История Земли

породы, унося с собой их частицы. Движение воздуха - ветер - воздвигает из частиц пород, которые несет с собой, песчаные дюны; движущаяся вода - река - отлагает наносы в своем русле, а морские волны сооружают вдоль берегов пляжи из продуктов разрушения горных пород, смытых с суши. Движущийся лед - ледник - (также представляющий собой часть гидросферы, хотя и в твердом состоянии) несет обломки пород и отлагает их при таянии. Даже подземная вода, медленно просачивающаяся через мелкие поры в породах, уносит с собой в растворенном виде минеральные вещества горных пород.

За немногочисленными местными исключениями, внешние процессы происходят под влиянием силы тяжести (Но к 'немногочисленным местным' исключениям относятся повсеместные и могущественные химические процессы. - Прим. ред). Они измельчают твердые горные породы и уносят продукты их разрушения. Поскольку деятельность процессов, о которых идет речь, контролируется силой тяжести, они переносят материал с более высоких участков Земли на более низкие. Благодаря этому переносу материала горных пород возвышенности постепенно разрушаются и становятся все ниже и ниже. Рано или поздно продукты разрушения отлагаются на участках, первоначально бывших понижениями, в виде тонких слоев, накапливающихся один поверх другого. Таким образом, понижения 'надстраиваются', в то время как возвышенности срезаются. Между ними повсюду происходит постоянное движение вниз по склонам продуктов разрушения пород.

Внешние процессы черпают свою энергию в солнечной радиации, поступающей на земную поверхность. Механизмы, посредством которых солнечное тепло приводит в движение потоки воздуха и воды и другие динамические агенты, кратко упомянуты в главе второй.

Взаимодействие процессов. Таким образом, существуют два вида процессов: внутренние, приводящиеся в действие внутренним теплом Земли и действующие в основном в направлении, противоположном направлению силы тяжести, и внешние, приводящиеся в действие солнечным теплом и протекающие под непосредственным влиянием силы тяжести. Эти две группы процессов непрерывно сталкиваются на границе, которой служит твердая поверхность Земли. Представим себе твердую землю гладкой, как бильярдный шар. Сила тяжести на этой гладкой поверхности была бы везде одной и той же. Вода не могла бы течь с одного места на другое. Однако поверхность реально существующей Земли не такова. Внутренние процессы создали на ней возвышенности и низменности, а следовательно, и уклоны. Вода стекает по склонам с высоких участков на низкие и несет с собой частицы пород. Это течение воды, содержащей частицы пород, представляет собой один из внешних процессов.

Со временем этот и другие внешние процессы могли бы выровнять поверхность суши и снизить ее до уровня океана. Это выравнивание действительно происходит, но не на всей поверхности суши одновременно. Вмешательство того или другого внутреннего процесса нарушает его ход. Эти процессы, проявляясь то там, то здесь, создают новые возвышенности и тем самым уничтожают результаты выравнивающей деятельности текучих вод. Всегда где-то образуются возвышенности, причем скорость их поднятия не обязательно постоянна, и в пространственном размещении не всегда улавливается закономерность. Эти поднятия, поддерживая непрерывность внешних процессов, дают им все новый материал для переработки. Они создают склоны, но они же заставляют воду течь быстрее, создают неровности, которые выравнивают текучие воды, и сообщают им новую энергию для выполнения этой работы, заставляют наносы непрерывно перемещаться с приподнятых участков в понижения и отлагаться там в виде слоев, построенных в буквальном смысле из обломков пород, некогда лежавших где-то на возвышенности. Таким образом, происходит взаимодействие внешних и внутренних процессов. Кажется, оно никогда не прекратится, по крайней мере до тех пор, пока внутренняя часть Земли обладает достаточным запасом тепла для поддержания внутренних процессов и пока Солнце излучает тепло на поверхность Земли, сообщая энергию внешним процессам.

Этот беглый взгляд на земной шар со стороны показывает, что Земля - живая планета и что самая активная и наиболее разнообразная зона приурочена к поверхности литосферы, где происходит сложное взаимодействие и столкновение различных сил. В этой поверхностной зоне протекает также жизнь человека и развертывается его история, ход которой определяется условиями жизни, существующими на поверхности Земли. И так как мы живем среди всех этих многообразных процессов, мы не можем не интересоваться тем, что происходит вокруг нас. В следующей главе этой книги рассматривается поверхность Земли. В ней показан9, что основные процессы, постоянно перемещающие и преобразующие материал горных пород, проявляются не случайно, но образуют последовательную и вполне понятную систему, действующую в соответствии с законами природы.

Литература

ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ:

Воtt M. Н. Р., 1971, The interior of the Earth: St. Martin's Press, New York.

ОКЕАНЫ:

Hill M. N., ed., 1962-1963: The sea: Interscience Publishers, New York, 3 vols.

БИОСФЕРА:

HutchinsonG. E. and others, 1970. [A group of articles related to the biosphere] 'Scientific American', v. 223, p. 45-208.

Глава вторая. Горные породы и геологические циклы

Значение горных пород

Теперь, когда мы дошли до этой темы в наших рассуждениях, было бы хорошо в течение нескольких минут посмотреть на обломок горной породы. Во многих больших и малых городах мы иногда можем увидеть горные породы - они используются как камень для облицовки зданий. Коллекции различных горных пород находятся во многих музеях.

Если поблизости от вас есть горные породы в том или ином виде, посмотрите на них внимательно. Каково ваше впечатление? Не представляется ли вам горная порода стойкой, твердой, неподвижной, неизменной, безжизненной? Все эти эпитеты обычно употребляются при описании горной породы. И все они будут правильными, если ограничиться теми несколькими минутами, которые требуются для рассматривания образца горной породы. Но предположим, что вместо простого разглядывания этого образца мы внимательно изучим его, 'расчленим', чтобы узнать, из каких частей он состоит, как они соединены. Кроме того, подумаем, что могло бы случиться с ним и какие изменения могли бы в нем произойти с течением времени - не за пять минут, а за годы, века и даже миллионы лет. И если мы посмотрим на горные породы с этой точки зрения, то увидим, что ни один из эпитетов, перечисленных выше, к ним неприменим, потому что ни одна порода, какой бы твердой и прочной она ни была, не существует вечно. Она разрушается. Ее составные части уносятся, иногда на очень далекое расстояние, перемешиваются и образуют новые, совершенно другие горные породы.

Поэтому каждая горная порода, к какому бы типу она ни относилась, имеет долгую историю разрушения, переноса и воссоздания. История горных пород полна движения. Это не только история образования, разрушения и повторного образования горных пород в различных природных условиях, но также история происхождения и развития биосферы, живых организмов, населявших и населяющих Землю. Если бы не горные породы, история Земли осталась бы неизвестной нам. Горные породы заслуживают не только внимательного взгляда, но и настоящего исследования, потому что в них заключена история наших предков- и человека, и существ, живших на Земле до появления человека.

В этой главе и в нескольких следующих объясняется, как создаются и разрушаются породы и как в них