Азот, соединенный с кислородом и небольшим количеством углекислого газа, образует нашу атмосферу.
Породы из чистого кремня, чистой глины или чистой извести встречаются редко или никогда. Большинство горных пород состоят из нескольких различных веществ, сплавленных вместе.
В породах, созданных огнем, не встречаются остатки животных, хотя в породах, созданных водой, они изобилуют. Породы, созданные водой, иногда делятся на два класса — те, которые содержат лишь случайные остатки животных, и те, которые более или менее построены из скелетов животных.
AMIBA PRINCEPS, ОДИН ИЗ МНОГИХ ОТРЯДОВ КЛАССА RHIZOPODA, УВЕЛИЧЕННЫЙ В СТО РАЗ.
В океане обитают чрезвычайно крошечные существа, называемые ризоподами (корненожками). Они живут в крошечных раковинах, самая большая из которых может быть почти размером с зерно пшеницы, но подавляющее большинство из них невидимы как раковины без микроскопа и выглядят просто как мелкая пыль. Ризоподы бывают разных форм, иногда круглые, иногда спиральные, иногда имеющие только одну клетку, иногда имеющие несколько клеток. В последнем случае в каждой клетке живет отдельное животное. Животное самого простого, а также самого маленького вида. У него нет даже рта или желудка, но оно может принимать пищу любой частью своего тела.
RHIZOPODS (MAGNIFIED).
Эти ризоподы живут в океанах в огромных количествах. Десятки миллионов постоянно появляются на свет, проживают свои крошечные жизни, умирают и опускаются на дно.
Там, на дне океана, собираются их остатки, нагроможденное множество крошечных скелетов или раковин, слой за слоем.
Долгое время подозревали, что белые меловые скалы Англии были построены подобным образом на протяжении прошлых веков. И вот, наконец, было найдено доказательство в виде ила, поднятого со дна океана — ила, полностью состоящего из бесчисленного множества этих маленьких раковин, падающих туда мириадами и медленно соединяющихся в одну массу.
Точно так же, как полагают, были построены белые меловые скалы — постепенно подготовленные на дне океана, а затем медленно или внезапно поднятые, чтобы стать частью суши.
Подумайте, каким огромным должно было быть количество крошечных живых существ, из раковин которых были созданы обширные пространства белых меловых скал. Меловые скалы и меловые слои простираются от Ирландии через Англию и Францию до самого Крыма. На юге России они, как говорят, достигают шестисот футов в толщину. И все же подсчитано, что один кубический дюйм мела содержит остатки более одного миллиона ризопод. Сколько бесчисленных миллионов миллионов должно было уйти на все это строение! Как долго должна была длиться работа по строительству!
THREE POLYPS OF CORAL.
Эти маленькие раковины не всегда мягко и равномерно опускаются на дно океана, чтобы тихо стать частью массы раковин. Иногда, там, где океан достаточно мелок, чтобы волны имели силу внизу, или куда могут достигать земные течения, их размывает, бросает одну о другую и перетирает в мелкий порошок; и мелкий порошок со временем, по разным причинам, становится твердой породой.
CORAL POLYP.
Известняк образуется и другим способом. В теплых водах южной части Тихого океана есть много островов, больших и малых, которые были сформированы удивительным образом крошечными живыми работниками. Эти работники — мягкие желеобразные существа, называемые полипами, которые трудятся вместе, возводя огромные стены и массы кораллов.
CORAL ISLAND.
YOUNG CORAL POLYP ATTACHED TO A ROCK AND EXPANDED.
Они никогда не ведут свою работу над поверхностью воды, ибо в воздухе они погибли бы. Но волны разбивают кораллы, нагромождают их выше уровня прилива и приносят землю и семена, чтобы они падали туда, пока, наконец, не образуется маленький низменный остров.
Волны не только нагромождают разбитые кораллы, но и перетирают кораллы в мелкий порошок, и из этого порошка образуется известняковая порода, точно так же, как из порошкообразных раковин ризопод. Материал, используемый полипами при строительстве кораллов, — это в основном известь, которую они способны собирать из воды, а мелкий коралловый порошок, оседая на дно, образует большие количества твердого известняка. Мягкий мел редко, если вообще когда-либо, встречается рядом с коралловыми островами.
WHITE CORAL. 2. PORTION OF A BRANCH (MAGNIFIED).
Известняки образуются таким же образом из перетирания других морских раковин и окаменелостей, различных по виду; порошок постепенно соединяется в твердую породу.
Существует еще один способ образования известняка, совершенно отличный от всех этих. Иногда в потоках воды содержится большое количество извести; и они, протекая, оставляют слои извести, которые затвердевают в породу. Или насыщенный известью источник, прокладывающий себе путь через свод подземной пещеры, оставляет всевозможные фантастические нагромождения известняка везде, где его воды могут просачиваться и капать. Такая пещера называется «сталактитовой пещерой».
Таким образом, существуют различные виды образования ископаемых пород. Могут быть породы, состоящие из других материалов, в которых окаменелости просто погребены. Могут быть породы, состоящие целиком из окаменелостей, которые собрались в массы, когда они опускались на дно моря, и там стали просто и легко соединенными вместе. Могут быть породы, состоящие из перетертого порошка окаменелостей, спрессованного в твердое вещество или соединенного каким-либо другим веществом.
Горные породы также часто образуются из целых окаменелостей, камней или раковин, связанных в одно целое каким-то естественным мягким липким цементом, который собрался вокруг них, а затем затвердел, подобно цементу, который скрепляет камни в стене.
Крошечные ризоподы (означает «корненожки»), которые играют столь большую роль в образовании мела и известняка, являются одними из самых маленьких и простых известных видов животной жизни.
Существуют также очень мелкие формы растительной жизни, которые существуют в столь же огромных количествах, называемые диатомовыми водорослями. Долгое время считалось, что они являются живыми животными, подобно ризоподам. Однако ученые теперь довольно единодушны в том, что на самом деле они являются лишь овощами или растениями.
У каждой диатомовой водоросли есть крошечная раковина или щиток, сделанный не из извести, как раковины ризопод, а из кремня. Некоторые думают, что обычный кремень может быть образован из этих крошечных раковин.
Опять же, существует вид породы, называемый горной мукой, который целиком состоит из остатков диатомовых водорослей. При рассмотрении под микроскопом видны тысячи крошечных кремневых щитков различных форм. Эта порода, или земля, очень распространена во многих местах и иногда используется как полировальный порошок. В Богемии есть слой ее толщиной не менее четырнадцати футов. И все же настолько крошечны раковины, из которых она состоит, что один квадратный дюйм породы, как говорят, содержит около четырех тысяч миллионов из них. Каждая из этих миллионов — отдельная, самостоятельная окаменелость...
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПОГРЕБЕННЫХ УГОЛЬНЫХ НАСЛОЕНИЙ И СТОЯЧИХ ПНЕЙ ДЕРЕВЬЕВ. СИДНЕЙ, КЕЙП-БРЕТОН.
a. Песчаник, b. Сланцы, c. Угольные пласты, d. Слой, содержащий корни и пни на месте произрастания.
Если вы внимательно рассмотрите кусок угля, вы обнаружите, более или менее отчетливо, отметины, подобные тем, что видны на куске дерева. Иногда они действительно очень отчетливы. Уголь изобилует отпечатками листьев, папоротников и стеблей, а ископаемые остатки растений и стволов деревьев встречаются в больших количествах в угольных пластах.
Уголь — это растительное вещество. Обширные угольные месторождения Британии и других стран — это ископаемые остатки огромных лесов.
Давным-давно, как кажется, широкие и пышные леса процветали на земле. Во многих частях поколение за поколением деревья жили, умирали и разлагались, не оставляя следов своего существования, кроме небольшого слоя черного перегноя, который вскоре уносился ветром и водой. Уголь мог образоваться только там, где были болота и трясины.
Но в болотах и трясинах, и в мелких озерах низменных земель происходили большие скопления медленно разлагающихся растительных остатков, деревьев, растений и папоротников, смешивающихся вместе. Затем, через некоторое время, низменные земли опускались, и океан, вливаясь, покрывал их слоями защитного песка или ила; а иногда суша снова поднималась, и свежие леса оживали, только чтобы в свою очередь быть снова поглощенными и покрытыми свежими песчаными или земляными отложениями.
Эти погребенные леса лежали на протяжении последующих веков, медленно затвердевая в черный и блестящий уголь, столь полезный теперь для человека.
Уголь встречается таким образом в тонких или толстых пластах, с другими слоями породы между ними, каждый из которых рассказывает свою историю веков, давно прошедших. В одном месте найдено не менее шестнадцати таких пластов угля, один под другим, каждый отделен от следующего выше и следующего ниже слоями глины, песка или сланца. Леса не могли расти в море, а слои земли не могли образоваться на суше, поэтому должно было произойти много поднятий и опусканий суши. Каждый пласт, вероятно, рассказывает историю последовательности лесов...
Прежде чем перейти к очерку ранних эпох истории Земли — эпох, уходящих далеко-далеко назад, задолго до времен Адама — необходимо еще немного подумать о том, каким образом пишется эта история и каким образом ее нужно читать.
Ибо запись эта трудна для понимания, а ее стиль выражения часто темен и таинственен. Вряд ли есть какой-либо другой том в великой Книге Природы, который студент с такой вероятностью может прочитать неверно, как этот. Поэтому очень важно воспринимать выводы геологов с осторожностью, охраняя каждый из них словами «возможно» или «может быть». Многие внушительные здания в геологии были построены на шатком фундаменте, который быстро рушился.
Во все эпохи истории мира вплоть до сегодняшнего дня происходило образование горных пород — породы, созданные огнем, формировались под землей, а породы, созданные водой, формировались над землей, хотя и под водой.
Также во все эпохи различные виды пород формировались бок о бок — известняк в одной части мира, песчаник в другой, мел в третьей, глина в четвертой и так далее. Были, правда, эпохи, когда один вид, по-видимому, был основным — эпоха известняка или эпоха мела. Но даже тогда, несомненно, происходило больше строительств пород, хотя и не в такой степени. С другой стороны, могли быть эпохи, в течение которых не образовывалось ни известняка, ни мела, ни глины. Как общее правило, однако, различные виды строительства пород, вероятно, шли вместе. Это не так хорошо понималось ранними геологами, как сейчас.
Часто бывает очень трудно распутать различные пласты и сказать, какой из них был сформирован раньше, а какой позже.
И все же, благодаря пристальному и тщательному изучению горных пород, составляющих земную кору, обнаруживается существование определенного порядка, более или менее соблюдаемого во всех частях света. Когда каждый слой был сформирован в Англии или в Америке, геолог не может сказать наверняка. Он может, однако, утверждать в любом из этих мест, что определенная масса породы была сформирована раньше другой массы в том же месте, даже если они кажутся лежащими бок о бок; ибо он знает, что они были так расположены только в результате поднятия, и что когда-то одна лежала под другой.
Геолог может пойти дальше. Он часто может заявить, что определенная масса породы в Америке и определенная масса породы в Англии, совершенно разные по виду, вероятно, были созданы примерно в одно и то же время. Как давно это было, он был бы опрометчив, пытаясь сказать; но то, что они принадлежат к одной эпохе, у него есть веские основания предполагать.
Мы находим породы, нагроможденные на породы в определенном порядке, так что мы, как правило, можем быть довольно уверены, что нижние породы были созданы первыми, а верхние — последними. Более того, мы находим во всех упомянутых слоях пород, созданных водой, признаки прошлой жизни.
Как уже было сказано, большая часть этой жизни была океанической, хотя и не вся.
Под морем, пока слои пород формировались, по кусочкам, из земли, падающей с океана на дно океана, морские существа проживали свои жизни и умирали тысячами, чтобы опуститься на то же самое дно. Миллионы исчезали, растворяясь и не оставляя следов; но тысячи сохранялись — часто раковины, иногда животные.
И это было не все. Ибо время от времени какая-то часть морского дна поднималась, медленно или быстро, пока не становилась сушей. На этой суше животные снова жили, и тысячи из них тоже умирали, и их кости рассыпались в пыль. Но кое-где один из них попадал в болото или замерзал, и его остатки сохранялись до тех пор, пока с течением веков они не превращались в камень.
И снова эта суша опускалась, и над ней океанскими водами формировались свежие слои со свежими остатками морских животных, погребенными вместе со слоями песка или извести; и снова морское дно поднималось, возможно, чтобы затем оставаться сушей до того дня, когда человек обнаружит и возьмет в руки эти скрытые остатки.
Теперь заметьте примечательный факт относительно этих окаменелостей, разбросанных повсюду по слоям осадочных пород.
В самых верхних и самых поздних слоях пород животные, найденные там, в значительной степени те же, что существуют на земле сейчас.
Покидая самые верхние породы и исследуя те, что лежат немного ниже, мы находим разницу. Некоторые из них все еще те же, а другие, если не совсем те же, очень похожи на то, что мы имеем сейчас; но кое-где появляется существо другой формы.
Спуститесь еще глубже, и виды животных изменятся еще больше. Все меньше и меньше из них напоминают тех, что сейчас населяют землю; все больше и больше принадлежат к другим видам.
Спускайтесь через слой за слоем, пока не дойдете до пород, созданных в самые ранние эпохи, и вы не найдете ни одной окаменелости, точно такой же, как животное, живущее сейчас.
Таким образом, не только породы построены в последовательном порядке, пласт за пластом, принадлежащие эпохе за эпохой в прошлом, но и ископаемые остатки также найдены в последовательном порядке, вид за видом, принадлежащие прошедшей эпохе за эпохой.
Хотя в первом случае последовательность окаменелостей была понята с помощью последовательности слоев пород, во втором случае расположение слоев пород становится более ясным с помощью именно этих окаменелостей.
Геолог, глядя на породы в Америке, может сказать, какие из них были сформированы первыми, какие вторыми, какие третьими. Также, глядя на породы в Англии, он может сказать, какие из них были сформированы первыми, вторыми, третьими. Однако ему было бы очень трудно, если не невозможно, сказать, какая из американских пород была сформирована примерно в то же время, что и какая-либо конкретная порода из английских, если бы не помощь, оказанная ему этими окаменелостями.
Точно так же, как постепенно была изучена регулярная последовательность пластов пород, так и регулярная последовательность различных окаменелостей становится все более понятной. Теперь известно, что некоторые виды окаменелостей всегда встречаются в самых старых породах, и только в них; что некоторые виды всегда встречаются в самых новых породах, и только в них; что некоторые окаменелости редко или никогда не встречаются ниже определенных слоев; что некоторые окаменелости редко или никогда не встречаются выше определенных других слоев.
Таким образом, это расположение окаменелостей постепенно превращается в настоящую летопись прошлого. Геолог, рассматривая определенные породы, вытесненные из-под земли в Англии и Америке, может сказать: «Это, безусловно, совершенно разные виды пород, и невозможно определить, как долго происходило формирование одной из них до или после другой. Но я вижу, что в обеих этих породах присутствуют одни и те же виды ископаемых остатков, отличающиеся от тех, что находятся в выше- и нижележащих пластах. Следовательно, я делаю вывод, что обе породы относятся примерно к одной и той же великой эпохе в истории прошлого мира, когда на земле обитали одни и те же животные».
Наблюдая и рассуждая таким образом, геологи составили общий план или порядок расположения пластов; и все огромные массы осадочных пород по всему миру были упорядочены в регулярную последовательность классов, поднимающихся шаг за шагом от древнейших времен до наших дней.
АМЕРИКА — СТАРЫЙ СВЕТ
(Из «Геологических очерков».)
Л. АГАССИС.
Первенец среди континентов, хотя и значительно отставший в культуре и цивилизации от некоторых более молодых земель, Америка, насколько это касается ее физической истории, была ошибочно названа «Новым Светом». Именно ее суша первой поднялась из вод, ее берега первыми омывал океан, окутывавший всю остальную землю; и в то время как Европа была представлена лишь островами, поднимавшимися то тут, то там над морем, Америка уже простирала непрерывную полосу суши от Новой Шотландии до самого Дальнего Запада.
В нынешнем состоянии наших знаний наши выводы относительно начала истории Земли, того, как она обрела форму и вид отдельной, самостоятельной планеты, должны, конечно, быть весьма расплывчатыми и гипотетическими. И все же прогресс науки столь стремительно реконструирует прошлое, что мы можем надеяться решить даже эту проблему; и тому, кто рассматривает появление человека на Земле как венец череды актов творения, каждый из которых был связан с его грядущим приходом, не покажется странным, что ему в конце концов будет позволено постичь историю, которая была лишь вступлением к его собственному существованию. Я верю, что не только будущее, но и прошлое является наследием человека, и что мы еще вернем себе наше утраченное первородство.
Даже сейчас наших знаний достаточно, чтобы утверждать: было время, когда наша Земля находилась в состоянии магматического расплава, когда ее не омывал океан и не окружала атмосфера, когда над ней не дул ветер и не проливался дождь, но интенсивный жар удерживал все ее вещества в растворенном состоянии. В те дни породы, которые сейчас являются самими костями и жилами нашей матери-Земли — ее граниты, порфиры, базальты, сиениты — были расплавлены в жидкую массу. Поскольку я пишу для неискушенного читателя, который может быть не знаком с фактами, на основе которых были сделаны эти выводы, я отвечу здесь на вопрос, который он, если бы мы беседовали лично, мог бы задать в несколько скептическом тоне. Откуда вы знаете, что такое состояние когда-либо существовало, и, если предположить, что твердые материалы, из которых состоит наша Земля, когда-то были в жидком состоянии, какое вы имеете право предполагать, что это состояние было вызвано воздействием на них жара? Я отвечаю: потому что он воздействует на них до сих пор; потому что Земля, по которой мы ходим, — это лишь тонкая кора, плавающая на жидком море расплавленных материалов; потому что силы, действовавшие тогда, действуют и сейчас, и настоящее является логическим продолжением прошлого. Из артезианских скважин, шахт, гейзеров и горячих источников была собрана масса фактов, неопровержимо доказывающих нагретое состояние всех веществ на определенной глубине под поверхностью Земли; и если нам нужны более убедительные доказательства, мы находим их в огненных извержениях, которые даже сейчас служат грозным свидетельством расплавленного океана, бурлящего внутри земного шара и время от времени прорывающегося наружу. Современный прогресс геологии привел нас последовательными и идеально связанными шагами назад к тому времени, когда то, что сейчас является лишь случайным и редким явлением, было нормальным состоянием нашей Земли; когда внутренние огни были заключены в оболочку столь тонкую, что она почти не оказывала сопротивления их частым прорывам, и они постоянно пробивались сквозь эту кору, изливая расплавленные материалы, которые впоследствии остывали и затвердевали на ее поверхности. Столь постоянными были эти извержения и столь незначительным было сопротивление, которое они встречали, что некоторые части ранних осадочных отложений пронизаны многочисленными «дымоходами» — узкими туннелями, если можно так выразиться, пробуренными жидкими массами, которые изливались через них и значительно изменили их первоначальное состояние.