Но большинство возвышенностей, хотя в их составе изверженные породы часто принимают то или другое участие, имеет иное происхождение. Они созданы движениями, нарушавшими строение земной коры и вызывавшими дислокацию ее слоев, т. е. нарушение их первоначального залегания. При этих движениях пласты горных пород, образовавшихся на дне морей и озер или на суше в горизонтальном или слабо наклонном положении (при некотором уклоне дна бассейна или поверхности суши), выводятся из первоначального положения, поднимаются вверх, опускаются вниз, становятся наклонно, изгибаются в складки, словно бумага или ткань, разрываются, наползают Друг на друга, даже опрокидываются. Эти дислокации создают большинство возвышенностей на Земле и по своему характеру делятся на два основных типа — складчатые, или пликативные, и сбросовые, или дизъюнктивные.
Формы складок
Если мы проследим один и тот же пласт горной породы в складке, то увидим, что он поднимается вверх, постепенно перегибается, образуя свод, и опускается вниз. Все остальные пласты, лежащие над ним и под ним, повторяют этот изгиб (рис. 184). Складка, которая обращена выпуклостью, т. е. перегибом, вверх, называется седлом, или антиклиналью (потому что пласт от высшей точки падает в противоположные стороны). Складка, обращенная перегибом вниз, называется мульдой, или синклиналью (потому что наклон пластов идет с обеих сторон к месту перегиба) (рис. 185 и 186).
Соседние седло и мульда в совокупности образуют полную складку. Части пласта в промежутках между перегибами называются крыльями складки. Последняя редко бывает совершенно обособленной; обыкновенно за одной складкой следует вторая, за второй третья и т. д.— как морщины на печеном яблоке. Форма складок также бывает разная: то плоская, то круглая, то с плавными перегибами, то с резкими переломами.
Если оба крыла имеют одинаковый уклон — складка называется прямой; если одно крыло наклонено круче другого — она будет косая; если свод перекинется за одно из крыльев — она становится опрокинутой; наконец, можно видеть складки, у которых перегиб обращен не вверх и не вниз, а вбок и оба крыла лежат плашмя; такие складки называются лежачими. Эти различные формы складок зависят от силы давления: при более слабом давлении складки будут плоские и прямые, при более сильном они становятся все круче и круче, перекашиваются, опрокидываются, ложатся и даже налезают друг на друга, крылья их в свою очередь перегибаются и делают второстепенные складки; в общем получается сложная складчатость, которую нередко можно видеть в горах (рис. 188 и 189). Она доказывает, что в этом месте земная кора сжималась, морщилась очень сильно.
Читатель, пожалуй, скажет с недоверием: не может этого быть! Пласты таких твердых пород, как песчаники, известняки, сланцы, — не бумага, не сукно, не резина или кожа, которые можно гнуть как угодно. Такое возражение прежде делали и ученые и поэтому принимали, что складки создавались в то время, когда горные породы были еще мягкие и представляли песок, глину и ил. Но изучение гор показало, что горные породы действительно изгибались в твердом состоянии, потому что пласты их сильно пострадали при изгибах — они разорваны мелкими трещинами, местами даже раздроблены, а части пластов нередко передвинуты друг относительно друга. Но этих разрывов все-таки недостаточно, чтобы объяснить сильную и сложную складчатость. Чтобы понять ее, мы должны вспомнить, что пласты, поднятые теперь высоко в горах и выходящие наружу, прежде лежали на большой глубине и находились под давлением всех вышележащих толщ. А под таким давлением даже твердые тела становятся способными менять свою форму без разрыва. Это доказали различные опыты, сделанные учеными. Например, свинец под давлением проходит струей, как вода, через узкое отверстие; листы железа, меди, стали большими машинами изгибаются, словно лист бумаги. Стекло — очень хрупкое тело, но его можно изогнуть в холодном виде, если сила действует очень медленно и постепенно. Кроме того, на большой глубине горные породы были значительно теплее и влажнее, чем на поверхности, что способствовало их гибкости.
Горнорабочие знают по опыту, что глыбы твердых пород, только что отколотые от сплошной скалы в руднике или каменоломне, обтесываются гораздо легче, чем после того, как они полежат на воздухе. Одним словом, горные породы в глубине земной коры могли подвергаться даже сильным изгибам, разрываясь лишь незначительно, тем более что складчатость возникала очень медленно.
Формы сбросов
Но эта способность горных пород к изгибам имеет свой предел; когда давление переходило за этот предел, складка разрывалась в том или другом месте, по оси или по одному из крыльев, и части ее надвигались друг на друга (рис. 190). Разорванные складки также можно видеть в горах, где надвиги иногда достигают огромной величины. Эта разорванная и надвинутая складка представляет уже форму дизъюнктивной, или сбросовой, дислокации, в которую нередко переходит пликати&ная; эта форма называется взбросом складки, или складкой - взбросом (pic. 191).
Складки иногда бывают однобокие, т. е. имеют только одно крыло, представляя коленообразный перегиб пластов (а на фиг. 192), который называется флексурой, или моноклинальной складкой (с наклоном в одну сторону). Нередко при таком перегибе пласты не выдерживают напряжения и разрываются; тогда складка переходит в сброс (б на рис. 192) — самую распространенную форму дизъюнктивной дислокации, встречаемую также независимо от складчатости при вертикальных смещениях в земной коре ( на рис. 193 и рис. 194). Независимо от складчатости происходят и взбросы (б на рис. 193).
Трещина, разорвавшая пласты, называется сбрасывателем; если она не вертикальна, а наклонна, что бывает в большинстве случаев, то пласты, находящиеся над ней, называют висячим крылом, а пласты под ней — лежачим крылом.
Разница между сбросом и взбросом состоит в том, что при первом висячее крыло опускается, а при втором поднимается относительно лежачего. При этом оборванные трещиной концы пластов, трущиеся друг о друга, немного загибаются вдоль трещины, и по загибам легко определить, происходил ли сброс или взброс, как показывает сравнение обеих частей (рис. 193).
При разрыве перемещение пластов вдоль трещины происходит иногда не вверх и вниз, а вбок, т. е. в горизонтальном направлении. Такую форму дислокации называют сдвигом. Его можно» изобразить только в плане, а не в вертикальном разрезе, как остальные формы (рис. 195). При смещениях пластов вдоль трещин вертикальное движение нередко сочетается с горизонтальным, и в итоге происходит смещение в наклонном направлении, результат которого называют сбросо-сдвигом.
Сбросы и сдвиги хорошо знакомы всем горнякам по горькому опыту. Встречая трещину, по которой произошло смещение в земной коре, горняк видит, что пласт угля или жила руды, которые он разрабатывал, внезапно исчезают, как обрезанные, и забой, т. е. рабочий конец горной выработки, упирается в пустую породу. Продолжение пласта угля или рудной жилы приходится искать, повернув выработку вправо или влево, вверх или вниз. При этом руководятся разными признаками, известными горняку и позволяющими определить, какого рода нарушение — сброс, взброс или сдвиг — имело место, чтобы направить выработку не наугад, а в надлежащую сторону.
Следует сказать несколько слов об элементах залегания пластов, определение которых необходимо при изучении дислокаций.
Если мы проведем горизонтальную линию АВ через наклонный пласт, она покажет, куда пласт тянется, и будет называться линией простирания. Перпендикуляр, проведенный к ней в плоскости пласта CD, называется линией падения так как он соответствует наибольшему уклону этой плоскости. Направление этих линий определяют посредством компаса, а угол падения — посредством клиномера. Всего легче производить все эти определения особым компасом, который называется горным и имеет клиномер. Определение простирания складки производится измерением простирания пластов в разных местах крыльев по длине складки; оно может меняться в связи с изгибами складки. Падение крыльев измеряется на них; оно также меняется от седла вниз, становится то круче, то положе при второстепенных изгибах. В сбросах и взбросах нужно измерять простирание и падение плоскости сбрасывателя, а также пластов в висячем и лежачем крыльях, что позволит определить тип смещения, а в связи с изучением других признаков даст возможность определить направление смещения и даже в иных случаях размеры его, т. е. амплитуду сброса или взброса.
При больших сбросах и взбросах целые крупные участки земной коры в виде клиньев и глыб перемещаются относительно друг друга и создают возвышенности и впадины, но другого типа, чем при складчатых движениях, как мы узнаем ниже. Эти разрывы уходят на большую глубину, и поэтому магма пользуется ими, как самым легким путем для поднятия вверх. Трещины разрывов служат каналами лакколитов и вулканов, а заполняясь магмой, превращаются в секущие жилы изверженных пород. Но, конечно, далеко не все трещины, образовавшиеся при дизъюнктивных дислокациях, превращаются в жилы. Большинство их остается пустыми или заполнено обломками пород висячего и лежачего крыльев, оторвавшимися от них при смещениях и образующими брекчию трения (рис. 199).
Кроме этих трещин, связанных со складчатыми дислокациями и с сбросами, в горных породах мы видим еще больше трещин другого происхождения. Расплавленные массы, излившиеся на поверхность или застывшие на глубине, первоначально были сплошными. Но при затвердевании они сокращались в объеме и поэтому разрывались трещинами разных направлений — одни на большие глыбы, другие на столбы, третьи на толстые или тонкие плиты. Осадочные породы после своего отложения в виде тонких или толстых пластов также подверглись изменению; мы знаем, что они отвердели; но, кроме того, при высыхании, когда они вышли из-под воды, они тоже сократились в объеме и рассеклись трещинами. Эти трещины, образующиеся в массивных породах вследствие охлаждения и в слоистых — вследствие усыхания, называются трещинами отдельности в отличие от трещин, обусловленных давлением при образовании складок, сбросов и сдвигов. В горах мы часто находим те и другие трещины рядом.
В граните, застывшем на глубине, мы видим характерные трещины отдельности, называемой матрацевидной, ввиду того, что она разбивает гранит на части, имеющие форму матрацев. На рис. 176 видна прекрасная столбчатая отдельность, свойственная базальтовой лаве, т. е. породе, излившейся на поверхность. Кроме этих двух форм отдельности, бывает еще параллелепипедальная, при которой порода разбита тремя системами трещин на параллелепипеды разной формы; затем пластовая и плитчатая, при которой порода разбита одной системой трещин на пласты или плитки; далее сфероидальная или шаровая, при которой порода распадается на шары одинакового диаметра.
В высоких обрывах берегов рек и морей или на склонах гор можно наблюдать огромные складки, в которых один и тот же пласт поднимается в седле на сотни метров. В других складках можно обнаружить, как пласты удивительно перемяты, перекручены, извиваются змееобразно, наползают друг на друга.
В трещинах сбросов наблюдениями выяснено, что смещение пластов в висячем крыле относительно тех же пластов (т. е. бывшего продолжения первых) в лежачем крыле также достигает сотен метров. Познакомившись, таким образом, с различными формами дислокаций и с их амплитудой, т. е. величиной смещения, мы неминуемо придем к выводу, что сила, которая произвела все эти нарушения первоначального горизонтального или слабонаклонного положения пластов земной коры на дне водного бассейна, должна быть громадной. И, понятно, нам хочется знать, что вызвало эту силу, т. е. какова причина дислокаций, этих грандиозных нарушений строения земной коры. Этот вопрос мы рассмотрим позже, так как сначала нам нужно еще познакомиться с главными формами возвышенностей, которые созданы дислокациями на земной поверхности.
Формы гор
Формы гор на Земле очень разнообразны. В одних местах сила подземных движений чуть приподнимала пласты и выпячивала их в виде длинного и широкого вала или нескольких таких валов, разделенных промежутками, представлявшими долины между этими валами или гривами. В других местах эта сила действовала дольше, валы делались выше, склоны их круче. Но чаще дело не ограничивалось созданием таких ровных и спокойных складок, прекрасный пример которых дают нам горы Юры в Швейцарии.
Давление было сильное, складки вздымались все выше, надвигались друг на друга, опрокидывались и разрывались, а по трещинам из недр Земли поднимались расплавленные массы, заполняли пустоты, часто остававшиеся в ядрах складок, застывали в них или вырывались на поверхность, создавая вулканы и покровы лав.
Вследствие такого разнообразия проявления горообразовательных сил мы и находим на нашей Земле различные формы горных цепей, начиная от самых простых и кончая очень сложными. Самой простой формой будет плоский и широкий вал, представляющий одиночную складку и выраженный на земной поверхности в виде более или менее длинной гривы (или увала, как зовут в иных местностях такие возвышения) или холма. Если мы проследим такую гриву по всей ее длине, то увидим, что к обоим концам она понижается и мало-помалу сливается с окружающей равниной, тогда как в средней части имеет наибольшую высоту. Кроме того, мы заметим, что более длинные гривы редко тянутся прямо, а чаще загибаются своими концами в одну сторону, представляя плоскую дугу. Это общее свойство складок: в средней части, где давление было сильнее всего, складка поднялась выше и вместе с тем ее перемещение вперед, по направлению давления, было наибольшее, тогда как концы, где давление было слабее, отставали в этом движении. Поэтому дугообразная форма складок указывает нам, с какой стороны действовала сила: именно с той, в которую обращена вогнутость дуги (рис. 200). Другие складки в плане являются извилистыми, изгибаясь то в одну сторону, то в другую.
Если давление не прекратилось после образования первой складки, вслед за ней возникают вторая, третья, четвертая. Поэтому следующей формой гор будет несколько грив (или увалов), более или менее высоких и крутобоких, которые тянутся одна возле другой, и все они в плане слегка дугообразно изогнуты. В гористых странах мы часто и видим не одну горную цепь, а несколько, одну позади другой, причем самой высокой бывает то средняя, то крайняя. Между ними тянутся долины, называемые продольными.
Когда давление очень сильно и складки надвигаются одна на другую, эти отдельные цепи могут местами сливаться, и различать их становится труднее, в особенности если присоединяются разрывы и выходы изверженных горных пород. Разрывы и излияния встречаются более часто с вогнутой стороны дуги крайней складки, тогда как с выпуклой стороны чаще можно видеть складки опрокинутые, лежачие, надвинутые одна на другую, даже огромные надвиги.
Итак, мы можем теперь различать: 1) простой горный хребет или кряж, состоящий из одной складки; 2) сложный горный хребет из нескольких складок, более или менее разделенных продольными долинами, и 3) горную страну, в которой складки тесно прижаты друг к другу, причем ширина всей совокупности складок только немного меньше длины, тогда как у горных хребтов длина всегда во много раз больше ширины (рис. 201).
Большая часть гор на Земле представляет собой или сложные хребты или горные страны; таковы Урал, Кавказ, Алтай, Тянь-Шань, Альпы Швейцарии, Гималаи, Анды в Южной Америке и Кордильеры в Северной. Взгляните на карту, и вы увидите, как многие из них тянутся на сотни километров по материкам и все несколько дугообразны. Альпы обращены вогнутой стороной на юг к Италии, Карпаты — на запад к Венгрии, Алтай, Тянь-Шань, Гималаи — на север, а Кавказ, Урал и Анды образуют двойной изгиб. Ясно, что сила, создавшая эти горы, действовала в разных странах в различных направлениях. Кроме того, на карте мы заметим, что многие горы соединяются друг с другом в очень длинные цепи: Кордильеры связаны с Андами и тянутся через два материка; Альпы соединяются с Карпатами и Балканами с одной, с Апеннинами с другой стороны; Тянь-Шань примыкает к Алтаю на севере, к Памиру на юге и через последний соединяется с Гималаями и с горами Ирана и Китая. Мы увидим, что главные, самые высокие и длинные горные цепи не являются отдельными случайными вздутиями земной поверхности, а повинуются в своем расположении какому-то общему закону и слагаются в длинные ленты.
Но, кроме того, мы видим местами и обособленные горы, отдельные возвышения, короткие горные цепи и небольшие горные страны; таковы, например, горы Англии, Франции, Германии в Европе, горы Северной Сибири, Аравии, Индии в Азии, горы Африки, горы Бразилии в Южной Америке, Аллеганы в Северной Америке, горы Австралии.
Изучение этих разрозненных гор показывает, что одни из них являются остатками прежних очень древних длинных горных цепей, разорванных на куски и частью уничтоженных; так, горы Англии когда-то соединялись с горами Бельгии, Франции и Германии, а горы Новой Земли составляли продолжение Полярного Урала.
Другие горы являются представителями вулканического или сбросового, вообще не складчатого типа; так, горы Индии и Сибири между Енисеем и Леной и некоторые горы Африки сложены из покровов лавы, излившейся из трещин и залившей большие площади. Они имеют в общем ровную поверхность и называются плоскогорьями.
Крупные разрывы земной коры, сопровождаемые сбросами с оседанием или поднятием значительных площадей между трещинами, также создают плоскогорья, более или менее высокие столовые возвышенности различной длины и ширины. Иногда такая площадь поднимается одним краем больше, чем другим, и тогда плоскогорье будет косое, наклоненное в ту или другую сторону. Иногда соседние площади, разделенные трещинами, поднимаются на различную высоту, и тогда плоскогорье будет состоять из нескольких уступов, похожих на ступени гигантской лестницы. В Африке мы находим примеры крупных и мелких плоскогорий, созданных сбросами и состоящих из горизонтально залегающих или слабонаклоненных пластов.
Такие плоские возвышенности, поднятые между двумя разломами, называют горстами, а впадины, долины, обусловленные опусканием полосы земной поверхности между двумя разломами, называют грабенами. Горст может быть косой, как указано выше, или даже однобокий, если разлом прошел с одной стороны; он бывает и ступенчатый при наличии нескольких разломов и поднятии клиньев земной коры на разную высоту (рис. 202). Окраины горстов обычно уже пострадали от размыва; в них бывают врезаны овраги и даже ущелья, а старые горсты расчленены по всей своей массе на горы.
Часто крупные разломы земной коры происходят в тех местах, где складчатые дислокации создали уже раньше горные цепи или целые горные страны, которые затем были уничтожены размывом, как мы это узнаем далее. Тогда отдельные площади между трещинами состоят не из пластов в их первоначальном, т. е. горизонтальном, залегании, как в предыдущем примере, а имеют сложное строение из первоначальных складок разного типа — прямых, косых, опрокинутых — и разного направления.
В результате мы получаем плоскогорья и горные страны в виде горстов сложного характера. Таких гор на Земле очень много: Урал, Тянь-Шань, Алтай, Саяны в СССР, Скалистые горы в Северной Америке и другие относятся к этому типу (рис. 203).
Но и в собственно складчатых горах дизъюнктивные дислокации, развивающиеся одновременно с пликативными или после них, составляют очень распространенное явление. Мы уже знакомы с отдельной складкой-взбросом; в некоторых горных хребтах эти взбросы рассекают уже не отдельные складки, а целые пачки складок, смещая их друг относительно друга. Пример таких гор, с преобладающим складчатым типом, но с сильным развитием взбросов, представляет Кавказ, часть которого показана в разрезе на рис. 204.
Вполне понятно, что в первоначальном положении пластов более молодые лежат вверху, более древние внизу. Но при складчатости положение нередко становится перевернутым: в опрокинутой, или лежачей, складке пласты, составляющие ее внутреннюю часть, т. е. ядро, конечно, древнее, чем пласты в крыльях, хотя они лежат выше, чем пласты в опрокинутом крыле. Если верхнее крыло будет уничтожено размывом, то в обнажении мы увидим ненормальное соотношение пластов — вверху более древние А, а под ними более молодые Б (рис. 205). В сильно опрокинутых, до лежачего положения, складках при дальнейшем напоре горообразовательного давления могут получиться еще более сложные нарушения. Эта складка продолжает свое движение вперед; пласты в опрокинутом крыле, прижатые всей массой антиклинали к лежащей под ней синклинали, растягиваются все больше, наконец, разрываются, и антиклиналь, лишившись опрокинутого крыла, может скользить более свободно — по ядру синклинали. В результате верхнее крыло антиклинали превращается в покров так называемого шариажа, в котором наиболее древние породы ядра антиклинали 1 лежат на самых молодых ядрах синклинали 2 (рис. 206). Такие шариажи обнаружены в Альпах Швейцарии, в Скандинавии, Шотландии и в других местах. Перемещение оторванной верхней части лежачей складки по направлению движения может достигать целых километров, а по мнению некоторых ученых даже десятков километров.
Итак, горы Земли по способу образования представляют два основных типа: а) горы дислокационного происхождения и б) горы вулканического происхождения. Но не нужно думать, что в горах первого типа изверженные породы отсутствуют. При всех более сильных дислокациях происходит внедрение магмы в ядра образующихся складок, и поэтому в горах этого типа, особенно в глубоко размытых, изверженные породы представлены. После образования складок в этих горах нередко начинаются вулканические извержения вследствие прорыва магмы из глубины. Таким образом, в горах дислокационного типа как интрузивные, так и эффузивные породы часто присутствуют в значительном количестве. Но вулканические горы целиком состоят из излившихся пород — лав и туфов.
Горы дислокационные в зависимости от рода дислокации можно разделить на следующие типы:
1. Горы складчатые, сложенные преимущественно из складок, по сравнению с которыми сбросы и надвиги играют незначительную роль, хотя почти всегда имеются. Юрские горы в Швейцарии являются примером наиболее простых складчатых гор (см. рис. 201).
2. Горы складчато-взбросовые, в которых складки сильно усложнены одновременными и позднейшими взбросами и надвигами. Этот тип очень распространен; в Советском Союзе к нему можно отнести Урал и Кавказ (см. рис. 204).
3. Горы покровные, состоящие главным образом из лежачих складок, превратившихся в покровы шариажа. Швейцарские Альпы считаются лучшим примером этого типа.
4. Горы глыбовые или сбросовые, созданные только сбросами, расчленившими кору на отдельные глыбы, в которых пласты горизонтальны или наклонены полого в одну сторону. Обычно они представляют плоскогорья; особенно распространены в Африке; в СССР к этому типу относятся плато Усть-Урт, расположенное между Каспийским и Аральским морями, и Уфимское плоскогорье на Урале (см. рис. 202).
5. Горы сбросово-складчатые, в которых главное значение также имеют разломы, но отдельные глыбы слегка складчаты или изогнуты; складки ломались уже во время возникновения. Такие горы находятся в средней и северо-западной Германии.
6. Горы складчато-глыбовые отличаются тем, что после более или менее сильной складчатости, даже с надвигами, они были глубоко размыты, а затем разломы и сбросы разбили их на отдельные глыбы, в которых сохранилась первоначальная складчатость. Таковы горы Азии — Алтай, Саяны, Тянь-Шань, Становой хребет (см. рис. 203).
Все эти типы связаны друг с другом переходными формами.
Разрушение и уничтожение гор
Человек, не знакомый с основами геологии, имеет право спросить: разве горы, состоящие из твердых каменных пород, могут разрушаться? Разве они не должны стоять тысячи и сотни тысяч лет в том же виде, в каком их создали силы природы? Ведь мы видим, что на вершинах гор, на отдельных скалах стоят развалины древних замков, башен. Эти сооружения человека, воздвигнутые много веков назад, успели разрушиться, а скала под ними цела; она стояла раньше, чем на ней построил здание человек, стоит и теперь как будто в том же виде, почему бы ей, как говорится, не стоять «до скончания века».
И все-таки горы разрушаются и даже до самого основания. Там, где когда-то были высокие горы, мы часто видим теперь холмики или даже ровное место. На Украине, в Кривом Роге и в Донецком бассейне, прежде были высокие горы, а теперь там расстилаются волнистая равнина и плоские увалы. Казахский мелкосопочник когда-то представлял ряды горных цепей, а теперь на месте гор остались холмы и равнины. Урал в свое время был гораздо выше, состоял во всю ширину из скалистых горных цепей, в несколько рядов тянувшихся от Ледовитого океана почти до Каспийского моря; теперь на восток от водораздела он состоит из низких гряд и увалов и переходит незаметно в Западно-Сибирскую низменность.
Читатель, познакомившись с первыми главами этой книги, не будет сомневаться в том, что горы разрушаются. Он уже знает, какую работу неустанно ведет текучая вода, размывая пласты земной коры, как ей помогает подземная вода, как ледник, ползущий по долине, истирает свое ложе и уносит обломки, падающие со склонов, где силы выветривания непрерывно работают над разрушением скал. Все эти геологические деятели трудятся день и ночь над уничтожением всех неровностей земной поверхности, которую они стремятся превратить в конце концов в равнину, едва поднятую над уровнем моря, так что дождевая вода должна везде застаиваться, а не скатываться,— потому что, пока есть сток, вода должна работать.
Каждая складка горных пород, образовавшаяся вследствие бокового давления, первоначально представляла собой плоский и широкий или крутой и высокий более или менее длинный вал, поднимавшийся горбом над поверхностью земли. В более крутых, особенно в опрокинутых складках по гребню этого вала могли произойти продольные разрывы, если давление достигало такой силы, что верхние пласты не выдерживали его и ломались. Плоскогорье, созданное сбросами, первоначально представляло собой узкую или широкую, низкую или высокую крутобокую массу с ровной поверхностью, часто с уступами с одной или двух сторон. Плоскогорье, образованное вулканическими излияниями по трещинам, т. е. покровами, имело такой же вид. Итак, все горы в том виде, в каком их создали горообразовательные силы, не представляли разнообразия очертаний и должны были утомлять глаз наблюдателя своими одинаковыми тяжелыми формами. Одни только вулканы, нагроможденные из потоков лавы и толщ обломков и пепла, могли вносить некоторое разнообразие в очертания гористых частей земной поверхности.
Вся красота, все разнообразие горных видов создаются силами разрушительными, о работе которых мы говорили. Эти силы принялись за свою работу уже в то время, когда созидательные силы начали свою деятельность, потому что складки и сбросы создавались очень медленно. Как только складка или край сброса поднялись хоть немного над равниной, на них начали действовать жар и холод, дождь и снег, ветер и растения. Изо дня в день, из года в год целые века эти силы грызли, сверлили, точили, разъедали плоские гребни складок, ровные обрывы сбросов, а дожди смывали и ветры сдували все, что подготовили им их помощники. И вот мало-помалу в бока складок, в обрывы сбросов врезались борозды; эти борозды расширялись и углублялись в рытвины; рытвины превращались в овраги; овраги росли, ветвились и становились долинами или ущельями. Гребни складок, края сбросов стали зубчатыми, появились разнообразные скалы, башни, стены, осыпи.
Созданию разнообразных форм очень помогает то, что не все горные породы одинаково сопротивляются выветриванию: разрушительные силы, конечно, работают успешнее, скорее в породах менее крепких, легче распадающихся на свои частицы или легче растворяющихся в воде. Напав на такой пласт или свиту таких пластов, разрушительные силы особенно быстро врезаются в них, а соседние более крепкие породы остаются стоять в виде стен, башен, скал, которые, конечно, тоже разрушаются, но медленнее.
В высоких горах, поднимающихся вершинами и гребнями выше пределов растительности, разрушительной работе воды много помогают морозное выветривание, снег и лед. Скалы и гребнй распадаются на обломки и щебень, сила тяжести и зимние лавины сбрасывают их вниз, а ледники выносят дальше.
Так работают разнообразные силы над разрушением гор, и после многих и многих тысяч лет такой работы однообразные некрасивые первоначальные складки, ровные плоскогорья превращаются в красивую, глубоко и разнообразно расчлененную горную страну с цепями зубчатых вершин, живописными скалами, отвесными утесами, крутыми склонами, осыпями и россыпями глыб и щебня, широкими и узкими долинами, ущельями, водопадами, бурными речками, ледниками. Эта красота, это бесконечное разнообразие горной природы достигнуты медленной, но неустанной работой незаметных сил; чем выше поднимались когда-то горные складки или плоскогорья, чем круче были их склоны, чем больше разнообразных пород входило в их состав, тем большее разнообразие очертаний и красок видим мы в них теперь. Плоские и низкие складки расчленялись меньше, однообразные породы дали и более однообразные формы.
Красота и разнообразие гор зависят также отчасти от того, находятся ли горы на севере, в холодном поясе, или на юге, в теплом поясе земного шара, потому что работа разрушительных сил сама зависит от климата страны, т. е. от количества дождя и его распределения, от числа теплых и холодных дней, от степени жары и морозов, от облачности и т. п.
В горах севера красоты меньше; там слишком долго царствует зима, а лето слишком короткое и сырое; зимой под толстым слоем снегов разрушительные силы дремлют, и только отдельные скалы, торчащие над снегом, выветриваются; но один из самых крупных работников разрушения — вода — много месяцев в году бездействует или работает в руслах рек подо льдом гораздо слабее. Из-за обилия влаги склоны гор одеты густым лесом и покрыты подушками мхов, которые тоже замедляют работу части разрушительных сил. Долины сильно заболочены или заросли кустами, и речки получают мало материала дли выноса вниз. Весь ход выветривания здесь замедлен, скал и утесов мало, ветру, солнцу и морозу делать почти нечего.
Только на Крайнем Севере, за Полярным кругом, где ужа почти нет растительности, высокие горы опять красивы, но красота их довольно однообразна. Там из-под толщ снегов и льдов, пробиваются нередко острые гребни и скалы, чернеют отвесные обрывы, на которых не держится снег. На этих гребнях, скалах, обрывах работают, чередуясь, долгой зимой, весной и осенью мороз и ветер, коротким летом — солнце и вода, а на всей остальной площади — только снег и лед. Эти горы Крайнего Севера можно приравнять к самым верхним частям высоких гор в других поясах Земли, поднимающимся в царство вечной зимы. И там и здесь разрушительные силы одни и те же, и работают они одинаково.
На юге, где подножие гор находится в теплом и влажном климате, а вершины увенчаны снегами, красота и разнообразие гор проявляются особенно сильно, потому что все разрушительные силы работают здесь с наибольшим успехом.
Но красивы также высокие горы пустынь, хотя красота их особенная. Здесь почти сверху донизу царство голого камня; везде голые утесы, скалы, гребни, осыпи; скудными пучками мелкой травки или кустиками покрыты менее крутые склоны, а на дне долин вдоль редких ключей приютились рощицы деревьев, кустов, небольшие заросли камыша, дающие отдых путешественнику и корм его животным. Но формы этих гор очень разнообразны и расчленение сильное и глубокое; разрушительные силы здесь работают усердно, но не все одинаково. Здесь мало влаги, мало растений, и поэтому выветривание, обусловленное растительностью и водой, просачивающейся в почву, очень слабо. Зато жар и мороз на склонах, почти оголенных от вершин до подножия, находят себе обильную работу, как и ветер, дующий в пустыне особенно часто. С первым лучом восходящего солнца обыкновенно просыпается и ветер, дует, все усиливаясь, целый день и затихает только после заката. Он выметает все, что днем ему готовит жар, а ночью холод на голых утесах. Дожди здесь редки, но зато, если дождь разразится, это обыкновенно бывает ливень. С голых скал, с почти не закрепленных растениями склонов он смывает все, что не успел или не смог подобрать ветер. По логам и долинам, в которых месяцами нет ни капли воды, несутся бешеные потоки грязной воды; они ворочают камни, вырывают кусты и выбрасывают все это на равнину у подножия гор, где вода растекается и теряет свою силу.
В знойном и влажном климате тропических стран горы опять имеют иной вид. С подножия до вершин они одеты густыми лесами, по которым без топора пробираться невозможно. Утесы и скалы редки и прячутся в чащах; горные породы скрыты от жара и холода, но тем усерднее работают растения и обильная влага, пропитывающая почву, так что на целые метры вглубь от поверхности горные породы совершенно разрушены, превращены в красную глинистую породу — латерит, богатую гидроокислами железа и алюминия.
Так, в зависимости от положения гор в том или другом климате меняется работа разрушительных сил природы. Но нет такого места на Земле, где бы эти силы так или иначе, одни слабее, другие сильнее, не трудились над разрушением гор.
Итак, разрушительные силы природы создают из однообразных горных складок и ровных поверхностей сбросов и из вулканических сооружений разнообразные и красивые горы. Но в их работу не входит создание красот природы: красота гор получается попутно и является временной, проходящей.
Задача разрушительных сил — полное уничтожение гор. Снести все эти зубчатые гребни, острые вершины, крутые утесы, стереть с лица Земли, выровнять до основания — вот к чему стремятся эти силы. И пока над равниной возвышается хоть один холм, торчит хоть один камень — они не могут успокоиться, прекратить свою работу. Они должны все уничтожить, чтобы солнечный луч не падал ни на одну скалу, чтобы дождь не мог смыть ни одной песчинки, чтобы ветер мог гулять на полном просторе, не встречая никаких преград. И рано или поздно, в зависимости от высоты гор и твердости горных пород, разрушители исполняют свою задачу, и красивые горы исчезают с лица Земли.
Если мы будем сравнивать друг с другом различные горные цепи нашей Земли, мы убедимся, что далеко не все имеют одинаковую высоту и одинаковые очертания. В одних местах мы видим такие высокие и красивые горы, как Алтай, Кавказ или Швейцарские Альпы, с глубокими и тесными ущельями, острыми вершинами и гребнями, крутыми скалистыми склонами, словом, такие горы, которые вообще называются альпами или альпийскими (рис. 207 и 208) вследствие их сходства с Альпами Швейцарии, которые первыми были изучены хорошо и потому служат примером для сравнения. В других местах мы видим горы менее высокие, менее красивые, с округленными вершинами, похожими на купола, с ровными или волнистыми широкими гребнями, с менее крутыми склонами, более бедные скалами, обрывами, ущельями. Таковы горы Среднего Урала, многих местностей Сибири (рис. 209) и Южной Германии. Это горы средней высоты.
А в иных местах мы видим горы еще более низкие, в виде широких и плоских грив без вершин или с мало заметными вершинами, с пологими склонами, широкими долинами, почти лишенные главной красоты — скал, ущелий, обрывов, водопадов. Таковы горы Тимана, Пай-Хоя, Мугоджары и Губерлинские Южного Урала, горы Северной Германии. В других местах мы встретим горы, или не горы, а скорее холмы, порознь, рядами и кучками рассеянные среди степи или разделенные широкими, в несколько километров долинами и котловинами, горы, почти лишенные оживляющих речек и ручьев и утомительно однообразные по своим очертаниям, словно их делали по одному образцу. Таковы горы Казахстана, презрительно называемые мелкосопочником; только кое-где среди них поднимаются отдельные скалистые вершины или целый зубчатый кряжик и позволяют глазу отдохнуть от однообразия, надоевшего на протяжении десятков километров (рис. 210).
Наконец, есть такие места, где только по отдельным холмикам, по выходам различных горных пород, образующим остатки складок среди ровной сухой степи, пустыни или северной тундры, можно догадаться, что и здесь когда-то поднимались горы, синели гребни, шумели речки. Такова местность по восточному подножию Урала, во многих частях обширной степи Гоби в Монголии и на севере Кольского полуострова.
Все эти горы, мало похожие одни на другие, наглядно показывают нам различные степени разрушения. Они доказывают, что твердые каменные горы совсем не вечны, что они так же меняются и со временем исчезают, как и все остальное на нашей Земле. Но только для уничтожения гор нужно много времени — десятки и сотни тысяч лет.
Разрушительные силы работают в горах незаметно, но неутомимо, то замедляя, то ускоряя свою работу в зависимости от времени года, погоды, местности. Красивая скала, которой мы любуемся, острая вершина, врезающаяся в синеву неба, кажутся нам неизменными, вечными. Но если бы мы точно обмерили и сфотографировали их и смогли вернуться на то же место через сотню-другую лет, то новый обмер и сравнение нового снимка с прежним показали бы нам, что и скада и вершина изменили свою форму и высоту. В результате неустанной работы разрушительных сил гребни и вершины гор понижаются, скалы меняют свои очертания, исчезают в одном месте, возникают в другом, склоны то становятся круче, то сглаживаются.
Пройдут миллионы лет, и если бы мы могли вернуться к жизни и взглянуть на какие-нибудь хорошо знакомые нам горы, мы были бы поражены происшедшей переменой. На месте альпийских гор мы нашли бы мягкие, сглаженные: исчезли бы острые вершины, поднимавшиеся за облака и увенчанные снегами; исчезли бы ледники, притупились бы острые гребни, расширились бы долины, склоны стали бы пологими, не было бы ни скал, ни обрывов, ни ущелий. На дне долин вместо бурных потоков, ревущих по громадным валунам, струилась бы мирная речка среди зарослей кустов.
А еще спустя много веков на том же месте мы увидели бы плоские холмы, широкие ровные увалы или даже настоящую равнину.
Сравнение рис. 207—210 иллюстрирует эти преобразования.
Так постепенно уничтожаются горы. Но чем дальше идет разрушение, тем медленнее подвигается оно. Чем выше горы, чем круче склоны, чем больше в горах острых гребней, скал, ущелий, тем дружнее и успешнее работают разрушительные силы. Когда гребни округлятся, скалы исчезнут, склоны станут пологими,— разрушение все больше замедляется. Толстый слой элювия и делювия закрывает коренные породы и предохраняет их от сильных колебаний температуры, от дождя и ветра; только грунтовая вода продолжает в глубине свою работу. С поверхности дождевые и снеговые воды мало-помалу смывают мягкую почву и сносят в долины, но вместо нее нарастает новая. Поэтому низкие, сильно сглаженные горы более долговечны, чем высокие. Но и им не миновать неизбежного конца — превращения в равнину, над которой только кое-где возвышается плоский холм или гривка — остаток прежних вершин и гребней. Такая равнина, оставшаяся на месте гор, называется почти-равни-ной, а возвышающиеся среди нее гряды, гривы, холмы называются останцами (рис. 211). На рис. 212—214 изображены остаточные горы разного рода, получавшиеся при уничтожении гор, а на рис. 215 и 216 — долина размыва и долина, проложенная по сбросу.
Возрождение гор
Итак, горы исчезают, разрушаются до самого основания. Незаметные, но могучие силы в неустанной работе источили, изъели громады, поднимавшиеся за облака, а вода ручьев и рек и ветер разнесли их, песчинку за песчинкой в точном смысле этого слова, по всем окрестностям страны и в ближайшие озера и моря. В руслах рек, на дне озер и морей из обломков разнообразных горных пород, слагавших исчезнувшие горы, образовались новые осадочные породы — песчаники, пески, глины, сланцы, целые толщи пластов.
Опять пройдут века, и на месте этих озер и морей горообразовательные силы воздвигнут складки новых гор, в составе которых главное участие примет материал, принадлежавший этим существовавшим ранее, но исчезнувшим горам. Но нередко горы возрождаются в новом виде на своем прежнем месте.
Почти-равнина, созданная на месте горной страны, рассекается трещинами больших разломов, разрывающих земную кору на большую глубину. Под давлением горообразовательных сил длинные полосы почти-равнины в виде клинообразных глыб земной коры перемещаются вверх, одни больше, другие меньше, и из равнины создается ступенчатое плоскогорье (см. рис. 203). А разрушительные силы, совершенно ослабевшие на выглаженной ими почти-равнине, вместе с появлением крупных неровностей рельефа, немедленно возобновляют свою работу: опять начинается разрезание окраин уступов, углубление в них ущелий и долин, расчленение ступеней плоскогорья; появляются гребни, вершины, седловины, и плоскогорье превращается в горную страну складчато-глыбового типа.
Такие возрожденные горы мы найдем в разных странах. Например, Алтай когда-то, очень давно представлял складчатую горную страну, которую разрушительные силы уничтожили, превратили в почти-равнину. Затем, уже гораздо ближе к нашему времени, почти-равнина была разломана, поднята и превращена в ступенчатое плоскогорье, из которого проснувшиеся разрушительные силы создали современный Алтай с сохранившимися остатками почти-равнины в виде выровненных площадей на разной высоте; вместе с тем пласты горных пород образуют везде крутые и сложные складки, направление которых часто не соответствует направлению нынешних цепей и гребней. Это показывает, что современные формы этих гор не соответствуют их внутреннему строению, которое определяет нам их древние формы. Но и новому Алтаю в далеком будущем грозит та же судьба; он также будет уничтожен, вторично превращен в почти равнину.
Геосинклинали и платформы
Особо подвижные пояса земной коры, в которых при дислокациях возникают складчатые горные цепи, называют геосинклиналями, т. е. синклиналями (вдавленностями) Земли.
В этих поясах земная кора образует прогиб, в большинстве случаев заливаемый морем. С окружающей суши в геосинклиналь сносятся продукты размыва и отлагаются толщи осадочных горных пород — песчаников, сланцев, известняков. Эти толщи, конечно, в короткое время должны заполнить геосинклиналь, но последняя, вследствие своей подвижности, продолжает опускаться, прогиб периодически возобновляется, так что в конце концов в геосинклинали накопляются огромные толщи осадков.
А затем рано или поздно начинается обратное движение — не погружение, а поднятие, и горообразовательные силы создают в геосинклинали складчатые горные цепи, которые поднимаются над уровнем моря.
Полагают, что геосинклиналь может остаться также и незатопленной, представляя собой прогиб в пределах материка, в который будет сноситься материал в виде континентальных отложений с соседних возвышенностей; при периодическом погружении и в такой геосинклинали могут накопиться большие толщи осадочных пород и, наконец, возникнуть складчатые горы. В качестве такой наземной геосинклинали указывают равнину реки Ганг вдоль подножия Гималаев, где уже накопились очень мощные толщи осадков, обнаруженные в буровых скважинах и доказывающие медленное погружение этой местности.
Платформы противопоставляют геосинклиналям в качестве более устойчивых в данную геологическую эпоху площадей земной коры.
Орогенез и эпейрогенез
Дислокационные процессы, создающие горы любого типа, называют орогенными (горы рождающими) и полагают, что они являются сравнительно кратковременными, представляя эпизод в истории развития земной коры, сравниваемый с революциями в истории человечества, при которых скрытые, долго подавлявшиеся силы народных масс приходят в движение и резко изменяют существовавший до этого времени социальный строй. Так и орогенные короткие эпохи нарушают, изменяют строение земной коры, которая в промежуточные более продолжительные эпохи остается сравнительно спокойной.
Но только сравнительно, а не абсолютно. Полагают, что и в эти эпохи земная кора испытывает движения, смещения, но очень медленные, в противоположность быстрым, орогенным, и не изменяющие ее строения; их сопоставляют с эволюциями. Такие движения называют эпейрогенными (материк рождающими, эпейрос — по-гречески материк), так как они выражаются поднятиями или опусканиями громадных площадей, целых материков в виде плоских выпучиваний или широких прогибов. Они доказываются медленным отступанием береговой линии, которое замечается по старым береговым валам, террасам, по образованию лагун, превращениям островов в полуострова и т. п., или же наступанием моря, затоплением берегов. Эти движения называют также медленными колебаниями земной коры.
Впрочем, в последнее время некоторые, ученые приходят к выводу, что и орогенные процессы являются очень медленными; это доказывается тем, что многие реки прорывают не только отдельные горные хребты, но целые горные страны, и такой прорыв можно объяснить только тем, что река древнее гор; горные складки возникали так медленно, что река успевала размывать их нарастание, сохраняя свое направление. Сомневаются также в существовании спокойных эпох в промежутках между орогенными и полагают, что земная кора все время испытывает медленные движения и что существенной разницы между оро- и эпейрогенезом нет. Медленные смещения береговой линии в ту и в другую сторону, погружение суши, а также дислокации самых молодых отложений подмечены в разных странах, и множатся доказательства того, что недавно, в современную геологическую эпоху, почти на всех материках имели место поднятия, достигавшие даже нескольких сот метров и выразившиеся усилением размыва в горных странах в связи с увеличившимся уклоном речных русел. Таким образом, и современная эпоха, которую считали спокойной, является так или иначе орогенной.
Причины дислокаций
Учеными высказано уже много разных предположений о причинах, вызывающих дислокации земной коры, но они до сих пор остаются только предположениями, т. е. гипотезами, так как наблюдать мы можем результаты дислокаций, а самый процесс их, разыгрывающийся на глубине и происходящий очень медленно, для наблюдения недоступен.
Наибольшим распространением пользовалась ранее гипотеза контракционная, т. е. гипотеза стяжения земной коры, возникшая уже в половине прошлого века. Она принимает, согласно гипотезе Лапласа, что Земля была раскаленным телом, постепенно остывавшим и покрывшимся твердой корой. Но горячее земное ядро продолжает терять тепло излучением в мировое пространство. Наблюдения в шахтах и буровых скважинах доказывают, что с углублением в земную кору мы встречаем все более и более теплые слои, как мы это уже знаем, а извержения вулканов подтверждают наличие высоких температур и расплавленных масс на глубине. Итак, недра Земли теряют тепло, а следовательно, должны сокращаться, как всякое тело при охлаждении; земная кора становится слишком просторной для сократившегося ядра и поэтому должна морщиться, как морщится кожица яблока или картофеля при их высыхании, т. е. при потере воды мякотью и уменьшении ее объема. Морщение земной коры и выражается ее дислокациями, складки горных пород представляют собой морщины. Этот процесс периодически должен повторяться. Потеря тепла происходит постоянно, но для дислокаций, для преодоления сопротивления горных пород смятию в складки необходимо, чтобы напряжение, развивающееся постепенно в земной коре, достигло значительной силы, т. е. накопилось. Поэтому дислокации происходят периодически, в определенные эпохи, разделенные продолжительными эпохами покоя, и распространяются одновременно на весь земной шар.
Предлагались и предлагаются и другие очень разнообразные гипотезы, которые мы не можем излагать и критиковать здесь. Достаточно сказать, что большинство из них основано на соображениях о разных процессах, происходящих на больших глубинах под твердой корой, как, например, о течениях, возникающих в магме, о дифференциации, т. е. о расчленении, магмы на части разного состава перед затвердеванием, о радиоактивном распаде (компенсирующем потерю тепла и даже с избытком, т. е. приводящем к расширению ядра вместо сжатия), о плавании легких материков на тяжелом подстилающем слое и о их отставании при вращении Земли и т. п. К сожалению, мы не знаем еще ничего положительного относительно части этих процессов, не знаем даже, происходят ли они вообще на глубине, так что основа всех этих гипотез слишком шаткая и допускающая самые разнообразные толкования. Контракционная же гипотеза основана на непосредственных наблюдениях и неоспоримых фактах. Мы видим извержения вулканов, выбрасывающих в атмосферу массу тепла в виде горячих газов и паров; мы видим остывающие потоки лавы и множество горячих источников, также выделяющих тепло. Геологические исследования показали, что вулканические извержения происходили с самого образования земной коры и в иные эпохи в размерах, несравненно более грандиозных, чем в настоящее время. Лавы, газы и пары вулканов, вода и соли минеральных источников (которые также действовали во все геологические эпохи) представляют не только потерю тепла из глубин, но и огромную потерю вещества, перемещаемого из недр в самые поверхностные слои земной коры в виде огромных интрузий изверженных пород и на поверхность в виде лав, вод и газов.
Оставим без внимания самое земное ядро, о составе которого и о происходящих в нем процессах мы слишком мало знаем. Но вышесказанное о потере тепла и вещества из периферических слоев этого ядра или нижних слоев земной коры неопровержимо говорит о том, что эти слои сокращаются в объеме, а поверхностные, получающие вещество в виде интрузий, эффузий и отложений источников, увеличиваются в объеме, т. е. становятся слишком просторными по отношению к нижележащим и должны, приспособляясь к последним, сокращаться.
Сокращение этих поверхностных слоев — бесспорный факт; многочисленные складки явно уменьшают площадь, которую занимали эти толщи прежде; взбросы и надвиги также является сокращениями, и только сбросы говорят о некотором растяжении. Геосинклиналь — подвижный пояс в земной коре — после превращения в складчатый горный хребет или целую горную страну, несомненно, суживается. Обширные щиты: Канадский, Бразильский, Балтийский, Алданский, на которых выступают сильно складчатые древнейшие слои земной коры, явно занимают меньшие площади, чем занимали до складчатости.
При этом сокращении в земной коре и развивается сильное напряжение, главным образом тангенциальное, т. е. по касательной поверхности, действующее на толщи в горизонтальном направлении. Это напряжение и должно вызывать складчатость в мягких, пластичных еще толщах осадочных пород в поясах орогенных, в геосинклиналях. В устойчивых площадях, или платформах, не представляющих одного непрерывного монолитного целого, как иные думают, а состоящих из образовавшихся в разное время частей разной величины, разного состава и разной жесткости, т. е. представляющих грубую мозаику, напряжение разряжается выпиранием отдельных клиньев и участков вверх на разную высоту, возможно даже с опусканием некоторых, в надвигании их окраин друг на друга, которое сопровождается скалыванием и смещением целых толщ пластов, наползающих друг на друга, в смятии молодых поверхностных слоев осадочных пород в складки.
Если отказаться от предположения, что дислокации происходят быстро и только в определенные короткие эпохи, разделенные эпохами покоя, а принять медленность и непрерывность дислокаций, то отпадает и одно из существенных возражений против контракционной гипотезы, состоящее в том, что слои земной коры не могут накапливать и затем передавать на значительное расстояние развивающееся в них тангенциальное напряжение. Нужно считать, что дислокации происходят очень медленно и повсюду, где слои или участки земной коры в состоянии реагировать на напряжение теми или другими смещениями, изменениями своего залегания. Трение их друг а друга и закон инерции часто не позволяют этим слоям или участкам подчиняться напряжению немедленно и требуют известного накопления энергии. Последняя поэтому разрешается иногда отдельными толчками, быстрыми смещениями пластов — изгибами, сбросами, которые вызывают сотрясения, передаваемые по слоям на большое расстояние. Эти резкие смещения в сущности очень невелики, но на поверхности вызывают более или менее сильные, даже катастрофические землетрясения, с которыми мы познакомимся в следующей главе.
Точные инструменты регистрируют теперь землетрясения на многих станциях, и оказывается, что земная кора трясется очень слабо, незаметно для человека, почти беспрерывно та здесь, то там, доказывая непрерывность и медленность дислокаций. Но из этого не следует, что интенсивность дислокаций везде и всегда одна и та же. Она, несомненно, то усиливается, в эпохи геологических революций, то ослабевает. Усиление в одних странах может не совпадать в точности с усилением в других, а опережать его или отставать от него, в зависимости от разнообразия местных условий, от которых существенно зависит характер самих дислокаций.
Контракционная гипотеза, учитывающая только сжатие в качестве силы, обусловливающей все дислокации, является односторонней и не может объяснить многих фактов. В последнее время предложена гипотеза, называемая пульсационной, которая вводит в контракционную серьезные поправки, учитывая не только процессы сжатия, но и процессы расширения.
Земля в состоянии самосветящегося тела представляла, как и другие космические тела, арену борьбы сил притяжения и отталкивания. Притяжение обусловливало сокращение объема и распределение материи по удельному весу от центра к периферии. Отталкивание создавало лучеиспускание и выбросы материи в мировое пространство в форме протуберанцев, подобно наблюдаемым на Солнце.
Нельзя думать, что после образования твердой земной коры эта борьба противоположных сил прекратилась; она должна продолжаться, приняв другие формы. Силы притяжения выражаются сжатием земной коры, силы отталкивания вызывают ее расширение. Борьба этих сил происходит непрерывно, но сопротивление, которое слои твердой земной коры противопоставляют всяким смещениям, вызывает необходимость периодического накопления энергии для преодоления этого сопротивления. Поэтому все смещения происходят скачками, соответствующими Эпохам разряжения энергии и отделяемыми друг от друга более продолжительными и спокойными эпохами накопления энергии.
Сжатие земной коры выражается следующими существенно тангенциальными движениями: в подвижных поясах коры, т. е. геосинклиналях, более или менее заполненных молодыми отложениями, последние сжимаются в складки разной сложности, геосинклиналь суживается под боковым давлением. На устойчивых жестких платформах и щитах сжатие усложняет складчатость их фундаментов, состоящих из более древних, уже складчатых отложений, выгибает эти фундаменты в виде валов и прогибов, сминает в широкие складки поверхностные, более молодые, еще не нарушенные отложения, а по трещинам расколов смещает большие клинья земной коры в виде надвигов и взбросов; этим достигается также в этих устойчивых площадях сокращение пространства.
Расширение земной коры выражается следующими существенно радиальными движениями: в подвижных геосинклиналях пояса складок, созданных при сжатии, выпячиваются, поднимаются в виде горных цепей и систем над прежним уровнем, а рядом с ними при растяжении образуются новые прогибы коры, т. е. геосинклинали. На платформах и щитах, которые также поднимаются и растягиваются, образуются трещины — разломы, а по ним происходят смещения клиньев земной коры в виде горстов и грабенов. Кроме того, расширение сопровождается магматической деятельностью: в поднимаемые геосинклинали снизу вторгается из глубин магма, образуя интрузии и эффузии изверженных пород, а на платформах по трещинам изливается магма в виде покровов, образуя также цепи вулканов.
Эта гипотеза, учитывающая продолжение борьбы сил притяжения и отталкивания и после образования твердой земной коры, предполагающая скачкообразное развитие Земли, смену противоположностей, переход количества в качество, лучше согласуется с учением диалектического материализма и после дальнейшей разработки должна сделаться наиболее приемлемой гипотезой, всего лучше объясняющей сложное строение земной коры. Она не является односторонней, как все предложенные до сих пор гипотезы, а может принять во внимание также движения и преобразования магмы в недрах Земли, радиоактивные процессы, влияние вращения Земли и другие явления, оказывающие то или другое воздействие на борьбу сил притяжения и отталкивания.
Строение земной коры, созданное дислокациями разного рода и связанными с ними интрузиями и эффузиями, называют тектоникой (тектос — по-гречески строение).
Представление о возрождении гор возникло у геологов только в начале XX века. Раньше было распространено мнение, что горообразование на Земле вполне закончилось еще в течение третичного периода, предшествовавшего современному, называемому четвертичным. Третичный период считался самым молодым в отношении горообразования. В этот период возникли все горные системы на Земле, увенчанные самыми высокими вершинами, на которых мы видим в течение всего года скопления снега и льда, дающие начало ледникам, спускающимся с этих молодых гор в окружающие их долины. Таковыми являются Альпы и Карпаты Европы, Кордильеры и Анды обеих Америк, некоторые хребты Африки, Тянь-Шань, Нань-Шань, Гималаи и другие горы Азии.
Но более тщательные геологические исследования горных систем Европы и Азии обнаружили в разных местах, что и в конце третичного и даже в начале четвертичного периода происходило еще горообразование и рядом со старыми горными цепями, уже более или менее сильно сглаженными и пониженными процессами размыва и выветривания, возникали еще другие, в которых более или менее сильно нарушены не только верхнетретичные, но и четвертичные отложения, образующие складки, даже опрокинутые и надвинутые друг на друга. Так, изучая Калбинский хребет, представляющий продолжение гор Алтая на левом берегу реки Иртыша, я заметил в 1911 году, что его западный конец вблизи Семипалатинска сильно понижен и имеет старческие сглаженные формы, а простираясь на восток, он постепенно приобретает более резкие и сильные расчлененные формы, хотя и там и тут пролегает вдоль Иртыша и должен был бы иметь одинаковые формы рельефа. Это наблюдение навело меня на такое предположение: этот хребет, протягиваясь с запада на восток, подступает к самому Алтаю, расположенному уже на правом берегу Иртыша, и, следовательно, Алтай также может иметь такие омоложенные формы. В имевшейся геологической литературе об Алтае я не нашел подтверждения этого предположения и поэтому решил, что нужно самому побывать на Алтае, чтобы решить этот вопрос. Это удалось сделать только в 1914 году, и предположение, что Алтай также является сильно омоложенными горами, подтвердилось.
Подобные же предположения о молодости последних горообразовательных движений были высказаны и некоторыми иностранными геологами в конце XIX века и постепенно сделались господствующими. В 1948 году я предложил в маленьком докладе обозначать эти самые молодые движения конца третичного и начала четвертичного периода термином неотектоника, который и получил уже распространение среди советских геологов1. Такие горы, возникшие недавно на месте более старых, уже сильно сглаженных, или рядом с ними и можно называть возрожденными.
Примечания
1. Основные черты кинетики и пластики неотектоники. «Известия Академии наук>, серия геологическая, 1948, № 5, стр. 13—24.
Источник: «Основы геологии», В. А. Обручев, 1956