Северн представляет гораздо более сложный курс; но его извилины через самую разнообразную геологическую структуру объясняются тем, что он нашел канал на поднимающемся дне вторичных пород между основанием валлийских холмов и зарождающимися юрскими уступами. Уай и Аск представляют замечательные примеры прорезания плоскогорья. Тей и Нит более сложны в своей истории. Шаннон начал течь по центральной ирландской равнине, когда она была покрыта несколькими тысячами футов пластов, ныне удаленных. Углубляя свое русло, он прорезал хребет холмов к северу от Лимерика и фактически распилил его на две части. [65]
ОЗЕРА. [66]
Озера Британии представляют нам некоторые из самых интересных проблем в нашей топографии. Очевидно, что наличие обильных озер в более северных и более скалистых частях страны указывает на действие какой-то причины, которая, создавая их, действовала независимо от нынешней системы поверхностной эрозии и даже в некоторой степени антагонистично ей. Также очевидно, что, поскольку озера повсюду быстро заполняются в результате ежедневного действия ветра, растительности, дождя и ручьев, они должны быть геологически недавнего происхождения, и что процесс образования озер, каким бы он ни был, должен был достичь замечательного максимума активности в сравнительно недавнюю геологическую эпоху. Едва ли можно найти удовлетворительный след озер, более старых, чем нынешняя серия. Как же тогда возникли наши озера? В их формировании участвовало несколько процессов. Некоторые возникли в результате растворения каменной соли или известковых пород и последующего опускания поверхности. «Меры» Чешира и многие горные озера или бассейны в известняковых районах являются примерами этого способа происхождения. Другие являются следствием неравномерного отложения поверхностных накоплений. Так, оползни иногда перехватывали дренаж и образовывали озера. Штормовые пляжи, выброшенные волнами вдоль морского края, время от времени запружали воды внутренней долины или углубления. Различные ледниковые отложения — валунные глины, пески, гравий и морены — были сброшены настолько беспорядочно на поверхность, что в результате осталось огромное количество впадин, которые при обнажении суши дождем сразу становились озерами. Это, несомненно, было происхождением большой доли озер в низменностях севера Англии, Шотландии и Ирландии, хотя они быстро превращаются естественными причинами в болота и луга. Подземные движения могли породить некоторые из наших озер или, по крайней мере, могли зафиксировать направление, в котором они были иначе созданы. [67]
Большое количество британских озер лежат в бассейнах твердых пород и были сформированы эрозией и удалением твердых материалов, которые когда-то заполняли их места. Единственным известным нам агентом, с помощью которого такая эрозия могла быть осуществлена, является наземный лед. Знаменательным фактом является то, что наши озера в скальных бассейнах встречаются в районах, которые можно продемонстрировать как интенсивно оледеневшие. Ледниковый период был недавним геологическим эпизодом, и это в некоторой степени подтверждает вывод, уже навязанный, что причина, которая создала озера, должна была действовать недавно и теперь прекратилась. Мы должны иметь в виду, однако, что, вероятно, нет необходимости предполагать, что наземный лед выкопал наши самые глубокие озерные бассейны из твердой породы. Земная поверхность из кристаллической породы, долго подвергавшаяся воздействию атмосферы или покрытая растительностью и гумусом, может быть настолько глубоко разъедена, что на двести или триста футов вниз она превращается в простой рыхлый детрит, через который все еще проходят более твердые неразложившиеся жилы и ребра. Таков случай в Бразилии, и таким же он мог быть в некоторых оледеневших регионах до того, как ледники осели на них. Эта поверхностная коррозия, как показал Пампелли, могла быть очень неравномерной, так что, когда разложившийся материал был удален, обнаружились бы многочисленные впадины. Лед, таким образом, мог иметь большую часть своей работы уже сделанной за него и в основном занимался бы очисткой разъеденного детрита, хотя также окончательно углубляя, расширяя и сглаживая бассейны в твердой породе.
ХОЛМЫ И УСТУПЫ.
Холмы и группы холмов Британии возникли в процессе постепенной денудации страны и обязаны своей выразительностью большей прочности слагающих их пород по сравнению с породами окружающих низменностей. Таким образом, они представляют собой различные стадии общего понижения поверхности. Во многих случаях они состоят из локальных массивов твердых пород. Такова структура приметных возвышенностей Пембрукшира и Центральной Шотландии, где массивы изверженных пород, некогда глубоко погребенные под вышележащими формациями, были обнажены в результате денудации. В связи с такими изверженными выступами следует обратить внимание на «дайки», столь многочисленные на севере Англии и Ирландии, а также на большей части территории Шотландии. В ряде случаев дайки проходят вдоль гребней холмов, а также пересекают широкие и глубокие долины. Если бы нынешний рельеф существовал во время их внедрения, расплавленный базальт стекал бы по склонам холмов и заполнил бы долины. Поскольку этого никогда не происходит и имеются веские доказательства того, что огромное количество даек возникло не ранее ранних третичных периодов, мы можем заключить, что нынешняя конфигурация страны в целом сформировалась со времен раннего третичного периода — вывод, согласующийся с тем, что был уже озвучен на основании других независимых данных.
Уступы представляют собой заметные выходы пластов, залегающих горизонтально или под небольшим наклоном, обнаженные в результате денудации. Их можно рассматривать как крутые края отступающих холмов. Британские острова изобилуют прекрасными примерами всех возрастов, от ранних палеозойских пород до третичных отложений, и всех стадий развития: от почти непрерывной линии утесов до разбросанных групп фрагментов, напоминающих островки. Отступление наших уступов можно хорошо изучить вдоль края юрского пояса от Дорсетшира до мысов Йоркшира, а также вдоль края меловой полосы, пересекающей остров. Не менее показательны некоторые уступы более древних пород, такие как уступы раннепалеозойских известняков, древнего красного песчаника Уэльса, каменноугольного известняка и мильритового песчаника Йоркшира, а также угольных пластов ирландской равнины. Наши вулканические уступы также представляют большой интерес, что видно на примере уступов нижнего древнего красного песчаника по обе стороны реки Тей, уступов каменноугольной системы в Стерлингшире, Эйршире, Бьюте и Роксбургшире, а также уступов третичной серии в Антриме и на Внутренних Гебридских островах.
РАВНИНЫ.
Равнины Британии, как и равнины в других местах, следует рассматривать как локальные базисы денудации, то есть области, где денудация в целом прекратилась или, по крайней мере, стала значительно меньше, чем накопление отложений. Вероятно, во всех случаях занимаемые ими площади были выровнены денудацией. Обычно на них распределен детритовый материал той или иной мощности, и именно более или менее ровная поверхность этих поверхностных накоплений, как правило, образует равнину. Однако в некоторых случаях, например, на равнинах вельдской глины и мела Солсберийской равнины, такой покров детрита практически отсутствует, и денудированная поверхность подстилающей породы образует само основание, на котором покоится растительный слой.
Наши равнины, если классифицировать их по обстоятельствам происхождения, можно удобно разделить на: (1) речные равнины — полосы лугов, граничащие с потоками и нередко поднимающиеся каскадом террас на значительную высоту над нынешним уровнем воды; (2) озерные равнины — участки пахотных земель, занимающие места бывших озер, число которых постоянно растет из-за заполнения бассейнов осадками; (3) равнины, состоящие из участков поднятого морского дна — частично эродированные скалистые платформы, но в основном плоские каймы аллювиальных почв, сформированные из прибрежных материалов, отложившихся, когда суша находилась ниже своего нынешнего уровня: в северных эстуариях эти поднятые пляжи простираются в виде широких карсе-лендов, таких как равнины Тей, Форта и Клайда; (4) равнины ледниковых наносов — участки, поверхность которых образована глинами, песками и гравием, распределенными во время ледникового периода; (5) равнины субаэральной денудации, которые были выровнены дождем и другими атмосферными агентами, особенно на участках пород с довольно равномерной сопротивляемостью, таких как мягкие глины и пески вторичных и третичных формаций; (6) подводные равнины — нынешнее дно Северного и Ирландского морей, которые следует рассматривать как неотъемлемую часть земной территории Европы.
Когда равнины остаются неподвижными на низких уровнях, они могут сохраняться в течение неопределенного периода без существенного изменения поверхности. Но если они поднимаются, то поднятие, увеличивая уклон потоков, усиливает их эрозионную способность и позволяет им вновь углублять свои русла. Следовательно, равнины, подобные равнине Нью-Форест, которые были прорезаны пересекающими их водотоками, с большой долей вероятности можно отнести к тому времени, когда суша находилась на более низком уровне, чем сейчас. В этой связи заслуживают внимания последовательные речные террасы страны. Они могут быть обязаны своим появлением не просто работе рек, а взаимодействию последовательных поднятий. Было бы интересно сопоставить различные речные террасы по всей стране, чтобы выяснить, проливают ли они свет на условия, при которых произошло самое недавнее поднятие страны. То, что поднятие происходило прерывисто, с длительными паузами между движениями, подтверждается последовательностью поднятых пляжей. Возможно, удастся установить нечто подобное и для наших речных террас.
Подводные равнины являются самыми обширными в пределах британской территории. Тенденция приливного размыва и осаждения должна изменять форму дна. В случае с Северным морем, например, этот огромный водный бассейн, очевидно, медленно заполняется осадками, откладывающимися на его дне. Огромное количество ила и осадочных пород приносится в него реками западной части континентальной Европы и восточного побережья Британии; в то же время волны размывают сушу по обе стороны этого моря и поглощают продукты разрушения. Нам достаточно сравнить цвет Атлантики к западу от Ирландии или Шотландии с цветом Северного моря, чтобы убедиться в широком распространении мелкого ила в воде последнего. Практически нет выхода для детрита, который таким образом попадает в бассейн Северного моря. С севера огромная масса приливной воды входит между Шотландией и Норвегией и, двигаясь на юг при содействии сильных северных ветров, гонит детрит в том же направлении. С другой стороны, другой, более узкий и мелкий приливный поток входит из пролива Па-де-Кале и при содействии юго-западных ветров гонит осадки на север. Тем не менее, делая все поправки на банки и отмели, которые уже сформировались из этих накапливающихся отложений, мы все еще можем без особого труда распознать более широкие черты старой поверхности суши, которая сейчас лежит погруженной под Северным морем. Как уже упоминалось (стр. 131), она представляет собой две равнины или платформы, из которых южная имеет средний уровень, возможно, чуть более чем на 100 футов ниже поверхности воды. Эта верхняя равнина заканчивается на севере откосом, вероятно, продолжением юрского уступа Йоркшира, и сменяется гораздо более широкой северной равниной, которая лежит на 100–150 футов ниже и постепенно понижается к северу, пока не прорезается большим южно-скандинавским подводным фьордом. Линии дренажа объединенных Рейна, Темзы и т. д. с одной стороны и Эльбы, Везера и т. д. с другой стороны все еще могут быть частично прослежены на морском дне. Место, где сейчас находится Ирландское море, вероятно, когда-то было земной равниной, усеянной озерами. По-видимому, эта поверхность суши была затоплена до того, как вся нынешняя фауна и флора достигли Ирландии.
БЕРЕГОВАЯ ЛИНИЯ.
Некоторые из наиболее характерных и очаровательных пейзажей Британских островов можно найти вдоль их разнообразного побережья. Береговой ландшафт, по-видимому, зависит от следующих факторов: (1) форма местности в то время, когда в результате поднятия или опускания установился нынешний уровень; (2) состав и структура прибрежных пород; (3) направление преобладающих ветров и относительная сила субаэральной и морской денудации.
Британская береговая линия представляет три различные фазы: во многих местах она отступает; в других — наступает; в то время как в некоторых ее можно считать практически стационарной. В качестве примеров отступления можно привести берега значительной части востока Англии. В Холдернессе, например, за последние восемь столетий была смыта полоса суши шириной более мили. Даже с момента публикации карт Управления артиллерийско-технического снабжения в 1851 году в некоторых местах было удалено более 500 футов, причем скорость разрушения местами достигала пяти ярдов в год. Наступление берега происходит главным образом в защищенных бухтах или позади/перед выступающими мысами и пирсами и в значительной степени обусловлено накоплением материала, который был удален морем с прилегающих берегов. Количество таким образом добавленной суши не компенсирует количество смытой, поэтому общий результат — заметная ежегодная потеря. Лучшие примеры стационарной береговой линии, где нет заметной эрозии волнами и мало видимого накопления детрита, можно найти среди закрытых фьордов или морских заливов западного побережья Шотландии. В этих защищенных углублениях гладкие, исчерченные ледниками скалы ледникового периода уходят под воду, причем их характерные ледниковые поверхности настолько свежи, что трудно поверить, что прошел долгий период времени с тех пор, как ледники покинули их.
Замечательный контраст между пейзажами восточной и западной береговой линий Британских островов отчасти объясняется преобладанием более твердых пород на западной стороне, но, вероятно, в значительной степени — большей степенью погружения западного побережья, благодаря чему море смогло проникнуть далеко вглубь суши через фьорды, которые раньше были долинами и открытыми стратами.
Детали берегового ландшафта варьируются в зависимости от породы, в которой они развиваются. Нигде нельзя изучить влияние каждого ведущего типа породы на ландшафт более поучительно, чем вдоль морского края. В качестве отдельных типов берегового ландшафта можно упомянуть морские утесы и скалистые берега из гранита, гнейса, базальта, массивного песчаника и плитняка, известняка, чередующихся слоев песчаника, сланца или других пластов, а также валунной глины, а также формы, принимаемые детритовыми накоплениями, такими как песчаные дюны, галечные банки и отмели из песка или ила.
Заключительная часть последней лекции была посвящена указанию на связь между пейзажем страны и историей и темпераментом народа. Эта тема рассматривалась с четырех точек зрения: влияние ландшафта и геологической структуры прослеживалось в распределении рас, в национальной истории, в промышленном и коммерческом прогрессе, а также в национальном темпераменте и литературе. [68]
СНОСКИ:
[55] Конспект пяти лекций, прочитанных в Королевском институте в январе, феврале и марте 1884 года. Nature, том xxix, стр. 325, 347, 396, 419, 442. Примечания, вставленные здесь, добавлены впервые.
[56] См. далее стр. 154.
[57] Этим складкам земной коры, направленным с востока на запад, мы обязаны пликацией наших меловых и более древних третичных пластов, которые дали нам гряды Норт-Даунс и Саут-Даунс. Они сопровождались мощными горизонтальными надвигами частей земной коры. Последовательные пликации земной коры в европейской области были впоследствии обсуждены профессором Зюссом в его труде «Лик Земли» (Antlitz der Erde).
[58] См. примечание на стр. 146.
[59] Докембрийская группа гор была обнажена в результате денудации на западе Россшира. См. стр. 72.
[60] С тех пор, как были прочитаны эти лекции, стала известна поразительно сложная структура Северо-Западного нагорья. Было установлено, что в этом регионе произошли гигантские горизонтальные смещения пород и что подобные «надвиги» в той или иной степени затронули остальную часть нагорья.
[61] Яркий пример одного из таких фрагментов можно увидеть на вершине Слив-Лиг в Донеголе. См. стр. 61.
[62] См. стр. 161, 193.
[63] Можно упомянуть и другие периоды длительной денудации. Так, в докембрийские времена льюисский гнейс подвергся колоссальной эрозии до отложения торридонского песчаника, который, в свою очередь, был чрезвычайно сильно разрушен до того, как на него несогласно легли кембрийские отложения. Отложению древнего красного песчаника предшествовала и сопровождала его обширная деградация ранее существовавших пород.
[64] То, что вторичные формации когда-то простирались далеко за пределы тех границ, в которых они ограничены сейчас, было впечатляюще продемонстрировано открытием крупных масс рэтских, лейасовых и меловых пластов в большом вулканическом жерле третичного возраста на острове Арран (см. Пич, Ганн и Ньютон, Quart. Journ. Geol. Soc., lvii., 1901). Следовательно, можно сделать вывод, что нынешняя дренажная система и топографические особенности значительной, если не большей части страны, установились со времен мела (см. «Геология Восточного Файфа» в Memoirs of the Geological Survey, 1902, стр. 281). Колоссальная эрозия третичных лавовых плато на западе Шотландии и севере Ирландии самым впечатляющим образом показывает, насколько сильно был изменен рельеф со времен раннего третичного периода.
[65] Я показал, что некоторые из самых диких долин нагорья и глубочайших долин южных возвышенностей Шотландии были выдолблены со времен раннего третичного периода различными потоками, которые до сих пор текут в них. Scenery of Scotland, 3-е изд., стр. 162, 339, 361.
[66] Шотландские озера в последние годы стали предметом детального изучения сэра Джона Мюррея и г-на Ф. Пуллара. Результаты их исследований были опубликованы в Geographical Journal.
[67] Озеро Лох-Ней образовалось в результате проседания, вероятно, после ледникового периода. См. Ancient Volcanoes of Great Britain, том ii, стр. 448.