Великие геологические открытия - Сергей Романовский

Если эту (авторскую) трактовку принципа Мейена приблизить к проблеме временной упорядоченности геологических событий, то станет более ясной цель его использования – надо выбрать такую систему взаимосвязанных характеристик объекта, которая даст возможность без утраты его индивидуальных черт в рамках местной схемы привязать данный объект к Международной шкале по возможности однозначно.

Итак, рядом принципов стратиграфия поступиться никак не может. Одними потому, что без них не обойтись при расчленении земной коры на последовательную цепь событий (принципы Стенона и Смита), другими – поскольку без них невозможно увязать механизмы осадконакопления с темпами изменения видового разнообразия в пределах бассейна, а в конечном итоге точно датировать конкретное стратиграфическое подразделение (принципы Головкинского и Карпинского). Наконец, нельзя поступиться и принципом Мейена, поскольку без него невозможно местную изменчивость видов соотнести с неизменными эталонами Международной стратиграфической шкалы.

Все вместе эти принципы как бы задают ход геологических часов, постичь который и помогло обсуждаемое нами великое геологическое открытие. Почти за два столетия, промелькнувших со времени работ Кювье и Смита, это открытие, разумеется, претерпело сильные изменения. Основоположники биостратиграфии теперь бы не узнали своего детища. Но даже радикальные технические перемены (методы радиологического определения возраста горных пород; методы электронной микроскопии, обнаруживающие следы жизни чуть ли не на клеточном уровне в породах, возраст которых приближается к 4 млрд лет) не изменили главного, а именно, мистического преклонения геологов перед своим – геологическим – временем.

Нам поэтому не обойтись без того, чтобы не порассуждать на традиционную и очень любимую геологами тему – о Времени.

Гипноз геологического времени

Давайте договоримся: геологический процесс будем считать одновременным, если совпадают геологические датировки его начала и конца. Это определение, конечно, противоречит физической стороне явлений. И тем не менее с геологических позиций оно представляется единственно возможным. На самом деле, если представить себе протекание любого процесса в обычном физическом времени, то его начало и конец никогда не совпадут уже хотя бы потому, что мы имеем возможность точно отметить на часах начало и завершение процесса и тем самым оценить его длительность.

Отличие любого сугубо геологического процесса состоит в том, что ни палеобиологические (палеонтологические), ни даже радиологические часы не показывают собственно время его протекания; с их помощью удается лишь упорядочить события и собственно стратиграфическими методами соотнести их между собой (не без участия только что обсужденных нами принципов) и с Международной стратиграфической шкалой, или со шкалой геологического времени.

Почему «геологического»? Ничего особенно глубокомысленного за этим прилагательным не стоит. Время называют геологическим только из-за специфики его фиксации: оно, как уже отмечалось, не может быть измерено непосредственно, о нем всегда судят по косвенным характеристикам объектов. Говоря короче, время в стратиграфических классификациях является выводной характеристикой; не оно лежит в основе рассуждении о синхронности или асинхронности образования подразделений местных стратиграфических схем, а наоборот, – время как научная категория появляется лишь тогда, когда синхронность (или асинхронность) доказана иными методами, прежде всего палеонтологическими.

Во вводной главе к этой книжке я уже отметил, что невообразимая растянутость геологической истории нашей планеты создает иллюзию чуть ли не физического существования времени как некоей материальной субстанции, способной только за счет практически неограниченно длительного воздействия на объекты трансформировать их до неузнаваемости.

Попробуйте представить себе, например, такой процесс. На внешнем склоне Японского желоба с судна «Гломар Челленджер» была пробурена скважина № 436. Ее глубина составила 397,5 м, не считая, конечно, толщи воды. Глубже 360 м в разрезе скважины отмечены глины мощностью 20 м. Они не содержат никакой органики. Временнóй же интервал эти глины представляют громадный – от начала палеогена до среднего миоцена, т. е. его продолжительность 40-50 млн лет. Если поделить мощность толщи (20 м) на время ее формирования (45 млн лет), то получим хотя бы приблизительную оценку скорости осадкоиакопления. Она окажется равной 0,000044 см/год, или 0,5 мкм/год.

Как себе представить такую величину? Очень просто. В обычной городской квартире в зимние месяцы (при закрытых окнах!) такой слой пыли накапливается менее чем за неделю. Теперь понятно также, сколь свободны от терригенной взвеси глубоководные зоны океана и сколь при этом громадна созидательная роль геологического времени, способного при таких исчезающе малых скоростях осадконакопления зафиксировать в разрезе через 45 млн лет толщу глин мощностью 20 м.

Такие временные масштабы, конечно, могут смутить. Время начинает как бы гипнотизировать исследователей, и те в полусомнамбулическом состоянии пускаются в глубокомысленные философские изыски из области пространственно-временной мистики. Докапываются до релятивистских корней геологического времени. Препятствие, мешающее наконец-то разрешить все проблемы стратиграфии, видят «в движущихся часах». Обрушиваются на тех, кто по старинной наивности верит в «абсолютное ньютоновское время». Не ведая, как говорится, что творят, с помощью традиционного приема философически мыслящих натуралистов, именуемого «переодеванием старых истин в новые слова», конструируют (ни много ни мало) «метрику геологического времени в виде абстрактной модели, отражающей свойства реального времени». Спасение погрязшей в неразрешимых проблемах стратиграфии видят в том, чтобы не покорять раздельно пространство и время, а ринуться сразу в «пространственно-временной континуум» и уж там, не торопясь, изучать «ритмическую природу времени». Каково?!

Однако достаточно, а то будет трудно удержаться от оценки заковыченных перлов. Лучше уж пусть сам читатель, если у него достанет терпения дочитать до этой страницы, поразмышляет над тем, в каком направлении следует развивать методы временнóго упорядочивания геологических событий. То ли размышлять над процессами развития Земли, то ли углубиться в поиски «топологических свойств геологического времени». А впрочем, что тут долго говорить!

Каждому – свое…

Где тонко, там и гнется

Делимость земной коры

Люди, далекие от нашей науки, думают, что геологи изучают Землю в целом. Это, конечно, неверно. Геолог не в состоянии ни с помощью молотка, ни посредством глубоководных погружающихся аппаратов, ни даже в результате бурения так называемых сверхглубоких скважин заглянуть в недра планеты. Недра эти, конечно, исследуются, но опосредованно – с помощью сложных аппаратурных методов геофизики. Это, увы, уже вне компетенции геологов. Они лишь используют добытые геофизиками знания на пользу своей науке.

Тогда что же изучают сами геологи? Не будем забывать, что «геос» в переводе с греческого все же «земля». Да, геологи обследуют Землю, но только с поверхности и только ее наружную пленку – земную кору. Уже стало банальным сравнение Земли с яблоком, а земной коры – с яблочной кожурой. Причем это сравнение – не только наглядный образ, это – весьма точный образ. Сопоставим. Диаметр Земли более 13 тыс. км, а толщина коры – от 7-10 км (под океанами) до 30-70 км (под континентами).

Знания о строении земной коры добывались по крупицам долгие десятилетия. Геологи были потрясены, когда, научившись замерять элементы залегания горных пород и располагать в хронологической последовательности свои объекты, вдруг обнаружили, что в ряде мест осадочные толщи имеют гигантскую мощность (до 20 км и более), тогда как совсем, казалось бы, близко к ним почти в непосредственном соседстве мощность тех же (по возрасту) отложений, можно сказать ничтожная, – каких-то 200-400 м. В чем тут дело?

Дальше – больше. Пытливые наблюдатели, конечно, заметили сразу, как только были составлены первые приличные географические карты континентов, что горные вершины не торчат среди равнины, как египетские пирамиды в пустынной Долине Царей; такие вершины всегда спаяны друг с другом и образуют протяженные горные цепи и целые горные пояса. Например, Альпнйско-Гималайский пояс растянулся через Южную Европу и Азию на многие тысячи километров. Кроме того, горные системы (в масштабе континентов, разумеется) – это всегда узкие полосы, либо зажатые с двух сторон равнинами, либо (если горы располагаются по периферии континента, как Анды, например) как бы срезаемые с одной стороны океаном. Случайная ли это игра Природы? Так думать было бы, конечно, наивно. В природе нет ничего случайного, по крайней мере в масштабе макромира. Значит, и этот вопрос требовал разрешения.