Меня удивило появление вертикальных пластов в русле реки: я был уверен, что берега сложены горизонтальными пластами. Вскоре я удовлетворился этим феноменом и порадовался своему счастью, наткнувшись на предмет, столь интересный для естественной истории Земли, который я так долго и тщетно искал… Над этими вертикальными слоями располагаются горизонтальные пласты, протянувшиеся по всей местности.

Рис. 4.3 Угловые несогласия в Шотландии. (A) В Инчбонни, долина реки Джед-Уотер к югу от Джедборо; нарисовано Джоном Клерком для книги Хаттона. Круто наклоненные силурийские schistus[20] залегают под эрозионной поверхностью, которая срезала песчаники и глинистые сланцы этой толщи после того, как они были опрокинуты. Затем они оказались перекрыты практически горизонтальными слоями девонского древнего красного песчаника. (B) Знаменитое угловое несогласие на мысе Сиккар-Пойнт. В обнажении видны те же, что и в Джедборо, силурийские schistus, перекрытые слоями девонского древнего красного песчаника. Источник: Wikimedia Сommons

Хаттон продолжал исследовать обнажения пород в Шотландии (см. главу 5) в поисках подтверждения своих взглядов, позднее изложенных в «Теории Земли». Он обнаружил новые примеры угловых несогласий в Тевиотдейле и на острове Арран, но эти обнажения с трудом поддавались датировке. Однако в 1788 г. он отправился на небольшом судне вдоль побережья Бервикшира со своими друзьями и сторонниками Джеймсом Холлом и Джоном Плейфером. Он знал, что если двигаться побережьем от Эдинбурга к юго-востоку, то обнажения представлены вертикально наклоненными песчаниками и глинистыми сланцами – schistus (сейчас известно, что они относятся к силурийскому периоду и насчитывают 435 млн лет). Но если вы двигаетесь с юга, то обнажения сложены в основном горизонтальными слоями древнего красного песчаника (они относятся к позднему девону, а возраст их составляет 370 млн лет). Как любой хороший детектив (или геолог), Хаттон понимал, что на побережье должно обнаружиться место встречи этих двух толщ. Наконец он нашел то, о чем догадывался, на мысе Сиккар-Пойнт (рис. 4.3В).

Плейфер так писал о том знаменательном дне:

Нам, впервые увидевшим этот феномен, будет трудно забыть свое впечатление… Мы с неизбежностью ощущали, что перенеслись в те времена, когда сланец, на котором мы стояли, находился еще на дне моря, а песчаник перед нами только начал отлагаться в форме песка и ила из вод океана, покрывающего древний континент… Разум, кажется, кружился, заглянув так далеко в бездну времени; и когда мы слушали с серьезностью и восхищением философа, который сейчас раскрывал перед нами порядок и последовательность этих удивительных событий, мы осознавали, насколько дальше может иногда двинуться ум по сравнению с тем, куда может осмелиться идти воображение.

Идеи Хаттона, как уже сказано, сильно отличались от представлений его времени. Он утверждал, что осадочные породы некогда были илом и песками, которые смывались с суши в океаны, аккумулировались там в пласты, а затем затвердевали, превращаясь в горные породы. Но он полагал, что такое превращение происходило не просто из-за осаждения песка и ила из водного раствора, а благодаря воздействию давления и нагревания, что подтвердила современная геология.

Хаттон считал, что совокупность этих геологических процессов может полностью объяснить нынешние формы рельефа во всем мире и потому нет необходимости прибегать к библейским толкованиям. Наконец, он заявлял, что процессы эрозии, отложения, трансформации осадков и поднятия горных хребтов были циклическими и многократно повторялись в истории планеты. Поскольку такие циклы занимают огромные промежутки времени, Хаттон писал, что возраст Земли должен быть непостижимо велик. По его словам, геологическое время безмерно и практически бесконечно: «ни следов начала, ни перспектив конца». Как отмечал палеонтолог Стивен Джей Гулд, Хаттон «раздвинул границы времени, внеся тем самым наиболее выдающийся и преобразующий вклад геологии в человеческую мысль – Глубокое время».

05. «Великая тепловая машина земли»: происхождение магмы

Магматические дайки

Вулкан создан не для того, чтобы ужасать суеверные умы и ввергать их в приступы благоговения и набожности. Его следует рассматривать как вентиляционное отверстие печи.

Джеймс Хаттон

Нептунизм против плутонизма

В конце XVIII в. первые натуралисты эпохи Просвещения все еще находились под сильным влиянием книги Бытия и мифа о Всемирном потопе. Такие ученые, как Джованни Ардуино (1714–1795), пытались втиснуть все имеющиеся горные породы в упрощенную последовательность. Сначала шли твердые кристаллические «первичные» породы (гранитные и метаморфические, например, сланцы или гнейсы), которые предположительно образовались при сотворении Земли. Их покрывали «вторичные» породы – осадочные слои, часто имевшие вид складок и деформированные, содержащие окаменелости. (Сегодня большинство этих пластов «вторичных» пород относят к интервалу геологического времени от девонского периода до мелового.) По мнению некоторых натуралистов, «вторичные» слои преобладали и представляли собой отложения, созданные Всемирным потопом. Над ними находились рыхлые отложения и слабо сцементированные осадочные породы, называемые «третичными» слоями – предположительно, «послепотопными».

Такие упрощенные понятия о геологической летописи могут быть занимательными, если не выбираться в реальный мир и не смотреть на реальные породы. Однако большинство геологов того времени не предпринимали дальних путешествий и не проверяли свои идеи на новых обнажениях, а подгоняли ограниченные вскрытые разрезы горных пород Северной Европы под свои заранее принятые догмы. Теория, предполагавшая, что горные породы образовались под воздействием воды (обычно подразумевается все тот же Всемирный потоп), получила название нептунизма – по имени Нептуна, римского бога морей. Нептунисты утверждали, что даже лавовые потоки некогда откладывались в воде. Их противники, однако, возражали, что потоки лавы когда-то образовались из горячей расплавленной породы, а не из воды, и потому приверженцев таких воззрений называли плутонистами, а их теорию – плутонизмом (в честь Плутона, римского бога горячего вулканического подземного мира).

Родоначальником нептунизма был немецкий естествоиспытатель, профессор минералогии во Фрайбергской горной академии Абраам Готтлоб Вернер (1749–1817). Говорили, что Вернер был завораживающим оратором и под влиянием его личности практически все, кто слушал его выступления, становились его сторонниками. Идеи Вернера были весьма популярны в Европе – в первую очередь из-за мощи аргументов и силы его индивидуальности, однако они не опирались на тщательное изучение обнажений на сколь-нибудь обширной территории. (Впрочем, сам ученый не утверждал, что слоистые осадочные породы и потоки лавы являются отложениями времен Всемирного потопа, как считали многие его современники, а просто предполагал, что они откладывались в воде.) Его учеников можно было найти во всех крупных европейских университетах, включая Эдинбургский, где непоколебимым нептунистом был Роберт Джемсон, ставший непримиримым соперником Джеймса Хаттона. Убежденным нептунистом был даже великий поэт и натуралист Гёте. В четвертом акте «Фауста» есть