Последние страницы геологической летописи дают нам представление о том, как сложился современный строй и облик земной коры. В геологической «современности» (будем понимать под ней новейшую, писаную историю человечества) мы наблюдаем не конечный, а текущий итог развития коры и ее поверхности, видим, как протекают геологические процессы на наших глазах, к каким, хотя бы кратковременным результатам они приводят. Это дает нам возможность заглянуть в какой-то мере и в геологическое будущее. Но не все просто и допустимо в таком подходе. Когда в прошлом веке наука отказалась от объяснения истории Земли с позиций катастрофизма, то есть допущения катастроф, сметавших на лике земном все ранее созданное при очередном акте творения, и все являлось в новом готовом виде, на смену этим представлениям пришло убеждение о постоянных, в общем, крайне медленных изменениях в истории природы, то есть восторжествовала теория постепенной эволюции. К геологическим процессам эти взгляды применил и широко обосновал английский геолог Ч. Лайель. Отсюда следовало, что мы наблюдаем вокруг себя накопившиеся за геологическую историю результаты тех же процессов, что продолжаются и на наших глазах. Появился метод актуализма, гласящий: «Настоящее есть ключ к пониманию прошлого». Долгое время геология безоговорочно следовала этому методу и действительно достигла огромного успеха. Тем не менее новые факты заставили пересмотреть такой слишком прямолинейный и упрощенный взгляд на законы развития природы. И было показано, что если фундаментальные законы физики, механики, химии, астрономии остаются неизменными, то в отношении хода природных процессов полностью уподоблять настоящее прошлому никак нельзя. Возьмем лишь один пример. Первичная атмосфера Земли имела, как мы знаем, метано-углекислый состав, а по химизму вод первичный океан также, несомненно, отличался от нынешнего. Ясно, что экзогенные процессы и явления протекали тогда не по-современному. Жизнь в докембрии существовала в простейших формах, и ее воздействие на «мертвую» природу и качественно, и количественно отличалась от того, что было затем в фанерозое и особенно в антропогене, когда громадной геологической силой стала человеческая деятельность. Из этих и других примеров следует, что механический перенос наблюдаемых нами явлений на геологическое прошлое может привести к большим ошибкам, что необходимо находить и вводить в изучение прошлого соответствующие поправки, помня при этом, что если настоящее все же в какой-то мере — ключ к пониманию прошлого, то и прошлое — ключ к пониманию настоящего.
Из сказанного ясно, что сравнения и аналогии явлений геологического прошлого и настоящего более допустимы по отношению к последним периодам и эпохам в истории Земли и менее допустимы в приложении к глубокой древности, в особенности к раннему докембрию или архею.
Б отношении достоверности наших знаний о прошлом земной коры в течение кайнозойской эры, то есть последних 65—70 млн. лет, мы оказываемся, таким образом, в довольно сносном положении. Что касается опытного поля наших рассуждений, то есть Южной Сибири и Северной Монголии, то для прочтения последних страниц геологической летописи условия здесь сравнительно благоприятные. Главные трудности в том, что многие страницы были потеряны в самом ходе геологической истории. Так, из главы «палеоген» осталось очень мало по северу нашего опытного поля, а из главы «неоген» таких страниц сохранилось сравнительно мало по южной части. Другая трудность в том, что кайнозойская история всей северной окраины Центральной Азии протекала на суше, в глубоком континенте. Геологические документы этого времени создавались и хранились в неустойчивой воздушно-водной среде. Такая «континентальная» среда, в отличие от среды морской, вообще не способствует ни четкой записи исторических событий, ни надежной их сохранности в ископаемом виде.
Обратимся теперь к самой истории.
Наследием закончившейся мезозойской эры в нашем случае и на нашем «полигоне» явился континент, о размерах и форме которого судить трудно. Мы знаем лишь, что морские бассейны позднемелового времени подступали к нему с северо-востока, из территории современной Якутии, и с юго-востока, со стороны Китая. В своих главнейших чертах структура земной коры уже в то время мало отличалась от современной. На севере находилась огромная плоская Сибирская платформа, с юга ее огибал мощный складчатый пояс, сформированный в течение позднего докембрия (рифея) и кембросилура, к которому с юга — в пределах Монголии и с юго-востока в Восточном Забайкалье примыкал более молодой пояс, называемый герцинским и составленный морскими геосинклинальными отложениями среднего, частью позднего палеозоя, также складчатыми, местами сильно метаморфизованными и пронизанными глубинными изверженными породами. Между этими двумя поясами, как бы налегая на тот и другой, протягивался еще один «пояс», но другой геологической природы — целая серия параллельных глубинных разломов с очень сложным устройством земной коры, с высоким насыщением гранитами, со сложной и разнообразной минерализацией, которой Восточное Забайкалье (уже со времени Петра I ставшее одним из главных горнорудных районов России) обязано своими месторождениями золота, цветных и редких металлов, цветных камней и других полезных ископаемых.
Поздний мел оставил на континенте следы обширных котловин с холмистыми пространствами между ними. В котловинах были захоронены озерные и речные отложения, а в них — остатки разнообразной наземной фауны. Среди таких остатков на юге Монголии особенно известны кости, скорлупа яиц, местами целые скелеты и образуемые ими естественные «кладбища» динозавров, этих удивительных рептилий, о которых мы уже упоминали выше. Крупнейшее скопление остатков динозавров, обнаруженное еще в далеком прошлом местными кочевниками на юге Монголии и названное ими «могилой дракона», известно во всем мире и в настоящее время хорошо изучено. В науке о развитии жизни на Земле динозавровая фауна привлекает особое внимание. Дело в том, что достигнув, казалось, изумительного совершенства и разнообразия, завоевав сушу, воды и воздух, обзаведясь громадными когтями, крыльями, плавниками, расселившись по всей Земле, динозавры геологически почти мгновенно исчезли с ее лица на границе позднего мела и раннего палеогена. Высказано много предположений и догадок о причинах необыкновенно быстрого вымирания динозавров, но ни одно из них не является общепризнанным. Удивительно и то, что другие рептилии (черепахи, крокодилы и др.) благополучно пережили тот же самый рубеж времени и процветают, хотя и в других формах, в наши дни.
Установлено, что на границе верхнего мела и палеогена в Монголии произошли некоторые, ко, в общем, не очень существенные изменения природной среды. Климат мелового периода был более влажным и, возможно, теплым, нежели климат палеогена.
Отложения палеогенового возраста широко распространены в южной половине Монголии, где они, судя по геологическим данным, покрыли с течением времени позднемеловую поверхность почти сплошным плащом красноцветных осадков непостоянной мощности. Наблюдения показали, что материал этих осадков — частицы глины, песчинки, пылинки, щебень, дресва и прочее, поступал при разрушении соседних возвышенностей, которые в конце концов и сами полностью или частично погребались под их покровом. На юге Монголии краснсцветными или пестроцветными осадками представлены все отделы палеогена — палеоцен, эоцен и олигоцен. На севере столь спокойного и широкого по площади накопления осадков палеогена не происходило. Они накапливались в сравнительно небольших понижениях, были маломощны. Существует предположение, что ранние палеогеновые осадки накапливались в сравнительно ограниченном участке, там, где находится современная дельта реки Селенги. Сказанное и другие показатели, на которых мы не будем задерживаться, говорят о том, что рассматриваемая территория в палеогене (но в доолигоцековое время) разделялась на северную область с неравномерным накоплением осадков и, следовательно, с довольно выразительным рельефом, состоящим из невысоких гор, плато и углублений между ними, и южную (Южно-Монгольскую) область, где на фоне стачиваний и выравнивания холмистого и мелкогорного рельефа постепенно образовался почти сплошной чехол красноцветных отложений. Общий наклон земной поверхности был с севера на юг, то есть в сторону современной «Высокой Азии*, и, выходит, в целом был обратным современному. Что же из этого следует для главной темы нашего разговора? Следует вывод, что земная кора была в то время довольно «спокойна». В ней, конечно, возникали напряжения, но они были слабыми и разрешались небольшими поднятиями и, как правило, небольшими опусканиями обширных площадей. Образно говоря, «дыхание» Земли было ровным. Тем явственнее было воздействие на земную кору гидро-, атмо- и биосферы, что в условиях влажного и теплого климата привело к накоплению на больших площадях кор выветривания, то есть продуктов глубокого поверхностного разложения коренных горных пород, сохранившихся на месте своего образования. Такие коры в последующие эпохи сыграли немалую роль в обогащении золотом и другими ценными минералами россыпных месторождений.
В конце палеогена, в олигоцене, в нашей стране наметились явственные свиги: накопление осадков во многих местах вообще прервалось, в других — возобновилось после перерыва и продолжалось другим темпом, изменилась окраска осадков (важный признак изменившихся физико-географических условий), но, главное, в отдельных частях страны стали происходить вулканические извержения. Изливались базальтовые лавы, о которых мы уже рассказывали выше. Эти явления имели место и в Монголии, и в Прибайкалье, свидетельствуя о начавшемся пробуждении тепловых глубинных процессов. С олигоцена начинается особый этап развития коры не только здесь, но и повсюду в Евразии. Его принято называть новейшим, или неоген-четвертичным.
Основные черты этого этапа — увеличение темпа тектонических движений, поднятий и опусканий и, соответственно, образования обширных возвышенностей и крупных депрессий между ними, а также учащающиеся во времени и увеличивающиеся по объему излившейся базальтовой лавы «всплески» вулканизма. Среди депрессий уже в начале новейшего этапа выделяются своими размерами прообразы Долины Озер и Котловины Больших Озер в Монголии и обширный прогиб на месте Южно-Байкальской и Тункинской впадин. В Южном Байкале в это время уже существовал глубокий прогиб, заложенный, возможно, еще в эоцене. Именно этому прогибу, над которым в настоящее время находится дельта реки Селенги (его называют Усть-Селенгинской впадиной), было суждено сыграть особую роль в развитии земной коры всей Азии, о чем речь пойдет ниже.
Около 20 млн. лет относительно спокойно, уравновешенно, но в то же бремя довольно активно развивается рельеф Южной Сибири и Монголии. На месте широкого и плоского Пра-Байкальского прогиба идет накопление разнообразных речных, озерных, болотных, склоновых и других наземных осадков — преимущественно глин, песков, а также (местами) более грубозернистых осадков и органических накоплений растительного происхождения (диатомовые илы, торфяники). Естественные выходы пород этой серии имеются на берегах Байкала в районе с. Танхой. Отсюда принятое название серии — танхойская. Ее общая мощность — до 2,5 тыс. м. Изучая ее разрез, мы довольно легко можем восстановить физико-географические условия танхойского времени. Плоский, широкий, медленно углублявшийся в процессе накопления осадков Пра-Байкальский прогиб не был единым бассейном, а состоял из отдельных котловин, понижений и повышений с отдельными мелкими и крупными озерами, нижними отрезками рек с их конусами выноса и дельтами, болотами и т. д. За миллионы лет все эти элементы ландшафта и свойственные нм осадки перемещались и перекрывали друг друга. Окружающие прогиб горы были невысоки, но и не низки, снос продуктов выветривания с них, по-видимому, никогда не прекращался. Климат был влажным и теплым, растительность пышная, субтропическая. В западной, тункинской, части прогиба накопление осадков, как и другие геологические процессы, нередко осложнялись вспышками вулканизма, образованием лавовых потоков и небольших покровов. Таким образом, в подкоровых глубинах продолжалось выделение из верхней мантии относительно легкоплавкого базальта, и по мере накопления его в магматических камерах создавались условия для подъема вверх и выхода на земную поверхность. Вместе с тем прерывистость вулканических извержений за все танхойское время трудно объяснить одним неравномерным накоплением магматического материала. Несомненно, что за это время и в самой земной коре менялся характер напряжений: в периоды преобладания расширения трещины раскрывались, проницаемость коры улучшалась, увеличивался и транзит лав к поверхности. В эпохи сжатия коры проницаемость ее падала, извержения прекращались.
В танхойское время с его благоприятным климатом процветала и разнообразная фауна, в том числе крупные млекопитающие (хоботные, носороги, хищники и др.). Интересные находки остатков неогеновых животных обнаружены в Монголии. В Прибайкалье остатки позвоночных этого же времени найдены пока только на острове Ольхон.
О существовании в миоцене — раннем плисцене Байкала как единого водоема не может быть и речи.
Все основные геологические события, происходившие в течение неогена от его начала по ранний плиоцен включительно, находят себе объяснение в глубинных процессах, о которых говорилось в предыдущей главе. Стационарный режим, в котором находилась земная кора под рассматриваемым нами районом Евразии в течение позднего мела — палеогена, был нарушен в самом конце последнего (в олигоцене) проникновением под кору первой тепловой волны из глубин верхней мантии. В течение всего танхойского времени приток тепла продолжался и был довольно равномерен. Поддерживались примерно одинаковые контрасты рельефа земной поверхности, ход осадконакопления регулировался не столько тектоническими, сколько климатическими условиями с их неизбежными колебаниями, базальтовые лавы периодически изливались на поверхность. Таким образом, геологическая активность земной коры, значительно более высокая, чем в предыдущее (палеогеновое) время, оставалась примерно на одинаковом уровне. Несомненно, это было связано с остановкой, либо с крайне замедленным продвижением вверх глубинного теплового фронта.
Время активизации земной коры и связанных с ней геологических событий в течение всего танхой-ского времени геологи часто называют еще раннеоро-генным (начально горообразовательным) этапом.
Поздний плиоцен и самое начало плейстоцена в настоящее время многие ученые объединяют в один отрезок геологического времени — эоплейстоцен. К это, как сейчас увидим, вполне созвучно ходу геологической истории.
С эоплейстоцена начинается во вполне ощутимом виде тот процесс, о котором говорилось в предыдущей главе и который привел' к образованию Байкальской рифтовой зоны. Этот последний для нас отрезок геологического времени (порядка 4—5 млн. лет) мы с полным правом можем назвать байкальским, При этом, изучая геологические документы в виде наслоений осадочных пород, его возможно разделить на два этапа: подготовительный, или раннебайкальский, и собственно байкальский. Воспользуемся этим, чтобы более четко представить себе последовательность происходивших здесь событий.
Раннебайкальский этап
В эоплейстоцене ранее медленно протекавшие процессы (движения земной коры, осадконакопление) словно получили общее ускорение. Широкие и плоские озерные и суходольные котловины под влиянием начавшегося растяжения земной коры и расслабления трещин разломов стали быстро перестраиваться, превращаясь в глубокие впадины, или «рифтовые долины». По краям опускавшихся впадин возникали уступы. Наряду с этим усилилось поднятие гор и стало оформляться обширное так называемое Саяно-Байкальское сводовое поднятие. Разрастаясь вширь и вдоль, это поднятие не захватило, однако, полосу древних речных долин Предбайкалья, по которым шел сток ленского направления, то есть на северо-восток, а также не захватило унаследованных еще с позднемеловой эпохи речных долин Западного Забайкалья с таким же направлением стока. В рифтовых впадинах озера в это время расширяются и углубляются. Очень крупное озеро образовалось тогда на месте современного Южного Байкала. В него впадали не только Пра-Селенга, но и другие реки, в том числе имевшие в доэоплейстоценовое время направление на северо-восток, в сторону Пра-Витима. Что такая перестройка речной и долинной сети происходила на самом деле, нет никакого сомнения — на это указывает множество фактов, но подробнее мы о них говорить не будем. Ведь иначе и быть не могло. ПраБайкал при своем резком углублении как бы увел «почву из-под ног» всей ранее здесь бывшей географической обстановки. Теперь он сам становился гидрографическим, более того, настоящим географическим, природным центром на всем юге Восточной Сибири. Установлено, что сток байкальских вод происходил в то время в Лену через Голоустенско-Манзурскую систему древних долин. Остатки этой системы и доныне хорошо видны на местности в виде разрозненных понижений, содержащих речные отложения эоплейстоценового возраста. Надо думать, что именно по этой водной системе попали через Лену в Пра-Байкал пришельцы с далекого севера — нерпа и омуль.
Очертания Пра-Байкала, о которых говорилось выше, можно грубо сопоставить с контурами современной южной части Байкала. Но в то же самое время рифтовая зона усиленно развивается «по простиранию», то есть на северо-восток от Байкальской впадины и на запад — от Тункянской, как бы вытягиваясь и вторгаясь, с одной стороны, в глубь нынешнего Станового нагорья, а с другой — в область стыка Восточного Саяна и северо-монгольских гор. Это не значит, что рифтовые впадины в это время врезаются в уже существующие в современном виде горы. Впадины «режут» земную кору, которая одновременно вздувается вдоль и вокруг них. Так, еле наметившиеся в самом конце «танхойского времени» межгорные впадины: Баргузинская, Муйская, Верхнеангарская, Чарская и другие, теперь резко углубляются за счет внутренних опусканий по разломам или за счет отставаний от поднимающихся рядом горных хребтов. И в том, и в другом случае в них накапливаются осадки, состоящие из обломочного материала, сносимого с гор. В то же время (некоторые ученые считают, что даже раньше) в общих чертах оформляется северная котловина Байкала. Таким образом, Байкальский рифт в виде старейших Тункинской и особенно Южно-Байкальской впадин превращается в громадную Байкальскую рифтовую зону, протянувшуюся из Северной Монголии до Южной Якутии на расстоянии свыше 2000 км. Первичным ее ядром, или точкой роста, следует считать древнейший эоценовый, а возможно, и более ранний прогиб под современным Южным Байкалом.
В эоплейстоцене и сменившем его раннем плейстоцене излияния базальтовых лав на западе (Тува, Восточный Саян, Северная Монголия) продолжались, а на востоке, по-видимому, достигли своего максимума. Ими были образованы обширные Витимское и Удоканское лавовые плато.
Другой важный факт, установленный для раннебайкальского этапа,— снижение среднегодовых температур, достигших в конце этого времени отрицательных значений. В ходе прогрессирующего похолодания шло вымирание теплолюбивой флоры и фауны. Вместе с тем развивались холодолюбивые формы органического мира, в том числе эндемичные, то есть свойственные только Байкалу, заселявшие глубины озера.
Раннебайкальский этап закончился в середине плейстоцена, то есть несколько сот тысячелетий тому назад. Если бы для этой страны могла существовать географическая карта среднего плейстоцена, то, пожалуй, в общих чертах мы довольно легко узнали по ней нынешнюю географию Прибайкалья.
Поздне-, или собственно байкальский этап
Значительно короче предыдущего. Он продолжается доныне. Человек был свидетелем всех геологических событий этого времени. Причем вовсе не пассивным их созерцателем. За несколько сотен тысячелетий наш зверообразный предок стал современным человеком, обогатившись в процессе труда многими культурными приобретениями, но, конечно, и потеряв многое, прежде всего умеренность в своих жизненных потребностях, присущих, как правило, «дикой» природе. Борьба человека за выживание была в условиях общего похолодания тяжелой и жестокой.
Горы всей Северной Азии во вторую половину плейстоцена продолжали медленно и неравномерно подниматься. Уже в среднем плейстоцене они достигали снеговой границы, которая, вероятно, и сама в это время снизилась за счет общеклиматических изменений. Началось великое оледенение.
В горах Южной Сибири и Северной Монголии древнее оледенение не было столь грандиозным, как в Северной Америке, Восточной и Западной Европе с их более влажным климатом. Во Внутренней Азии климат уже давно был резко континентальным, с систематическим дефицитом атмосферных осадков. Поэтому оледенение здесь было не покровным, а горнодолинным по преимуществу. По новым данным, оно началось около 300 тысячелетий тому назад. Льды, формируясь в привершинных частях гор, сползали в ближайшие углубления и образовывали долинные ледники длиной в десятки километров. Как правило, наибольшему оледенению подвергались северные склоны, обращенные навстречу влагонесущим воздушным течениям.
Оледенение гор не было постоянным, прерываясь межледниковыми эпохами. Различают две главные эпохи оледенения, делившиеся, в свою очередь, на отдельные, более кратковременные фазы. Последнее, «зырянское» оледенение началось около 100 тысячелетий и закончилось приблизительно 10 тысячелетий тому назад. Его остатками являются современны г ледники Советского и Монгольского Алтая. Отдельные небольшие ледники известны в горах Восточного Сеяна, хребта Кодар. Зато здесь очень многочисленны оставленные ледниками формы ледниковой скульптуры: цирки, кары, корытообразные долины, острые пики — карлинги, придающие вершинным частям хребтов резкие, величественные черты.
Оледенению в горах соответствовало глубокое промерзание грунтов во внеледниковой области и образование многолетней («вечной») мерзлоты, которая опять-таки вследствие резкой континентальности климата распространилась по Восточной Сибири до южных границ СССР и даже проникла довольно далеко в глубь Монголии.
Не менее значительно, чем климатические перемены, проявили себя на позднебайкальском этапе глубинные силы земной коры, с общим механизмом которых мы ознакомились в предыдущей главе. С помощью новых разломов в верхних горизонтах земной коры они вели к дальнейшему структурному объединению отдельных рифтовых впадин в более крупные и глубокие депрессии. Закончилось также объединение глубоких котловин Пра-Байкала в единый Байкал. По-видимому, уже в начале позднебайкальского этапа новые мощные перемещения по Обручевскому разлому, проходящему вдоль северо-западного берега нынешнего Байкала, «отрубили» от береговой суши крупный продольный блок, опустившийся под уровень озера. Тем самым были обезглавлены верховья долины Пра-Манзурки, по которой шел сток вод Байкала в Лену, что, наряду с новым поднятием Приморского хребта, на некоторое время могло вообще лишить Байкал всякого стока, тем более что опускание дна озера вызывало увеличение емкости его чаши. Дальнейшее возрастание глубин водоема повлекло за собой накопление глубоководных илов.
Новым грандиозным событием того же времени, причем также в связи с «активностью» Обручевского разлома, стало отделение нового крупного куска береговой суши, но в условиях не поднятия, а относительного снижения высот Приморского хребта. Это явление, достаточно убедительно доказываемое и геологическими фактами, и батиметрическими работами (массовыми промерами глубин Байкала), произошло в районе пос. Лиственичного и привело к образованию Лиственичненского залива Байкала. Так, по современным представлениям, возникла возможность прорыва и стока вод Байкала снова в северном направлении, образование в здешних горах прорези — истока р. Ангары и сразу же начавшееся формирование ее долины. Как видим, данные науки ни в чем не противоречат народной легенде о дочери Байкала красавице Ангаре, убежавшей к витязю Енисею, свидетельствуя вдобавок о молодости беглянки. Естественно, что образование верхнего отрезка долины Ангары сильно повлияло на распределение бассейнов более древних рек и их долин в южной части Иркутского амфитеатра, привело к их перестройке, следы которой можно видеть и теперь.
На позднебайкальском этапе оформилась в современных контурах Байкальская рифтовая зона. При этом происходило, да и происходит в наше время, возникновение новых, самых молодых еще малых впадин на монгольском и якутском ее флангах.
Научные материалы, собранные и изученные в Институте земной коры, позволяют высказать интересную догадку. На фоне современных, инструментальными наблюдениями установленных поднятий гор и опускания днищ межгорных впадин, западный фланг рифтовой зоны, «разбросав» отдельные мелкие впадины к западу от рифта оз. Хубсугул, как бы стремится глубже врезаться в Западную Монголию, потрясаемую, как мы видели, грандиозными землетрясениями. Этой тенденции противостоит, однако, иное, внутриазиатское поле напряжений в земной коре с господством в нем горизонтальных сжатий, и ориентировка здешних разломов, создающих как бы преграду для нашествия с севера молодых рифтовых структур. Этот «заслон» представлен не менее молодыми, но поперечными, то есть широтными структурами. Вместе с тем небольшой «прорыв» рифтовых тенденций с севера в глубь расположения внутриазиатских структур уже имел место на наших глазах в виде меридиональных деформаций, возникших при Могодском землетрясении 1967 г. в западной части Монголии. Это знаменательный факт. На другом, якутском, фланге структуры рифта упираются в очень жесткий древний Алданский массив, стремясь к его взламыванию, но, пожалуй, также к обходу массива с юга. Чем кончится эта борьба? Произойдет ли по оси Байкальской рифтовой зоны раскол Азии и раздвижение в стороны от него материковых плит с образованием нового молодого океана, как думают некоторые ученые, или геологическое развитие всей этой огромной страны пойдет по иному пути? На этот вопрос пока нельзя дать уверенного ответа. Да и многие явления, бывшие или происходящие здесь в земной коре, остаются пока загадками. Например, почему Байкальская рифтовая зона возникла на юге Восточной Сибири, а не в другом месте в Азии. Почему древнее «ядро» рифтовой зоны возникло именно на месте будущей Южно-Байкальской котловины и во времени так удалено от развития всей этой зоны? Пробудятся ли старые, возникнут ли в ближайшее геологическое время новые вулканы на этой территории, или же мы живем в пору общего затухания тех глубинных, преимущественно тепловых процессов, так ярко и разнообразно отражающихся на земной поверхности? Все эти и другие вопросы предстоит решать будущим поколениям геологов и геофизиков, не говоря уже о том, что им предстоит заниматься еще многими общими глобальными загадками земной коры и более глубоких недр нашей планеты.
Заключение
В нарушение принятой манеры — обязанности отвечать на вопросы читателя, догадываясь при этом о чем он хочет его спросить,— автор этой книги сам спрашивает читателя: что осталось у него в голове, что было ясно, а что осталось неясным и непонятным? Впрочем, и об этом придется догадываться тому, кто писал эту книгу.
Название «Загадки земной коры» обещало не только указать, но как-то решить эти загадки. Автор сделал все, что было в его силах, не углубляясь, конечно, в самые сложные вопросы.
Мы видели, во-первых, что земная кора как часть Земли, одна из верхних ее оболочек, своим происхождением и развитием, то есть изменением во времени, теснейшим образом связана с жизнью планеты в целом, и в этом смысле является зеркалом, отражающим и внутренние, и внешние процессы, и влияния на строение и состав всей планеты.
Во-вторых, мы убедились в том, что земной коре, как всему в природе, свойственна историчность, то есть путь по координате времени. Земная кора возникла миллиарды лет назад в далеком «доархее», существует, меняется, непрерывно взаимодействуя с соседними оболочками. История земной коры записана ею самой в неисчислимом количестве документов, часть которых безвозвратно потеряна (например, сожжена или расплавлена), часть прочитана, а часть пока еще не доступна и поэтому не прочитана. Эта последняя часть геолого-исторических документов таится в недрах земной коры. Она еще только нащупывается сверхглубоким бурением.
В-третьих, мы видели, что на примере нашей планеты и ее коры можно говорить о жизни как о космическом явлении. Если наши усилия доказать это для иных миров при всей своей духовной силе, логике, убежденности пока не дали науке никакого конкретного материала, то земная кора, как мы видели, как бы освещена изнутри и снаружи, обогащена, насыщена следами древних биосфер, обеспечивая при этом материальную основу цветения современной биосферы. Биогеосферы прошлого материально вошли в состав и строение земной коры. Каждая из последующих, более «молодых» биосфер захватывала все больше земного пространства, усиливалась энергетически, мощь ее воздействия на соседние оболочки неуклонно возрастала.
В-четвертых, хотя земная твердь и тверда, но в ней самой действуют мощные напряжения, источники которых, внутренние и космические, буквально ни на минуту не оставляют ее в покое. Вращаясь вокруг своей оси, вращаясь вокруг Солнца, вращаясь вокруг общего с Луной центра, Земля непрерывно испытывает действие приливов, высота которых даже в твердой коре достигает полуметра. Приливная волна постоянно обегает всю Землю. Но и кроме приливов в оболочках Земли действуют многие другие силы. О них говорилось выше. Тысячи ежегодных землетрясений не в состоянии снять непрерывно накапливающихся напряжений в сейсмических районах Земли. Подобно ободу гигантского колеса, кору стягивает сила тяжести, и если бы кора была совершенно однородна, планета давно приобрела бы форму сфероида. Но и существующая внутренняя неоднородность вещества и физических свойств земной коры также неоднородна во времени. Ученые уверены, что движения земного вещества имеют место во всей толще планеты, во всяком случае, до самого земного ядра, то есть почти в пределах половины земного радиуса. Сторонников такого взгляда немало. С остановками или без них, с ускорениями или без них Земля в целом испытывает крайне медленное расширение, а земная кора также в целом и столь же медленно испытывает растяжение. Земная кора переполнена механическими движениями. Но она полна еще превращениями, переходами, реакциями, среди которых заведомо отсутствуют только ядерные — для них недостает высоких температур.
В-пятых, земная кора — самая хрупкая часть нашей планеты, но и ее хрупкость с глубиной быстро уменьшается и сходит, так сказать, на нет еще в верхней части литосферы. Зона хрупкости — зона планетарной трещиноватости земной коры и слагающих ее пород на всех доступных человеку глубинах. Кстати, хрупкость или ломкость — свойство вещества, проявляющееся обычно при относительно низких температурах и быстродействующей силе. Говорят, что хрупкая деформация наступает по достижении телом предела прочности. В наше время, когда получены подробные изображения некоторых планет, например Марса, видно, что его поверхность изборождена трещинами разломов, то есть хрупкими деформациями. Такова же картина земной поверхности из космоса. Следствие хрупкости поверхности зон земной коры — скрытые и явные трещины самых разнообразных размеров. Об этом говорилось в первой части книжки. Практически в любом выходе твердых пород на земную поверхность видна их частая или редкая, обычно хорошо упорядоченная трещиноватость. А если подумать о ней серьезно с совсем другой стороны, например, с точки зрения человеческой истории? Ведь именно хрупкость камня на (и близ) земной поверхности была важным условием «общения» человека с природой, с началом развития материальной культуры. Это неожиданный, но неоспоримый вывод. Без этого свойства камня (его облегченной делимости по определенным направлениям) не могли быть построены так называемые циклопические сооружения Древней Греции и Древнего Перу, гробницы и храмы Египта. Это же замечательное свойство природного материала, что почти повсюду под рукой, позволило человеку преодолеть первый отрезок на длиннейшем пути от первобытной дикости к нынешней цивилизации, создать, пройти и оставить далеко позади каменный век.
В-шестых, совершенно несомненно, что концентрации разнообразных полезных ископаемых, имеющих или могущих иметь значение для дальнейшего материального прогресса человечества, заключены именно в земной коре, а не в подкоровых глубинах. Дело обстоит таким образом потому, что именно земная кора, а не какая-либо другая оболочка планеты работает как своего рода обогатительная установка, где бедные руды превращались и превращаются доныне в богатые рудные концентраты, в то, что называется рудами в горной промышленности и в экономике. Именно в земной коре (и далеко не в последнюю очередь на ее поверхности) непрерывно, многие миллионы лет работают механизмы дифференциации. Что это так, что в верхней твердой оболочке шли и идут процессы разделения вещества на геологические тела разного состава, свидетельствует в первую очередь сама земная кора — верхняя и самая легкая оболочка твердой Земли, а также огромное разнообразие слагающих ее горных пород по их составу, местоположению, форме, размерам, геологическому возрасту и т. д. Это разделение осуществляют физические, химические и биологические процессы. Но они же в благоприятных для этого условиях определяют концентрацию тех или иных веществ, в частности полезных ископаемых.
Земная кора как бы пропаривается снизу летучими веществами, поступающими из мантии, проплавляется магматическими расплавами, промывается подземной гидросферой, наращивается осадками морей и суши, непрерывно созидается и столь же непрерывно разрушается водной и воздушной оболочкой, взаимодействует с биосферой, создает почвы, обогащается горючими и другими продуктами жизнедеятельности. Словом, кора — область наиболее сложных и изменчивых перемещений и превращений вещества планеты, накопитель и растратчик как солнечной, так и внутренней энергии. Именно в земной коре, а не в подкоровых глубинах сконцентрированы радиоактивные элементы — источник атомной энергетики, с использованием которой во многом, по-видимому, связано будущее человечества.
В заключение вернемся к загадкам земной коры. Читая эту книжку, мы могли бы убедиться в том, что и на сегодняшний день их остается немало. Прогресс наук о Земле налицо, в этом никто не сомневается. В то же время остается постоянно действующий тормоз исследований Земли и в первую очередь земной коры — единственного пока места во Вселенной, где человек завоевал, укрепил, обеспечил в той или иной степени комфортом свой дом, благоустроил свои экологические пиши. Этот тормоз — недоступность недр планеты, по крайней мере, на 2/3 земной коры по ее мощности и все еще недостаточная доступность 3/4 поверхности планеты, занятых водами Мирового океана.
Какова же земная кора не в целом и в общем, а во всех своих существенных чертах там, где мы почему-либо хотим знать о ней больше? Какова древнейшая истории земной коры? Как разделить ее на более дробные горизонты? Какие конкретные законы управляют размещением полезных ископаемых в земной коре, как безошибочно отыскивать их месторождения ка невидимой глубине? Какими конкретными силами и механизмами порождаются в недрах очаги землетрясений, как предвидеть их место, силу, а главное,— время? Какие силы являются ведущими в создании структуры земной коры, в историческом развитии и преобразовании этой структуры? Стоят ли материки на месте, «на якорях», или они путешествуют по сферической, на глубине лежащей скользкой поверхности нашей планеты, покрывая с ходом геологического времени расстояния в тысячи километров? Всего этого вполне достоверно мы пока не знаем. Но отсюда не следует, что геология и другие науки о Земле резко отстают от других естественных наук. Велик, грандиозен, крайне сложен, невидим, непосредственно недоступен предмет, о котором рассказывалось в этой книжке. Мы, дети Земли, мало знаем свой дом еще и потому, что только в самые последние годы наметилось настоящее объединение наук о Земле, началось наступление на ее тайны не разрозненно, а сообща.
Перевертывая последнюю страницу этой книжки, будем надеяться, что о земной коре мы скоро узнаем много нового. А новое поставит перед наукой новые вопросы.