[3] Карбонат кальция был замещен карбонатом железа, а последний превратился в пероксид железа. В Сандауне окисление прошло через весь утес.
Fig. 2
COAST ATHERFIELD TO ROCKEN END WlWealden Beds. WWalpen Clay. FerFerruginous Bands of Blackgang Chine. PPerna Bed. UcUpper Crioceras Beds. BBlack Clay. AAtherfield Clay. WSWalpen and Ladder Sands. SSandrock and Clays. CkCracker Group. UgUpper Gryphæa Beds. LgLower Gryphæa Beds. CeCliff End Sands. ScScaphite. " FFoliated Clay. LcLower Crioceras " SUSands of Walpen Undercliff.
Chapter V
BROOK AND ATHERFIELD
Для большинства залив Сандаун — самое доступное место на острове для изучения более ранних пластов; и для наших первых геологических исследований он имеет преимущество, демонстрируя последовательность пластов, наклоненных так, что мы можем пройти одну формацию за другой в течение короткой прогулки. Но когда мы изучим характер геологических исследований и научимся читать летопись горных пород, а также исследуем велденские пласты и пласты зеленого песчаника в заливе Сандаун, нам будет полезно, если возможно, совершить экспедиции в Брук и Атерфилд, чтобы увидеть великолепную последовательность велденских пластов и пластов зеленого песчаника, представленных в утесах на юго-западе острова. Это пустынный участок побережья, дикий и продуваемый штормами зимой. Но эта часть острова полна интереса и очарования для любителя природы, старинных деревень, старых церквей и усадеб, которые так хорошо вписываются в окружающую среду. Деревни в основном лежат под защитой холмов (downs) на некотором расстоянии от берега; станция береговой охраны, одинокий фермерский дом или дома рыбаков, как в Бруке, — единственные жилища человека, которые мы встречаем на протяжении многих миль берега. Брук-Пойнт — место, представляющее большой интерес для геолога. Здесь мы натыкаемся на велденские пласты, несколько более древние, чем любые в заливе Сандаун. Берег у мыса во время отлива усеян стволами ископаемых деревьев. Они довольно крупные, некоторые до 20 футов в длину и от одного до трех футов в диаметре. Они известны как «Сосновый плот» (Pine Raft) и, очевидно, представляют собой массу древесины, принесенную древней рекой и выброшенную на берег возле устья, точно так же, как это происходит с большими скоплениями древесины, которые плывут вниз по Миссисипи в наши дни. Большая часть древесины была замещена камнем, кора осталась в виде углеродистого вещества, похожего на уголь, которое, однако, быстро разрушается под воздействием волн. Ископаемые деревья в основном покрыты морскими водорослями. На стволах иногда можно найти черные блестящие чешуйки ископаемой рыбы Lepidotus Mantelli. (Пласт, полный чешуек Lepidotus, был недавно обнажен в велденских отложениях залива Сандаун.) Пласты с «Сосновым плотом» образуют самую нижнюю видимую часть антиклинали. От Брук-Пойнт велденские пласты наклонены в обе стороны, на восток и запад. Поскольку береговая линия не пересекает пласты так прямо, как в заливе Сандаун, мы видим гораздо более длинный разрез слоев. По обе стороны от мыса находятся цветные мергели, за которыми следуют синие сланцы, как в Сандауне. Однако к западу, после сланцев, мы внезапно снова подходим к пестрым мергелям, за которыми следует второй набор сланцев. Долгое время оставался вопрос, вызвано ли это повторение разломом или местные условия вызвали изменение типа пластов. Заключение Меморандума Геологической службы 1889 года скорее склонялось к последнему мнению, основываясь на большом изменении, которое произошло в характере пластов на таком коротком расстоянии, предполагая, что это те же самые повторяющиеся пласты. Однако предположение о существовании разлома было подтверждено; ибо в последние годы был виден очень интересный разрез на стыке сланцев и мергелей, где подозревался разлом. Сланцы в утесе и на берегу изогнуты в форме буквы Z. Разрез, по-видимому, стал виден около 1904 года (именно весной того года я впервые увидел его) и был описан г-ном Р. У. Хули, F.G.S. (Proc. Geol. Ass., том xix., 1906, стр. 264, 265). С тех пор он остается видимым.
Велденские отложения Брука и соседнего побережья знамениты количеством костей крупных рептилий, найденных здесь с первых дней геологических исследований, 20-х и 30-х годов прошлого века, когда выдающиеся ранние геологи, такие как доктор Бакленд и доктор Мантелл, открывали чудеса того древнего мира, и до наших дней. Помимо игуанодона были найдены различные рептилии: мегалозавр, крупная рептилия, несколько похожая, но более легкого телосложения, с саблевидными зубами с зазубренными краями; гилеозавр, более мелкое существо с панцирем из пластин на спине и рядом угловатых шипов вдоль середины спины; огромный Hoplosaurus hulkei, вероятно, 70 или 80 футов в длину; морские плезиозавр и ихтиозавр и многие другие; также кости пресноводной черепахи и четыре типа крокодилов. В различных пластах встречается крупная пресноводная раковина Unio valdensis, а в утесах Брука было найдено много шишек саговниковых растений. В полосах белой песчанистой глины встречаются фрагменты папоротников Lonchopteris Mantelli. В сланцах есть полосы известняка с Cyrena, Paludina и мелкими устрицами, а также бумажные сланцы с ципридами, как в Сандауне. Берег возле Атерфилд-Пойнт покрыт упавшими глыбами известняка.
Нижний зеленый песчаник виден в заливе Комптон на северной стороне Брукской антиклинали. Здесь находится большой оползень атерфилдской глины. Пласты над глиной намного тоньше, чем в Атерфилде, а окаменелости сравнительно редки. К югу от антиклинали пласт Perna наклоняется к морю примерно в 150 ярдах к востоку от Атерфилд-Пойнт и уходит в море в виде рифа. Крупные глыбы лежат на берегу, где на выветрелых поверхностях можно найти многочисленные окаменелости. Уступы, которые здесь уходят в море, образуют опасный риф, на который наткнулись многие суда. Сейчас на рифе есть колокольный буй. На мысе находится станция береговой охраны, и до недавнего времени от вершины утеса вниз вел наклонный деревянный спуск для спуска спасательной шлюпки. Он был смыт во время штормов зимой 1912-13 годов.
Над пластом Perna залегает большая толща атерфилдской глины. Над ней лежит то, что называется «нижним пластом омаров» (Lower Lobster bed), коричневая глина и песок, в которых находятся многочисленные конкреции, содержащие маленького омара Meyeria vectensis, известного как атерфилдские омары. Было получено много прекрасных экземпляров.
Далее мы подходим к большой толще железистых песков, около 500 футов. Нижний зеленый песчаник Атерфилда был исчерпывающе изучен в ранние дни геологии доктором Фиттоном в 1824-47 годах, и на разные пласты до сих пор ссылаются в соответствии с его делениями. Самый нижний пласт — группа «Крекеров» (Crackers group) толщиной около 60 футов. В нижней части находятся два слоя твердых известковых конкреций валунной формы, некоторые длиной в несколько футов. Нижние изобилуют окаменелостями, и хотя они твердые, когда падают с утесов, они разрушаются зимними морозами, обнажая окаменелости, которые они содержат, прекрасно сохранившимися в более мягких песчаных ядрах конкреций. Gervillia sublanceolata встречается очень часто, также Thetironia minor, аммонит Hoplites deshayesi и многие другие. Под конкреционными массами и между ними образуются пещеры, эхо волн в которых дало название «Крекеры». В верхней части этой группы находится второй пласт омаров.
Самые примечательные окаменелости в нижнем зеленом песчанике — это различные роды и виды аммонитов и их сородичей. Аммонит на протяжении многих формаций был одной из самых крупных и часто самых красивых раковин. Были и совсем мелкие виды. Количество видов было очень велико. Сейчас вся группа вымерла. Они больше всего напоминали жемчужный кораблик (Nautilus), который живет до сих пор. У обоих раковина спиральная и состоит из нескольких камер, животное живет во внешней камере, а остальные являются воздушными камерами, позволяющими ему плавать. Класс головоногих (Cephalopoda), к которому относятся аммониты, наутилусы, а также каракатицы, является высшим подразделением моллюсков. Все эти животные обладают головами с глазами и щупальцами вокруг рта. Почти все они имеют раковину, либо внешнюю, как у наутилуса, либо внутреннюю, как у каракатиц, внутренняя раковина которых часто выбрасывается на берег после шторма. Головоногие делятся на два отряда. Первый включает каракатицу и аргонавта, или бумажный кораблик. Их щупальца вооружены присосками, и у них высокоразвитые глаза. Они выделяют чернильную жидкость, которая образует сепию. Внутренняя раковина вымерших видов каракатиц, цилиндрической формы, с заостренным концом, является обычной окаменелостью в различных пластах и известна как белемнит (греч. βελεμων — «дротик»). Второй отряд включает жемчужного наутилуса наших дней и многочисленных вымерших наутилоидей и аммоноидей. Щупальца жемчужного наутилуса не имеют присосок; а глаза имеют любопытное примитивное строение — то, что можно назвать камерой-обскурой без линзы. Раковины наутилуса и его сородичей имеют более простую форму, в то время как аммониты характеризуются сложными краями перегородок (септ), которыми подразделяются раковины. Камеры ископаемых аммонитов часто заполнялись кристаллами насыщенных цветов; и полированный срез, показывающий камеры, является в таком случае очень красивым объектом. [4]
Продолжая путь вдоль берега, мы подходим к группе нижних Exogyra, где в большом изобилии встречается Terebratula sella. Риф с Exogyra sinuata уходит в море примерно в 350 ярдах к западу от Уэйл-Чайн. Группа имеет толщину 33 фута, за ней следует группа Scaphites, 50 футов. Пласты содержат Exogyra sinuata, а риф со скоплениями Serpulæ уходит от утеса. В середине группы находятся полосы конкреций, содержащих Macroscaphites gigas. Следует нижний пласт Crioceras (16 футов), который пересекает дно Уэйл-Чайн. Scaphites и Crioceras — это головоногие, родственные аммонитам; но в этот нижнемеловой период произошло замечательное развитие: многие раковины начали принимать любопытные формы, как бы разворачиваться. Crioceras, очень красивая раковина, имеет форму аммонита, но обороты не соприкасаются; таким образом, образуя открытую спираль, похожую на рог барана, откуда и произошло название (греч. κέρος — баран, κριός — рог). Ancyloceras начинается как Crioceras, но от последнего оборота продолжает некоторое расстояние по прямой линии, затем снова изгибается; Macroscaphites похож, но обороты спиральной части соприкасаются. У Scaphites, гораздо более мелкой раковины, раскрученная часть намного короче, а ее контур более округлый. Она названа так из-за сходства с лодкой (греч. σκάφη). [5]
Глины и пески Уолпен и Лэддер (около 60 футов) содержат конкреции с Exogyra и аммонитом Douvilleiceras martini. Темно-зеленые глины нижней части образуют оползень, на который выходит Лэддер-Чайн. Верхняя группа Crioceras (46 футов), как и нижняя, содержит полосы Crioceras, а также Douvilleiceras martini, Gervillia, Trigonia и т.д. Следует отметить, что существует некоторая неопределенность в отношении аммоноидей, найденных в этой местности, поскольку Macroscaphites описывались как Ancyloceras, а иногда и как Crioceras. Открытие настоящего Ancyloceras (Ancyloceras Matheronianum) в Атерфилде описано (и приведен рисунок) доктором Мантеллом; но что является характерным аммоноидом пластов «Crioceras», требует дальнейшего исследования. Окрестности Уэйл-Чайн и Уолпен-Чайн представляют большой интерес. Аммониты можно найти на дне Уэйл-Чайн, выпавшими из породы. Красные железистые конкреции с аммонитами лежат на берегу, в оврагах (Chines) и на оползне (Undercliff), некоторые из аммонитов более или менее превращены в кристаллический шпат. Твердые уступы пластов Crioceras уходят в море. Берег обычно глубоко покрыт песком и мелкой галькой; но бывают времена, когда море смывает песок, обнажая уступы; и именно тогда следует исследовать берег.
Далее следуют пески Уолпен и Лэддер (42 фута); верхняя группа Exogyra (16 футов); песок Клифф-Энд (28 футов); и листоватая глина и песок (25 футов), состоящие из тонких чередований зеленоватого песка и темно-синей глины. Затем пески оползня Уолпен (около 100 футов); над которыми лежат железистые полосы Блэкганг-Чайн (20 футов). Над этими твердыми пластами падает каскад оврага. В этой местности найдены саговники и другие растительные остатки. По всему атерфилдскому зеленому песчанику встречаются фрагменты папоротника Lonchopteris (Weichselia) Mantelli. 220 футов темных глин и мягкого белого или желтого песчаника завершают нижний зеленый песчаник. В верхних пластах зеленого песчаника встречается мало органических остатков. Красивый разрез песчаника с выходом Carstone можно увидеть в глубине острова в Роке над Брайтстоуном. Песчаник здесь ярко окрашен, как пески залива Алум — хотя он относится к гораздо более древней формации — и очень красиво демонстрирует косую слоистость. Стык песчаника и Carstone также хорошо виден в песчаном карьере в Марвеле.
Мы подошли к концу нижнего мела, в который включены велденская формация и нижний зеленый песчаник. Судя по характеру флоры и фауны, они образуют один период, причем главное различие заключается в эффекте отступления береговой линии из-за опускания суши, которое впустило море поверх велденской дельты, так что у нас есть морские пласты вместо пресноводных отложений. Но то, что растения и животные велденского возраста все еще жили на недалеком континенте, показывают остатки, принесенные с суши. Эти пласты являются примером явления, часто встречающегося в геологии, — большой толщины отложений, отложенных на мелководье. Велденские отложения острова Уайт имеют толщину около 700 футов, в Кенте — значительно толще, причем Гастингские пески, нижняя часть формации, находятся ниже горизонта, встречающегося на острове: нижний зеленый песчаник имеет толщину около 800 футов. В древних породах Уэльса, кембрийских и силурийских пластах, есть тысячи футов отложений, в основном отложенных на довольно мелководье. В таких случаях происходило длительное отложение осадков, в то время как опускание области, в которой они откладывались, почти точно шло в ногу с отложением. Трудно не прийти к выводу, что опускание было вызвано весом накапливающихся отложений — продолжаясь до тех пор, пока какое-либо мировое движение сжимающегося земного шара не вызвало компенсирующее поднятие области.
[4] Несколько прекрасных аммонитов можно увидеть в отеле Clarendon, Чейл — один около 5 футов в окружности.
[5] См. «Руководство по ископаемым беспозвоночным», Британский музей естественной истории.
Chapter VI
THE GAULT AND UPPER GREENSAND
Мы видели, как континент, через который протекала великая велденская река, начал опускаться ниже уровня моря, и как воды моря хлынули поверх того, что было дельтой реки, откладывая пласты песчаника с некоторой примесью глины, которые мы называем нижним зеленым песчаником. Следующий пласт, к которому мы подходим, — это пласт темно-синей глины, более или менее песчанистой, называемый Gault. В верхних пластах она становится более песчанистой и серой по цвету. Они известны как «переходные пласты», переходящие в верхний зеленый песчаник. Толщина собственно глины Gault варьируется от 95 до 103 футов. По сравнению с материком Gault имеет небольшую толщину на острове, хотя темные глиняные полосы в песчанике Sandrock отмечают наступление схожих условий. Мелкий осадок, образующий глину, указывает на дальнейшее опускание морского дна. В целом мы находим очень мало окаменелостей в Gault на острове, хотя он очень богат окаменелостями на материке в Фолкстоне. К северу от Красного утеса Сандауна Gault образует овраг, по которому ведет тропинка к берегу. Он виден на западе острова в заливе Комптон, где в нижней части можно найти некоторые ископаемые раковины.
Верхний зеленый песчаник назван не очень удачно, так как пласты лишь частично состоят из песчаника, а в значительной степени из совсем других материалов. Некоторые предпочитают называть нижний зеленый песчаник «вектским» (Vectian), от Vectis, старого названия острова Уайт, а верхний зеленый песчаник — «селборнским» (Selbornian), название, которое обычно принято, потому что оно образует заметную черту местности вокруг Селборна в Гэмпшире. [6] Но, хотя верхний зеленый песчаник занимает меньшую площадь на острове Уайт, чем нижний, он формирует некоторые из самых характерных пейзажей острова. Одной из самых поразительных черт острова является оползень (Undercliff), волнистая лесистая местность от Бончерча до Найтона, над морским утесом, но под вторым утесом, вертикальной стеной, которая защищает его с севера. Эта стена утеса состоит из верхнего зеленого песчаника. Подобно небольшим оползням, которые мы видели в Луккомбе, оползень (Undercliff) образовался в результате серии крупных оползней, вызванных здесь вытеканием глины Gault, которая проходит почти горизонтальной полосой через основание всех южных холмов (Southern Downs) острова, причем верхний зеленый песчаник, лежащий над ней, откалывается массами и оставляет вертикальные стены утеса. Эти стены видны не только в оползне (Undercliff), но и на северной стороне холмов, где они образуют внутренний утес, нависающий над красивым поясом лесов от Шанклина до замка Кука, и снова образуют Гат-Клифф над Аппулдеркомбом. У нас есть записи о крупных оползнях на двух концах оползня (Undercliff), возле Бончерча и у Рокен-Энд, около века назад. Но большая часть оползня (Undercliff) образовалась в результате оползней в очень древние времена, до того, как началась записанная история этого острова. Выход Gault отмечен линией источников со всех сторон южных холмов. Пласты выше, мел и верхний зеленый песчаник, пористые и впитывают дождевую воду, которая просачивается, пока не достигает глины Gault, которая выводит ее на склон холма в виде источников, некоторые из которых обеспечивают водоснабжение окружающих городов и деревень.
Там, где верхний зеленый песчаник развит лучше всего, над оползнем (Undercliff), за переходными пластами следуют 30 футов желтых слюдистых песков со слоями конкреций голубовато-серого кремнистого известняка, известного как Rag. Конкреции часто содержат крупные аммониты и другие окаменелости. Далее следуют пласты песчаника и Rag, около 50 футов песчаника с чередующимися слоями Rag. Песчаники имеют серый цвет, выветриваясь до желтовато- или красновато-коричневого, окрашенные более или менее в зеленый цвет зернами глауконита. Близ вершины этих пластов находится пласт Freestone, толстый пласт мелкозернистого песчаника, выветривающегося до желтовато-серого цвета, который является хорошим строительным камнем. Большинство церквей и старых усадеб и фермерских домов в южной половине острова построены из этого камня. Затем, образуя вершину серии, идут 24 фута пластов кремня (chert beds) — полосы твердой кремнистой породы, называемой кремнем (chert), чередующиеся с кремнистым песчаником, причем песчаник содержит крупные конкреции Rag на той же линии залегания. Пласты кремня очень твердые, и там, где пласты горизонтальны, как над оползнем (Undercliff), они выступают как карниз на вершине утеса. Пожалуй, самый красивый участок верхнего зеленого песчаника — это Гор-Клифф над маяком Найтон, большая вертикальная стена с карнизом из темных пластов кремня, нависающим сверху. Толщина в оползне (Undercliff), включая переходные пласты, составляет от 130 до 160 футов.