Но из какого источника исходит та могучая сила, которая может таким образом поднять твердую Землю и изгнать океан с его ложа? Нам говорят в ответ, что эта гигантская сила обитает внутри самой Земли и является не чем иным, как подземным теплом, о котором мы уже говорили. Этот огромный внутренний огонь действует с неравной силой на разные части оболочки или коры Земли, поднимая ее в одном месте, а в другом позволяя ей осесть. Теперь он насильственен и конвульсивен, разрывая твердые породы и сотрясая основания холмов: снова он нежен и безвреден, поднимая огромные континенты с едва заметной волнистостью, не похожей на длинный, безмолвный вал океана. Так было с самого начала, и так это оказывается даже сейчас, в этот последний век геологического календаря. Ибо даже в исторические времена горы внезапно поднимались с ровной равнины; и многие части земной коры были подвержены медленному, волнообразному движению, поднимаясь здесь и оседая там, со скоростью, возможно, несколько футов в столетие. Иногда, тоже, огненная жидкость сама прорывала свои барьеры и изливала свои разрушительные потоки расплавленной породы далеко вниз в мирные, улыбающиеся долины.
Эта теория внутренней возмущающей силы, которая время от времени производит поднятия и опускания земной коры, служит для объяснения другого явления, которое не может не поразить даже самый невнимательный глаз. Осадочные породы механического формирования, как говорят, были составлены из мельчайших фрагментов, которые сначала удерживались во взвешенном состоянии в воде, а затем упали на дно. Если это правда, то следует, что эти породы, в первый период своего существования, должны были быть расположены слоями, параллельными горизонту, или почти так. Но мы теперь находим их, как все знают, в большом разнообразии положений: иногда они параллельны горизонту, иногда наклонены к нему, иногда под прямым углом к нему; иногда, тоже, они сломаны прямо поперек, иногда изогнуты и скручены самым фантастическим образом. Теперь, все эти проявления — естественные результаты поднимающей силы, действующей неравномерно снизу на твердую оболочку Земли. Когда подземный огонь приводится в действие одинаково в то же время на широкой протяженности поверхности, тогда вышележащие пласты целиком поднимаются и сохраняют свое горизонтальное положение. Но когда вся сила действует с местной интенсивностью на очень сжатой площади, тогда, в этом конкретном месте, породы выше будут наклонены, и их положение полностью изменено. Иногда они будут только согнуты и сдавлены вместе, иногда смещены и перевернуты; иногда, возможно, будет сформирована гора, и породы, прежде параллельные горизонту, будут впоследствии оставаться параллельными склонам горы.
Существует еще один процесс, известный под названием денудации, который мы не можем обойти молчанием, поскольку он занимает очень важное место в естественной истории нашего земного шара. С самого начала времен денудация непрерывно происходит на поверхности Земли, и она оставила свой след более или менее отчетливо на каждой группе горных пород, от самых нижних до самых верхних. Она включает в себя все разнообразные операции, посредством которых старые существующие горные породы разбиваются на фрагменты, или перетираются в порошок, или изнашиваются в результате трения, или растворяются под воздействием химических процессов, а затем переносятся со своего прежнего места, чтобы стать элементами новых пластов. Отсюда и название «денудация», поскольку в результате этих операций прежняя поверхность Земли уносится, а поверхность, ранее скрытая, обнажается. Объем разрушений, производимых этим процессом в каждую последующую эпоху, всегда равен объему осадочных пород, образовавшихся за то же время. Это станет сразу понятно, если мы вспомним, что осадочные породы образуются, по большей части, путем отложения осадка; а осадок — это не что иное, как фрагменты, более или менее мелкие, ранее существовавших горных пород. То, что откладывается на дне океана, было взято с поверхности суши; и новые пласты строятся из руин старых. Когда мы видим огромное каменное здание, возвышающееся до небес, мы уверены, что где-то еще на Земле был открыт карьер и что объем выемки грунта в карьере в точности соответствует объему каменной кладки в здании. Точно так же масса осадочных пород является одновременно памятником и мерой предшествующей денудации.
Процесс денудации — это работа многих и различных природных причин. Жара и холод, дождь, град и снег, химическое сродство, сама атмосфера — все они принимают в этом участие; но самая большая доля принадлежит механическому воздействию движущейся воды. Каждый маленький ручей, стекающий по склону горы, насыщен мелкозернистым осадком, который он постоянно вымывает с поверхности своего собственного русла. Каждый большой поток, помимо огромного количества ила и песка, которые он несет во время паводков в своем бурном течении, имеет русло, усеянное галькой, над которой он никогда не перестает работать, скругляя углы и полируя поверхности; и эта галька — что это, как не фрагменты старых горных пород и элементы новых, щебень природного сооружения на пути из карьера к зданию? Затем есть те могучие реки, такие как Амазонка, Ориноко, Миссисипи, Нил, Ганг, ежедневно сбрасывающие в море свой огромный груз минерального вещества, миллионы кубических футов по объему и тысячи тысяч тонн по весу. Часто этот тяжелый объем ила или песка уносится далеко в море под действием течений, но иногда он откладывается вблизи берега, образуя то, что называется дельтой, и демонстрируя замечательный пример слоистой породы на самой ранней стадии своего существования. Наконец, мы должны отметить гигантскую силу самого великого океана, действующую с неутомимой энергией на побережья континентов и островов по всему миру, размывающую и подрывающую скалы, перекатывающую огромные камни туда и сюда и распределяющую разделенные фрагменты в новом порядке на дне моря.
Чтобы полностью осознать масштаб последствий, которые можно справедливо приписать этой последней упомянутой силе, мы должны помнить, что, согласно геологической теории, почти каждая часть земной коры не раз поднималась над поверхностью океана, а затем опускалась ниже нее. Считается, что это попеременное поднятие и опускание происходило очень часто, возможно, наиболее часто, не в результате внезапных потрясений, а скорее в результате медленных или постепенных движений. Теперь, в ходе этого процесса, по мере того как суша поднималась из вод или опускалась под них, в каждом последующем столетии перед силой океанских течений и эрозионным действием прибоя открывались новые поверхности; и нетрудно представить, что накопленные руины, произведенные за долгий промежуток времени разрушительными агентами, столь мощными, столь неутомимыми, столь универсальными, могли легко обеспечить материал для очень большой доли осадочных пород, существующих в настоящее время.
До сих пор мы рассматривали земную кору как великое сооружение, медленно возводимое рукой природы; мы говорили о горных породах, которые ее составляют, об их происхождении и истории, о порядке, в котором они расположены, и о различных силах, которые работали над тем, чтобы придать им их нынешнюю форму и облик. Теперь нам предстоит взглянуть на это удивительное сооружение под новым углом; ибо геологи говорят нам, что это огромная гробница, внутри которой покоятся останки жизни, давно ушедшей в прошлое. Каждая серия пластов — это лишь новый ряд гробниц; и у каждой гробницы есть своя история. Здесь открывается взору гигантское чудовище, по сравнению с которым самый крупный зверь, бродящий ныне по лесу, выглядит ничтожным по форме и слабым по силе: там, в узком пространстве, миллионы крошечных животных скелетов найдены плотно спрессованными вместе, каждый настолько мал, что его существование можно обнаружить только с помощью мощного микроскопа. В одном месте целые скелеты найдены почти неповрежденными, заключенными в недрах твердой породы; в другом — безграничное изобилие костей и раковин; а в третьем — ни самого скелета, ни даже его разбросанных костей, а просто отпечатки следов, когда-то оставленных на песчаном пляже и до сих пор остающихся выгравированными на камне, в который мелкий песок превратился главным образом под воздействием давления. В этой чудесной костнице природы нет недостатка в реликвиях. В течение полувека работа по разграблению продолжалась без ослабления или раскаяния; гробницы отдавали своих мертвецов; каждый город в цивилизованном мире наполнил свои музеи, и кабинеты частных коллекционеров переполнены: но добыча, которая была вывезена до сих пор, кажется, составляет очень малую долю по сравнению с той, что еще остается позади.
Эти останки животных и растений, заключенные в земной коре, называются ископаемыми останками; и геологи утверждают, что ископаемые останки, сохранившиеся в каждой группе пластов, представляют собой животных и растения, которые процветали на поверхности Земли или в водах океана, когда эта группа пластов находилась в процессе формирования. Там они жили, и там они умирали, и там они были погребены в песке, или гальке, или иле, которые спускались с вод сверху. Их потомки, однако, продолжали жить, и новые формы жизни были призваны к бытию голосом Всемогущего Творца, создавая, так сказать, связующее звено между новой эпохой мира, которая наступала, и старой, которая уходила. Но и они умирали и находили гробницу под водами; ибо природа, с неисчерпаемой энергией, была все еще занята сбором материалов из старых горных пород и строительством новых. И так та эпоха уходила, как и прежняя, и приходила другая; и каждая эпоха была представлена своей собственной группой пластов; и каждая группа пластов, в свою очередь, была покрыта новым отложением; и гробницы были все запечатаны, с их бесчисленными легионами мертвых, их массивными каменными памятниками, их странными иероглифическими надписями. Наконец наступила последняя стадия истории мира, и человек появился на сцене; и это его привилегия — спуститься в эту чудесную гробницу, бродить среди памятников и пытаться прочитать надписи. В наши дни, особенно, жаждущие и полные энтузиазма исследователи находятся по всему лицу земного шара и собирают из каждой страны ископаемые останки вымерших миров. С помощью естественной истории они стремятся отвести каждому свое собственное место в рядах творения; проследить возникновение, прогресс и вымирание каждого вида в свою очередь; и даже описать природу и характер всех разнообразных форм жизни, которые обитали на Земле с самого начала.
Такова теория геологии, как она излагается в настоящее время ее самыми способными и популярными сторонниками. Мы опустили множество мелких деталей, чтобы не утомлять наших читателей, и мы держались в стороне от спорных моментов, чтобы не запутаться в чисто научной полемике. Наша цель заключалась просто в том, чтобы собрать в систематическую форму те более общие выводы, которые, какими бы поразительными они ни казались практическим людям мира сего и даже многим из тех, чьи умы привыкли к занятиям наукой в других областях, тем не менее рассматриваются как достоверные всеми, кто посвятил свою жизнь изучению геологии. Теперь остается исследовать факты, на которых основаны эти выводы, и рассмотреть линию аргументации, с помощью которой так много способных и серьезных людей были приведены к их принятию. В этой обширной области исследований мы главным образом направим наше внимание на те моменты, которые касаются древности Земли; и, пытаясь донести до наших читателей природу и силу геологических рассуждений, мы ограничимся исключительно простыми и знакомыми иллюстрациями.
ГЛАВА II. ТЕОРИЯ ДЕНУДАЦИИ, ИЛЛЮСТРИРОВАННАЯ ФАКТАМИ.
Принцип рассуждения, общий для всех физических наук — Этот принцип применим к геологии — Угольная кислота как агент денудации — Огромное количество извести, растворенное водами Рейна и унесенное в Немецкое море — Разрушение горных пород морозом — Профессор Тиндаль о Маттерхорне — Проточная вода — Ее эрозионная сила — Активный и непрекращающийся агент денудации — Минеральный осадок, выносимый в море Гангом и другими великими реками — Твердые горные породы, подрываемые и разрушаемые — Водопады Клайда в Ланарке — Эрозионная сила рек в Оверни и на Сицилии — Ниагарский водопад — Транспортирующая сила проточной воды — Паводки в Шотландии — Наводнение в долине Бань в Швейцарии.
В физических науках существует общий принцип рассуждения: объяснять явления, с которыми мы сталкиваемся в природе, действием естественных причин, существование которых нам известно. Более того, этот принцип кажется почти инстинктом нашей природы, который направляет даже наименее философски настроенных среди нас в обычных делах жизни. Когда мы стоим среди руин древнего замка, мы чувствуем полную уверенность в том, что перед нами не только памятник разрушительной силы времени, но и памятник человеческого мастерства и труда в минувшие дни. Мы не сомневаемся, что века назад звук молотка каменщика был слышен на этих стенах, ныне увенчанных плющом; что эти поросшие мхом камни были когда-то свежевытесаны в карьере и сложены один на другой человеческими руками; и что само здание было спроектировано человеческим мастерством и предназначалось для целей человеческого жилья и защиты. Или, если мы видим след ноги на песке, мы заключаем, что там была живая нога; и по характеру следов, которые он оставил, мы судим, к какому виду животных он принадлежал, будь то человек, птица или зверь. Это правда, что Бог всемогущ. Он мог бы, если бы Ему было угодно, построить старый замок при сотворении мира и позволить ему медленно превратиться в руины: или Он мог бы построить его вчера и сделать так, чтобы руины начали существовать там, где раньше не стояло никакого замка; и покрыть камни мхом, и окутать стены плющом. И что касается следа на песке, Ему было бы так же легко сделать отпечаток там, как и создать ногу, которая оставила этот отпечаток. Все это правда: но все же, если бы кто-то стал спорить в таком стиле против нас, он не смог бы поколебать наши убеждения; мы бы по-прежнему без колебаний верили, что человеческие руки когда-то построили замок, и что живая нога когда-то ступала по берегу.
Теперь этот принцип рассуждения является фундаментом, на котором самые способные современные геологи претендуют строить свою науку. Неутомимая рука природы всегда занята вокруг нас: они просят нас прийти и посмотреть на ее работы, и судить о том, что она сделала в прошлые века, по тому, что она делает сейчас перед нашими глазами. Она все еще, говорят они, строит свои пласты по всему земному шару, из известняка, песчаника и глины; она все еще поднимает в одном месте дно океана, а в другом погружает сушу; она все еще разрывает земную кору действием внутреннего огня, нарушая и наклоняя горизонтальные пласты; она все еще вздымает свои горы и вычерпывает свои долины. Все эти операции открыты для нашего осмотра; мы можем выйти и изучить их сами; мы можем исследовать работы, которые совершаются, и мы можем обнаружить также причины, которыми они производятся. И если окажется, что существует очень близкая аналогия между этими работами, которые сейчас возникают, и длинным рядом работ, которые нагромождены в земной коре, то, безусловно, не является неразумным относить последний класс явлений к действию тех же естественных причин, которые, как мы знаем, произвели первые.
Нельзя отрицать, что этот аргумент заслуживает справедливого и беспристрастного рассмотрения. Давайте же приступим к исследованию того, насколько он основан на фактах и насколько справедливо его можно применить к различным разделам геологической теории. Мы начнем с происхождения и истории слоистых горных пород; ибо это составляет, в некотором роде, каркас, на котором поддерживается и держится вся система геологии. Утверждается, что элементы, из которых состоят слоистые горные породы, — это лишь разбитые фрагменты и мельчайшие атомы ранее существовавших горных пород, унесенные агентами денудации и распределенные по какой-то отдаленной площади в виде правильных пластов или слоев; которые с течением веков медленно консолидировались в горные породы различного качества и текстуры. С целью проверки этой теории в свете только что объясненного принципа, мы намерены, во-первых, представить некоторые примеры многих форм, в которых процесс денудации происходит в настоящее время по всему миру; а затем показать, что из материалов, полученных таким образом, слоистые горные породы всех описаний — механические, химические, органические — регулярно строятся в различных местах; и что они соответствуют во всех существенных чертах слоистым горным породам в земной коре.
Среди химических агентов денудации нет более широко распространенного, чем углекислый газ. Он повсюду выделяется мертвым животным и растительным веществом в процессе гниения; он в изобилии выделяется из источников в каждой стране; и он выбрасывается в огромных количествах из земли во всех вулканических районах, как в тех, где вулканы ныне потухли, так и в тех, где они активны. Теперь хорошо известно из наблюдений, что углекислота обладает свойством разлагать многие из самых твердых горных пород, особенно те, в которых полевой шпат является ингредиентом. Это явление проявляется в больших масштабах в древнем вулканическом районе Овернь, в центральной Франции. Углекислота, которая обильно выделяется из земли, проникает в трещины и поры твердого гранита, который, будучи не в состоянии противостоять ее разлагающему действию, быстро рассыпается на куски. Этот таинственный распад твердой породы был удачно назван Доломье «la maladie du granite».
Далее, вся вода, которая течет по поверхности суши, сильно насыщена углекислотой. Дождь впитывает ее, падая через атмосферу; и реки получают еще большие притоки из земли, пока они продолжают свой путь к морю. В этом сочетании мы обнаруживаем мощный агент денудации; ибо известняковая порода будет растворяться водой, пропитанной углекислотой. Таким образом, все реки и потоки в мире, когда они текут через известняковое русло, постоянно растворяют твердую породу и уносят элементы, из которых она состоит. Одного примера будет достаточно, чтобы показать масштаб результатов, которые производятся таким образом. Бишофом, знаменитым немецким химиком, было подсчитано, что карбонат извести, который ежегодно переносится в море водами Рейна, достаточен для формирования 32 000 000 000 устричных раковин; или, если взглянуть на дело с другой стороны, его было бы достаточно для создания пласта известняка толщиной в один фут и площадью в четыре квадратных мили. Если таков ежегодный продукт одной реки, то сколь велики должны быть накопленные эффекты всех рек в мире с тех пор, как наша планета впервые вышла из рук своего Творца!