1. Зернистый известняк. — Появляется во всех частях Соединенных Штатов, где до сих пор наблюдался как залегающий выше всего в ряду первичных пород. Правда, нередко обнаруживается, что он незаметно и плавно переходит в известняк, который является определенно вторичным. Примеры этого наблюдались настолько часто, что данный факт больше не вызывает сомнений. Этот и подобные ему факты, пожалуй, не следует рассматривать как опровержение принятых мнений относительно классификации горных пород согласно учению Вернера. Если необходимо разделить горные пласты Земли на первичные, переходные и т. д., то, пожалуй, не имеет большого значения, будут ли проведенные таким образом границы пересекать пласты одного и того же вещества или разделять смежные пласты, состоящие из разных материалов.
Тот ряд горных пород, который следует непосредственно за упомянутым выше первичным известняком, очень общепринято называть переходным классом. Он включает следующие пласты: металлоносный известняк, глинистый сланцы, граувакку, граувакковый сланцы и старый красный песчаник. Если мы ограничим наше внимание рассмотрением этих горных пород в том виде, в каком они существуют в нашей собственной стране, то обнаружим, что они появляются в своих различных местонахождениях при весьма однородных обстоятельствах.
2. Металлоносный известняк. — Преобладающий цвет этой горной породы — синий различных оттенков и насыщенности, переходящий в желтый и серый. Она обычно имеет плотную текстуру, ровный, крупнораковистый или несколько занозистый излом. У многих разновидностей поверхность при длительном воздействии внешней среды покрывается тонкой коркой желтовато-белого порошкообразного вещества, которое прочно держится на ней. Она часто пронизана мелкими сетчатыми прожилками кварца или известкового шпата, которые при постепенном разрушении обособленных масс противостоят процессу дезинтеграции и остаются выступать над поверхностью, придавая ей клетчатый вид. Это самая нижняя и считающаяся наиболее древней из горных пород, содержащих органические остатки, которые представляют собой остатки тайнобрачных растений и слепых животных.
Географическое распространение. — Эта горная порода широко распространена вдоль всей северо-западной стороны первичных пород великой цепи Аллеган. В Нижней Канаде и Вермонте она сопровождается зернистым известняком и зернистым кварцем, которые отделяют ее от слюдяных сланцев и тальковых пород на востоке. [См. «Указатель геологии северных штатов» Итона.] Здесь она обычно наклонена на запад под небольшим углом. Она отделена от плотного пластового известнякового слоя долины Шамплейнского озера пластом старого красного песчаника, который образует верхнюю часть цепи холмов, называемой в Вермонте горой Снейк. В округе Беркшир в западной части Массачусетса и вдоль восточного берега Гудзона в Нью-Йорке пласт первичного глинистого сланца залегает между этой породой и зернистым известняком. Гора Нью-Лебанон, сложенная из сланца и разделяющая первичный известняк Питтсфилда, Ричмонда, Стокбриджа и др. и переходные породы, залегающие у источников Нью-Лебанон и вдоль западного основания этой гряды, считается первичной. («Дьюи в «Журнале Силлимана»».) К северо-востоку от реки Гудзон переходный известняк нигде не занимает значительной площади с востока на запад, а представляет собой узкую полосу, идущую вдоль края первичных пород, и через несколько миль сменяется либо красным песчаником, либо залегающим на нем глинистым сланцем. В Вермонтах в тех же окрестностях он чередуется с глинистым сланцем и подстилает красный песчаник.
Пересекая Гудзон выше высокогорных районов и продвигаясь на юго-запад, мы видим мало этого пласта в нижней части Нью-Йорка; однако он становится более обильным в западных частях Нью-Джерси и Пенсильвании. Если предположить, что все Аллеганские горы Пенсильвании, Мэриленда и западных частей Вирджинии срезаны до уровня поверхности у основания их восточных склонов, то вполне вероятно, что обнажившееся таким образом основание на всем своем протяжении окажется сложенным из переходного известняка. Эта порода — почти единственная, которая встречается среди первичного известняка. Примерно в двадцати милях к западу от Филадельфии и Гаррисберга Коу-Хилл, Северные и Южные горы и другие восточные гряды Аллеган полностью базируются на металлоносном известняке. Он появляется из-под песчаника, составляющего тело этих гор, у Оконнеллстауна и в большинстве долин между Аллеганскими горами. Из трудов Маклюра мы узнаем, что он простирается на юг и запад практически до окончания этой горной цепи у слияния рек Алабама и Томбигби в Миссисипи.
3. Переходный аргиллит. — Это название призвано охватить не только обычные разновидности переходного глинистого сланца, но также некоторые разновидности граувакки и кремнистый сланец, который некоторыми считается обособленным пластом. Предполагается, что на всем протяжении области, занятой упомянутыми здесь горными породами, они окажутся настолько тесно переплетенными и перекрученными между собой, что рассматривать их как раздельные формации не представляется возможным.
Географическое распространение. — Формацию, включающую вышеупомянутые горные породы, можно с полным правом назвать переходным глинистым сланцем. Насколько простирается наше знакомство с ней, во всех своих местонахождениях она связана с металлоносным известняком или старым красным песчаником. Ее не следует путать с первичным аргиллитом, залегающим ниже переходного известняка и встречающимся в глубоко первичных частях Новой Англии, равно как и с глиноземистым сланцем великой вторичной формации на западе. Она отлична от обоих; и в большинстве случаев ее характер отмечен достаточной отчетливостью. Она встречается в центральных частях того обширного массива переходных пород, который окаймляет западную окраину первичных пород Нью-Йорка и Новой Англии и образует основную массу Аллеганских и Катскиллских гор. На севере она шире и обширнее, занимая значительную часть поверхности в Вермонтах, северных районах штата Нью-Йорк и Канады. В Аллеганских горах Пенсильвании, Мэриленда и Вирджинии ее пласты имеют большую мощность и в некоторых случаях образуют преобладающие горные породы, будучи при этом практически неизменно перекрыты песчаником. В ряде случаев в ней наблюдались отпечатки органических остатков, но обычно это остатки зоофитных животных, крайне непохожие на те, что так в изобилии встречаются в сланцах угольных формаций. Ее цвета изменчивы; однако чаще всего она имеет синеватый, черный или темно-коричневый цвет. Между Олбани и Питтсфилдом она встречается зеленого цвета, а в нескольких милях к юго-востоку от Уайт-Холла в штате Нью-Йорк — ярко-красного.
Граувакка, которую в этом самом общем и беглом обзоре мы отчасти сочли принадлежащей к переходному глинистому сланцу, представляется нам связующим звеном между этим глинистым сланцем и старым красным песчаником. Пытаясь дать более подробное описание этих формаций, мы, возможно, могли бы говорить о граувакке, как это делают другие, как об отдельном пласте. Тем не менее мы обычно находили ее столь тесно переплетенной либо с песчаником, либо с глинистым сланцем, что в этом расширенном обзоре не видим необходимости в ее выделении. Мы не можем согласиться с мнением некоторых исследователей, которые считали граувакку подстилающей породой великой вторичной формации долины Миссисипи. Мы почти неизменно обнаруживали ее перекрытой наклонным песчаником, отделяющим ее от вторичных пород на западе. На севере это может происходить не так часто, как в Пенсильвании, Мэриленде и Вирджинии. Г-н Итон придерживается мнения, что «граувакка подстилает весь тот район во внутренних областях штата Нью-Йорк, который ограничивался бы на севере линией, проведенной от Олбани на запад к Онондагским соляным источникам; на западе — линией, идущей от соляных источников через Бат к границе Пенсильвании; на юге — линией, идущей оттуда к Ньюбергу на Гудзоне выше высокогорных районов; и оттуда к Олбани — линией, проходящей параллельно реке на расстоянии нескольких миль».
Переходный песчаник. Старый красный песчаник Вернера? — На всем протяжении вышеупомянутой переходной формации встречается песчаник, явно принадлежащий к древнейшим отложениям этой породы. Он по большей части отчетливо стратифицирован, и во всех случаях его пласты наклонены. Он состоит из зерен кварца, соединенных скудным цементом и обычно более или менее округленных, как будто в результате истирания и воздействия водных потоков. Их обломки варьируются по величине от тончайшего песка до валунов весом в несколько фунтов. Среди Аллеганских гор имеется множество обширных пластов конгломерата, или крупнообломочной брекчии, обычно окрашенных оксидом железа. Следует также отметить, что эта формация переходного песчаника временами включает обширные пласты, слагающие частицы которых вовсе не производят впечатления округленных в результате истирания. Как и в случае практически всех пород вторичной формации, во время ее отложения, по-видимому, существовали периоды, когда воды вышележащего океана прекращали сбрасывать механические продукты разрушения прежних пород и откладывали землистое вещество из состояния химического раствора. Объяснение чередования по всему ряду нижних вторичных и флецевых пород пластов механического и химического осаждения представляет собой одну из самых интересных и сложных нерешенных проблем.
Аллеганские горы в Нью-Йорке, Пенсильвании, Мэриленде и Вирджинии состоят главным образом из пород, принадлежащих к переходному классу, и среди них песчаник, пожалуй, встречается чаще любого другого агрегата. Мы сознаем, что Маклюр не рассматривал песчаники Аллеганских гор в целом как принадлежащие к формации старого красного песчаника Вернера; и следует признать, что существует некоторая разница, по крайней мере в цвете, между железистым песчаником, который начинается на берегу залива Таппан близ Найака и простирается на юг и запад через Ньюарк, Амбой и Брансуик в Нью-Джерси, и тем песчаником, который образует тело Коу, Сайдлинг и Аллеганских гряд дальше на запад. Но мы не можем обнаружить столь заметной разницы между песчаником последних упомянутых местностей и тем, который встречается около Южной горы в Пенсильвании, у Хагерстауна в Мэриленде и близ Харперс-Ферри в Вирджинии, которые Маклюр считает старым красным песчаником. Более того, последний кажется нам практически во всех отношениях похожим на наклонный песчаник, который столь широко распространен по всему среднему и восточному хребтам Аллеганских гор в Пенсильвании и Мэриленде. Мы уже высказывали мнение, отчасти подтверждаемое наблюдениями Маклюра, что старый красный песчаник является главным основанием той части вторичной формации, которая лежит к югу от озера Онтарио. Если это так, то какой же пласт, если не старый красный песчаник, должен появляться из-под этой вторичной формации вдоль ее юго-восточной окраины? Однако мы не станем спорить из-за названия. Для наших целей достаточно констатировать, что песчаник, столь обильный во всех основных сопутствующих аллеганских хребтах на востоке, обладает характером породы, принадлежащей к переходному классу вернерианцев; то есть его пласты имеют несколько правильное падение и наклон; он не содержит пластов битуминозного угля, хотя содержит много антрацитовых и немного органических остатков. Близ вершины гряды, называемой конкретно Аллеганской, начинает проявляться переход к вторичным породам. Без вклинивания какого-либо другого пласта и без резкого изменения рельефа пласты песчаника становятся почти горизонтальными, постепенно приобретая все характеристики вторичных пород. Примерно в одной миле к западу от вершины Аллеган на дороге из Филадельфии в Питтсбург наблюдаются первые признаки угля. При спуске в долины переходные пласты снова выходят на поверхность. То же самое происходит в случае Катскиллских и других гор к западу от Гудзона: их основание сложено переходными породами, а вершины пересечены вторичными.
Горизонтальные песчаники, связанные с отложениями угля, встречающимися вдоль Огайо от Питтсбурга до слияния с рекой Грин, приобретают различные характеристики и часто подстилают обширные формации компактного известняка.
ПРИМЕЧАНИЯ:
[79] Доклад, из которого взяты эти наблюдения, был составлен в Смитленде, штат Кентукки, в январе 1820 года, вскоре после возвращения исследовательской партии из Скалистых гор. С тех пор не было возможностей восполнить нехватку изучения и сопоставления, для которых то место, удаленное от всех собраний книг и минералов, не предоставляло средств. Нам позволено упомянуть об этих обстоятельствах в смягчение нашей видимой небрежности по отношению ко многим недавним нововведениям в геологии и к некоторым последним работам, с которыми у нас не было возможности ознакомиться. — Джеймс.
[80] История Льюиса и Кларка, т. I, стр. 83. Филадельфия, 1814. — Джеймс.
[81] Мы теряемся в догадках, какое объяснение дадут сторонники доктрины недавнего эмерсирования [появления над водой] нашего континента глубоко и исключительно первичному характеру Скалистых гор. Органические остатки, до сих пор наблюдавшиеся во вторичных конгломератах вдоль основания этих гор, принадлежат главным образом животным, предположительно населявшим глубины океана. Но если гранит Скалистых гор был вытолкнут наверх в недавний период, то где же следы всех тех более древних вторичных и флецевых пород, которые должны были залегать между ним и горизонтальными песчаниками? Если бы эти горы образовывали берега того океана, в котором бо́льшая часть нашего континента была так долго погружена после поднятия старого мира, мы ожидали бы обнаружить вдоль их основания остатки литоральных [прибрежных] животных, а не тех, которые населяли океанские глубины. Было бы правильно, однако, прежде чем ссылаться на характер Скалистых гор как на опровергающий или подтверждающий какую-либо систему мнений, удостовериться, что их восточная и западная стороны во всех отношениях схожи. — Джеймс.
[82] Личное повествование, т. I, стр. 87. Американское издание. — Джеймс.
[83] Пинкертон. — Джеймс.
[84] Долина Ред-Ривер изобилует известняком, на поверхности которого часто в изобилии рассыпаны раковины устриц и других моллюсков в окаменелом состоянии, сохраняющие свою первоначальную форму целиком, в то время как на Арканзасе горные породы представлены в основном песчаником, и никакой известняк не встречается, за исключением известняка Иллинойса, Гранд-Ривер и Канейдиан-Ривер. Рукописный журнал майора Лонга. Несколько органических остатков из местности около слияния Киамеши были любезно переданы г-ном Натталом: среди них имеется раковина, наиболее близкая к разновидности Gryphaea dilatata Сауэра, 149. рис. 2, но лопасть выражена гораздо менее отчетливо, а раковина сильнее сужена к замку и несколько менее расширена, и гораздо больше похожа на Ostrea. Ее можно описать следующим образом: G. corrugata, Сау. — Маленькая створка, плоская и очень морщинистая, и, подобно другой, суженная возле замка. Макушка короткая и загнутая вверх и вбок, а бороздка очень отчетлива. Длина и наибольшая ширина маленькой створки почти равны; от 1½ до 2 дюймов. Она находится в очень сохранном состоянии. Г-н Наттал привез также из Ред-Ривер вид Ostrea, который на глаз кажется едва изменившимся. Передняя часть экземпляров отсутствует, но наибольшая ширина оставшейся части самого крупного почти три дюйма. Шарнирная ямка у этого вида пропорционально гораздо более сужена и меньше во всех отношениях, чем у любого другого вида этого рода, который мы видели; у вышеупомянутого экземпляра она составляет менее половины дюйма. Экземпляры явно принадлежали старым раковинам, будучи сильно утолщенными. Другой вид Ostrea, фрагмент замка старой и утолщенной особи, которая, по-видимому, была длинной и узкой; сама шарнирная ямка длинная и широкая. Длина замка более трех дюймов, наибольшая ширина более одного дюйма. — Джеймс.
[85] «Очень обширный пласт природной глины [аргилла] встречается на правом берегу Миссисипи, начинаясь у вершины речной долины Тиавапети у Маленького Шнура, примерно в сорока милях выше слияния Огайо и Миссисипи, и простираясь с весьма незначительными перерывами почти на шесть миль выше Гранд-Тауэра, на расстояние тридцати четырех миль. За пределами этих границ я его не наблюдал. Его цвет снежно-белый; структура тонкая, порошкообразная; излом матовый землистый. Он аморфен и прилипает к языку. Он не вскипает от кислот даже в наименьшей степени. Пласт глины залегает на горизонтальных пластах кремнистого песчаника и перекрыт ракушечным известняком. В жиле глины конкреции и прожилки кремня расположены так, что образуют с горизонтом угол около пятидесяти градусов. Глину вывозили в Новый Орлеан, Питтсбург, Сент-Луис и т. д. в значительных количествах, полагая, что это мел, в качестве какового вещества она и использовалась». Рукописный отчет г-на Джессапа.
«Кремень. — Он встречается в виде конкреций и прожилок в пласте природной глины выше долины Тиавапети. Его цвета: синевато-серый и зеленовато-черный. Он высекает искру при ударе о сталь; излом раковистый, а края полупрозрачные. Прожилки кремня падают на юго-восток». Там же.
В меле Кейп-Жирардо время от времени встречаются конкреции кремня, окруженные твердой коркой карбоната кальция, расположенной концентрическими слоями. Его цвет серовато-черный, он раскалывается с совершенно раковистым изломом, полупрозрачен по краям и легко высекает искру о сталь. «Обзор свинцовых рудников» Скулкрафта, стр. 180. — Джеймс.
[86] Джеймсон в «Эдинбургской энциклопедии», ст. «Минералогия». — Джеймс.
[87] «Личное повествование» Гумбольдта, т. IV, стр. 171, 195; т. V, стр. 553. — Джеймс.
[88] «Луизиана» Стоддарта, стр. 391. — Джеймс.
[89] Медь была обнаружена в Иллинойсе, близ истоков реки Кеш. — Джеймс.
[90] «Флюорит [плавиковый шпат]. — Этот минерал встречается в большом изобилии в семнадцати милях к югу от Шонитауна, штат Иллинойс, на Питерс-крик, и, продвигаясь примерно на тринадцать миль в юго-западном направлении, он снова появляется на поверхности земли и вблизи нее; у трех ветвей ручья Гранд-Пьер, сохраняя то же направление, он обнажается в нескольких местах на протяжении почти двадцати миль. Этот красивый и полезный вид известка встречается на Питерс-крик почти неизменно в кристаллизованной форме; кристаллы повсеместно представляют собой кубы: у трех ветвей ручья Гранд-Пьер он встречается в массах диаметром в несколько футов. Обе разновидности, как кристаллизованная, так и массивная, обладают почти всеми оттенками цвета, которые наблюдались у европейских образцов, а именно: зеленым, фиолетовым, синим, красным, желтым, белым, черным и розово-красным. Этот минерал варьируется по прозрачности: одни образцы совершенно чистые, другие непрозрачные. Некоторые из фиолетовых и розово-красных образцов при свежем изломе или измельчении издают сильный битуминозный запах; этот признак (который никогда ранее не наблюдался у этого вида известка) ощущается только у кристаллизованных образцов.