Происхождение гор и материков
В воде рек, озёр и морей живут рыбы, раки, лягушки, жуки, личинки разных насекомых; растут водоросли, кувшинки, камыши. По берегам растут кусты, деревья и трава. В морях животный и растительный мир ещё богаче: там есть морские ежи, морские звёзды, черви, кораллы, губки, разнообразные ракушки, рыбы и водоросли. Трупы этих животных, стебли и листья растений падают на дно и постепенно погребаются в слое песка, ила или глины, который в это время осаждается из воды. Мягкие части тела животных, состоящие из мяса, истлевают или съедаются другими животными, а твёрдые части — кости и чешуя рыб, скорлупа раков, раковины и прочее — остаются, сохраняются в слоях песка и глины целые тысячелетия и постепенно каменеют. Остатки же растений превращаются в уголь и в другие вещества. Эти окаменевшие или обуглившиеся остатки животных и растений называются окаменелостями (рис. 4). Со временем, когда река переменит своё русло, озеро высохнет или море отступит, эти остатки могут оказаться на сухом месте и даже в обрывах гор. Они часто встречаются в слоистых породах и имеют для науки большое значение, потому что только по таким окаменелостям мы можем узнать, какие животные и растения жили на нашей Земле в давно минувшие времена.
Рис. 4. Окаменелости: а — окаменелая раковина; б— порошок белого мела, сильно увеличенный; в — отпечаток папоротника.
Изучение окаменелостей показало, что существа, населявшие Землю в давно минувшие времена, сильно отличались от тех, которые мы видим теперь; отличие тем сильнее, чем больше веков прошло с тех пор, как жили эти животные и растения. Поэтому по окаменелостям мы можем судить о том, какие пласты осадочных горных пород образовались раньше, какие позже. Это очень важно для выяснения образования гор. По окаменелостям и горным породам, составляющим земную кору, мы можем узнать всю историю нашей Земли с древнейших времён, когда человека ещё не было и поэтому не было никаких преданий и летописей, по которым знают о минувшем.
Большие количества остатков растений — древесных стволов, стеблей, листьев и т. д. — со временем превращаются в толстый пласт сплошных окаменелостей в виде каменного или бурого угля. В угле, который добывают из земли, часто можно видеть отпечатки листьев, стеблей, коры и даже целые стволы деревьев (рис. 4, в). В морях, недалеко от берегов, некоторые раковины (рис. 4, а) бывают в огромном числе; поэтому в таких местах и остатки их накопляются в изобилии. Перемешанные с песком или илом, они образуют целые пласты горных пород, состоящих, главным образом, из извести.
В морях живут бесчисленные крошечные существа, иногда почти невидимые для глаза; их твёрдые скорлупки в большом количестве скопляются на дне моря и со временем превращаются в горные породы — знакомый всем белый мел и другие. Если мы в сильный увеличительный прибор (микроскоп) рассмотрим порошок мела в капле воды, то увидим в нём скорлупки — панцыри этих маленьких существ (рис. 4, б). Это — тоже окаменелости.
В солёных озёрах и в мелких морских заливах из воды осаждаются различные соли, также образуя пласты, чередующиеся с пластами песка, ила, глины. Таким образом получаются пласты каменной соли и гипса.
3. КАК ОБРАЗОВАЛИСЬ МАССИВНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ?
Мы познакомились с главными осадочными (слоистыми) горными породами и узнали, как они образовались и как можно определить по окаменелостям, какие из них более старые и какие более молодые. Совершенно иначе образовались массивные горные породы.
Массивные горные породы поднимались из земных глубин в расплавленном виде и затем остывали и затвердевали. Это наглядно показывают нам современные действующие вулканы или, как их иногда называют, огнедышащие горы; на вершине такой горы имеется отверстие (называемое кратером вулкана), из которого время от времени вырывается расплавленная масса — лава; она течёт вниз по склону вулкана, иногда до самого подножий, заливает сады и селения и, наконец, застывает, превращаясь в твёрдую массивную горную породу. В некоторых местностях лава выливается не только из вулканов, но также из больших трещин в земной коре и разливается по окрестности в виде более или менее толстого покрова (рис. 5, а). На склонах вулканов иногда также образуются трещины, по которым поднимается и выливается лава.
Горные породы, которые образуются при извержении вулканов, называются вулканическими породами. К таким породам принадлежат порфир, базальт и другие; они имеют различный цвет и состав.
Рис. 5. Разрезы горных пород: а — разрез вулканической горной породы, вылившейся на поверхность Земли из трещины в расплавленном виде; б — разрез массивной горной породы, прорвавшей слои осадочных пород.
Но не всегда расплавленная масса, поднимающаяся из глубины земли по трещине, достигает поверхности. Часто бывает, что трещина не доходит до верху, потому что разрыв земной коры был неполным, Расплавленная масса, которая заполняет трещину под сильным напором снизу, не находя себе свободного пути, со страшной силой поднимает оставшиеся неразорванными пласты горных пород, освобождает среди них себе место и заполняет его, врываясь в окружающие пласты (рис. 5, б). Затем расплавленная масса остывает и затвердевает. Это затвердевание происходит очень медленно, целыми тысячелетиями.
Массивные горные породы, затвердевшие на глубине в земной коре, называются глубинными. Среди них наиболее часто встречаются граниты, которые бывают разного цвета и качества; в их состав входят полевые шпаты, слюда, кварц и другие минералы.
Рис. 6. Жила массивной горной породы, заполнившая трещины в слоях осадочных пород.
Массивные горные породы всегда бывают разбиты трещинами на отдельные части. Одни трещины образуются при остывании и затвердевании пород, а другие при образовании гор; об этом будет рассказано дальше.
Если глубинная горная порода заполняет трещину, пересекающую другую глубинную или осадочную породу, она образует жилу (рис. 6) и сама называется жильной.
Все массивные горные породы — вулканические и жильные — называются также изверженными, потому что все они извергались (т. е. выбрасывались) из земных глубин, затвердевая на поверхности или внутри земной коры.
Возраст изверженной горной породы, т. е. время её образования, мы можем во многих случаях узнать, сопоставляя её с осадочными породами, содержащими окаменелости. Порода, которая прорывает какую-либо осадочную, конечно моложе последней. А если осадочная порода, примыкающая к изверженной, не обнаруживает никаких признаков изменения, вызванного жаром изверженной породы, то она, конечно, моложе.
Мы теперь знаем, из чего состоят горы и как образуются те каменные породы, которые называются горными. Этих пород очень много, и о них можно было бы рассказать немало интересного и поучительного. Но для того, чтобы понять, как образуются горы, нам достаточно и тех небольших сведений о горных породах, которые были здесь изложены.
III. КАК ОБРАЗОВАЛИСЬ МАТЕРИКИ?
1. ОБРАЗОВАНИЕ ЗЕМЛИ И ПЕРВОБЫТНЫХ МАТЕРИКОВ
Отдельные горы, горные цени и целые горные системы располагаются на материках, т. е. в Европе с Азией, Африке, Америке, Австралии и Антарктиде, а также на многочисленных островах. Чтобы объяснить, как образовались материки, нужно рассказать сначала о том, как образовалась наша Земля.
Об этом учёными высказано несколько научных предположений. Все эти предположения сходятся на том, что Земля в известный период своего образования представляла шар, расплавленный полностью или только с поверхности. Этот шар обращался вокруг Солнца и вращался вокруг своей оси. При этом наиболее тяжёлые частицы веществ, составляющих Землю, стягивались к центру шара, а более лёгкие оставались на его поверхности. Эту огненно-жидкую Землю окружала атмосфера, сильно отличавшаяся от того воздушного слоя, который окружает Землю сейчас: она содержала большое количество паров и газов, выделявшихся из расплавленных масс, и оказывала огромное давление на поверхность Земли.
