Сергей Шер - По страницам каменных летописей
В середине палеозойской эры животные, первоначально зародившиеся в море, перешли на сушу. В конце палеозойской эры наша Земля была населена уродливыми, противными земноводными — стегоцефалами, предками современных лягушек и тритонов. С ними мы познакомились в лесу каменноугольного периода, который рос на месте теперешнего Донецкого бассейна.
Проходили десятки и сотни миллионов лет, и органический мир становился все разнообразнее, а его представители — совершеннее.
Палеозойскую эру сменила мезозойская. В это время на земном шаре появились птицы и господствовали страшные рептилии — пресмыкающиеся. Самые большие животные жили в это время. Вспомните гигантских бронтозавров — обитателей древних болот, плавающих ящеров — плезиозавров.
Около 125 миллионов лет продолжалась мезозойская эра. Она также подразделена геологами на периоды: триасовый, юрский, меловой. В конце мезозойской эры на Земле жили первые млекопитающие животные.
Наконец примерно 60 миллионов лет назад, совсем недавно с точки зрения геологов, началась эра новой жизни, или кайнозойская. Она является лишь коротким эпизодом во всем развитии нашей планеты. И только в самом конце ее появился человек.
Геологи хорошо научились определять относительный возраст разных земных слоев с заключенными в них окаменелыми остатками животных. Очевидно, чем слои залегают глубже, тем они образовались раньше, тем они древнее.
Но как геологи узнают время образования тех или иных слоев? Откуда взялись эти колоссальные цифры — десятки и сотни миллионов и даже миллиарды лет! Может быть, они просто придуманы геологами?
Конечно, это не так.
Геологические часы
Много попыток делали ученые для выяснения возраста горных пород. Пробовали подсчитывать возраст, измеряя толщину или, как говорят геологи, мощность слоев. Очевидно, чем слой мощнее, тем дольше он образовывался. Зная скорость, с которой образуются отложения в морях в наши дни, можно было, казалось, вычислить и возраст древних отложений. Но из этих определений ничего не вышло: отложения в морях накапливаются с неодинаковой скоростью.
Применяли и другой метод. Определили, например, сколько растворено солей в океане. Затем вычислили, сколько солей ежегодно приносят в океан реки. Геологи считают, что в начале существования Земли вся вода на ней была пресной. Они подсчитали число миллионов лет, за которое в океан были принесены содержащиеся теперь в воде соли. Но и из этих вычислений, к сожалению, ничего не вышло. Размыв суши и поступление солей в океан были очень неравномерными.
Ни один метод не удовлетворял ученых до тех пор, пока не было сделано одно из величайших открытий современности — радиоактивный распад атомов.
Атомы радиоактивных веществ оказались самыми надежными часами геологов — часами, которые измеряют не минуты, не годы и даже не столетия, а миллионы и сотни миллионов лет.
Учеными установлено, например, что атомы химического элемента урана все время распадаются и при этом образуются новые химические элементы: свинец и газ гелий. Распад атомов урана совершается очень медленно, так медленно, что требуется 4,5 миллиарда лет для того, чтобы то или иное количество урана уменьшилось вдвое. Но зато этот распад идет всегда и везде с одинаковой скоростью. Его не могут замедлить или ускорить ни нагревание урана до многих тысяч градусов, ни охлаждение, ни давление на него.
И вот геологи берут образец горной породы, содержащей уран, и точнейшими анализами, которые улавливают миллионные и даже миллиардные доли граммов вещества, определяют количество в ней урана, гелия и свинца. Чем больше в породе гелия и свинца по сравнению с ураном, тем древнее порода, тем дольше проходил в ней процесс разложения урана.
Каждое определение возраста камня — это большая, сложная и интересная научная работа. Геологи используют в качестве своих замечательных часов не только уран, но и еще многие другие химические элементы.
Великая каменная летопись все время пополняется новыми данными. То в одном, то в другом месте нашей страны удается геологам разгадывать всё новые и новые замысловатые иероглифы прошлого. Но чем больше узнают геологи, тем больше интересных вопросов встает перед ними. Их задача — не только воссоздать картины прошлого. Они должны объяснить, почему в тех местах, где сейчас суша, раньше были моря, почему на месте низин возвышаются теперь горы, почему меняется облик нашей планеты. Для того чтобы ответить на эти вопросы, геологи должны прежде всего изучить сложные и разнообразные движения земной коры.
ПОДВИЖНАЯ ЗЕМЛЯ
Есть в сердце земном… неизмеримое могущество, которое по временам заставляет себя чувствовать на поверхности, и коего следы повсюду явствуют, где дно морское на горах, на дне морском горы видим.
М. В. Ломоносов. «О слоях земных»
«Наконец, после долгих дней плавания, ступили мы на твердую землю». Такую фразу нередко можно встретить в книгах, посвященных морским путешествиям. Действительно, как часто мы называем Землю твердой, устойчивой, незыблемой, даже не задумываясь над тем, что на самом деле не только вся наша планета с огромной скоростью вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца, но и поверхность Земли находится в непрерывном движении. Движения ее бывают быстрые и медленные, незаметные и несущие с собой ужасные катастрофы. Они происходят сейчас и происходили в течение сотен миллионов лет геологической истории.
Если бы не было движений земной коры, то на дне морей и океанов не могли бы накапливаться слои горных пород, остановились бы реки, пересохли моря, и жизнь прекратилась бы на нашей планете.
Сначала мы познакомимся с движениями, которые происходят в наши дни и хорошо заметны людям, а потом с еще более могущественными движениями далекого прошлого, о которых рассказывает нам каменная летопись.
Катастрофа в городе Верном
Первыми почувствовали приближение страшной катастрофы животные. Уже днем 27 мая лошади стали беспокойно поводить ушами, ржать, коровы тревожно мычали, свиней нельзя было удержать во дворах. Какая-то кошка, к удивлению ее хозяев, осторожно вытащила своих котят из дома и расположилась с ними посреди улицы. Беспокойно стали летать птицы. Кружась около построек, воробьи и ласточки залетали в открытые окна.
А если бы кто-нибудь обратил внимание на кротов, сусликов и других обитателей земли, то увидел бы, наверно, как они, чуя опасность, вылезали из своих подземных нор.
Но люди не испытывали волнения. После жаркого, безоблачного дня наступил тихий вечер. Было немного душно. В багровом тумане село солнце, и затем показались первые звезды. Город уснул.
Ночь проходила спокойно. Вдруг в половине пятого утра, когда только еще начало светать, раздался подземный гул, как будто откуда-то снизу донеслись отголоски далекой грозы. Затем сильный толчок качнул землю. Движение продолжалось не более секунды, и тут же все затихло, тем не менее оно всех разбудило.
Вздрагивая от утреннего холода, жители поспешно одевались; иные, едва накинув одежду, выскакивали на улицу. А некоторые — те, которые давно жили в городе и привыкли к небольшим сотрясениям земли, спокойно продолжали лежать в кроватях, думая, что землетрясение уже кончилось.
Но прошло десять минут, и новые толчки сотрясли землю.
Страшный гул нарастал. Все сильнее раскачивалась земля. Проходила минута, вторая, третья, а земля все не успокаивалась. Сначала большими кусками стала отваливаться и падать со стен штукатурка, затем начали расходиться стены домов. Где-то обрушилась, звонко загремев железом, крыша, неестественно закачавшись, осела вниз колокольня.
В горах около города грохотали обвалы, и со скал в долины срывались гранитные глыбы весом в десятки и сотни тонн. Там, где только что рос густой лес, где зеленели луга, помчались по склонам потоки жидкой грязи, из которой, как спички, торчали стволы деревьев. Грязевые потоки и обвалы запрудили реку. Вверху возникли озера, а ниже вода сразу иссякла, и бывшие русла стали сухими. Сотни миллионов тонн камней, земли, грязи катились с гор.
Постепенно толчки стали затихать, но все-таки земля не успокаивалась. То она как бы вздрагивала, то раздавались глухие подземные удары, то вдруг следовало такое сотрясение, что начинали трещать стены, падать кирпичи. И так продолжалось не один — два дня, не месяц, а около двух лет.
Страшная катастрофа, о которой я здесь рассказал, происходила в 1887 году в городе Верном, теперешней столице Казахской республики Алма-Ате. Подобные страшные, катастрофические землетрясения бывают редко. Но слабые землетрясения, когда в домах только слегка дребезжат стекла, покачиваются лампы или сдвигаются висящие на стенах картины, происходят на земном шаре очень часто: количество их достигает нескольких тысяч в год. Еще более часты такие движения земной поверхности, которых люди не замечают, но которые улавливают современные специальные точные приборы — сейсмографы. Установленные на особых сейсмических станциях, расположенных во многих точках земного шара, эти приборы регистрируют ежегодно более 100 тысяч землетрясений. Это значит, что примерно каждые пять минут то в одном, то в другом месте, а очень часто и сразу во многих местах, колеблется поверхность нашей Земли.
