«Руководство по элементарной геологии»

Корнеан. Разновидность глинистого камня, родственная роговику. Тонкая однородная паста, предположительно состоящая из агрегата полевого шпата, кварца и роговой обманки, иногда с эпидотом и, возможно, хлоритом; переходит в компактный полевой шпат и роговик. (De la Beche, Geol. Trans. вторая серия, том 2, стр. 3.)

Диаллаговая порода. Син. Эвфотид, Габбро и некоторые офиолиты. Состоит из полевого шпата и диаллага, иногда с добавлением серпентина, или слюды, или кварца. (MacCulloch. ibid. стр. 648.)

Диорит. Вид зеленокаменной породы, см. Компоненты: полевой шпат и роговая обманка в зернах. Согласно Rose, Ann. des Mines, том 8, стр. 4, диорит состоит из альбита и роговой обманки.

Диоритовый порфир. Порфировая зеленокаменная порода, состоящая из кристаллов альбита и роговой обманки в зеленоватой или черноватой основе. (Rose, ibid. стр. 10.)

Долерит. Ранее определялся как синоним зеленокаменной породы, см. Но, согласно Розе (ibid. стр. 32), его состав — черный авгит и лабрадоровый полевой шпат; согласно Леонхарду (Mineralreich, и т. д., стр. 77) — авгит, лабрадоровый полевой шпат и магнитное железо.

Домит. Землистый трахит, найденный в Пюи-де-Дом, в Оверни.

Эвфотид. Смесь зерен лабрадорового полевого шпата и диаллага. (Rose, ibid. стр. 19.) По мнению некоторых, эта порода определяется как смесь авгита или роговой обманки и сассюрита, минерала, родственного нефриту. (Allan's Mineralogy, стр. 158.) См. Диаллаговая порода.

Полевошпатовый порфир. Син. Роговиковый порфир; основа из полевого шпата, с кристаллами полевого шпата, а также кристаллами и зернами кварца. См. также Роговик.

Габбро, см. Диаллаговая порода.

Зеленокаменная порода. Син. Долерит и диорит; компоненты: роговая обманка и полевой шпат, или авгит и полевой шпат в зернах. См. выше, стр. 372.

Грейстоун. (Graustein Вернера.) Свинцово-серый и зеленоватый камень, состоящий из полевого шпата и авгита, причем полевой шпат составляет более семидесяти пяти процентов. (Scrope, Journ. of Sci. № 42, стр. 221.) Лавы грейстоуна промежуточны по составу между базальтовыми и трахитовыми лавами.

Роговая обманка (порода). Зеленокаменная порода, состоящая главным образом из зернистой роговой обманки или авгита. (Leonhard, Mineralreich, и т. д., стр. 85.)

Роговик, Роговиковый порфир. Вид полевошпатового порфира (Leonhard, ibid.), с основой из роговика, минерала, близкого к кремню, отличающегося от компактного полевого шпата неплавкостью.

Гиперстеновая порода, смесь зерен лабрадорового полевого шпата и гиперстена (Rose, Ann. des Mines, том 8, стр. 13), имеющая структуру сиенита или гранита; обильна среди траппов Ская. Некоторые геологи считают ее зеленокаменной породой, в которой гиперстен заменяет роговую обманку.

Латерит. Красная яшмовидная порода, состоящая из силиката глинозема и оксида железа. Обильна в Декане, в Индии; относится к трапповой формации; от Later, кирпич или черепица.

Мелафир. Разновидность черного порфира, основа — черный авгит с кристаллами полевого шпата; от μελας, melas, черный.

Обсидиан. Стекловидная лава, похожая на расплавленное стекло, близкая к смоляному камню.

Офиолит, иногда то же, что диаллаговые породы (Leonhard, стр. 77.); иногда вид серпентина.

Офит. Зеленая порфировая порода, состоящая главным образом из роговой обманки, с кристаллами этого минерала в основе того же состава, смешанной с некоторым количеством полевого шпата. Переходит в серпентин при смешении с тальком. (Burat's d'Aubuisson, том ii, стр. 63.)

Перламутровый камень. Вулканическая порода, имеющая блеск перламутра; обычно имеет конкреционную структуру; тесно связана с обсидианом, но менее стекловидная.

Пеперино. Форма вулканического туфа, состоящая из базальтовых шлаков. См. стр. 374.

Петросилекс. См. Клинкштейн и Компактный полевой шпат.

Фонолит. Син. Клинкштейна, см.

Смоляной камень. Стекловидная лава, менее стекловидная, чем обсидиан; черновато-зеленая порода, напоминающая стекло, имеющая смолистый блеск и вид смолы; состав различный, обычно полевой шпат и авгит; переходит в базальт; встречается в жилах, а в Арране образует дайку шириной тридцать футов, прорезающую песчаник; образует внешние стенки некоторых базальтовых даек.

Порфир. Любая порода, в которой отдельные кристаллы полевого шпата или одного или нескольких минералов рассеяны в основе. См. стр. 372.

Поццолана. Вид туфа. См. стр. 36.

Пемза. Легкая, губчатая, волокнистая форма трахита. См. стр. 373.

Пироксеновый порфир, то же, что авгитовый порфир, пироксен — название Гаюи для авгита.

Шлаки. Син. вулканическая зола; красновато-коричневая или черная пористая форма лавы. См. стр. 373.

Серпентин. Зеленоватая порода, в которой много магнезии; обычно содержит диаллаг, который близок к простому минералу, называемому серпентином. Встречается иногда, хотя редко, в дайках, изменяя прилегающие пласты; безразлично является членом трапповой или гипогенной серии.

Сиенитовая зеленокаменная порода; состав: кристаллы или зерна полевого шпата и роговой обманки. См. стр. 372.

Тефрин, синоним лавы. Название предложено Алексом Броньяром.

Тоадстоун. Местное название в Дербишире для вида вакки, см.

Трахит. Главным образом состоит из стекловатого полевого шпата, с кристаллами стекловатого полевого шпата. См. стр. 372.

Трапповый туф. См. стр. 374.

Трасс. Вид туфа или грязи, излитой озерными кратерами во время извержений; обычен в Эйфеле, в Германии.

Туфовый конгломерат. См. стр. 374.

Туф. Син. Трапповый туф, вулканический туф. См. стр. 374.

Стекловидная лава. См. Смоляной камень и Обсидиан.

Вулканический туф. См. стр. 374.

Вакка. Мягкая и землистая разновидность траппа, имеющая глинистый вид. Напоминает отвердевшую глину и при царапании оставляет блестящий след.

Уинстоун. Шотландский провинциальный термин для зеленокаменной породы и других твердых трапповых пород.

АНАЛИЗ МИНЕРАЛОВ, НАИБОЛЕЕ ОБИЛЬНЫХ В ВУЛКАНИЧЕСКИХ И ГИПОГЕННЫХ ПОРОДАХ.

Silica. Alumina. Magnesia. Lime. Potash. Soda. Iron Oxide. Manganese. Remainder.

Actinolite (Bergman) 64· — 22· — — — 3· — —

Albite (Rose) 68·84 20·53 — a trace — 9·12 — — —

—— (mean of 4 analyses) 69·45 19·44 0·13 0·22 — 9·95 a trace a trace —

Augite (Rose) 53·36 — 4·99 22·19 — — 17·38 0·09 —

—— (mean of 4 analyses) 53·57 1· 11·26 20·9 — — 10·75 0·67 —

Carbonate of Lime (Biot) — — — 56·33 — — — — 43·05 C.

Chiastolite (Landgrabe) 68·49 30·17 4·12 — — — 2·7 — 0·27 W.

Chlorite (Vauquelin) 26· 18·5 8· — — 2· 43· — —

—— (mean of 3 analyses) 27·43 17·9 14·56 0·50 1·56 — 30·63 — 6·92 W.

Diallage (Klaproth) 60· — 27·5 — — — 10·5 — —

—— (mean of 3 analyses) 43·33 2·2 26·41 5·58 — — 11·53 — 8·54 W.

Epidote (Vauquelin) 37· 21· — 15· — — 24· 1·5 —

Felspar, common (Vauq.) 62·83 17·02 — 3· 13· — 1· — —

—— (Rose) 66·75 17·5 — 1·25 12· — 0·75 — —

—— (mean of 7 analyses) 64·04 18·94 — 0·76 13·66 — 0·74 — —

Garnet (Klaproth) 35·75 27·25 — — — — 36· 0·25 —

—— (Phillips) 43· 16· — 20· — — 16· — —

Hornblende (Klap.) 42· 12· 2·25 11· a trace — 30· 0·25 —

—— (Bonsdorff.) 45·69 12·18 18·79 13·85 — — 7·32 0·22 1·5 F.

Hypersthene (Klaproth) 54·25 2·25 14· 1·5 — — 24·5 a trace 1· W.

Labrador-felspar (Klap.) 55·75 26·5 — 11· — 4· 1·25 — 0·5 W.

Leucite (Klap.) 53·75 24·62 — — 21·35 — — — —

Mesotype (Gehlen) 54·64 19·70 — 1·61 — 15·09 — — 9·83 W.

Mica (Klaproth) 42·5 11·5 9· — 10· — 22· 2· —

—— (Vauquelin) 50· 35· — 1·33 — — 7· — —

—— (mean of 3 analyses) 45·83 22·58 — — 11·08 — 14· 1·45 —

Olivine (Klaproth) 50· — 38·5 — — — 12· — —

Schorl or Tourmaline (Gmelin) 35·48 34·75 4·68 — 0·48 1·75 17·44 1·89 4·02 B.

—— (mean of 6 analyses) 36·03 35·82 4·44 0·28 0·71 1·96 13·71 1·62 —

Serpentine (Hisinger) 43·07 0·25 40·37 0·5 — — 1·17 — 12·45 W.

—— (mean of 5 analyses) 37·29 4·97 36·8 2·89 — — 3·14 — 12·77 W.

Steatite (Vauquelin) 64· — 22· — — — 3· — 5· W.

—— (mean of 3 anal. by Klap.) 48·3 6·18 26·65 — — — 2· — 9·5 W.

Talc. (Klaproth) 61·75 — 30·5 — 2·75 — 2·5 — —

В последней колонке вышеприведенной таблицы буквы B. C. F. W. обозначают борную кислоту, угольную кислоту, фтористоводородную кислоту и воду.

ГЛАВА XXIX.

ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ — продолжение.

Трапповые дайки — иногда выступают — иногда оставляют трещины пустыми из-за разложения — Ветви и жилы траппа — Дайки более кристаллические в центре — Включенные инородные фрагменты породы — Пласты, измененные в или вблизи контакта — Уничтожение органических остатков — Превращение мела в мрамор — и угля в кокс — Неравенство в модифицирующем влиянии даек — Трапп, прослоенный между пластами — Столбчатая и глобулярная структура — Отношение трапповых пород к продуктам активных вулканов — Подводная лава и выброшенный материал в целом соответствуют древнему траппу — Структура и физические особенности Пальмы и некоторых других потухших вулканов.

Поговорив в прошлой главе о составе и минеральных характеристиках вулканических пород, я далее опишу способ и положение, в которых они встречаются в земной коре, и их внешние формы. Итак, ведущие разновидности, такие как базальт, зеленокаменная порода, трахит, порфир и прочие, встречаются иногда в дайках, проникающих в слоистые и неслоистые формации, иногда в бесформенных массах, выступающих сквозь них или перекрывающих их, или в горизонтальных пластах, прослоенных между слоями.

Вулканические дайки. — О трещинах уже говорилось как о встречающихся во всех видах пород, некоторые шириной в несколько футов, другие — во много ярдов, и часто заполненных землей или угловатыми кусками камня, или песком и галькой. Вместо таких материалов предположим, что количество расплавленного камня вгоняется или инъецируется в открытую трещину и там затвердевает, тогда мы имеем таблитчатую массу, напоминающую стену и называемую трапповой дайкой. Нередко можно найти такие дайки, проходящие через пласты мягких материалов, таких как туф или сланец, которые, будучи более подверженными разрушению, чем трапп, часто вымываются морем, реками или дождем, и в этом случае дайка заметно выступает на поверхности обрывов или на ровной поверхности местности. (См. прилагаемый рисунок. [378-A])

Рис. 439.

Дайка во внутренней долине, близ Брейзен-Хед, Мадейра.

На островах Арран, Скай и в других частях Шотландии, где песчаник, конгломерат и другие твердые породы пересекаются дайками траппа, наблюдается обратное вышеупомянутому явлению. Дайка, разложившаяся быстрее, чем вмещающая порода, снова оставила открытой первоначальную трещину, часто на расстояние многих ярдов вглубь суши от морского побережья, как представлено на прилагаемом виде (рис. 440). В этих случаях зеленокаменная порода дайки обычно более прочная и твердая, чем песчаник; но химическое воздействие, и главным образом окисление железа, привело к более быстрому распаду.

Рис. 440.

Трещины, оставленные пустыми из-за разложившегося траппа. Стратэйрд, Скай. (МакКаллох.)

Существует еще один случай, отнюдь не редкий в Арране и других частях Шотландии, когда пласты в контакте с дайкой и на некотором расстоянии от нее были отверждены, так что они сопротивляются действию погоды больше, чем сама дайка или окружающие породы. Когда это происходит, две параллельные стены отвержденных пластов видны выступающими над общим уровнем местности и следующими по курсу дайки.

Рис. 441.

Трапповые жилы в Арднамурхане.

Поскольку трещины иногда дают ответвления или делятся на две или более трещин равного размера, так же мы находим трапповые дайки, бифурцирующиеся и разветвляющиеся, и иногда они настолько извилисты, что их называют жилами, хотя это более характерно для гранита, чем для траппа. Сопровождающий эскиз (рис. 441) д-ра МакКаллоха представляет часть морского утеса в Аргайлшире, где перекрывающая масса траппа, b, посылает некоторые жилы, которые заканчиваются книзу. Другая трапповая жила, a a, прорезает как известняк, c, так и трапп, b.

На рис. 442 дан план разветвляющейся дайки зеленокаменной породы, которую я наблюдал прорезающей песчаник на пляже близ замка Килдонан в Арране. Большая ветвь варьируется от 5 до 7 футов в ширину, что даст масштаб измерения для всего.

Рис. 442.

План дайки зеленокаменной породы, пересекающей песчаник. Арран.

На Гебридах и в других странах те же массы траппа, которые занимают поверхность страны повсюду, скрывая подстилающие слоистые породы, видны также в морских утесах, продолжаясь книзу в виде жил или даек, которые, вероятно, соединяются с другими массами изверженной породы на большей глубине. Самая большая из даек, представленных на прилагаемой диаграмме, и которые видны в части побережья Ская, имеет ширину не менее 100 футов.

Рис. 443.

Трапп, разделяющий и покрывающий песчаник близ Суишниша на Скайе. (МакКаллох.)

В этих дайках иногда встречаются все разновидности трапповых пород, такие как базальт, зеленокаменная порода, полевошпатовый порфир и, реже, трахит. Также встречаются миндалекаменные траппы и даже туфы и брекчии, поскольку материал последних мог быть смыт в открытые трещины на дне моря или, во время извержений на суше, засыпан в них из воздуха.

Некоторые трапповые дайки можно проследить на многие лиги без перерыва почти по прямой линии, как, например, на севере Англии, что указывает на то, что трещины, которые они заполняют, должны были иметь необычайную протяженность.

Дайки, более кристаллические в центре. — Во многих случаях трапп по краям или стенкам дайки менее кристаллический или более землистый, чем в центре, вследствие того, что расплавленное вещество остывало быстрее при контакте с холодными стенками трещины; тогда как в центре, где вещество дайки долго оставалось в жидком или мягком состоянии, кристаллы формировались медленно. В древней части Везувия, называемой Сомма, на краях некоторых даек встречается тонкая полоса полустекловатой лавы. В месте соединения зеленокаменных даек с известняком иногда наблюдается сальбанд, или оторочка, из серпентина.

Рис. 444.

Сиенито-зеленокаменная дайка в Несоддене, Христиания.

b. включенный обломок кристаллического сланца, окруженный полосой зеленокаменной породы.

На левом берегу фьорда Христиании в Норвегии я исследовал вместе с профессором Кейльхау примечательную дайку сиенито-зеленокаменной породы, которая прослеживается через силурийские пласты, пока наконец на мысе Несодден не входит в слюдяной сланец. Рис. 444 представляет собой план, на котором дайка имеет ширину 8 шагов. В середине она высококристаллическая и гранитоподобная, пурпурного цвета, содержит несколько кристаллов слюды и резко контрастирует с беловатым слюдяным сланцем, между которыми и сиенитовой породой обычно с каждой стороны имеется отчетливая черная полоса темного зеленокаменного камня шириной 18 дюймов. При первом взгляде эти полосы кажутся двумя сопутствующими дайками; однако на самом деле это лишь иная форма, которую сиенитовый материал принял вблизи или в контакте со слюдяным сланцем. В одной точке, a, одна из оторочек прерывается; но рядом с ней находится крупный обособленный блок, b, имеющий гнейсовидную структуру, состоящий из роговой обманки и полевого шпата, который включен в середину дайки. Вокруг него видна меньшая опоясывающая зона из темного базальта или мелкозернистого зеленокаменного камня, почти соответствующая более крупным, окаймляющим дайку, но шириной всего 1 дюйм.

Таким образом, очевидно, что фрагмент b воздействовал на вещество дайки, вероятно, способствуя его более быстрому охлаждению, подобно тому как стенки трещины действовали в большем масштабе. Эти факты также иллюстрируют легкость, с которой гранитоподобный сиенит может переходить в обычные породы вулканического семейства.

Рис. 445.

Зеленокаменная дайка с обломками гнейса. Соргенфри, Христиания.

Упомянутый выше факт наличия постороннего фрагмента, такого как b на рис. 444, включенного в середину траппа, как будто оторванного от какой-то подстилающей породы или стенок трещины, отнюдь не является редкостью. Прекрасный пример виден в другой зеленокаменной дайке шириной 10 футов в северных пригородах Христиании в Норвегии, планом которой является прилагаемый рисунок. Дайка проходит через сланец, который по своим окаменелостям относится к силурийской серии. В черной зеленокаменной основе находятся угловатые и округлые куски гнейса, некоторые белые, другие светло-телесного цвета, некоторые без слоистости, как гранит, другие со слоями, которые своим различным и часто противоположным направлением показывают, что они были разбросаны случайным образом в матрице. Эти включенные куски гнейса имеют диаметр от 1 до примерно 8 дюймов.

Породы, измененные вулканическими дайками. — После этих замечаний о форме и составе самих даек я опишу изменения, которые они иногда вызывают в контактирующих с ними породах. Эти изменения обычно таковы, какие и следовало ожидать от интенсивного жара расплавленного вещества и заключенных в нем газов.

Плас-Ньюидд. — Яркий пример вблизи Плас-Ньюидда в Англси был описан профессором Хенслоу. Дайка имеет ширину 134 фута и состоит из породы, представляющей собой соединение полевого шпата и авгита (долерит по мнению некоторых авторов). Пласты сланца и глинистого известняка, которые она прорезает перпендикулярно, изменены на расстоянии 30 или даже, в некоторых местах, 35 футов от края дайки. Сланец по мере приближения к траппу становится постепенно более плотным и наиболее твердым вблизи контакта. Здесь он теряет часть своей сланцеватой структуры, но разделение на параллельные слои все еще различимо. Во многих местах сланец превращается в твердую фарфоровидную яшму. В наиболее затвердевшей части массы окаменелые раковины, главным образом Producti, почти стерты; однако даже здесь их отпечатки часто можно проследить. Глинистый известняк претерпевает аналогичные изменения, теряя свою землистую текстуру по мере приближения к дайке и становясь зернистым и кристаллическим. Но самым необычным явлением является появление в сланце многочисленных кристаллов анальцима и граната, которые отчетливо ограничены теми частями породы, на которые воздействовала дайка. Некоторые гранаты содержат до 20 процентов извести, которую они могли получить в результате разложения окаменелых раковин или Producti. Тот же минерал наблюдался при очень аналогичных обстоятельствах в Верхнем Тисдейле профессором Седжвиком, где он также встречается в сланце и известняке, измененных базальтом.

Антрим. — В нескольких частях графства Антрим на севере Ирландии мел с кремнями прорезан базальтовыми дайками. Мел там превращен в зернистый мрамор вблизи базальта, причем изменение иногда распространяется на 8 или 10 футов от стенки дайки, достигая максимума вблизи точки контакта и постепенно уменьшаясь до полного исчезновения. «Крайний эффект», — говорит доктор Бергер, — «представляет собой темно-коричневый кристаллический известняк, кристаллы которого располагаются чешуйками, такими же крупными, как у грубого примитивного (метаморфического) известняка; следующее состояние — сахаровидное, затем мелкозернистое и песчанистое; за ним следует плотная разновидность, имеющая фарфоровидный вид и серо-голубой цвет: к внешнему краю она становится желтовато-белой и незаметно переходит в неизмененный мел. Кремень в измененном мелу обычно приобретает серо-желтоватый цвет». Все следы органических остатков стерты в той части известняка, которая наиболее кристаллична.

Рис. 446.

Базальтовые дайки в мелу на острове Ратлин, Антрим. План, как видно на берегу. (Конибер и Бакленд.)

На прилагаемом рисунке (рис. 446) представлены три базальтовые дайки, прорезающие мел, все на расстоянии 90 футов друг от друга. Мел, прилегающий к двум внешним дайкам, превращен в мелкозернистый мрамор, m m, как и все массы между внешними дайками и центральной. Полный контраст в составе и цвете интрузивных и вмещающих пород в этих случаях делает явления особенно ясными и интересными.

Другая дайка на северо-востоке Ирландии превратила массу красного песчаника в роговик. Другой дайкой глинистый сланец каменноугольных отложений был уплотнен и приобрел характер кремнистого сланца; а в другом месте глинистый сланец лейаса был изменен в кремнистый сланец, который до сих пор сохраняет многочисленные отпечатки аммонитов.

Можно было ожидать, что пласты угля из-за своей горючей природы будут в чрезвычайной степени затронуты контактом с расплавленной породой. Соответственно, одна из зеленокаменных даек Антрима, проходя через пласт угля, превращает его в шлак на расстоянии 9 футов с каждой стороны.

На Кокфилд-Фелл на севере Англии наблюдается аналогичное изменение. Образцы, взятые на расстоянии около 30 ярдов от траппа, неотличимы от обычного каменного угля; те, что ближе к дайке, похожи на шлак и имеют все признаки кокса; в то время как те, что находятся вплотную к ней, превращены в вещество, напоминающее сажу.

Поскольку примеры можно множить бесконечно, я выберу лишь один или два других и на этом закончу. Порода замка Стерлинг представляет собой известковистый песчаник, раздробленный и насильственно смещенный массой зеленокаменной породы, которая, очевидно, внедрилась в пласты в расплавленном состоянии. Песчаник был уплотнен и приобрел текстуру, приближающуюся к роговику вблизи контакта. В Артурс-Сит и Солсбери-Крейг близ Эдинбурга песчаник, соприкасающийся с зеленокаменной породой, превращен в яшмовидную породу.

Вторичные песчаники на острове Скай превращены в твердый кварц в нескольких местах, где они соприкасаются с жилами или массами траппа; а пласт кварца, говорит доктор МакКаллох, найденный вблизи массы траппа среди угольных пластов Файфа, по всей вероятности, был пластом обычного песчаника, впоследствии уплотненным и превращенным в кварцит под действием тепла.

Но хотя пласты в окрестностях даек таким образом изменяются во многих случаях, сланец превращается в кремнистый сланец или яшму, известняк в кристаллический мрамор, песчаник в кварц, уголь в кокс, а ископаемые остатки всех таких пластов полностью или частично стираются, отнюдь не редкость встретить те же породы, даже в тех же районах, абсолютно неизмененными вблизи вулканических даек.

Это большое неравенство в воздействии изверженных пород часто может возникать из-за первоначальной разницы в их температуре и температуре заключенных в них газов, которая, как установлено, преобладает в различных лавах или в одной и той же лаве вблизи источника и на расстоянии от него. Способность вмещающих пород проводить тепло также может варьироваться в зависимости от их состава, структуры и трещин, которые они могли испытать, а возможно, и в зависимости от количества воды (способной нагреваться), которую они содержат. В некоторых случаях компоненты могут быть смешаны в таких пропорциях, которые подготавливают их к легкому вступлению в химическое соединение и образованию новых минералов; в то время как в других случаях масса может быть более однородной или пропорции менее приспособлены для такого соединения.

Мы должны также принять во внимание, что одна трещина может быть просто заполнена лавой, которая может начать остывать с самого начала; тогда как в других случаях трещина может дать проход потоку расплавленного вещества, который может подниматься в течение дней или месяцев, питая потоки, переливающиеся через край на поверхность страны или выбрасываемые в виде шлаков из какого-либо кратера. Если стенки трещины, кроме того, нагреваются горячим паром до того, как лава поднимется, как мы знаем, это может случиться на склонах вулкана, дополнительное тепло, поставляемое дайкой и ее газами, будет действовать более мощно.

Рис. 447.

Трапп, залегающий между смещенными пластами известняка и сланца, в Уайт-Форс, Верхний Тисдейл, Дарем. (Седжвик.)

Интрузия траппа между пластами. — В доказательство механической силы, которую жидкий трапп иногда оказывал на породы, в которые он внедрялся, я могу сослаться на Уин-Силл, где масса базальта высотой от 60 до 80 футов, представленная на рис. 447 буквой a, частично вклинилась между породами известняка b и сланца c, которые были отделены от большой массы известняка и сланца d, с которыми они были соединены.

Сланец в этом месте уплотнен; а известняк, который на расстоянии от траппа является синим и содержит ископаемые кораллы, здесь превращен в зернистый мрамор без окаменелостей.

Массы траппа нередко встречаются интеркалированными между пластами и сохраняющими свою параллельность плоскостям напластования на больших площадях. Они должны были в некоторых местах прокладывать себе путь латерально между разделами пластов, в направлении, в котором было бы наименьшее сопротивление для продвигающейся жидкости, если бы вертикальные трещины не сообщались с поверхностью и мощное гидростатическое давление не создавалось газами, выталкивающими лаву вверх.

Столбчатая и глобулярная структура. — Одной из характерных форм вулканических пород, особенно базальта, является столбчатая, где крупные массы разделены на правильные призмы, иногда легко отделяемые, но в других случаях прочно сцепленные друг с другом. Столбы варьируются по количеству углов от трех до двенадцати; но чаще всего они имеют от пяти до семи сторон. Они часто разделены поперечно на почти равные расстояния, подобно суставам в позвоночном столбе, как в Дороге Гигантов в Ирландии. Они чрезвычайно варьируются по длине и диаметру. Доктор МакКаллох упоминает некоторые на острове Скай, которые имеют длину около 400 футов; другие в Морвене не превышают дюйма. Что касается диаметра, то столбы Эйлсы имеют 9 футов, а столбы Морвена — дюйм или меньше. Они обычно прямые, но иногда изогнутые; примеры и тех, и других встречаются на острове Стаффа. В горизонтальном пласте или слое траппа столбы вертикальны; в вертикальной дайке они горизонтальны. Среди других примеров последнего явления — масса базальта, называемая Трубой, на острове Святой Елены (см. рис. 448), груда шестиугольных призм высотой 64 фута, очевидно, остаток узкой дайки, стенки породы которой, первоначально прорезанные дайкой, были удалены до уровня моря. На рис. 449 небольшая часть этой дайки представлена в менее уменьшенном масштабе.

Рис. 448.

Вулканическая дайка, состоящая из горизонтальных призм. Остров Святой Елены.

Рис. 449.

Небольшая часть дайки на рис. 448.

Рис. 450.

Лава Ла-Куп-д'Айзак, близ Антрега, в провинции Ардеш.

Исходя из предположения, что столбчатый трапп консолидировался из жидкого состояния, считается, что призмы всегда располагаются под прямым углом к охлаждающим поверхностям. Если эти поверхности, следовательно, вместо того чтобы быть перпендикулярными или горизонтальными, искривлены, то столбы должны быть наклонены под любым углом к горизонту; и прекрасная иллюстрация этого явления имеется в одной из долин Виваре, горного района на юге Франции, где посреди области гнейса геолог неожиданно встречает несколько вулканических конусов из рыхлого песка и шлаков. Из кратера одного из этих конусов, называемого Ла-Куп-д'Айзак, спускается поток лавы и занимает дно узкой долины, за исключением тех мест, где река Волан или впадающие в нее потоки прорезали части твердой лавы. Прилагаемый эскиз (рис. 450) представляет остаток лавы в одном из мест, где боковой поток соединяется с главной долиной Волана. Ясно, что лава когда-то заполняла всю долину до пунктирной линии d a; но река постепенно смыла все ниже этой линии, в то время как приток обнажил поперечный разрез; благодаря чему мы видим, во-первых, что лава состоит, как обычно в этой стране, из трех частей: самая верхняя, a, шлаковая; вторая, b, представляющая неправильные призмы; и третья, c, с правильными столбами, которые вертикальны на берегах Волана, где они покоятся на горизонтальном основании из гнейса, но которые наклонены под углом 45° в точке g, а затем горизонтальны в точке f, их положение везде было определено, согласно вышеупомянутому закону, вогнутой формой первоначальной долины.

Рис. 451.

Столбчатый базальт в Вичентино. (Фортис.)

На прилагаемом рисунке (451) представлен вид некоторых наклонных и изогнутых столбов, которые встречаются на склонах долин в холмистом регионе к северу от Виченцы в Италии и у подножия более высоких Альп. В отличие от вышеупомянутых столбов Виваре, базальт этой страны был, очевидно, подводным, а нынешние долины были с тех пор выдолблены денудацией.

Столбчатая структура отнюдь не является специфической для трапповых пород, в которых преобладают роговая обманка или авгит; она также наблюдается в клинстоне, трахите и других полевошпатовых породах изверженного класса, хотя в них она редко проявляется в таких правильных многоугольных формах.

Рис. 452.

Базальтовые столбы Кезегротте, Бертрих-Баден, на полпути между Триром и Кобленцем. Высота грота от 7 до 8 футов.

Уже было сказано, что базальтовые столбы часто разделены поперечными суставами. Иногда каждый сегмент вместо угловатой принимает сфероидальную форму, так что столб состоит из груды шаров, обычно сплющенных, как в Сырном гроте в Бертрих-Бадене, в Эйфеле, близ Мозеля (рис. 452). Базальт там является частью небольшого потока лавы толщиной от 30 до 40 футов, который произошел из одного из нескольких вулканических кратеров, сохранившихся на соседних высотах. Положение лавы, граничащей с рекой в этой долине, можно было бы представить разрезом, подобным тому, который уже приведен на рис. 450 (стр. 385), если бы мы просто предположили, что наклонные пласты сланца и глинистого песчаника, называемого грауваккой, заменены гнейсом.

В некоторых массах разлагающегося зеленокаменного камня, базальта и других трапповых пород глобулярная структура настолько заметна, что порода имеет вид кучи больших пушечных ядер.

Рис. 453.

Глобиформный обсидиан. Кьяйя-ди-Луна, остров Понца. (Скроуп.)

Яркий пример этой структуры встречается в смолистом трахите или обсидиановом порфире на одном из Понцианских островов, которые поднимаются из Средиземного моря у побережья Террачины и Гаэты. Шары варьируются от нескольких дюймов до трех футов в диаметре и имеют эллипсоидальную форму (см. рис. 453). Вся порода находится в состоянии разложения, «и когда шары», — говорит мистер Скроуп, — «подвергаются кратковременному воздействию погоды, они при прикосновении расслаиваются на многочисленные концентрические оболочки, как у луковичного корня, заключающие в себе компактное ядро. Пластинки этого ядра не были так сильно разрыхлены разложением; но применение более грубого удара приведет к еще большему отслаиванию».

Расщепляющаяся текстура иногда принимается клинстоном и другими трапповыми породами, поэтому их использовали для покрытия крыш домов. Иногда призматическая и сланцеватая структура встречаются в одной и той же массе. Причины, вызывающие такие расположения, очень неясны, но предполагается, что они связаны с изменениями температуры во время охлаждения массы, как будет указано далее. (См. главы XXXV и XXXVI.)

Отношение трапповых пород к продуктам активных вулканов.

Когда мы размышляем об изменениях, описанных выше в пластах вблизи их контакта с трапповыми дайками, и рассматриваем, насколько велика аналогия в составе и структуре пород, называемых трапповыми, и лав активных вулканов, кажется трудным сначала понять, как могло преобладать столько сомнений в течение полувека относительно того, было ли происхождение траппа изверженным или водным. Однако в некоторой степени существовало реальное различие между трапповыми формациями и теми, к которым термин «вулканический» был почти исключительно ограничен. Трапповые породы, впервые изученные на севере Германии, в Норвегии, Франции, Шотландии и других странах, были либо такими, которые образовались полностью под глубокой водой, либо были внедрены в трещины и интрудированы между пластами, и которые никогда не изливались на воздух или по дну мелководного моря. Поэтому, когда эти продукты подводного или подземного изверженного действия противопоставлялись рыхлым конусам шлаков, туфа и лавы или узким потокам лавы, в значительной части шлаковой и пористой, таких как наблюдались извергающимися из Везувия и Этны, сходство казалось отдаленным и двусмысленным. Это было, по правде говоря, как сравнение корней дерева с его листьями и ветвями, которые, хотя и принадлежат к одному растению, различаются по форме, текстуре, цвету, способу роста и положению. Внешний конус с его рыхлым пеплом и пористой лавой можно уподобить легкой листве и ветвям, а породы, скрытые глубоко внизу, — корням. Но недостаточно сказать о вулкане,

«quantum vertice in auras Ætherias, tantum radice in Tartara tendit»,

ибо его корни буквально тянутся вниз к Тартару или к областям подземного огня; и то, что скрыто глубоко внизу, вероятно, всегда важнее по объему и протяженности, чем то, что видно над землей.

Рис. 454.

Пласты, пересеченные трапповой дайкой и покрытые аллювием.

Мы уже упоминали, как часто плотные массы пластов удалялись денудацией с обширных площадей (см. главу VI); и этот факт подготавливает нас к ожиданию подобного разрушения всего, что когда-то могло составлять самую верхнюю часть древних подводных или наземных вулканов, тем более что эти поверхностные части всегда состоят из самых легких и скоропортящихся материалов. Резкий способ, которым дайки траппа обычно заканчиваются на поверхности (см. рис. 454), и окатанная водой галька траппа в аллювии, покрывающем дайку, неопровержимо доказывают, что все, что было самым верхним в этих формациях, было смыто. Поэтому легко представить, что то, что исчезло в регионах траппа, могло соответствовать тому, что сейчас видно в активных вулканах.

В следующих главах будет видно, что в земной коре существуют вулканические туфы всех возрастов, содержащие морские раковины, которые свидетельствуют об извержениях во многие последовательные геологические периоды. Эти туфы и связанные с ними трапповые породы нельзя сравнивать с лавой и шлаками, которые остыли на открытом воздухе. Их аналоги следует искать в продуктах современных подводных вулканических извержений. Если возразят, что у нас нет возможности изучать последние, можно ответить, что подземные движения вызывали почти повсюду в регионах активных вулканов большие изменения в относительном уровне суши и моря в сравнительно современные времена, так что эффекты вулканических операций на дне моря стали видны.

Так, например, недавнее исследование изверженных пород Сицилии, особенно пород Валь-ди-Ното, доказало, что все наиболее обычные разновидности европейского траппа были там образованы под водами моря в современный период; то есть с тех пор, как Средиземное море было населено большой долей существующих видов моллюсков.

Эти изверженные породы Валь-ди-Ното и более древние трапповые породы Шотландии и других стран отличаются от наземных вулканических формаций тем, что они более компактны и тяжелы, а также тем, что иногда образуют обширные пласты вещества, интеркалированные между морскими пластами, а иногда стратифицированные конгломераты, окатанная галька которых вся состоит из траппа. Они также отличаются отсутствием правильных конусов и кратеров, а также несоответствием лавы самым низким уровням существующих долин.

Однако весьма вероятно, что островные конусы действительно существовали в некоторых частях Валь-ди-Ното и что они были удалены волнами, подобно тому как конус острова Грэм в Средиземном море был смыт в 1831 году, а конус Ньоэ у берегов Исландии — в 1783 году. Все, что осталось бы в таких случаях после того, как дно моря было поднято и осушено, — это дайки и бесформенные массы изверженной породы, прорезающие пласты лавы, которые могли распространиться по ровному дну моря, и пласты туфа, образованные из материалов, сначала разбросанных далеко и широко ветрами и волнами, а затем отложенных. Трапповые конгломераты, к которым действие волн должно привести во время денудации таких вулканических островов, также появятся из глубины, как только дно моря станет сушей.

Доля вулканического вещества, которое изначально является подводным, всегда должна быть очень велика, так как те вулканические жерла, которые находятся не полностью под морем, почти все расположены на островах или, если на континентах, вблизи берега. Это может объяснить, почему часто встречаются обширные пласты траппа, а не узкие нити, подобные лавовым потокам. Ибо множество причин стремятся вблизи суши привести дно моря к почти равномерному уровню — осадки рек, материалы, переносимые волнами и течениями моря с разрушающихся скал, ливни песка и шлаков, выбрасываемые вулканами и разносимые ветром и волнами. Поэтому, когда лава изливается на такую поверхность, она распространяется далеко и широко во всех направлениях в виде жидкого пласта, который впоследствии, при поднятии, может образовать таблитчатое покрытие суши.

Что касается отсутствия пористости в трапповых формациях, то внешние признаки в значительной степени обманчивы, ибо все миндалекаменные породы, как уже объяснялось, являются пористыми породами, в ячейки которых впоследствии были введены минеральные вещества, такие как кремнезем, карбонат извести и другие ингредиенты (см. стр. 373); иногда, возможно, путем секреции во время охлаждения и консолидации лав.

В Литл-Камбрее, одном из Западных островов близ Аррана, миндалекаменная порода иногда содержит удлиненные полости, заполненные бурым шпатом; и когда конкреции вымываются, внутренняя часть полостей покрывается стекловидным лаком, столь характерным для пор шлаковых лав. Даже в некоторых частях этой породы, которые изолированы от воздуха и воды, ячейки пусты и, по-видимому, всегда оставались в этом состоянии, а потому неотличимы от некоторых современных лав.

Доктор МакКаллох, внимательно изучив эти и другие изверженные породы Шотландии, отмечает, «что это лишь спор о терминах — отказывать древним извержениям траппа в названии подводных вулканов; ибо они являются таковыми во всех существенных пунктах, хотя они больше не извергают огонь и дым». Тот же автор также считает не невероятным, что некоторые из вулканических пород той же страны могли быть излиты на открытом воздухе.

Хотя основные компоненты минералов наземных лав те же, что и у интрузивного траппа, и как столбчатая, так и глобулярная структура общи для обоих, существуют, тем не менее, некоторые вулканические породы, которые никогда не встречаются как лава, такие как зеленокаменная порода, клинстон, более кристаллические порфиры и те траппы, в которых кварц и слюда появляются как составные части. Короче говоря, интрузивные трапповые породы, образующие промежуточную ступень между лавой и плутоническими породами, отходят в своих характеристиках от лавы по мере приближения к граниту.

Эти взгляды относительно отношений вулканических и трапповых пород будут лучше поняты, когда читатель изучит в 33-й главе то, что говорится о плутонических формациях.

ФОРМА, СТРУКТУРА И ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ГОР.

Происхождение вулканических конусов с кратерообразными вершинами упоминалось в последней главе (стр. 368) и более полно объяснено в «Принципах геологии» (главы XXIV–XXVII), где были описаны Везувий, Этна, Санторин и остров Баррен. Более древние части этих гор или островов, сформированные задолго до исторических времен, демонстрируют те же внешние особенности и внутреннюю структуру, которые присущи большинству потухших вулканов еще более глубокой древности.

Остров Пальма, например, один из Канарских островов, предлагает отличную иллюстрацию того, что, наряду со многими другими, я рассматриваю как руины большой куполообразной массы, образованной серией извержений, исходящих из кратера на вершине, причем этот кратер был с тех пор заменен большей полостью, происхождение которой предоставило геологам обширное поле для дискуссий и спекуляций.

Рис. 455.

Вид острова Пальма и входа в центральную полость или Кальдеру. Из «Канарских островов» фон Буха.

Рис. 456.

Карта Кальдеры Пальмы и большого оврага, называемого «Барранко-де-лас-Ангустиас». По съемке капитана Видаля, Королевский флот, 1837 г.

Фон Бух в своем превосходном описании Канарских островов дал нам графическую картину этого острова, который состоит главным образом из одной горы (рис. 455). Эта гора имеет общую форму большого усеченного конуса с огромной и глубокой полостью посередине, около шести миль в диаметре, называемой жителями «Кальдерой», или котлом. Ряд обрывов, окружающих Кальдеру, имеет среднюю высоту не менее 4000 футов; в одном месте, где они наиболее высоки, они достигают 7730 футов над уровнем моря. Внешние склоны конуса полого наклоняются во всех направлениях к основанию острова и частично возделаны; но стенки и дно Кальдеры представляют со всех сторон суровые и невозделанные скалы, почти полностью лишенные растительности. Эти стенки настолько круты, что нет места, по которому можно было бы спуститься, и единственный вход — через большой овраг, или Барранко, как его называют (см. b b', карта, рис. 456), который простирается от моря до внутренней части большой полости и своими зазубренными, разбитыми и обрывистыми сторонами демонстрирует геологу поперечный разрез пород, из которых состоит вся гора. Благодаря этому мы узнаем, что конус состоит из большого числа наклонных пластов, которые падают наружу во всех направлениях от центра пустого пространства или от полой оси конуса. Пласты состоят главным образом из слоев базальта, чередующихся с конгломератами; материалы последних частично окатанные, как будто скатанные водой в движении. Наклон всех пластов соответствует наклону внешнего склона острова, будучи наибольшим к Кальдере и наименее крутым вблизи моря. Существует большое количество извилистых жил и много даек лавы или траппа, главным образом базальтовых, и большинство из них вертикальны, которые прорезают наклонные пласты, открытые для обозрения в большом ущелье или Барранко. Эти дайки и жилы становятся все более обильными по мере приближения к Кальдере, будучи, следовательно, наиболее многочисленными там, где наклон пластов наибольший.

Предполагая, что конус представляет собой груду вулканических материалов, выброшенных долгой последовательностью извержений (пункт, по которому все геологи согласны), мы должны объяснить Кальдеру и большой Барранко. Я полагаю, что сам конус можно объяснить, в соответствии с тем, что мы знаем об обычном росте вулканов, предположив, что большинство извержений происходило из одного или нескольких центральных жерл на вершине конуса или вблизи нее, до того как он был усечен. Из этой кульминационной точки один за другим стекали потоки лавы, а также ливни пепла или выброшенных камней. Вулкан мог на ранних стадиях своего роста быть в значительной степени погруженным, как Стромболи, в море; и поэтому некоторые из обломков породы, выброшенных из его кратера, могли не только скатываться потоками, несущимися вниз по склону горы, но и быть окатанными волнами моря, как мы видим это на пляже близ Катании, на котором современные лавы Этны разбиваются. Увеличенное число даек по мере приближения к оси конуса хорошо согласуется с гипотезой о том, что извержения были наиболее частыми к центру.

Существуют три известные причины или способа действия, которые могли способствовать огромному размеру Кальдеры. Во-первых, вершина конической горы могла обрушиться, как это случилось в случае с Капакурку, одним из Анд, согласно преданию, в 1462 году, и со многими другими вулканическими горами. Разрезы, по-видимому, отсутствуют, чтобы предоставить нам все данные, необходимые для справедливого суждения о состоятельности этой гипотезы. Однако из съемки капитана Видаля (см. рис. 456) видно, что холм значительной высоты поднимается со дна Кальдеры, структура которого, если бы она была где-либо вскрыта, несомненно, могла бы пролить много света на этот предмет. Во-вторых, первоначальный кратер мог быть увеличен огромным газовым взрывом, за которым никогда не следовало никакого последующего извержения. Серьезное возражение против этой теории возникает из-за того, что мы не находим, чтобы внешняя сторона конуса поддерживала массу руин, которые должны были бы покрывать ее, если бы такой огромный объем вещества, частично состоящий из твердого содержимого даек, был выброшен в воздух. В этом случае можно было бы ожидать обширный пласт угловатых обломков камня и мелкой пыли, обволакивающий всю внешнюю часть горы вплоть до самого края Кальдеры, и он нигде не должен был бы пересекаться дайкой. Отсутствие такой формации побудило фон Буха предположить, что недостающая часть конуса была поглощена. Следует, однако, помнить, что в существующих вулканах крупные кратеры диаметром две или три мили иногда образуются взрывами или выбросом больших объемов пара.

Существует еще одна причина, которой отчасти, по крайней мере, могут быть обязаны необычайные размеры Кальдеры, а именно водная денудация. Фон Бух заметил, что существование одного глубокого оврага, подобного Большому Барранко, является явлением, общим для многих потухших вулканов, а также для некоторых активных. Теперь, как видно из карты капитана Видаля (рис. 456, стр. 391), морской обрыв у мыса Хуан-Грахе высотой 780 футов, ныне составляющий побережье у входа в большой овраг, является продолжением внутреннего обрыва, который ограничивает тот же овраг с северо-западной стороны. Никто не будет спорить, что обрыв, у основания которого сейчас бьются волны, обязан своим происхождением подмывающей силе моря. Поэтому естественно приписать расширение того же обрыва прежнему действию волн, проявленному в то время, когда относительный уровень острова и океана был иным, чем сейчас. Но если волны и приливы имели силу удалить породы, когда-то заполнявшие большое ущелье длиной 7 миль и в своей верхней части глубиной 2000 футов, можем ли мы сомневаться, что та же сила могла очистить большую часть твердой массы, ныне отсутствующей в Большой Кальдере?

Теория, выдвинутая для объяснения конфигурации Пальмы, обычно называемая «теорией кратера поднятия», такова. Все чередующиеся массы базальта и конгломерата, пересеченные в Барранко или резко оборванные в эскарпе или стенках Кальдеры, были сначала расположены горизонтальными массами на ровном дне океана и прорезаны, когда находились в этом положении, всеми базальтовыми дайками, которые сейчас прорезают их. Наконец, они были внезапно подняты взрывной силой упругих паров, которые подняли массу целиком, так что пласты наклонились во все стороны от центра поднятия, вызывая в то же время открытие в кульминационной точке. Помимо многих других возражений, которые могут быть выдвинуты против этой гипотезы, она оставляет необъяснимой непрерывную целостность края Кальдеры, который является непрерывным во всех местах, кроме одного, а именно там, где встречается большое ущелье или Барранко.

Как более естественный способ объяснения явления можно представить следующую серию событий. Главное жерло, из которого большая часть материалов конуса была излита или выброшена, осталось пустым после последнего выхода пара, когда вулкан потух. Мы узнаем из ценной работы мистера Даны по геологии экспедиции Соединенных Штатов, опубликованной в 1849 году, что два главных вулкана Сандвичевых островов, Мауна-Лоа и Мауна-Кеа на Гавайях, представляют собой огромные сплющенные вулканические конусы высотой 15 000 футов (см. рис. 457), каждый из которых равен по своим размерам двум с половиной Этнам.

Рис. 457.

Мауна-Лоа на Сандвичевых островах. (Дана)

a. Кратер на вершине.

b. Боковой кратер Килауэа.

Пунктирные линии указывают на предполагаемую колонну твердой породы, образовавшуюся в результате консолидации лавы после извержений.

С вершин этих высоких, хотя и лишенных особенностей холмов, и из жерл, расположенных недалеко под их вершинами, изливались последовательные потоки лавы, часто шириной 2 мили или более, а иногда длиной 26 миль. Они изливались один за другим, некоторые из них в недавние времена, во всех направлениях от вершины конуса, вниз по склонам, варьирующимся в среднем от 4 до 8 градусов; но в некоторых местах значительно круче. Иногда глубокие трещины открываются на склонах этих конусов, которые заполняются потоками лавы, проходящими над ними, причем жидкое вещество в таких случаях, вероятно, соединяется в трещине с другой лавой, расплавленной в подземных резервуарах внизу, и таким образом объясняя происхождение одного большого класса боковых даек на Этне, Пальме и других конусах.

Если бы сплющенные купола, подобные тем, о которых здесь упоминается на Сандвичевых островах, вместо того чтобы находиться внутри страны и над водой, были расположены посреди океана, как остров Святого Павла, и по большей части погружены (см. рис. 458, 459, 460), и если бы затем произошло постепенное поднятие такого купола, денудирующая сила моря едва ли могла бы не сыграть важную роль в изменении формы вулканической горы по мере ее подъема. Кратер почти всегда будет иметь одну сторону намного ниже всех остальных, а именно ту сторону, в которую никогда не дуют преобладающие ветры и в которую, следовательно, ливни пыли и шлаков редко переносятся во время извержений. Также будет одна точка на этой наветренной или самой низкой стороне, более опущенная, чем все остальные, через которую море может входить так часто, как поднимается прилив, или так часто, как дует ветер с той стороны. По той же причине, по которой море продолжает поддерживать открытым единственный вход в лагуну атолла или кольцевидного кораллового рифа, оно не позволит этому проходу в кратер быть заблокированным, а будет промывать его во время отлива или так часто, как меняется ветер. Канал, следовательно, всегда будет углубляться по мере того, как остров поднимается над уровнем моря, со скоростью, возможно, в несколько футов или ярдов в столетие.

Рис. 458.

Карта острова Святого Павла в Индийском океане, шир. 38° 44´ ю. ш., долг. 77° 37´ в. д., съемка капитана Блэквуда, Королевский флот, 1842 г.

Рис. 459.

Вид кратера острова Святого Павла.

Остров Святого Павла, возможно, неподвижен; но если, подобно многим другим частям земной коры, он начнет подвергаться постепенному поднятию, или если, как это случилось с берегами залива Байя, его уровень будет колебаться с тенденцией в целом к увеличению высоты, та же сила, которая срезала часть конуса и вызвала обрывы, ныне видимые на северо-восточной стороне острова, имела бы силу подмыть стенки кратера и увеличить его диаметр, поддерживая открытым канал, через который он входит в него. Этот овраг мог быть вырыт на глубину 180 футов (нынешняя глубина кратера), и его длина могла быть увеличена до многих миль в зависимости от размера погруженной части конуса. Кратер имеет диаметр всего в милю, а окружающие обрывы, где они наиболее высоки, всего 800 футов, так что размер этого конуса и кратера незначителен по сравнению с таковыми на Сандвичевых островах, и я выбрал его лишь потому, что он дает пример класса островных вулканов, в кратеры которых море сейчас входит через единственный проход. Кратер Везувия в 1822 году имел глубину 2000 футов; и если бы это был наполовину погруженный конус, подобный острову Святого Павла, выкапывающая сила океана могла бы в сочетании с газовыми взрывами и при содействии постепенной поднимающей силы привести к возникновению кальдеры в таком же грандиозном масштабе, как та, что представлена Пальмой.

Рис. 460.

Вид сбоку острова Святого Павла (северо-восточная сторона). Скалы «Кегли» в двух милях от него. (Капитан Блэквуд.)

Если после географических изменений, предполагаемых выше, вулканические огни, долгое время пребывавшие в бездействии, восстановят свою энергию, они могут, как в случае с Тенерифе, Везувием, Санторином и островом Баррен, извергнуть из старого центрального жерла, долгое время запечатанного на дне кальдеры, новые потоки лавы и облака упругих паров. Если это произойдет, новый конус будет построен посреди полости или кругового залива, образованного частично взрывом, частично, возможно, поглощением, а частично водной денудацией. На острове Пальма эта последняя фаза вулканической активности никогда не происходила; но подземное тепло все еще находится в полном действии под Канарскими островами, так что мы не знаем, каким будущим изменениям он может быть предназначен подвергнуться.

ГЛАВА XXX.

О РАЗЛИЧНОМ ВОЗРАСТЕ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ПОРОД.

Критерии относительного возраста вулканических пород — Критерий налегания и внедрения — Дайка у Куоррингтон-Хилл, Дарем — Критерий изменения пород в зоне контакта — Критерий органических остатков — Критерий возраста по минеральному составу — Критерий включенных обломков — Вулканические породы постплиоценового периода — Базальт залива Трецца на Сицилии — Постплиоценовые вулканические породы близ Неаполя — Дайки Соммы — Магматические образования новоплиоценового периода — Валь-ди-Ното на Сицилии.

Отнеся осадочные пласты к долгой последовательности геологических периодов, мы должны теперь рассмотреть, в какой мере вулканические образования могут быть классифицированы в аналогичном хронологическом порядке. Существует четыре критерия относительного возраста для этого класса пород: 1-й — налегание и внедрение, с изменением или без изменения пород в зоне контакта; 2-й — органические остатки; 3-й — минеральный состав; 4-й — включенные обломки более древних пород.

Рис. 461.

Критерии налегания и т. д. — Если вулканическая порода залегает поверх водного (осадочного) отложения, то первая должна быть новее второго, однако это правило не действует, когда водная формация залегает поверх вулканической, поскольку расплавленное вещество, поднимающееся снизу, может проникнуть в осадочную толщу, не достигая поверхности, или может быть внедрено согласно между двумя пластами, как показано буквой b в точке D на прилагаемом рисунке (рис. 461), после чего оно может остыть и затвердеть. Поэтому налегание как критерий возраста для неслоистых вулканических пород имеет не такое значение, как для ископаемых формаций. Мы можем безоговорочно полагаться на этот критерий только тогда, когда вулканические породы являются современными (сопутствующими), а не интрузивными. Считается, что они являются современными, если образовались в результате вулканической деятельности, происходившей одновременно с отложением пластов, с которыми они связаны. Так, в разрезе D (рис. 461) мы, возможно, сможем установить, что трапп b излился поверх ископаемого пласта c и что после его затвердевания поверх него отложился пласт a, причем a и c относятся к одному и тому же геологическому периоду. Но если пласт a изменен под воздействием b в точке контакта, мы должны сделать вывод, что трапп является интрузивным, или если, прослеживая b на некотором расстоянии, мы в конечном итоге обнаружим, что он прорезает пласт a, а затем перекрывает его, как в точке E.

Однако мы можем легко ошибиться, приняв вулканическую породу за интрузивную, когда в действительности она является современной (сопутствующей); ибо слой лавы, растекаясь по морскому дну, не может повсюду покоиться на одном и том же пласте, либо потому, что они были подвергнуты денудации, либо потому, что, если они только что отложились, они выклиниваются в определенных местах, позволяя лаве пересекать их края. Кроме того, тяжелая магматическая жидкость при движении часто прорезает русло в пластах мягкого ила и песка. Предположим, что подводная лава F таким образом вступила в контакт с пластами a, b, c и что после ее затвердевания пласты d, e отложились в почти горизонтальном положении, но так, что они лежат несогласно по отношению к F; в этом случае будет казаться, что произошло последующее внедрение, хотя на самом деле трапп является современным. Поэтому мы не должны поспешно делать вывод, что порода F является интрузивной, если только мы не обнаружим, что пласты d или e были изменены в месте их соединения, как будто под воздействием тепла.

Рис. 462.

Когда в предыдущей главе описывались трапповые дайки, было показано, что они моложе всех пластов, которые они прорезают. Базальтовая дайка у Куоррингтон-Хилл, близ Дарема, проходит через каменноугольные отложения, пласты которых наклонены и смещены так, что пласты на северной стороне дайки находятся на 24 фута выше уровня соответствующих пластов на южной стороне (см. разрез, рис. 463). Но горизонтальные пласты перекрывающего красного песчаника и магнезиального известняка не прорезаются этой дайкой. В данном случае каменноугольные отложения были не только отложены, но и впоследствии потревожены, трещиноваты и смещены до того, как жидкий трапп, образующий ныне дайку, был внедрен в разлом. Также ясно, что некоторые верхние края угольных пластов вместе с верхней частью дайки были впоследствии удалены денудацией до того, как были наложены нижний новый красный песчаник и магнезиальный известняк. Даже в этом случае, хотя дата вулканического извержения ограничена узкими рамками, ее нельзя определить с точностью; оно могло произойти либо в конце каменноугольного периода, либо в начале периода нижнего нового красного песчаника, либо между этими двумя периодами, когда состояние органического мира и физическая география Европы постепенно менялись от типа каменноугольной эры к типу пермской.