«Руководство по элементарной геологии»

Филлад. Термин д'Обюссона для глинистого сланца, от φυλλας — куча листьев.

Первичный известняк. См. «Гипогенный известняк», стр. 465.

Протогин. См. «Тальковый гнейс», стр. 464; в нестратифицированном виде это тальковый гранит.

Кварцевая порода, или кварцит. Стратифицированная порода; агрегат зерен кварца. См. стр. 465.

Серпентин встречается в обоих подразделениях гипогенной серии как стратифицированная или нестратифицированная порода; содержит много магнезии; состоит главным образом из минерала, называемого серпентином, смешанного с диаллагом, тальком и стеатитом. Чистые разновидности этой породы, называемые благородным серпентином, состоят из гидратированного силиката магнезии, обычно зеленоватого цвета: эта основа обычно смешана с оксидом железа.

Тальковый гнейс. Тот же состав, что и у талькового гранита или протогина, но стратифицированный или листоватый. См. стр. 464.

Тальковый сланец состоит главным образом из талька, или из талька и кварца, или из талька и полевого шпата, и имеет текстуру, несколько напоминающую глинистый сланец.

Белый камень (Вайтстоун). То же, что эврит.

Происхождение метаморфических пластов.

Сказав так много о минеральном составе метаморфических пород, я могу объединить то, что осталось сказать об их структуре и истории, с изложением мнений относительно их вероятного происхождения. В то же время полезно предупредить читателя, что мы вступаем здесь на почву споров и вскоре достигаем пределов, где заканчивается позитивная индукция и за которыми мы можем лишь предаваться спекуляциям. Когда-то было излюбленным учением, и до сих пор поддерживается многими, что эти породы обязаны своей кристаллической текстурой, отсутствием всех признаков механического происхождения или ископаемого содержимого особому и зарождающемуся состоянию планеты в период их формирования. Аргументы в опровержение этой гипотезы будут более подробно рассмотрены, когда я покажу в последней главе этого тома, к скольким различным эпохам относятся метаморфические формации и как гнейс, слюдяной сланец, глинистый сланец и гипогенный известняк (например, каррарский) сформировались не только после первого появления органических существ на этой планете, но даже спустя долгое время после того, как многие отдельные расы растений и животных последовательно вымерли.

Учение о кристаллических пластах, подразумеваемое в названии «метаморфические», может быть надлежащим образом рассмотрено здесь; и мы должны сначала спросить, действительно ли эти породы имеют право называться стратифицированными в строгом смысле того, что они были первоначально отложены как осадок из воды. Общее принятие геологами термина «стратифицированный» применительно к этим породам достаточно свидетельствует об их разделении на пласты, очень аналогичные, по крайней мере по форме, обычным ископаемым пластам. Это сходство отнюдь не ограничивается существованием в тех и других случайной сланцеватой структуры, но распространяется на любой вид расположения, который совместим с отсутствием ископаемых, песка, гальки, знаков ряби и других признаков, которые метаморфическая теория предполагает уничтоженными плутоническим воздействием. Так, например, мы видим как в кристаллических, так и в ископаемых формациях чередование пластов, сильно различающихся по составу, цвету и толщине. Мы наблюдаем, например, гнейс, чередующийся со слоями черного роговообманкового сланца, или с зернистым кварцем, или известняком; и обмен этих различных пластов может повторяться неопределенное число раз. Подобным же образом слюдяной сланец чередуется с хлоритовым сланцем и с зернистым известняком тонкими слоями.

Как в ископаемых формациях пласты чистого кремнистого песка чередуются со слюдистым песком и слоями глины, так и в кристаллических или метаморфических породах мы имеем пласты чистого кварцита, чередующиеся со слюдяным сланцем и глинистым сланцем. Как во вторичных и третичных сериях мы встречаем известняк, чередующийся снова и снова со слюдистым или аргиллитовым песком, так и в гипогенных породах мы находим гнейс и слюдяной сланец, чередующиеся с чистыми и нечистыми зернистыми известняками.

Было также показано, что знаки ряби очень часто повторяются на значительной мощности ископаемых пластов; так и в слюдяном сланце и гнейсе иногда наблюдается волнистость пластинок в мелком масштабе, что, возможно, является модификацией подобных неровностей в первоначальном отложении.

В кристаллических формациях также, как и во многих описанных ранее осадочных, отдельные пласты иногда состоят из пластинок, расположенных по диагонали, причем такие пластинки не являются регулярно параллельными плоскостям кливажа.

Рис. 509.

Слоистость глинистого сланца, Монтань-де-Сегинат, близ Гаварни, в Пиренеях.

Это расположение слоев проиллюстрировано на прилагаемой диаграмме, на которой я тщательно изобразил стратификацию грубого аргиллитового сланца, который я исследовал в Пиренеях, часть которого приближается по характеру к зеленому и синему кровельному сланцу, в то время как часть является чрезвычайно кварцевой, причем вся масса переходит книзу в слюдистый сланец. Вертикальный разрез, представленный здесь, имеет высоту около 3 футов, и слои иногда настолько тонки, что можно насчитать пятьдесят на дюйм толщины. Некоторые из них состоят из чистого кварца.

Вывод, сделанный из описанных выше явлений в пользу водного происхождения глинистого сланца и других кристаллических пластов, значительно усиливается тем фактом, что многие из этих метаморфических пород иногда чередуются с породами определенно механического происхождения, демонстрирующими следы органических остатков, и иногда переходят в них через промежуточные градации. Ископаемые формации, кроме того, в которые происходит этот переход, отнюдь не всегда одного возраста и не всегда являются самыми древними, как будет объяснено далее.

Стратификация метаморфических пород, отличная от кливажа. — Пласты, на которые разделяются гнейс, слюдяной сланец и гипогенный известняк, демонстрируют чаще всего, подобно обычным пластам, отсутствие идеальной геометрической параллельности. По этой причине, в дополнение к чередующемуся повторению слоев различных материалов, стратифицированное расположение кристаллических пород нельзя объяснить, предполагая, что это просто разделительная структура, подобная той, которой мы обязаны некоторыми сланцами, используемыми для письма и кровли. Сланцеватая кливажность, как ее называют, во многих случаях была вызвана регулярным отложением тонких пластинок мелкого осадка друг на друга; но есть много случаев, когда она определенно не связана с таким способом происхождения и когда она даже не ограничивается водными формациями. Некоторые виды траппа, например, как клинстоун, расщепляются на пластинки и используются для кровли.

Существуют, говорит профессор Седжвик, три различные формы структуры, проявляющиеся в определенных породах на больших территориях: а именно: во-первых, стратификация; во-вторых, отдельности (трещины); и в-третьих, сланцеватая кливажность; причем две последние не имеют связи с истинной слоистостью и были наведены причинами, абсолютно независимыми от гравитации. Все эти различные структуры должны иметь разные названия, даже если есть некоторые случаи, когда невозможно, после тщательного изучения внешнего вида, решить, к какому классу они принадлежат.

Отдельности. — Что касается второй из этих форм структуры, или отдельностей, то это естественные трещины, которые часто пересекают породы прямыми и четко определенными линиями. Они предоставляют каменотесу, как отмечает сэр Р. Мурчисон, говоря о явлениях, наблюдаемых в Шропшире и соседних графствах, величайшую помощь при добыче каменных блоков; и если достаточное количество их пересекают друг друга, вся масса породы раскалывается на симметричные блоки. Грани отдельностей по большей части более гладкие и правильные, чем поверхности истинных пластов. Отдельности представляют собой прямо срезанные щели, часто слегка открытые, часто проходящие не только через слои последовательного отложения, но и через конкреции известняка или другого вещества, которые образовались в результате конкреционного процесса после первоначального накопления пластов. Такие отдельности, следовательно, часто должны были возникнуть в результате одного из последних изменений, наведенных на осадочные отложения.

На прилагаемой диаграмме плоские поверхности породы A, B, C представляют собой обнаженные грани отдельностей, которым параллельны стенки других отдельностей, J J. S S — линии стратификации; D D — линии сланцеватой кливажности, которые пересекают породу под значительным углом к плоскостям стратификации.

Рис. 510.

Стратификация, отдельности и кливажность.

Отдельности, согласно профессору Седжвику, отличаются от линий сланцеватой кливажности тем, что порода, находящаяся между двумя отдельностями, не имеет тенденции расщепляться в направлении, параллельном плоскостям отдельностей, тогда как порода способна к бесконечному дроблению в направлении своей сланцеватой кливажности. В некоторых случаях, когда пласты искривлены, плоскости кливажности все еще остаются идеально параллельными. Это наблюдалось в сланцевых породах части Уэльса (см. рис. 511), которые состоят из твердого зеленоватого сланца. Истинная слоистость там обозначена рядом параллельных полос, некоторые из которых светлее, а некоторые темнее общей массы. Такие полосы оказываются параллельными истинным плоскостям стратификации везде, где они проявляются знаками ряби или пластами, содержащими специфические органические остатки. Некоторые из смятых пластов имеют грубую механическую структуру, чередующуюся с мелкозернистыми кристаллическими хлоритовыми сланцами, и в этом случае одна и та же сланцеватая кливажность распространяется через более грубые и более тонкие пласты, хотя она проявляется с большим совершенством по мере того, как материалы породы становятся более мелкими и однородными. Только когда они очень грубые, плоскости кливажности полностью исчезают. Эти плоскости обычно наклонены под весьма значительным углом к плоскостям пластов. В валлийских цепях, например, средний угол составляет от 30° до 40°. Иногда плоскости кливажности падают в ту же точку компаса, что и плоскости стратификации, но чаще в противоположные. Можно сформулировать общее правило: когда пласты из более грубых материалов чередуются с пластами, состоящими из более мелких частиц, сланцеватая кливажность либо полностью ограничивается мелкозернистой породой, либо очень несовершенно проявляется в породе с более грубой текстурой. Это правило соблюдается независимо от того, параллельна ли кливажность плоскостям стратификации или нет.

Рис. 511.

Параллельные плоскости кливажности, пересекающие искривленные пласты. (Седжвик.)

В Швейцарских и Савойских Альпах, как заметил г-н Бейкуэлл, огромные массы известняка настолько регулярно прорезаны почти вертикальными трещинами, и они часто настолько более заметны, чем швы стратификации, что неопытный наблюдатель почти неизбежно спутает их и предположит, что пласты перпендикулярны в тех местах, где на самом деле они почти горизонтальны.

Теперь эти отдельности считаются аналогичными тем трещинам, которые, как уже наблюдалось, разделяют вулканические и плутонические породы на кубовидные и призматические массы. В малом масштабе мы видим, как глина и крахмал при высыхании раскалываются на подобные формы, что часто вызывается простым сжатием, независимо от того, обусловлено ли сокращение испарением воды или изменением температуры. Хорошо известно, что многие песчаники и другие породы расширяются при воздействии умеренных степеней тепла, а затем снова сжимаются при охлаждении; и нет сомнений, что большие части земной коры в течение прошлых веков подвергались снова и снова очень разным степеням тепла и холода. Эти чередования температуры, вероятно, внесли большой вклад в образование отдельностей в породах.

В некоторых странах, как в Саксонии, где массы базальта покоятся на песчанике, водная порода на расстоянии нескольких футов от точки соединения приобрела столбчатую структуру, подобную структуре траппа. Подобным же образом некоторые очажные камни после воздействия тепла печи, не расплавившись, стали призматическими. Некоторые кристаллы также приобретают при воздействии тепла новое внутреннее расположение, так что раскалываются в новом направлении, при этом их внешняя форма остается неизменной.

Сэр Р. Мурчисон отмечает, что, относя как отдельности, так и сланцеватую кливажность к кристаллизационному действию, мы подтверждаемся хорошо известной аналогией, в которой кристаллизация подобным же образом породила два различных вида структуры в одном и том же теле. Так, например, в шестигранной призме кварца плоскости кливажа отличаются от плоскостей призмы. Невозможно расколоть кристаллы параллельно плоскости призмы, точно так же, как сланцеватые породы нельзя расколоть параллельно отдельностям; но кварцевый кристалл, подобно более древним сланцам, может быть расколот ad infinitum в направлении плоскостей кливажа.

По-видимому, следовательно, трещины, называемые отдельностями, могли быть результатом различных причин, таких как некоторая модификация кристаллизационного действия, или простое сжатие во время консолидации, или во время изменения температуры. И есть случаи, когда отдельности могли быть вызваны механическим насилием и напряжением, приложенным к пластам во время их поднятия или когда они опускались ниже своего прежнего уровня. Профессор Филлипс предположил, что предшествующее существование разделительных плоскостей часто могло определять и должно было значительно модифицировать линии и точки разлома, вызванные в породах теми силами, которым они обязаны своим поднятием или дислокациями. Эти линии и точки, будучи линиями наименьшего сопротивления, не могли не повлиять на направление, в котором твердая масса уступит при приложении внешней силы.

Профессор Филлипс также отметил, что в некоторых сланцеватых породах форма очертаний ископаемых раковин и трилобитов сильно изменилась из-за искажения, которое произошло в продольном, поперечном или косом направлении. Это изменение, добавляет он, по-видимому, является результатом «ползучего движения» частиц породы вдоль плоскостей кливажа, направление которого всегда единообразно на одном и том же участке страны, а его величина в пространстве иногда измерима и составляет до четверти или даже половины дюйма. Твердые раковины не затрагиваются, а только те, которые тонкие. Г-н Д. Шарп, продолжая ту же линию исследования, пришел к выводу, что нынешние искаженные формы раковин в некоторых британских сланцевых породах можно объяснить, предположив, что породы, в которые они включены, подверглись сжатию в направлении, перпендикулярном плоскостям кливажа, и соответствующему расширению в направлении падения кливажа.

Г-н Дарвин делает вывод из своих наблюдений, что в Южной Америке простирание плоскостей кливажа очень единообразно на обширных регионах и что оно соответствует простиранию плоскостей фолиации в гнейсе и слюдяных сланцах в тех же частях Чили, Огненной Земли и т. д. Объяснение, которое он предлагает, основано на сочетании механических и кристаллических сил. Плоскости, говорит он, кливажа и даже фолиации слюдяного сланца и гнейса могут быть тесно связаны с плоскостями различного напряжения, которым область долгое время подвергалась после того, как были сформированы основные трещины или ось поднятия, но до окончательной консолидации массы и полного прекращения всякого молекулярного движения.

Я уже заявлял, что некоторые чрезвычайно тонкие сланцы идеально параллельны плоскостям стратификации, как, например, сланцы Низена близ озера Тун в Швейцарии, которые содержат фукоиды и, несомненно, обусловлены последовательным водным отложением. Даже там, где сланцы косы по отношению к общим плоскостям пластов, отнюдь не следует как само собой разумеющееся, что они были вызваны кристаллизационным действием, ибо они могут быть результатом той диагональной слоистости, которую я описал ранее (стр. 17). В этом случае, однако, обычно наблюдается много нерегулярности, тогда как плоскости кливажа, косые по отношению к истинной стратификации, которые относятся к кристаллизационному действию, часто идеально симметричны и соблюдают строгую геометрическую параллельность, даже когда пласты смяты, как уже описано (стр. 470).

Профессор Седжвик, говоря о плоскостях сланцеватой кливажности, где они определенно отличаются от плоскостей осадочного отложения, заявляет свое мнение, что никакое отступление частей, никакое сокращение размеров пород при переходе в твердое состояние не может объяснить это явление. Оно должно быть отнесено к кристаллическим или полярным силам, действующим одновременно и несколько единообразно в заданных направлениях на большие массы, имеющие однородный состав.

Сэр Джон Гершель, намекая на сланцеватую кливажность, предположил, «что если породы были настолько нагреты, что позволили начать кристаллизацию; то есть, если они были нагреты до точки, при которой частицы могут начать двигаться среди себя или, по крайней мере, на своих собственных осях, то какой-то общий закон должен тогда определять положение, в котором эти частицы будут покоиться при охлаждении. Вероятно, это положение будет иметь некоторое отношение к направлению, в котором уходит тепло. Теперь, когда все или большинство частиц одной природы имеют общую тенденцию к одному положению, это, конечно, должно определять плоскость кливажа. Так мы видим, как бесконечно малые кристаллы свежеосажденного сульфата барита и некоторых других подобных тел располагаются одинаково в жидкости, в которой они плавают; так что при перемешивании все они блестят одним светом и создают вид шелковистых нитей. Некоторые сорта мыла, в которых существуют нерастворимые маргараты, проявляют то же явление при смешивании с водой; и то, что происходит в наших экспериментах в малом масштабе, может происходить в природе в большом».

ГЛАВА XXXVI.

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ — продолжение.

Пласты вблизи некоторых интрузивных масс гранита, превращенные в породы, идентичные различным членам метаморфической серии — Аргументы, вытекающие отсюда относительно природы плутонического действия — Время может позволить этому действию проникать в более плотные массы — Из каких видов осадочных пород может быть получена каждая разновидность метаморфического класса — Рассмотрены некоторые возражения против метаморфической теории — Слоистость трахита и обсидиана, обусловленная движением — Стали ли некоторые виды гнейса сланцеватыми в результате подобного действия.

Было замечено, что геологи в целом пришли к выводу, исходя из явлений отдельностей и сланцеватой кливажности, что на горные массы, осадочное происхождение которых несомненно, одновременно воздействовали огромные кристаллические силы. То, что структура ископаемых пластов часто модифицировалась какой-то общей причиной со времени их первоначального отложения и даже после их консолидации и дислокации, неоспоримо. Эти факты подготавливают нас к тому, чтобы поверить, что еще большие изменения могли быть осуществлены большей интенсивностью или более длительным развитием того же агентства в сочетании, возможно, с другими причинами. Теперь мы видели, что в непосредственном контакте гранитных жил и вулканических даек произошли очень необычные изменения в породах, особенно в окрестностях гранита. Будет полезно здесь добавить другие иллюстрации, показывающие, что текстура, неотличимая от той, которая характеризует более кристаллические метаморфические формации, фактически была наведена на пласты, некогда бывшие ископаемыми.

В южной оконечности Норвегии есть большой район, на западной стороне Кристианийского фьорда, в котором гранит или сиенит выступает горными массами через ископаемые пласты и обычно посылает в них жилы в точке контакта. Стратифицированные породы, изобилующие раковинами и зоофитами, состоят главным образом из сланца, известняка и некоторого количества песчаника, и все они неизменно изменены вблизи гранита на расстоянии от 50 до 400 ярдов. Глиноземистые сланцы затвердели и стали кремнистыми. Иногда они напоминают яшму. Ленточная яшма образуется в результате затвердевания чередующихся слоев зеленого и шоколадного сланца, причем каждая полоса верно представляет первоначальные линии стратификации. Ближе к граниту сланец часто содержит кристаллы роговой обманки, которые встречаются даже в некоторых местах на расстоянии нескольких сотен ярдов от контакта; и эта черная роговая обманка настолько обильна, что выдающиеся геологи, проезжая через страну, путали ее с древним роговообманковым сланцем, подчиненным великой гнейсовой формации Норвегии. Часто между гранитом и вышеупомянутым роговообманковым сланцем в сланце появляются зерна слюды и кристаллического полевого шпата, так что образуются породы, напоминающие гнейс и слюдяной сланец. Ископаемые редко можно обнаружить в этих сланцах, и они тем более полностью стерты, чем более кристаллическая текстура пластов и их близость к граниту. В некоторых местах кремнистое вещество сланца становится зернистым кварцем; а когда добавляются роговая обманка и слюда, измененная порода теряет свою стратификацию и переходит в своего рода гранит. Известняк, который в точках, удаленных от гранита, имеет землистую текстуру, синий цвет и часто изобилует кораллами, вблизи гранита становится белым зернистым мрамором, иногда кремнистым, причем зернистая структура распространяется иногда на 400 с лишним ярдов от контакта; а кораллы по большей части стерты, хотя иногда сохраняются даже в белом мраморе. Как измененный известняк, так и затвердевший сланец содержат гранаты во многих местах, а также руды железа, свинца и меди с некоторым количеством серебра. Эти изменения происходят одинаково, независимо от того, вторгается ли гранит в пласты по линии, параллельной общему простиранию ископаемых пластов, или по линии под прямым углом к их простиранию, как будет видно из прилагаемого плана.

Рис. 512.

Измененная зона ископаемого сланца и известняка вблизи гранита. Кристиания.

Стрелки указывают падение, а прямые линии — простирание пластов.

Вышеупомянутые затвердевшие и ленточные сланцы имеют сильное сходство с некоторыми сланцами угля, найденными в Расселс-Холле близ Дадли, где угольные шахты горели веками. Пласты сланца значительной мощности, лежащие над горящим углем, были обожжены и затвердели, приобретя кремнистый излом, причем слои были попеременно зелеными и кирпичного цвета.

Гранит Корнуолла, подобным же образом, посылает жилы в грубый аргиллитовый сланец, провинциально называемый «киллас». Этот киллас превращается в роговообманковый сланец вблизи контакта с жилами. Эти проявления хорошо видны на стыке гранита и килласа в Сент-Майклс-Маунт, небольшом острове высотой почти 300 футов, расположенном в заливе на расстоянии около трех миль от Пензанса.

Гранит Дартмура в Девоншире, говорит сэр Г. Де ла Беш, вторгся в сланец и сланцеватый песчаник, называемый грауваккой, скручивая и сминая пласты и посылая в них жилы. Отсюда некоторые сланцевые породы стали «слюдистыми; другие более затвердевшими, с характеристиками слюдяного сланца и гнейса; в то время как третьи, по-видимому, превратились в твердую зональную породу, сильно пропитанную полевым шпатом».

Мы узнаем из исследований М. Дюфренуа, что в восточных Пиренеях существуют горные массы гранита, более поздние по времени, чем формации, называемые лейасом и мелом этого района, и что эти ископаемые породы сильно изменены по текстуре и часто насыщены железной рудой в окрестностях гранита. Так, в окрестностях Сен-Мартена, близ Сен-Поль-де-Фенуйе, меловой известняк становится более кристаллическим и сахаровидным по мере приближения к граниту и теряет все следы ископаемых, которые он ранее содержал в изобилии. В некоторых точках он также становится доломитовым и заполненным мелкими жилами карбоната железа и пятнами красной железной руды. В Рансье лейас, ближайший к граниту, не только заполнен железной рудой, но и насыщен пиритом, тремолитом, гранатом и новым минералом, несколько родственным полевому шпату, называемым по месту в Пиренеях, где он встречается, «кузеранитом».

Теперь изменения, описанные выше как наведенные в породах вулканическими дайками и гранитными жилами, неопровержимо доказывают, что в природе существуют силы, способные превращать ископаемые пласты в кристаллические — силы, способные порождать в них новый минеральный характер, подобный, более того, часто абсолютно идентичный характеру гнейса, слюдяного сланца и других стратифицированных членов гипогенной серии. Точная природа этих изменяющих причин, которые условно можно назвать плутоническими, в значительной степени неясна и сомнительна; но их реальность не менее ясна, и мы должны предполагать, что влияние тепла каким-то образом связано с трансмутацией, если, по причинам, объясненным ранее, мы признаем магматическое происхождение гранита.

Эксперименты Грегори Уатта по плавлению пород в лаборатории и предоставлению им возможности консолидироваться путем медленного охлаждения отчетливо доказывают, что порода не обязательно должна быть полностью расплавлена для того, чтобы произошло перераспределение ее составных частиц и наступила частичная кристаллизация. Мы можем легко предположить, следовательно, что все следы раковин и других органических остатков могут быть уничтожены; и что могут возникнуть новые химические соединения без того, чтобы масса была настолько расплавлена, чтобы линии стратификации были полностью стерты.

Мы не должны, однако, воображать, что одно лишь тепло, такое, какое может быть приложено к камню на открытом воздухе, может составлять все, что включено в плутоническое действие. Мы знаем, что вулканы при извержении не только извергают жидкую лаву, но и выделяют пар и другие нагретые газы, которые вырываются в огромном объеме в течение дней, недель или лет непрерывно и даже выделяются из лавы во время ее консолидации. Когда материалы гранита, следовательно, вступали в контакт с ископаемым пластом в недрах земли под большим давлением, содержащиеся газы могли быть не в состоянии выйти; однако при контакте с породами могли проходить через их поры с большей легкостью, чем, как известно, это делает вода (стр. 35). Эти аэриформные флюиды, такие как сероводород, соляная кислота и углекислый газ, во многих местах выходят из трещин в породах, которые они обесцветили и разъели, размягчая одни и затвердевая другие. Если породы насыщены водой, они проходили бы легче; ибо, согласно экспериментам Генри, вода под гидростатическим давлением в 96 футов поглотит в три раза больше углекислого газа, чем она может под обычным давлением атмосферы. Хотя эта повышенная способность к поглощению уменьшалась бы вследствие более высокой температуры, существующей, как установлено, по мере нашего спуска в землю, профессор Бишофф показал, что тепло отнюдь не возрастает в такой пропорции, чтобы противодействовать эффекту возросшего давления. Существуют другие газы, помимо углекислого газа, которые вода поглощает, и более быстро в пропорции к величине давления. Теперь даже самые компактные породы могут рассматриваться, прежде чем они были подвергнуты воздействию воздуха и высушены, в свете губок, наполненных водой; и можно представить, что нагретые газы, приведенные в контакт с ними на больших глубинах, могут легко поглощаться и переноситься через их поры. Хотя газообразное вещество, наблюдаемое первым, вскоре конденсировалось бы и расставалось со своим теплом, постоянное поступление новых запасов снизу могло бы в течение веков привести к тому, что температура воды, а вместе с ней и вмещающей породы, существенно повысилась бы.

М. Фурне в своем описании металлоносного гнейса близ Клермона в Оверни утверждает, что все мелкие трещины породы совершенно насыщены свободным углекислым газом, который обильно поднимается из почвы там и во многих частях окружающей страны. Различные элементы гнейса, за исключением кварца, все размягчены; и новые комбинации кислоты с известью, железом и марганцем постоянно находятся в процессе.

Другая иллюстрация силы подземных газов предоставляется стуфами Сан-Калоджеро, расположенными на самом большом из Липарских островов. Здесь, согласно описанию, опубликованному Гофманом, горизонтальные пласты туфа, простирающиеся на 4 мили вдоль побережья и образующие скалы высотой более 200 футов, были обесцвечены в различных местах и странно изменены «всепроникающими парами». Темные глины стали желтыми или часто белоснежными; или приобрели шахматный или брекчиевидный вид, будучи пересеченными железистыми красными полосами. В некоторых местах фумаролы, как показал анализ, состоят частично из сублимаций оксида железа; но также оказывается, что жилы халцедона и опала, и другие из волокнистого гипса, возникли в результате этих вулканических эксгаляций.

Читатель может также обратиться к отчету М. Вирле о коррозии твердых, кремнистых и яшмовидных пород близ Коринфа в результате длительного воздействия подземных газов; и к описанию д-ра Даубени разложения трахитовых пород в Сольфатаре близ Неаполя под воздействием сероводорода и солянокислых газов.

Хотя во всех этих случаях мы можем изучать явления только так, как они проявляются на поверхности, ясно, что газообразные флюиды должны были проложить себе путь через всю толщу пористых или трещиноватых пород, которые находятся между подземными резервуарами газа и внешним воздухом. Протяженность, следовательно, земной коры, которую пары пропитали и сейчас пропитывают, может составлять тысячи саженей в толщину, и их нагревающее и модифицирующее влияние может быть распространено по всей этой твердой массе.

Мы узнаем от профессора Бишофа, что пар горячего источника в Ахене, хотя его температура составляет всего от 133° до 167° по Фаренгейту (от 56° до 75° по Цельсию), превратил поверхность некоторых блоков черного мрамора в тестообразную массу. Поэтому он полагает, что пар в недрах земли, имеющий температуру, равную или даже превышающую точку плавления лавы, и обладающий упругостью, о которой даже папинов котел может дать лишь слабое представление, может превращать горные породы в жидкое состояние.

Приведенные выше наблюдения призваны ответить на некоторые возражения, выдвигавшиеся против метаморфической теории на основании низкой теплопроводности горных пород; ведь хорошо известно, что породы в сухом состоянии и на воздухе в этом отношении заметно отличаются от металлов. Задавался вопрос: как изменения, распространяющиеся всего на несколько футов от контакта с дайкой, могли проникнуть сквозь горные массивы кристаллических пластов толщиной в несколько миль? Однако было установлено, что плутоническое влияние сиенита в Норвегии иногда изменяло ископаемые пласты на расстоянии четверти мили как в направлении их падения, так и в направлении их простирания (см. рис. 512, стр. 474). Это, несомненно, крайний случай; но разве не гораздо более философски обосновано предположить, что это влияние может при благоприятных обстоятельствах воздействовать на более плотные массы, чем изобретать совершенно новую причину для объяснения эффектов, различающихся лишь по количеству, а не по существу? Метаморфическая теория не требует от нас утверждения, что некая прилегающая масса гранита была преобразующей силой; она лишь предполагает, что действие, существующее в недрах земли на неизвестной глубине — будь то термическое, электрическое или иное, аналогичное тому, что проявляется вблизи внедряющихся масс гранита, — в течение огромных и неопределенных периодов, и, возможно, поднимаясь от обширной нагретой поверхности, привело пласты толщиной в тысячи ярдов в состояние полурасплава, так что при остывании они стали кристаллическими, подобно гнейсу. Гранит мог быть другим результатом того же действия при более высокой интенсивности, в результате чего произошло полное плавление; и таким образом можно объяснить переход от гранита к гнейсу.

Некоторые геологи придерживаются мнения, что чередующиеся слои слюды и кварца, или слюды и полевого шпата, или извести и полевого шпата в некоторых метаморфических породах выражены гораздо отчетливее, чем компоненты, составляющие чередующиеся слои во многих осадочных отложениях, поэтому следует предположить, что сходные частицы проявили молекулярное притяжение друг к другу и таким образом собрались в слои, более отчетливые по минеральному составу, чем до их кристаллизации.

Рассматривая, таким образом, различные уже перечисленные данные, формы стратификации в метаморфических породах, их переход, с одной стороны, в ископаемые, а с другой — в плутонические формации, а также преобразования, которые, как можно установить, произошли вблизи гранита, мы можем заключить, что гнейс и слюдяной сланец могут быть не чем иным, как измененными слюдистыми и глинистыми песчаниками, что зернистый кварц мог произойти из кремнистого песчаника, а плотный кварц — из тех же материалов. Глинистый сланец может быть измененным аргиллитом, а зернистый мрамор мог возникнуть из обычного известняка, изобилующего раковинами и кораллами, которые с тех пор были стерты; и, наконец, известковые пески и мергели могли превратиться в нечистые кристаллические известняки.

«Роговообманковый сланец, — говорит доктор Маккаллох, — мог поначалу быть просто глиной; ибо глина или аргиллит обнаруживаются измененными траппом в лидийский камень — вещество, отличающееся от роговообманкового сланца почти исключительно плотностью и однородностью текстуры». [478-A] «На Шетландских островах, — отмечает тот же автор, — глинистый сланец (или аргиллит) при контакте с гранитом иногда превращается в роговообманковый сланец, причем сланец сначала становится кремнистым, а в конечном итоге, в месте контакта, — роговообманковым сланцем». [478-B]

Антрацит и графит, ассоциированные с гипогенными породами, могли быть углем; ибо уголь не только превращается в антрацит вблизи некоторых трапповых даек, но мы видели, что подобное изменение происходило повсеместно, даже вдали от контакта с изверженными породами, в нарушенном регионе Аппалачей. [478-C] В Вустере, в штате Массачусетс, в 45 милях к западу от Бостона, встречается пласт графита и нечистого антрацита, залегающий среди слюдяного сланца. Он имеет толщину около 2 футов и использовался как в качестве топлива, так и в производстве карандашей. На расстоянии 30 миль от графита, на границе Род-Айленда, встречается нечистый антрацит в сланцах, содержащих отпечатки ископаемых растений родов Pecopteris, Neuropteris, Calamites и др. Этот антрацит по своему характеру занимает промежуточное положение между антрацитом Пенсильвании и графитом Вустера, в последнем из которых газообразное или летучее вещество (водород, кислород и азот) составляет по отношению к углероду лишь 3 процента. Проехав по стране в различных направлениях, я пришел к выводу, что каменноугольные аргиллиты или сланцы с антрацитом и растениями, которые в Род-Айленде часто переходят в слюдяной сланец, в Вустере приобрели совершенно кристаллическую и метаморфическую текстуру; при этом антрацит был почти полностью превращен в то состояние чистого углерода, которое называется графитом. [479-A]

Полное отсутствие каких-либо следов ископаемых склонило многих геологов приписать происхождение кристаллических пластов периоду, предшествующему существованию органических существ. Признавая, говорят они, уничтожение в некоторых случаях ископаемых плутоническим действием, мы все же могли бы ожидать, что следы их чаще встречались бы в некоторых древних системах сланцев, в которых, как в Камберленде, встречаются некоторые конгломераты. Но, выдвигая этот аргумент, по-видимому, забывают, что существуют стратифицированные формации огромной мощности и различного возраста, некоторые из них очень современные, все образовавшиеся после того, как земля стала обителью живых существ, которые, тем не менее, в некоторых районах совершенно лишены всех следов органических тел. В некоторых из них следы ископаемых могли быть стерты водой и кислотами в течение многих последовательных периодов; и ясно, что чем древнее пласт, тем больше вероятность того, что он является неископаемым, даже если он избежал всякого метаморфического воздействия.

Также выдвигалось возражение против метаморфической теории, что химический состав вторичных пластов существенно отличается от состава кристаллических сланцев, в которые они, как предполагается, могут превращаться. [479-B] «Первичные» сланцы, говорят, обычно содержат значительную долю поташа или соды, чего нет во вторичных глинах, аргиллитах и сланцах, поскольку последние являются результатом разложения полевошпатовых пород, из которых щелочное вещество было извлечено в процессе разложения. Но это рассуждение исходит из недостаточных и, по-видимому, ошибочных данных; ибо большая часть того, что обычно называют глиной, мергелем, аргиллитом и сланцем, действительно содержит определенную, а часто и значительную долю щелочи; так что во многих странах трудно получить глину или аргиллит, достаточно свободные от щелочных ингредиентов, чтобы их можно было обжигать на кирпич или использовать для гончарного дела.

Таким образом, глинистые аргиллиты и сланцы Старого красного песчаника в Форфаршире и других частях Шотландии настолько насыщены щелочью, полученной из измельченного полевого шпата, что вместо затвердевания при воздействии огня они иногда плавятся в стекло. Они не содержат извести, но, по-видимому, состоят из чрезвычайно мелких зерен различных ингредиентов гранита, которые отчетливо видны в более крупнозернистых разновидностях и почти во всех промежуточных песчаниках. Эти слоистые глины и аргиллиты, безусловно, могли бы, если бы они кристаллизовались, напоминать по составу многие первичные пласты.

Существует также поташ в ископаемых растительных остатках и сода в солях, которыми пласты иногда бывают сильно пропитаны, как в Патагонии.

Другое возражение было основано на чередовании высококристаллических пластов с другими, имеющими менее кристаллическую текстуру. Тепло, говорят, при своем подъеме снизу должно было пройти через менее измененные сланцы, прежде чем достигло более высокого и более кристаллического пласта. В ответ на это можно заметить, что если подвергнуть равным количествам тепла ряд пластов, сильно различающихся по составу, то весьма вероятно, что некоторые из них будут более легкоплавкими, чем другие. Некоторые, например, будут содержать соду, поташ, известь или какой-либо другой ингредиент, способный действовать как флюс; в то время как другие могут быть лишены этих элементов и настолько тугоплавки, что лишь незначительно подвергаются воздействию степени тепла, способной привести другие в состояние полурасплава. Не следует также забывать, что, как общее правило, менее кристаллические породы действительно встречаются в верхней, а более кристаллические — в нижней части каждой метаморфической серии.

Существуют, однако, геологи высокого авторитета, которые признают метаморфическое происхождение гнейса и слюдяного сланца даже в грандиозных масштабах в некоторых горных цепях и которые, тем не менее, полагают, что гнейс в некоторых случаях был изверженной породой, получающей свою слоистость от движения в жидком или вязком состоянии. Г-н Скроп в своем описании островов Понца приписывает «зональную структуру венгерского перлита (полустекловидного трахита) тому, что он оседал под воздействием собственной тяжести по слегка наклонной плоскости, обладая несовершенной текучестью. На островах Понца и Пальмарола направление зон чаще вертикальное, чем горизонтальное, потому что масса была вытеснена снизу вверх». [480-A] Подобным же образом г-н Дарвин приписывает слоистость и сланцеватую структуру вулканических пород трахитовой серии, включая некоторые обсидианы в Ассеншене, Мексике и других местах, тому, что они двигались в жидком состоянии в направлении слоев. Зоны состоят иногда из слоев воздушных ячеек, вытянутых и удлиненных в предполагаемом направлении движущейся массы. Он сравнивает это разделение на параллельные зоны, вызванное растяжением пастообразной массы по мере ее медленного течения, с зональной или ленточной структурой льда, которую профессор Джеймс Форбс так умело объяснил, показав, что она обусловлена растрескиванием вязкого тела в движении. [480-B] Г-н Дарвин также полагает, что слоистость или фолиация, как он называет ее, гнейса и слюдяного сланца в Южной Америке является крайним результатом того процесса, первым эффектом которого является кливаж. [480-C]

М. Эли де Бомон, рассматривая большую часть гнейса и слюдяного сланца Альп как осадочные пласты, измененные плутоническим действием, все же полагает, что часть альпийского гнейса могла быть извергнута, или, другими словами, могла быть гранитом, вытянутым в параллельные слои подобно трахиту, как упоминалось выше. [480-D]

Подобные мнения, как и другие, которые можно было бы привести, доказывают трудность прихода к ясным теоретическим взглядам по этому вопросу. Я могу добавить еще одну трудность. Во многих обширных регионах опытные геологи затруднялись решить, какие из двух наборов плоскостей разделения относятся к кливажу, а какие — к стратификации; и это даже там, где породы имеют бесспорное водное происхождение. После многих сомнений они иногда обнаруживали, что поначалу принимали линии кливажа за линии отложения, потому что первые были гораздо более выраженными из двух. Теперь, если такие сланцеватые массы станут высококристаллическими и превратятся в гнейс, роговообманковый сланец или любой другой член гипогенного класса, плоскости кливажа, скорее всего, останутся видимыми, чем плоскости стратификации.

Но хотя упомянутая последней причина может в некоторых случаях быть «vera causa» (истинной причиной) применительно к гнейсу и слюдяному сланцу, я считаю ее исключением из общего правила. И она, как я полагаю, не произвела бы того рода нерегулярного параллелизма в слоях, который присущ столь многим гипогенным породам Грампианских гор, Пиренеев и Белых гор Северной Америки, где я их главным образом изучал.

Но читателю невозможно будет должным образом оценить уместность термина «метаморфический» применительно к пластам, ранее называвшимся первичными, пока я не покажу в следующей главе, в сколь многие различные периоды формировались эти кристаллические пласты.

ГЛАВА XXXVII.

О РАЗЛИЧНЫХ ВОЗРАСТАХ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД.

Возраст каждого набора метаморфических пластов двоякий — Тест возраста по ископаемым и минеральному характеру недоступен — Тест по суперпозиции неоднозначен — Превращение плотных масс ископаемых пластов в метаморфические породы — Известняк и аргиллит Каррары — Метаморфические пласты современных периодов в Альпах Швейцарии и Савойи — Почему видимые кристаллические пласты не являются очень современными — Порядок последовательности в метаморфических породах — Однородность минерального характера — Почему метаморфические пласты менее известковисты, чем ископаемые.

Согласно теории, принятой в последней главе, возраст каждого набора метаморфических пластов двоякий: они были отложены в один период, они стали кристаллическими в другой. Мы редко можем надеяться точно определить дату обоих этих периодов, поскольку ископаемые были уничтожены плутоническим действием, а минеральные характеристики остаются одинаковыми, независимо от возраста. Суперпозиция сама по себе является неоднозначным тестом, особенно когда мы хотим определить период кристаллизации. Предположим, например, мы убеждены, что некоторые метаморфические пласты в Альпах, покрытые меловыми пластами, являются измененным лейасом; этот лейас мог приобрести свою кристаллическую текстуру в меловой или в какой-либо третичный период, например, эоценовый. Если в последнем, то его следует называть эоценовым, когда он рассматривается как метаморфическая порода, хотя он является лейасовым, когда рассматривается в отношении эры его отложения. Согласно этому взгляду, суперпозиция мела не препятствует тому, чтобы подстилающая метаморфическая порода была эоценовой. Если, однако, в ходе развития науки нам удастся установить двоякие хронологические отношения метаморфических формаций, было бы полезно принять двоякую терминологию. Мы могли бы называть упомянутые выше пласты лейасово-эоценовыми или лейасово-меловыми пластами гипогенного класса; первый термин относится к эре отложения, второй — к эре кристаллизации.

Обсуждая возраст плутонических пород, мы видели, что встречаются примеры различных первичных, вторичных и третичных отложений, превращенных в метаморфические пласты вблизи их контакта с гранитом. В этих случаях не может быть сомнений в том, что пласты, некогда состоявшие из ила, песка и гравия или из глины, мергеля и ракушечного известняка, на расстоянии нескольких ярдов, а в некоторых случаях нескольких сотен футов, были превращены в гнейс, слюдяной сланец, роговообманковый сланец, хлоритовый сланец, кварцит, статуарный мрамор и прочее. (См. две предыдущие главы.)

Но когда метаморфическое действие проявлялось в более грандиозном масштабе, оно стремится полностью уничтожить все памятники даты своего развития. Может быть легко доказать идентичность двух различных частей одного и того же пласта: одной, где порода находилась в контакте с вулканической или плутонической массой и была превращена в мрамор или роговообманковый сланец, и другой, недалеко расположенной, где тот же пласт остается неизмененным и ископаемым; но когда нам приходится сравнивать две части горной цепи — одну метаморфическую, а другую неизмененную, — требуются весь труд и мастерство самых опытных наблюдателей. Я упомяну один или два примера изменения в грандиозном масштабе, чтобы объяснить студенту род рассуждений, с помощью которых мы приходим к выводу, что плотные массы ископаемых пластов были превращены в кристаллические породы.

Северные Апеннины — Каррара. — Знаменитый мрамор Каррары, используемый в скульптуре, некогда рассматривался как тип первичного известняка. Он изобилует в горах Масса-Каррара, или «Апуанских Альпах», как их называют, высочайшие пики которых достигают почти 6000 футов. Его глубокая древность выводилась из его минеральной текстуры, из отсутствия ископаемых и его перехода вниз в тальковый сланец и гранатовый слюдяной сланец; эти породы, в свою очередь, постепенно переходят вниз в гнейс, который пронизан в Форно гранитными жилами. Ныне исследования ММ. Сави, Буэ, Парето, Гвидони, Де ла Беша, Гофмана и Пиллы продемонстрировали, что этот мрамор, некогда считавшийся образовавшимся до существования органических существ, на самом деле является измененным известняком оолитового периода, а подстилающие кристаллические сланцы — это вторичные песчаники и аргиллиты, модифицированные плутоническим действием. Чтобы обосновать эти выводы, было сначала указано, что известковые породы, граничащие с заливом Специя и изобилующие оолитовыми ископаемыми, приобретают текстуру, подобную каррарскому мрамору, по мере того как они все больше и больше подвергаются воздействию определенных трапповых и плутонических пород, таких как диорит, эвфотид, серпентин и гранит, встречающихся в той же стране.

Затем было замечено, что в местах, где вторичные формации неизменны, самые верхние состоят из обычного апеннинского известняка с конкрециями кремня, ниже которых находятся аргиллиты, а в самом основании — глинистые и кремнистые песчаники. В известняке ископаемые часты, но очень редки в подстилающих аргиллитах и песчаниках. Затем была прослежена градация в боковом направлении от этих пород в другую и соответствующую серию, которая является полностью метаморфической; ибо в верхней части ее мы находим белый зернистый мрамор, совершенно лишенный ископаемых и почти без стратификации, в котором нет конкреций кремня, но на их месте кремнистое вещество, рассеянное по массе в форме призм кварца. Ниже этого, вместо аргиллитов, находятся тальковые сланцы, яшма и роговик; а в основании, вместо кремнистых и глинистых песчаников, — кварцит и гнейс. [483-A] Если бы эти вторичные пласты Апеннин повсеместно подверглись столь же значительной трансмутации, было бы невозможно составить предположение относительно их истинного возраста; и тогда, согласно обычному методу геологической классификации, они числились бы как первичные породы. В этом случае дата их происхождения была бы отнесена к эре, предшествующей отложению нижнесилурийских или кембрийских пластов, хотя в действительности они образовались в оолитовый период и были изменены в какой-то последующей и, возможно, гораздо более поздней эпохе.

Альпы Швейцарии. — В Альпах были сделаны аналогичные выводы относительно изменения пластов в еще более расширенном масштабе. В восточной части этой цепи отчетливо распознаются некоторые первичные ископаемые пласты, а также более древние вторичные формации, вместе с оолитовыми и меловыми породами. Третичные отложения также появляются в менее возвышенном положении на склонах Восточных Альп; но в Центральных или Швейцарских Альпах первичные ископаемые и более древние вторичные формации исчезают, а меловые, оолитовые, лейасовые и в некоторых точках даже эоценовые пласты незаметно переходят в метаморфические породы, состоящие из зернистого известняка, талькового сланца, талькового гнейса, слюдяного сланца и других разновидностей. Что касается возраста этого обширного скопления кристаллических пластов, мы можем лишь утверждать, что некоторые из верхних частей являются измененными более новыми вторичными, а некоторые из них — даже эоценовыми отложениями; но мы не можем не подозревать, что исчезновение как более древних вторичных, так и первичных ископаемых пород может быть связано с тем, что все они были превращены в этом регионе в кристаллический сланец.

Трудно передать тем, кто никогда не посещал Альпы, верное представление о различных доказательствах, которые сходятся, чтобы произвести это убеждение. Во-первых, существуют определенные регионы, где оолитовые, меловые и эоценовые пласты были превращены в зернистый мрамор, гнейс и другие метаморфические сланцы вблизи их контакта с гранитом. Этот факт неоспоримо показывает, что плутонические причины продолжали действовать в Альпах до позднего периода, даже после отложения некоторых нуммулитовых или более древних эоценовых формаций. Установив этот пункт, мы более склонны верить, что многие низшие ископаемые породы, вероятно, подвергавшиеся в течение более длительных периодов подобному воздействию, могли стать метаморфическими в еще большей степени.

Мы также обнаруживаем в частях Швейцарских Альп плотные массы вторичных и даже третичных пластов, которые приобрели ту полукристаллическую текстуру, которую Вернер называл переходной и которая естественно привела его последователей, придававших большое значение минеральным характеристикам, взятым отдельно, классифицировать их как переходные формации или как группы, более древние, чем самые низкие вторичные породы. (См. стр. 92.) Теперь вероятно, что эти пласты были затронуты, хотя и в менее интенсивной степени, тем же плутоническим действием, которое полностью изменило и сделало метаморфическими так много подстилающих формаций; ибо в Альпах это действие отнюдь не ограничивалось непосредственной близостью гранита. Гранит, действительно, и другие плутонические породы редко появляются на поверхности, несмотря на глубокие ущелья, которые открывают взору внутреннюю структуру этих гор. Что они существуют внизу на небольшой глубине, мы не можем сомневаться, и мы уже видели (стр. 445), что в некоторых точках, как в Валорсине, близ Монблана, гранит и гранитные жилы наблюдаются прорывающими тальковый гнейс, который незаметно переходит вверх во вторичные пласты.

Безусловно, именно в Альпах Швейцарии и Савойи, более чем в любом другом районе Европы, геолог готов встретить признаки интенсивного развития плутонического действия; ибо здесь мы находим самые грандиозные памятники механического насилия, посредством которых пласты толщиной в тысячи футов были согнуты, сложены и опрокинуты. (См. стр. 58.) Именно здесь морские вторичные формации сравнительно современного возраста, такие как оолитовые и меловые, были подняты на высоту 12 000, а некоторые эоценовые пласты — на высоту 10 000 футов над уровнем моря; и даже отложения миоценовой эры были подняты на 4000 или 5000 футов, так что они соперничают по высоте с самыми высокими горами в Великобритании.

Если читатель обратится к работам многих выдающихся геологов, исследовавших Альпы, особенно к работам ММ. Де Бомона, Штюдера, Неккера, Буэ и Мурчисона, он узнает, что все они в большей или меньшей степени разделяют вышевыраженные мнения. Действительно, ММ. Штюдером и Хюги было заявлено, что существуют полные чередования в крупном масштабе вторичных пластов, содержащих ископаемые, с гнейсом и другими породами совершенно метаморфической структуры. Я посетил некоторые из наиболее примечательных местностей, на которые ссылаются эти авторы; но хотя я согласен с ними в том, что существуют переходы от ископаемых к метаморфическим сериям вдали от контакта с гранитом или другими плутоническими породами, я не смог убедить себя, что отчетливые чередования высококристаллических с неизмененными пластами, упомянутые выше, не могут допускать иного объяснения. В одном из разрезов, описанных М. Штюдером в самых высоких Бернских Альпах, а именно в Роттале, долине, граничащей с линией вечных снегов на северной стороне Юнгфрау, встречается масса гнейса толщиной 1000 футов и длиной 15 000 футов, которую я исследовал, не только покоящуюся на пластах, содержащих оолитовые ископаемые, но и снова покрытую ими. Эти аномальные явления могут быть частично объяснены предположением, что огромные твердые клинья интрузивного гнейса были насильственно внедрены в боковом направлении между пластами, к которым, как я обнаружил во многих разрезах, они несогласны. Суперпозиция также гнейса на оолит может в некоторых случаях быть обусловлена переворотом первоначального положения пластов в регионе, где конвульсии были столь грандиозного масштаба.

На Заттеле также, у основания Гестеллихорна, над Энзеном, в долине Урбах, близ Майрингена, некоторые из интеркаляций гнейса между ископаемыми пластами могут, как я полагаю, быть приписаны механическому нарушению. Почти к любой гипотезе повторяющихся изменений положения можно прибегнуть в регионе столь необычайного хаоса. Вторичные пласты могли сначала быть вертикальными, а затем некоторые части могли стать метаморфическими (плутоническое влияние поднималось снизу), в то время как промежуточные пласты оставались неизменными. Весь ряд пластов мог затем снова быть приведен в почти горизонтальное положение, что привело к суперпозиции кристаллических формаций на ископаемые.

В гл. XXXIV было отмечено, что, поскольку гипогенные породы, как стратифицированные, так и нестратифицированные, кристаллизуются первоначально на определенной глубине под поверхностью, они всегда, прежде чем будут подняты и обнажены на поверхности, должны быть значительной древности по отношению к большой части ископаемых и вулканических пород. Они могут формироваться во все периоды; но прежде чем какая-либо из них станет видимой, она должна быть поднята над уровнем моря, а некоторые из пород, которые ранее скрывали их, должны быть удалены денудацией.

Порядок последовательности в метаморфических породах. — Не существует универсального и неизменного порядка суперпозиции в метаморфических породах, хотя определенное расположение может преобладать в странах огромного масштаба по той же причине, по которой оно прослеживается в тех осадочных формациях, из которых происходят кристаллические пласты. Так, например, мы видели, что в Апеннинах, близ Каррары, нисходящая серия, где она метаморфическая, состоит из: 1-го — сахаровидного мрамора; 2-го — талькового сланца; и 3-го — кварцита и гнейса; где неизмененная — из: 1-го — ископаемого известняка; 2-го — аргиллита; и 3-го — песчаника.