Альпийские эрратические валуны. — Хотя арктические регионы составляют великий центр, из которого эрратические валуны перемещались на юг во всех направлениях в Европе и Северной Америке, все же существуют некоторые горы, как я уже заявлял, подобные горам Северного Уэльса и Альпам, которые служили отдельными и независимыми центрами для рассеивания валунов. В качестве иллюстрации этого факта Альпы заслуживают особого внимания не только из-за своей величины, но и потому, что они лежат за пределами обычных границ «северного дрифта» Европы, будучи расположенными между 44-м и 47-м градусами северной широты. На склонах этих гор и на субальпийских грядах холмов или равнинах, прилегающих к ним, те явления, о которых так часто упоминалось как о признаках или спутниках дрифта между 50-й и 70-й параллелями северной широты, внезапно появляются вновь, чтобы принять в более южной стране свою наиболее ярко выраженную форму. Там, где Альпы наиболее высоки, были выброшены самые крупные эрратические валуны, как, например, из регионов Монблана и Монте-Роза в прилегающие части Франции, Швейцарии, Австрии и Италии, в то время как в районах, где великая цепь понижается в высоте, как в Каринтии, Крайне и других местах, такие каменные обломки не были отделены и перенесены на расстояние, или же их было лишь несколько и они были меньшего объема.
В 1821 году М. Венетц впервые высказал свое мнение о том, что альпийские ледники должны были в прошлом простираться далеко за пределы своих нынешних границ, и доказательства, к которым он апеллировал в подтверждение этой доктрины, были впоследствии признаны М. Шарпантье, который подкрепил их новыми наблюдениями и аргументами и в 1836 году заявил о своем убеждении, что ледники Альп должны были когда-то достигать Юры и нести туда свои морены через великую долину Швейцарии. М. Агассис, после нескольких экскурсий в Альпы с М. Шарпантье и посвятив несколько лет изучению ледников, опубликовал в 1840 году их замечательное описание, а также описание следов, свидетельствующих о прежнем воздействии огромных масс льда на всю поверхность Альп и прилегающей страны. Он указал, что поверхность каждого крупного ледника усеяна гравием и камнями, отделенными от окружающих скал морозом, дождем, молнией или лавинами. И он описал более тщательно, чем предыдущие авторы, длинные линии этих камней, которые оседают по бокам ледника и называются боковыми моренами; те, что находятся у нижнего края льда, называются конечными моренами. Такие груды земли и валунов каждый ледник толкает перед собой при наступлении и оставляет позади при отступлении. Когда альпийский ледник достигает более низкого и теплого места, примерно на 3000 или 4000 футов над уровнем моря, он тает настолько быстро, что, несмотря на движение массы вниз, он не может продвинуться дальше. Его точные границы меняются из года в год, и еще более — от столетия к столетию; зафиксирован один пример отступления на полмили за один год. Мы также узнаем от М. Венетца, что в то время как между одиннадцатым и пятнадцатым веками все альпийские ледники были менее продвинуты, чем сейчас, в семнадцатом и восемнадцатом веках они начали продвигаться вперед, так что покрыли дороги, ранее открытые, и поглотили леса древнего происхождения.
Эти колебания позволяют геологу отмечать следы, которые они оставляют после себя при отступлении, и среди них наиболее заметными, как было сказано ранее, являются конечные морены, или холмы нестратифицированной земли и камней, часто разделенные последующими наводнениями на бугорки, которые пересекают долину, подобно древним земляным валам или насыпям, сделанным для перекрытия реки. Некоторые из этих поперечных барьеров были ранее указаны Соссюром ниже ледника Роны как доказательство того, насколько далеко он когда-то переступил свои нынешние границы. На этих моренах мы видим много крупных угловатых обломков, которые, будучи перенесены на поверхности льда, не имели своих краев, стертых трением; но большая часть валунов, даже тех, что имеют большие размеры, была хорошо окатана не силой воды, а механической силой льда, который толкал их друг против друга или против скал, окаймляющих долину. Другие упали в многочисленные трещины, которые пересекают ледник, где, будучи подвержены давлению всей массы льда, они были протащены и либо хорошо окатаны, либо стерты в песок или даже в тончайший ил, из которого морена в значительной степени состоит.
Поскольку конечные морены являются наиболее заметными из всех памятников, оставленных отступающим ледником, они также наиболее подвержены уничтожению; ибо сильные наводнения или дебакли часто случаются в Альпах из-за внезапного прорыва так называемых ледниковых озер. Эти временные водоемы возникают из-за перекрытия реки ледником, который увеличился в течение ряда холодных сезонов и, спускаясь из притока в главную долину, пересек ее от края до края. При разрушении этого ледяного барьера накопленные воды высвобождаются, смывают и выравнивают все поперечные насыпи гравия и рыхлых валунов ниже и распределяют их материалы в виде беспорядочных и нерегулярных слоев по речной равнине.
Еще одним признаком прежнего действия ледников в местах, где они больше не существуют, являются полированные, исчерченные и желобчатые поверхности скал, о которых уже упоминалось. Камни, которые лежат под ледником и толкаются им, иногда прилипают ко льду, и по мере того, как масса медленно скользит со скоростью несколько дюймов или, самое большее, два-три фута в день, истирают, прорезают и полируют скалу, а более крупные блоки взаимно прорезаются и полируются скалой на своих нижних сторонах. Поскольку силы давления и движения огромны, песок, действуя как наждак, полирует поверхность; галька, как грубые резцы, царапает и бороздит ее; а крупные камни выдалбливают в ней желоба. Еще один эффект этого действия, о котором еще не упоминалось, называется «бараньи лбы» (roches moutonnées). Выступающие возвышенности скал сглаживаются и изнашиваются в форме сплющенных куполов там, где через них проходили ледники.
Хотя поверхность почти любого вида скалы при воздействии открытого воздуха разрушается в результате разложения, некоторые из них сохраняют в течение веков свой полированный и исчерченный внешний вид; и если они хорошо защищены покрытием из глины или дерна, эти следы истирания, по-видимому, способны сохраняться вечно. Они были прослежены в Альпах на больших высотах над нынешними ледниками и на больших горизонтальных расстояниях за их пределами.
На склонах швейцарских долин также встречаются круглые и глубокие отверстия с полированными стенками, такие отверстия, какие водопады делают в твердой скале, но в местах, удаленных от проточных вод, и где форма поверхности не позволяет нам предположить, что какой-либо каскад мог когда-либо существовать. Подобные полости обычны в твердых породах, таких как гнейс, в Швеции, где их называют «гигантскими котлами», и они иногда достигают 10 футов и более в глубину; но в Альпах и Юре они часто переходят в ложкообразные углубления и удлиненные желоба. Мы узнаем от М. Агассиса, что углубления такой формы в настоящее время вырезаются потоками воды, которые текут вдоль поверхности ледников, а затем падают в трещины, открытые до самого дна. Здесь, образуя каскад, поток вырезает круглую полость в скале с помощью гравия и песка, которые он либо находит там, либо приносит с собой, и заставляет их вращаться; и, поскольку обычно случается, что ледник наступает, создается «локомотивный каскад», который превращает первое круглое отверстие в глубокий желоб.
Еще один эффект ледника заключается в том, чтобы отложить кольцо камней вокруг вершины конического пика, который может случайно выступать сквозь лед. Если ледник сильно понижается из-за таяния, эти круги крупных угловатых обломков, которые называются «эрратическими валунами на вершинах» (perched blocks), остаются в необычном положении вблизи вершины крутого холма или пика, нижние части которого могут быть лишены валунов.
Альпийские валуны на Юре. — Теперь некоторые или все перечисленные выше признаки — морены, эрратические валуны, полированные поверхности, купола, штрихи, котлы и валуны на вершинах — наблюдаются в Альпах на больших высотах над нынешними ледниками и далеко ниже их фактических конечностей; также в великой долине Швейцарии, шириной 50 миль; и почти везде на Юре, цепи, которая лежит к северу от этой долины. Средняя высота Юры составляет около одной трети высоты Альп, и в настоящее время она полностью лишена ледников, однако она почти везде представляет похожие морены, те же полированные и желобчатые поверхности и полости, промытые водой. Эрратические валуны, более того, которые покрывают ее, представляют собой явление, которое удивляло и озадачивало геологов более полувека. Никакой вывод не может быть более неоспоримым, чем то, что эти угловатые блоки гранита, гнейса и других кристаллических формаций пришли из Альп и что они были принесены на расстояние 50 миль и более через одну из самых широких и глубоких долин мира, так что теперь они покоятся на холмах и в долинах цепи, состоящей из известняка и других формаций, совершенно отличных от таковых в Альпах. Их огромный размер и угловатость после путешествия на столько лиг справедливо вызвали удивление; ибо сотни из них размером с коттеджи; и один в частности, знаменитый под названием Pierre à Bot, покоится на склоне холма примерно на 900 футов выше озера Невшатель и имеет не менее 40 футов в диаметре.
Будет замечено, что эти блоки на Юре представляют собой исключение из правила, установленного ранее как применимого в целом к эрратическим валунам, поскольку они перемещались с юга на север. Некоторые из самых крупных масс гранита и гнейса, как было обнаружено, содержат 50 000 и 60 000 кубических футов камня, а один известняковый блок около Девенса, который прошел 30 миль, содержит 161 000 кубических футов, причем его углы острые и нестертые.
Фон Бух, Эшер и Штудер показали на основе изучения минерального состава валунов, что те, что находятся на западной Юре, около Невшателя, пришли из региона Монблана и Вале; те, что на средних частях Юры — из Бернского Оберланда; а те, что на восточной Юре — из Альп малых кантонов, Гларус, Швиц, Ури и Цуг. Таким образом, блоки этих трех великих районов были получены из частей Альп, ближайших к тем местам на Юре, где мы находим их сейчас, как если бы они пересекли великую долину в направлении, перпендикулярном ее длине: самый западный поток следовал курсу Роны; центральный — Аары; а восточный — двух великих рек, Рейса и Лиммата. Несмешиваемость этих групп перенесенных обломков, за исключением мест их соприкосновения, всегда рассматривалась как наиболее загадочная теми, кто принял мнение Соссюра о том, что все они были закручены быстрым потоком мутной воды, несущимся из Альп.
М. Шарпантье впервые предположил, как упоминалось ранее, что швейцарские ледники когда-то непрерывно достигали Юры и переносили к ним эти эрратические валуны; но в то же время он полагал, что Альпы были раньше выше, чем сейчас. М. Агассис, с другой стороны, вместо введения отдельных и раздельных ледников, воображает, что вся долина Швейцарии была заполнена льдом и что один великий пласт его простирался от Альп до Юры, когда две цепи были той же высоты, что и сейчас, относительно друг друга. Такая гипотеза страдает тем затруднением, что разница в высоте, распределенная на пространстве 50 миль, дает наклон не более двух градусов, что гораздо меньше, чем у любого известного ледника. Она, однако, с тех пор получила умелую поддержку профессора Джеймса Форбса в его превосходной работе об Альпах, опубликованной в 1843 году.
В теории, которую я ранее выдвинул совместно с г-ном Дарвином, было высказано предположение, что эрратические валуны могли быть перенесены плавающим льдом на Юру в то время, когда большая часть этой цепи и вся швейцарская долина к югу находились под морем. В тот период Альпы могли достигать лишь половины своей нынешней высоты и все же могли составлять цепь, столь же высокую, как Чилийские Анды, которые на широте, соответствующей Швейцарии, в настоящее время спускают ледники к вершине каждого залива, откуда айсберги, покрытые блоками гранита, уносятся в море. Напротив той части Чили, где изобилуют ледники, расположен остров Чилоэ, длиной 100 миль и шириной 30 миль, идущий параллельно континенту. Канал, отделяющий его от материка, имеет значительную глубину и ширину 25 миль. Части его поверхности, как и прилегающее побережье Чили, покрыты современными морскими раковинами, что свидетельствует о поднятии суши в очень недавний период; а под этими раковинами находится валунное отложение, в котором г-н Дарвин нашел крупные перенесенные блоки. Одна группа обломков состояла из гранита, который явно пришел из Анд, в то время как в другом месте были встречены угловатые блоки сиенита. Их расположение могло быть обусловлено последовательными «урожаями» айсбергов, выходящих из различных заливов, к вершинам которых спускаются ледники из Анд. Эти айсберги, отправляясь год за годом из различных точек, могли неоднократно садиться на мель, образуя столь же отчетливые группы, в бухтах или заливах Чилоэ и на островках у побережья, так что впоследствии они появлялись, некоторые на холмах, а другие в долинах, когда эта страна и дно прилегающего моря были подняты. Продолжение в будущем подъемного движения в регионе Анд и Чилоэ могло бы заставить прежнюю цепь соперничать с Альпами по высоте и придать Чилоэ высоту, равную высоте Юры. Тот же подъем мог бы осушить канал между Чилоэ и материком, так что он тогда представлял бы великую долину Швейцарии. В ходе этих изменений все части Чилоэ и промежуточного пролива, побывав в свою очередь морским берегом, могли быть отполированы и исцарапаны береговым льдом и бесчисленными айсбергами, садящимися на мель и скребущими дно.
Если мы применим эту гипотезу к Швейцарии и Юре, мы ни в коем случае не исключаем предположение, что по мере того, как суша приобретала дополнительную высоту, а дно моря обнажалось, сама Юра могла иметь свои ледники; а те, что существовали в Альпах и которые сначала простирались до моря, могли в течение некоторой части периода поднятия быть продлены гораздо дальше в долины, чем сейчас. В более поздний период, когда климат стал мягче, эти ледники могли полностью исчезнуть с Юры и отступить в Альпах к своим нынешним границам, оставив после себя в обоих районах те морены, которые сейчас свидетельствуют о прежнем распространении льда.
Метеориты в дрифте. — Прежде чем завершить свои замечания о северном дрифте Старого Света, я сошлюсь на недавно объявленный факт — открытие метеоритного камня на большой глубине в аллювии Северной Азии.
Эрман в своих «Архивах России» за 1841 год (стр. 314) приводит очень подробный отчет, составленный русским горняком, о нахождении массы метеоритного железа в золотоносном аллювии Алтая. Некоторые мелкие фрагменты самородного железа были впервые встречены при промывке золота в Петропавловском прииске в Мрасском округе; но хотя они привлекли внимание, предполагалось, что они должны были отколоться от инструментов рабочих. Наконец, на глубине 31 фут 5 дюймов от поверхности они выкопали кусок железа весом 17 1/2 фунтов, стально-серого цвета, несколько тверже обычного железа, и при его анализе обнаружили, что он состоит из самородного железа с небольшой долей никеля, как это обычно бывает в метеоритных камнях. Он был погребен в основании отложения, где гравий покоился на плитчатом известняке. Много бурой железной руды, а также золото встречаются в том же гравии, который, по-видимому, является частью той обширной золотоносной формации, в которой изобилуют кости мамонта, Rhinoceros tichorhinus и других вымерших четвероногих. Не предоставлено достаточных данных, чтобы позволить нам определить, относится ли он к постплиоценовому или более новому плиоценовому периоду.
Я думаю, нам не следует удивляться тому, что до сих пор нам не удалось обнаружить признаки таких аэролитов в более старых породах, ибо, помимо их редкости в наши дни, те, что упали в море (а именно с морскими пластами геологам обычно приходится иметь дело), будучи в основном состоящими из самородного железа, быстро вступали бы в новые химические соединения, так как вода и ил насыщены хлоридом натрия и другими солями. Мы видим, что якоря, пушки и другие чугунные инструменты, которые были погребены несколько сотен лет у нашего английского побережья, разложились частично или полностью, превращая песок и гравий, которые их окружали, в конгломерат, сцементированный оксидом железа. Точно так же метеоритное железо, хотя его ржавление несколько сдерживалось бы сплавом никеля, вряд ли могло бы не разложиться в течение тысяч лет, превращаясь в оксид, сульфид или карбонат железа, и его происхождение тогда уже не было бы различимо. Чем древнее породы — чем чаще они нагревались и охлаждались, пропитывались газами или морской водой, атмосферой или минеральными источниками, — тем меньше шансов встретить массу самородного железа в неизменном виде; но сохранение древнего метеорита Алтая и присутствие никеля в этих любопытных телах делает распознавание их в отложениях отдаленных периодов менее безнадежным, чем мы могли бы ожидать.
ГЛАВА XIII.
БОЛЕЕ НОВЫЕ ПЛИОЦЕНОВЫЕ ПЛАСТЫ И ПЕЩЕРНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ.
Хронологическая классификация плейстоценовых формаций, почему она затруднительна — Пресноводные отложения в долине Темзы — В скалах Норфолка — В Патагонии — Сравнительная долговечность видов у млекопитающих и моллюсков — Флювио-морской краг Норвича — Более новые плиоценовые пласты Сицилии — Известняк большой мощности и высоты — Чередование морских и вулканических формаций — Доказательства медленного накопления — Великие географические изменения на Сицилии с тех пор, как начала существовать живая фауна и флора — Костные брекчии и пещерные отложения — Сицилия — Керкдейл — Происхождение сталактитов — Австралийские пещерные брекчии — Географическая связь провинций живых позвоночных и ископаемых видов плиоценовых периодов — Вымершие страусоподобные птицы Новой Зеландии — Зубы ископаемых четвероногих.
Рассмотрев в прошлой главе валунную формацию и связанные с ней пресноводные и морские пласты как относящиеся главным образом к концу периода более нового плиоцена, мы можем теперь перейти к другим отложениям того же или почти того же возраста. Следует, однако, сказать, что трудно провести линию разделения между этими современными формациями, особенно когда нас просят сравнить отложения морского и пресноводного происхождения или их же с костеносным содержимым пещер.