Страница 16 из 30
Чтобы лучше понять это, посмотрите рисунок на следующей странице. С первого взгляда он кажется неинтересным. Но на самом деле это увлекательная повесть о разнообразных событиях, происходивших в течение нескольких десятков миллионов лет.
На рисунке изображена небольшая часть разреза недр Донецкого бассейна толщиной в 500 метров.
В нижней его части показан слой известняка. Толщина слоя всего 2 метра, но для образования его понадобился не один десяток тысяч лет. Постепенно прогибалось дно моря одновременно с накоплением известковистого ила, из которого образовался известняк. Но накопление отложений шло быстрее, чем прогибание дна.
На известняке залегает глинистый сланец. Он указывает на то, что море стало мельче и берег его ближе, чем во время осаждения известковистого ила. На поверхности слоев глинистых сланцев нередко видны застывшие углубления и выступы — следы волн морского прибоя, который бывает только вблизи от берега. Встречаются в слоях глинистых сланцев остатки растений, принесенных с недалекой суши.
Толщина слоя глинистых сланцев примерно 10 метров. Это значит, что для образования их потребовалось, так же как и для образования известняков, много тысячелетий. Постепенно на медленно прогибавшемся морском дне накапливались отложения. Море все больше мелело, а потом совсем пересохло.
Слой глинистых сланцев сменяется песчаником. Песчаники отлагались уже на суше вблизи морского берега, в реках, переносивших огромные массы песка.
Рисунок говорит, что вслед за заполнением моря осадками и образованием суши вновь усилилось опускание местности. Прибрежная равнина, опустившись, превратилась в болото. Здесь росли лепидодендроны, сигиллярии и другие деревья, из которых получился каменный уголь.
В такой последовательности расположены слои горных пород в Донецком бассейне. Вся толща развитых там отложений мощностью около 12 километров изучена геологами также подробно. Точками на рисунке показаны пески, кирпичиками — известняки, черным цветом — пласты каменного угля. Глинистые сланцы не закрашены.
На рисунке толщина, или мощность, нижнего каменноугольного пласта около полутора метров. Сразу пласт такой толщины образоваться не мог. Поваленные деревья накапливались очень медленно, в течение многих тысяч лет, в то время как земная кора все время опускалась. И потом вновь море наступило на сушу. Морские волны размывали поверхность угольного пласта, а в морской воде вновь откладывался тонкий известковистый ил, из которого образовался известняк.
Опускания и поднятия местности, которые приводили к изменению границ моря и суши, происходили на месте теперешнего Донецкого бассейна много раз. На рисунке изображено девять угольных слоев и девять слоев известняка. А всего в Донецком бассейне насчитывают больше двухсот угольных слоев. Только непрерывные сложные движения земной коры могли привести к созданию такого богатства, а лишь благодаря общему поднятию местности и смятию слоев в складки даже самые нижние из них вышли на поверхность земли и стали доступными для человека.
Так движения земной коры образуют месторождения каменного угля. Не менее важны они и для образования залежей других полезных ископаемых. Нефть и каменная соль, фосфориты и марганцевые руды, еще десятки подземных сокровищ не смогли бы накопиться в недрах Земли, если бы не было движений земной коры. Зная законы прогибания морского дна, поднятия горных вершин и перемещения слоев горных пород, запечатленные на листах огромной каменной летописи, геологи могут уверенно направляться на поиски полезных ископаемых, предсказывать заранее, что встретится им в земных недрах.
Подведем итоги того, о чем говорилось в главе о «подвижной земле». В ней было рассказано о современных и недавних движениях земной поверхности и о движениях далекого прошлого. Мы познакомились с тем, как рождались горы на месте прогибов земной коры, узнали последовательность образования горных цепей. Мы увидели далее, что после образования и разрушения гор движения земной коры не прекращаются, хотя и происходят в разных местах по-разному. Иногда они приводят вновь к поднятию гор, иногда лишь к наступлению на сушу неглубоких морей. Наконец, мы узнали о том, какое влияние оказывают движения земной коры на рождение подземных сокровищ.
Но почему все это происходит? Почему движется земная кора?
На этот вопрос геологи не дали еще полного ответа. Ведь толщина земной оболочки, доступной непосредственному наблюдению, ничтожно мала по сравнению с размерами всего земного шара. Если бы наша Земля уменьшилась до размеров средней величины арбуза, то эта оболочка составила бы всего около одного миллиметра. Неудивительно поэтому, что о глубинах земного шара и о тех причинах, которые заставляют двигаться земную кору, геологи высказывают только различные предположения. Я расскажу об одном из таких предположений — гипотезе советского ученого академика Владимира Владимировича Белоусова.
Предположение его основано на данных астрономов о том, что наша планета образовалась из скопления бесчисленного множества мельчайших частиц вещества, так называемой космической пыли. При этом одни частицы были более легкими, другие — тяжелыми, они отличались друг от друга по свойствам, по составу.
Вначале после возникновения Земли тяжелые и легкие частицы были беспорядочно перемешаны, находились примерно в равных количествах как около поверхности, так и на глубине. Но более тяжелые частицы стремились опуститься глубже, в центральные части планеты, а более легкие — подняться, как бы всплыть наверх.
В твердом веществе этот сложный процесс, наверно, шел чрезвычайно медленно. Но земной шар то в одном, то в другом участке расплавляется, становится огненножидким.
Откуда берется тепло для расплавления?
Источников тепла в глубинах Земли, по-видимому, много. Непрерывно идущие процессы распада атомов некоторых элементов выделяют огромные количества тепла, выделяется тепло и при разнообразных химических реакциях, происходящих в земных недрах.
В расплавленных участках Земли разделение легких и тяжелых частиц становится во много тысяч раз быстрее. Легкие атомы кислорода, кремния, алюминия поднимаются к земной поверхности. Соединения этих элементов слагают сейчас поэтому верхнюю оболочку земного шара — земную кору.
Прошло более двух миллиардов лет с тех пор, как образовались первые участки земной коры. Движения огромных масс мельчайших частиц в недрах Земли после этого продолжались, продолжаются они и сейчас.
Тяжелые частицы неуклонно стремятся опуститься к центру Земли. И в тех местах, где проходят потоки этих частиц, земная кора прогибается. Здесь возникают моря, и на дне их отлагаются слои осадочных горных пород.
А в других местах идет обратное движение потоков легких частиц вверх. И на земной поверхности около глубоких морских впадин вырастают горы.
Перемещения вещества, слагающего Землю, заканчиваются вначале вблизи от ее поверхности. Когда они закончены, то подвижная область превращается в устойчивую, платформенную.
Но на глубине под основаниями платформ движение вещества продолжается. Опускание тяжелых и подъем легких частиц происходит в глубоких земных недрах. Там оно не может идти так легко и быстро, как вблизи от поверхности. Ведь в глубинах Земли господствует колоссальное давление, в десятки тысяч раз превышающее давление, достигнутое пока людьми в лабораториях. Это давление замедляет перераспределение частиц. Поэтому огромные площади платформы опускаются чрезвычайно медленно, и так же медленно перемещаются на платформах берега морей.
Никто не видел и никогда не сможет увидеть потоки частиц вещества в глубоких земных недрах. Но мысль ученых может проникать в невидимое, и геологи читают не только великую каменную летопись земных слоев, но и познают постепенно все полнее и все более точно главные черты «биографии» нашей планеты.