Земля в переворотах. Появление теории ледниковых периодов. На Русских равнинах.
ГЛАВА IV. ЛЕД. Рождение теории ледникового периода
В 1836 году Луи Агассис, молодой швейцарский натуралист, отправился с профессором Жаном Шарпантье, другим натуралистом, на альпийский ледник, чтобы продемонстрировать ему ошибочность новой идеи о том, что ледяной покров когда-то покрывал большую часть Европы. Четыре года назад учитель лесной школы в маленьком городке А. Бернарди написал: "Однажды полярные льды достигли южной границы района, который до сих пор отмечен беспорядками". Ботаник К. Шимпер пришел к той же идее, вероятно, независимо, и ввел термин die Eiszeit; ему удалось склонить Шарпантье к этой гипотезе. На краю ледника Агассис, который пришел как скептик, сам был обращен; он стал главным апостолом новой теории. Он построил хижину на леднике Аар и жил в ней, чтобы наблюдать за движением льда, и тем самым привлек внимание натуралистов и любителей любопытства по всей Европе.
Изучение ледников в Альпах показало, что ледниковый лед может ежедневно перемещаться под собственным весом на несколько футов; он действительно транспортирует камни, перенося и толкая их.
Некоторые рыхлые породы отодвигаются в сторону, образуя боковые морены; некоторые выталкиваются продвигающимся фронтом льда, образуя конечные морены. Когда ледник тает и отступает, рыхлые породы остаются там, где они были во время наибольшего расширения ледника. Агассис предположил, что беспорядочные валуны в горах Юра были перенесены туда льдом из Альп и что поезда валунов в Северной Европе и Америке были сформированы гигантскими ледниками, которые когда-то в прошлом покрывали большую часть этих континентов. Он также пришел к выводу, что виной всему был ледяной щит. Лед царапал скалы кремнем и другими осколков твердых камней, ими он полировал скалистые полы склонов и долин и выкапывал русла озер.
Агассис сделал свои выводы относительно других частей света на основе наблюдений, ограниченных Швейцарией и ее окрестностями. Он думал, что если бы ему удалось привлечь двух ведущих геологов, Бакленда, автора Reliquiae diluvianae, и Мерчисона, к теории ледникового периода и таким образом заручиться их поддержкой, задача получения признания для нее стала бы намного проще. Агассис отправился на Британские острова. В последующие годы, как описывала это его вдова, "вспоминая научную изоляцию, в которой он тогда находился, в отличие от всех выдающихся геологов того времени, он сказал: "Среди старых натуралистов только один поддерживал меня: доктор Бакленд, декан Вестминстерского университета... Сначала мы отправились в Шотландское нагорье, и одно из самых восхитительных воспоминаний моей жизни состоит в том, что, когда мы приблизились к замку герцога Аргайла, стоящему в долине, мало чем отличающейся от некоторых швейцарских долин, я сказал Бакленду: "Здесь мы найдем наши первые следы ледников"; и когда дилижанс въехал в долину, мы действительно проехали по древней конечной морене, которая охватывала вход в долину". Это была декорация для откровения. Агассис завоевал последователя.
Несколько недель спустя, 4 ноября 1840 года, Агассис прочитал в Лондонском геологическом обществе доклад, в котором подводился итог экскурсии в свете теории ледникового периода, а Бакленд, который в то время был президентом общества, выступил со своей собственной статьей на ту же тему. Еще до встречи он написал Агассису об
успехах его миссионерской работы: "Лайелл полностью принял вашу теорию!! Когда я показал ему прекрасное скопление морен в двух милях от дома его отца, он сразу же принял ее как решение множества трудностей, которые всю жизнь ставили его в неловкое положение". Лайелл тоже согласился прочитать статью менее чем через три недели после этого эпизода, на следующий день после лекций Агассиса и Бакленда. В этой поспешно подготовленной статье он объяснил морены в Великобритании в свете учения Агассиса.
На собрании общества 4 ноября Мерчисон "попытался выступить против", но, по словам Агассиса, "не произвел большого эффекта." Он добавил: "Доктор Бакленд был поистине красноречив."
В том же году (1840) Агассис опубликовал свою теорию в работе под названием "Этюды о ледниках". Он написал:
"Поверхность Европы, ранее украшенная тропической растительностью и населенная стадами огромных слонов, огромных гиппопотамов и гигантских плотоядных, внезапно была погребена под обширной мантией льда, покрывающей равнины, озера, моря и плато. На жизнь и движение энергичного творения обрушилась тишина смерти. Источники исчезли, реки перестали течь, лучи солнца, восходящие на этом замерзшем берегу (если они действительно достигли его), встречали только дыхание зимы с севера и грохот трещин, когда они открывались на поверхности этого ледяного моря".
Агассис рассматривал начало и окончание ледникового периода как катастрофические события. Он считал, что мамонты в Сибири внезапно оказались во льдах, которые быстро распространились по большей части земного шара. Он выразил убеждение, что повторяющиеся глобальные катастрофы сопровождались падением температуры земного шара и его атмосферы и что ледниковые периоды, из которых земля пережила более одного, каждый раз заканчивались возобновлением магматической активности в недрах земли (извержения Винтерьера). Таким образом, он утверждал, что западные Альпы поднялись совсем недавно, в конце последнего ледникового периода, и были моложе, чем туши мамонтов в Сибири: эти животные, по его мнению, были убиты в начале ледникового периода.
С возобновлением магматической активности ледниковый покров растаял, последовали великие наводнения, образовались горы и озера в Швейцарии и во многих других местах, и рельефная карта мира в целом изменилась.
Часто говорят, что Агассис добавил от полумиллиона до миллиона лет к недавней истории мира, поместив Великий ледниковый период между Третичным, или веком млекопитающих, и недавним прошлым (включая поздний каменный век и исторические времена). Однако следует иметь в виду, что продолжительность ледникового периода в миллион лет-это оценка Лайелла, и он интерпретировал теорию Агассиса в духе единообразия.
Теория континентального ледяного покрова была приемлема для Лайелла. Он согласился, удовлетворившись тем, что для доказательства не продвинулся дальше, чем на две мили от своего дома. Он понял, что плавающие айсберги не могут объяснить явления дрейфа и беспорядочных валунов во всех местах. Единственной альтернативой были волны переноса или приливные волны, распространяющиеся по суше, но это было просто катастрофой. Теперь, с теорией континентального льда, он чувствовал, что у него есть правильное решение, если катастрофический аспект теории, первоначально предложенный Агассисом, последователем Кювье, будет устранен. Еще не было задано вопроса о том, что вызвало такое прикрытие.
На Русских равнинах
Вскоре после исторического собрания, на котором теория ледникового периода была принята большинством членов Геологического общества, Р. И. Мерчисон отправился в Россию, куда он был приглашен царем Николаем I для проведения геологического обследования империи. Из этого исследования выросло признание Пермской системы; Пермский, силурийский и девонский, также впервые признанные Мерчисоном (Девонский в сотрудничестве с Седжвиком), составляют три из великих подразделений в современной концепции ранних геологических эпох. В течение многих месяцев Мерчисон пересекал широты и долготы России, внимательно наблюдая за беспорядочными валунами, разбросанными по великим русским равнинам, и перепроверяя справедливость теории Агассиса. В Финляндии и северных российских провинциях он обнаружил очень большие глыбы, но они уменьшались в размерах по мере продвижения на юг, что указывало на действие воды, прилива, который шел с севера или северо-запада, разбрасывая по пути обломки скал. Он также заметил, что беспорядочные валуны в Карпатских горах были не местного, а скандинавского происхождения.
Мерчисон выразил убеждение в том, что "огромная часть, гораздо большая часть, - этот дрейф, или "груды камня, песка, глины и гравия, которые такими огромными массами разбросаны по южным окраинам России, Польши и Германии", .. был перенесен действием воды, вызванным мощными волнами переноса и течениями, вызванными относительными и часто пароксизмальными изменениями уровня моря и суши". Какова бы ни была причина вторжения моря, такие водные катастрофы "с помощью льдин" привели к дрейфу, заносам.
"Видя, что в южной Швеции, Финляндии или северо-восточной России нет никаких гор, с которых когда-либо мог бы быть сдвинут ледник, и все же, что эти регионы сильно истерты, зазубрены и отполированы", Мерчисон пришел к выводу, что эффекты, столь широко развитые в таких равнинных странах, должны были быть результатом разлившегося моря, которое также оставило после себя огромные массы мусора и катящегося камня.
Мерчисон "отверг применение теории наземных ледников Швеции, Финляндии, северо-восточной России и всей северной Германии—короче говоря, ко всем нижним странам Европы". Он согласился с тем, что в горной северной Скандинавии и Лапландии ранее существовали арктические ледники. Льдины, спускающиеся с этих ледников, несли угловатые обломки камней по земле, покрытой морем, и сбрасывали их поверх заносов, созданного вторжением моря.
Мерчисон обратил внимание на тот факт, что "Сибирь полностью свободна от беспорядочных блоков, хотя и окружена с трех сторон высокими горами."
Он ссылался на айсберги, отделенные от ледников, чтобы "объяснить некоторые поверхностные явления", но он уверенно утверждал, что "водные условия детрита лучше всего объясняют большое распространение заносов по поверхности земного шара и в то же время объясняют очень общую полосатость и истирание горных пород, как на низких, так и на высоких уровнях, во многих широтах".
В последние годы жизни Мерчисон, не отказываясь ни от каких своих наблюдений и выводов, сделанных в России, признался в письме Агассису, что сожалеет о своем раннем несогласии с теорией ледникового периода. С другой стороны, морские отложения недавнего возраста были обнаружены на обширных территориях Европейской и азиатской России. В Каспийском море, которое простирается между южной Россией и Персией, живут тюлени, родственные тюленям Северного Ледовитого океана. Делается вывод, что полярное море распространилось и установило связь с Каспийским морем, и это в последнее время.
"С тех пор как лед сошел, Северный Ледовитый океан распространился на большие территории северной России и во многих местах оставил морские отложения на ледниковом дрейфе, а также на более твердых скалах. Арктические воды распространились также по бассейну Оби далеко на юг и установили связи с Каспийским морем, в то время как прародители нынешних тюленей Каспийских скалистых островов мигрировали туда, чтобы оказаться на мели, когда воды отступили".
В 1836 году Луи Агассис, молодой швейцарский натуралист, отправился с профессором Жаном Шарпантье, другим натуралистом, на альпийский ледник, чтобы продемонстрировать ему ошибочность новой идеи о том, что ледяной покров когда-то покрывал большую часть Европы. Четыре года назад учитель лесной школы в маленьком городке А. Бернарди написал: "Однажды полярные льды достигли южной границы района, который до сих пор отмечен беспорядками". Ботаник К. Шимпер пришел к той же идее, вероятно, независимо, и ввел термин die Eiszeit; ему удалось склонить Шарпантье к этой гипотезе. На краю ледника Агассис, который пришел как скептик, сам был обращен; он стал главным апостолом новой теории. Он построил хижину на леднике Аар и жил в ней, чтобы наблюдать за движением льда, и тем самым привлек внимание натуралистов и любителей любопытства по всей Европе.
Изучение ледников в Альпах показало, что ледниковый лед может ежедневно перемещаться под собственным весом на несколько футов; он действительно транспортирует камни, перенося и толкая их.
Некоторые рыхлые породы отодвигаются в сторону, образуя боковые морены; некоторые выталкиваются продвигающимся фронтом льда, образуя конечные морены. Когда ледник тает и отступает, рыхлые породы остаются там, где они были во время наибольшего расширения ледника. Агассис предположил, что беспорядочные валуны в горах Юра были перенесены туда льдом из Альп и что поезда валунов в Северной Европе и Америке были сформированы гигантскими ледниками, которые когда-то в прошлом покрывали большую часть этих континентов. Он также пришел к выводу, что виной всему был ледяной щит. Лед царапал скалы кремнем и другими осколков твердых камней, ими он полировал скалистые полы склонов и долин и выкапывал русла озер.
Агассис сделал свои выводы относительно других частей света на основе наблюдений, ограниченных Швейцарией и ее окрестностями. Он думал, что если бы ему удалось привлечь двух ведущих геологов, Бакленда, автора Reliquiae diluvianae, и Мерчисона, к теории ледникового периода и таким образом заручиться их поддержкой, задача получения признания для нее стала бы намного проще. Агассис отправился на Британские острова. В последующие годы, как описывала это его вдова, "вспоминая научную изоляцию, в которой он тогда находился, в отличие от всех выдающихся геологов того времени, он сказал: "Среди старых натуралистов только один поддерживал меня: доктор Бакленд, декан Вестминстерского университета... Сначала мы отправились в Шотландское нагорье, и одно из самых восхитительных воспоминаний моей жизни состоит в том, что, когда мы приблизились к замку герцога Аргайла, стоящему в долине, мало чем отличающейся от некоторых швейцарских долин, я сказал Бакленду: "Здесь мы найдем наши первые следы ледников"; и когда дилижанс въехал в долину, мы действительно проехали по древней конечной морене, которая охватывала вход в долину". Это была декорация для откровения. Агассис завоевал последователя.
Несколько недель спустя, 4 ноября 1840 года, Агассис прочитал в Лондонском геологическом обществе доклад, в котором подводился итог экскурсии в свете теории ледникового периода, а Бакленд, который в то время был президентом общества, выступил со своей собственной статьей на ту же тему. Еще до встречи он написал Агассису об
успехах его миссионерской работы: "Лайелл полностью принял вашу теорию!! Когда я показал ему прекрасное скопление морен в двух милях от дома его отца, он сразу же принял ее как решение множества трудностей, которые всю жизнь ставили его в неловкое положение". Лайелл тоже согласился прочитать статью менее чем через три недели после этого эпизода, на следующий день после лекций Агассиса и Бакленда. В этой поспешно подготовленной статье он объяснил морены в Великобритании в свете учения Агассиса.
На собрании общества 4 ноября Мерчисон "попытался выступить против", но, по словам Агассиса, "не произвел большого эффекта." Он добавил: "Доктор Бакленд был поистине красноречив."
В том же году (1840) Агассис опубликовал свою теорию в работе под названием "Этюды о ледниках". Он написал:
"Поверхность Европы, ранее украшенная тропической растительностью и населенная стадами огромных слонов, огромных гиппопотамов и гигантских плотоядных, внезапно была погребена под обширной мантией льда, покрывающей равнины, озера, моря и плато. На жизнь и движение энергичного творения обрушилась тишина смерти. Источники исчезли, реки перестали течь, лучи солнца, восходящие на этом замерзшем берегу (если они действительно достигли его), встречали только дыхание зимы с севера и грохот трещин, когда они открывались на поверхности этого ледяного моря".
Агассис рассматривал начало и окончание ледникового периода как катастрофические события. Он считал, что мамонты в Сибири внезапно оказались во льдах, которые быстро распространились по большей части земного шара. Он выразил убеждение, что повторяющиеся глобальные катастрофы сопровождались падением температуры земного шара и его атмосферы и что ледниковые периоды, из которых земля пережила более одного, каждый раз заканчивались возобновлением магматической активности в недрах земли (извержения Винтерьера). Таким образом, он утверждал, что западные Альпы поднялись совсем недавно, в конце последнего ледникового периода, и были моложе, чем туши мамонтов в Сибири: эти животные, по его мнению, были убиты в начале ледникового периода.
С возобновлением магматической активности ледниковый покров растаял, последовали великие наводнения, образовались горы и озера в Швейцарии и во многих других местах, и рельефная карта мира в целом изменилась.
Часто говорят, что Агассис добавил от полумиллиона до миллиона лет к недавней истории мира, поместив Великий ледниковый период между Третичным, или веком млекопитающих, и недавним прошлым (включая поздний каменный век и исторические времена). Однако следует иметь в виду, что продолжительность ледникового периода в миллион лет-это оценка Лайелла, и он интерпретировал теорию Агассиса в духе единообразия.
Теория континентального ледяного покрова была приемлема для Лайелла. Он согласился, удовлетворившись тем, что для доказательства не продвинулся дальше, чем на две мили от своего дома. Он понял, что плавающие айсберги не могут объяснить явления дрейфа и беспорядочных валунов во всех местах. Единственной альтернативой были волны переноса или приливные волны, распространяющиеся по суше, но это было просто катастрофой. Теперь, с теорией континентального льда, он чувствовал, что у него есть правильное решение, если катастрофический аспект теории, первоначально предложенный Агассисом, последователем Кювье, будет устранен. Еще не было задано вопроса о том, что вызвало такое прикрытие.
На Русских равнинах
Вскоре после исторического собрания, на котором теория ледникового периода была принята большинством членов Геологического общества, Р. И. Мерчисон отправился в Россию, куда он был приглашен царем Николаем I для проведения геологического обследования империи. Из этого исследования выросло признание Пермской системы; Пермский, силурийский и девонский, также впервые признанные Мерчисоном (Девонский в сотрудничестве с Седжвиком), составляют три из великих подразделений в современной концепции ранних геологических эпох. В течение многих месяцев Мерчисон пересекал широты и долготы России, внимательно наблюдая за беспорядочными валунами, разбросанными по великим русским равнинам, и перепроверяя справедливость теории Агассиса. В Финляндии и северных российских провинциях он обнаружил очень большие глыбы, но они уменьшались в размерах по мере продвижения на юг, что указывало на действие воды, прилива, который шел с севера или северо-запада, разбрасывая по пути обломки скал. Он также заметил, что беспорядочные валуны в Карпатских горах были не местного, а скандинавского происхождения.
Мерчисон выразил убеждение в том, что "огромная часть, гораздо большая часть, - этот дрейф, или "груды камня, песка, глины и гравия, которые такими огромными массами разбросаны по южным окраинам России, Польши и Германии", .. был перенесен действием воды, вызванным мощными волнами переноса и течениями, вызванными относительными и часто пароксизмальными изменениями уровня моря и суши". Какова бы ни была причина вторжения моря, такие водные катастрофы "с помощью льдин" привели к дрейфу, заносам.
"Видя, что в южной Швеции, Финляндии или северо-восточной России нет никаких гор, с которых когда-либо мог бы быть сдвинут ледник, и все же, что эти регионы сильно истерты, зазубрены и отполированы", Мерчисон пришел к выводу, что эффекты, столь широко развитые в таких равнинных странах, должны были быть результатом разлившегося моря, которое также оставило после себя огромные массы мусора и катящегося камня.
Мерчисон "отверг применение теории наземных ледников Швеции, Финляндии, северо-восточной России и всей северной Германии—короче говоря, ко всем нижним странам Европы". Он согласился с тем, что в горной северной Скандинавии и Лапландии ранее существовали арктические ледники. Льдины, спускающиеся с этих ледников, несли угловатые обломки камней по земле, покрытой морем, и сбрасывали их поверх заносов, созданного вторжением моря.
Мерчисон обратил внимание на тот факт, что "Сибирь полностью свободна от беспорядочных блоков, хотя и окружена с трех сторон высокими горами."
Он ссылался на айсберги, отделенные от ледников, чтобы "объяснить некоторые поверхностные явления", но он уверенно утверждал, что "водные условия детрита лучше всего объясняют большое распространение заносов по поверхности земного шара и в то же время объясняют очень общую полосатость и истирание горных пород, как на низких, так и на высоких уровнях, во многих широтах".
В последние годы жизни Мерчисон, не отказываясь ни от каких своих наблюдений и выводов, сделанных в России, признался в письме Агассису, что сожалеет о своем раннем несогласии с теорией ледникового периода. С другой стороны, морские отложения недавнего возраста были обнаружены на обширных территориях Европейской и азиатской России. В Каспийском море, которое простирается между южной Россией и Персией, живут тюлени, родственные тюленям Северного Ледовитого океана. Делается вывод, что полярное море распространилось и установило связь с Каспийским морем, и это в последнее время.
"С тех пор как лед сошел, Северный Ледовитый океан распространился на большие территории северной России и во многих местах оставил морские отложения на ледниковом дрейфе, а также на более твердых скалах. Арктические воды распространились также по бассейну Оби далеко на юг и установили связи с Каспийским морем, в то время как прародители нынешних тюленей Каспийских скалистых островов мигрировали туда, чтобы оказаться на мели, когда воды отступили".