«Руководство по элементарной геологии»

ГЛАВА XIV.

БОЛЕЕ ДРЕВНИЕ ПЛИОЦЕНОВЫЕ И МИОЦЕНОВЫЕ ФОРМАЦИИ.

Strata of Suffolk termed Red and Coralline crag — Fossils, and proportion of recent species — Depth of sea and climate — Reference of Suffolk crag to the older Pliocene period — Migration of many species of shells southwards during the glacial period — Fossil whales — Subapennine beds — Asti, Sienna, Rome — Miocene formations — Faluns of Touraine — Depth of sea and littoral character of fauna — Tropical climate implied by the testacea — Proportion of recent species of shells — Faluns more ancient than the Suffolk crag — Miocene strata of Bordeaux and Piedmont — Molasse of Switzerland — Tertiary strata of Lisbon — Older Pliocene and Miocene formations in the United States — Sewâlik Hills in India 161

ГЛАВА XV.

ВЕРХНЕЭОЦЕНОВЫЕ ФОРМАЦИИ.

Eocene areas in England and France — Tabular view of French Eocene strata — Upper Eocene group of the Paris basin — Same beds in Belgium and at Berlin — Mayence tertiary strata — Freshwater upper Eocene of Central France — Series of geographical changes since the land emerged in Auvergne — Mineral character an uncertain test of age — Marls containing Cypris — Oolite of Eocene period — Indusial limestone and its origin — Fossil mammalia of the upper Eocene strata in Auvergne — Freshwater strata of the Cantal, calcareous and siliceous — Its resemblance to chalk — Proofs of gradual deposition of strata 174

ГЛАВА XVI.

ЭОЦЕНОВЫЕ ФОРМАЦИИ — продолжение.

Subdivisions of the Eocene group in the Paris basin — Gypseous series — Extinct quadrupeds — Impulse given to geology by Cuvier's osteological discoveries — Shelly sands called sables moyens — Calcaire grossier — Miliolites — Calcaire siliceux — Lower Eocene in France — Lits coquilliers — Sands and plastic clay — English Eocene strata — Freshwater and fluvio-marine beds — Barton beds — Bagshot and Bracklesham division — Large ophidians and saurians — Lower Eocene and London Clay proper — Fossil plants and shells — Strata of Kyson in Suffolk — Fossil monkey and opossum — Mottled clays and sand below London Clay — Nummulitic formation of Alps and Pyrenees — Its wide geographical extent — Eocene strata in the United States — Section at Claiborne, Alabama — Colossal cetacean — Orbitoid limestone — Burr stone 190

ГЛАВА XVII.

МЕЛОВАЯ ГРУППА.

Divisions of the cretaceous series in North-Western Europe — Upper cretaceous strata — Maestricht beds — Chalk of Faxoe — White chalk — Characteristic fossils — Extinct cephalopoda — Sponges and corals of the chalk — Signs of open and deep sea — White area of white chalk — Its origin from corals and shells — Single pebbles in chalk — Siliceous sandstone in Germany contemporaneous with white chalk — Upper greensand and gault — Lower cretaceous strata — Atherfield section, Isle of Wight — Chalk of South of Europe — Hippurite limestone — Cretaceous Flora — Chalk of United States 209

ГЛАВА XVIII.

ВИЛДЕНСКАЯ ГРУППА.

The Wealden divisible into Weald Clay, Hastings Sand, and Purbeck Beds — Intercalated between two marine formations — Weald clay and Cypris-bearing strata — Iguanodon — Hastings sands — Fossil fish — Strata formed in shallow water — Brackish water-beds — Upper, middle, and lower Purbeck — Alternations of brackish water, freshwater, and land — Dirt-bed, or ancient soil — Distinct species of fossils in each subdivision of the Wealden — Lapse of time implied — Plants and insects of Wealden — Geographical extent of Wealden — Its relation to the cretaceous and oolitic periods — Movements in the earth's crust to which it owed its origin and submergence 225

ГЛАВА XIX.

ДЕНУДАЦИЯ МЕЛА И ВИЛДЕНА.

Physical geography of certain districts composed of Cretaceous and Wealden strata — Lines of inland chalk-cliffs on the Seine in Normandy — Outstanding pillars and needles of chalk — Denudation of the chalk and Wealden in Surrey, Kent, and Sussex — Chalk once continuous from the North to the South Downs — Anticlinal axis and parallel ridges — Longitudinal and transverse valleys — Chalk escarpments — Rise and denudation of the strata gradual — Ridges formed by harder, valleys by softer beds — Why no alluvium, or wreck of the chalk, in the central district of the Weald — At what periods the Weald valley was denuded — Land has most prevailed where denudation has been greatest — Elephant bed, Brighton 238

ГЛАВА XX.

ООЛИТ И ЛИАС.

Subdivisions of the Oolitic or Jurassic group — Physical geography of the Oolite in England and France — Upper Oolite — Portland stone and fossils — Lithographic stone of Solenhofen — Middle Oolite, coral rag — Zoophytes — Nerinæan limestone — Diceras limestone — Oxford clay, Ammonites and Belemnites — Lower Oolite, Crinoideans — Great Oolite and Bradford clay — Stonesfield slate — Fossil mammalia, placental and marsupial — Resemblance to an Australian fauna — Doctrine of progressive development — Collyweston slates — Yorkshire Oolitic coal-field — Brora coal — Inferior Oolite and fossils 257

ГЛАВА XXI.

ООЛИТ И ЛИАС — продолжение.

Mineral character of Lias — Name of Gryphite limestone — Fossil shells and fish — Ichthyodorulites — Reptiles of the Lias — Ichthyosaur and Plesiosaur — Marine Reptile of the Galapagos Islands — Sudden destruction and burial of fossil animals in Lias — Fluvio-marine beds in Gloucestershire and insect limestone — Origin of the Oolite and Lias, and of alternating calcareous and argillaceous formations — Oolitic coal-field of Virginia, in the United States 273

ГЛАВА XXII.

ТРИАСОВАЯ ИЛИ ГРУППА НОВОГО КРАСНОГО ПЕСЧАНИКА.

Distinction between New and Old Red Sandstone — Between Upper and Lower New Red — The Trias and its three divisions — Most largely developed in Germany — Keuper and its fossils — Muschelkalk — Fossil plants of Bunter — Triassic group in England — Bone-bed of Axmouth and Aust — Red Sandstone of Warwickshire and Cheshire — Footsteps of Chirotherium in England and Germany — Osteology of the Labyrinthodon — Identification of this Batrachian with the Chirotherium — Origin of Red Sandstone and rock-salt — Hypothesis of saline volcanic exhalations — Theory of the precipitation of salt from inland lakes or lagoons — Saltness of the Red Sea — New Red Sandstone in the United States — Fossil footprints of birds and reptiles in the Valley of the Connecticut — Antiquity of the Red Sandstone containing them 286

ГЛАВА XXIII.

ПЕРМСКАЯ ИЛИ МАГНЕЗИАЛЬНО-ИЗВЕСТНЯКОВАЯ ГРУППА.

Fossils of Magnesian Limestone and Lower New Red distinct from the Triassic — Term Permian — English and German equivalents — Marine shells and corals of English Magnesian limestone — Palæoniscus and other fish of the marl slate — Thecodont Saurians of dolomitic conglomerate of Bristol — Zechstein and Rothliegendes of Thuringia — Permian Flora — Its generic affinity to the carboniferous — Psaronites or tree-ferns 301

ГЛАВА XXIV.

УГОЛЬНАЯ ИЛИ КАРБОНОВАЯ ГРУППА.

Carboniferous strata in the south-west of England — Superposition of Coal-measures to Mountain limestone — Departure from this type in north of England and Scotland — Section in South Wales — Underclays with Stigmaria — Carboniferous Flora — Ferns, Lepidodendra, Calamites, Asterophyllites, Sigillariæ, Stigmariæ, — Coniferæ — Endogens — Absence of Exogens — Coal, how formed — Erect fossil trees — Parkfield Colliery — St. Etienne, Coal-field — Oblique trees or snags — Fossil forests in Nova Scotia — Brackish water and marine strata — Origin of Clay-iron-stone 308

ГЛАВА XXV.

КАРБОНОВАЯ ГРУППА — продолжение.

Coal-fields of the United States — Section of the country between the Atlantic and Mississippi — Position of land in the carboniferous period eastward of the Alleghanies — Mechanically formed rocks thinning out westward, and limestones thickening — Uniting of many coal-seams into one thick one — Horizontal coal at Brownsville, Pennsylvania — Vast extent and continuity of single seams of coal — Ancient river-channel in Forest of Dean coal-field — Absence of earthy matter in coal — Climate of carboniferous period — Insects in coal — Rarity of air-breathing animals — Great number of fossil fish — First discovery of the skeletons of fossil reptiles — Footprints of reptilians — Mountain limestone — Its corals and marine shells 326

ГЛАВА XXVI.

СТАРЫЙ КРАСНЫЙ ПЕСЧАНИК ИЛИ ДЕВОНСКАЯ ГРУППА.

Old Red Sandstone of Scotland, and borders of Wales — Fossils usually rare — "Old Red" in Forfarshire — Ichthyolites of Caithness — Distinct lithological type of Old Red in Devon and Cornwall — Term "Devonian" — Organic remains of intermediate character between those of the Carboniferous and Silurian systems — Corals and shells — Devonian strata of Westphalia, the Eifel, Russia, and the United States — Coral reef at Falls of the Ohio — Devonian Flora 342

ГЛАВА XXVII.

СИЛУРИЙСКАЯ ГРУППА.

Silurian strata formerly called transition — Term grauwacké — Subdivisions of Upper and Lower Silurian — Ludlow formation and fossils — Wenlock formation, corals and shells — Caradoc and Llandeilo beds — Graptolites — Lingula — Trilobites — Cystideæ — Vast thickness of Silurian strata in North Wales — Unconformability of Caradoc sandstone — Silurian strata of the United States — Amount of specific agreement of fossils with those of Europe — Great number of brachiopods — Deep-sea origin of Silurian strata — Absence of fluviatile formations — Mineral character of the most ancient fossiliferous rocks 350

ГЛАВА XXVIII.

ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ.

Trap rocks — Name, whence derived — Their igneous origin at first doubted — Their general appearance and character — Volcanic cones and craters, how formed — Mineral composition and texture of volcanic rocks — Varieties of felspar — Hornblende and augite — Isomorphism — Rocks, how to be studied — Basalt, greenstone, trachyte, porphyry, scoria, amygdaloid, lava, tuff — Alphabetical list, and explanation of names and synonyms, of volcanic rocks — Table of the analyses of minerals most abundant in the volcanic and hypogene rocks 366

ГЛАВА XXIX.

ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ — продолжение.

Trap dike — sometimes project — sometimes leave fissures vacant by decomposition — Branches and veins of trap — Dikes more crystalline in the centre — Foreign fragments of rock imbedded — Strata altered at or near the contact — Obliteration of organic remains — Conversion of chalk into marble — and of coal into coke — Inequality in the modifying influence of dikes — Trap interposed between strata — Columnar and globular structure — Relation of trappean rocks to the products of active volcanos — Submarine lava and ejected matter correspond generally to ancient trap — Structure and physical features of Palma and some other extinct volcanos 378

ГЛАВА XXX.

О РАЗЛИЧНЫХ ВОЗРАСТАХ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ПОРОД.

Tests of relative age of volcanic rocks — Test by superposition and intrusion — Dike of Quarrington Hill, Durham — Test by alteration of rocks in contact — Test by organic remains — Test of age by mineral character — Test by included fragments — Volcanic rocks of the Post-Pliocene period — Basalt of Bay of Trezza in Sicily — Post-Pliocene volcanic rocks near Naples — Dikes of Somma — Igneous formations of the Newer Pliocene period — Val di Noto in Sicily 397

ГЛАВА XXXI.

О РАЗЛИЧНЫХ ВОЗРАСТАХ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ПОРОД — продолжение.

Volcanic rocks of the Older Pliocene period — Tuscany — Rome — Volcanic region of Olot in Catalonia — Cones and lava-currents — Ravines and ancient gravel-beds — Jets of air called Bufadors — Age of the Catalonian volcanos — Miocene period — Brown-coal of the Eifel and contemporaneous trachytic breccias — Age of the brown-coal — Peculiar characters of the volcanos of the upper and lower Eifel — Lake craters — Trass — Hungarian volcanos 408

ГЛАВА XXXII.

О РАЗЛИЧНЫХ ВОЗРАСТАХ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ПОРОД — продолжение.

Volcanic rocks of the Pliocene and Miocene periods continued — Auvergne — Mont Dor — Breccias and alluviums of Mont Perrier, with bones of quadrupeds — River dammed up by lava-current — Range of minor cones from Auvergne to the Vivarais — Monts Dome — Puy de Côme — Puy de Pariou — Cones not denuded by general flood — Velay — Bones of quadrupeds buried in scoriæ — Cantal — Eocene volcanic rocks — Tuffs near Clermont — Hill of Gergovia — Trap of Cretaceous period — Oolitic period — New Red Sandstone period — Carboniferous period — Old Red Sandstone period — "Rock and Spindle" near St. Andrews — Silurian period — Cambrian volcanic rocks 422

ГЛАВА XXXIII.

ПЛУТОНИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ — ГРАНИТ.

General aspect of granite — Decomposing into spherical masses — Rude columnar structure — Analogy and difference of volcanic and plutonic formations — Minerals in granite, and their arrangement — Graphic and porphyritic granite — Mutual penetration of crystals of quartz and felspar — Occasional minerals — Syenite — Syenitic, talcose, and schorly granites — Eurite — Passage of granite into trap — Examples near Christiania and in Aberdeenshire — Analogy in composition of trachyte and granite — Granite veins in Glen Tilt, Cornwall, the Valorsine, and other countries — Different composition of veins from main body of granite — Metalliferous veins in strata near their junction with granite — Apparent isolation of nodules of granite — Quartz veins — Whether plutonic rocks are ever overlying — Their exposure at the surface due to denudation 436

ГЛАВА XXXIV.

О РАЗЛИЧНЫХ ВОЗРАСТАХ ПЛУТОНИЧЕСКИХ ПОРОД.

Difficulty in ascertaining the precise age of a plutonic rock — Test of age by relative position — Test by intrusion and alteration — Test by mineral composition — Test by included fragments — Recent and Pliocene plutonic rocks, why invisible — Tertiary plutonic rocks in the Andes — Granite altering Cretaceous rocks — Granite altering Lias in the Alps and in Skye — Granite of Dartmoor altering Carboniferous strata — Granite of the Old Red Sandstone period — Syenite altering Silurian strata in Norway — Blending of the same with gneiss — Most ancient plutonic rocks — Granite protruded in a solid form — On the probable age of the granites of Arran, in Scotland 449

ГЛАВА XXXV.

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ.

General character of metamorphic rocks — Gneiss — Hornblende-schist — Mica-schist — Clay-slate — Quartzite — Chlorite-schist — Metamorphic limestone — Alphabetical list and explanation of other rocks of this family — Origin of the metamorphic strata — Their stratification is real and distinct from cleavage — Joints and slaty cleavage — Supposed causes of these structures — how far connected with crystalline action 463

ГЛАВА XXXVI.

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ — продолжение.

Strata near some intrusive masses of granite converted into rocks identical with different members of the metamorphic series — Arguments hence derived as to the nature of plutonic action — Time may enable this action to pervade denser masses — From what kinds of sedimentary rock each variety of the metamorphic class may be derived — Certain objections to the metamorphic theory considered — Lamination of trachyte and obsidian due to motion — Whether some kinds of gneiss have become schistose by a similar action 473

ГЛАВА XXXVII.

О РАЗЛИЧНЫХ ВОЗРАСТАХ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД.

Age of each set of metamorphic strata twofold — Test of age by fossils and mineral character not available — Test by superposition ambiguous — Conversion of dense masses of fossiliferous strata into metamorphic rocks — Limestone and shale of Carrara — Metamorphic strata of modern periods in the Alps of Switzerland and Savoy — Why the visible crystalline strata are none of them very modern — Order of succession in metamorphic rocks — Uniformity of mineral character — Why the metamorphic strata are less calcareous than the fossiliferous 481

ГЛАВА XXXVIII.

МИНЕРАЛЬНЫЕ ЖИЛЫ.

Werner's doctrine that mineral veins were fissures filled from above — Veins of segregation — Ordinary metalliferous veins or lodes — Their frequent coincidence with faults — Proofs that they originated in fissures in solid rock — Veins shifting other veins — Polishing of their walls — Shells and pebbles in lodes — Evidence of the successive enlargement and re-opening of veins — Fournet's observations in Auvergne — Dimensions of veins — Why some alternately swell out and contract — Filling of lodes by sublimation from below — Chemical and electrical action — Relative age of the precious metals — Copper and lead veins in Ireland older than Cornish tin — Lead vein in lias, Glamorganshire — Gold in Russia — Connection of hot springs and mineral veins — Concluding remarks 488

Даты последовательных изданий «Принципов» и «Элементов» (или Руководства) по геологии, составленных автором.

Principles, 1st vol. in octavo, published in Jan. 1830.

——, 2d vol. do. Jan. 1832.

——, 1st vol. 2d edition in octavo 1832.

——, 2d vol. 2d edition do. Jan. 1833.

——, 3d vol. 1st edition do. May 1833.

——, New edition (called the 3d) of the whole work in 4 vols. 12mo. May 1834.

——, 4th edition, 4 vols. 12mo. June 1835.

——, 5th edition, do. do. Mar. 1837.

Elements, 1st edition in one vol. July 1838.

Principles, 6th edition, 3 vols. 12mo. June 1840.

Elements, 2d edition in 2 vols. 12mo. July 1841.

Principles, 7th edition in one vol. 8vo. Feb. 1847.

——, 8th edition, now published in one vol. 8vo. May 1850.

Manual of Elementary Geology (or "Elements," 3d edition), now published in one vol. 8vo. Jan. 1851.

Работы сэра Чарльза Лайеля.

I.

ПУТЕШЕСТВИЯ В СЕВЕРНУЮ АМЕРИКУ, 1841-2 гг. С геологическими наблюдениями по Соединенным Штатам, Канаде и Новой Шотландии. С большой цветной геологической картой и таблицами. 2 тома, почтовый формат 8vo. 21 шиллинг.

II.

ВТОРОЕ ПОСЕЩЕНИЕ СОЕДИНЕННЫХ ШТАТОВ, 1845-6 гг. Второе издание. 2 тома, почтовый формат 8vo. 18 шиллингов.

III.

ПРИНЦИПЫ ГЕОЛОГИИ; или Современные изменения Земли и ее обитателей, рассматриваемые как иллюстрация геологии. Восьмое издание, тщательно переработанное. С картами, таблицами и гравюрами на дереве. 8vo. 18 шиллингов.

IV.

РУКОВОДСТВО ПО ЭЛЕМЕНТАРНОЙ ГЕОЛОГИИ; или ДРЕВНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ Земли и ее обитателей, как они проиллюстрированы геологическими памятниками. Четвертое издание. Тщательно переработанное. С 531 гравюрой на дереве и таблицами. 8vo. 12 шиллингов.

РУКОВОДСТВО ПО ЭЛЕМЕНТАРНОЙ ГЕОЛОГИИ.

ГЛАВА I.

О РАЗЛИЧНЫХ КЛАССАХ ГОРНЫХ ПОРОД.

Определение геологии — Последовательное формирование земной коры — Классификация горных пород по их происхождению и возрасту — Водные (осадочные) породы — Их стратификация и включенные ископаемые — Вулканические породы, с конусами и кратерами и без них — Плутонические породы и их связь с вулканическими — Метаморфические породы и их вероятное происхождение — Термин «первичные», почему ошибочно применяется к кристаллическим формациям — Основной раздел работы.

Из каких материалов состоит Земля и каким образом эти материалы расположены? Это первые вопросы, которыми занимается геология — наука, получившая свое название от греческих слов γῆ (ge) — Земля и λογος (logos) — учение. До получения опыта мы могли бы вообразить, что исследования такого рода будут относиться исключительно к минеральному царству и к различным горным породам, почвам и металлам, которые встречаются на поверхности Земли или на различных глубинах под ней. Но, проводя такие исследования, мы вскоре обнаруживаем, что переходим к рассмотрению последовательных изменений, которые произошли в прежнем состоянии земной поверхности и недр, и причин, которые вызвали эти изменения; и, что еще более удивительно и неожиданно, мы вскоре оказываемся вовлеченными в исследования истории живого мира, или различных групп животных и растений, которые в разные периоды прошлого населяли земной шар.

Все знают, что твердые части Земли состоят из различных веществ, таких как глина, мел, песок, известняк, уголь, сланец, гранит и тому подобное; но до начала наблюдений обычно полагают, что все они с самого начала оставались в том состоянии, в котором мы видим их сейчас, — что они были созданы в своей нынешней форме и в своем нынешнем положении. Геолог вскоре приходит к иному выводу, обнаруживая доказательства того, что внешние части Земли не были созданы все в начале времен в том состоянии, в котором мы их сейчас созерцаем, и не в одно мгновение. Напротив, он может показать, что они приобрели свою фактическую конфигурацию и состояние постепенно, при большом разнообразии обстоятельств и в последовательные периоды, в течение каждого из которых на суше и в водах процветали отдельные расы живых существ, остатки которых до сих пор лежат погребенными в земной коре.

Под «земной корой» понимается та небольшая часть внешней оболочки нашей планеты, которая доступна для человеческого наблюдения или о которой мы можем судить на основании наблюдений, сделанных на поверхности или вблизи нее. Эти рассуждения могут распространяться на глубину нескольких миль, возможно, десяти миль; и даже тогда можно сказать, что такая толщина составляет не более 1/400 части расстояния от поверхности до центра. Замечание справедливо; но хотя размеры такой коры, по правде говоря, ничтожны по сравнению со всем земным шаром, тем не менее они огромны и имеют величественный масштаб по отношению к человеку и к органическим существам, населяющим наш мир. Ссылаясь на этот масштаб величины, геолог может восхищаться обширными пределами своей области и в то же время признать, что не только внешняя оболочка планеты, но и вся Земля — лишь атом среди бесчисленных миров, изучаемых астрономом.

Материалы этой коры не набросаны в беспорядке; напротив, отдельные минеральные массы, называемые горными породами, занимают определенные пространства и демонстрируют определенный порядок расположения. Термин «горная порода» (rock) применяется геологами без различия ко всем этим веществам, будь они мягкими или твердыми, ибо глина и песок включены в этот термин, и некоторые даже относят торф к этой категории. Наши старые авторы пытались избежать такого насилия над языком, говоря о компонентах Земли как состоящих из горных пород и почв. Но часто переход от мягкого и несвязного состояния к состоянию камня бывает настолько незаметным, что геологи всех стран сочли необходимым иметь один технический термин для обозначения обоих, и в этом смысле мы находим roche во французском, rocca в итальянском и felsart в немецком языках. Начинающему, однако, следует постоянно помнить, что термин «горная порода» ни в коем случае не подразумевает, что минеральная масса находится в отвердевшем или каменном состоянии.

Наиболее естественный и удобный способ классификации различных горных пород, составляющих земную кору, заключается в том, чтобы ссылаться, во-первых, на их происхождение, а во-вторых, на их относительный возраст. Поэтому я начну с попытки кратко объяснить студенту, как все горные породы могут быть разделены на четыре больших класса в зависимости от их различного происхождения, или, другими словами, в зависимости от различных обстоятельств и причин, которыми они были созданы.

Первые два подразделения, которые сразу будут поняты как естественные, — это водные (осадочные) и вулканические, или продукты водного и магматического действия на поверхности или вблизи нее.

Водные (осадочные) породы. — Водные породы, иногда называемые осадочными или ископаемыми, покрывают большую часть поверхности Земли, чем любые другие. Эти породы являются стратифицированными, или разделенными на отдельные слои, или пласты. Термин «пласт» (stratum) означает просто слой или что-либо, распределенное или рассыпанное по данной поверхности; и мы делаем вывод, что эти пласты были в основном распределены действием воды, исходя из того, что мы ежедневно видим вблизи устьев рек или на суше во время временных наводнений. Ибо всякий раз, когда поток, несущий ил или песок, замедляет свою скорость, например, при впадении в озеро или море, или при разливе по равнине, осадок, ранее удерживаемый во взвешенном состоянии движением воды, оседает под действием собственной тяжести на дно. Таким образом, слои ила и песка откладываются один на другой.

Если мы осушим озеро, которое питалось небольшим ручьем, мы часто обнаруживаем на дне серию отложений, расположенных с значительной регулярностью, один над другим; самый верхний, возможно, может быть пластом торфа, ниже — более плотная и твердая разновидность того же материала; еще ниже — слой ракушечного мергеля, чередующийся с торфом или песком, а затем другие слои мергеля, разделенные слоями глины. Теперь, если прорыть вторую яму через ту же непрерывную озерную формацию на некотором расстоянии от первой, обычно встречается почти та же серия слоев, хотя и с небольшими вариациями; некоторые, например, из слоев песка, глины или мергеля могут отсутствовать, один или несколько из них выклинились и уступили место другим, или иногда наблюдается, что одна из масс, исследованных первой, увеличивается в толщине, вытесняя другие слои.

Термин «формация», который я использовал в приведенном выше объяснении, выражает в геологии любое скопление горных пород, имеющих какую-либо общую характеристику, будь то происхождение, возраст или состав. Таким образом, мы говорим о стратифицированных и нестратифицированных, пресноводных и морских, водных и вулканических, древних и современных, металлоносных и неметаллоносных формациях.

В эстуариях крупных рек, таких как Ганг и Миссисипи, мы можем наблюдать при отливе явления, аналогичные тем, что происходят в осушенных озерах, упомянутых выше, но в более грандиозном масштабе, охватывающем площади в несколько сотен миль в длину и ширину. Когда периодические наводнения спадают, река прорезает русло глубиной во много ярдов через горизонтальные слои глины и песка, концы которых видны в отвесных скалах. Эти слои различаются по цвету и иногда характеризуются наличием плавника или раковин. Раковины могут принадлежать видам, свойственным реке, но иногда это морские моллюски, занесенные в устье эстуария во время штормов.

Ежегодные разливы Нила в Египте хорошо известны, как и плодородные отложения ила, которые они оставляют на равнинах. Этот ил стратифицирован: тонкий слой, отложенный в один сезон, слегка отличается по цвету от слоя предыдущего года и может быть отделен от него, как это наблюдалось при раскопках в Каире и других местах. [3-A]

Когда слои песка, глины и мергеля, содержащие раковины и растительные остатки, обнаруживаются расположенными подобным образом в недрах Земли, мы приписываем им аналогичное происхождение; и чем подробнее мы изучаем их характеристики, тем более точным находим сходство. Так, например, на различных высотах и глубинах в Земле, и часто вдали от морей, озер и рек, мы встречаем слои окатанной гальки, состоящие из различных смешанных горных пород. Они похожи на гальку морского пляжа или гальку, образовавшуюся в руслах потоков и рек, которые выносятся в океан, где бы они ни спускались с возвышенностей, граничащих с побережьем. Там гравий распределяется волнами и течениями на значительной площади; но в сезоны засухи потоки и реки почти пересыхают и имеют силу нести в море только мелкий песок или ил. Отсюда под водой накапливаются чередующиеся слои гравия и мелкого осадка, и такие чередования обнаруживаются геологами в недрах каждого континента. [4-A]

Если стратифицированного расположения и окатанных форм гальки самих по себе достаточно, чтобы привести нас к выводу, что некоторые горные породы возникли под водой, то это мнение еще более подтверждается четкими и независимыми доказательствами наличия ископаемых, так обильно включенных в земную кору. Под ископаемым понимается любое тело или следы существования любого тела, будь то животного или растительного, которое было погребено в Земле естественными причинами. Теперь остатки животных, особенно водных видов, встречаются почти повсеместно, будучи включенными в стратифицированные породы, а иногда, в случае известняка, они встречаются в таком изобилии, что составляют всю массу самой породы. Раковины и кораллы встречаются наиболее часто, и с ними часто ассоциируются кости и зубы рыб, фрагменты дерева, отпечатки листьев и другие органические вещества. Ископаемые раковины форм, подобных тем, что сейчас в изобилии встречаются в море, обнаруживаются далеко в глубине суши, как вблизи поверхности, так и на больших глубинах под ней. Они встречаются на всех высотах над уровнем океана, наблюдаясь на высотах 8000 футов в Пиренеях, 10 000 в Альпах, 13 000 в Андах и выше 16 000 футов в Гималаях. [4-B]

Эти раковины принадлежат в основном морским моллюскам, но в некоторых местах исключительно формам, характерным для озер и рек. Отсюда делается вывод, что некоторые древние пласты отлагались на дне моря, а другие — в озерах и эстуариях.

Когда геология только начинала развиваться, существовало общее убеждение, что эти морские раковины и другие ископаемые являются следствиями и доказательствами Ноева потопа; но все, кто тщательно исследовал эти явления, давно отвергли эту доктрину. Можно было бы предположить, что кратковременный потоп оставляет после себя кое-где на поверхности разбросанные кучи ила, песка и гальки с беспорядочно перемешанными раковинами; но пласты, содержащие ископаемые, не являются поверхностными отложениями и не просто покрывают Землю, а составляют всю массу гор. И ископаемые не перемешаны без учета первоначальных привычек и природы существ, памятниками которых они являются; например, вместе обнаруживаются те, которые жили в глубокой или мелкой воде, вблизи берега или вдали от него, в солоноватой или соленой воде.

Более того, среди некоторых современных авторов, которые понимали, что ископаемые тела не могут быть отнесены к потопу, бытовало мнение, что они и пласты, в которых они погребены, могли быть отложены на дне океана в период между сотворением человека и потопом. Они воображали, что допотопное дно океана, будучи вместилищем многих стратифицированных отложений, во время потопа превратилось в земли, которые мы населяем, и что древние континенты в то же время были погружены под воду и стали дном нынешнего моря. Эта гипотеза, хотя и предпочтительнее дилювиальной теории, упомянутой ранее, поскольку она допускает, что все ископаемые пласты последовательно отлагались из воды, все же совершенно неадекватна для объяснения повторяющихся революций, которые претерпела Земля, и признаков, которые существующие континенты демонстрируют в большинстве регионов, указывающих на то, что они поднялись из океана в эпоху, гораздо более отдаленную, чем четыре тысячи лет от настоящего времени. Исчерпывающие доказательства этих повторяющихся революций будут приведены далее, и будет видно, что многие отдельные комплексы осадочных пластов, каждый толщиной в несколько сотен или тысяч футов, нагромождены один на другой в земной коре, каждый из которых содержит своеобразных ископаемых животных и растений, которые за немногими исключениями отличаются от ныне живущих видов. Масса некоторых из этих пластов состоит почти целиком из кораллов, другие состоят из раковин, третьи — из растений, превратившихся в уголь, в то время как некоторые лишены ископаемых. В одном комплексе пластов виды ископаемых являются морскими; в другом, лежащем непосредственно выше или ниже, они столь же ясно доказывают, что отложение сформировалось в солоноватом эстуарии или озере. Когда студент более полно изучит эти проявления, он убедится, что время, необходимое для возникновения горных пород, составляющих нынешние континенты, должно было быть гораздо больше того, которое допускается теорией, упомянутой выше; и также, что никакое одно всеобщее и внезапное превращение моря в сушу не объяснит геологические явления.

Мы указали на один большой класс горных пород, которые, как бы они ни различались по минеральному составу, цвету, зернистости или другим характеристикам, внешним и внутренним, тем не менее могут быть сгруппированы вместе как имеющие общее происхождение. Все они были сформированы под водой, подобно современным накоплениям песка, ила, гальки, отмелей из раковин, коралловых рифов и тому подобного, и все они характеризуются стратификацией или ископаемыми, или тем и другим вместе.

Вулканические породы. — Подразделение горных пород, которое мы можем рассмотреть далее, — это вулканические, или те, которые были созданы на поверхности или вблизи нее, будь то в древние или современные времена, не водой, а действием огня или подземного тепла. Эти породы по большей части нестратифицированы и лишены ископаемых. Они распределены более частично, чем водные формации, по крайней мере в отношении горизонтального распространения. Среди тех частей Европы, где они проявляют характеристики, которые невозможно спутать, я могу упомянуть не только Сицилию и страну вокруг Неаполя, но и Овернь, Веле и Виваре, ныне департаменты Пюи-де-Дом, Верхняя Луара и Ардеш, в центре и на юге Франции, где находится несколько сотен конических холмов, имеющих формы современных вулканов, с кратерами, более или менее совершенными на многих их вершинах. Эти конусы, кроме того, состоят из лавы, песка и пепла, подобных тем, что встречаются у действующих вулканов. Потоки лавы иногда можно проследить от конусов в прилегающие долины, где они заполнили древние русла рек твердой породой, подобно тому, как, как известно, делали некоторые современные потоки лавы в Исландии, причем реки либо текли под ними, либо прорезали узкий проход с одной стороны лавы. Хотя ни один из этих французских вулканов не проявлял активности в исторический или традиционный период, их формы часто очень совершенны. Некоторые, однако, сравнивали с простыми скелетами вулканов, так как дожди и потоки размыли их склоны и удалили весь рыхлый песок и шлаки, оставив только более твердые и плотные материалы. Благодаря этой эрозии и землетрясениям их внутренняя структура иногда открывалась взору в трещинах и оврагах; и тогда мы видим не только множество последовательных слоев и масс пористой лавы, песка и шлаков, но и перпендикулярные стены, или дайки, как их называют, из вулканической породы, которые прорвались через другие материалы. Такие дайки также наблюдаются в структуре Везувия, Этны и других действующих вулканов. Они были сформированы путем излияния расплавленного вещества, будь то сверху или снизу, в открытые трещины, и они обычно пересекают отложения вулканического туфа — вещества, образовавшегося в результате осыпания из воздуха или вышележащих вод песка и шлаков, первоначально выброшенных из недр Земли взрывами вулканических газов.

Помимо частей Франции, упомянутых выше, существуют и другие страны, такие как север Испании, юг Сицилии, Тосканская территория Италии, нижние Рейнские провинции и Венгрия, где можно увидеть потухшие вулканы, во многих случаях все еще сохраняющие коническую форму и имеющие кратеры и часто связанные с ними лавовые потоки.

Существуют также другие горные породы в Англии, Шотландии, Ирландии и почти в каждой стране Европы, которые мы считаем имеющими магматическое происхождение, хотя они и не образуют холмов с конусами и кратерами. Так, например, мы уверены, что порода Стаффы и Дороги гигантов, называемая базальтом, является вулканической, потому что она согласуется по своей столбчатой структуре и минеральному составу с потоками лавы, которые, как мы знаем, вытекали из кратеров вулканов. Мы также находим подобные базальтовые и другие магматические породы, ассоциированные со слоями туфа в различных частях Британских островов и образующие дайки, о которых говорилось выше; и некоторые пласты, через которые проходят эти дайки, иногда изменены в точке контакта, как если бы они подверглись интенсивному нагреву расплавленного вещества.

Отсутствие конусов и кратеров, а также длинных узких потоков поверхностной лавы в Англии и многих других странах в основном следует объяснять тем, что извержения были подводными, точно так же, как значительная часть вулканов в наше время извергается под морем. Но этот вопрос должен быть более полно раскрыт в главах о магматических породах, в которых также будет показано, что, подобно тому как различные осадочные формации, содержащие каждая свои характерные ископаемые, отлагались в последовательные периоды, так и вулканический песок и шлаки выбрасывались, а лавы изливались на сушу или дно моря в разные эпохи, или внедрялись в трещины; так что магматические, как и водные горные породы, могут быть классифицированы как хронологическая серия памятников, проливающих свет на последовательность событий в истории Земли.

Плутонические породы (гранит и др.). — Мы указали на существование двух различных порядков минеральных масс, водных и вулканических: но если мы исследуем большую часть континента, особенно если он содержит в себе высокий горный хребет, мы редко не обнаруживаем два других класса горных пород, весьма отличных от тех, что были упомянуты выше, и которые мы не можем ни ассимилировать с отложениями, накапливающимися в настоящее время в озерах или морях, ни с теми, что порождены обычным вулканическим действием. Члены обоих этих подразделений горных пород согласуются в том, что они являются высококристаллическими и лишены органических остатков. Породы одного подразделения были названы плутоническими, включая все граниты и некоторые порфиры, которые по некоторым своим характеристикам близки к вулканическим формациям. Члены другого класса являются стратифицированными и часто сланцеватыми, и были названы некоторыми кристаллическими сланцами, в группу которых включены гнейс, слюдяной сланец, роговообманковый сланец, статуарный мрамор, более тонкие виды кровельного сланца и другие породы, которые будут описаны далее.

Поскольку признано, что ничего строго аналогичного этим кристаллическим продуктам в настоящее время нельзя увидеть в процессе формирования на поверхности Земли, естественно возникает вопрос, на каких данных мы можем найти для них место в системе классификации, основанной на происхождении горных пород. Я не могу, отвечая на этот вопрос, претендовать на то, чтобы дать студенту в нескольких словах понятный отчет о длинной цепи фактов и рассуждений, с помощью которых геологи пришли к выводу об аналогии рассматриваемых пород с другими, находящимися в процессе формирования на поверхности. Результат, однако, может быть кратко изложен. Все различные виды гранита, составляющие плутоническое семейство, считаются имеющими магматическое происхождение, но сформированными под большим давлением, на значительных глубинах в Земле, или иногда, возможно, под определенным весом вышележащей воды. Подобно лаве вулканов, они были расплавлены, а затем остыли и кристаллизовались, но с чрезвычайной медленностью и в условиях, сильно отличающихся от условий тел, остывающих на открытом воздухе. Отсюда они отличаются от вулканических пород не только своей более кристаллической текстурой, но и отсутствием туфов и брекчий, которые являются продуктами извержений на поверхности Земли или под морями незначительной глубины. Они также отличаются отсутствием пор или ячеистых полостей, к которым приводит расширение захваченных газов в обычной лаве.

Хотя гранит часто прорывал другие пласты, его редко, если вообще когда-либо, наблюдали лежащим поверх них, как если бы он их перекрывал. Но поскольку это постоянно происходит с вулканическими породами, их из-за этой особенности д-р МакКаллох назвал «перекрывающими» (overlying); а г-н Неккер предложил термин «подстилающие» (underlying) для гранитов, чтобы обозначить противоположный способ, которым они почти неизменно себя представляют.

Метаморфические, или стратифицированные кристаллические породы. — Четвертое и последнее большое подразделение горных пород — это кристаллические пласты и сланцы, называемые гнейсом, слюдяным сланцем, глинистым сланцем, хлоритовым сланцем, мрамором и тому подобным, происхождение которых более сомнительно, чем у трех других классов. Они не содержат гальки, песка, шлаков или угловатых кусков включенного камня, и никаких следов органических тел, и они часто так же кристаллизуются, как гранит, но разделены на слои, соответствующие по форме и расположению слоям осадочных формаций, и поэтому называются стратифицированными. Слои иногда состоят из чередования веществ, различающихся по цвету, составу и толщине, точно так же, как мы видим в стратифицированных ископаемых отложениях. Согласно теории Гаттона, которую я принимаю как наиболее вероятную и которая будет позже более полно объяснена, материалы этих пластов первоначально отлагались из воды в обычной форме осадка, но впоследствии они были настолько изменены подземным теплом, что приобрели новую текстуру. Демонстрируемо, по крайней мере в некоторых случаях, что такое полное превращение действительно имело место, причем ископаемые пласты обменяли землистую текстуру на высококристаллическую на расстоянии четверти мили от их контакта с гранитом. В некоторых случаях темные известняки, изобилующие раковинами и кораллами, превратились в белый статуарный мрамор, а твердые глины — в сланцы, называемые слюдяным сланцем и роговообманковым сланцем, причем все признаки органических тел были уничтожены.

Хотя мы в значительной степени невежественны относительно точной природы влияния, оказываемого в этих случаях, оно явно несет некоторое сходство с тем, которое, как известно, производят вулканическое тепло и газы; и это действие можно удобно назвать плутоническим, потому что оно, по-видимому, развивалось в тех регионах, где образуются плутонические породы, и при аналогичных условиях давления и глубины в Земле. Будь то горячая вода или пар, проникающие через стратифицированные массы, или электричество, или любые другие причины, которые способствовали созданию кристаллической текстуры, может быть предметом спекуляций, но ясно, что плутоническое влияние иногда пронизывало целые горные массы пластов.

В соответствии с гипотезой, упомянутой выше, я предложил в первом издании «Принципов геологии» (1833) термин «метаморфические» для измененных пластов, термин, производный от μετα (meta) — «пере-» и μορη (morphe) — «форма».

Следовательно, существует четыре больших класса горных пород, рассматриваемых в отношении их происхождения, — водные, вулканические, плутонические и метаморфические. В ходе этой работы будет показано, что части каждого из этих четырех различных классов возникли во многие последовательные периоды. Все они были созданы одновременно и могут даже сейчас находиться в процессе формирования. Неверно, как предполагалось ранее, что все граниты вместе с кристаллическими или метаморфическими пластами были сформированы первыми и поэтому имели право называться «первичными», а водные и вулканические породы были впоследствии наложены и поэтому должны были классифицироваться как вторичные в порядке времени. Эта идея была принята в младенчестве науки, когда все формации, будь то стратифицированные или нестратифицированные, землистые или кристаллические, с ископаемыми или без них, одинаково рассматривались как имеющие водное происхождение. В тот период естественно аргументировали, что фундамент должен быть старше надстройки; но впоследствии было обнаружено, что это мнение ни в коем случае не во всех случаях является законным выводом из фактов; ибо нижние части земной коры часто модифицировались и даже полностью изменялись под влиянием вулканических и других подземных причин, в то время как наложенные формации не были ни в малейшей степени изменены. Другими словами, разрушительные и восстановительные процессы дали жизнь новым породам внизу, в то время как те, что выше, будь то кристаллические или ископаемые, остались в своем древнем состоянии. Даже в таких городах, как Венеция и Амстердам, нельзя утверждать как универсально верное, что верхние части каждого здания, будь то из кирпича или мрамора, более современные, чем фундаменты, на которых они стоят, ибо они часто состоят из деревянных свай, которые могли сгнить и быть заменены одна за другой без малейшего ущерба для зданий наверху; между тем, они могли почти не требовать ремонта и могли быть постоянно обитаемы. Так обстоит дело и с обитаемой поверхностью нашего земного шара в ее отношении к большим массам горных пород непосредственно под ней: она может оставаться неизменной веками, в то время как подстилающие материалы на большой глубине переходят из твердого состояния в жидкое, а затем переконсолидируются, приобретая новую текстуру.

Поскольку все кристаллические породы могут в некотором отношении рассматриваться как принадлежащие к одной большой семье, будь то стратифицированные или нестратифицированные, плутонические или метаморфические, часто будет удобно говорить о них под одним общим названием. Поскольку теперь установлено, как указано выше, что они имеют очень разный возраст, иногда более новые, чем пласты, называемые вторичными, термин «первичные», который ранее использовался для всех них, должен быть отброшен, так как он подразумевал бы явное противоречие. Поэтому необходимо найти новое название, которое не должно иметь хронологического значения и должно выражать, с одной стороны, некоторую особенность, в равной степени приписываемую граниту и гнейсу (как плутоническим, так и измененным породам), а с другой — должно иметь отношение к характеристикам, в которых эти породы отличаются как от вулканических, так и от неизмененных осадочных пластов. Я предложил в «Принципах геологии» (первое издание, том iii) термин «гипогенные» для этой цели, производный от ὑπο (hypo) — «под» и γινομαι (ginomai) — «быть» или «рождаться»; слово, подразумевающее теорию, что гранит, гнейс и другие кристаллические формации являются одинаково «нижне-образованными» породами, или породами, которые не приняли свою нынешнюю форму и структуру на поверхности. Это происходит в самом низком месте в порядке суперпозиции. Даже в таких регионах, как Альпы, где некоторые массы гранита и гнейса могут быть показаны как имеющие сравнительно современную дату, принадлежащие, например, к периоду, который далее будет описан как третичный, они все равно являются подстилающими породами. Они никогда не покоятся на вулканических или трапповых формациях, ни на пластах, содержащих органические остатки. Они являются гипогенными, как «находящиеся под» всеми остальными.

Из сказанного выше читатель поймет, что каждый из четырех великих классов горных пород можно изучать с двух различных точек зрения: во-первых, их можно изучать просто как минеральные массы, возникшие в результате определенных причин и имеющие определенный состав, форму и положение в земной коре, или обладающие другими характеристиками, как положительными, так и отрицательными, например, наличием или отсутствием органических остатков. Во-вторых, породы каждого класса можно рассматривать как грандиозную хронологическую серию памятников, свидетельствующих о последовательности событий в прошлой истории земного шара и его живых обитателей.

Соответственно, я приступлю к рассмотрению каждого семейства горных пород: сначала в отношении тех характеристик, которые не являются хронологическими, а затем в особой связи с различными периодами их формирования.

ГЛАВА II.

ВОДНЫЕ (ОСАДОЧНЫЕ) ПОРОДЫ — ИХ СОСТАВ И ФОРМЫ СТРАТИФИКАЦИИ.

Минеральный состав пластов — Песчаные породы — Глинистые — Известковые — Гипс — Формы стратификации — Первичная горизонтальность — Выклинивание — Диагональное залегание — Знаки ряби.

Следуя порядку, изложенному в предыдущей главе, мы начнем с изучения водных или осадочных пород, которые по большей части отчетливо стратифицированы и содержат окаменелости. Мы можем сначала изучить их с точки зрения минерального состава, внешнего вида, положения, способа происхождения, органического содержимого и других характеристик, присущих им как водным образованиям, независимо от их возраста, а затем рассмотреть их хронологически или в связи с последовательными геологическими периодами, когда они возникли.

Я уже привел краткий обзор данных, которые привели к убеждению, что стратифицированные и ископаемые породы первоначально отлагались под водой; но прежде чем переходить к более детальному исследованию, желательно сказать несколько слов об обычных материалах, из которых состоят такие пласты. Можно сказать, что они принадлежат главным образом к трем типам: песчаным, глинистым и известковым, которые образованы соответственно песком, глиной и карбонатом кальция. Из них песчаные массы состоят преимущественно из кремнистых зерен; глинистые — из смеси кремнистого вещества с определенной долей, около четверти по весу, глинозема; и, наконец, известковые породы или известняки состоят из углекислоты и извести.

Песчаные или кремнистые породы. — Говоря прежде всего о песчаном типе: часто встречаются пласты рыхлого песка, зерна которого целиком состоят из кремнезема, термин, охватывающий все чисто кремнистые минералы, такие как кварц и обычный кремень. Кварц — это кремнезем в чистейшем виде; кремень обычно содержит некоторую примесь глинозема и оксида железа. Кремнистые зерна в песке обычно округлые, как будто под действием проточной воды. Песчаник представляет собой агрегат таких зерен, которые часто сцепляются друг с другом без какого-либо видимого цемента, но чаще скреплены небольшим количеством кремнистого или известкового вещества, либо железом или глиной.

Чистые кремнистые породы можно узнать по тому, что они не вскипают при нанесении капли азотной, серной или другой кислоты, или по тому, что зерна нелегко царапаются или ломаются при обычном давлении. В природе существует всякая промежуточная градация, от совершенно рыхлого песка до твердого песчаника. В слюдяных песчаниках очень много слюды; тонкие серебристые пластинки, на которые расщепляется этот минерал, часто располагаются слоями, параллельными плоскостям стратификации, придавая породе сланцеватую или ламинарную текстуру.

Когда песчаник крупнозернистый, его обычно называют гравелитом. Если зерна округлые и достаточно крупные, чтобы называться галькой, он становится конгломератом, или пудингом, который может состоять из обломков одного или многих различных видов пород. Таким образом, конгломерат — это просто гравий, скрепленный цементом.

Глинистые породы. — Глина, строго говоря, представляет собой смесь кремнезема или кремня с большой долей, обычно около одной четверти, глинозема; но в обычном языке любая земля, обладающая достаточной пластичностью при замешивании с водой, чтобы ее можно было формовать руками или на гончарном круге, называется глиной; такие глины сильно различаются по своему составу и, как правило, представляют собой не что иное, как ил, возникший в результате разложения или разрушения различных пород. Чистейшая глина, встречающаяся в природе, — это фарфоровая глина, или каолин, которая образуется в результате разложения породы, состоящей из полевого шпата и кварца, и почти всегда смешана с кварцем. Сланец также обладает свойством, подобно глине, становиться пластичным в воде: это более твердая форма глины или глинистого вещества, уплотненная давлением. Обычно он расщепляется на неровные пластинки.

Одной из общих характеристик всех глинистых пород является выделение специфического землистого запаха при дыхании на них, что служит тестом на присутствие глинозема, хотя этот запах присущ не чистому глинозему, а, по-видимому, соединению этого вещества с оксидом железа.

Известковые породы. — Этот тип охватывает те породы, которые, подобно мелу, состоят главным образом из извести и углекислоты. Раковины и кораллы также образованы из тех же элементов с добавлением органического вещества. Чтобы получить чистую известь, необходимо прокалить эти известковые вещества, то есть подвергнуть их воздействию тепла достаточной интенсивности, чтобы удалить углекислоту и другие летучие вещества, не остекловывая и не расплавляя саму известь. Белый мел часто представляет собой чистый карбонат кальция; и эта порода, хотя обычно находится в мягком и землистом состоянии, иногда бывает достаточно твердой, чтобы использоваться для строительства, и даже переходит в плотный камень, или камень, отдельные части которого настолько малы, что неразличимы невооруженным глазом.

Многие известняки целиком состоят из мелких обломков раковин и кораллов или из сцементированного известкового песка. Последние можно было бы назвать «известковыми песчаниками», но этот термин более правильно применяется к породе, в которой зерна частично известковые, а частично кремнистые, или к кварцевым песчаникам, имеющим цемент из карбоната кальция.

Разновидность известняка, называемая «оолитом», состоит из многочисленных мелких яйцевидных зерен, напоминающих икру рыбы, каждое из которых обычно имеет в качестве ядра мелкий обломок песка, вокруг которого накопились концентрические слои известкового вещества.

Любой известняк, достаточно твердый, чтобы принимать тонкую полировку, называется мрамором. Многие из них содержат окаменелости; но статуарный мрамор, который также называют сахаровидным известняком, поскольку его текстура напоминает текстуру кускового сахара, лишен окаменелостей и во многих случаях является членом метаморфической серии.

Кремнистый известняк представляет собой тесную смесь карбоната кальция и кремня и становится тем тверже, чем больше преобладает кремнистое вещество.

Присутствие карбоната кальция в породе можно установить, нанеся на поверхность небольшую каплю разбавленной серной, азотной или соляной кислоты, либо крепкого уксуса; ибо известь, обладая большим химическим сродством к любой из этих кислот, чем к углекислоте, немедленно соединяется с ними, образуя новые соединения, превращаясь тем самым в сульфат, нитрат или хлорид кальция. Углекислота, высвобождаясь таким образом из соединения с известью, улетучивается в газообразной форме и вспенивается или вскипает, пробиваясь мелкими пузырьками через каплю жидкости. Это вскипание бывает бурным или слабым в зависимости от того, чист известняк или загрязнен, или, иными словами, в зависимости от количества посторонних веществ, смешанных с карбонатом кальция. Без помощи этого теста даже самый опытный глаз не всегда может обнаружить присутствие карбоната кальция в породах.

Вышеупомянутые три класса пород — кремнистые, глинистые и известковые — постоянно переходят друг в друга и редко встречаются в совершенно раздельном и чистом виде. Таким образом, встретить известняк такой же чистый, как обычный белый мел, или глину, столь же богатую глиноземом, как та, что используется в Корнуолле для фарфора, или песок, столь же целиком состоящий из кремнистых зерен, как белый песок в Алум-Бэй на острове Уайт, или песчаник, столь же чистый, как гравелит из Фонтенбло, используемый для мощения во Франции, — это исключение из общего правила. Чаще мы находим песок и глину, или глину и мергель, смешанные в одной массе. Когда песок и глина присутствуют в значительном количестве, смесь называется суглинком. Если в глине много известкового вещества, она называется мергелем; но этот термин, к сожалению, использовался так расплывчато, что часто бывает весьма двусмысленным. Его применяли к веществам, в которых нет извести, например, к тому красному суглинку, который в некоторых частях Англии обычно называют красным мергелем. Агрономы имели обыкновение называть мергелем любую почву, которая, подобно настоящему мергелю, легко распадалась на части при воздействии воздуха. Отсюда возникла путаница с использованием этого названия для почв, которые, состоя из суглинка, легко обрабатывались плугом, хотя и были лишены извести.

Мергелистый сланец относится к мергелю так же, как глинистый сланец к глине, являясь известковым сланцем. Он очень распространен в некоторых странах, например, в Швейцарских Альпах. Глинистый или мергелистый известняк также встречается довольно часто.

Существует немного других видов пород, которые входят в состав осадочных пластов в такой степени, чтобы было необходимо останавливаться здесь на их характеристиках. Я могу, однако, упомянуть еще два — магнезиальный известняк, или доломит, и гипс. Магнезиальный известняк состоит из карбоната кальция и карбоната магния; доля последнего в некоторых случаях достигает почти половины. Он вскипает с кислотами гораздо медленнее и слабее, чем обычный известняк. В Англии эта порода обычно желтоватого цвета; но она сильно варьируется по минералогическому характеру, переходя от землистого состояния к белому плотному камню большой твердости. Доломит, столь распространенный во многих частях Германии и Франции, также является разновидностью магнезиального известняка, обычно зернистой текстуры.