Недалеко от этого места находится знаменитый межледниковый слой Крофтхед, настолько хорошо известный по описанию, данному г-ном Джеймсом Гейки и другими, что мне нет необходимости описывать его здесь. Я имел удовольствие посетить этот разрез дважды, пока он был хорошо обнажен, один раз в компании с г-ном Джеймсом Гейки, и у меня нет ни тени сомнения в его истинно межледниковом характере.
В иле, очевидно, донном осадке межледникового озера, были найдены верхняя часть черепа великого вымершего быка (Bos primigenius), рога ирландского лося или оленя и кости лошади. В подробном списке меньших органических остатков, найденных в интеркалированном торфяном слое г-ном Дж. А. Махони, значатся следующие: три вида Desmidaceæ, тридцать один вид Diatomaceæ, одиннадцать видов мхов, девять видов цветковых растений и несколько видов аннелид, ракообразных и насекомых. Этот список ясно показывает, что межледниковый период, представленный этими остатками, был не только мягким и теплым, но и значительным по продолжительности. Г-н Дэвид Робертсон нашел в глине под торфом несколько видов Ostracoda.
Хорошо известный слой торфянистого вещества в Килморсе, в котором были найдены остатки мамонта и северного оленя, теперь, благодаря исследованиям Геологической службы, доказан как имеющий межледниковый возраст.
В Ирландии, как показали профессора Халл и Харкнесс, межледниковые слои, называемые ими «навозным гравием», содержат многочисленные фрагменты раковин, указывающие на более благоприятный климат, чем тот, который преобладал во время формирования валунных глин, лежащих выше и ниже них.
В Швеции межледниковые слои пресноводного происхождения, содержащие растения, были встречены г-ном Наторстом, а также г-ном Хольмстремом.
В Северной Америке г-н Уиттлси описывает межледниковые слои голубой глины, содержащие куски дерева, интеркалированные со слоями плотного грунта (тилла). Профессор Ньюберри обнаружил в Джермантауне, штат Огайо, огромный слой торфа толщиной от 12 до 20 футов, подстилающий в некоторых местах 30 футов, а в других до 80 футов тилла, и перекрывающий ледниковые отложения. Самые верхние слои торфа содержат неразложившиеся сфагновые мхи, травы и осоки, но в других частях слоя были найдены обильные фрагменты хвойной древесины, идентифицированной как красный кедр (Juniperus virginiana). Также были встречены ясень, гикори, платан, вместе с виноградными лозами и листьями бука, а с ними остатки мастодонта и великого вымершего бобра.
Межледниковые слои Англии. Шотландия была настолько сильно денудирована ледяным щитом, которым она была покрыта во время периода максимального оледенения, что в этой части острова мало что можно узнать о ранней истории ледниковой эпохи. Но в Англии, и особенно в ее юго-восточной части, дело обстоит несколько иначе. У нас есть в Норвичском краге и чиллесфордских слоях довольно хорошо развитая формация, которая сейчас обычно рассматривается как лежащая в основании ледниковой серии. То, что эта формация имеет ледниковый характер, очевидно из того факта, что она содержит раковины северного типа, такие как Leda lanceolata, Cardium Groènlandicum, Lucina borealis, Cyprina Islandica, Panopæa Norvegica и Mya truncata. Но ледниковый характер формации еще более ярко проявляется, как отмечает сэр Чарльз Лайель, в преобладании таких видов, как Rhynchonella psittacea, Tellina calcarea, Astarte borealis, Scalaria Groènlandica и Fusus carinatus.
«Лесные слои». Сразу после этого в порядке времени идет знаменитый «Лесной слой» Кромера. Этот погребенный лес был прослежен на протяжении более сорока миль вдоль побережья от Кромера до окрестностей Кессенгленда и состоит из пней деревьев, стоящих вертикально, прикрепленных к своим корням, проникающим в исходную почву, в которой они росли. Здесь и в перекрывающих флювио-морских слоях мы имеем первое свидетельство по крайней мере умеренного, если не теплого, межледникового периода. Это очевидно из характера флоры и фауны, принадлежащей к этим слоям. Среди деревьев у нас есть, например, сосна и ель, тис, дуб, береза, ольха и обыкновенный терн. Также были найдены белые и желтые кувшинки, рдест и другие. Среди млекопитающих были встречены Elephas meridionalis, также найденный в нижнеплиоценовых слоях Валь-д'Арно близ Флоренции; Elephas antiquus, Hippopotamus major, Rhinoceros Etruscus, два последних — виды Валь-д'Арно, косуля, лошадь, олень, ирландский лось, Cervus Polignacus, найденный также в Мон-Перье, Франция, C. verticornis и C. carnutorum, последний также найден в плиоценовых пластах Сен-Пре, Франция. Во флювио-морской серии были найдены Cyclas omnica и Paludina marginata, вид моллюсков, все еще встречающийся на юге Франции, но больше не обитающий на Британских островах.
Над лесным слоем и флювио-морской серией идет хорошо известная нестратифицированная норвичская валунная глина, содержащая огромные блоки диаметром 6 или 8 футов, многие из которых должны были прибыть из Скандинавии, а над нестратифицированным тиллом находится серия деформированных слоев песка и гравия. Эту серию можно считать представляющей период интенсивного оледенения. Выше этого снова идет средний дрифт г-на Сирлса Вуда-младшего, дающий раковины, которые указывают, как сейчас общепризнано, на сравнительно мягкие климатические условия. На этом среднем дрифте лежит верхняя валунная глина, которая хорошо развита в Южном Норфолке и Саффолке и имеет несомненное ледниковое происхождение. Новее всех этих являются пресноводные слои Мандсли, которые лежат в углублении, денудированном из вышеупомянутой серии. В этой формации было найдено черное торфянистое отложение, содержащее семена растений, насекомых, раковины, а также чешую и кости рыб, все из которых указывают на мягкие и умеренные климатические условия. Среди раковин есть, как и в лесном слое, Paludina marginata. А то, что за этим в Англии последовало арктическое состояние, полагают г-н Фишер и другие, основываясь на свидетельстве «следа» (Trail), описанного первым наблюдателем.
Пещерные и речные отложения. Свидетельство существования теплых периодов во время ледниковой эпохи получено из класса фактов, которые долгое время считались геологами очень озадачивающими, а именно: наличие моллюсков и млекопитающих южного типа, ассоциированных в Англии и на континенте с теми, что имеют ярко выраженный арктический характер. Например, Cyrena fluminalis — это раковина, которая в настоящее время не живет ни в одной европейской реке, но обитает в Ниле и частях Азии, особенно в Кашмире. Unio littoralis, вымерший в Британии, все еще обилен в Луаре; Paludina marginata не существует в этой стране. Эти раковины южного типа были найдены в посттретичных отложениях в Грейс-Таррок, в Эссексе; в долине Уза, недалеко от Бедфорда; и в Хоксне, в Саффолке, в ассоциации с бегемотом, тесно связанным с тем, что сейчас обитает в Ниле, и Elephas antiquus, животным, примечательным своим южным ареалом. Среди других форм южного типа, которые были встречены в пещерных и речных отложениях, — пятнистая гиена из Африки, животное, по словам г-на Докинза, идентичное, за исключением размера, пещерной гиене, африканский слон (E. Africanus) и Elephas meridionalis, великий бобр (Trogontherium), пещерная гиена (Hyæna spelæa), пещерный лев (Felis leo, var. spelæa), рысь (Felis lynx), саблезубый тигр (Machairodus latidens), носорог (Rhinoceros megarhinus и R. leptorhinus). Но самое необычное заключается в том, что вместе с ними, в тех же слоях, были найдены остатки таких животных арктического типа, как росомаха (Gulo luscus), горностай (Mustela erminea), северный олень (Cervus tarandus), овцебык (Ovibos moschatus), зубр (Bison priscus), шерстистый носорог (Rhinoceros tichorhinus), мамонт (Elephas primigenius) и другие подобного характера. Согласно г-ну Бойду Докинзу, эти южные животные распространялись на север до Йоркшира в Англии, а северные животные — на юг до широты Альп и Пиренеев.
Объяснение трудности. В качестве объяснения этих озадачивающих явлений я предположил в Philosophical Magazine за ноябрь 1868 года, что эти южные животные жили на нашем острове в теплые периоды ледниковой эпохи, в то время как северные животные жили в холодные периоды. Эту точку зрения, я рад обнаружить, недавно поддержал сэр Джон Лаббок; далее, г-н Джеймс Гейки в своем «Великом ледниковом периоде», а также в Geological Magazine, так полно вошел в предмет и привел такой массив доказательств в его поддержку, что, по всей вероятности, он вскоре будет общепринят. Единственное возражение, которое было выдвинуто, насколько мне известно, заслуживающее серьезного рассмотрения, — это возражение г-на Бойда Докинза, который утверждает, что если бы эти миграции были вековыми, а не сезонными, как предполагают сэр Чарльз Лайель и он сам, то арктические и южные животные были бы сейчас найдены в отдельных отложениях. Совершенно верно, что если бы был только один холодный и один теплый период, каждый геологически огромной продолжительности, то остатки, конечно, можно было бы ожидать найти в отдельных слоях; но когда мы учитываем, что ледниковая эпоха состояла из длинной последовательности чередующихся холодных и теплых периодов, каждый из которых длился не более десяти или двенадцати тысяч лет, мы едва ли можем ожидать, что в речных отложениях, принадлежащих к этому длинному циклу, мы сможем различить отложения холодных периодов от отложений теплых.
Слои ракушечника. Свидетельство теплых межледниковых периодов можно справедливо вывести из присутствия раковин южного типа, которые были найдены в ледниковых слоях, некоторые иллюстрации чего следуют ниже.
В южных частях Норвегии, от нынешнего уровня моря до 500 футов, найдены ледниковые слои ракушечника, подобные шотландским. В этих слоях были найдены Trochus magus, Tapes decussata и Pholas candida — раковины, которые распределены между Средиземным морем и берегами Англии, но больше не живут у берегов Норвегии.
В Капелльбаккене, недалеко от Удеваллы, в Швеции, есть обширный слой ракушечника толщиной от 20 до 30 футов. Эта формация была описана г-ном Гвином Джеффрисом. Она состоит из нескольких отчетливых слоев, по-видимому, представляющих многие эпохи и условия. Ее раковины имеют ярко выраженный арктический характер, и несколько видов не были найдены живущими к югу от полярного круга. Но примечательным обстоятельством является то, что она содержит Cypræa lurida, средиземноморскую раковину, которая, как полагал г-н Джеффрис после некоторых колебаний, принадлежит к этому слою. Опять же, в Лиллехерстехагене, на небольшом расстоянии от Капелльбаккена, обнажено другое обширное отложение. «Здесь верхний слой, — говорит г-н Джеффрис, — дает странный результат. Смешанные с повсеместным Trophon clathratus (который является высокосеверным видом и найден живущим только в пределах полярного круга) есть много раковин южного типа, таких как Ostrea edulis, Tapes pullastra, Corbula gibba и Aporrhais pes-pelicani».
В Кемпси, недалеко от Вустера, слой ракушечника описан сэром Р. Мурчисоном в его «Силурийской системе» (стр. 533), в котором были найдены Bulla ampulla и вид Oliva, раковины южного типа.
Случай, несколько похожий на вышеупомянутый, записан преподобным г-ном Кросски как встреченный в Шотландии в проливе Кайлс-оф-Бьют. «Среди слоев Клайда я нашел, — говорит он, — слой, содержащий раковины, в котором те, что имеют более южный тип, по-видимому, существуют в большем изобилии и совершенстве, чем даже в наших нынешних морях. Это открытый вопрос, — продолжает он, — не был ли наш климат немного теплее, чем сейчас, между ледниковой эпохой и сегодняшним днем».
В ледниковом слое недалеко от Гринока г-н А. Белл нашел молодь живущих средиземноморских форм, а именно Conus Mediterraneus и Cardita trapezia.
Хотя отложения, содержащие раковины умеренного или южного типа в ледниковых слоях, не часто фиксировались, из этого отнюдь не следует, что такие отложения на самом деле редки. То, что ледниковые слои должны содержать отложения, указывающие на умеренные или теплые климатические условия, — вещь настолько противоречащая всем предвзятым мнениям относительно последовательности событий во время ледниковой эпохи, что большинство геологов, если бы они встретили раковину южного типа в одном из этих слоев, мгновенно пришли бы к выводу, что ее появление там было чисто случайным, и не обратили бы на это особого внимания.
Свидетельства, полученные из «бурений». С целью выяснить, будет ли пролит дополнительный свет на последовательность событий во время формирования валунной глины путем изучения журналов скважин, пробуренных на большую глубину поверхностных отложений, я собрал летом 1867 года около двухсот пятидесяти таких записей, сделанных во всех частях горнодобывающих районов Шотландии. Изучение этих скважин показывает совершенно убедительно, что мнение о том, что валунная глина, или нижний тилл, является одной большой неразделенной формацией, полностью ошибочно.
Эти двести пятьдесят скважин представляют общую мощность 21 348 футов, что дает 86 футов как среднюю мощность пройденных отложений. Двадцать из них имеют одну валунную глину со слоями стратифицированного песка или гравия под глиной; двадцать пять имеют две валунные глины со стратифицированными слоями песка и гравия между ними; десять имеют три валунные глины; одна имеет четыре валунные глины; две имеют пять валунных глин; и ни одна не имеет менее шести отдельных масс валунной глины со стратифицированными слоями песка и гравия между ними; шестнадцать имеют две или три отдельные валунные глины, полностью различающиеся по цвету и твердости, без каких-либо стратифицированных слоев между ними. У нас, следовательно, из двухсот пятидесяти скважин семьдесят пять представляют состояние вещей, полностью отличное от того, которое демонстрируется геологу в обычных разрезах.
Полные детали характера отложений, пройденных этими скважинами, и их значение для истории ледниковой эпохи были даны г-ном Джеймсом Бенни в интересной статье, прочитанной перед Геологическим обществом Глазго, к которой я бы отослал всех тех, кто интересуется предметом поверхностной геологии.
Свидетельства, предоставленные этими скважинами о существовании теплых межледниковых периодов, однако, будут рассмотрены в последующей главе.
Другим важным и неожиданным результатом, полученным из этих скважин, к которому мы будем иметь случай обратиться, было свидетельство, которое они предоставили о Континентальном периоде.
Исштрихованные мостовые. Иногда наблюдалось, что в горизонтальных разрезах валунной глины камни и валуны все исштрихованы в одном единообразном направлении, и это было осуществлено поверх первоначальных отметин на валунах. Из этого было сделано заключение, что в формировании валунной глины должна была произойти пауза большой продолжительности, во время которой лед исчез, а глина затвердела в твердую массу. После чего старое состояние вещей вернулось, ледники снова появились, прошли по поверхности затвердевшей глины с ее включенными валунами и стерли ее таким же образом, как они ранее делали это с твердыми породами под глиной.
Пример исштрихованных мостовых в валунной глине был замечен г-ном Робертом Чемберсом в обрыве между Портобелло и Фишерроу. В нескольких местах наблюдалась узкая полоса блоков, пересекающая линию пляжа, несколько похожая на набережную или мол, но не более чем на фут выше общего уровня. Все блоки имели плоские стороны сверху, и все плоские стороны были исштрихованы в том же направлении, что и скалистая поверхность по всей стране. Подобный пример был также замечен между Лейтом и Портобелло. «Существует, короче говоря, — говорит г-н Чемберс, — поверхность валунной глины, глубоко в толще пласта, которая, по виду, находилась в точно таких же обстоятельствах, как и поверхность коренной породы ниже ранее. Ей в свою очередь пришлось выдержать вес и абразивную силу ледникового агента, в какой бы форме он ни применялся; и дополнительные отложения валунной глины, оставленные над этой поверхностью, можно предположить, были сформированы агентом в том случае».
Несколько случаев подобного характера были замечены г-ном Джеймсом Смитом из Джорданхилла на пляже в Роу и на берегу Гарлоха. Между Данбаром и Кокбернспатом профессор Гейки нашел вдоль пляжа, на пространстве 30 или 40 квадратных ярдов, множество крупных блоков известняка с уплощенными верхними сторонами, включенных в плотную красную глину, и все они были исштрихованы в одном направлении. На берегах Солуэя он нашел другой пример.
Случаи зафиксированных исштрихованных мостовых, однако, не очень многочисленны. Но это отнюдь не показывает, что они редки в валунной глине. Эти мостовые, конечно, можно найти только внутри массы, и даже там их можно увидеть только вдоль горизонтального разреза. Но разрезы такого рода редко встречаются, ибо речные русла, карьеры, железнодорожные выемки и другие раскопки подобного характера, которые обычно обнажают валунную глину, демонстрируют только вертикальные разрезы. Поэтому только вдоль морского берега, как отмечает профессор Гейки, где поверхность глины была стерта действием волн, геологу до сих пор представлялись возможности для их наблюдения.
Мало сомнений в том, что в теплые периоды ледниковой эпохи наш остров был бы покрыт пышной флорой. В конце холодного периода, когда лед исчезал, вся поверхность страны была бы покрыта на значительную глубину хаотичной массой камней и валунной глины. Поверхность, таким образом, полностью лишенная всякого семени и зародыша, вероятно, оставалась бы годами без растительности. Но с течением времени жизнь начала бы появляться, и в течение тысяч лет вечного лета, которые последовали бы за этим, почва, какой бы непригодной она, несомненно, ни была, была бы вынуждена поддерживать пышную растительность. Но хотя это было так, нам не стоит удивляться, что сейчас едва ли сохранился хоть один след этого; ибо когда ледяной щит снова наползал на остров, все живое и неживое перетиралось бы в порошок. Мы уверены, что до ледниковой эпохи наш остров должен был быть покрыт жизнью и растительностью. Но ни одного следа их сейчас не найти; нет, даже самой почвы, на которой росла растительность. Сама твердая порода, на которой лежала почва, была стерта в грязь ледяным щитом и, в значительной степени, как отмечает профессор Гейки, сметена в прилегающие моря. Сейчас даже труднее найти след древней почвы под валунной глиной, чем найти остатки почвы теплых периодов в этой глине. Что касается Шотландии, случаи старых поверхностей суши под валунной глиной фиксируются так же редко, как и случаи старых поверхностей суши в ней. Что касается геологии, существует столько же доказательств того, что наш остров был покрыт растительностью во время ледниковой эпохи, сколько и того, что он был так покрыт до этой эпохи.