История Земли в 25 камнях: Геологические тайны и люди, их разгадавшие - Дональд Протеро
25. Поэт, профессор, политик, уборщик и открытие ледниковых периодов
Ледниковые эрратические валуны
Ледник был великим Божьим плугом, запущенным в работу давным-давно, чтобы истирать, пахать и, так сказать, месить поверхность Земли.
Луи Агассис
Фрагмент головоломки № 1: Странствующие валуны
На заре геологии в конце XVIII – начале XIX в. одной из величайших загадок были огромные валуны. Они нередко попадались в необычных местах, а некоторые при этом балансировали в неустойчивом положении (рис. 25.1). Совершенно непонятной была природа этих камней. Они состояли из пород, которых не было рядом с местом, где валуны находились. В каких-то случаях происхождение этих пород можно было проследить – и «родина» их оказывалась на сотни километров севернее местопребывания валуна. Шотландский геолог-первооткрыватель (ученик Джеймса Хаттона) Арчибальд Гейки гораздо позже описывал их так: «Большие каменные массы, часто величиной с дом, которые перенесены ледниковым льдом и залегают на видном месте в ледниковых долинах или разбросаны по холмам и равнинам. Изучение их минералогического состава позволяет идентифицировать их источник».
Рис. 25.1 Несколько примеров огромных ненадежно уравновешенных эрратических валунов в Северной Европе. (A) Куммакиви («странный камень» в переводе с финского) в финской провинции Саво. (B) Гигантский инородный валун, лежащий на других камнях в Норбере, недалеко от Оствика, графство Йоркшир (Англия). (C) Эрратический балансирующий валун, недавно оказавшийся в результате таяния ледников в Йосемитском национальном парке (Калифорния). Источники: (A), (B) Wikimedia Сommons. (C) The Geologic Story of Yosemite National Park (1987) by N. King Huber
Чем дольше геологи наблюдали валуны, тем больше понимали, насколько они чужды своему окружению. В Схокланде в центре Нидерландов – страны, покрытой очень молодыми отложениями, где нигде нет выхода твердых коренных пород, – много валунов, происхождение которых можно проследить до Норвегии. Посреди прибрежной равнины на севере Германии в коммуне Штёксе есть огромный валун, который называют Гибихенштайн. Он явно неместный: в этом районе нет твердых коренных пород, есть только мягкие осадочные материалы прибрежных равнин. Происхождение камня можно проследить до Скандинавии. В Европе есть еще такие же камни, а на других континентах можно найти и более примечательные – например, огромные валуны, возвышающиеся над равнинами Альберты; все они образовались явно не из тех мягких сланцев мелового периода, что их окружают. Другой пример – Плимутский камень, скала, к которой в 1620 г., по преданию, причалили отцы-пилигримы. Когда я проводил выездные занятия по геологии в центральном Иллинойсе, мы часто останавливались у одной из выемок и вытаскивали куски самородной меди, которая могла происходить только с Верхнего полуострова Мичигана. Подобные объекты, которые обнаруживаются по всему Северному полушарию, получили название эрратических – от латинского глагола errare («блуждать»). Английские слова err («ошибаться») и error («ошибка») восходят к тому же корню: когда вы ошибаетесь, то блуждаете, отклоняясь от истины. Эти валуны также именовали «заблудшими овцами» или «подкидышами», поскольку они напоминали ученым животных, которые отбились от стада.
Однако, как мы видели в главе 5, на заре геологии ученые приписывали все слоистые породы (не только осадочные, но и лавовые потоки) деятельности какого-то масштабного наводнения – обычно Ноева потопа. Наводнение могло бы объяснять перемещение камней на большие расстояния, однако эта гипотеза пренебрегала важными деталями: например, оставалось неясным, почему вода подхватывала такие большие валуны, не оставляя при этом слои гравия и гальки (как это происходит при сильных наводнениях в наши дни). Она также не проливала свет на тот факт, что многие из этих валунов отличаются острыми угловатыми краями, а не округлены и не сглажены, как всегда бывает, когда камни перекатываются в воде, особенно во время паводков. Однако геология тогда, повторим, находилась в зачаточном состоянии, а догмат о Великом потопе был настолько непоколебимым, что мало кто вникал в подобные несоответствия. Большинство просто игнорировали их, чтобы втиснуть все находки в одно простое объяснение. В 1824 г. выдающийся британский натуралист Уильям Баклэнд писал:
У нас есть свидетельства того, что какое-то течение с севера перенесло на нынешнее место по всему восточному побережью Англии ту долю находящихся там камней, которая не может происходить из этой местности; некоторое их количество, возможно, пришло с побережья Шотландии, но большую часть, по-видимому, принесло с другой стороны Германского океана.
Таким образом, ледниковые эрратические валуны оставались загадкой. То же самое было и с мощными отложениями несортированных валунов, песка и глины, которые в ту пору геологи называли наносами, как все отложения, которые образовались в результате паводковых течений. Другое их название – дилювий, от латинского diluvium («наводнение, потоп»). Если бы натуралисты посмотрели на вещи критически, то увидели бы, что любой водный поток порождает отчетливые слои и напластования – вне зависимости от того, насколько мощным является обводнение. Даже когда паводки внезапно теряют свою энергию, они не сбрасывают собственный груз в виде беспорядочной нестратифицированной смеси валунов, гравия, песка и глины, а откладывают материал, отсортированный по слоям с разным размером зерен – от отдельных пластов гравия до пелены песка и тонкослоистых отложений алеврита и глины. Но до такого критического мышления было еще далеко…
Фрагмент головоломки № 2: цАрапины на камне
Первых европейских геологов озадачивала еще одна особенность твердых коренных пород – на них были заметны параллельные царапины и борозды, иногда тянущиеся на много метров (рис. 25.2). Порой эти борозды были очень мелкими, но встречались и удивительно глубокие. В некоторых случаях параллельные царапины покрывали огромные участки скальных пород. Какая сила могла процарапать борозды в таком твердом материале? И, что еще более важно, какие причины заставили борозды выстраиваться строго параллельно друг другу?
Рис. 25.2 Ледниковые борозды и царапины на коренной породе. Их оставляют камни, которые тащит ледник: такие камни действуют словно зубья рашпиля. Источник: Wikimedia Сommons
Вплоть до конца 1830-х гг. удобной и простой версией для объяснения царапин на камне служил все тот же Всемирный потоп. В 1823 г. Баклэнд написал 200-страничную монографию «Reliquiae Diluviae [в переводе с латинского «Следы потопа»], или Наблюдения за органическими остатками, содержащимися в пещерах, трещинах и дилювиальном гравии, а также за иными геологическими явлениями, свидетельствующими о деятельности Всемирного потопа». В этом трактате с помощью библейских представлений объяснялись эрратические валуны, ледниковые наносы и параллельные царапины. Баклэнд утверждал, что царапины были проделаны «трением тяжелых тел, приведенных в движение мощной силой быстро двигающейся воды». При этом любой внимательный наблюдатель, посмотревший – хоть тогда, хоть сейчас –
