Везувий «закурил»!
Глава первая
, в которой говорится о вулканах, об извержениях, о засыпанных пеплом лесах и городах
Мы ищем виновника катастроф в истории Земли. И, чтобы найти его, нам, конечно, прежде всего надо оглянуться назад, на прошлое Земли.
Мы уже говорили о самом далеком прошлом Земли, когда создавались материки. Это было очень неспокойное, бурное время, время катастроф. Конечно, мы не можем объяснять беспорядка в земных пластах теми событиями, которые произошли при возникновении материков; не можем просто потому, что земные слои стали отлагаться позже, уже после того, как возникли материки.
Но мы все-таки недаром вспоминаем о первых временах Земли: мы ищем, какие причины могут вообще вызывать в истории Земли катастрофы; первые бурные времена Земли могут нам помочь найти этого виновника катастроф.
Каким образом родились материки? Мы уже знаем это: страшные извержения выдвинули наверх огромные массы расплавленной лавы; из этих извергнутых внутренностью Земли веществ и образовались материки.
Кто же был виновником этих первичных извержений, первичных катастроф? Виновником этим был тот неимоверный жар, который стоял внутри Земли. Этот жар расплавлял горные породы и заставлял более легкие подыматься наверх.
Жар внутри Земли — вот виновник тех давних катастроф. Мог ли этот виновник вызывать катастрофы и может ли он вмешиваться в земную историю даже теперь?
С тех пор как образовались первые материки, прошло страшно много времени. И сейчас, как будто, Земля вполне застыла. Так, по крайней мере, кажется нам, живущим на ее поверхности, на толстой земной коре.
Но сама Земля показывает, что это не так. Сама Земля напоминает нам время от времени, что она в своих глубинах еще не успокоилась.
Эльбрус, потухший вулкан Кавказа.
Чудовищные силы еще продолжают свою работу во внутренности Земли; напор этих сил так сокрушителен, что даже земная кора в некоторых местах не выдерживает и трескается.
И теперь еще, в наше время, происходят извержения расплавленных каменных пород, поднимающихся из глубин Земли.
Остров Исландия, например, создался вследствие этих извержений, он почти целиком состоит из застывшей не так давно лавы. Эта лава излилась через трещины земной коры.
Но по большей части лава изливается в наши времена не через трещины, а через узкие каналы, как бы дырки, ведущие в глубь Земли. Такие каналы располагаются обычно вдоль какой-нибудь старой трещины в земной коре.
В глубинах Земли, в расплавленных каменных породах содержится много газов; поэтому, когда начинается извержение и лава быстро устремляется вверх по каналу, она гонит перед собой газы и пары, густой черный дым. Над местом извержения повисает большое темное облако. Оно состоит из газов и паров и захваченных ими мелких частиц лавы. В воздухе частицы лавы быстро оседают; они обрушиваются вниз дождем пепла, дождем серой и черной пыли.
Пока газы, выпираемые лавой, идут вверх по каналу, они давят на его стены с такой силой, что отрывают от стен и вышвыривают вверх целые каменные глыбы; такие глыбы неожиданно, точно с неба падают на землю при извержениях; их называют бомбами.
Бомбы, пепел, излившаяся и застывшая лава, все это нагромождается вокруг выхода подземного канала целым холмом. С каждым новым извержением холм этот вырастает, поднимается все выше; наконец он становится большой горой — огнедышащей горой, или, иначе, вулканом. Если взобраться на вершину такой горы, можно увидеть устье канала, ведущего в глубину Земли; это устье называется кратером.
Извержение Лысой горы. В 1902 году из Лысой горы вырвалась жгучая туча, потом выскочила огромным вязким комком лава; в несколько минут погибло двадцать шесть тысяч людей.
Вулканов на земле очень много. Особенно много их на азиатских и американских берегах Тихого океана, на Малых Антильских островах, на островах Японии, на Филиппинских, Курильских и Зондских островах. Есть вулканы и у Средиземного моря, и на островах Атлантического океана, и в Африке.
Но не все эти вулканы можно считать действующими. Очень многие из них уже с давних времен прекратили извержения. Эти давно успокоившиеся вулканы зовут потухшими.
У нас в Советском Союзе довольно много потухших вулканов в Сибири и на Кавказе. Казбек, Эльбрус, Арарат — все это вулканические горы, образовавшиеся вследствие давних извержений. Эти горы можно считать успокоившимися навсегда. Действующие вулканы имеются в Советском Союзе только на Камчатке.
Но тут надо сказать, что вполне доверять потухшим вулканам нельзя. Известны случаи, когда вулканы, которые считались уже потухшими, вдруг принимались вновь за свою разрушительную работу. Они как бы пробуждались после длительной спячки и спешили наверстать потерянное время.
Эта фотография снята у нас в Донбассе, недалеко от станции Дружковка. Дерево давным-давно окаменело: ведь оно выросло много миллионов лет назад, в каменноугольный период.
Гора Везувий на берегу Неаполитанского залива считалась во времена древнего Рима потухшим вулканом. Кратер горы зарос дремучими лесами; в этих лесах скрывался, между прочим, Спартак, когда он поднял две тысячи лет назад восстание рабов. Прошло еще полтораста лет. Везувий не подавал никаких признаков жизни.
И вдруг 24 августа 79 года раздались сильные подземные толчки и из кратера вырвался огромный столб паров и пепла. Пары сразу же сгустились в воздухе и обрушились на землю страшным ливнем, смешанным с неимоверным количеством пепла. Огромные волны горячей грязи залили многолюдные города Помпеи и Геркуланум. Жители обоих городов погибли в густых потоках грязи. Когда грязь застыла, она окаменела.
Это извержение было, конечно, страшным несчастьем для жителей Помпей, Геркуланума и всех деревень, раскинувшихся вокруг Везувия. Но мы можем быть благодарными этому извержению: не будь его, мы знали бы сейчас гораздо меньше о жизни древних римлян.
Это молодая река — ей нет и миллиона лет. Река Иеллоустон в Северной Америке.
Дело в том, что обычно раскаленная лава, вытекающая из вулканов, сжигает и разрушает все на своем пути; поэтому, когда начинают потом раскапывать застывшую лаву, в ней не находят никаких остатков организмов. В этом отношении слои земли, составившиеся из наносов морей, рек или ветров, для нас гораздо интереснее. Ветры и реки работают очень медленно, они как бы осторожно засыпают песком или покрывают илом остатки жизни. А вулканические извержения ничего не сохраняют, они все разрушают. После них остаются только огромные массы изверженных из глубин земли пород, огромные массы сплошной лавы.
Но извержение Везувия не было таким. Из вулкана вылилась тогда не огненная лава, а вылетел пепел. И эта пепельная грязь не разрушила Помпеи и Геркуланум, а погребла их, прикрыла, как огромная крышка. Вот почему под слоем окаменевшей грязи сохранились и здания, и вещи внутри домов, и скелеты людей.
Везувий произвел как бы ту же самую работу, что производят реки и ветры; только ветры и реки затрачивают на создание пластов земли многие тысячелетия, а извержение Везувия создало толстый слой грязи в несколько часов.
Окаменевший лес. Ветры и дожди разрыхлили пепел, которым когда-то забросал вулкан эти деревья; окаменевшие столбы обнажились.
На месте погребенных городов произведены раскопки. Древний город встает перед нами точно таким, каким он был тысячу восемьсот шестьдесят лет назад, в момент, когда его вдруг застигло извержение. Мы видим, что одних людей грязевая волна застигла на бегу, другие встретили ее лежа. Мы видим, что римский солдат, стоявший на часах, не покинул своего поста, несмотря на всеобщее смятение, он спокойно встретил смерть. На перекрестке улиц находим мы два скелета: скелет мальчика лет двенадцати и скелет собаки. По положению скелетов легко догадаться, что собака пыталась спасти мальчика. На ошейнике собаки вырезано ее имя «Дельта» и записано, что Дельта два раза спасла своего хозяина: один раз вытащила его из воды, другой раз защитила от волков. В третий раз спасти своего хозяина собаке не удалось, и она погибла вместе с ним… Все, что было в тот страшный день, сохранилось, окаменев, и дошло до нас..
Из извержений нашего века самым большим было, пожалуй, извержение Лысой горы на острове Мартинике. Оно случилось в 1902 году, сожгло и разрушило город Сен-Пьер; в несколько минут погибло двадцать шесть тысяч людей. Из вулкана вырвалась сначала жгучая черная туча, прорезаемая молниями, а потом выскочила из кратера, как пробка из бутылки, раскаленным комком лава.
Туча взметнулась вверх и понесла с собою тысячи камней. Она мчалась с огромной скоростью, налетела на дома — и срезала их вровень с землей, точно ножом.
Налетела на чугунный памятник — и закрутила его, отшвырнула в сторону на несколько метров.
Иные дома сохранились: наверное, каменный град их не задел. В них уцелело все, даже стеклянные рюмки, стоявшие на столе, не разбились. Но люди погибли: они умерли от удушья.
В гавани Сен-Пьер стояло в то время восемнадцать кораблей. Семнадцать погибло, один успел ускользнуть от тучи, она только коснулась его своим краем. Но и это легкое касание стоило жизни всем пассажирам и команде; спаслись только капитан да машинист.
Они рассказывали позже о своих переживаниях: их обдало нестерпимым жаром, дыхание перехватило, — казалось, что к лицу прижата раскаленная маска…
Вот что увидели бы мы, если бы могли разрезать огромным ножом обрыв реки Иеллоустон. Пятнадцать раз вулкан засыпал леса пеплом, и каждый раз на могиле прежних вырастали новые леса.
По этим примерам видно, что не все извержения происходят одинаково. Одни вулканы выбрасывают только пепел да жгучие тучи и со взрывами взметают вверх бомбы; другие извергают еще жидкую или густую лаву; наконец, из некоторых вулканов, — например, из вулканов Мауна Лоа или Килауэа на Гавайских островах, — изливается только одна лава и стекает вниз очень спокойными потоками.
Извержение Везувия в 79 году — единственное извержение из известных нам в истории, которое засыпало здания и вещи, не спалив и не разрушив их. Но, конечно, это не единственное такое извержение в истории Земли.
В Соединенных штатах Америки целый большой район уже давно объявлен заповедником; он назван Иеллоустонским национальным парком. Река Иеллоустон — река Желтых камней — прорыла свое русло в толще пепла и лавы, оставшихся от давних извержений. Хотя река течет уже тысячи лет, она еще не сумела размыть до конца крутые берега. Высокие утесы стоят до сих пор по берегам реки, и у подножия утесов видны окаменелые стволы деревьев.
Очевидно, когда-то, еще до извержения, тут рос лес. Потом вулкан засыпал леса пеплом, и деревья, погребенные под толстым слоем пепла, окаменели. Прошло еще много лет; дожди и ветры разрушили частично скалы, образовавшиеся из вулканического пепла, и окаменелые стволы обнажились.
Но ветры и дожди разрыхлили вместе с тем верхний слой пепла, превратили его в плодородную почву; и когда сюда через много времени залетели откуда-то семена, они пустили ростки; и — можно сказать — на плечах старого окаменелого леса вырос новый живой лес. Так получилось два этажа леса: первый этаж — окаменелые деревья, второй этаж — живые.
Но — самое замечательное — извержения не прекращались, и история снова и снова повторялась.
Если вы когда-нибудь попадете в Иеллоустонокий парк, поднимитесь от подножия утесов до самой вершины. Вы насчитаете пятнадцать пластов вулканического пепла, пятнадцать этажей окаменелого леса. Подумать только, сколько нужно было времени, чтобы вырасти каждому из этих лесов!
Пятнадцать раз происходила катастрофа, превращавшая деревья в камни. И пятнадцать раз тратились без счета века, чтобы вырастить новый лес. И в конце концов лес победил. Сейчас вулканические извержения прекратились тут как будто навсегда, и на утесах растет новый, шестнадцатый лес.
Глава вторая
, содержащая четыре геологические загадки
История Земли перемежалась катастрофами. Об этом свидетельствуют земные слои, нарушение их порядка. Смятые и разорванные пласты как бы спрашивают: кто сдвинул нас с места, какая сила согнула, разломила, разбросала, вздыбила нас?
Чтобы узнать, какая сила способна производить такую огромную работу, чтобы найти виновника катастроф, мы обратились к первоначальной истории Земли, ко временам, когда только еще создавались материки. И эти времена ответили нам, что единственной такой силой, вызывающей катастрофы, был тот жар, который скрыт в самой Земле, в ее не успокоившихся внутренних частях.
Тогда мы спросили: действует ли эта сила — этот жар — и посейчас, или в наши времена, когда Земля покрыта толстой корой, она уже не может проявляться? Нам ответили вулканы: да, эта сила действует и сейчас, и одно из ее проявлений — вулканические извержения.
Таким образом, мы нашли виновника катастроф в истории Земли, виновника смещения пластов, но нам еще не ясно, как и почему сила, таящаяся внутри Земли, могла переместить пласты, которыми снаружи покрыта земная кора; нам не ясно, каким образом действует эта сила.
Пока мы знаем только одно проявление этой силы — вулканические извержения. Могли ли эти извержения произвести тот беспорядок, который мы находим в залегании пластов?
Нет, вулканические извержения этого сделать не могли. Что могут сделать извержения, какой след оставляют они на поверхности Земли?
Их следы — трещины и каналы в Земле; образовавшиеся из излитой лавы острова и горы-вулканы; целые огромные поля застывшей лавы, какие мы находим в Сибири, в Индии и во многих других местах; наконец, горячие источники, бьющие из-под земли, тоже, наверное, свидетельствуют о раскаленной лаве, залегающей где-то не очень глубоко в земле.
Все это, однако, не имеет отношения к нарушению порядка земных пластов, не может его объяснить. Очевидно, не вулканическими извержениями, а каким-то другим способом заставила сила, таящаяся в глубинах Земли, сместиться земные пласты. Каким же другим способом?
Чтобы ответить на это, мы должны разрешить загадку гор.
Горы можно найти на всех материках; они протягиваются огромными хребтами; они поднимают свои головы в облака; они одеты наверху снегом.
Почему, каким образом создались горы?
Все, что мы знаем пока о Земле, не может объяснить происхождения гор. Мы знаем, что над земной корой непрерывно работают ветры и воды; но их работа как раз сводится к сглаживанию Земли: они уничтожают, а не создают горы.
Мы знаем еще: через трещины в земной коре может извергаться лава; это как будто бы дает ответ на вопрос о происхождении гор: ведь огнедышащие горы — вулканы — создались из лавы.
Но дело в том, что только немногие горы состоят из изверженной когда-то лавы; остальные состоят из тех же наносных пластов, какие мы встречаем и в земле равнин. Значит, их создали не извержения.
Отличие этих гор от вулканических можно легко понять на таком примере. Представьте, что вы взяли в руку слегка подгнившее яблоко и сдавили его; кожица яблока в каком-нибудь месте треснет, немного яблочной мякоти выдавится наружу и застынет бугорком на кожице.
Этот бугорок будет как бы моделью горы вулканического происхождения.
Но кожица яблока может от времени сама собой сморщиться не трескаясь. На яблоке образуются складки, хотя оно цело и ни капли из его внутренности не вылилось наружу.
«Чертова куча» в Калифорнии. Этот базальт излился когда-то расплавленной лавой из глубин Земли.
Эти складки будут моделью горных хребтов, которые образовались не вследствие извержений, а каким-то другим способом. Невулканические горы — это складки или морщины Земли; их называют складчатыми.
Как же образовались складчатые горы? Какая сила заставила земные пласты выпучиться, собраться в огромные складки?
Почему лицо Земли изрезано морщинами? И почему ветры и воды, хотя они работают уже сотни миллионов лет, не смогли разгладить морщины Земли?
«Всякий, кто поднимался на высокие горы, — пишет один геолог, — наверное удивлялся, какие силы могли изогнуть, поднять земные пласты так высоко вверх. Как тверды, как крепки эти пласты, из которых сложились горы. И все же, несмотря на всю свою крепость, они должны были уступить неведомой великой силе, выгибавшей и выпиравшей их вверх».
Когда же геолог начинает исследовать горные породы, удивление его растет. Оказывается, что тут, где теперь вздымаются высочайшие горы, прежде расстилалось море. На гималайских вершинах мы находим породы, которые в сравнительно недавние времена составились из отложений на морском дне. Значит, самые высокие наши горные хребты вздымаются как раз там, где прежде были впадины залитые морем. Морское дно почему-то вдруг чудовищно выпучилось стало горами. Какой огромный размах!
Но это только первая загадка гор. За ней сразу следует другая. Величайшие горные хребты — Альпы, Пиренеи, Кавказский хребет в Европе, Гималаи в Азии, Анды в Америке — все они возникли приблизительно в одно время. Значит, сила, вызвавшая их, проявлялась сразу по всей Земле. И эти горы, несомненно, раньше были еще выше: за миллионы лет, протекшие со времени рождения этих гор, воды и ветры хорошо поработали; мы, собственно, видим сейчас только полуразрушенные остатки древних Альп, Пиренеев, Кавказского хребта, Гималаев, Анд; прежде все эти горы были еще гораздо выше.
Маттерхорн, одна из вершин Альпийских гор. На этом месте прежде было море; потом земля стала выпучиваться складками, создавать горы. Пунктирными линиями отмечены направления складок, создавших гору Маттерхорн.
И, наконец, третья загадка: мы только что говорили, что прежде на месте наших нынешних гор была впадина — морское дно; но еще до этого, прежде чем тут разлилось море, на этом месте, оказывается, были опять-таки горы. И это, очевидно, повторялось не один раз. В некоторых местах Земля то прогибалась впадиной, то выпячивалась вверх складками гор несколько раз, все снова и снова. Наши горы часто стоят на месте древних, давным-давно уже оглаженных начисто гор; наши теперешние горные хребты — это как бы возродившиеся снова древние хребты Земли. Через много миллионов лет после того, как ветры и воды стерли их до конца, горные хребты снова возродились на том же месте; возродились после того, как тут была впадина, залитая морем.
Три загадки задают нам горы: почему горные хребты создаются не все время, а вдруг, сразу на разных материках, точно каким-то судорожным усилием?
Почему они вздымаются как раз на тех местах, где прежде была впадина, морское дно, и где потом снова образуется впадина?
И почему новые горные хребты образуются часто на месте уничтоженных старых гор?
Все эти загадки можно свести в одну: каким образом силы, таящиеся в глубине Земли, заставляют пласты земной коры выпячиваться и выпирать вверх огромными складками?
Глава третья
, рассказывающая удивительную историю гор
По правде говоря, загадка гор так трудна, что только теперь геологи начинают приближаться к ее разрешению. И так как не все еще тут выяснено до конца, то разные ученые отвечают на некоторые вопросы, связанные с происхождением гор, по-разному.
Самая обычная и самая простая теория объясняет возникновение гор старением Земли.
Внутренность Земли постепенно остывает и от этого сжимается. Земная кора, которая образовалась еще в те времена, когда Земля была горячее и, значит, больше, эта кора становится теперь для Земли слишком уж просторной.
Большой каньон реки Колорадо. Река еще не успела разрушить эти скалы; но пройдут миллионы лет, и река, в союзе с дождями, ветрами, жарой и морозами, сгладит эти горы; они станут низкими, пологими холмами, тут вырастут леса.
Земная кора сморщивается совсем так же, как кожица на высыхающем яблоке или как начинает морщить одежда, когда человек худеет.
Так объясняет эта теория возникновение гор. Горы — это каменные морщины, это складки, в которые собирается кора стареющей Земли. Пусть ветры и воды пытаются разрушить эти складки, стереть их с лица Земли; все равно это им не удастся: старения Земли не остановить, все время будут появляться все новые морщины.
Мы, люди, не замечаем за время своей краткой жизни, как стареет Земля, не улавливаем, как нарастают на ее лице новые морщины. Но стоит нам только сравнить разные горные хребты, чтобы заметить, что одни из них образовались раньше, другие позже.
Кавказский хребет, например, образовался не очень давно. Воды и ветры еще не успели подточить его могущества. Горы этого хребта вздымаются высоко, так высоко, что на многих вершинах никогда не тает снег. Альпы, Пиренеи, Гималаи, Анды — все эти горы тоже поднялись сравнительно недавно, это молодые горы.
Уральский хребет гораздо древнее. От времени он уже сильно сгладился, понизился. Самые высокие горы его не достигают теперь и двух километров. Они уже не так круты, их склоны пологи, между горами раскинулись широкие долины. Гора Сабля на Северном Урале — это, пожалуй, единственная гора всего хребта, которая круто возносит вверх острую вершину; на этой горе (она только недавно была открыта и нанесена на карту) лежит единственный ледник Урала.
Так же стары и многие горы Сибири.
Тянь-Шань, хребет Иныльчек. Видите, как разрушаются, осыпаются горы?
Но еще древнее горы северной части Казахстана. Прежде их называли Киргизской степью. Уже по этому названию легко догадаться, что эти горы так сглажены, что их уже трудно признать за горы. Плоские невысокие холмы, разбросанные среди широких долин и котловин, — вот как выглядят эти горы. Утесов, гребней, ущелий, острых вершин здесь почти нет. Водопадов и бурных рек, конечно, тоже нет. Речки и ручьи текут медленно, извиваясь среди широких долин; по берегам они окаймлены зарослями тростника.
Словом, ветры и воды за многие миллионы лет, можно сказать, обстругали высокие когда-то горы так сильно, что от них остались только жалкие остатки.
Такие сильно сглаженные древние горы походят уже на равнину; их и зовут в геологии «почти равниной».
Но — мы уже знаем эту странную особенность земной коры — на месте этих стертых гор, этой «почти равнины», вырастут через миллионы лет новые горные хребты. Только сначала «почти равнина» должна еще больше сгладиться, так опуститься, что море зальет ее водой.
Почему же это случится?
Почему тут окажется море?
И почему новые горы вырастут именно на этом месте?
Очевидно, в земной коре есть какие-то неустойчивые места. Такие места, которые меньше всего могут противостоять внутриземным силам.
Они легко прогибаются и так же легко выпучиваются, когда на них напирают, сдавливая и выталкивая их вверх, соседние участки земной коры.
Так разрушаются горы.
Геологи проследили эти неустойчивые куски земной коры. Они тянутся очень длинными полосами, они вогнуты, как жолоб. Их легче залить морю, и реки, которые текут всегда вниз, часто впадают именно в такие впадины, заполненные озерами или морем.
Реки наносят сюда песок и ил, накапливают тут целые пласты наносов. Под тяжестью этих пластов неустойчивые полосы еще больше прогибаются, становятся еще менее прочными.
Но без конца так продолжаться не может. Ведь Земля стареет, и кора Земли сжимается. А раз сжимается, значит места становится меньше; идет как бы борьба за место, пласты стараются выпереть друг друга. Легче всего уступает неустойчивая полоса, она выгибается вверх, и с ней вместе выгнутся вверх и пласты, накопившиеся на ней. При этой «борьбе за место» многие пласты, конечно искривятся, разорвутся, сомкнутся, вообще порядок залегания пластов нарушится.
Пройдут миллионы лет, горы превратятся в «почти равнину», снова осядет неустойчивая полоса, снова зальет ее вода, и реки начнут нести сюда свои наносы; и, наконец, опять сжимание земной коры поднимет тут новые горы.
Так объясняется, почему возникают горы, почему на их месте потом оказываются моря и почему тут снова вырастают затем горы.
И этим же объясняется, почему земные пласты лежат не в таком порядке, как этого можно было бы ожидать; почему они смяты, разорваны, перекошены, вздыблены, как будто ими играл какой-то великан.
Глава четвертая
, рассказывающая о геологических революциях и о том, почему они случаются
Теория, которую мы только что изложили, в своей основе, очевидно, верна. История поверхности Земли, наверное, тесно связана о историей глубин Земли; и вулканические извержения, и смещения пластов земной коры, и возникновение гор — все это разные следствия одной и той же причины, все это проявление сил, скрытых внутри Земли.
Температура внутренности Земли меняется, и от этого меняется неизбежно и строение земной коры.
Но в этой теории старения Земли есть один важный недостаток: она не объясняет, почему горообразование идет не постоянно и равномерно, а только в некоторые периоды истории Земли, как бы порывами.
Ведь Земля стареет постепенно и безостановочно; казалось бы — и земная кора должна сморщиваться потихоньку, день за днем, равномерно. На самом деле это не так.
В истории Земли от тех времен, когда появилась жизнь, и до наших дней можно насчитать десять — двадцать периодов, когда шло поднятие гор. Между этими периодами тянутся промежутки во много миллионов лет, когда ветры и воды не переставали потихоньку разрушать горы, но новые горы не создавались.
Похоже на то, как будто Земля создает горы судорожным усилием, после которого ей нужна страшно долгая передышка, чтобы снова «набраться сил».
И если — говорят — земная кора морщинится потому, что Земля стареет, то, верно, она стареет не так бесповоротно, как мы, люди. Ведь периоды, когда кора сморщивается, чередуются о другими периодами, когда она вновь разглаживается. Как будто Земля то стареет, то вновь молодеет.
Эта периодичность имеет огромное значение в истории Земли, потому что в те периоды, когда поднимаются горы, меняется и распределение океана и суши, и климат Земли.
В долгие спокойные периоды земной истории почти на всей Земле стоит очень теплый климат; океан занимает в эти времена гораздо больше места, чем теперь; он заливает низменные части материков, так что тут образуются широкие мелководные моря.
Моря эти очень важны для геологии: в них впадают реки и наносят сюда ил и песок; именно тут, в этих морях, отлагаются слои, по которым потом, когда моря отхлынут, геолог будет восстанавливать историю Земли. Если бы не было этих мелководных, сравнительно недолговечных морей, мы бы сейчас знали гораздо меньше о прошлом Земли.
Вслед за этим долгим периодом благополучия и спокойствия это время можно назвать спокойным еще и потому, что тогда извержения случаются реже, вулканы как будто засыпают, вслед за этой долгой передышкой начинается период бурный и суровый.
Океан отступает назад, так что мелководные моря высыхают, материки обнажаются от воды, суши становится гораздо больше. В разных местах начинают подниматься горные хребты, точно под землей идет какая-то спешная работа. Становится холоднее. Чаще происходят извержения вулканов.
Эти бурные периоды так отличны от долгих спокойных, и они так резко меняют поверхность Земли, что американские геологи назвали эти периоды геологическими революциями.
Геологическая революция кончается, и снова Земля успокаивается, климат постепенно начинает теплеть, горы под воздействием ветров и вод начинают понемногу сглаживаться, океан снова расширяется, и низменные части материков опять становятся широкими мелкими морями.
Чем же можно объяснить чередование бурных и спокойных периодов в истории Земли? Или земная кора не все время сжимается и собирается в морщины? Какая сила и почему прерывает перебивает ее сжимание?
Точного ответа нельзя пока еще дать, но некоторые догадки все же имеются.
Глава пятая
, которая доказывает, что материки плавают
Взгляните на географическую карту. Синими пятнами обозначены на ней океаны, желтыми — материки. Длинной синей полосой протянулся через всю карту сверху донизу Атлантический океан. Попробуйте уничтожить его. Этот опыт, в действительности, конечно, невозможный, на карте легко выполним. Надо только вырезать ножницами полосу океана и придвинуть потом Америку вплотную к Европе и Африке.
Когда вы это сделаете, вы заметите странную вещь: Америка так хорошо приладится своим восточным берегом к западным берегам Европы и Африки, точно Новый Свет и Старый Свет составляли когда-то одно целое; выгнутый берег Южной Америки как раз войдет в вогнутость Африки, один материк дополнит другой.
Откуда такое совпадение? Почему материки дополняют друг друга, как дополняют друг друга половинки разбитой тарелки или два куска разорванного листа бумаги, если их приставить друг к другу?
Ответ может быть только один. Очевидно, это совпадение не случайно. Очевидно, Америка действительно была когда-то продолжением Африки и Европы. Этот великий древний материк почему-то раскололся, и Америка отошла потом на запад, так что между нею и нами образовался промежуток — Атлантический океан.
Это единственный возможный ответ. Но это очень странный ответ. Странно не то, что материк может расколоться, — мы ведь уже знаем, как могучи подземные силы, воздействующие на земную кору, и мы знаем также, что кора иногда не выдерживает их напора и разламывается, — странно тут, как Америка могла отойти на запад.
Целый огромный материк, пустившийся в путешествие, Америка, уползающая от Европы, это, пожалуй, слишком уж необычайно.
Но разве нашим прапрапрапрадедам не казалось таким же необычайным и странным утверждение, что Земля, которая кажется нам неподвижной, мчится на самом деле с бешеной быстротой вокруг Солнца? Наверное, им это казалось и странным, и неправдоподобным. Однако теперь в этом никто уже не сомневается, мы к этой мысли привыкли.
Что, собственно, странного в том, что материки могут двигаться? Правда, они огромны, по ним текут реки, на них расположены озера, леса, болота, равнины, горные хребты, дороги и города; они так огромны, — материки, — что кажутся нам незыблемыми. Но ведь по сути материки — это глыбы всплывшей когда-то и затвердевшей потом лавы, клочки той гранитной пены, которую выделила вверх Земля еще в те времена, когда она была пламенной и жидкой.
Эти клочки всплыли вверх потому, что они были легче, чем остальные вещества Земли, оставшиеся в ее глубине. И, значит, эти клочки — материки — должны были плавать по поверхности Земли до тех пор, пока не затвердеет и внутри.
Так просто объясняется «пловучесть» материков, возможность их передвижения.
Тут надо только заметить, что «плавание» материков никак нельзя сравнивать с плаванием вещей в воде. Мы не знаем сейчас, какова та лава, которая находится под земной корой, подстилает материки; но мы все же знаем, что ее никак нельзя сравнивать с водой или, окажем, с молоком: она гораздо более вязкая. Если уже сравнивать ее с чем-нибудь, то лучше будет сравнивать ее с густым, засахарившимся медом; в таком меду, конечно, плавать было бы очень трудно, всякое движение комков в нем шло бы медленно и туго.
Таким образом мы пришли к выводу, что материки могут, хотя и страшно медленно, передвигаться по толще лавы, подстилающей их; их может относить на север или на юг, на запад или на восток.
Но каждое тело, каждая вещь, которая плывет, должна быть погруженной в ту среду, в которой она плавает. Пароход плывет по воде, это значит — он сидит в воде, погружен в нее донной частью. Пловец лежит, отдыхая, на воде, это значит — почти все его тело под водой, только лицо высовывается из воды. Ледяная глыба плывет по морю, — только небольшая часть ее видна над поверхностью воды, гораздо большая находится под водой.
Так же, очевидно, обстоит дело и с материками. Они плавают на поверхности подстилающей их лавы; значит, они погружены своей нижней частью в эту лаву, ввязли в нее.
Геологи полагают, что средняя толщина материков около тридцати километров. Из этих тридцати километров можно двадцать шесть отвести на ту часть, которая погружена в лаву, и всего четыре, а может быть и еще меньше, на ту часть, которая выдается над уровнем подземной лавы.
Материк можно сравнить с сильно нагруженным кораблем, который сидит глубоко в воде. Только материк сидит не в воде, а в толще лавы, находящейся под земной корой.
Всегда ли материки сидят так глубоко? Или, может быть, и тут нет постоянства? Может быть, материки иногда поднимаются немного наверх, всплывают, а иногда оседают еще ниже, еще глубже погружаются в подстилающую их лаву?
Глава шестая
, о том, что материки то всплывают, то снова оседают
Мы видели, что горообразование идет не постоянно, а с перерывами; периоды поднятия гор сменяются спокойными периодами. С другой стороны, времена горообразования связаны почему-то с отступанием океана, а в спокойные времена, наоборот, океан наступает на сушу и заливает огромные куски материков.
Чем объяснить эту связь? И чем объяснить вообще странную периодичность в появлении гор?
Теория, которая пытается это объяснить, опирается на те сведения, которые добыты учеными-физиками, изучающими радиоактивные вещества.
Мы уже упоминали об этих веществах, когда говорили о способах определения возраста Земли и об «урано-свинцовых часах». Мы говорили, что некоторые вещества — радиоактивные вещества — не остаются неизменными, а сами собой все время изменяются, превращаются в совсем другие вещества. Мы говорили об этом, но мы не упомянули тогда, что пока совершается это превращение, радиоактивные вещества непрерывно выделяют теплоту.
Некоторые геологи считают, что именно в этом кроется причина чередования в истории Земли спокойных периодов и периодов геологических революций, горообразований.
Радиоактивные вещества, находящиеся под землей, непрерывно выделяют тепло, разогревают лаву, на которой лежат материки. Из-за этого лава разогревается так сильно, что расплавляется. Если бы она продолжала и дальше нагреваться и тепло никуда не уходило из нее, она в конце концов расплавила бы и материки. К счастью, этого не случается. Когда лава, подстилающая материки, расплавляется, она начинает отдавать свое тепло той части земной коры, которая всего тоньше, — морскому дну. Так она постепенно освобождается от избытка теплоты. А избавившись от избытка теплоты, она начинает густеть, затвердевает. Но проходят миллионы лет, снова радиоактивные вещества заставляют внутренность Земли расплавиться, и снова все повторяется с начала.
Так лава, подстилающая материки, периодически то разжижается, то снова густеет. А от этого на поверхности Земли происходят великие перемены.
Пока подстилка материков плотна, материки вдавливаются в нее неглубоко, они как бы выперты вверх, — это время высокого стояния материков; океан не может залить их, на Земле много свободной от воды суши.
Но вот подстилка материков начинает медленно расплавляться, и материки так же медленно начинают погружаться в нее все глубже; материки опускаются на километр или на полтора, и океан заливает их низменные части; это время низкого стояния материков, время, когда океан заливает их окраины и тут образуются мелководные моря; время это тянется очень долго.
Но вот подстилка материков освободилась от избытка тепла и вновь загустела. Материки снова всплывают наверх, океан отступает. Вместе с тем земная кора, которая теперь уже слишком просторна для освободившихся от тепла внутренних частей Земли, начинает сжиматься. Разные участки коры начинают со страшной силой давить друг на друга. Разражается геологическая революция: пласты коры сминаются, как воск, и там, где имеются неустойчивые полосы, которые прежде были покрыты мелководными морями, там теперь выпучиваются горы.
Круг завершен. Начинается новый круг.
Наше теперешнее время, в которое мы живем, это в геологическом смысле спокойное время, вернее — начало спокойного периода. Последняя геологическая революция произошла сравнительно недавно. Сейчас материки стоят еще высоко, на Земле много суши; горы постепенно, под воздействием рек и ветров, понижаются.
Но нашим потомкам предстоит неизбежно — если только эта теория верна — пережить постепенное опускание материков, наступление океана и потом, через много миллионов лет, новый подъем материков и рождение новых гор.
Такова эта теория, объясняющая и возникновение гор, и те нарушения, которые мы находим в порядке залегания пластов, и наступления и отступания океана, и связь между всеми этими событиями.
И эта теория, как и та, которую мы изложили прежде, объясняет все явления одной причиной: изменением температуры во внутренних частях Земли. Но эта теория, в отличие от прежней, совсем не утверждает, что Земля все время холодеет, постепенно и бесповоротно стареет. Наоборот, выходит, что в Земле благодаря радиоактивным веществам время от времени накапливается избыток теплоты. Все те перемены, которые происходят на поверхности Земли, и вызываются этим избытком теплоты, избытком сил. Земля еще молода, складки на ее лице то появляются, то вновь разглаживаются. Земная кора не все время сморщивается, она время от времени вновь растягивается.
Земная кора то сжимается, то вновь расправляется. Земля точно пульсирует. За всю земную историю мы можем насчитать немного ударов этого пульса. Между ним огромные, на много миллионов лет, паузы. Мы живем сейчас как раз при начале одной из таких пауз.
Глава седьмая
, рассказывающая о содроганиях земли
История человечества развертывается в сравнительно тихое и спокойное время, она совпала с геологической паузой. Но даже и это время нельзя назвать вполне спокойным. История Земли не останавливается никогда. И бывают случаи, когда она властно врывается в человеческую историю, в жизнь людей.
«…Мы о женой спали в крайней комнате, а рядом с нами находилась детская, где спали наши мальчики. Ночью нас разбудил страшный толчок, который сбросил нас с постелей. Едва я немного опомнился (мне уже не впервые приходится переживать землетрясения, я восемь лет живу около Мессины), я схватил одеяло, закутал жену и бросился, таща ее за собой, к выходу. Все кругом нас качалось, пол то поднимался, то опускался, весь дом точно вращался. Дверь тряслась и скрипела. Это длилось секунд двадцать пять — тридцать, может быть — больше, не знаю. Затем колебания как будто прекратились. Я стал звать детей. В эту минуту вся передняя стена дома рухнула, и нас с женой накрыла, как палаткой, обвалившаяся крыша.
Я закричал. Младший сын мой ответил: „Папа, не бойся, мы живы….“
Их спасло то, что в комнате стоял огромный шкаф, железная балка упала как раз на него и удержала потолок.
Служанка наша спала в маленькой комнате, смежной с кухней. Минут за десять до катастрофы ее разбудило неистовое мяуканье кошки которая бросалась на стены и царапала их. Служанка пошла на кухню успокоить кошку, и в этот-то момент ее застало землетрясение. Свеча выпала у нее из рук. Опомнившись, она снова зажгла свет и пошла помогать нам.
Мы вышли во двор. Со всех сторон рушились стены соседних домов…
Когда раздался новый удар, — мне кажется, что их было три, но, право, я не в состоянии оказать это наверно, так все у меня смешалось в голове, — все кругом сразу наполнилось страшным грохотом падающих домов и подземным гулом. Затем наступило секунд тридцать пять — морок, — может быть, минута, не знаю, — какого-то невероятного молчания, какой-то неистовой тишины, и вдруг раздался такой вопль, такой хор человеческих криков, воя и плача, и вопля о помощи, который покрыл грохот вновь начавших падать стен.
Отовсюду неслись крики: „Помогите, ради бога, помогите. Папа, где ты?.. Мама!..“
В нашей деревеньке было около пятисот жителей, из них погибло больше половины.
К семи часам утра стали показываться беглецы из города, из Мессины, подоспела помощь, и оставшиеся невредимыми пошли спасать засыпанных землей.
Следы землетрясения.
Мне довелось спасти одного старика, которого целиком засыпало землей. Но он остался жив: на него упал стол и закрыл верхнюю половину туловища. Его дочь прибежала ко мне и с плачем умоляла отрыть отца. Я сейчас же побежал с ней. Спрашиваю ее: „Как зовут отца?“ — „Франческо“. Я принялся кричать: „Франческо, Франческо, где вы?“ Слышу — стон. Опять кричу: „Можете вы оказать нам, где ваша голова?“ Опять стон. Вдруг видим — откуда-то просовывается старый корявый палец. Ну, тут мы принялись откапывать. Осторожно отколупывали ножом землю, чтобы слой земли и камеей не обвалился снова и не раздавил старика совсем. Так мы откопали его почти целиком, только ноги еще были в земле. И тут я вижу, что если дальше копать, все непременно обвалится и придавит. Как быть? Тогда я говорю старику, чтобы он потерпел: откапывать дальше никак нельзя, — попробуем его вытянуть. Взяли под мышки и стали вытягивать из обломков. Франческо кричал, потому что ему было очень больно, ноги в кровь ободрало. Зато мы его вытянули живым.
Пришлось мне также быть свидетелем, как спасли троих детей.
Наш отряд шел на раскопки; как всегда, кричали: „Эй! нет ли тут кого? Откликнись! Кто тут живой? Эй!“ Вдруг слышим из развалин тоненький голос: „Мария“. Мы бросились туда. „Эй! кто там?“ Молчание. Потом опять чуть слышно: „Мария, Мария“.
Стали рыть и вдруг видим: из отверстия вылезает попугай, весь в извести, жалкий растрепанный, испуганный. Мы расхохотались. Но потом нам пришло в голову: если нашелся попугай, верно, там и люди есть. Стали рыть дальше и откопали маленькую девочку, ее-то и зовут Мария».
Так рассказывает отставной капитан де-Анжелис о мессинском землетрясении. Это землетрясение случилось около тридцати лет назад в Италии.
После землетрясения в девять баллов.
Мессинское землетрясение было большим бедствием. Но это еще не самое разрушительное землетрясение. Все, наверное, помнят землетрясение, произошедшее в Японии в 1923 году. Оно стоило жизни почти двумстам тысячам человек.
А в нашей стране еще до революции у города Алма-Ата — тогда его называли Верным — случилось землетрясение такой силы, что по сравнению с ним даже японское землетрясение покажется слабым: оно было в одиннадцать раз сильнее!
Народу погибло тогда, правда, немного: окраины России были в те времена почти не заселены. Но если бы здесь жило больше народу, количество жертв было бы бессчетным…
Какие же силы заставляют землю содрогаться, разрушать города, убивать тысячи людей?
Это те самые силы, таящиеся внутри Земли, которые вздымают горные хребты, подымают и опускают целые материки, топорщат и корежат земную кору, сдавливая со страшной силой одни ее слои, растягивая другие.
Бывает, что давление или растяжение в каком-нибудь слое земной коры, накапливаясь тысячелетиями, доходит наконец до предела. И вот слой не выдерживает, он вдруг разрывается, смещается. Дрожь проходит по всему телу Земли. Глухие раскаты разносятся кругом, как будто сама Земля проснулась и заговорила…
Так объясняет геология причину землетрясений. Но оттого, что мы узнали их причину, землетрясения, конечно, не станут менее разрушительными. Надо что-то предпринять, как-то защититься от них.
А что тут можно предпринять? Нет ведь на свете такой силы, которая могла бы приостановить землетрясения. Не в нашей власти их ослабить.
Единственное, что можно сделать, это выследить полоски Земли, те сейсмические линии, где земные пласты неустойчивы и где поэтому могут происходить землетрясения.
Это не мало: узнать, где грозит опасность.
Но, чтобы это узнать, надо тщательно записывать все без исключения землетрясения, вести как бы «дневник Земли».
Тут сразу встают затруднения. Землетрясения случаются иногда в безлюдных местностях, где некому их отметить. Главное же — очень многие землетрясения проходят незаметно.
Чтобы было понятно, как можно не заметить землетрясения, приведем принятую учеными всех стран оценку землетрясений в баллах.
I–II баллы — Землетрясение столь слабое, что человек его не чувствует.
III–IV баллы — Сотрясение как от проезда экипажа или грузовика.
V–VI баллы — Ветви у деревьев качаются. Остановившиеся маятники у часов приходят в движение. Хлопают ставни. Скрипит мебель. Лампы мигают. Картины и книги падают на пол. Башенные часы бьют сами собой. Спящие просыпаются. Плохие постройки повреждаются.
VII–VIII баллы — Деревья качаются и ломаются. Вода в реках мутнеет. Колокола звонят сами собой. Памятники поворачиваются на постаментах или опрокидываются. Стены домов дают трещины, плохие постройки рушатся. Падают башни и фабричные трубы.
IX–X баллы — Рельсы искривляются. Мостовые дают трещины и складки. Трубы под землей разрываются и закупориваются. Вода выплескивается из берегов. Большинство домов обваливается.
XI–XII баллы — Все рушится.
Земля вздрогнула, и огромная глыба покатилась вниз.
Землетрясения XI и XII баллов страшно редки; в густо населенных местностях они еще никогда не наблюдались. Чаще всего случаются землетрясения первых четырех баллов. Но их-то как раз очень трудно, почти невозможно заметить.
Неверно думать, будто Земля дрожит редко. Нет, каждый день несет десятки землетрясений, и почти все они так слабы, что люди их не чувствуют.
Но там, где сегодня произошло неощутимое землетрясение, завтра может случиться катастрофическое.
А наши уши не слышат этой дрожи Земли, ее предостерегающего голоса, — наши органы чувств слишком для этого грубы.
Нужен какой-то искусственный орган чувств, какой-то специальный прибор для того, чтобы мы могли вести без пропусков «дневник Земли».
Такой прибор был изобретен лет сорок пять назад. Он увеличивает незаметную дрожь Земли в тысячи и даже миллионы раз и делает ее видимой. Этот прибор как бы микроскоп для колебаний Земли. Называется он — сейсмограф.
Как устроен сейсмограф? Главная часть его — маятник, такой чувствительный, что он закачается, если по полу в комнате пробежит мышь, а приближение человека заставляет его метаться. К концу маятника приделано зеркальце, зайчик от него попадает на барабан с фотолентой. Барабан вертится (он приводится в движение часовым механизмом), фотобумага ползет как лента в киноаппарате, и от зайчика на ней остается след — сейсмограмма. Если след прямой, — значит, зайчик не маячил, все было спокойно. А если след пошел зигзагами, — значит, маятник качался, Земля дрожала. Чем больше зигзаг, тем размах маятника был больше.
Сейсмограф не только отмечает колебания, которых мы не чувствуем, он еще их и записывает сам. Получается точный по секундам дневник Земли.
Этот дневник ведется сообща учеными-сейсмологами всех стран. В каждой из крупнейших стран имеется сеть сейсмических станций. Лучшими станциями считаются советские.
Разрыв в земных пластах — след землетрясения.
Семь человек в СССР первыми узнают о землетрясении, где бы оно ни случилось, прежде, чем телеграф принесет о нем первые известия. Один из них работает в Пулкове, другой — в Свердловске, третий — в Иркутске, четвертый — во Владивостоке, пятый — в Баку, шестой — в Ташкенте, седьмой — под Москвой. Это семь сейсмологов телесейсмических станций, семь секретарей Земли.
Каждый день спускаются они в погреб. Там на трехсаженной глубине, в подземелье, обрамленном двойным коридором, бесшумно и безостановочно выводит свою запись сейсмограф. Пусть наверху на земле трещат морозы или палит зной, в подземной комнате всегда одинаково тепло. Пусть наверху мчатся, громыхая, автомобили, ломаются от налетевшей бури деревья и телеграфные столбы — в подземной комнате всегда тихо и спокойно, как на дне океана.
Только дрожь земных глубин доходит сюда, и эту дрожь записывает сейсмограф. Землетрясение может произойти как угодно далеко — в Африке или в Америке, — но дрожь от него, постепенно ослабевая, распространится по всей Земле, она дойдет и до Баку, и до Владивостока, и до Москвы, и до Ленинграда. Мы, конечно, не заметим ее, но маятник в подземной комнате заметит и запишет.
Ученые вынимают фотобумагу и по бегущим по ней тонким линиям узнают, как вела себя в этот день Земля. Линии бегут по ленте всё прямо, прямо, и вдруг подскочили, заметались — пошли зигзаги, волны. Землетрясение!
Дрожь Земли, сейсмические волны, распространяется очень быстро: уже минут через двадцать землетрясение в Аргентине дойдет, ослабев, конечно, в своей силе, до Москвы, и тут его уловит сейсмограф.
Сейсмологи определяют, где именно произошло землетрясение, где родилась сейсмическая волна. Это место отмечают на карте.
Изо дня в день, из года в год непрерывно ведется эта работа, выслеживаются опасные неустойчивые точки Земли.
Эти точки лежат на линиях разрывов или складок земных пластов.
Но ведь опасны не только эти точки, а и вся линия, на которой они лежат. Надо, значит, выследить всю линию.
Для этого приходится отправлять в районы землетрясения специальные экспедиции.
Не легко найти эти линии.
Пласты выходят наружу в обнажении, и виден разрыв между ними. Но потом они уходят под землю, и разрыв становится незаметен. Нужно искать его где-нибудь в стороне, за десятки километров.
Экспедиция рыщет на лошадях, преследуя неуловимого противника, который то ныряет под землю, то показывается вновь.
Экспедиция преодолевает пространство, но она вместе с тем путешествует и по времени — восстанавливает историю земной коры, великую битву пластов. Земля лежит перед ней, как шифрованное письмо, его нужно прочесть.
И вот наконец победа. Разрыв прослежен от начала до конца. Начерчена опасная линия. Все очаги землетрясения уложились на нее. Теперь можно предсказать, где может быть еще землетрясение и какой силы. Кусок сейсмологической карты Советского Союза готов.
За последние годы удалось выследить много сейсмических линий.
Так, например, разгадана теперь тайна крымских землетрясений: очаг их оказался не на самом полуострове, а под водой в морском дне. «Бунтующая» полоса черноморского дна тянется вдоль юго- восточного берега Крыма, в сорока километрах от него.
Были проведены экспедиции на Турксиб (прежде чем его строить, надо было узнать, не пересечет ли он опасной линии), на Кавказский хребет (через него должна пройти железная дорога), в Таджикистан, Дагестан, Грузию, Армению, Киргизию, на Памир.
Сейсмологи каждый день получают от строителей городов, фабрик, электростанций, железных дорог запросы о сейсмичности того или другого района. Они смотрят на карты, составленные экспедициями, и пишут ответы.
Там, где пролегает сейсмическая линия, понятно, стараются не возводить больших сооружений. Если же это совершенно необходимо, то строят такие особо прочные здания, которые могут выдержать землетрясения в девять и даже десять баллов…
Так наука о Земле спасает жизнь тысячам и тысячам людей. Она, конечно, не может «отменить» землетрясения. Но она нашла способ их обезвредить.
А попутно она решает и свои собственные задачи: узнает строение Земли.
После землетрясения холм дал трещину.
Один ученый сказал: «Каждое землетрясение — это загорающийся на одно мгновение … фонарь, освещающий нам внутренность Земли».
Действительно, если бы никогда не было землетрясений, мы бы знали о Земле, на которой мы живем, меньше, чем знаем о Луне, Солнце или звездах.
Ведь стоит только поднять глаза наверх, и вы увидите Солнце или звезды, отстоящие от нас страшно далеко. По свету их можно догадаться, из чего они состоят. А если вы опустите глаза, вы не увидите даже того, что скрыто в сантиметре под землей.
Наверх человек залетал уже почти на двадцать километров, а вниз, внутрь Земли, ни одна шахта, ни одна буровая скважина не уходит глубже чем на три километра. А что там дальше, за ними? Ведь там еще шесть тысяч километров!
Только землетрясения говорят нам об этом. По скорости их волн решаем мы, через какие породы лежал их путь. Узнаем, что середина Земли состоит главным образом из железа. Именно землетрясения показали, например, что земная кора имеет разную толщину: под Европой и Азией шестьдесят километров, под Атлантическим океаном тридцать, а под Тихим — всего пять.
Землетрясения рассказывают о том, из чего состоит Земля на огромных глубинах. А как бы заставить их сказать, что находится не так уже глубоко, всего в полукилометре или в километре под нами?
Нельзя ли нам самим устраивать землетрясения — такие, которые не приносили бы никаких несчастий, но сообщали бы нам о полезных ископаемых, о сокровищах, скрытых под нашими ногами?
Это вполне возможно. Вместо того, чтобы рыть наугад землю, устраивают маленькое, безвредное землетрясение — взрыв. Сейсмические волны бегут во все стороны от места взрыва. Через пять или шесть километров их улавливает стоящий наготове сейсмограф.
По тому, сколько времени потратили на пробег сейсмические волны, можно догадаться, через какие породы лежал их путь. Получается как бы «просвечивание» Земли, или, если хотите, «прослушивание» до трех километров в глубину…
Так наука нашла способ заглянуть внутрь нашей планеты — и в самую ее глубину, и в толщу ее поверхностных пластов.
Глава восьмая
, показывающая, как сложна в действительности история Земли
Только теперь история Земли предстает нам во всей полноте. И поистине это удивительная, бурная и разнообразная история.
Как неверно мы до сих пор представляли себе Землю! Нам казалось — она бездеятельна и косна, — на самом деле внутри ее работают все время чудовищные силы, которые то сжимают, то распирают ее.
Мы думали — материки неподвижны, незыблемы, — в действительности они перемещаются в разные стороны; они, кроме того, еще то всплывают, то оседают.
Нам представлялось, что океан всегда занимал то же место, — оказывается — он то наступал на материки, заливая их морями, то отступал назад.
Мы считали, наконец, что горы вечны, — на самом деле они имеют свой срок существования, они рождаются и гибнут…
Сведем же все, что мы до сих пор узнали о Земле, воедино. Окинем одним взглядом огромный шар, который непрерывно вертится и несется вдаль, совершая свой путь вокруг Солнца.
Мы видим прежде всего, что этот шар неоднороден. В нем можно различить очень тонкую, по сравнению с толщиной всего шара, пленку или кору.
На этой коре мы и живем. Под ней — огромная толща, составленная, наверное, из более тяжелых веществ. Эта толща, внутренность Земли, гораздо горячее коры.
Сама земная кора не везде одинакова. В ней можно различить большие комки или глыбы — материки. В других местах можно заметить впадины; тут кора тоньше, эти впадины заполнены водой, это — океаны. Можно еще заметить длинные полосы в коре, где она всего неустойчивее, податливее. Эти полосы геологи зовут геосинклиналями. Эти полоски земной коры легко прогибаются внутрь, их тогда заливают моря, и реки несут сюда свои воды, откладывая на дне их из песка и ила целые пласты. В другие времена эти полоски прогибаются вверх, и тут вырастают горы.
Две великие силы направляют, очевидно, вою историю Земли. Первая — внутриземная, происходящая, поскольку мы можем судить о ней, от изменения температуры в глубинах Земли. Вторая сила действует только на поверхности Земли, это сила водяных и воздушных течений, ветров и рек.
Внутриземная сила создала когда-то материки, извергнув наружу из глубин Земли лаву. Она и сейчас иногда изливает через вулканы на поверхность земной коры лаву. Вещества, которые выбрасывает таким образом эта сила, можно назвать изверженными, или первичными, горными породами. Они лежат не слоями, а сплошными массами, и в них обычно нельзя найти никаких следов живых существ, никаких окаменелостей. Именно эти породы слагают основную толщу наших материков.
Вторая сила — сила рек и ветров — действует только на поверхности Земли. Она медленно подтачивает все выступы земной коры, перемалывает горы в порошок, сносит все, что ей удается оторвать, в низины, в моря. Наносы ложатся на наносы, отложения напластовываются, спрессовывают друг друга; образуются новые горные породы — осадочные, или вторичные. Они лежат пластами; и в них-то мы и находим остатки прошлой жизни, окаменелости.
Сила ветров и рек, конечно, не может идти в сравнение с внутриземной силой, она гораздо слабее. Но зато реки и ветры никогда не прекращают своей работы, и им помогает смена жара и холода на Земле, смена дня и ночи. Если на стакан, который стоял на холоде, капнуть вдруг кипятком, стакан треснет. То же самое происходит и с камнями и скалами, они тоже не выдерживают постоянной смены жара и холода, они разрушаются.
В конце концов между обеими силами — внутриземной и силой рек и ветров — установилось что-то вроде равновесия. Ни та ни другая не может добиться победы. И мы можем только радоваться этому равновесию.
В самом деле, если бы действовала только одна внутриземная сила, что представляли бы собой наши материки? Нагромождение совершенно голых комков лавы. Не было бы того рыхлого слоя земли, который дает питание растениям, не было бы почвы. Не было бы, значит, ни травы, ни деревьев, ни полей, ни лугов, не было бы вообще жизни.
А если бы победила сила рек и ветров, что было бы тогда? Исчезли бы горы и холмы, Земля превратилась бы в ровную, как стол, равнину. Потом потоки воды смыли бы с Земли всю почву и унесли бы ее в море, — жизнь бы стала невозможной; потом материки, потеряв свои верхние пласты, так понизились бы, что их залило бы водой, — океан покрыл бы всю Землю.
Да, мы можем быть благодарны, что между этими двумя силами, коробящей поверхность Земли и выравнивающей ее, существует некоторое равновесие!..
Внутриземная сила не только вызывает извержения, она еще заставляет время от времени материки то подыматься, то опускаться; от этого океан то разливается широко, то снова отступает. Вместе с тем эта сила заставляет земную кору то сжиматься, то растягиваться; от этого на Земле появляются складки — горы; пласты земной коры сминаются, изгибаются и разламываются; и даже слабые смещения в земной коре заставляют Землю кругом содрогаться, — это мы называем землетрясением. В коре могут появляться такие огромные трещины, что целые материки раскалываются…
Наконец, материки могут не только оседать и подыматься, они могут еще медленно скользить по подстилающей их лаве. Они могут расходиться в разные стороны или, наоборот, сближаться друг с другом.
Так, например, Америка в течение миллионов лет, очевидно, отходила все дальше и дальше от Европы и Африки. Продолжается ли это движение Америки и сейчас?
В последние годы ученые изучают точное положение берегов Атлантического океана, так что скоро мы узнаем, продолжают ли материки расходиться и в наше время, или они уже остановились…
Вот, кажется, все, что мы узнали пока о Земле.
И этого, пожалуй, достаточно, чтобы понять, как сложна и кропотлива работа геолога, как трудно установить среди этой путаницы, когда, в каком порядке и какие события произошли миллионы лет назад.
И все же история Земли постепенно становится для нас все яснее. Она восстановлена почти уже целиком, ее можно связно рассказать.
Теперь, когда мы знаем, какие силы заставляют Землю все время меняться, теперь мы можем выполнить наше давнишнее намерение — перейти к изложению самой истории Земли.
Мы отправимся в путешествие по времени. Мы будем пользоваться пластами земной коры как ступеньками, ведущими в прошлое.
А путеводной нитью нам будет служить вереница окаменелостей, остатков жизни, бывшей в разные времена на Земле. Путеводной нитью нам будет служить сама жизнь, которая, однажды начавшись, во все времена уже не прекращалась на Земле.
Нельзя доверять и потухшему вулкану.
