Геологические наблюдения в Южной Америке
Чарльз Дарвин
CONTENTS
EDITORIAL NOTE.
DETAILED TABLE OF CONTENTS.
GEOLOGICAL OBSERVATIONS ON SOUTH AMERICA
CRITICAL INTRODUCTION.
CHAPTER I. ON THE ELEVATION OF THE EASTERN COAST OF SOUTH AMERICA.
CHAPTER II. ON THE ELEVATION OF THE WESTERN COAST OF SOUTH AMERICA.
CHAPTER III. ON THE PLAINS AND VALLEYS OF CHILE:—SALIFEROUS SUPERFICIAL DEPOSITS.
CHAPTER IV. ON THE FORMATIONS OF THE PAMPAS.
CHAPTER V. ON THE OLDER TERTIARY FORMATIONS OF PATAGONIA AND CHILE.
CHAPTER VI. PLUTONIC AND METAMORPHIC ROCKS:—CLEAVAGE AND FOLIATION.
CHAPTER VII. CENTRAL CHILE:—STRUCTURE OF THE CORDILLERA.
CHAPTER VIII. NORTHERN CHILE.—CONCLUSION.
INDEX
РЕДАКЦИОННОЕ ПРИМЕЧАНИЕ.
Хотя книги, переиздаваемые здесь, в некоторых отношениях более техничны по своей тематике и стилю, чем «Дневник» Дарвина, они никогда не утратят своей ценности и интереса благодаря оригинальности содержащихся в них наблюдений. Многие их части прекрасно подходят для понимания проблем, касающихся строения и изменений земной поверхности, и, по сути, они представляют собой увлекательное введение в физическую геологию и физиографию в их приложении к отдельным областям. Сами книги невозможно приобрести за цену, многократно превышающую стоимость настоящего тома, и как рядовой читатель, желающий узнать больше о работе Дарвина, так и студент-геолог, который, естественно, хочет знать, как мыслил мастер при рассмотрении важнейших геологических вопросов, будут рады возможности обладать ими в удобной и недорогой форме.
Три введения, любезно предоставленные моим другом профессором Джаддом, содержат критическую и историческую информацию, которая придает этому изданию особую ценность.
Г. Т. Б.
ПОДРОБНОЕ ОГЛАВЛЕНИЕ.
КРИТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. О ПОДНЯТИИ ВОСТОЧНОГО ПОБЕРЕЖЬЯ ЮЖНОЙ АМЕРИКИ. Поднятые раковины Ла-Платы. — Баия-Бланка, песчаные дюны и галька пемзы. — Ступенчатые равнины Патагонии с поднятыми раковинами. — Долина Санта-Крус, ограниченная террасами, ранее бывшая морским проливом. — Поднятые раковины Огненной Земли. — Протяженность и ширина поднятой области. — Равномерность движений, показанная схожими высотами равнин. — Медленность процесса поднятия. — Способ формирования ступенчатых равнин. — Резюме. — Великая галечная формация Патагонии; ее протяженность, происхождение и распространение. — Формирование морских утесов.
ГЛАВА II. О ПОДНЯТИИ ЗАПАДНОГО ПОБЕРЕЖЬЯ ЮЖНОЙ АМЕРИКИ. Архипелаг Чонос. — Чилоэ, недавнее и постепенное поднятие, предания жителей на этот счет. — Консепсьон, землетрясение и поднятие. — ВАЛЬПАРАИСО, значительное поднятие, поднятые раковины, земное или морское происхождение, постепенный подъем суши в исторический период. — КОКИМБО, поднятие в недавнее время; террасы морского происхождения, их наклон, их уступы не горизонтальны. — Уаско, гравийные террасы. — Копьяпо. — ПЕРУ. — Поднятые раковины Кобихи, Икике и Арики. — Лима, слои раковин и морской берег на острове Сан-Лоренцо. — Человеческие останки, ископаемая керамика, последствия землетрясения, недавнее опускание. — О разрушении поднятых раковин. — Общее резюме.
ГЛАВА III. О РАВНИНАХ И ДОЛИНАХ ЧИЛИ: СОЛЕНОСНЫЕ ПОВЕРХНОСТНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ. Бассейнообразные равнины Чили; их дренаж, их морское происхождение. — Следы воздействия моря на восточных склонах Кордильер. — Наклонные террасовидные каймы из стратифицированной гальки в долинах Кордильер; их морское происхождение. — Валуны в долине Качапоаль. — Горизонтальное поднятие Кордильер. — Формирование долин. — Валуны, перемещенные волнами землетрясений. — Солевые поверхностные отложения. — Пласт нитрата натрия в Икике. — Солевые корки. — Соляные озера Ла-Платы и Патагонии; чистота соли; ее происхождение.
ГЛАВА IV. О ФОРМАЦИЯХ ПАМПЫ. Минералогический состав. — Микроскопическая структура. — Буэнос-Айрес, раковины, заключенные в тоску (известковистый мергель). — От Буэнос-Айреса до Колорадо. — Сьерра-де-ла-Вентана. — Баия-Бланка; Монте-Эрмосо, кости и инфузории; Пунта-Альта, раковины, кости и инфузории; сосуществование современных раковин и вымерших млекопитающих. — От Буэнос-Айреса до Санта-Фе. — Скелеты мастодонта. — Инфузории. — Нижние морские третичные пласты, их возраст. — Зуб лошади. БАНДА-ОРИЕНТАЛЬ. — Поверхностная пампасская формация. — Нижние третичные пласты, их изменчивость, связанная с вулканической деятельностью; Macrauchenia patachonica в Сан-Хулиане в Патагонии, возраст, последующий за современными моллюсками и периодом эрратических валунов. РЕЗЮМЕ. — Область пампасской формации. — Теории происхождения. — Источник осадка. — Эстуарное происхождение. — Современность существующим моллюскам. — Отношения к подстилающим третичным пластам. Древние отложения эстуарного происхождения. — Поднятие и последовательное отложение пампасской формации. — Количество и состояние останков млекопитающих; их обитание, пища, вымирание и ареал. — Заключение. — Дополнение о мощности пампасской формации. — Местонахождения в Пампе, где были найдены останки млекопитающих.
ГЛАВА V. О БОЛЕЕ ДРЕВНИХ ТРЕТИЧНЫХ ФОРМАЦИЯХ ПАТАГОНИИ И ЧИЛИ. Рио-Негро. — Сан-Хосе. — Порт-Десеадо, белая пемзовая глина с инфузориями. — Порт-Сан-Хулиан. — Санта-Крус, базальтовая лава. — Пуэрто-Гальегос. — Восточная Огненная Земля; листья вымерших буковых деревьев. — Резюме по патагонским третичным формациям. — Третичные формации западного побережья. — Группы Чонос и Чилоэ, вулканические породы. — Консепсьон. — Навидад. — Кокимбо. — Резюме. — Возраст третичных формаций. — Линии поднятия. — Окремнелое дерево. — Сравнительные ареалы вымерших и живущих моллюсков на западном побережье Южной Америки. — Климат третичного периода. — О причинах отсутствия недавних ракушечных отложений на побережьях Южной Америки. — О синхронном отложении и сохранении осадочных формаций.
ГЛАВА VI. ПЛУТОНИЧЕСКИЕ И МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ: КЛИВАЖ И ФОЛИАЦИЯ. Бразилия, Баия, гнейс с разобщенными метаморфизованными дайками. — Простирание фолиации. — Рио-де-Жанейро, гнейсогранит, включенный фрагмент, разложение. — Ла-Плата, метаморфические и древние вулканические породы. — Сьерра-де-ла-Вентана. — Аргиллито-порфировая формация Патагонии; своеобразные метаморфические породы; псевдодайки. — Фолклендские острова, палеозойские окаменелости. — Огненная Земля, глинисто-сланцевая формация, меловые окаменелости; кливаж и фолиация; форма рельефа. — Архипелаг Чонос, слюдяные сланцы, фолиация, нарушенная гранитной осью; дайки. — Чилоэ. — Консепсьон, дайки, последовательное формирование. — Центральное и Северное Чили. — Заключительные замечания о кливаже и фолиации. — Их тесная аналогия и схожее происхождение. — Стратификация метаморфических сланцев. — Фолиация интрузивных пород. — Отношение кливажа и фолиации к линиям напряжения во время метаморфизма.
ГЛАВА VII. ЦЕНТРАЛЬНОЕ ЧИЛИ: СТРОЕНИЕ КОРДИЛЬЕР. Центральное Чили. — Базальные формации Кордильер. — Происхождение порфирового аргиллитового конгломерата. — Андезит. — Вулканические породы. — Разрез Кордильер через перевал Пеукенес или Портильо. — Великая гипсоносная формация. — Линия Пеукенес; мощность пластов, окаменелости. — Линия Портильо. — Конгломерат, ортоклазовый гранит, слюдяной сланец, вулканические породы. — Заключительные замечания о денудации и поднятии линии Портильо. — Разрез через перевал Кумбре или Успальята. — Порфиры. — Гипсоносные пласты. — Разрез близ Пуэнте-дель-Инка; окаменелости. — Великое опускание. — Интрузивные порфиры. — Равнина Успальята. — Разрез цепи Успальята. — Строение и природа пластов. — Окремнелые вертикальные деревья. — Великое опускание. — Гранитные породы оси. — Заключительные замечания о хребте Успальята; происхождение позднее, чем у главных Кордильер; два периода опускания; сравнение с цепью Портильо.
ГЛАВА VIII. СЕВЕРНОЕ ЧИЛИ. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разрез от Ильяпеля до Комбарбалы; гипсоносная формация с окремнелым деревом. — Панунсильо. — Кокимбо; рудники Аркерос; разрез вверх по долине; окаменелости. — Уаско, окаменелости. — Копьяпо, разрез вверх по долине; Лас-Амоланас, окремнелое дерево. — Конгломераты, природа прежней суши, окаменелости, мощность пластов, великое опускание. — Долина Деспобладо, окаменелости, туфовые отложения, сложные дислокации. — Отношения между древними жерлами извержения и последующими осями инъекции. — Икике, Перу, окаменелости, соляные отложения. — Металлоносные жилы. — Резюме по порфировому конгломерату и гипсоносным формациям. — Великое опускание с частичными поднятиями в мелово-оолитовый период. — О поднятии и строении Кордильер. — Рекапитуляция по третичной серии. — Связь между движениями опускания и вулканической деятельностью. — Пампасская формация. — Недавние движения поднятия. — Длительная вулканическая деятельность в Кордильерах. — Заключение.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ В ЮЖНОЙ АМЕРИКЕ
КРИТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ.
Из замечательной «трилогии», состоящей из трудов Дарвина, посвященных геологии «Бигля», часть, которая, пожалуй, до настоящего времени привлекала наименьшее внимание, — это та, что касается геологии Южной Америки. Написание этой книги, по-видимому, заняло у Дарвина меньше времени, чем любой другой том серии; его дневник свидетельствует, что работа была завершена в течение десяти месяцев, а именно между июлем 1844 года и апрелем 1845 года; но книга была выпущена только в конце следующего года, а предисловие датировано «сентябрем 1846 года». В целом, как сообщает нам Дарвин в своей «Автобиографии», геологические книги «потребовали четырех с половиной лет напряженной работы», а большая часть оставшихся десяти лет, прошедших между возвращением «Бигля» и завершением его геологических книг, была, печально признать, «потеряна из-за болезни!»
Относительно «Геологических наблюдений в Южной Америке» Дарвин писал своему другу Лайелю следующее: «Мой том будет объемом около 240 страниц, ужасно скучный, но сильно сжатый. Думаю, когда у вас будет время просмотреть его, вы сочтете сбор фактов о поднятии суши и формировании террас довольно хорошим».
«Сильно сжатый» — это вердикт, с которым каждый должен согласиться, закончив чтение этой замечательной книги; но отнюдь не «скучный». Три с половиной года, с апреля 1832 по сентябрь 1835 года, Дарвин провел в Южной Америке, посвятив их непрерывной научной работе; проблемы, которыми он занимался, были либо чисто геологическими, либо теми, что составляют пограничную область между геологическими и биологическими науками. Невозможно читать дневник, который он вел в это время, не проникнувшись убеждением, что он содержит все зачатки мыслей, которые впоследствии развились в «Происхождение видов». Но столь же очевидно, что после его возвращения в Англию биологические спекуляции постепенно начали оказывать более исключительное влияние на ум Дарвина и стремились вытеснить геологию, которая во время самого путешествия, безусловно, поглощала большую часть его времени и внимания. Удивительный ряд наблюдений, сделанных за эти три с половиной года в Южной Америке, вряд ли мог быть достойно представлен на 240 страницах, отведенных для их изложения. То, что он выполнял работу по подготовке книги о Южной Америке в некотором роде как повинность, видно из многих упоминаний в его письмах. Пиша сэру Джозефу Хукеру в 1845 году, он говорит: «Надеюсь, следующим летом закончить мою геологию Южной Америки, затем выпустить немного зоологии, и УРА МОЕЙ РАБОТЕ О ВИДАХ!»
По-видимому, чувство разочарования, которое Дарвин так часто испытывал, сравнивая завершенную книгу с наблюдениями и размышлениями, которые ее вдохновили, было более остро ощутимо в случае с его томом о Южной Америке, чем с любым другим. Одному другу он пишет: «Я в последнее время работал сверх меры, к великому расстройству моих несчастных пищеварительных органов, над Южной Америкой, и, благодарю всех богов, я сделал три четверти ее. Писать на простом английском языке становится для меня все труднее и никогда не достижимо. Что касается вашего притворства, будто вы прочтете что-то столь скучное, как мои чисто геологические описания, не льстите мне, ибо это невероятно». Другому другу он пишет: «Вы не знаете, чем грозите, когда предлагаете прочесть это — оно чисто геологическое. Я сказал своему брату: «Ты, конечно, прочтешь это», и его ответ был: «Клянусь жизнью, я бы скорее даже купил это».
Несмотря на эти пренебрежительные замечания, однако, мы твердо склонны полагать, что эта книга, презираемая ее автором и игнорируемая его современниками, в конечном итоге будет признана одним из главных оснований славы Дарвина. Пожалуй, досадным обстоятельством является то, что огромный успех, которого он достиг в биологии публикацией «Происхождения видов», в некоторой степени затмил тот факт, что претензии Дарвина как геолога стоят в самом высоком ряду. Не будет преувеличением сказать, что если бы Дарвин не был геологом, «Происхождение видов» никогда не могло бы быть им написано. Но помимо тех геологических вопросов, которые имеют важное значение для биологической мысли и спекуляций, таких как доказательства несовершенства геологической летописи, отношения поздних третичных фаун к современным в тех же областях и кажущееся смешение типов, принадлежащих к отдаленным геологическим эпохам, когда мы изучаем палеонтологию отдаленных районов, — существуют другие чисто геологические проблемы, по которым вклад Дарвина имеет высочайшую ценность. Я верю, что вердикт историков науки будет таков: если бы Дарвин не занял ведущее место среди биологов этого века, его положение как геолога было бы почти столь же авторитетным.
Но в случае с главной геологической работой Дарвина — той, что касается происхождения кристаллических сланцев, — геологи в то время не были готовы принять его революционные учения. Влияние мощного авторитета долгое время использовалось, по сути, для подавления его учения, и только теперь, когда эта прискорбная оппозиция исчезла, истинная природа и важность чисто геологической работы Дарвина начинают признаваться.
Первые две главы «Геологических наблюдений в Южной Америке» посвящены доказательствам существования значительных, но часто прерывистых движений поднятия в самое недавнее геологическое время. В связи с этим предметом особое внимание Дарвина было направлено на отношения между великими землетрясениями Южной Америки — о некоторых из которых он имел впечатляющий опыт — и постоянными изменениями уровня, которые происходили. Он был поражен быстротой, с которой свидетельства таких великих движений земной коры часто стираются; и особенно замечательным способом, которым действие дождевой воды, просачивающейся через отложения на земной поверхности, удаляет все следы раковин и других известковых организмов. Именно эти соображения стали родителями обобщения, что палеонтологическая летопись может быть сохранена только в те периоды, когда происходит длительное медленное опускание. Это, в свою очередь, привело к еще более широкому и наводящему на размышления выводу, что геологическая летопись в целом является, и никогда не может быть ничем иным, как серией более или менее изолированных фрагментов. Признание этого важного факта составляет краеугольный камень любой теории эволюции, которая стремится найти основу в фактическом изучении типов жизни, населявших наш земной шар в прошлом.
В своей третьей главе Дарвин приводит ряд интересных фактов, собранных во время его посещений равнин и долин Чили, которые касаются вопроса происхождения соленосных отложений — накопления соли, гипса и нитрата натрия. Это проблема, которая вызвала много дискуссий среди геологов и которая, несмотря на множество ценных наблюдений, до сих пор остается в значительной степени очень неясной. Среди важных соображений, на которых настаивает Дарвин, — то, что касается отсутствия морских раковин в пластах, связанных с такими отложениями. Он справедливо утверждает, что если бы пласты формировались на мелководье, а затем подвергались воздействию субаэральных процессов в результате поднятия, все раковины и другие известковые организмы были бы удалены путем растворения.
Следуя методу Лайеля, Дарвин переходит от изучения отложений, накапливающихся в настоящее время на земной поверхности, к тем, что сформировались в течение более недавних периодов геологической истории.
Его описание великой пампасской формации с ее удивительными останками млекопитающих — мастодонта, токсодона, сцелидотерия, макраухении, мегатерия, мегалоникса, милодона и глиптодона — полно интереса. Его открытие останков настоящей лошади (Equus) явило замечательное подтверждение факта — уже установленного в Северной Америке, — что виды лошадей существовали и вымерли в Новом Свете до их завоза испанцами в XVI веке. Полностью осознавая важность микроскопа при изучении природы и происхождения таких отложений, как отложения Пампы, Дарвин представил многие свои образцы как доктору Карпентеру в этой стране, так и профессору Эренбергу в Берлине. Многие очень важные заметки о микроскопических организмах, содержащихся в формации, можно найти разбросанными по всей главе.
Изучение Дарвином более древних третичных формаций с их обильными раковинами и реликтами растительной жизни, погребенными под мощными пластами базальта, побудило его тщательно рассмотреть вопрос о климате в эти более ранние периоды. В противовес распространенным взглядам на этот предмет, Дарвин указывает, что его наблюдения противоречат выводу о том, что в ранние геологические периоды на земном шаре повсеместно преобладала более высокая температура. Он утверждает, что «причины, которые придали более древним третичным продуктам вполне умеренных зон Европы тропический характер, БЫЛИ МЕСТНОГО ХАРАКТЕРА И НЕ ЗАТРАГИВАЛИ ВСЕГО ЗЕМНОГО ШАРА». В этом, как и во многих подобных случаях, мы видим благотворное влияние обширных путешествий, освободивших ум Дарвина от господствующих предрассудков. Именно это расширение опыта сделало его столь особенно квалифицированным для решения великой проблемы происхождения видов и, делая это, освободиться от идей, которые принимались с безоговорочной верой геологами, чьи исследования были ограничены пределами Западной Европы.
В Кордильерах Северного и Центрального Чили Дарвин, изучая еще более древние формации, ясно осознал, что они содержат примесь форм жизни, которые в Европе являются отличительными для мелового и юрского периодов соответственно. Таким образом, он пришел к выводу, что классификация геологических периодов, которая довольно хорошо выражает факты, обнаруженные в областях, где наука изучалась впервые, более не применима, когда мы переходим к изучению широко удаленных регионов. Этот важный вывод привел к дальнейшему обобщению, что каждый великий геологический период демонстрировал географическое распределение форм животной и растительной жизни, сравнимое с тем, которое преобладает в существующей фауне и флоре. Для тех, кто знаком с тем, в какой степени доктрина универсальных формаций влияла на геологическую мысль и спекуляции как задолго до, так и после времени, когда писал Дарвин, важность этой новой точки зрения, которой он смог достичь, будет достаточно очевидна. Подобно идее о крайней несовершенности геологической летописи, доктрина МЕСТНЫХ геологических формаций пронизывает и формирует все палеонтологические рассуждения его великого труда.