420).

Рис. 419.

Рис. 419. Graptolithus Ludensis, Мурчисон. Нижний Ладлоу.

Рис. 420.

Calymene Blumenbachii, Бронг. Венлок, нижний Ладлоу и Эйместри-известняк.

Рис. 421.

Leptæna depressa. Венлок.

Рис. 422.

Phacops caudatus, Бронг. Венлок, Эйместри-известняк и нижний Ладлоу.

Leptæna depressa, Сау., обычна в этой породе, но также встречается в нижнем Ладлоу, Венлокских сланцах и карадокском песчанике.

Рис. 423.

Catenipora escharoides.

Среди кораллов, которыми очень богата эта формация, можно выделить Catenipora escharoides, Лам. (рис. 423), или цепной коралл, как очень легко узнаваемый и широко распространенный в Европе, встречающийся во всех частях силурийской группы, от Эйместри-известняка до основания серии.

Другой коралл, Porites pyriformis, также встречается в изобилии; вид, общий для девонских пород.

Cystiphyllum Siluriense (рис. 425) — вид, свойственный Венлокскому известняку. Этот новый род, название которого происходит от греческих слов kystis — пузырь и phyllon — лист, был учрежден г-ном Лонсдейлом для кораллов силурийской и девонской групп. Он состоит из маленьких пузыревидных ячеек (см. рис. 425 b).

2. Венлокские сланцы, мощность которых превышает 700 футов, содержат много видов брахиопод, таких как мелкая разновидность Lingula Lewisii (рис. 412) и упомянутая ранее Atrypa reticularis (рис. 414), и можно заметить, что многие другие перечисленные ранее ископаемые встречаются и в этих сланцах.

Рис. 424.

Porites pyriformis, Эрен. Венлокский известняк и сланцы. Также в Эйместри-известняке и нижнем Ладлоу.

a. Вертикальный разрез, показывающий поперечные пластинки.

Рис. 425.

a. Cystiphyllum Siluriense, Лонсд. Венлок.

b. Разрез части, показывающий ячейки.

НИЖНЕСИЛУРИЙСКИЕ ПОРОДЫ.

Нижнесилурийские породы были подразделены на две части.

1. Карадокский песчаник, который примыкает к трапповой цепи, называемой холмами Карадок, в Шропшире. Его мощность оценивается в 2500 футов, и большая часть его ископаемых специфически отличается от ископаемых верхнесилурийских пород. Среди них мы находим много трилобитов и раковин родов Orthoceras, Nautilus и Bellerophon; а среди брахиопод — Pentamerus oblongus и P. lævis (рис. 426), которые очень обильны и свойственны этому слою; также Orthis grandis (рис. 427) и ископаемое четко определенной формы Tentaculites annulatus, Шлот. (рис. 428), которое, как показал г-н Солтер, относится к аннелидам и к той же группе, что и Serpula.

Рис. 426.

Pentamerus lævis, Сау. Карадокский песчаник. Возможно, молодая особь Pentamerus oblongus.

a, b. Виды самой раковины, по рисункам из «Sil. Syst.» Мурчисона.

c. Слепок с сохранившейся частью раковины, полость центральной перегородки заполнена шпатом.

d. Внутренний слепок створки, пространство, когда-то занятое перегородкой, представлено пустотой, в которой виден слепок камеры внутри перегородки.

Рис. 427.

Слепок Orthis grandis, Дж. Сау. Хордерли; две трети нат. величины.

Рис. 428.

Tentaculites scalaris, Шлот. Истнор-Парк; нат. величина и увеличенное изображение.

Древнейшие костные остатки рыб, обнаруженные в Великобритании, — это остатки из Венлокских известняков; но копролиты, относимые к рыбам, встречаются еще ниже в силурийской серии в Уэльсе.

Рис. 429.

Ogygia Buchii, Бурмейстер. Син. Asaphus Buchii, Бронг. 1/4 нат. величины. Радноршир.

2. Лландейловские флаги, названные так по городу в Кармартеншире, образуют основание силурийской системы, состоящее из темно-окрашенного слюдистого гравелита, часто известковистого, и отличающееся наличием крупных трилобитов Asaphus Buchii и A. tyrannus, Мурч., оба из которых свойственны этим породам. В этих слоях встречается несколько видов граптолитов (рис. 430).

Рис. 430.

a, b. Graptolithus Murchisonii, Бек. Лландейловские флаги.

Рис. 431.

G. foliaceus, Мурчисон. Лландейловские флаги.

В тонких сланцах этой формации граптолиты очень обильны. Я собрал эти же организмы в большом количестве в Швеции и Норвегии в 1835–1836 годах, как в верхних, так и в нижних сланцах силурийской системы; и д-р Бек из Копенгагена сообщил мне, что это ископаемые зоофиты, родственные родам Pennatula и Virgularia, современные виды которых обитают в иле и слизистых осадках. Самые выдающиеся натуралисты до сих пор придерживаются этого мнения.

Вид Lingula встречается в самой нижней части лландейловских слоев; и примечательно, что этот брахиопод является одной из самых ранних, если не самой древней формой животных, обнаруженной в нижнем силуре Северной Америки. Эти обитатели морей столь отдаленной эпохи принадлежали настолько строго к современному роду Lingula, что демонстрируют, подобно папоротникам угольного периода, через какие неисчислимые периоды времени иногда сохранялся один и тот же план и тип организации.

Среди форм трилобитов, чрезвычайно характерных для нижнего силура по всей Европе и Северной Америке, можно упомянуть Trinucleus. Это семейство ракообразных, по-видимому, кишело в силурийских морях, точно так же, как крабы, креветки и другие роды ракообразных изобилуют в наших. Бурмейстер в своей работе об организации трилобитов предполагает, что они плавали у поверхности воды в открытом море и вблизи побережий, питаясь более мелкими морскими животными, и обладали способностью сворачиваться в шар для защиты от повреждений. Они претерпевали различные преобразования, аналогичные преобразованиям современных ракообразных. М. Барранд, автор работы о силурийских породах Богемии, проследил один и тот же вид от стадии молоди сразу после выхода из яйца до взрослой формы через различные метаморфозы, каждый из которых имеет вид отдельного вида. Тем не менее, несмотря на многочисленные виды предыдущих натуралистов, которые ему удалось таким образом объединить в один, он анонсирует готовящуюся к выходу работу, в которой будут даны описания и рисунки 250 видов трилобитов.

Рис. 432.

Trinucleus ornatus, Бурм.

Cystideæ. — Среди дополнений, которые недавние исследования внесли в палеонтологию древнейших силурийских пород, нет ничего более примечательного, чем лучистые животные, называемые Cystideæ. Их структура и связи были впервые разъяснены в эссе, опубликованном фон Бухом в Берлине в 1845 году. Обычно они встречаются в виде сфероидальных тел, покрытых многоугольными пластинками, с ртом на верхней стороне и точкой прикрепления стебля b (который почти всегда отломан) на нижней. (См. рис. 433.) Профессор Э. Форбс считает их промежуточными между криноидеями и иглокожими. Представленный здесь Sphæronites (рис. 433) встречается в лландейловских слоях в Уэльсе. [358-A]

Рис. 433.

Sphæronites balticus, Эйхвальд. (Из семейства Cystideæ.)

a. рот.

b. точка прикрепления стебля.

Нижний силур, Шолс-Хук и Бала.

Мощность и несогласное залегание силурийских пластов. — Согласно наблюдениям наших государственных геодезистов в Северном Уэльсе, нижнесилурийские пласты этого региона достигают, в сочетании с сопутствующими вулканическими породами, необычайной мощности в 27 000 футов. Одна из групп, называемая трапповой, состоящая из сланцев и сопутствующего вулканического пепла и зеленокаменных пород, имеет мощность 15 000 футов. Другая серия, называемая группой Бала, состоящая из сланцев и гравелитов с нечистым известняком, богатым органическими остатками, имеет мощность 9000 футов. [359-A]

По всему Северному Уэльсу Венлокские сланцы залегают несогласно на карадокских песчаниках; а карадокский песчаник, в свою очередь, несогласен с лландейловскими слоями, что указывает на значительный промежуток времени между отложением этой группы и формаций, залегающих непосредственно выше и ниже ее. Карадокский песчаник в окрестностях холмов Лонгминд в Шропшире, по мнению профессора Э. Форбса, был глубоководным отложением, сформировавшимся вокруг края высокой и крутой суши. Эта суша состояла частично из поднятых лландейловских флагов, а частично из пород еще более древнего возраста. [359-B]

Такие свидетельства последовательных нарушений пластов в течение силурийского периода в Великобритании — это то, чего мы могли бы ожидать, обнаружив признаки столь грандиозной серии вулканических извержений, какие дают сопутствующие зеленокаменные породы и туфы валлийских гор.

Силурийские пласты Соединенных Штатов.

Положение некоторых из этих пластов, где они изогнуты и сильно наклонены в Аппалачской цепи, или где они почти горизонтальны к западу от этой цепи, показано на разрезе, рис. 379, стр. 327. Но эти формации можно изучать еще более успешно к северу от той же линии разреза, в штатах Нью-Йорк, Огайо и других регионах к северу и югу от великих канадских озер. Здесь они находятся, как и в России, в горизонтальном положении и более богаты хорошо сохранившимися ископаемыми, чем почти в любом месте Европы. Американские пласты можно легко разделить на верхнесилурийские и нижнесилурийские, соответствующие по возрасту и ископаемым европейским подразделениям, носящим те же названия. Подчиненные члены серии Нью-Йорка, основанные на литологических и географических соображениях, наиболее полезны в Соединенных Штатах, но даже там имеют лишь местное значение. Некоторые из них, однако, очень точно совпадают с английскими подразделениями, как, например, известняк, через который Ниагара низвергается на великом водопаде, который вместе с подстилающими его сланцами палеонтологически согласуется с Венлокским известняком и сланцами Силурии. Существует также заметное общее соответствие в последовательности ископаемых форм и даже видов, когда мы прослеживаем органические остатки вниз от самых высоких к самым низким слоям.

Г-н Д. Шарп в своем отчете о моллюсках, собранных мной из этих пластов в Северной Америке [359-C], пришел к выводу, что количество видов, общих для силурийских пород по обе стороны Атлантики, составляет от 30 до 40 процентов; результат, который, хотя, несомненно, подлежит будущей корректировке, когда будет проведено более широкое сравнение, доказывает, тем не менее, что многие виды имели широкий географический ареал. По-видимому, сравнительно немногие гастроподы и пластинчатожаберные двустворчатые моллюски Северной Америки могут быть специфически отождествлены с европейскими ископаемыми, в то время как не менее двух пятых брахиопод являются теми же самыми. В объяснение этих фактов предполагается, что большинство современных брахиопод (особенно ортидиформных) являются обитателями глубоких вод и могли иметь более широкий географический ареал, чем раковины, живущие вблизи берега. Преобладание двустворчатых моллюсков этого особого класса привело к тому, что силурийский период иногда называют веком брахиопод.

Являются ли силурийские породы глубоководными по происхождению. — Основания, на которые опирается профессор Э. Форбс, делая вывод, что большая часть силурийской фауны указывает на море глубиной более 70 саженей, следующие: во-первых, малый размер большинства конхифер; во-вторых, скудность пектинибранхиат (или спиральных унивальвий); в-третьих, большое количество плавающих организмов, таких как Bellerophon, Orthoceras и др.; в-четвертых, обилие ортидиформных брахиопод; в-пятых, отсутствие или большая редкость ископаемых рыб.

Несомненно, верно, что некоторые современные Terebratulæ на побережье Австралии обитают на мелководье; но все известные виды, близкие по форме к вымершим Orthis, обитают в глубинах моря. Следует также отметить, что г-н Форбс, отстаивая эти взгляды, хорошо знал о существовании берегов, ограничивающих силурийское море в Шропшире, и о наличии литоральных видов этой ранней даты в северном полушарии. Такие факты не противоречат его теории; ибо он показал в другой работе, как на побережье Ликии в настоящее время в Средиземном море формируются глубоководные пласты вблизи высокой и крутой суши.

Если бы мы обнаружили древнюю дельту какой-нибудь крупной силурийской реки, мы, несомненно, знали бы больше о мелководных, солоноватоводных и речных животных, а также о наземной флоре рассматриваемого периода. Предполагать, что в силурийском мире не было таких дельт, было бы почти такой же необоснованной гипотезой, как если бы жители коралловых островов Тихого океана предавались подобному обобщению относительно фактического состояния земного шара. [360-A]

Минеральный состав силурийских пластов.

По литологическому характеру силурийские пласты сильно различаются, когда мы прослеживаем их через Европу и Северную Америку. Сланцы, называемые мадстоунами, изменены не больше, чем некоторые отложения, найденные в современных подводных банках, как и сланцы многих третичных формаций. Мы встречаем красный песчаник и красный мергель, с гипсом и солью, верхнесилурийского возраста в районе Ниагары, которые можно было бы принять за триас. Беловатый зернистый песчаник в основании силурийской серии в Швеции напоминает третичный кремнистый гравелитовый песчаник Фонтенбло. Известковистый гравелитовый песчаник, оолит и пизолит верхнесилурийского возраста в Готланде описаны сэром Р. Мурчисоном как удивительно похожие на породы оолитового периода близ Челтнема; и, не приводя больше примеров, Венлокский или Дадлийский известняк часто напоминает современный коралловый риф. Если, следовательно, единообразие облика считалось характерным для пород этого возраста, то эта идея должна была возникнуть из-за сходства черт, приобретенных пластами, подвергшимися метаморфическому воздействию. Это влияние, учитывая, что причины изменений постоянно перемещают арену своего основного развития, должно умножаться на более широкой географической площади со временем и становиться более общим в любой данной системе пород пропорционально их древности. Мы теперь знакомы с мощными группами эоценовых сланцев в Альпах, которые когда-то ошибочно принимались опытными геологами за переходные или силурийские формации. Ошибка возникла из-за придания слишком большого значения минеральному составу как критерию возраста, ибо упомянутые третичные сланцы приобрели ту кристаллическую текстуру, которая в действительности наиболее распространена в древнейших осадочных формациях.

КЕМБРИЙСКАЯ ГРУППА.

Ниже силурийских пластов в Северном Уэльсе и в районе Камберлендских озер есть некоторые сланцевые породы, лишенные органических остатков, или в которых были обнаружены лишь немногие неясные следы ископаемых (для которых были предложены названия кембрийских и камбрийских). Будут ли они когда-либо удостоены права по специфической различимости своих ископаемых считаться независимыми группами, у нас пока недостаточно данных для определения.

ТАБЛИЧНЫЙ ОБЗОР ИСКОПАЕМЫХ ПЛАСТОВ,

Показывающий порядок суперпозиции или хронологическую последовательность основных европейских групп.

I. POST-TERTIARY.

A. POST-PLIOCENE.

Periods and Groups. Examples. Observations.

1. Recent.

Торфяники и ракушечный мергель с костями наземных животных, человеческими останками и предметами искусства.

Более новые части современных дельт и коралловых рифов.

All the imbedded shells, freshwater and marine, of living species, with occasional human remains and works of art.

2. Post-Pliocene.

Глина, мергель и вулканический туф Искьи, стр. 113.

Лёсс Рейна, стр. 117.

Более новая часть валунной формации с эрратическими валунами, стр. 124.

All the shells of living species. No human remains or works of art. Bones of quadrupeds, partly of extinct species.

II. TERTIARY.

B. PLIOCENE.

3. Newer Pliocene or Pleistocene.

Валунная формация или дрифт северной Европы и Северной Америки, гл. 11 и 12.

Пещерные отложения и костные брекчии, стр. 153.

Флювио-морской краг Нориджа, стр. 148.

Известняк Джирдженти, Сицилия, стр. 152.

Три четверти ископаемых раковин существующих видов.

Большинство млекопитающих вымерло; но роды соответствуют тем, которые ныне выживают в той же великой географической и зоологической провинции, стр. 157.

В течение части этого периода айсберги были часты в морях северного полушария, а ледники — на холмах умеренной высоты.

4. Older Pliocene.

Красный и коралловый краг Саффолка, стр. 162.

Субапеннинские слои, стр. 166.

Треть или более видов моллюсков вымерли.

Почти все, если не все, млекопитающие вымерли.

C. MIOCENE.

5. Miocene.

Фалуны Турени, стр. 168.

Часть слоев Бордо, стр. 171.

Часть молассы Швейцарии, стр. 171.

Около двух третей видов раковин вымерли.

Современные виды раковин часто не встречаются в прилегающих морях, но обитают в более теплых широтах.

Все млекопитающие вымерли.

D. EOCENE.

6. Upper Eocene.

Верхнеморские слои Парижского бассейна, песчаник Фонтенбло, стр. 175.

Верхнепресноводные и мильстоун-грит того же бассейна.

Слои Клейн-Спаувен, стр. 176.

Гермсдорфская плиточная глина, близ Берлина.

Майнцские третичные пласты, стр. 177.

Пресноводные слои Лимани Оверни, стр. 181.

Ископаемые раковины эоценового периода, за очень редким исключением, вымерли. Те, которые отождествляются с современными видами, редко принадлежат к соседним регионам.

Все млекопитающие принадлежат к вымершим видам, а большая их часть — к вымершим родам.

Растения верхнего эоцена указывают на южноевропейский или средиземноморский климат; растения нижнего эоцена — на тропический климат.

7. Middle Eocene.

Парижский гипс с Paleotherium и др., стр. 191.

Пресноводные и флювио-морские слои Хедон-Хилл, остров Уайт, стр. 197.

Слои Бартона, Гэмпшир, стр. 198.

Calcaire Grossier, Париж, стр. 193.

Слои Бэгшот и Брэклшем, Суррей и Сассекс, стр. 198.

8. Lower Eocene.

Собственно Лондонская глина Хайгейт-Хилл и Шеппи — слои Богнор, Сассекс, стр. 200.

Sables inférieurs и lits coquilliers Парижского бассейна, стр. 196.

Пестрые и пластичные глины и пески Гэмпширского и Лондонского бассейнов, стр. 203.

Sables inférieurs и argiles plastiques Парижского бассейна, стр. 196.

Нуммулитовая формация Альп, стр. 205.

III. SECONDARY.

E. CRETACEOUS.

§ UPPER CRETACEOUS.

9. Maestricht beds.

Желтовато-белый известняк Маастрихта, стр. 209.

Коралловый известняк Факсе, Дания, стр. 210.

Ammonite, Baculite, and Belemnite, associated with Cypræa, Oliva, Mitra, Trochus, &c. Large marine saurians.

10. Upper White Chalk. White chalk with flints of North and South Downs,— Surrey and Sussex, p. 211. Marine limestone formed in part of decomposed corals.

11. Lower White Chalk. Chalk without flints, and chalk marl, ibid.

12. Upper Greensand.

Рыхлый песок с ярко-зелеными частицами, там же.

Firestone Мерстхама, Кент, стр. 218.

Мергелистый камень со слоями кремня, юг острова Уайт.

13. Gault. Dark blue marl at base of chalk escarpment,—Kent and Sussex, p. 218. Numerous extinct genera of conchiferous cephalopoda, Hamite, Scaphite, Ammonite, &c.

§§ LOWER CRETACEOUS.

14. Lower Greensand.

Песок с зеленым веществом — Вельд Кента и Сассекса, стр. 219.

Белый, желтоватый и железистый песок с конкрециями известняка и кремня — Атерфилд, остров Уайт.

Известняк, называемый Kentish Rag.

Species of shells, &c., nearly all distinct from those of Upper Cretaceous; most of the genera the same.

F. WEALDEN.

15. Weald Clay. Clay with occasional bands of limestone,—Weald of Kent, Surrey, and Sussex, p. 227. Of freshwater origin. Shells of pulmoniferous mollusca, and of Cypris. Land reptiles.

16. Hastings Sand. Sand with calciferous grit and clay,—Hastings, Sussex, Cuckfield, Kent, p. 229. Freshwater with intercalated bed of brackish and salt water origin. Shells of fluviatile and lacustrine genera. Reptiles of the genera Pterodactyle, Iguanodon, Megalosaurus, Plesiosaurus, Trionyx, and Emys.

17. Purbeck Beds. Limestones, calcareous slates and marls, p. 231. Chiefly freshwater, and divisible into three groups, each containing distinct species of freshwater mollusca and of entomostraca. Alternations of deposits formed in fresh, brackish, and marine water, and of ancient soils formed on land and retaining roots of trees. Plants chiefly cycads and conifers, p. 231.

G. OOLITE.

18. Upper Oolite.

a. Портлендский строительный камень, стр. 259.

b. Портлендский песок.

c. Киммериджская глина, Дорсетшир, стр. 260.

Аммониты и белемниты многочисленны.

Крупные ящеры, такие как птеродактили, плезиозавры, ихтиозавры.

Китообразные еще не известны, но три вида наземных млекопитающих, стр. 267, 268. Преобладание ганоидных рыб. Растения в основном саговники, хвойные и папоротники, с небольшим количеством пальм.

19. Middle Oolite.

a. Коралловый известняк (Coral Rag), стр. 260. Известковистые фрезерные камни, оолитовые, часто полные кораллов. Оксфордшир.

b. Оксфордская глина — Темно-синяя глина — Оксфордшир и центральные графства, стр. 262.

20. Lower Oolite.

a. Корнбраш и лесной мрамор, Уилтшир, стр. 263.

b. Великий оолит и Стоунсфилдский сланец — Бат, Брэдфорд, Стоунсфилд близ Вудстока, Оксфордшир, стр. 266.

c. Фуллерова земля — Глина, содержащая фуллерову землю близ Бата, стр. 272.

d. Нижний оолит, известковистый фрезерный камень и желтые пески — Котсуолд-Хилс, Дандри-Хилл, близ Бристоля, стр. 272.

H. LIAS.

21. Lias. Argillaceous limestone, marl and clay,—Lyme Regis, Dorsetshire, p. 273. Mollusca, reptiles, and fish of genera analogous to the oolitic.

I. TRIAS.

22. Upper Trias. Keuper of Germany, or variegated marls—Red, grey, green, blue, and white marls and sandstones with gypsum—Würtemberg, bone-bed of Axmouth, Dorset, p. 289. Batrachian reptiles, e.g. Labyrinthodon, Rhyncosaurus, &c. Cephalopoda: Ceratites. No Belemnites. Plants: Ferns, Cycads, Conifers.

23. Middle Trias or Muschelkalk. Compact greyish limestone with beds of dolomite and gypsum,—North of Germany, p. 287. Wanting in England. With Equisetites and Calamite.

24. Lower Trias.

Пестрый или бунтовый песчаник немцев — Красно-белый пятнистый песчаник с гипсом и каменной солью, стр. 288.

Часть нового красного песчаника Чешира с каменной солью, стр. 294.

Plants different for the most part from those of the Upper Trias.

IV. PRIMARY.

K. PERMIAN.

25. Upper Permian.

Желтый магнезиальный известняк, Йоркшир и Дарем, стр. 301.

Цехштейн Тюрингии, верхняя часть пермских слоев, Россия.

Organic remains, both animal and vegetable, more allied to primary than to secondary periods.

26. Lower Permian.

a. Мергелистые сланцы Дарема и Тюрингии.

b. Нижний новый красный песчаник севера Англии и ротлигендес Германии.

a. и b. Нижняя часть пермских слоев, Россия, стр. 301.

Thecodont saurians. Heterocercal fish of genus Palæoniscus, &c.

L. CARBONIFEROUS.

27. Coal measures.

a. Пласты песчаника и сланцев с угольными пластами — Южный Уэльс и Нортумберленд, стр. 309.

b. Мильстоун-грит — Южный Уэльс, Бристольский угольный бассейн, Йоркшир, стр. 308.

Большая мощность пластов флювио-морского происхождения с угольными пластами растительного происхождения, основанными на почвах, сохранивших корни деревьев.

Древнейшие из известных рептилий или Archegosaurus. Зауроидные рыбы.

28. Mountain limestone.

Каменноугольный или горный известняк с морскими раковинами и кораллами.

Мендип-Хилс и многие части Ирландии, стр. 340.

Брахиоподы рода Productus.

Головоногие родов Cyrtoceras, Goniatite, Orthoceras.

Ракообразные рода Phillipsia.

Криноидеи обильны.

M. DEVONIAN.

29. Upper Devonian.

a. Желтый песчаник Дура-Ден, Файф.

b. Красный песчаник и мергель с корнстоуном Херефордшира и Форфаршира.

Мостовой и кровельный камень, Форфаршир.

Верхняя часть девонских слоев Южного Девона.

Группа рыб с твердыми покровами, как у черепах, Pterichthys, Pamphractus и др.; также родов Cephalaspis, Holoptichius и др.

Рептилии еще не известны.

30. Lower Devonian. Grey sandstone with Ichthyolites,—Caithness, Cromarty, and Orkney, Lower part of Devonian beds of South Devon, and green chloritic slates of Cornwall, limestone of Gerolstein, Eifel. Fish, partly of same genera, but of distinct species from those in Upper Devonian; Glyptolepis, Dipterus, also Osteolepis, Coccosteus, &c.

N. SILURIAN.

31. Upper Silurian.

a. Плиточный песчаник Брекона и Кармартеншира.

b. Известняк и сланцы, Ладлоу, Шропшир.

c. Венлокский или Дадлийский известняк.

Древнейшие из обнаруженных ископаемых рыб.

Трилобиты и граптолиты обильны.

Брахиоподы очень многочисленны.

Головоногие: Bellerophon, Orthoceras.

32. Lower Silurian.

a. Карадокский песчаник, Кэр-Карадок, Шропшир.

b. Лландейловские флаги, известковистые флаги и сланцы — Билт, Радноршир, Лландейло, Кармартеншир.

Те же роды беспозвоночных животных, что и в верхнем силуре, но виды в основном отличаются. Trinucleus caractaci, Cystideæ, стр. 358.

Наземные растения еще не известны.

Следы черепахи, см. примечание, стр. 360.

ГЛАВА XXVIII.

ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ.

Трапповые породы — Название, откуда происходит — Их магматическое происхождение поначалу подвергалось сомнению — Их общий вид и характер — Вулканические конусы и кратеры, как они образуются — Минеральный состав и текстура вулканических пород — Разновидности полевого шпата — Роговая обманка и авгит — Изоморфизм — Как изучать породы — Базальт, зеленокаменная порода, трахит, порфир, скория, миндалекамень, лава, туф — Алфавитный список и объяснение названий и синонимов вулканических пород — Таблица анализов минералов, наиболее распространенных в вулканических и гипогенных породах.

После описания водных или ископаемых пород нам предстоит рассмотреть те, которые можно назвать вулканическими в самом широком смысле этого термина. Предположим, что a a на прилагаемой диаграмме представляют кристаллические формации, такие как гранитные и метаморфические; b b — ископаемые пласты; и c c — вулканические породы. Последние иногда встречаются, как было объяснено в первой главе, прорывающими a и b, иногда перекрывающими и те, и другие, и иногда чередующимися с пластами b b. Также видно, в некоторых случаях, как они незаметно переходят в нестратифицированный отдел a, или плутонические породы.

Рис. 434.

a. Гипогенные формации, слоистые и неслоистые.

b. Водные (осадочные) формации.

c. Вулканические породы.

Когда геологи впервые начали внимательно изучать строение северных и западных частей Европы, они были почти полностью несведущи в явлениях современных вулканов. Они также обнаружили определенные породы, по большей части не имеющие слоистости и обладающие своеобразным минеральным составом, которым дали различные названия, такие как базальт, зеленокаменная порода, порфир и миндалекаменная порода. Все они, будучи признанными принадлежащими к одному семейству, были названы Бергманом «траппом», от шведского слова trappa, означающего лестничный марш — название, с тех пор весьма широко принятое в номенклатуре этой науки; ибо было замечено, что многие породы этого класса встречаются в виде мощных таблитчатых масс неравного протяжения, образуя последовательность террас или ступеней на склонах холмов. Эта конфигурация, по-видимому, обусловлена двумя причинами. Во-первых, резкими первоначальными окончаниями пластов расплавленного вещества, которые распространялись, будь то на суше или на дне моря, по ровной поверхности. Ибо мы знаем на примере лавы, изливающейся из вулкана, что поток, когда он перестает течь и затвердевает, очень часто заканчивается крутым склоном, как показано на рис. 435, а. Но, во-вторых, ступенчатый вид чаще возникает из-за того, как горизонтальные массы изверженных пород, такие как b c, прослоенные между водными (осадочными) пластами, впоследствии были обнажены на разной высоте в результате денудации. Правда, такой контур не является исключительной особенностью трапповых пород; мощные пласты известняка и других твердых видов камня часто представляют подобные террасы и обрывы: но они обычно имеют меньший масштаб или менее многочисленны, чем «вулканические ступени», или образуют менее выраженные черты ландшафта, будучи менее отличными по структуре и составу от сопутствующих пород.

Рис. 435.

Ступенчатый вид траппа.

Хотя характеристики трапповых пород весьма разнообразны, начинающий легко научится отличать их как класс от водных (осадочных) формаций. Иногда они предстают, как уже было сказано, в виде таблитчатых масс, не разделенных на пласты: иногда в виде бесформенных глыб и неправильных конусов, образующих цепи небольших холмов. Часто их можно увидеть в виде даек и стеноподобных масс, пересекающих ископаемые пласты. Порода иногда оказывается разделенной на колонны, часто распадающиеся на шары различных размеров, от нескольких дюймов до нескольких футов в диаметре. Разлагающаяся поверхность очень часто приобретает налет ржаво-железного цвета из-за окисления железистого вещества, столь обильного в траппах, в которых встречаются авгит или роговая обманка; или, в полевошпатовых разновидностях траппа, она приобретает белый непрозрачный налет из-за выветривания минерала, называемого полевым шпатом. При исследовании любой из этих вулканических пород, там, где они не подверглись дезинтеграции, мы редко не обнаруживаем кристаллическое расположение в одном или нескольких слагающих минералах. Иногда текстура массы ячеистая или пористая, или мы замечаем, что она когда-то была полна пор и ячеек, которые впоследствии заполнились карбонатом кальция или другим инфильтрированным минералом.

Большинство вулканических пород при их дезинтеграции образуют плодородную почву. По-видимому, их слагающие ингредиенты — кремнезем, глинозем, известь, поташ, железо и прочие — находятся в пропорциях, хорошо подходящих для растительности. Поскольку они не вскипают при воздействии кислот, можно было бы сначала заподозрить недостаток известковых веществ; но хотя карбонат кальция встречается редко, за исключением конкреций миндалекаменных пород, все же будет видно, что известь иногда в значительной степени входит в состав авгита и роговой обманки. (См. таблицу на стр. 377.)

Конусы и кратеры. — В регионах, где извержение вулканического вещества происходило на открытом воздухе и где поверхность с тех пор никогда не подвергалась значительной водной денудации, конусы и кратеры составляют самую поразительную особенность этого класса формаций. Многие сотни таких конусов можно увидеть в центральной Франции, в древних провинциях Овернь, Веле и Виваре, где они, по большей части, соблюдают линейное расположение и образуют цепи холмов. Хотя ни одно из извержений не произошло в историческую эпоху, потоки лавы все еще можно отчетливо проследить, спускающимися от многих кратеров и следующими по самым низким уровням существующих долин. Происхождение конусообразного и кратерообразного холма хорошо изучено, так как рост многих из них наблюдался во время вулканических извержений. Сначала в земле открывается расщелина или трещина, из которой выделяются большие объемы пара и других газов. Взрывы настолько сильны, что выбрасывают в воздух обломки камней, части которых дробятся на мельчайшие атомы. В то же время расплавленный камень или лава обычно поднимается через дымоход или жерло, через которое выходят газы. Несмотря на чрезвычайную тяжесть, эта лава выталкивается вверх расширяющей силой захваченных газообразных флюидов, главным образом пара или водяного пара, точно так же, как вода закипает через край сосуда, когда пар генерируется на дне под воздействием тепла. Большие количества лавы также выбрасываются в воздух, где она разделяется на фрагменты и приобретает губчатую текстуру из-за внезапного расширения включенных газов, образуя таким образом шлаки (scoriæ), другие же части превращаются в тончайший порошок или пыль. Осыпание различных выброшенных материалов вокруг отверстия извержения приводит к образованию конического холма, в котором последовательные оболочки песка и шлаков образуют слои, падающие со всех сторон от центральной оси. Тем временем в середине холма поддерживается полость, называемая кратером, благодаря постоянному прохождению вверх пара и других газообразных флюидов. Лава иногда переливается через край кратера, тем самым утолщая и укрепляя стороны конуса; но иногда она прорывает их с одной стороны, и часто вытекает из трещины у основания холма (см. рис. 436). [368-A]

Рис. 436.

Часть цепи потухших вулканов, называемых Мон-Дом, Овернь. (Скроп.)

Состав и номенклатура. — Прежде чем говорить о связи между продуктами современных вулканов и породами, обычно называемыми трапповыми, и прежде чем описывать внешние формы тех и других, а также способ и положение, в которых они встречаются в земной коре, желательно будет рассмотреть их минеральный состав и названия. Разновидности, о которых говорят наиболее часто, — это базальт, зеленокаменная порода, сиенитовая зеленокаменная порода, клинкштейн, глинистый камень и трахит; в то время как те, что основаны главным образом на особенностях текстуры, — это порфир, миндалекаменная порода, лава, туф, шлаки и пемза. Можно сказать в общем, что все они главным образом состоят из двух минералов, или семейств простых минералов, полевого шпата и роговой обманки; некоторые почти целиком из роговой обманки, другие из полевого шпата.

Эти два минерала можно рассматривать скорее как две группы, нежели как виды. Полевой шпат, например, может быть, во-первых, обычным полевым шпатом, то есть калиевым полевым шпатом, в котором щелочью является поташ (см. таблицу на стр. 377); или, во-вторых, альбитом, то есть натриевым полевым шпатом, где щелочью является сода вместо поташа; или, в-третьих, лабрадоровым полевым шпатом (лабрадоритом), который отличается не только своими переливчатыми оттенками, но также углом излома или спайности и своим составом. Мы также много читаем о двух других видах, называемых стекловатым полевым шпатом и компактным полевым шпатом, которые, однако, не могут считаться разновидностями равной важности, ибо как альбитовый, так и обычный полевой шпат иногда появляются в прозрачных или «стекловатых» кристаллах; а что касается компактного полевого шпата, то это соединение менее определенной природы, иногда содержащее как соду, так и поташ; и его можно было бы назвать полевошпатовой пастой, являющейся остаточным веществом после того, как части исходной матрицы кристаллизовались.

Другая группа, или роговая обманка, состоит главным образом из двух разновидностей; во-первых, роговой обманки, и, во-вторых, авгита, которые когда-то считались весьма различными, хотя сейчас некоторые выдающиеся минералоги сомневаются, не являются ли они одним и тем же минералом, различающимся лишь так же, как одна кристаллическая форма самородной серы отличается от другой.

История изменения мнений по этому вопросу любопытна и поучительна. Вернер первым отличил авгит от роговой обманки; и его предложение разделить их получило впоследствии одобрение Гаюи, Мооса и других знаменитых минералогов. Было решено, что форма кристаллов двух видов различна, как и их структура, что видно по спайности, то есть по разбиванию или расщеплению минерала долотом или ударом молотка в направлении, в котором он поддается наиболее легко. Также было установлено анализом, что авгит обычно содержит больше извести, меньше глинозема и не содержит фтористоводородной кислоты; последняя, хотя и не всегда обнаруживается в роговой обманке, часто входит в ее состав в незначительном количестве. В дополнение к этим характеристикам было отмечено как геологический факт, что авгит и роговая обманка очень редко ассоциируются вместе в одной и той же породе; и что когда это случалось, как в некоторых лавах современного происхождения, роговая обманка встречается в массе породы, где кристаллизация могла происходить более медленно, в то время как авгит лишь выстилает полости, где кристаллы могли образоваться быстро. Также было отмечено, что в кристаллических шлаках печей часто встречались авгитовые формы, а роговая обманка полностью отсутствовала; отсюда было сделано предположение, что роговая обманка может быть результатом медленного, а авгит — быстрого охлаждения. Этот взгляд был подтвержден тем фактом, что Митчерлих и Бертье смогли искусственно создать авгит, но никогда не могли добиться образования роговой обманки. Наконец, Густав Розе расплавил массу роговой обманки в фарфоровой печи и обнаружил, что при охлаждении она не принимает свою прежнюю форму, а неизменно принимает форму авгита. Тот же минералог наблюдал определенные кристаллы в породах из Сибири, которые демонстрировали спайность роговой обманки, имея при этом внешнюю форму авгита.

Если из этих данных делается вывод, что одно и то же вещество может принимать кристаллические формы роговой обманки или авгита безразлично, в зависимости от более или менее быстрого охлаждения расплавленной массы, тем не менее, несомненно, что разновидность, обычно называемая авгитом и распознаваемая по своеобразной кристаллической форме, обычно содержит больше извести и меньше глинозема, чем та, что называется роговой обманкой, хотя количества этих элементов, по-видимому, не всегда одинаковы. Бесспорно, вышеупомянутые факты и эксперименты показывают очень близкое родство роговой обманки и авгита; но даже возможность превращения одного в другое путем плавления и перекристаллизации, возможно, не доказывает их абсолютной идентичности. Ибо в кристалле часто имеется некоторая часть материалов, которые не находятся в идеальном химическом соединении с остальными. Карбонат кальция, например, иногда несет с собой значительное количество кремнезема в свою собственную форму кристалла, причем кремнезем механически смешан как песок, и все же не препятствует карбонату кальция принимать форму, свойственную ему. Это крайний случай, но во многих других один или несколько ингредиентов в кристалле могут быть исключены из идеального химического соединения; и после плавления, когда масса перекристаллизовывается, те же элементы могут соединиться идеально или в новых пропорциях, и таким образом может быть произведен новый минерал. Или какой-либо из газообразных элементов атмосферы, например кислород, может, когда расплавленное вещество вновь затвердевает, соединиться с каким-либо из слагающих элементов.

Различное количество примесей или отходов, упомянутых выше, которые могут встречаться во всех, кроме самых прозрачных и совершенных кристаллов, может отчасти объяснить противоречивые результаты, к которым пришли опытные химики при анализе одного и того же минерала. Ибо читатель обнаружит, что минерал, определенный как тот же самый по своим физическим характеристикам, кристаллической форме и оптическим свойствам, часто объявлялся искусными аналитиками состоящим из различных элементов. (См. таблицу на стр. 377.) Это разногласие поначалу казалось подрывающим атомную теорию, или доктрину о том, что существует фиксированная и постоянная связь между кристаллической формой и структурой минерала и его химическим составом. Однако кажущаяся аномалия, которая грозила привести всю науку минералогию в замешательство, была в значительной степени приведена в соответствие с твердыми принципами благодаря открытиям профессора Митчерлиха в Берлине, который установил, что состав минералов, казавшийся столь изменчивым, управляется общим законом, которому он дал название изоморфизм (от ισος, isos, равный, и μορφη, morphe, форма). Согласно этому закону, ингредиенты данного вида минерала не являются абсолютно фиксированными в отношении их вида и качества; но один ингредиент может быть заменен эквивалентной порцией какого-либо аналогичного ингредиента. Так, в авгите известь может быть частично заменена порциями закиси железа или марганца, в то время как форма кристалла и угол его плоскостей спайности остаются прежними. Эти викарирующие замещения, однако, определенных элементов не могут превышать определенные установленные пределы.

Будучи приведенным к этому отступлению о недавнем прогрессе минералогии, я могу здесь заметить, что студент-геолог должен постараться как можно скорее ознакомиться с характеристиками по крайней мере пяти из наиболее распространенных простых минералов, из которых состоят горные породы. Это полевой шпат, кварц, слюда, роговая обманка и карбонат кальция. Эти знания нельзя приобрести из книг, они требуют личного осмотра и помощи учителя. Хорошо приучить глаз узнавать вид пород под лупой. Научиться отличать полевой шпат от кварца — это самый важный шаг, к которому следует стремиться в первую очередь. В общем, мы можем узнать полевой шпат, потому что его можно поцарапать острием ножа, тогда как кварц из-за своей чрезвычайной твердости не получает никакого следа. Но когда эти два минерала встречаются в зернистом и некристаллизованном состоянии, молодой геолог не должен падать духом, если после значительной практики он часто не может отличить их только на глаз. Если полевой шпат находится в кристаллах, он легко распознается по своей спайности: но когда он в зернах, необходимо использовать паяльную трубку, ибо края зерен могут быть закруглены в пламени, тогда как края кварца неплавки. Если геолог желает различить три вышеперечисленные разновидности полевого шпата или роговую обманку от авгита, часто будет необходимо использовать отражательный гониометр в качестве теста угла спайности и формы кристалла. Использование этого инструмента не покажется трудным.

Внешние характеристики и состав полевых шпатов чрезвычайно отличаются от характеристик авгита или роговой обманки; так что вулканические породы, в которых решительно преобладает любой из этих минералов, легко распознаются. Но существуют смеси этих двух элементов в любой возможной пропорции, причем масса иногда состоит исключительно из полевого шпата, в другое время только из авгита, или, опять же, из обоих в равных количествах. Иногда две крайности и все промежуточные градации могут быть обнаружены в одной непрерывной массе. Тем не менее, существуют определенные разновидности или соединения, которые преобладают в природе столь широко и сохраняют столь большое единообразие вида и состава, что в геологии полезно рассматривать их как отдельные породы и присваивать им названия, такие как базальт, зеленокаменная порода, трахит и другие, уже упомянутые.

Базальт. — В качестве примера пород, в которых сильно преобладает авгит, можно прежде всего упомянуть базальт. Хотя мы более знакомы с этим термином, чем с названием любого другого вида траппа, определить его трудно, так как это название использовалось очень расплывчато. Оно очень широко применялось к любой трапповой породе черного, голубоватого или свинцово-серого цвета, имеющей однородную и компактную текстуру. Наиболее строго говоря, он состоит из тесной смеси авгита, полевого шпата и железа, к которым часто добавляется минерал оливково-зеленого цвета, называемый оливином, в виде отдельных зерен или конкреционных масс. Железо обычно магнитное и часто сопровождается другим металлом, титаном. Авгит является преобладающим минералом, полевой шпат находится в гораздо меньших пропорциях. Нет сомнений, что многие мелкозернистые и темные трапповые породы, называемые базальтом, содержали роговую обманку вместо авгита; но это будет считаться маловажным после вышеприведенных замечаний. Другие минералы иногда встречаются в базальте; и эта порода может незаметно переходить почти в любую разновидность траппа, особенно в зеленокаменную породу, клинкштейн и вакку, которые будут описаны в ближайшее время.

Зеленокаменная порода, или долерит, обычно определяется как зернистая порода, составными частями которой являются роговая обманка и несовершенно кристаллизованный полевой шпат; полевой шпат более обилен, чем в базальте; а зерна или кристаллы двух минералов более отличны друг от друга. Это название может быть также распространено на те породы, в которых авгит заменяет роговую обманку (долерит некоторых авторов), или на те, в которых альбит заменяет обычный полевой шпат, образуя породу, иногда называемую андезитом.

Сиенитовая зеленокаменная порода. — Высококристаллические соединения тех же двух минералов, полевого шпата и роговой обманки, имеющие гранитовидную текстуру и иногда сопровождаемые некоторым количеством кварца, могут быть названы сиенитовой зеленокаменной породой — порода, которая часто переходит в обычный трапп, и столь же часто в гранит.

Трахит. — Порфировая порода беловатого или сероватого цвета, состоящая главным образом из стекловатого полевого шпата, с кристаллами того же самого, обычно с некоторым количеством роговой обманки и титанистого железа. По составу она чрезвычайно отличается от базальта, так как это полевошпатовая порода, в то время как другая — авгитовая. Она имеет своеобразную шероховатую на ощупь поверхность, откуда и название τραχυς, trachus, шероховатый. Некоторые разновидности трахита содержат кристаллы кварца.

Рис. 437.

Порфир. Белые кристаллы полевого шпата в темной основе из роговой обманки и полевого шпата.

Порфир — это просто определенная форма породы, весьма характерная для вулканических формаций. Когда отдельные кристаллы одного или нескольких минералов рассеяны в землистой или компактной основе, порода называется порфиром (см. рис. 437). Таким образом, трахит является порфировым; ибо в нем, как и во многих современных лавах, есть кристаллы полевого шпата; но в некоторых порфирах кристаллы состоят из авгита, оливина или других минералов. Если основой является зеленокаменная порода, базальт или смоляной камень, порода может быть названа зеленокаменным порфиром, смолянокаменным порфиром и так далее.

Миндалекаменная порода. — Это также еще одна форма изверженной породы, допускающая любую разновидность состава. Она включает любую породу, в которой круглые или миндалевидные конкреции какого-либо минерала, такого как агат, халцедон, известковый шпат или цеолит, рассеяны в основе из вакки, базальта, зеленокаменной породы или другого вида траппа. Она получила свое название от греческого слова amygdala, миндаль. Происхождение этой структуры не вызывает сомнений, ибо мы можем проследить процесс ее формирования в современных лавах. Маленькие поры или ячейки вызываются пузырьками пара и газа, заключенными в расплавленном веществе. После или во время затвердевания эти пустые пространства постепенно заполняются веществом, отделяющимся от массы, или инфильтрированным водой, просачивающейся через породу. Поскольку эти пузырьки иногда удлинялись потоком лавы до того, как она окончательно остыла, содержимое таких полостей имеет форму миндалин. В некоторых миндалекаменных траппах Шотландии, где конкреции разложились, видно, что пустые ячейки имеют глазурованный или стекловидный налет, и в этом отношении они точно напоминают шлаковые лавы или шлаки печей.

Рис. 438.

Шлаковая лава, частично превращенная в миндалекаменную породу.

Монтань-де-ла-Вей, департамент Пюи-де-Дом, Франция.

На прилагаемом рисунке представлен фрагмент камня, взятый из верхней части пласта базальтовой лавы в Оверни. Одна половина шлаковая, поры совершенно пустые; другая часть миндалекаменная, поры или ячейки по большей части заполнены карбонатом кальция, образующим белые зерна.

Шлаки (scoriæ) и пемзу можно далее упомянуть как пористые породы, образованные действием газов на материалы, расплавленные вулканическим жаром. Шлаки обычно красновато-коричневого и черного цвета и представляют собой золу и шлаки базальтовых или авгитовых лав. Пемза — это легкое, губчатое, волокнистое вещество, образующееся под действием газов на трахитовые и другие лавы; связь, однако, ее происхождения с составом лавы еще не вполне понятна. Фон Бух говорит, что она никогда не встречается там, где присутствует только лабрадоровый полевой шпат.

Лава. — Этот термин имеет несколько расплывчатое значение, будучи примененным ко всему расплавленному веществу, наблюдаемому текущим в потоках из вулканических жерл. Когда это вещество затвердевает на открытом воздухе, верхняя часть обычно шлаковая, а масса становится все более каменистой по мере того, как мы спускаемся, или по мере того, как она затвердевала более медленно и под большим давлением. Однако у основания потока лавы очень часто встречается небольшая часть шлаковой породы, образованная первым тонким слоем жидкого вещества, который часто предшествует основному течению, или вследствие контакта с водой в или на влажной почве.

Более компактные лавы часто являются порфировыми, но даже шлаковая часть иногда содержит несовершенные кристаллы, которые были получены из каких-то более старых пород, в которых кристаллы существовали ранее, но не были расплавлены, будучи более неплавкими по своей природе.

Хотя расплавленное вещество, поднимающееся в кратере, и даже то, которое входит в трещины на стороне кратера, называется лавой, все же этот термин более правильно относится к тому, что текло либо на открытом воздухе, либо по дну озера или моря. Если та же жидкость не достигла поверхности, а была лишь инъецирована в трещины под землей, она называется траппом.

Существует всякое разнообразие состава в лавах; некоторые из них трахитовые, как на Пике Тенерифе; большое количество базальтовые, как в Везувии и Оверни; другие андезитовые, как в Чили; некоторые из самых современных в Везувии состоят из зеленого авгита, а многие из тех, что на Этне, из авгита и лабрадорового полевого шпата. [374-A]

Трапповый туф, вулканический туф. — Мелкие угловатые фрагменты вышеупомянутых шлаков и пемзы, а также пыль того же самого, образованная вулканическими взрывами, образуют туфы, которые изобилуют во всех регионах активных вулканов, где ливни этих материалов, вместе с мелкими кусками других пород, выброшенных из кратера, падают на сушу или в море. Здесь они часто смешиваются с раковинами и становятся слоистыми. Такие туфы иногда скрепляются известковым цементом и образуют камень, поддающийся красивой полировке. Но даже когда известь присутствует мало или отсутствует вовсе, существует большая склонность материалов обычных туфов к сцеплению друг с другом.

Помимо своеобразия своего состава, некоторые туфы, или «вулканические песчаники», как их называют, отличаются от обычных песчаников угловатостью своих зерен. Когда фрагменты крупные, порода называется вулканической брекчией. Туфовые конгломераты возникают в результате смешения окатанных фрагментов или гальки вулканических и других пород с туфом.

По словам г-на Скропа, итальянские геологи ограничивают термин «туф» или «туфа» полевошпатовыми смесями и теми, что состоят главным образом из пемзы, используя термин «пеперино» для базальтовых туфов. [374-B] Пеперино, таким образом различаемые, обычно коричневые, а туфы серые или белые.

Мы встречаем иногда чрезвычайно компактные пласты вулканических материалов, переслоенные с ископаемыми породами. Это иногда могут быть туфы, хотя их плотность или компактность такова, что заставляет их напоминать многие из тех видов траппа, которые встречаются в обычных дайках. Шоколадно-коричневая грязь, которая неделями изливалась из кратера острова Грэма в Средиземном море в 1831 году, должна была, будучи несмешанной с другими материалами, составлять камень тяжелее гранита. Каждый кубический дюйм тончайшего порошка, который падал днями через атмосферу во время некоторых современных извержений, оказался весящим, без сжатия, столько же, сколько обычные трапповые породы, и часто идентичным им по минеральному составу.

Плавкость изверженных пород в целом превышает плавкость других пород, ибо в их составе много щелочного вещества и извести, которые служат флюсом для большого количества кремнезема, который в противном случае был бы столь тугоплавким ингредиентом.

Примечательно, что, несмотря на обилие этого кремнезема, кварц, то есть кристаллический кремнезем, обычно отсутствует в вулканических породах или присутствует лишь как случайный минерал, подобно слюде. Элементы слюды, как и кварца, встречаются в лаве и траппе; но обстоятельства, при которых образуются эти породы, очевидно, неблагоприятны для развития слюды и кварца, минералов, столь характерных для гипогенных формаций.

Было бы утомительно перечислять все разновидности траппа и лавы, которые рассматривались разными наблюдателями как достаточно обильные, чтобы заслужить отдельные названия, тем более что каждый исследователь слишком склонен преувеличивать важность местных разновидностей, которые случается преобладать в районах, наиболее известных ему. Будет полезно, однако, добавить здесь, в форме глоссария, алфавитный список наиболее часто используемых названий и синонимов с краткими пояснениями, к которым я добавил таблицу анализа простых минералов, наиболее обильных в вулканических и гипогенных породах.

Пояснение названий, синонимов и минерального состава наиболее обильных вулканических пород.

Амфиболит. См. Роговая обманка (порода), амфибол — название Гаюи для роговой обманки.

Миндалекаменная порода. Особая форма вулканической породы; см. стр. 372.

Авгитовая порода. Вид базальта или зеленокаменной породы, состоящий целиком или главным образом из зернистого авгита. (Leonhard's Mineralreich, 2-е издание, стр. 85.)

Авгитовый порфир. Кристаллы лабрадорового полевого шпата и авгита в зеленой или темно-серой основе. (Rose, Ann. des Mines, том 8, стр. 22, 1835.)

Базальт. Главным образом авгит — тесная смесь авгита и полевого шпата с магнитным железом, оливином и т. д. См. стр. 371. Желтовато-зеленый минерал, называемый оливином, легко отличить от желтоватого полевого шпата по его неплавкости и отсутствию спайности. Края становятся коричневыми в пламени паяльной трубки.

Базанит. Название, данное Алексом Броньяром породе, имеющей основу из базальта, с более или менее отчетливыми кристаллами авгита, рассеянными в ней.

Глинистый камень и глинисто-порфировая порода. Землистый и компактный камень, обычно пурпурного цвета, похожий на отвердевшую глину; переходит в роговик; обычно содержит рассеянные кристаллы полевого шпата, а иногда и кварца.

Клинкштейн. Син. Фонолит, расщепляющийся петросилекс; зеленоватая или сероватая порода, имеющая тенденцию разделяться на плиты и колонны; твердая, с чистым изломом, звенящая при ударе молотком; главным образом состоящая из компактного полевого шпата, а по Гмелину — из полевого шпата и мезотипа. (Leonhard, Mineralreich, стр. 102.) Порода, очень напоминающая клинкштейн и называемая некоторыми петросилексом, содержит значительный процент кварца и полевого шпата. Поскольку как трахит, так и базальт переходят в клинкштейн, порода, так называемая, должна быть весьма различной по составу.

Компактный полевой шпат, который также называли петросилексом; порода, так называемая, включает роговик некоторых минералогов, родственна клинкштейну, но тверже, компактнее и полупрозрачнее. Это изменчивая порода, химический состав которой не вполне определен, и, возможно, такой же, как у глины. (MacCulloch's Classification of Rocks, стр. 481.) Д-р МакКаллох говорит, что он содержит как поташ, так и соду.