Поскольку серия осадочных пород делится геологами на определенное количество систем или формаций, они, в свою очередь, группируются в еще более крупные классы, называемые первичными, вторичными и третичными; то есть первый, второй и третий в порядке формирования. Эти более крупные классы соответствуют великим эпохам или векам геологического времени, каждая из которых включает в себя множество отдельных периодов. Первичные породы также называют палеозойскими — от παλαιὁν, древний, и ξῶον, живое существо, — потому что они содержат древнейшие формы органической жизни: точно так же термин мезозойский — от μεσον, средний, и ξῶον — применяется к вторичным пластам, поскольку они содержат средние или промежуточные формы органической жизни: и название кайнозойский — от χαινὁν, новый, и ξῶον — дается третичным, которые содержат новейшие формы органической жизни.
Термин посттретичный был недавно принят для обозначения тех поверхностных отложений, которые являются более поздними, чем третичная эпоха. Они делятся на две группы: современные, которые соответствуют историческому периоду, и постплиоценовые, которые предшествуют ему. Некоторые авторы, по-видимому, считают, что эти отложения, будучи столь незначительными и столь современными по сравнению с длинной серией осадочных пород, не являются истинно геологическими. Но это, по нашему мнению, ошибочный взгляд на вопрос. Нам кажется, что даже мельчайший слой ила, который отлагается каждый день в устье Ганга или Миссисипи, связан с длинной цепью событий, которые привели земную кору в ее нынешнее состояние; и, следовательно, действительно принадлежит к науке геологии и заслуживает своего надлежащего места в геологической классификации.
Мы можем здесь заметить, что названия великих геологических эпох являются описательными названиями; то есть очевидное значение слов соответствует характеру пластов, для обозначения которых они используются. Первичный, вторичный, третичный означают первый, второй и третий в порядке формирования: палеозойский, мезозойский и кайнозойский означают, что так называемые пласты характеризуются древними, средними и современными формами органической жизни. Но очень часто дело обстоит совсем иначе с названиями отдельных формаций: и это момент немаловажный для изучающего геологию. Эти названия следует рассматривать просто как названия, используемые для обозначения пластов, сформированных в каждый последовательный период, а не как точное описание их характера. Они, как правило, имели свое происхождение в каких-то случайных обстоятельствах или были получены от какой-то конкретной местности; а впоследствии, будучи увековеченными, постепенно стали получать гораздо более широкое применение, чем то, которое, казалось бы, предполагают сами слова. Так, например, меловая формация так называется из-за примечательного пласта белого мела (creta), который был отложен в течение этого периода на большей части Европы; но было бы ошибкой полагать, что вся формация состоит из мела. Напротив, в разных местностях она состоит из очень разных материалов; например, около Дрездена это серый кварцевый песчаник, а во многих частях Альп — твердый плотный известняк. Опять же, девонская формация получила свое название от Девоншира, где породы девонского периода были впервые детально изучены; но мы не должны поэтому делать вывод, что эта формация присуща только графству Девон; ее можно найти во многих других частях Англии, а также в Ирландии и на континенте Европы. Так же и другая формация получила название каменноугольной, что буквально означает «несущая уголь» (carbo fero) из-за пластов угля, которые иногда ассоциируются с ее пластами; однако эта формация часто встречается совершенно лишенной угля на очень обширной территории.
При просмотре нашей таблицы пластов читатель, должно быть, заметил, что последовательные пространства на гравюре не пропорциональны фактической мощности последовательных формаций, для которых они предназначены. Вторичные и третичные породы, взятые вместе, в действительности едва ли составляют одну треть мощности первичных; тем не менее, они занимают равное место на гравюре: и, что еще более примечательно, меловая система занимает вдвое больше места, чем лаврентийская, хотя она менее чем вдвое толще. Это обстоятельство требует мимолетного объяснения. В ранних летописях страны обычно наблюдается большой дефицит достоверных записей; и из-за простого недостатка фактов история целого столетия нередко сжимается в несколько страниц: тогда как в более поздние времена, когда документальные свидетельства начинают накапливаться, историки часто растягивают события двух или трех лет на несколько глав. Нечто подобное происходит и в геологии. Ископаемые останки, из которых, как из достоверных документов, геолог главным образом черпает информацию об истории земной коры, скудны в более ранних формациях и обильны в более поздних. И так случается, что более древние геологические периоды, несмотря на огромную мощность пород, которыми они представлены, не занимают очень заметного положения в анналах геологии и сжаты в сравнительно незначительное пространство в ее таблицах. Тем не менее, огромная глубина древнейших осадочных пород должна быть принята во внимание при любой попытке оценить сравнительную продолжительность отдельных геологических периодов. Поэтому мы привели под названием каждой формации приблизительную оценку ее фактической мощности, взятую главным образом из работ доктора Хотона и сэра Чарльза Лайеля.
Прежде чем закончить эту главу, мы хотели бы заметить, что система классификации, которую мы здесь попытались объяснить, не претендует на то, чтобы быть окончательной и полной. Напротив, это немногим больше, чем временная мера, чтобы сделать понятными результаты, к которым геологи пришли до сих пор; и она подвержена многообразным модификациям по мере того, как их знакомство с записями, которые они взялись интерпретировать, становится более обширным и детальным. Все, на чем они сейчас настаивают, заключается в следующем: последовательные формации представляют последовательные периоды времени, которые следовали один за другим в порядке, изложенном здесь, и в течение которых Земля была населена определенными видами растений и животных, по большей части присущими своим соответствующим эрам.
ГЛАВА XIII. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХРОНОЛОГИЯ — ЗАМЕЧАНИЯ О ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЧЕСКОЙ ЖИЗНИ.
Краткий обзор истории осадочных пород — Яркие характеристики определенных формаций — Человеческие останки, найденные только в поверхностных отложениях — Постепенный переход от органической жизни одного периода к жизни следующего — Доказательства в пользу этого мнения — Продвижение от низших к высшим типам органической жизни по мере нашего восхождения от более древних к более поздним формациям — Экономическая ценность геологической хронологии — Иллюстрация — Поиск угля — Ошибка практического человека — Геолог приходит ему на помощь и спасает от бесполезных расходов.
Имея перед собой этот очерк геологической хронологии, мы теперь можем полнее осознать историю, которую нам рассказывают о формировании земной коры. В самую раннюю эпоху, к которой геологи могут проследить историю осадочных пород — ибо они не претендуют на то, чтобы проследить ее до самого начала, — этот наш земной шар был, как и сейчас, частично покрыт водой, а частично представлял собой сушу. Формирование осадочных пород продолжалось в ту эпоху, как оно продолжается и сейчас, главным образом в тех областях, которые находились под водой — не во всем протяжении таких областей, конечно, а в определенных их частях, куда минеральное вещество случайно заносилось действием естественных причин. И Земля была населена тогда, как и сейчас, хотя животными и растениями, сильно отличающимися от тех, что окружают нас в настоящее время. Некоторым из них посчастливилось избежать разрушения и оказаться погребенными в отложениях той далекой эпохи, и таким образом они сохранились до нашего времени. И эти пласты с их ископаемыми останками — те же самые, которые мы сейчас группируем под названием лаврентийской формации: которая, будучи старейшей группой осадочных пород, которую мы можем распознать в глубинах земной коры, занимает самое низкое положение в нашей таблице хронологии. Века шли; и земная кора приводилась в движение изнутри какой-то гигантской силой, дно океана поднималось в одном месте, острова и континенты погружались в другом, и так очертания суши и воды менялись. С этим изменением старые формы жизни уходили; приходило новое творение; и лаврентийский период уступал место кембрийскому. Но порядок природы оставался таким же, как и прежде. Отложение осадочных пород продолжалось, хотя области отложения во многих случаях перемещались из одной местности в другую. И органическая жизнь, которая процветала в кембрийские времена, оставила свои памятники, погребенные в кембрийских породах. Затем и этот век подошел к концу и уступил место силурийскому: а за ним, в свою очередь, последовал девонский. Таким образом, один период сменял другой в порядке, изложенном в нашей таблице; и каждая часть земного шара в течение веков не раз погружалась под воду, покрывалась отложениями более чем одного века и обогащалась органическими останками более чем одного творения.
По мере нашего продвижения вверх по серии формаций мы вскоре замечаем, что ископаемые останки, которые в более ранних группах были довольно скудными, становятся чрезвычайно обильными, пока даже нетренированный глаз не сможет не заметить характерные особенности каждого последовательного периода; — буйная растительность каменноугольного периода с ее пышными травами и запутанными лесами, огромными соснами, высокими древовидными папоротниками и величественными араукариями: огромные ползающие монстры юрского периода, ихтиозавры, мегалозавры, игуанодоны, которые наполняли его моря, или кишели на его равнинах, или обитали в его реках; и выше по шкале — колоссальные четвероногие миоцена и плиоцена, мамонты, мастодонты, мегатерии, которые начинают более тесно приближаться к органическим типам нашей собственной эпохи. Но среди этих различных форм жизни глаз тщетно ищет какой-либо след человеческого рода. Ни одной кости человека, ни одного следа человеческого разума нельзя найти ни в одном пласте породы, относящемся к первичным, вторичным или третичным формациям. Только когда мы проходим все это и доходим до последней формации всей серии, более того, только в самых верхних пластах этой формации мы впервые встречаем человеческие кости и произведения человеческого искусства.
Таким образом, становится довольно ясно, даже из свидетельств геологии, что человек был последним творением; и что, если мир стар, человеческий род сравнительно молод. Эти разрозненные и несовершенные записи, которые были так любовно сохранены в земной коре, возвращают нас к древности, которую нельзя измерить годами и столетиями, а затем показывают нам, как в осязаемой форме, как появилась нежная трава и фруктовое дерево, приносящее плод по роду своему; и как Земля была впоследствии населена великими пресмыкающимися, и крылатыми птицами, и скотом, и зверями земными; и затем, наконец, они открывают нам, как, в последнюю очередь, появился человек, к которому, по-видимому, все это стремилось и который должен был владычествовать над рыбами морскими, и над птицами небесными, и над всяким живым существом, пресмыкающимся по земле. Мы не намерены останавливаться сейчас на этом взгляде на историю творения, столь ясно отображенном в записях геологии. Но мы вернемся к нему позже, когда в продолжении будем рассматривать, как удивительно подлинные истины этой науки согласуются с вдохновенным повествованием Моисея.
Здесь вполне естественно может возникнуть вопрос: дают ли записи геологии какую-либо информацию о том, каким образом каждый период животной и растительной жизни подходил к концу? Старые органические формы постепенно вымирали, а новые постепенно приходили им на смену? Или одни внезапно исчезали, а другие столь же внезапно появлялись? Этот вопрос был предметом споров среди самих геологов; и поэтому он несколько выходит за рамки нашей задачи, поскольку мы предлагаем изложить только тот более общий очерк геологической теории, который принят всеми. Тем не менее, поскольку это вопрос, который неизбежно должен возникнуть в уме каждого читателя, он, по-видимому, требует нескольких слов объяснения по ходу дела. В ранние дни геологии было принято считать, что каждый великий период заканчивался внезапным и бурным природным катаклизмом. Земная кора во многих местах внезапно разрывалась; дно океана содрогалось от мощного толчка; воды, вытесненные из своего привычного русла, с яростным напором устремлялись на острова и континенты; и все существующее творение погибало во всемирном потопе. Затем следовал интервал хаотического беспорядка, и когда, наконец, воды отступали и суша снова появлялась, начинался новый век в истории земного шара, и Земля снова заселялась новым творением.
Но эта старая теория постепенно уступила место по мере того, как осадочные породы исследовались все более полно, и в настоящее время она почти повсеместно отвергнута. Геологи заметили, что те же виды ископаемых останков, которые преобладают в верхних пластах одной формации, встречаются также в нижних пластах следующей, хотя и в меньшем количестве и в смеси с новыми видами; и что по мере нашего продвижения все выше и выше в более позднюю формацию старые виды постепенно становятся все более редкими, в то время как новые постепенно становятся все более многочисленными; пока, наконец, характерные формы одного века не исчезают совсем, а формы последующего века не достигают своего полного развития.
Этим важным фактом, который был выявлен в течение последнего полувека, мы обязаны главным образом неустанным исследованиям и большим способностям сэра Чарльза Лайеля. Говоря о формациях третичной эпохи, которой, как известно, он главным образом посвятил себя, этот выдающийся писатель так подводит итог результатам своего долгого исследования: «При переходе от более старых к более новым членам третичной системы мы встречаем много пропастей, но ни одна из них не отделяет полностью, широкой чертой демаркации, одно состояние органического мира от другого. Нет никаких признаков резкого прекращения одной фауны и флоры и начала жизни новых и совершенно отличных форм. Хотя мы далеки от того, чтобы быть в состоянии геологически продемонстрировать незаметный переход от эоценовой к миоценовой или даже от последней к современной фауне, тем не менее, чем больше мы расширяем и совершенствуем наш общий обзор, тем ближе мы приближаемся к такой непрерывной серии и тем более постепенно мы переходим от времен, когда многие роды и почти все виды были вымершими, к тем, в которых почти не процветал ни один вид, который, как мы знаем, не существует в настоящее время». Отсюда он делает вывод, и его вывод теперь является общепринятой доктриной геологов, что вымирание и создание видов было «результатом медленного и постепенного изменения в органическом мире».
Долгое время против этого взгляда выдвигался аргумент, что мы часто встречаем, особенно в первичных и вторичных формациях, две группы пластов в непосредственном контакте, в которых наблюдается совершенно внезапный переход от одного набора ископаемых останков к другому, совершенно иному. Каждая группа содержит бесчисленное множество видов, и все же нет ни одного вида, общего для них обоих. Не кажется ли, что в таком случае органическая жизнь одного периода была внезапно уничтожена, а жизнь следующего — столь же внезапно введена? Не так; в этом аргументе не хватает одного звена. Необходимо показать, что эти два пласта, которые сейчас находятся в непосредственном контакте, были первоначально отложены в непосредственной последовательности. Но это доказать невозможно: более того, это должно быть очень часто ложным. Мы уже отмечали ранее, что области отложения были ограничены в каждую эпоху и постоянно перемещались из одной местности в другую. Поэтому должно было часто случаться, что после того, как образовался один слой породы, процесс отложения полностью прекращался в этой местности и не начинался снова в течение многих веков. Таким образом, долгий промежуток времени часто разделял отложение двух пластов, которые были уложены один непосредственно над другим. Более того, мы также видели, что целые группы пластов могут в любую эпоху быть смыты денудацией; и тогда породы, которые отлагаются следующими в этой местности, будут находиться в непосредственном контакте с пластами, бесконечно более древними, чем они сами. Из этих соображений ясно, что две группы пластов, которые сейчас находятся в соприкосновении, могли быть отложены в две геологические эпохи, широко удаленные друг от друга. И, следовательно, внезапный переход от органической жизни одной группы к органической жизни другой не дает доказательств внезапного перехода от органической жизни одного геологического периода к органической жизни того, который следовал за ним. Мы можем заметить, однако, что недавние исследования, которые внесли такой большой вклад в заполнение промежутков геологического календаря, способствовали в немалой степени заполнению также некоторых из наиболее примечательных пробелов или пропастей в последовательности органической жизни. Поэтому не является неразумным предположить, что по мере того, как наше знание земной коры становится все более детальным, внезапные разрывы в непрерывности шкалы будут еще более уменьшаться, а последовательные стадии постепенного перехода будут становиться более ясно видимыми.
Этот предмет был очень удачно проиллюстрирован сэром Чарльзом Лайелем: «Чтобы сделать еще более ясной предполагаемую работу этого механизма [для отложения осадочных пород и сохранения ископаемых останков], я сравню его с несколько аналогичным случаем, который можно было бы представить в истории человеческих дел. Пусть смертность населения большой страны представляет последовательное вымирание видов, а рождение новых индивидуумов — появление новых видов. Пока эти колебания постепенно происходят повсюду, предположим, что назначены комиссары для посещения каждой провинции страны по очереди, ведущие точный учет количества, имен и индивидуальных особенностей всех жителей и оставляющие в каждом районе реестр, содержащий запись этой информации. Если после завершения одной переписи сразу же проводится другая по тому же плану, а затем еще одна, то в каждой провинции появится серия статистических документов. Когда они, относящиеся к какой-либо одной провинции, будут расположены в хронологическом порядке, содержание тех, что стоят рядом друг с другом, будет различаться в зависимости от продолжительности времени между проведением каждой переписи. Если, например, существует шестьдесят провинций и все реестры составляются в течение одного года и обновляются ежегодно, количество рождений и смертей будет настолько малым по отношению ко всем жителям в промежутке между составлением двух последовательных документов, что индивидуумы, описанные в таких документах, будут почти идентичными; тогда как, если обследование каждой из шестидесяти провинций занимает у всех комиссаров целый год, так что они не могут повторно посетить одно и то же место до истечения шестидесяти лет, тогда будет почти полное расхождение между лицами, перечисленными в двух последовательных реестрах в одной и той же провинции.