Наконец, вывод, к которому я пришел в отношении относительной силы дождя и морской воды на сушу, заключается в том, что последняя является гораздо более эффективным агентом, и что ее главная тенденция — расширять долины; в то время как потоки и реки стремятся углубить их и удалить обломки разрушительного действия моря. Поскольку волны обладают большей силой, чем более открытым и незащищенным может быть пространство, они всегда будут стремиться все больше и больше расширять устья долин по сравнению с их верхними частями: отсюда, несомненно, и происходит то, что большинство долин расширяются у своих устьев — той части, в которой реки, текущие в них, обычно обладают наименьшей разрушительной силой.
При размышлении о воздействии моря на сушу на прежних уровнях нельзя упускать из виду эффект больших волн, которые обычно сопровождают землетрясения: немногие годы проходят без сильного землетрясения, происходящего в какой-либо части западного побережья Южной Америки; и волны, вызванные таким образом, обладают большой силой. В Консепсьоне, после толчка 1835 года, я видел крупные плиты песчаника, одна из которых была шесть футов в длину, три в ширину и два в толщину, выброшенные высоко на берег; и, судя по природе морских животных, все еще прилипших к ней, она должна была быть вырвана с значительной глубины. С другой стороны, в Кальяо волна отката землетрясения 1746 года унесла большие массы кирпичной кладки, размером от трех до четырех футов в квадрате, на некоторое расстояние в море. В течение веков эффект, произведенный таким образом на каждом последовательном уровне, не мог быть малым; и в некоторых третичных отложениях на этой линии побережья я наблюдал крупные валуны гранита и других соседних пород, погруженные в тонкие осадочные слои, перенос которых, кроме как с помощью волн землетрясения, всегда казался мне необъяснимым.
ПОВЕРХНОСТНЫЕ СОЛЕНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ.
Эту тему здесь можно удобно рассмотреть: я начну с наиболее интересного случая, а именно с поверхностных соленых пластов вблизи Икике в Перу. Порфировые горы на побережье резко поднимаются на высоту от одной тысячи девятисот до трех тысяч футов: между их вершинами и внутренней равниной, на которой лежит знаменитое месторождение нитрата натрия, находится высокий волнистый район, покрытый замечательной поверхностной соленосной коркой, главным образом состоящей из поваренной соли, либо в виде белых, твердых, непрозрачных конкреций, либо смешанной с песком, в последнем случае образуя компактный песчаник. Эта соленосная поверхностная корка простирается от края берегового уступа по всей поверхности страны; но никогда не достигает, как меня уверяет г-н Боллаерт (долгое время проживавший здесь), какой-либо большой толщины. Хотя очень слабый дождь выпадает только с интервалами в много лет, тем не менее небольшие воронкообразные полости показывают, что соль была в некоторых частях растворена. (Удивительно, как медленно, согласно наблюдениям М. Кордье на соляной горе Кардона в Испании «Ann. des Mines, Translation of Geolog. Mem.» Де ла Беша, стр. 60, соль растворяется там, где количество осадков, как предполагается, составляет до 31,4 дюйма в год. Подсчитано, что в течение столетия растворяется только пять футов толщины.) В нескольких местах я видел большие участки песка, совершенно влажные из-за количества хлористого кальция (как установлено г-ном Т. Риксом), содержащегося в них. Из-за того, что сцементированный солью компактный песок был красным, пурпурным или желтым в зависимости от цвета скальных пластов, на которых он покоился, я вообразил, что это вещество, вероятно, было получено путем обычного аллювиального воздействия из слоев соли, которые встречаются стратифицированными в окружающих горах («Journal of Researches», стр. 444, первое издание): но из интересных деталей, данных М. д'Орбиньи, и из обнаружения при свежем исследовании этого агломерированного песка, что он не неравномерно сцементирован, а состоит из тонких слоев песка разных оттенков цвета, чередующихся с чрезвычайно тонкими параллельными слоями соли, я заключаю, что он не аллювиального происхождения. М. д'Орбиньи наблюдал аналогичные соленые пласты, простирающиеся от Кобихи на пять градусов широты к северу, и на высотах, варьирующихся от шестисот до девятисот футов («Voyage» и т. д., стр. 102. М. д'Орбиньи нашел это отложение прорезанным во многих местах глубокими оврагами, в которых не было соли. Потоки должны были когда-то, хотя исторически это неизвестно, течь в них; и М. д'Орбиньи аргументирует из присутствия нерастворенной соли по всей окружающей стране, что потоки должны были возникнуть из дождя или снега, выпавшего не в прилегающей стране, а на ныне засушливых Кордильерах. Я могу заметить, что, наблюдая руины индейских построек в абсолютно бесплодных частях Чилийских Кордильер («Journal», 2-е издание, стр. 357), я пришел к убеждению, что климат в то время, когда индейский человек населял эту часть континента, был в некоторой степени более влажным, чем в настоящее время): из обнаружения недавних морских раковин, разбросанных на этих соленосных пластах, и под ними крупных хорошо окатанных глыб, точно таких же, как на существующем берегу, он полагает, что соль, которая неизменно является поверхностной, была оставлена испарением морской воды. Этот же вывод должен, я теперь верю, быть распространен на поверхностные соленосные пласты Икике, хотя они стоят около трех тысяч футов над уровнем моря.
В ассоциации с солью в поверхностных пластах имеются многочисленные тонкие горизонтальные слои нечистых, грязно-белых, рыхлых, гипсовых и известковых туфов. Гипсовые пласты очень примечательны тем, что изобилуют, так что иногда почти состоят из них, неправильными конкрециями размером от яйца до головы человека из очень твердого, компактного, тяжелого гипса в форме ангидрита. Этот гипс содержит некоторые посторонние частицы камня; он окрашен, судя по его действию с бурой, железом, и источает сильный глиноземистый запах. Поверхности конкреций отмечены острыми, радиальными или разветвляющимися гребнями, как если бы они были (но не на самом деле) разъедены: внутри они пронизаны ветвящимися жилами (подобными жилам известкового шпата в септариях лондонской глины) чистого белого ангидрита. Можно было бы естественно подумать, что эти жилы были сформированы последующей инфильтрацией, если бы каждый маленький погруженный обломок породы не был также окаймлен очень примечательным образом узкой каймой того же белого ангидрита: это показывает, что жилы должны были быть сформированы процессом сегрегации, а не инфильтрации. Некоторые из маленьких включенных и ТРЕСНУВШИХ обломков посторонней породы пронизаны ангидритом, и части были, очевидно, таким образом механически смещены: на острове Св. Елены я наблюдал, что известковое вещество, отложенное дождевой водой, также обладало способностью отделять мелкие обломки породы от более крупных масс. («Volcanic Islands» и т. д., стр. 87.) Я верю, что поверхностное гипсовое отложение широко распространено: я получил его образцы из Писагуа, в сорока милях к северу от Икике, а также из Арики, где оно покрывает слой чистой соли. М. д'Орбиньи нашел в Кобихе пласт глины, лежащий выше массы поднятых недавних раковин, который был насыщен сульфатом натрия и включал тонкие слои волокнистого гипса. («Voyage Geolog.» и т. д., стр. 95.) Эти широко распространенные поверхностные пласты соли и гипса кажутся мне интересным геологическим явлением, которое могло быть представлено только в условиях очень сухого климата.
Равнина или бассейн, на границах которого лежит знаменитый пласт нитрата натрия, расположена на расстоянии около тридцати миль от моря, будучи отделенной от него только что описанным соленосным районом. Она стоит на высоте 3300 футов; ее поверхность ровная и шириной в несколько лье; она простирается на сорок миль к северу и имеет общую длину (как я был проинформирован г-ном Белфордом Уилсоном, генеральным консулом в Лиме) 420 миль. В колодце недалеко от работ, глубиной тридцать шесть ярдов, были найдены песок, земля и немного гравия: в другом колодце, недалеко от Альмонте, глубиной пятьдесят ярдов, все состояло, согласно г-ну Блейку, из глины, включая слой песка толщиной два фута, который покоился на мелком гравии, а этот — на крупном гравии с крупными окатанными обломками породы. (См. замечательную статью «Geological and Miscellaneous Notices of Tarapaca» в «Silliman’s American Journal», том 44, стр. 1.) Во многих частях этой ныне совершенно пустынной равнины встречаются камыши и крупные поваленные деревья в затвердевшем состоянии, по-видимому, мимозы, погребенные на глубине от трех до шести футов; согласно г-ну Блейку, все они упали на юго-запад. Пласт нитрата натрия, как говорят, простирается на сорок-пятьдесят лье вдоль западной окраины равнины, но не встречается в ее центральных частях: он имеет толщину от двух до трех футов и настолько тверд, что его обычно взрывают порохом; он полого поднимается от края равнины на высоту от десяти до тридцати футов над ее уровнем. Он покоится на песке, в котором, как говорят, были найдены растительные остатки и битые раковины; раковины также были найдены, согласно г-ну Блейку, как на нитрате натрия, так и в нем. Он покрыт поверхностной массой песка, содержащей конкреции поваренной соли, и, как меня уверял шахтер, много мягкого гипсового вещества, точно такого же, как в уже описанной поверхностной корке: безусловно, эта корка с ее характерными конкрециями ангидрита спускается вплотную к краю равнины.
Нитрат натрия варьируется по чистоте в разных частях и часто содержит конкреции поваренной соли. Согласно г-ну Блейку, доля нитрата натрия варьируется от 20 до 75 процентов. Анализ среднего образца, проведенный г-ном А. Хейсом, дал:—
Нитрат натрия.... 64,98 Сульфат натрия.... 3,00 Хлорид натрия... 28,69 Йодистые соли......... 0,63 Раковины и мергель..... 2,60 99,90
«Маточный раствор» на некоторых нефтеперерабатывающих заводах очень богат йодистыми солями и, как предполагается, содержит много хлористого кальция. («Literary Gazette» 1841 года, стр. 475.) В неочищенном образце, привезенном домой мной, г-н Т. Рикс установил, что хлористый кальций очень обилен. Что касается происхождения этой соленой массы, то, исходя из того, как полого наклонный компактный пласт следует на протяжении стольких миль за извилистой окраиной равнины, не может быть сомнений, что он был отложен из слоя воды: из обломков погруженных раковин, из обильных йодистых солей, из поверхностной соленосной корки, встречающейся на более высоком уровне и, вероятно, морского происхождения, и из того, что равнина по форме напоминает равнины Чили и Успальяты, не может быть сомнений, что этот слой воды был, по крайней мере изначально, связан с морем. (Из официального документа, показанного мне г-ном Белфордом Уилсоном, следует, что первый экспорт нитрата натрия в Европу был в июле 1830 года, за французский счет, на британском корабле:—
В году весь экспорт составлял в квинталях. 1830............................ 17 300 1831............................ 40 885 1832............................ 51 400 1833............................ 91 335 1834........................... 149 538 Испанский квинтал почти равен 100 английским фунтам.)
ТОНКИЕ, ПОВЕРХНОСТНЫЕ, СОЛЕНЫЕ КОРКИ.
Эти соленые корки обычны во многих частях Америки: Гумбольдт встречал их на плоскогорье Мексики, а иезуит Фалькнер и другие авторы заявляют, что они встречаются с интервалами по обширным равнинам, простирающимся от устья Платы до Риохи и Катамарки. (Азара «Travels», том 1, стр. 55, считает, что Парана является восточной границей соленосного региона; но я слышал о «salitrales» в провинции Энтре-Риос.) Отсюда и происходит то, что во время засух большинство потоков в Пампе являются солеными. Я нигде не встречал этих корок так обильно, как вблизи Баия-Бланка: квадратные мили илистых отмелей, которые возле того места подняты всего на несколько футов над морем, как раз достаточно, чтобы защитить их от затопления, кажутся после сухой погоды белее, чем земля после самого густого инея. После дождя соли исчезают, и каждая лужа воды становится высокосоленой; по мере высыхания поверхности капиллярное действие вытягивает влагу вверх по кусочкам разбитой земли, сухим палкам и пучкам травы, где соль выцветает. Корка, там, где она самая толстая, не превышает четверти дюйма. М. Паршап проанализировал ее (М. д'Орбиньи «Voyage» и т. д., ч. Hist., том 1, стр. 664) и обнаружил, что образцы, собранные в самой вершине низкой равнины, возле реки Мануэльо, состоят из 93 процентов сульфата натрия и 7 процентов поваренной соли; в то время как образцы, взятые близко к побережью, содержат только 63 процента сульфата и 37 процентов хлорида натрия. Этот примечательный факт, вместе с нашим знанием того, что вся эта низкая илистая равнина была покрыта морем в недавний период, должен привести к подозрению, что поваренная соль, каким-то неизвестным процессом, со временем превращается в сульфат. Рыхлое известковое вещество здесь обильно, и случай кажущегося двойного разложения раковин и соли на Сан-Лоренцо не следует забывать.
Соленые корки вблизи Баия-Бланка не ограничиваются, хотя и наиболее обильны на низких илистых отмелях; ибо я заметил некоторые на известковой равнине между тридцатью и сорока футами над морем, и даже немного встречается в еще более высоких долинах. Низкие аллювиальные участки в долинах рек Рио-Негро и Колорадо также покрыты коркой, и в последней долине такие пространства, по-видимому, иногда затоплялись рекой. Я наблюдал соленые корки в некоторых долинах Южной Патагонии. В Порт-Дезире низкая, плоская, илистая долина была густо покрыта солями, которые при анализе г-ном Т. Риксом оказались состоящими из смеси сульфата и хлорида натрия с карбонатом кальция и землистым веществом. На западной стороне континента южные побережья слишком влажны для этого явления; но в Северном Чили я снова встретил подобные корки. На затвердевшей грязи, в частях широкой, с плоским дном долины Копьяпо, соленое вещество покрывает землю коркой толщиной в несколько дюймов: образцы, отправленные г-ном Бингли в Аптекарский зал для анализа, как говорили, состояли из карбоната и сульфата натрия. Много сульфата натрия найдено в пустыне Атакама. Во всех частях Южной Америки соленые корки встречаются наиболее часто на низких влажных поверхностях грязи, где климат довольно сухой; и эти низкие поверхности были почти в каждом случае подняты над уровнем моря в недавний период.
СОЛЯНЫЕ ОЗЕРА ПАТАГОНИИ И ЛА-ПЛАТЫ.
Салинас, или естественные соляные озера, встречаются в различных формациях на восточной стороне континента — в глинисто-известковом отложении Пампы, в песчанике Рио-Негро, где они очень многочисленны, в пемзовых и других пластах патагонской третичной формации, и в небольших первичных районах посреди этой последней формации. Порт-С.-Хулиан — самая южная точка (широта 49 градусов до 50 градусов), в которой, как известно, встречаются салинас. (Согласно Азаре «Travels», том 1, стр. 56, существуют соляные озера так далеко на север, как Чако (широта 25 градусов), на берегах Вермехо. Соляные озера Сибири, по-видимому (Паллас «Travels», английский перевод, том 1, стр. 284), встречаются в очень похожих депрессиях, что и в Патагонии.) Депрессии, в которых лежат эти соляные озера, находятся от нескольких футов до шестидесяти метров, как утверждает М. д'Орбиньи, ниже поверхности окружающих равнин («Voyage Geolog.», стр. 63); и, согласно этому же автору, возле Рио-Негро все они направлены либо по линиям С.В. и Ю.З., либо по линиям В. и З., совпадающим с общим наклоном равнины. Эти депрессии на равнине обычно имеют одну сторону ниже других, но нет выходов для дренажа. В условиях менее сухого климата выход был бы вскоре сформирован, а соль вымыта. Салинас встречаются на разных высотах над морем; они часто имеют диаметр в несколько лье; они обычно очень мелкие, но есть глубокое в формации кварцевой породы возле мыса Бланко. В сезон дождей вся соль или ее часть растворяется, переотлагаясь в течение последующего сухого сезона. В этот период вид белоснежного пространства соли, кристаллизованной в крупные кубы, очень поразителен. В большом салинас, к северу от Рио-Негро, соль на дне в течение всего года имеет толщину от двух до трех футов.
Соль почти всегда покоится на толстом пласте черного илистого песка, который является зловонным, вероятно, из-за разложения роющих червей, обитающих в нем. (Профессор Эренберг исследовал немного этого илистого песка, но не смог найти в нем никаких инфузорий.) В салинас, расположенном примерно в пятнадцати милях выше города Эль-Кармен на Рио-Негро и в трех или четырех милях от берегов этой реки, я наблюдал, что эта черная грязь покоится на гравии с известковой матрицей, подобной той, что разбросана по всем окружающим равнинам: в Порт-С.-Хулиане грязь также покоилась на гравии: следовательно, депрессии должны были быть сформированы до или одновременно с разбросом гравия. Я был проинформирован, что один небольшой салинас встречается в аллювиальной равнине внутри долины Рио-Негро, и поэтому его происхождение должно быть последующим по отношению к выемке этой долины. Когда я посетил салинас, в пятнадцати милях выше города, соль начинала кристаллизоваться, и на илистом дне лежало много кристаллов, обычно расположенных крест-накрест, сульфата натрия (как установлено г-ном Риксом), и погруженных в грязь, многочисленные кристаллы сульфата кальция, длиной от одного до трех дюймов: М. д'Орбиньи заявляет, что некоторые из этих кристаллов являются игольчатыми и длиной более даже девяти дюймов («Voyage Geolog.», стр. 64); другие являются двойниковыми и большой чистоты: те, что я нашел, все содержали немного песка в своих центрах. Поскольку черный и зловонный песок перекрывает гравий, а тот перекрывает регулярные третичные пласты, я думаю, не может быть сомнений, что эти замечательные кристаллы сульфата кальция были отложены из вод озера. Жители называют кристаллы селенита padre del sal, а кристаллы сульфата натрия — madre del sal; они уверяли меня, что оба встречаются при тех же обстоятельствах в нескольких соседних салинас; и что сульфат натрия ежегодно растворяется и всегда кристаллизуется перед поваренной солью на илистом дне. (Это то, что можно было ожидать; ибо М. Баллард утверждает «Acad. des Sciences» 7 октября 1844 года, что сульфат натрия осаждается из раствора более охотно из воды, содержащей хлорид натрия в избытке, чем из чистой воды.) Ассоциация гипса и соли в этом случае, а также в поверхностных отложениях Икике, кажется мне интересной, учитывая, как обычно эти вещества ассоциируются в более старых стратифицированных формациях.