Великие геологические открытия
Шрифт:
Наконец, известно землетрясение в XVI веке, в 1556 г., когда в китайских провинциях Ганьсу и Шэньси были погребены почти 800 тыс. человек.
Все это – трагедии человечества. Нас же интересуют в данном случае их следы, своеобразные отметины, по которым можно было бы судить об аналогичных катастрофах в доисторическое время, когда никто, кроме разве самой Природы, их не регистрировал. С этой точки зрения интересно следующее…
В 1692 г. произошло землетрясение на Ямайке, разрушившее город Порт-Ройял. В итоге земля просела на 10-15 м. Это уже геологический «шрам». Далее. В 1898 г. в результате землетрясения на Аляске, в заливе Якутат земля, напротив, поднялась на 15 м. Во время землетрясения в Сан-Франциско в 1906 г. по разлому Сан-Андреас произошло горизонтальное
Катастрофы представляются страшными по разрушительной мощи, испытываемой на себе людьми. Но геологические разрезы хранят память о землетрясениях такой силы, какую и вообразить невозможно. Геологи нередко фиксируют сбросы с амплитудой смещения в десятки, сотни и даже тысячи метров. В земной коре сохраняются отметины не только землетрясений, но и извержений вулканов, цунами, ураганов, пыльных бурь и прочих подарков природы.
Однако какой бы разрушительной силы эти бедствия ни были, они все же носят локальный, реже региональный характер. Являясь катастрофой для населения какой-либо территории (сейчас для Homo sapiens прежде всего, раньше – для других видов фауны), они тем не менее не могли повлиять на эволюционную цепь развития, эта цепь не прерывалась.
Но не все виды катастроф локальны. В истории Земли за многие сотни миллионов лет случалось всякое, в частности и такие потрясения, на которые реагировала вся Земля. Это то, что современная событийная стратиграфия именует глобальными событиями.
Такого масштаба катастрофа произошла 65 млн лет назад – на границе временных рубежей, названных геологами меловым и палеогеновым периодами. Именно в этот «миг» (он был, конечно, растянут на несколько миллионов лет) выпали из эволюционного развития гигантские ящеры – динозавры. Их очень жалеют и палеонтологи, и физики, и геологи, и писатели-фантасты. Все они непременно хотят знать: что же такое погубило столь симпатичных гигантов? Гипотез было множество. О динозаврах написаны горы книг. Поэтому мы эту коллекцию пополнять не будем. Заметим лишь, что вместе с динозаврами (на суше) исчезли и многие обитатели морей: аммониты, белемниты и другие группы моллюсков, многие морские рептилии.
И все же, почему причина катастрофы представляется ныне глобальной? Потому, что несколько лет назад наши зарубежные коллеги, не то чтобы более внимательно изучающие природу, но имеющие возможность более точно анализировать результаты своих наблюдений, установили, что в геологических разрезах на территории Дании, Италии, Испании, Новой Зеландии, а также в колонках осадков из Тихого и Атлантического океанов есть слой с аномально высоким содержанием иридия (соответственно в 30 и 160 раз больше, чем обычно в осадочных породах). Ни в подстилающих, ни в перекрывающих слоях ничего подобного не фиксировалось. Значит, слой с иридием – всеземная аномалия. Дальше – больше. Временные датировки показали его возраст 65 млн лет. Связать же это в одну цепь с гибелью ящеров труда не составило. Более проблематичным оказался вопрос о природе такой аномалии. Точки зрения и на этот счет разошлись (в геологии иначе и не бывает). Одни утверждали, что это результат падения на Землю крупного астероида. Причем спорили так рьяно, будто были чудом спасшимися свидетелями этой катастрофы. Ученые из Палеонтологического института АН СССР не захотели остаться в стороне от диспута. Их позиция такова: динозавры вымерли раньше этого гипотетического астероидного удара, а иридий, мол, мог иметь и земное происхождение, например, быть продуктом вулканического извержения.
Здесь, как в капле воды, видна доказательная состоятельность любых геологических споров. Подобная аргументация мало кого убеждает.
Важнее другое. На примере слоя с иридием твердо можно убедиться только в одном, но для нас главном: любая граница в разрезе земной коры, являющаяся глобальным, региональным или даже местным временным репером, всегда есть результат некоего катастрофического события. Ряд этих событий по своему масштабу сравним с вычисленной (слава Богу, только на бумаге) «ядерной
И еще. Само понятие «катастрофа» для геолога отнюдь не ассоциируется всегда с мгновенным проявлением неведомых сил. Катастрофа – это когда, образно говоря, сталкиваются два или несколько процессов, протекающих одновременно, но с существенно разными скоростями. Например, часто говорят, что причиной вымирания многих групп фауны и появления в геологическом разрезе очередной резкой границы были интенсивные колебания климата. Если при очередном глобальном оледенении процесс уменьшения среднегодовой температуры более интенсивен, чем к нему могут приспособиться отдельные виды организмов, то это и служит причиной их гибели. Для них наступление ледникового периода является катастрофой.
Как катастрофы могут трактоваться и крупные регрессии моря в пермский период. Мелководные моря (самая благоприятная для жизни среда) сократились тогда с 43 % от общей площади, занятой морем, до 13 %, что привело к массовому вымиранию беспозвоночных.
Если «катастрофы» понимать так, как мы предложили, тогда легко будет смириться и с тезисом, казавшимся долгие годы еретическим, ставившим шлагбаум на пути планомерного познания плавного течения природных явлений, а именно: геологическая история – это непрерывная цепь катастроф.
Так оно и есть. Даже если не вдаваться в глубокомысленный философский анализ этой проблемы, а ограничиться напоминанием того факта, что до нас дошли лишь единичные свидетели геологической истории, плотно уложенные в виде пластов в разрез земной коры, то станет ясно, что даже события, разделенные между собой десятками и сотнями тысяч лет, будут восприниматься нами как непрерывные. Мы поясним этот очень важный тезис на примере одной крайне любопытной группы отложений – турбидитов.
Однако прежде надо сделать небольшое замечание. Оно только на первый взгляд может показаться чисто терминологическим. На самом деле речь пойдет о материализации некоей мистически-философской категории явлений, называемых «катастрофами», в результате чего одна из них вычленяется и становится вполне осязаемой, как бы трансформируясь в конкретный геологический процесс, который с успехом изучается в современных условиях. Найдена также генетически однородная группа отложений, обязанная своим образованием этому процессу.
Итак, речь пойдет о турбидитах. Турбидиты – это отложения плотностных водных потоков, т. е., если использовать образную аналогию, это подводные селевые потоки, хотя чаще всего они не переносят крупные валуны и обломки пород, а отличаются от обычного придонного течения только плотностью – их плотность всегда выше, чем плотность окружающей морской воды.
Там, где река впадает в море, как правило, есть подводная дельта. Чаще она занимает небольшую площадь, реже достигает бровки шельфа, т. е. глубин порядка 200 м. Там образуются крупные промоины – своеобразные ловушки, куда река в период паводка выносит огромные массы взвешенного осадочного материала. Продолжением подводной дельты на континентальном склоне, т. е. это уже до глубин 4000 м, являются подводные каньоны. По ним вся накопившаяся на шельфе разжиженная масса осадка эпизодически сбрасывается вниз в виде плотностного потока. Поток либо разгружается в основании континентального склона, либо (в ряде случаев) переносит взвесь еще на более низкие отметки – в глубоководные желоба.
В потоке, как легко догадаться, во взвешенном состоянии могут находиться минеральные частицы разных размеров – от первых микронов до первых сантиметров. При разгрузке они оседают на дно по закону Стокса: вначале более тяжелые, затем легкие. Поэтому образованный слой такого осадка неоднороден и по составу и по размеру слагающих его частиц. Он напоминает слоеный пирог со смазанными внутри границами. Такой слой и получил название турбидита. Это от английского термина turbidity current – мутьевой поток.