Тайны прошлого в глубинах времен

Ефремов Иван Антонович

Однако, как наблюдается в действительности, несмотря на все трудности сохранения документов истории жизни в осадочных породах, уже найдено огромное количество животных и растительных остатков. Нельзя забывать, что органические остатки, погребенные в слоях осадочных пород, только тогда становятся доступными нашему изучению, когда эти слои непосредственно вскрыты на поверхности суши. Слой, содержащий ископаемых, должен быть поднят на дневную поверхность материка и разрезан долиной реки, оврагом или искусственно обнажен в выемке дороги, тоннеле, штольне. Такой слой мы называем местонахождением, и только он доступен нашему изучению. А сколько еще органических остатков скрыто в глубине, под вышележащими слоями, под дном морей, под льдами полярных стран! Палеонтология обладает колоссальными резервами исторических

документов, по мере извлечения которых все шире развертывается величественная картина истории жизни на Земле.

Общие изменения поверхности Земли

В предыдущей главе мы познакомились с основным механизмом, определяющим изменения поверхности Земли, с совокупностью геологических процессов, создающих великую книгу природы.

Возникает вопрос, оставался ли неизменным общий ход геологических процессов в течение сотен миллионов и миллиардов лет? Действительно, геологическая летопись отражает некоторые крупные перемены в ходе геологических процессов.

Рассматривая всю совокупность напластований осадочных пород, мы замечаем, что несколько раз на протяжении истории нашей планеты чередовались эпохи усиленного и ослабленного отложения осадков — будущих горных пород. Эпохи усиленного осадконакопления своим возникновением обязаны более активному поднятию материков, созданию резкой разницы уровней между материком и морем, что вызывало отступление морей, усиление денудации и соответственно энергичное образование осадков. Эти эпохи, называемые эпохами эпейрогенеза (эпейрогенез — образование поднятий), отличаются вообще усиленными движениями земной коры: смятием громадных толщ в складки, внедрением расплавленных изверженных пород, усилением вулканизма. В геологической летописи мы насчитываем в основном шесть таких эпох. Эпохи эпейрогенеза чередовались с эпохами спокойного состояния земной коры, наступлением моря, низким уровнем материков и соответственно более медленным осадконакоплением.

Эпохи эпейрогенеза отличаются более резкими климатическими поясами, в то время как в эпохи спокойствия земной коры почти на всей поверхности земного шара господствовал влажный теплый климат.

К концу эпох эпейрогенеза несколько раз в истории нашей планеты появлялись обширные оледенения, охватывавшие громадные области. Следы этих оледенений в виде масс моренных отложений — глин с валунами или в виде сглаженных, срезанных и исцарапанных поверхностей скал — мы находим уже в древнейшие периоды истории Земли, еще не датированные органическими остатками. Такие же следы обнаружены в самом начале датированной истории жизни в древнекембрийских отложениях и снова в середине палеозойской эры (верхний силур). В конце палеозойской зры и к концу крупной герцинской эпохи эпейрогенеза существовало огромное оледенение, охватившее все материки Южного полушария — Австралию, Антарктиду, большую часть Африки, Южную Америку и распространившееся на Индию.

К концу последней эпохи эпейрогенеза — альпийской — вновь началось большое оледенение, покрывшее мощными ледниками большую часть материков Северного полушария. Это оледенение было геологически недавно; с территории европейской части СССР ледники, доходившие до Черного моря, исчезли около 75 тыс. лет назад. В эту эпоху уже существовал человек и мы, собственно, живем еще в момент окончания этого периода оледенения. Льды Арктики, мощные ледяные покровы Гренландии и антарктического материка — это последние остатки когда-то распространенного ледяного покрова. Поэтому климат нашего времени с его морозами в умеренном поясе, полярными холодами нельзя считать нормальным. Геологическая летопись показывает, что для Земли гораздо более свойствен теплый климат, и эпохи теплого климата были несравненно продолжительнее эпох похолодания.

Через 100 тысяч лет наши потомки будут пользоваться гораздо более приятным климатом, а в нашей стране будут расти пальмы, бананы, ананасы и другие тропические растения.

Помимо указанной периодичности геологических процессов, намечаются другие изменения, постепенно все более усиливающиеся в ходе геологической истории. Таково постепенное увеличение скорости отложения осадков, возрастающей с течением геологического времени. Это ускорение осадкообразования есть результат

того, что общая резкость эпейрогенеза — поднятий материков — непрерывно возрастает во времени. Материки делаются выше, а океанические впадины глубже. Вместе с этим происходит сокращение областей длительного опускания, ранее накапливавших колоссальные массы морских осадков. Движениями земной коры осадочные слои этих областей были смяты в складки, подняты в виде гор и вошли в состав материков. Эти области опускания делались все меньше и в современном состоянии земной поверхности занимают незначительное место в сравнении с огромным распространением в древние периоды истории Земли.

Очевидно, что геологические процессы, формирующие великую книгу природы, претерпевают определенную эволюцию и вместе с ними изменяется и характер геологической летописи. Земная кора, как и жизнь на ней, развивается, переходя постепенно к новым формам устойчивости, к новым формам существования.

Причины постепенного изменения характера геологических процессов, как и причины смены эпох эпейрогенеза, спокойствия и возникновения оледенений, чрезвычайно интересуют современную научную мысль. Десятки самых разнообразных теорий пытаются объяснить эволюцию земной коры и примирить противоречия, имеющиеся в фактическом материале геологической практики.

Считают, что прежде сила солнечного излучения была гораздо значительнее и больше была скорость вращения нашей планеты. Равным образом существуют теории смещения полюсов, отрыва луны, удара луны, изменений наклона земной оси. Большое значение по-прежнему придается теории передвижения материков.

Основным недостатком всех этих теорий, так же как и в объяснении тектонических явлений, служит привлечение внешних сил из космоса.

Фактический материал, даваемый геологической летописью, противоречит всякому значительному изменению космической обстановки.

Астрономическая наука отвергает колоссальные изменения в существовании Земли как планеты. Достаточно точные данные астрофизики определенно указывают на то, что сила солнечного излучения не подверглась существенным изменениям за все время существования геологической летописи.

Остатки древнейших животных и растений, в особенности наземных, показывают, что эти сложные и нежные организмы ничем не отличаются в общих, главных принципах своего устройства от современных, и, следовательно, физические условия нашей планеты в основных своих выражениях — давлении, солнечном излучении, силе тяжести, характере атмосферы — вполне соответствовали современным. Строение осадочных пород самых ранних страниц летописи не показывает значительных отклонений от современных типов осадков, следовательно, говорит о том же.

Мы видим выше, что сила солнечного излучения и сила тяжести представляют собою основные движущие силы механизма геологических процессов. Если эти силы заметно не изменялись, то значит претерпела изменения третья главная составляющая сила — колебательные, тектонические движения земной коры, обусловленные физико-химическими процессами в глубинах нашей планеты. По-видимому, именно это и является причиной изменения характера геологических процессов. Мы не знаем еще, какие изменения вещества; происходят в глубинах Земли и можем только предполагать, что они связаны, с одной стороны, с переходом вещества из одних молекулярных форм в другие и, с другой стороны, с процессами радиоактивности и вообще превращениями элементов. Дальнейшие успехи физико-химии и физики атома, безусловно, прольют свет на эти недоступные нам сейчас стороны существования нашей планеты.

Несколько особняком стоит вопрос о громадных оледенениях, периодически повторяющихся в истории Земли, Но и для объяснения этих явлений можно обойтись без привлечения каких-то особенных катастрофических перемен.

Экспериментальные исследования показали, что самое наличие больших, высоко поднятых материковых площадей среди океанов создает условия для повышенной влажности климата и может привести к образованию оледенения. Вспомним, что все периоды оледенений совпадают с конечными, максимальными этапами эпох эпейрогенеза, эпох усиления материковых поднятий и это совпадение, конечно, не случайно. С другой: стороны, имеются астрономические причины, обусловливающие существование периодов известного похолодания.